Dispositivos y Sensores en Sistemas de Alarmas para Intrusión

Dentro de los sensores para los sistemas de alarma más usados que veremos en esta nota están:

• Sensores de movimiento.
• Sensores de apertura de puerta.
• Sensores de inundación.
• Sensores de rotura de cristal.
• Sensores de impacto y vibración.
• Botones de pánico. 
• Barreras perimetrales y sensores externos especiales.
• Detectores de humo. 
  
  

El rol de los sensores en los sistemas de alarma

Fuente: videopopular.es

Los sensores o dispositivos de activación de alarma son los elementos encargados de la detección, es decir, son los primeros dispositivos en iniciar el proceso de alarma, ya sea en sistemas cableados o inalámbricos. Su principio de detección está determinado por varios factores como el movimiento, la apertura, el incendio, las vibraciones, entre otros.

Estos sensores se instalan en puntos específicos del área a cubrir, comúnmente conocidos como "zonas", y se conectan de forma inalámbrica o cableada al panel de alarma, o a módulos de zonas si se trata de un sistema con capacidad de expansión fuera del gabinete principal. La forma de realizar la conexión, es decir, el tipo de cable, la polaridad, la resistencia de supervisión, etc., se especifica en el manual de instalación del fabricante. Generalmente, se instalan teniendo en cuenta que los dispositivos se activan mediante un contacto de baja corriente, ya sea normalmente cerrado o abierto.

Los tipos de sensores de alarma varían en diseño y, por ende, en su forma, tipo de aplicación y tecnología que los fabricantes aplican en los equipos.

Sensores de movimiento 

Los sensores de movimiento son uno de los tipos de detectores más usados en alarmas para intrusión, hay varios subtipos de estos equipos: 

• PIR (infrarrojo pasivo).
• PIR Anti-mascotas son versiones ajustadas para la discriminación de mascotas, como perros y gatos, según parámetros preestablecidos durante su fabricación.
• Los Sensores de Movimiento DT (doble tecnología) combinan dos tecnologías PIR y microondas, aprovechando el principio de reflexión de ondas, similar al funcionamiento del sonar, para la detección de cuerpos en movimiento.
• PIR DUAL utilizan doble sensor PIR para minimizar las falsas alarmas.
• Anti-enmascaramiento generan una señal de falla si el sensor es deliberadamente enmascarado.
• PIR 360° se aplican en techos, utilizando el mismo principio que los PIR pero para aplicaciones en techos.
• PIR Largo Alcance, generalmente de tipo doble tecnología, se utilizan en bodegas o largos pasillos, tanto en interiores como en exteriores.
• Los Sensores de Movimiento de Largo Alcance para aplicaciones externas utilizan tecnología de microondas (MW).

Los sensores de movimiento tipo PIR funcionan mediante la detección de la emisión de calor de cuerpos que lo generan, alterando la composición térmica de un espacio específico. Se denominan pasivos porque el equipo no emite ninguna señal para generar la detección de movimiento; por el contrario, reciben una señal que se percibe como un cambio térmico en el lugar donde están instalados.

Un detector de movimiento incluye varios componentes básicos:

• Puntos o bornes de conexiones.
• Un microprocesador.
• Un elemento de detección conocido como piro sensor.
• Una lente Fresnel que guía las ondas térmicas hacia el piro sensor.
• Un LED indicador de estado.
• Un elemento de alarma para tamper en caso de apertura por vandalismo.

Fuente: dsc.com

En general, los sensores de movimiento se especifican con un patrón de cobertura que está determinado por la altura versus la distancia horizontal de detección. Normalmente, la altura promedio de instalación oscila entre 2,30 y 2,50 metros, mientras que la distancia horizontal puede variar ampliamente según el modelo, pero para los sensores más comunes, suele estar entre 10 y 15 metros.

Cuanto más lejos esté el objetivo de detección, más difícil será para el sensor activarse, y se requerirá más movimiento o cambio térmico para que esto ocurra. Por el contrario, cuanto más cercano esté el objeto que causa el cambio térmico, mayor será el nivel de detección del equipo.

La mayoría de los sensores de movimiento permiten al instalador ajustar el nivel de sensibilidad del detector según el sitio y el entorno de instalación. Este ajuste se realiza mediante una resistencia variable o una combinación de interruptores que están dentro de la electrónica del equipo.

Si bien los detectores de movimiento son muy útiles en la detección de intrusos, también pueden ser una fuente importante de falsas alarmas, especialmente debido a fallos en la instalación o a una especificación incorrecta del tipo de sensor para una aplicación determinada. Estos son aspectos que deben tenerse en cuenta en las consideraciones de diseño.

Una variante importante que consideramos destacar son los detectores de movimiento de doble tecnología, que se aplican en instalaciones en pared, techo y de largo alcance. Estos detectores utilizan dos tipos de tecnologías: PIR y emisión de microondas. Estos equipos ya no se catalogan como pasivos porque emiten una señal desde el equipo. En la mayoría de los casos, ambos criterios deben cumplirse para generar la activación, es decir, se requiere tanto un cambio térmico ocasionado por un cuerpo en movimiento como la detección de movimiento por reflexión de las ondas emitidas por el sensor en microondas.

Si bien estos sensores pueden ser más costosos, son menos propensos a causar falsas alarmas precisamente debido a la combinación de las dos tecnologías de detección.

Sensores de apertura de puerta 

Son elementos que no requieren una fuente de energía externa para su funcionamiento, ya que operan según el principio del magnetismo. Estos dispositivos se componen de dos elementos: el contacto, que consta de dos láminas metálicas conductoras encapsuladas al vacío y que se unen por el efecto del magnetismo al acercar la otra parte del sensor, que es el imán o magneto.

Junto con los detectores de movimiento, son el tipo de sensor más utilizado en alarmas para intrusión. Se instalan en diferentes tipos de puertas y ventanas, teniendo en cuenta que el imán se coloca en la parte móvil de la puerta y la parte cableada en el marco de la puerta o a nivel del piso, según sea el caso.

Estos sensores pueden encontrarse en varios tipos, según su aplicación. Los más comunes son:

• Uso liviano.
• Uso semi-industrial.
• Trabajo pesado o industrial.
• Tipo empotrado.

Sensores de inundación 

Fuente: prod-edam.honeywell.com

Los sensores de inundación se utilizan para detectar derrames de agua y otras sustancias líquidas que sean conductoras de electricidad, con el fin de notificar y prevenir posibles inundaciones o derrames de líquidos fuera de control. Estos sensores requieren una fuente de alimentación externa, generalmente de 12 VCC, y la mayoría incorpora una sonda con dos elementos metálicos. Cuando estos elementos entran en contacto con el líquido, se cierra un circuito que, a su vez, genera una alarma. Comúnmente, la sonda se instala a nivel del piso y cerca del equipo sensor.

Sensores de rotura de cristal 

Sensor de rotura de vidrio ALFP456. Fuente: bessel.com.ar

Son sensores especializados diseñados para aplicaciones donde la barrera física que impide el ingreso de intrusos son puertas de vidrio, ventanas, vitrinas grandes, entre otros. Su funcionamiento se basa en el principio de la detección de la frecuencia sonora producida por la rotura del vidrio. Esta frecuencia, característica de estos materiales, activa el sensor a través de un micrófono especializado. Requieren una fuente de alimentación externa, generalmente de 12 VCC.

Por lo general, se instalan a una distancia que oscila entre 45 cm y 1 metro del área con vidrio a cubrir, ya sea montados en la pared o en el techo.

Sensores de impacto y vibración 

Sensor de Impacto DSC SS-102 y sensor Risco ShockTec

Estos equipos pueden o no requerir una fuente externa dependiendo del tipo de detección. Los más básicos funcionan con elementos metálicos sensibles a las vibraciones. Cuando estas vibraciones se producen, entran en contacto dos elementos metálicos y generan la condición de alarma. Tienen la capacidad de ajustar el nivel de sensibilidad. Son capaces de detectar golpes cuando se instalan sobre una base firme, como una pared o un ventanal, y suelen colocarse para proteger ventanas, vitrinas de vidrio amplias o paredes, con el fin de detectar ataques desde el exterior.

Sensores sísmicos o inerciales 

Sensor Sismico. Fuente: riscogroup.com

Los sensores sísmicos o inerciales funcionan de manera similar a los sensores de impacto y vibración, ya que detectan las vibraciones que se producen al recibir golpes. Se utilizan en puntos más específicos, como cajas fuertes, bóvedas, etc. Requieren una fuente de alimentación externa, generalmente de 12 VCC.

Botones de pánico

Los botones de pánico son muy comunes en casi todas las aplicaciones de alarmas para intrusión. En el caso de los equipos cableados, no requieren voltaje. Según el modelo, pueden requerir el uso de una llave para restablecer el mecanismo después de ser activados.

Existen dos tipos: fijos e inalámbricos. Dentro de los inalámbricos, se encuentran los de tipo multifunción, que permiten programar los botones para realizar diferentes acciones, como abrir una puerta eléctrica, armar o desarmar el sistema, entre otras funciones programables.

Barreras perimetrales y sensores externos de alarma

Las barreras perimetrales son equipos activos que requieren una fuente de energía externa, ya sea de 12 o 24 voltios en corriente continua. Se utilizan principalmente en aplicaciones exteriores y se componen de dos elementos: un transmisor y un receptor. Básicamente, el transmisor envía uno o varios haces de luz infrarroja al equipo receptor. Cuando estos haces se interrumpen debido a que un objeto se interpone entre ellos, se genera la condición de alarma desde el equipo receptor hacia el panel de control del sistema.

Este tipo de equipos requiere una instalación más dedicada, ya que se deben alinear con bastante precisión los haces entre el equipo transmisor y el receptor. Muchos fabricantes proporcionan herramientas para este proceso, algunas incluso están integradas en el equipo.

En cuanto a los sensores de detección volumétrica para aplicaciones exteriores especiales, como los mostrados a la derecha en la imagen, su funcionamiento se basa en el uso de microondas bajo el principio de reflexión. Son equipos que pueden lograr distancias de detección del orden de 300 a 400 metros en espacios abiertos, con un alto grado de precisión. Utilizan procesadores digitales de señal o DSP especializados para lograr una detección precisa y minimizar las falsas alarmas. Son especialmente adecuados para aplicaciones industriales, militares o de instalaciones de infraestructura crítica. Aunque su costo puede ser elevado, son equipos bastante precisos y tienen una larga vida útil.

Detectores de humo aplicaciones residenciales y comerciales 

Considerando que los sistemas de detección de incendios deben cumplir una serie de normativas y consideraciones de diseño muy diferentes a los sistemas de alarma de intrusión, existen aplicaciones sencillas que, desde el punto de vista normativo, pueden implementarse con los paneles de control para alarmas enfocadas en intrusión, como en el caso de hogares y aplicaciones comerciales pequeñas.

Comúnmente, los detectores utilizados con los sistemas de alarma son de tipo convencional, ya sea con 4 hilos (dos conductores para voltaje y dos para el contacto de alarma) o con 2 hilos para ambas funciones.

Muchos paneles de control de alarma incluyen en sus conexiones el punto de conexión de los detectores de humo. Básicamente, se trata de un circuito especial diseñado para ello, donde este circuito desempeña la función de "reset" o restauración de los detectores cuando se activan y necesitan volver a su estado normal, sin afectar los demás elementos de detección de alarma.

También existen detectores que no dependen de un panel de control de alarma para su funcionamiento, conocidos como detectores autónomos con batería y/o alimentados a 120 VCA. Al no estar conectados a un panel de alarma, no informan de la alarma, pero generan una señal audible de alarma.

Conclusión 

Los diferentes tipos de detectores en los sistemas de alarmas para intrusión ofrecen una amplia gama de opciones para proteger hogares, negocios y propiedades. Al comprender las características y aplicaciones de cada tipo de detector, los técnicos instaladores, integradores o incluso los usuarios pueden seleccionar los más adecuados para sus necesidades específicas de seguridad.

Es importante considerar factores como el tamaño del área protegida, el entorno circundante y el nivel de precisión requerido al elegir detectores para un sistema de alarma para intrusión. Además, es fundamental tener en cuenta que los fabricantes ofrecen muchas más variantes de equipos. Conocer el portafolio de productos será importante a la hora de especificar, especialmente en proyectos grandes.