Cảm biến vỡ kính có dây Satel INDIGO - Phân tích âm thanh kép 2 đường

Cảm biến vỡ kính có dây Satel INDIGO sử dụng thuật toán phân tích âm thanh 2 đường (two-path sound analysis): phát hiện tiếng va đập tần số thấp, theo sau trong vòng 4 giây bởi tiếng vỡ tần số cao. Chỉ khi đủ cả hai tín hiệu mới kích báo, giảm tỷ lệ báo động giả đáng kể so với cảm biến âm thanh đơn đường thông thường. Bán kính phủ sóng lên tới 6m, tương thích kính phẳng, kính cường lực và kính laminat. Chuẩn EN50130-5 Class II cho phép lắp trong môi trường có biên độ nhiệt từ -10 đến +55°C.

Nguyên lý phát hiện vỡ kính 2 đường

INDIGO không báo động khi chỉ nghe tiếng ồn đơn lẻ. Cảm biến yêu cầu đúng chuỗi sự kiện vật lý của kính vỡ thật: tiếng va đập tần số thấp (mảnh vật cứng đập vào kính) xuất hiện trước, sau đó trong vòng 4 giây xuất hiện tiếng vỡ tần số cao (kính gãy thành mảnh). Khi xác nhận đủ hai tín hiệu, ngõ ra NC relay chuyển trạng thái và duy trì trong 2 giây.

Ngưỡng nhạy có thể điều chỉnh bằng biến trở trên bo mạch, cho phép thích nghi với từng môi trường phòng cụ thể. Phòng có nhiều vật liệu hút âm (rèm dày, thảm, tấm tiêu âm) cần độ nhạy cao hơn so với phòng có bề mặt phản xạ âm như bê tông hoặc gạch.

Các loại kính tương thích

INDIGO phát hiện được 3 dạng kính phổ biến trong công trình:

Kính phẳng thông thường (plate glass) là loại phổ biến nhất trong cửa sổ dân dụng và văn phòng. Kính cường lực (tempered glass) thường dùng cho cửa kính cường lực, vách ngăn phòng tắm, cửa ra vào kính toàn phần. Kính laminat (laminated glass) dùng trong kính an toàn chống đạn, kính xe, mặt tiền tòa nhà thương mại. Cả ba loại đều tạo ra pattern âm thanh đặc trưng khi vỡ mà thuật toán INDIGO được lập trình để nhận dạng.

Ngõ ra và kết nối

Terminal block trên bo mạch gồm 4 chân: NC (ngõ ra báo động relay NC), TMP (ngõ ra tamper NC), COM (mass chung) và +12V (nguồn vào). Ngõ ra NC kết nối trực tiếp vào zone đầu vào của panel an ninh hoặc module binary input của hệ KNX.

LED đỏ trên bo mạch hiển thị: nhấp nháy ngắn khi phát hiện tần số thấp, sáng 2 giây khi có báo động, sáng liên tục khi điện áp thấp. Jumper LED ON/OFF cho phép vô hiệu hóa LED để tiết kiệm điện. Jumper TEST ON/OFF chuyển sang chế độ kiểm tra, trong đó INDIGO báo động ngay khi chỉ nghe tiếng vỡ kính mà không cần có tiếng va đập trước.

Lắp đặt và vị trí tối ưu

Vị trí lắp đặt phải đảm bảo micro của INDIGO hướng thẳng về phía kính cần bảo vệ. Tường đối diện với kính là vị trí lắp đặt lý tưởng nhất, không lắp trên cùng bức tường với kính.

Khoảng cách từ cảm biến đến kính không được vượt quá 6m. Không có vật cản nào giữa cảm biến và kính. Vật liệu hút âm (rèm, ghế sofa, tấm tiêu âm) trong phòng làm giảm bán kính hiệu dụng, do đó cần thực hiện range test trước khi cố định cảm biến vào tường.

Quy trình range test

Trước khi cố định vĩnh viễn, nên test vị trí bằng INDIGO TESTER (thiết bị phát tín hiệu kiểm tra vỡ kính). Bật jumper TEST, cấp nguồn 12V DC tạm thời, đặt INDIGO TESTER gần kính cần bảo vệ và kích hoạt. Nếu INDIGO báo alarm thì vị trí lắp đạt yêu cầu. Nếu không, tăng độ nhạy hoặc đổi vị trí và test lại.

Tương thích hệ thống

Hệ thống Satel

INDIGO là thiết bị có dây (wired) kết nối trực tiếp vào zone đầu vào của tất cả panel Satel INTEGRA và VERSA. Ngõ ra NC tương thích hoàn toàn với chuẩn zone input của:

INTEGRA 128 Plus, INTEGRA 64 Plus, INTEGRA 64, INTEGRA 256 Plus, VERSA 10, VERSA 15, PERFECTA 16, PERFECTA 32-WRL, PERFECTA-IP 32-WRL.

Hệ thống KNX

Ngõ ra NC của INDIGO kết nối vào module binary input KNX như KTE8UP (8 đầu vào) hoặc KNX-BIN24 (24 đầu vào). Tín hiệu từ INDIGO trở thành datapoint KNX, cho phép tích hợp vào logic BMS, kịch bản cảnh báo, hoặc giao diện HMI mà không cần gateway riêng.

BACnet/Modbus và PLC

Các I/O module BACnet/IP hoặc Modbus RTU nhận tín hiệu NC từ INDIGO qua digital input. Phù hợp cho tòa nhà thương mại tích hợp hệ an ninh vào BMS trung tâm. Cũng kết nối trực tiếp vào PLC Siemens LOGO!, Allen-Bradley Micro820 và các dòng PLC có digital input.

Tiêu chuẩn châu Âu và lợi thế kỹ thuật

INDIGO đạt EN50130-5 Class II, tiêu chuẩn châu Âu về thiết bị báo động an ninh cho môi trường có biến động nhiệt độ, độ ẩm và can nhiễu điện từ. Chứng chỉ CE đi kèm theo khai báo tuân thủ tại satel.eu/ce.

Thuật toán phân tích 2 đường giảm false alarm so với cảm biến âm đơn đường vốn dễ nhầm lẫn với tiếng ồn thường ngày (tiếng đập cửa, tiếng nhạc bass cao). Với kỹ sư thiết kế hệ an ninh, đây là yếu tố quan trọng khi chọn cảm biến cho môi trường văn phòng hoặc khu dân cư có mức độ hoạt động cao.

Kết luận

Cảm biến vỡ kính Satel INDIGO là lựa chọn phù hợp cho dự án cần độ tin cậy cao và khả năng tích hợp linh hoạt. Ngõ ra NC dry contact chuẩn cho phép kết nối với panel an ninh Satel INTEGRA/VERSA, module binary input KNX, I/O module BACnet/Modbus, hay bất kỳ hệ thống nào chấp nhận tín hiệu đóng/mở. Thuật toán phân tích âm thanh 2 đường theo chuẩn EN50130-5 Class II đảm bảo phát hiện chính xác 3 loại kính phổ biến, giảm false alarm trong môi trường có nhiều tiếng ồn.

Câu hỏi thường gặp

INDIGO phát hiện kính phẳng (plate glass), kính cường lực (tempered glass) và kính laminat (laminated glass). Ba loại này bao phủ phần lớn ứng dụng trong công trình dân dụng và thương mại.

Cảm biến âm thanh đơn đường chỉ nghe tiếng vỡ và dễ báo false alarm với tiếng ồn tần số cao khác. Phân tích 2 đường yêu cầu phải có tiếng va đập (tần số thấp) trước, sau đó trong 4 giây mới có tiếng vỡ (tần số cao). Chuỗi sự kiện này chỉ xảy ra khi kính vỡ thật, không thể tái tạo ngẫu nhiên bởi tiếng ồn thường ngày.

Bán kính 6m là trong điều kiện phòng phản xạ âm tốt (tường bê tông, sàn gạch, ít đồ nội thất). Phòng có nhiều vật liệu hút âm như rèm dày, thảm, sofa bọc nệm dày sẽ làm giảm bán kính hiệu dụng. Luôn thực hiện range test với INDIGO TESTER trước khi cố định vĩnh viễn.

Đầu dây NC và COM của INDIGO nối vào cặp terminal zone của INTEGRA. Mỗi zone nhận 1 cảm biến (single EOL hoặc không EOL). Nếu cần giám sát đứt dây, thêm điện trở EOL phù hợp theo quy định của INTEGRA installer manual.

Có. Nối ngõ ra NC của INDIGO vào 1 đầu vào của module binary input KNX như KTE8UP hoặc KNX-BIN24. Module sẽ chuyển trạng thái ON/OFF thành datapoint KNX và gửi lên bus. Từ đó ETS có thể lập trình phản ứng tự động: gửi SMS, bật đèn cảnh báo, khóa cửa điện tử.

Chế độ TEST cho phép INDIGO báo alarm ngay khi chỉ nghe tiếng vỡ kính (high-frequency sound) mà không cần có tiếng va đập trước. Dùng để kiểm tra vị trí lắp đặt với INDIGO TESTER. Phải tắt TEST mode sau khi hoàn thành kiểm tra.

Cả hai là cảm biến vỡ kính wired dùng thuật toán 2 đường. INDIGO có kích thước 48x78x24mm, dòng standby 12,5mA. MAGENTA có form factor mỏng hơn (26x112x29mm), dòng standby 5mA, và bổ sung tamper chống bóc khỏi tường (anti-tear) ngoài tamper mở nắp. MAGENTA phù hợp vị trí lắp đặt yêu cầu thẩm mỹ hoặc không gian hẹp.

Khi điện áp giảm dưới 9V (±5%) liên tục hơn 2 giây, INDIGO tự kích báo qua ngõ ra NC (chuyển thành alarm state) và LED sáng liên tục. Báo động duy trì cho đến khi điện áp phục hồi.