Как работает домофон: принцип работы подъездного устройства
Вопрос безопасности является важным не только для больших компаний, предприятий и финансовых заведений, а и простых людей.
Они стараются защитить свою собственность и исключить вероятность ее повреждения или завладения злоумышленниками и хулиганами.
Благодаря стремительному развитию технологий решать эту задачу становится намного проще.
Помогают в этом специальные системы безопасности, которые достаточно хорошо защищают имущество от недоброжелателей.
Одной из таких систем являются бытовые домофоны, схемы, принцип работы и устройство которых будет и рассмотрено.
Основные особенности домофонов
Домофоны представляют собой электронные приспособления, которые устанавливаются на входную дверь частного дома, коттеджа или на подъезд многоквартирного объекта, чтобы исключить проникновение внутрь посторонних людей.
Устройства этого типа играют роль своеобразного пропуска, который позволит попасть в здание только тем, кто имеет соответствующий ключ, позволяющий открывать двери с домофонным замком.
Также домофон выполняет роль устройства, с помощью которого доступ в помещение можно запросить у одного из жильцов дома, которые могут разрешить или запретить войти в помещение, дистанционно управляя замком входной двери.
Особенностью современных домофонов является то, что кроме блокирования дверей специальным магнитным или электромеханическим замком, они позволяют осуществлять двустороннюю связь между гостем и владельцем дома. Она может весть с помощью как голосовых передатчиков, так и видеокамер.
Это позволит произвести идентификацию того, кто пришел в гости и принять правильное решение о том, впускать ли этого человека к себе в дом или подъезд.
Как работает домофон, какие бывают виды этих устройств, а также их конструкционные особенности будут детально рассмотрены ниже.
В зависимости от конструкционных особенностей и функциональных возможностей на сегодня существует несколько типов домофонов.
По числу абонентов, работающих с этими устройствами, домофоны делятся на индивидуальные и многоабонентские:
По способу обработки сигнала домофоны делятся еще на две категории аналоговые и цифровые:
По типу поддерживаемой связи домофоны могут быть аудио- или видеоустройствами.
Составляющие части
Чтобы понять принцип работы домофона важно знать, какие функциональные элементы включены в его состав и для чего они предусмотрены.
Домофон любого типа включает в себя:
Вызывная панель является внешней частью домофона, которую монтируют снаружи защищаемого объекта. Она имеет кнопку вызова, микрофон с динамиком и подсветкой, номеронабиратель, считыватель ключа, встроенную видеокамеру. Внутреннее переговорное устройство устанавливается внутри квартиры владельца.
Оно включает переговорную трубку, монитор и механизм дистанционного управления замком внешней двери. Коммутирующий механизм может реализовываться в виде отдельного устройства или быть встроенным в вызывной блок.
С его помощью обеспечивается надежная связь между гостем и владельцем. Замок двери предназначен для того, чтобы удерживать ее в закрытом положении до того момента, как владелец дистанционно ее не откроет или не будет использован соответствующий ключ.
Принцип работы домофона
Независимо от типа домофона все они имеют практически одинаковый принцип работы. Изначально рассмотрим принцип работы домофона в подъезде со стороны владельца.
Для того чтобы открыть дверь он пользуется специальным ключом или вводит соответствующий код.
Домофоны с кодом практически перестали использоваться, поскольку отличаются слабой защитой от взлома и подбора кода злоумышленниками. Ключ прикладывается к соответствующему считывателю на вызывной панели, через который происходит деблокирование замка и открывание двери.
Со стороны посетителя работа с домофоном выглядит немного иначе. Человек, который пришел в гости, набирает номер требуемой ему квартиры и использует клавишу вызова.
В соответствующей квартире прозвучит вызывной сигнал, и владелец сможет запросить подтверждение того, кто пришел к нему в гости, используя переговорную трубку.
Если это видеодомофон, то он сможет увидеть пришедшего человека на экране. После этого владелец принимает решение открывать дистанционно дверь или отказать в доступе.
Замок
Принцип работы замка домофона заключается в том, чтобы удерживать дверь взаперти до того момента, как на него не поступит исполнительный сигнал. После этого замок сработает и дверь откроется, обеспечив доступ в помещение.
На сегодня используется два типа домофонных замков: электромеханические и магнитные.
Электромеханический
Принцип работы электромеханического замка домофона заключается в том, что он открывается, когда на электрический приводной механизм поступает исполнительный сигнал.
После этого приводится в действие механический узел замка, осуществляющий деблокирование двери и возможность ее открытия.
Магнитный
Принцип работы магнитного замка домофона несколько отличается от электромеханического.
В этом случае дверь удерживается закрытой посредством магнитного поля, с помощью которого взаимодействуют подвижная и неподвижная часть двери.
Вследствие использования магнитного ключа или передачи исполнительного импульса от внешнего абонентского устройства на некоторое время действие поля прекращается, и дверь становится открытой.
Трубка
Когда на входной двери расположен домофон, принцип работы трубки заключается в том, чтобы обеспечить аудиосвязь между владельцем дома или квартиры и гостем.
Подключается трубка к внутренней панели. В ее состав входит микрофон и динамик, а работает она аналогично тому, как и телефонная трубка.
Принцип работы ключа от домофона заключается в том, чтобы привести в действие электромеханический или магнитный механизм замка и деблокировать входную дверь.
Ключ может быть реализован в виде специальной таблетки, брелока, магнитной карточки.
Он представляет собой своего рода идентификатор, с помощью которого воздействуют на считыватель домофона, чтобы управлять работой замка.
Вызывная панель
Вызывная панель представляет собой многофункциональный электронный блок, который позволяет выполнять несколько функций.
Это устройство используется для того, чтобы осуществлять вызов абонента из определенной квартиры.
Имеющиеся в составе панели динамики и микрофон позволят обеспечивать двустороннюю связь между гостем и абонентом.
Еще одной функцией, поддерживающей вызывной панелью является управление замком двери при использовании соответствующего ключа, который преподносится к считывателю, входящему в состав панели. Принцип работы ключа домофона в подъезде представлен выше.
Учитывая, что вызывная панель устанавливается вне помещений, она отличается высокой надежностью, возможностью работы в условиях низких и высоких температур.
Во многих случаях панель имеет антивандальное защитное исполнение, а для удобного использования в ночное время еще и подсветку клавиш номеронабирателя.
Заключение
Домофон – это эффективное устройство, способное гарантировать высокий уровень защиты объекта от посторонних людей.
Современные домофоны – это своего рода системы условного доступа, способные исключить проникновение в дом нежелательных лиц.
Учитывая, что существует много разных видов домофонов, правильный подбор соответствующей техники и выбор правильной схемы установки позволят выполнить только квалифицированные специалисты.
Поэтому, решив защитить свой дом с помощью домофона, нужно обратиться в компанию по установке этих систем защиты.
Ее сотрудники помогут подобрать оборудование, установят и настроят его, а также проведут обучение как им правильно пользоваться.
Видео: Принцип работы видеодомофона
Что внутри домофона? Изучаем устройство и схему подключения
Домофоны являются одной из разновидностей систем контроля доступа. Люди старшего поколения могли впервые увидеть домофоны в иностранных фильмах 70-х годов. Герои картин подходили к подъездам домов, выбирали кнопку с фамилией нужного им человека, нажимали ее, разговаривали с жильцом. По его разрешению входная дверь открывалась, и люди заходили внутрь здания. В 90-е год зарубежная диковинка превратилась в привычный атрибут нашей жизни. Сначала многоквартирные дома, а затем частные домовладения стали оснащаться домофонными системами. Применение домофонов увеличило уровень безопасности граждан.
В этом материале мы постараемся познакомить читателя с устройством домофонов, принципом действия и назначением его основных узлов.
Назначение домофона
Как уже упоминалось в начале этого материала, домофоны используются для ограничения доступа нежелательных лиц на определенную территорию. В случае многопользовательских систем это подъезды многоквартирных жилых домов. Однопользовательские (малопользовательские) системы обычно ограничивают доступ на территорию частных домовладений.
Для того чтобы попасть на «охраняемую» домофоном территорию человек должен пройти процедуру идентификации. Идентификация может выполняться с помощью:
В первом случае решение о предоставлении доступа принимает пользователь домофонной системы. В остальных случаях процедура идентификации выполняется микропроцессорным устройством.
Основные узлы домофонных систем
Многопользовательские домофонные системы состоят из нескольких основных узлов. Типичная схема домофона состоит из:
На рисунке приведена блок-схема домофона многоквартирного дома с координатным коммутатором.
Ниже мы подробно ознакомимся с устройством всех элементов домофоноой системы.
Электрический замок
В современных многопользовательских домофонных системах применяются два вида электрических замков:
В электромеханических замках ригель (засов) запирающего устройства удерживается в состоянии «закрыто» когда на катушку встроенного электромагнита подается питающее напряжение. При снятии напряжения ригель выходит из запорной планки под действием возвратной пружины.
В дверную раму встраивается катушка мощного электромагнита установленная на часть разомкнутого магнитопровода. Вторая часть магнитопровода монтируется на двери. В момент, когда дверь подходит вплотную к дверной раме, половинки магнитопровода под действием магнитного поля притягиваются друг к другу. При «замыкании» магнитопровода дверь удерживается в запертом состоянии. Чтобы преодолеть сопротивление электромагнита требуется усилие, которое обычный человек без дополнительных средств создать не в состоянии.
Из приведенного описания замков многопользовательских систем понятно, что при исчезновении питающего напряжения они автоматически открываются. Такое устройство замков делает домофонные системы уязвимыми, но оно продиктовано требованиями пожарной безопасности.
Что касается замков индивидуальных домофонов, то они открываются с помощью электромагнита при подаче питающего напряжения. Схема подключения электромеханического замка приведена на рисунке.
Для того чтобы входные двери с электрическими замками могли автоматически запираться, их оборудуют дверным доводчиками.
Блок питания
Блоки питания домофонов вырабатывают питающие напряжения для всех элементов домофонных систем. Каких-то особенных требований, кроме надежности к блокам питания не предъявляется. Для увеличения надежности функционирования домофонов блоки питания можно дополнить блоками бесперебойного питания. Использование «бесперебойников» позволит продолжить работу домофона при перебоях в электроснабжении.
Блок вызова
Блок вызова является «мозгом» домофонной системы. Обычно вызывной блок состоит из:
В зависимости от типа домофонной системы и алгоритма ее работы, при наборе комбинации цифр на цифровой клавиатуре можно ввести код доступа или вызвать абонента одной из квартир. При наличии дисплея на нем будет отображаться вводимая цифровая последовательность.
Новейшие домофонные системы открываются при помощи индивидуальных электронных ключей (чипов). В чипах ключей хранится уникальный код, который считывается специальным считывателем. Прочитанный код анализируется микроконтроллером блока вызова. Если введенный код соответствует коду «зашитому» в блок вызова, микроконтроллер выдаст сигнал на открытие двери.
Помимо функции идентификации с помощью ключа, блок вызова выполняет функцию управления коммутацией устройств голосовой связи. При наборе номера квартиры включаются динамик и микрофон, формируются управляющие сигналы для блока коммутации. Блок коммутации передает сигнал вызова на абонентскую трубку. В случае поднятия абонентской трубки у вызывающего лица появляется возможность вести разговор с людьми находящимися в квартире. Домофоны обеспечивают дуплексную (двустороннюю) голосовую связь между устройством вызова и абонентским аппаратом.
Если на абонентской стороне будет нажата кнопка «открыть», разрешающий сигнал через коммутатор поступит на блок вызова. Микропроцессорная система отключит питание электромагнита замка и входная дверь откроется. Так же дверь откроется и при нажатии кнопки открывания изнутри помещения.
Блок коммутации
С помощью коммутационного блока происходит телефонное соединение между блоком вызова и абонентским аппаратом. В современных домофонных системах в основном применяются блоки коммутации координатного типа. Работа прибора происходит по следующему алгоритму. Блок коммутации принимает от разговорного блока последовательность управляющих сигналов кодирующих номер квартирного приемного устройства (трубки).
В зависимости от номера квартиры, выбираются два провода, которые соединяют абонентский аппарат с разговорной частью вызывного устройства. Не вдаваясь в подробности можно сказать, что при координатном способе коммутации для соединения 99 квартирных трубок требуется всего 20 проводов.
Устройство квартирное переговорное (трубка)
Квартирная домофонная трубка мало чем отличается от трубок обычных телефонных аппаратов. С ее помощью можно вести разговор с человеком, позвонившим в квартиру и открыть входную дверь.
В корпус трубки встраивается микрофон с транзисторным усилителем, динамик который в зависимости от положения трубки служит телефонным капчулем или зуммером вызова. На корпусе аппарата устанавливается светодиод индицирующий наличие линии.
Открытие двери из квартиры абонента происходит следующим образом. При нажатии кнопки «открыть» на корпусе квартирного переговорного устройства, происходит изменение сопротивления телефонной линии. Изменение сопротивления линии воспринимается микропроцессорным устройством как сигнал «открыть».
Принципиальная схема трубки домофона
Виды домофонных кодовых ключей и принцип их работы
Домофонные кодовые ключи можно условно разделить на два типа: контактные и бесконтактные. В первых домофонах применялись простейшие аналоговые ключи с двумя контактами. Внутрь такого ключа впаивался резистор определенного номинала. Когда такой ключ прикладывался к считывающему устройству, через него пропускался ток фиксированной величины, а микропроцессорная система измеряла падение напряжения на резисторе.
Если падение укладывалось в заданные параметры – дверь открывалась. Изготовить такой ключ могла не только фирма обслуживающая домофон, но и любой человек, имеющий базовые знания электротехники. Поэтому на смену аналоговым ключам быстро пришли чипы, передающие последовательный двоичный код. У таких ключей количество возможных комбинаций определяется числом передаваемых двоичных разрядов.
Цифровые ключи контактного типа могут быть изготовлены на основе чипов разных фирм. Одними из наиболее распространенных являются чипы Dallas Touch Memory одноименного производителя. В зависимости от модели микрочипа, ключи имеют разный объем памяти и позволяют получить разное количество числовых комбинаций.
В последнее время многие домофоны комплектуются бесконтактными считывающими устройствами. В этом случае обмен между ключом доступа и домофоном осуществляется по радиоканалу. Устройства связываются между собой на частотах в несколько десятков или сотен килогерц. Радиус действия такой «радиоаппаратуры» не превышает нескольких сантиметров. Поэтому возможность перехвата радиообмена является маловероятной.
Наиболее распространенные модели
В нашей стране оборудование для домофонных систем поставляет несколько крупных компаний. Среди них можно выделить таких производителей как ООО Метаком, группу компаний VIZIN (Визит). Обе компании предлагают комплексные решения по организации систем контроля удаленного доступа (СКУД). Обе фирмы представляют широкий ассортимент домофонного оборудования.
На основе предлагаемых элементов можно создать малопользовательские и многопользовательские домофонные системы любой конфигурации. Продукцию компаний отличает высокий уровень качества и инженерной проработки. Оборудование может функционировать в сложных погодных условиях нашей страны. Антивандальное исполнение обеспечивает высокую стойкость изделий.
Заключение
В этом материале мы постарались подробно рассказать о многопользовательских СКУД, способах их построения и устройстве отдельных элементов. В последнее время люди стали активно применять малопользовательские домофоны в частных домовладениях. При этом предпочтение часто отдается видеодомофонам. Использование IP камер расширяет возможности систем контроля и увеличивает уровень безопасности граждан.
Как работает аудио и видео домофон?
Домофон – это электронный переговорный аппарат, где принимающий вызов абонент может разрешить или наоборот запретить посетителю вход в запертое помещение. Попробуем выяснить и досконально разобраться, как работает это устройство и на что оно способно.
Для начала проведём краткий исторический экскурс. Первые домофоны появились в середине прошлого века в Соединённых Штатах и скандинавских странах. Ближе к 90-м годам подобные устройства начали потихоньку приживаться в России. Устанавливались они в многоэтажных домах и на охраняемых комплексах.
Домофоны тех лет выглядели массивно и работали как передатчики симплексной связи, то есть абоненты могли разговаривать только поочерёдно. С развитием технологий, современные аппараты получили массу как конструктивных, так и схемотехнических нововведений.
Сегодняшний домофон – это сложное электронное устройство, посредством которого организуется безопасность жилого, офисного или любого другого помещения, где возможна его установка.
Классификация домофонов
Выясним, как работает домофон и чем один аппарат отличается от другого. Подобные устройства можно охарактеризовать по нескольким признакам. Все домофоны разделены на индивидуальные и многоабонентские решения. Первые нашли своё применение в частном секторе, на складах и в офисах.
Многоабонентские аппараты используют в многоквартирных домах, где необходима независимая связь с каждым жильцом. Такие домофоны немногим сложнее индивидуальных в конструктивном плане.
Аппараты также различаются способом обработки сигнала:
Оба типа достаточно часто встречаются как в многоквартирных домах, так и в офисах.
Конструктивные особенности
Разберёмся, как устроен домофон. Во всех рядовых случаях конструкция состоит из двух основных частей – абонентского (пользовательского) устройства и вызывной (главной) панели. Также встречаются аппараты, укомплектованные электронными замками разного типа. Разберём каждую часть отдельно.
Абонентское устройство
В доброй половине случаев эта часть выглядит как обычная телефонная трубка. Кроме традиционных элементов в лице динамика и микрофона, она оснащается клавишей управления замком двери. При необходимости несколько трубок могут быть соединены в одну сеть. Но в этом случае каждое устройство должно уметь работать с интеркомом.
Вызывная панель
Здесь мы имеем устройство, надёжно защищённое от воды и пыли. На лицевой панели размещены клавиша вызова, микрофон и динамик громкоговорителя. Конструктивные особенности таких устройств предполагают монтаж на стену или прямо во входную дверь.
Корпус вызывной панели изготавливается из пластика или металла. Также встречаются и более продвинутые – антивандальные решения с повышенным уровнем защиты.
Принцип работы домофона
Практически все устройства такого плана работают в тандеме с самыми разными электронными замками, в том числе и электромеханическими. Открыть последние можно двумя способами: посредством главной панели, имея на руках специальный ключ, либо из квартиры с трубки.
На подъезд с домофоном, как правило устанавливают электромагнитный замок.
Индивидуальный домофон
Индивидуальные устройства используют электромагнитные реле как для отпирания дверей, так и для активации коммутатора. Принцип работы домофона организован следующим образом:
Некоторые модификации домофонов лишены возможности дистанционного отпирания замка. В этом случае необходимо непосредственное присутствие вызываемого абонента возле двери.
Многоквартирный домофон
Многоквартирные устройства работают почти также как мини-АТС. Такие домофоны могут быть аналоговыми или цифровыми. Разберём каждый вид подробнее.
Аналоговые устройства
Также их называют координатно-матричные. Производство аналоговых домофонов было налажено ещё в советское время, а модели получили широкое распространение. Подобные устройства обеспечивают переговорную связь и управление замком, а также отпирание двери магнитным ключом.
Аналоговые домофоны корректно работают при условии грамотного подключения устройства парой проводов к каждому абоненту. Один кабель соответствует регистру единиц, а другой отвечает за десятки в номерах квартир. Мастера во время монтажа тянут по подъезду многожильный провод и соединяют его с абонентскими аппаратами.
Главным элементом аналогового домофона выступает коммутатор, соединяющий при вызове панель с переговорным устройством выбранной квартиры.
Цифровой домофон
Цифровые устройства визуально мало чем отличаются от аналоговых. Единственная весомая разница состоит в кодирование номеров. В этом случае она проходит в двоичной системе. Такой подход позволяет отказаться от массивных шлейфов, где для корректной работы достаточно двухжильного провода и только.
Поэтому цифровые домофоны заметно легче монтировать, демонтировать и обслуживать в целом. Коммутаторы безошибочно соединяют посетителя с абонентом, в то время как у аналоговых устройств иногда случаются промахи.
Ещё одно преимущество цифровых домофонов – это более широкие возможности связи. Можно организовать местное сообщение, к примеру, между диспетчером и жильцами подъезда или же межквартирную связь.
Подключение домофонов индивидуального типа
В частных домах и офисах в доброй половине случаев используют двухканальное сообщение. В отличие от одноканальных систем здесь возможно подключение, к примеру, пары дверей – парадного и чёрного хода, что очень удобно в некоторых ситуациях.
Перед монтажом первым делом необходимо определиться с местом установки. К калитке или двери обязательно нужно подвести электропитание (220 В). Для коммутации абонентского устройства с панелью может быть использован любой силовой кабель не менее чем на 5 жил. Лучшего всего если он будет экранирован специальной оплёткой или рукавом (коробом). Абонентское устройство питается посредством аккумуляторных батареек.
Все части домофона соединяются между собой с учётом электрических схем. Подробная разводка должна быть обозначена в инструкции по эксплуатации. Также стоит упомянуть и о домофонах работающих по беспроводным протоколам. В этом случае монтаж значительно упрощается, потому как силовые кабели нужно будет тянуть только до электронных замков.
На видео: Подключение домофона и замка своими руками
Подключение многоабонентских домофонов
Здесь мы также имеем два вида подключения – цифровое и координатное, зависящее от типа устройства (аналоговое/цифровое). Силовой кабель должен быть подведён в любом случае. Рассмотрим особенности подключения каждого вида.
Аналоговое подключение
Такое оборудование используется повсеместно ввиду его дешевизны. Но весомым минусом здесь выступает трудоёмкость монтажа. От вызывной панели, где размещён матричный коммутатор выходит многожильный кабель. Каждый провод последнего необходимо грамотно поделить на «единицы» и «десятки».
Абонентская труба подключается к панели через коммутатор. Схема также прилагается в инструкции по эксплуатации. Если подъезд небольшой, то можно ограничиться встроенными коммутаторами, где подключение происходит напрямую. В других случаях приходится вести многочисленные провода.
Цифровое подключение
Цифровые домофоны стоят заметно дороже аналоговых, причём это касается не только оборудования, но и сопутствующих материалов. Поэтому подобные устройства не получили такого широкого распространения, особенно в жилых многоквартирных домах.
Для монтажа цифрового домофона нужно провести по подъезду двухжильный провод и уже на него подключить все пользовательские трубки. Далее на плате главной панели кодируется каждый абонент с помощью крохотных перемычек. Чаще их называют джамперами. То есть при наборе номера замыкается перемычка и срабатывает вызов трубки в определённой квартире.
Видеодомофоны
Помимо простых аналоговых и цифровых устройств рынок предлагает видеодомофоны. Вести беседу с посетителями и одновременно видеть, что происходит за дверью – очень удобно. Помимо базовых частей, которые мы описывали выше такие аппараты комплектуются дополнительными элементами: дисплеем или отдельным монитором для владельца и камерой на панели вызова.
Посетитель общается с абонентом как в случае с обычным домофоном. Он видит только блок клавиш, микрофон, динамик и камеру (если она не скрытая). Но здесь нужно учесть, что такие устройства стоят заметно дороже, так же как и монтаж. Кроме того, для установки видеодомофона потребуется прокладка дополнительного кабеля, посредством которого и будет транслироваться видео.
Покупать придётся и мониторы. В продаже есть как скрытые, так и выносные решения. У последних качество отображения и целостность картинки в целом заметно лучше. Если вариант с покупкой отдельного мониторами не устраивает, то можно организовать вещание через стационарный компьютер.
Есть устройства, поддерживающие больше двух камер, что заметно расширяет круг возможностей домофона. Одна может следить за обстановкой перед дверью, а вторая – за происходящем на лестничной площадке. Производители стараются расширить подобные возможности и работают над увеличением количества и качества камер.
GSM-устройства
Технологии не стоят на месте и на рынке появляются более совершенные устройства – GSM-домофоны. Такие аппараты предлагают не только базовый функционал, но и дополнительную связь с каждым отдельным абонентом посредством мобильного гаджета. Естественно, что стоимость GSM-домофонов заметно выше привычных аналогов.
Принцип работы таких аппаратов прост. Устройство передаёт кодированный вызов на указанный номер телефона, а абонент в свою очередь может ответить, как с помощью обычной трубки, так и посредством смартфона. Причём функционал доступен в независимости от места нахождения владельца. Кроме того, абонент будет осведомлён о всех посещениях в его отсутствие.
Подводя итог
Устройство домофона никак нельзя назвать сложным или запутанным. Но несмотря на свою простоту, аппарат даже с минимальным набором функций способен организовать вполне адекватную охрану жилых домов, офисов и каких-то промышленных помещений.
