KONCEPCJA AKTYWNEJ BARIERY OPTYCZNEJ

P O Z N A N UN I VE RS I T Y O F T E C HN O L O G Y ACA D E MI C J O URN A L S
No 88
Electrical Engineering
2016
Łukasz GRYKO*
Marian GILEWSKI*
Andrzej ZAJĄC*
KONCEPCJA AKTYWNEJ BARIERY OPTYCZNEJ
W artykule przedstawiono opracowany system rekonfigurowalnej bariery optycznej,
która składa się z aktywnej bariery laserowej analizującej i sygnalizującej naruszenie jej
toru zabezpieczającego dostęp do obszaru chronionego. W celu zachowania standardów
bezpieczeństwa wyznaczono parametry widmowe, energetyczne i przestrzenne wiązek
promieniowania laserowego wykluczające możliwość wywołania szkodliwych skutków
dla ludzi.
SŁOWA KLUCZOWE: aktywna bariera optyczna, laser, bezpieczeństwo
1. WSTĘP
Aktywne bariery podczerwieni są jednym z najważniejszych elementów systemu ochrony zewnętrznej i wewnętrznej pomieszczeń, zachowania standardów
bhp na stanowiskach pracy i w życiu codziennym – zapewniają ochronę przed
znalezieniem się w polu pracy niebezpiecznej maszyny [1, 2], stosowane w windach sterują zamykaniem drzwi w taki sposób, aby nie przytrzaskiwały pasażerów [3].
W odróżnieniu od pasywnych barier (zwykle z odbiornikami piezoelektrycznymi) – które nie emitują własnej energii, ale wykrywają zmiany promieniowania podczerwonego ze źródeł znajdujących się w ich polu widzenia [4, 5] – wykrycie obiektu w polu działania aktywnej bariery opiera się na detekcji naruszenia toru skierowanej wiązki promieniowania elektromagnetycznego z zakresu
częstotliwości promieniowania optycznego. W tego typu aplikacjach stosowane
są głównie emitery ledowe (rzadziej laserowe) o długości fali promieniowania z
zakresu podczerwieni (808–950) nm, a czasami światła czerwonego (630–660)
nm i odbiorniki promieniowania wraz z układami wykonawczymi [1, 6–9]. Producenci sprzętu zabezpieczającego nie podają jednak klasy bezpieczeństwa oferowanego sprzętu i ich zgodności z normami bezpieczeństwa dla urządzeń laserowych [10].
_______________________________________
* Politechnika Białostocka.
356
Łukasz Gryko, Marian Gilewski, Andrzej Zając
Celem pracy jest określenie właściwości promieniowania emitowanego
przez barierę spełniającego standardy bezpieczeństwa, a także zestawienie układu bariery oraz dobór jej parametrów zapewniających poprawną pracę.
2. UKŁAD AKTYWNEJ LASEROWEJ BARIERY
PODCZERWIENI
Realizowana aktywna bariera podczerwieni składa się z dwóch podstawowych obwodów: nadajnika i odbiornika wraz z układem wykonawczym, rys. 1.
Nadajnik
Sterownik
Dioda
laserowa
Zmodulowana
wiązka
promieniowania
Odbiornik
Fotodioda
Wzmacniacz /
konwerter
Zasilanie
akumulatorowe
FPGA
Nadajnik /
odbiornik
ZigBee
Nadajnik /
odbiornik
ZigBee
Jednostka
centralna
Rys. 1. Schemat blokowy bariery laserowej
Nadajnik jest odpowiedzialny za generację niewidocznego gołym okiem
zmodulowanego laserowego promieniowania podczerwonego o parametrach
energetyczno-widmowych bezpiecznych dla oka [10-12]. Odbiornik, który jest
sprzężony z nadajnikiem poprzez układy optyczne, odbiera nadawany optyczny
sygnał i przetwarza go na sygnał elektryczny, który następnie poddawany jest
dalszej obróbce w celu stwierdzenia naruszenia (bądź nienaruszenia) toru
optycznego bariery. Nadzór nad pracą układów nadajnika, odbiornika i modułów
komunikacyjnych realizowany jest przez programowalny układ logiczny FPGA
– Terasic DE0-Nano (P0082)–EDU.
2.1. Nadajnik
Wykorzystane, w układzie aktywnej bariery, promieniowanie laserowe musi
spełniać warunek energetyczny, na który w normalnych warunkach jej pracy mogą
być eksponowane osoby bez doznawania przez nie szkodliwych skutków. W normie
PN-EN 60825–1:2010 podane są wartości maksymalnej dopuszczalnej ekspozycji
(MDE) reprezentujące maksymalny poziom napromieniowania – gęstość mocy bądź
energii – na który oko lub skóra mogą być eksponowane bez wynikających z tego
powodu obrażeń [10–12]. Zależą one od: długości fali promieniowania, czasu trwa-
Koncepcja aktywnej bariery optycznej
357
nia impulsu lub czasu ekspozycji, rodzaju tkanki narażonej na obrażenie, wymiarów
obrazu na siatkówce w przypadku promieniowania widzialnego i bliskiej podczerwieni. W przypadku ekspozycji oka na wiązkę bezpośrednią już bardzo niskie poziomy mocy promieniowania mogą powodować uszkodzenia narządu wzroku. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku odbić zwierciadlanych promieniowania,
np. od wypolerowanych powierzchni metalicznych.
W celu doboru źródła promieniowania bezpiecznego dla oka przyjęto
do analizy źródła laserowe emitujące 5 odmiennych długości fal z zakresu światła czerwonego i podczerwieni (w nawiasach typowe zastosowanie lasera lub
LED): 635 nm (wskaźnik laserowy), 850 nm (nadajnik interfejsu IrDA), 940 nm
(nadajnik pilota TV), 1310 nm i 1550 nm (źródła odpowiednio dla II i III okna
transmisji światłowodowej). Wartości maksymalne dopuszczalnej ekspozycji
(MDE) pojedynczego impulsu dla ww. punktowych źródeł przy założeniu propagacji w przestrzeni wiązki równoległej (kąt rozbieżności α < 10 mrad) o emisji
impulsowej bądź zmodulowanej i czasów ekspozycji na promieniowanie równych 1 s i 10 s przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE) oka na promieniowanie
laserowe źródeł punktowych (patrzenie w wiązkę), opracowano na podstawie [10-12]
Długość
fali
[nm]
635
850
940
1310
1550
Czas ekspozycji
1s
Gęstość energii
Gęstość mocy
[J/m2]
[mW/cm2]
18∙t0,75 = 18
1,8
18∙t0,75∙C4 = 36
3,6
0,75
18∙t ∙C4 = 54
5,4
90∙t0,75= 90
9,0
0,25
5600∙t
= 5600
560
10 s
Gęstość energii
Gęstość mocy
[J/m2]
[mW/cm2]
18∙t0,75 = 101
1,0
18∙t0,75∙C4 = 202
2,0
0,75
18∙t ∙C4 = 306
3,0
90∙t0,75= 506
5,0
10000
100
Legenda: t – czas ekspozycji, C4 = 10(λ-700)/500, λ – długość fali wyrażona w nanometrach.
Lasery emitujące promieniowanie podczerwone małej mocy o długości fali
dłuższej niż około 1,4 μm często są określane jako "bezpieczne dla oka", ponieważ rogówka oka absorbuje większą część energii o tych długościach fal, zapewniając ochronę siatkówki przed uszkodzeniem [12]. Analiza wyników obliczeń jednoznacznie sugeruje wykorzystanie jako bezpiecznego dla oka źródła
sygnału nadawczego lasera emitującego długość fali 1550 nm. Zbliżona wrażliwość oka na promieniowanie optyczne występuje dla długości fal powyżej
1550 nm (do 2000 nm), lecz ich zastosowanie jest nieekonomiczne – lasery takie
są 2–3 razy droższe od laserów emitujących długość fali 1550 nm. Należy mieć
jednak w szczególnej uwadze fakt, że przy ekspozycji oka na promieniowanie
358
Łukasz Gryko, Marian Gilewski, Andrzej Zając
z zakresu bliskiej podczerwieni (IR–A) występuje brak mechanizmów obronnych w postaci mrugania, ponieważ jest ono niewidoczne dla oka, w związku
z czym stanowi szczególne zagrożenie [12].
Wybór długości fali promieniowania bezpiecznego dla oka determinuje parametry przestrzenne wiązki promieniowania o stałym natężeniu (tabela 2), jest
to przypadek graniczny, gdy głębokość modulacji amplitudy sygnału optycznego
wynosi zero. W celu określenie średnicy wiązki bezpiecznej dla oka poczynione
zostało założenie upraszczające – przyjęto, że rozkład gęstości mocy
w przekroju wiązki jest jednorodny.
Tabela 2. Minimalna dopuszczalna średnica wiązki promieniowania bezpiecznego
dla oka o długości fali 1550 nm i stałym natężeniu
Moc źródła
[mW]
1
10
20
50
100
Czas ekspozycji
1s
10 s
0,5 mm
1,1 mm
1,5 mm
3,6 mm
2,1 mm
5,0 mm
3,4 mm
8,0 mm
4,8 mm
11,3 mm
Moc wiązki wyjściowej źródła w zależności od parametrów układu optycznego
i czułości detektora promieniowania ustalono na poziomie od kilku do kilkunastu
mW. Takie parametry energetyczne źródła umożliwią uzyskanie wysokiego poziomu proporcji: sygnał użyteczny/szum (promieniowanie otoczenia). W przypadku użycia emitera małej mocy stabilizacja termiczna źródła przy wykorzystaniu
chłodzenia pasywnego (radiatora) jest wystarczającym rozwiązaniem umożliwiającym rozproszenie wydzielanego ciepła. Nie jest wówczas wymagane aktywne
chłodzenie źródła, np. za pomocą chłodziarki termoelektrycznej.
Podstawowym zdaniem bariery jest zabezpieczenie obszaru, poprzez realizację procedury ciągłej kontroli naruszenia toru optycznego bariery. Wyodrębnienie wąskopasmowego ciągłego sygnału optycznego z dynamicznie zmiennego
szerokopasmowego promieniowania tła wewnątrz oświetlonych pomieszczeń
(bez wykorzystania technik spektrometrycznych bądź pasmowo-przepustowych
filtrów optycznych) jest trudnym zadaniem z punktu widzenia detekcji i analizy
sygnału. Z tego względu opracowany został układ zasilania z cyfrowo sterowanym źródłem prądowym iC-Haus realizujący zmienne parametry czasowe pracy
źródła. Sterownik ten umożliwia kluczowanie (modulację sygnałem okresowym)
z zadaną częstotliwością sygnału optycznego i regulowanie współczynnika głębokości modulacji amplitudy wiązki, co umożliwia emisję sygnału optycznego
bez znaczących przeregulowań.
Koncepcja aktywnej bariery optycznej
359
2.2. Układ optyczny
Laser półprzewodnikowy generuje asymetryczną geometrycznie wiązkę
promieniowania o dwupołówkowych kątach rozbieżności równych ok. 10° i 30°
(a nawet 45°) we wzajemnie prostopadłych płaszczyznach, tworząc wiązkę
o przekroju elipsy. Szerokość wiązki bardzo szybko wzrasta wraz ze wzrostem
odległości, a co za tym idzie maleje wartość natężenia promieniowania redukując obszar skutecznej detekcji do odległości rzędu pojedynczych metrów. W
odległości 1 m wiązka tworzy elipsę o półosiach małej i wielkiej wynoszących
odpowiednio do 20 cm i 100 cm. W efekcie uzyskiwane użyteczne natężenie
promieniowania na fotodetektorze o powierzchni światłoczułej do kilku mm2
jest znacząco ograniczone. Parametr sygnał użyteczny do szumu otoczenia
(SNR) (natężenie promieniowania słonecznego na Ziemi wynosi do 100
mW/cm2) osiąga niską wartość i występuje niepożądane błądzenie promieniowania laserowego w przestrzeni.
Najprostszą metodą zwiększenia natężenia napromieniowania, a więc zasięgu
bariery, bądź czułości układu jest zmniejszenie kąta świecenia źródła poprzez
zastosowanie układu optycznego kierującego większość promieniowania
na powierzchnię fotodiody. Wymagane jest, więc zastosowanie układu optycznego formującego, o ile to możliwie, równoległą wiązkę promieniowania
o średnicy pojedynczych mm, a następnie skupienie jej na powierzchni detektora, rys. 2. Dodatkowo dzięki ukształtowaniu wiązki równoległej wyeliminowana
zostaje dość problematyczna kwestia możliwości wystąpienia wiązki odbitej od
elementów otoczenia i jej detekcji przez odbiornik. Odbiornik niestety nie jest
w stanie odróżnić wiązki bezpośrednio na niego padającej od wiązki odbitej,
w obu przypadkach jest to promieniowanie o identycznej długości fali docierające ze stałą przerwą między impulsami, w dodatku w tym samym czasie.
Opracowany optyczny układ kolimatora wykorzystuje soczewkę asferyczną
ustawioną za laserem w odległości równej ogniskowej soczewki 8 mm, co zapewnia wiązkę promieniowania o średnicy 5 mm propagującą w przestrzeni
między nadajnikiem a odbiornikiem. Średnica wiązki została dobrana, tak aby
spełnione zostały normy bezpieczeństwa – gęstość mocy promieniowania na
soczewce oka nie przekraczała maksymalnych bezpiecznych wartości (dla długości fali 1550 nm maksymalna gęstość mocy wynosi 100 mW/cm2) [10-12].
Dla wiązki laserowej o mocy optycznej wynoszącej 20 mW i średnicy równej
5 mm średnia gęstość mocy wynosi 100 mW/cm2 (tab. 2), a dla stosowanej
w badaniach diody laserowej S1550–5MG o mocy 5 mW i średnicy wiązki
5 mm średnia gęstość mocy wynosi odpowiednio 25 mW/cm2, co spełnia wymóg bezpieczeństwa dla czasów ekspozycji oka na promieniowanie nawet dłuższych niż 10 s.
360
Łukasz Gryko, Marian Gilewski, Andrzej Zając
Kolimator
LD
Soczewka
skupiająca
Wiązka laserowa
Filtr optyczny
PD
Przysłona ograniczająca
pole widzenia
Rys. 2. Tor optyczny układu bariery laserowej (LD - dioda laserowa, PD - fotodioda)
Układ optyczny w postaci soczewki skupiającej o ogniskowej ok. 20 mm
umiejscowionej przed fotodetektorem realizuje dopasowanie średnicy wiązki
do jego powierzchni czynnej. Soczewka o dłuższej ogniskowej zapewnia większy komfort justowania położenia powierzchni czynnej fotodetektora i soczewki,
natomiast o krótszej ogniskowej zwiększa kompaktowość rozwiązania – zmniejsza odległość między tymi elementami. W celu eliminacji detekcji promieniowania otoczenia rozważyć należy też ograniczenie kąta widzenia detektora poprzez zastosowanie silnie absorbującej przysłony – w najprostszym przypadku
wystarczy poczerniona od wewnątrz rurka o niewielkiej średnicy i odpowiedniej
długości.
2.3. Odbiornik
Szerokopasmowy fotodetektor oprócz sygnału bariery wykrywa wolno lub
szybkozmienne promieniowanie zewnętrznych źródeł promieniowania (słońca,
reflektorów samochodowych, itp.) bądź promieniowanie oświetlenia pomieszczenia, ponieważ zawierają one w swoim spektrum emisji fale z jego zakresu
pomiarowego. Prawidłowe funkcjonowanie bariery może zatem zostać zakłócone. Rozwiązaniem problemu jest zastosowanie optycznego filtru o paśmie częstości dopasowanym do widma emisji nadajnika oraz lokalizacja odbiornika w
taki sposób, aby prawdopodobieństwo detekcji promieniowania tła było jak najmniejsze.
Do układu bariery podczerwieni wyselekcjonowano fotodiodę InGaAs
PT511B o zakresie czułości widmowej (1000–1650) nm – nieobejmującej promieniowania widzialnego – wraz z układem wzmacniającym (DIGIBOARD,
Sglux SolGel Technologies, Niemcy). Układ wzmacniający zawiera wzmacniacz
przełączany wzmacniacz transimpedancyjny, przekształcający prąd fotoelektryczny fotodiody w napięcie wyjściowe. Następnie, otrzymany sygnał napięciowy przekształcany jest na sygnał cyfrowy o zmiennej częstotliwości
lub doprowadzany bezpośrednio na wyjście.
Koncepcja aktywnej bariery optycznej
361
Dodatkowo w celu spektralnego odfiltrowania sygnału użytecznego
od widma tła (szumu otoczenia) i jego zmian wykorzystano filtr górnoprzepustowy, o transmisji poniżej 0,01% (gęstość optyczna OD > 4,0) w zakresie pasma zaporowego – dla fal krótszych niż 1500 nm. Filtr optyczny może pełnić też
rolę tłumika dopasowującego wielkość strumienia energii wiązki do zakresu
pomiarowego fotodetektora. Przeprowadzone badania wykazały, że fotodetektor
rejestrował jednak pulsujące widmo promieniowania oświetlenia nakładające się
na przebieg sygnału użytecznego. Docelowo w układzie odbiornika powinien
zostać zastosowany wąskopasmowy filtr optyczny dostrojony widmowo do długości fali promieniowania laserowego nadajnika pozwalający na pracę systemu
bariery w zmiennych warunkach oświetleniowych i wyeliminowanie wpływu na
jej działanie przypadkowych źródeł światła. Zastosowanie takiego filtra zwiększa jednak znacząco koszt układu.
Tabela 3. Dobór czasu trwania przerwy między impulsami promieniowania bariery
Czas przerwania [ms]
50
100
200
300-400
500
Skuteczność wykrywania
Szybki bieg
Trucht
Szybki marsz
Normalny marsz
Wolny marsz
Niezwykle ważna jest dla prawidłowej detekcji naruszenia toru bariery regulacja parametrów czasowych promieniowania użytecznego (jej częstotliwości),
gdyż niewłaściwe jej dobranie może generować zarówno fałszywe alarmy, jak i
brak alarmów. Zbyt długa przerwa powoduje, że szybko poruszający się obiekt
może nie być wykryty przez odbiornik, jeżeli przetnie wiązkę w momencie przerwy między impulsami. Z kolei zbyt krótka przerwa powoduje wykrywanie
również przedmiotów niesionych przez ruch powierza. Zwykle odstęp czasowy
między impulsami promieniowania wynosi (50–500) ms, tab. 3.
Opracowywany układ detekcyjny oparty na wzmacniaczu transimpedancyjnym i konwerterze napięcie-częstoliwość umożliwia identyfikację zbocza narastającego i opadającego sygnału optycznego i ich braku w sygnale (przerwana
wiązka promieniowania bariery optycznej). Identyfikacja zboczy sygnału
optycznego i w efekcie jego częstotliwości jest metodą skuteczniejszą niż analiza wysokiego/niskiego poziomu sygnału, niewrażliwą na zakłócenia zewnętrze.
Układ odbiornika bariery wówczas może zostać zbudowany w oparciu
o wzmacniacz prądu, konwerter prąd-napięcie z fotodiodą oraz układ kilkupoziomowego konwertera sygnału analogowego na cyfrowy. Obserwacja sygnału
pozwala na identyfikację stanu bariery: kontrola (monitoring), obiekt w obrębie
362
Łukasz Gryko, Marian Gilewski, Andrzej Zając
bariery, fałszywy sygnał. Zabezpieczenie przed fałszywym naruszeniem wiązki
realizowane może być przez układ cyfrowy monitorujący przebieg sygnału.
Mniej skuteczną i bardziej podatną metodą na zakłócenia jest metoda oparta
na analizie wysokiego, niskiego oraz zerowego poziomu sygnału optycznego
(przerwana wiązka promieniowania bariery optycznej) po odseparowaniu go
od sygnału tła. Identyfikacja poziomów niskiego i wysokiego odbywa się poprzez progowe porównanie wymagające dodatkowego sygnału synchronizującego. Proponowana metoda dokonuje detekcji w otoczeniu zbocza sygnału w krótkim oknie czasowym, dzięki temu można zredukować wpływ potencjalnych
zakłóceń. Sygnał synchronizujący umożliwia "sterowanie detekcją" – unikniecie
próbkowania stanu przejściowego (zboczy impulsów – zmiany poziomów sygnału), a wstrzelenie się w wartości ustalone stanu wysokiego i niskiego. Zapewnia on transmisję synchroniczną, możliwe jest pominięcie tego sygnału –
wymusza to jednak większą złożoność charakterystyki czasowej emitowanej
wiązki. W takiej sytuacji należy zrezygnować z modulacji amplitudy sygnału
emitowanego na rzecz transmisji asynchronicznej z kodowaniem.
2.4. Komunikacja
Optyczna bariera podczerwieni może być częścią systemu bezpieczeństwa
(maszyn, wind) bądź elementem systemu kontroli dostępu. Do komunikacji modułów nadawczego i odbiorczego bariery z systemem centralnym zastosowano
system transmisji bezprzewodowej ZigBee (rys. 1). Ze względu na małą ilość
transmitowanych danych, przepustowość toru transmisyjnego jest wystarczająca
i nie wymaga zastosowania bardziej złożonych systemów. Charakteryzuje się
on: minimalnym poborem mocy w trybie czuwania, a w trybie nadawania do
0,5 W, niewielką przepustowością danych (do 250 kbps) oraz wystarczającym
zasięgiem między węzłami rzędu 100 m w terenie otwartym, a w konstrukcji
budynku zasięgiem poniżej 50 m. Zarówno nadajnik jak i odbiornik ZigBee
mogą być obsługiwane bezpośrednio z układu FPGA bez konieczności stosowania dodatkowych modułów pośredniczących. Ten sposób komunikacji zapewnienia niezawodną łączność bariery z systemem centralnym, nie jest on wrażliwy na wzajemny układ przestrzenny systemu centralnego i układu bariery.
W przypadku uszkodzenia jednego węzła sieci sygnał może podążać inną drogą.
Umożliwia on też mobilność bariery w dowolne położenie – układ nie wymaga
„dostrajania” systemu w nowej konfiguracji. Możliwa jest komunikacja optyczna modułu bariery z centralnym systemem sterującym, wówczas oba systemy
musiałyby "widzieć" siebie w otwartej przestrzeni – co prowadziłoby do większej złożoności toru komunikacyjnego.
Koncepcja aktywnej bariery optycznej
363
3. PODSUMOWANIE
Opracowany system bariery podczerwieni sterowany przez układ FPGA jest
w pełni funkcjonującym modułem bezpiecznym dla ludzi i pozwalającym spełnić funkcje analizy i sygnalizacji naruszenia toru zabezpieczającego dostęp do
obszaru chronionego. Spełnia on wymaganie modułowości systemu kontroli
dostępu, tzn. może pracować autonomicznie lub w komunikacji z centralnym
systemem sterującym. Kolejną cechą, proponowanego rozwiązania, jest jego
mobilność ze względu na brak okablowania strukturalnego – dzięki autonomicznemu zasilaniu i komunikacji w podczerwieni, możliwe jest szybkie przemieszczenie bariery w inne miejsce i ponowna jej rekonfiguracja. Ponadto, zasoby
przedstawionego systemu pozwalają na realizację wielowymiarowej funkcji
hierarchicznego systemu. Hierarchiczność może być rozumiana z przekroju:
zakresu terytorialnego, uprawnień funkcyjnych, czasu dostępu, kolejności dostępu i innych. Można ją implementować w postaci odpowiednich algorytmów
decyzyjnych zarówno w centralnym systemie sterującym jak i lokalnie w zasobach FPGA.
Badania modelu bariery realizowane są głównie z wykorzystaniem podzespołów i modułów prototypowych, opracowaniu własnych układów sklejających
i oprogramowania. Na tym etapie rozwoju systemu nie optymalizowano w zakresie: poboru mocy zasilającej, minimalizacji podzespołów czy optymalizacji
parametrów.
Przewagą proponowanego rozwiązania, w stosunku do istniejących, jest zastosowanie optycznej transmisji w podczerwieni. To ten czynnik decyduje
o mobilności, elastyczności i uniwersalności rozwiązania.
Opracowano na podstawie wyników III etapu programu wieloletniego "Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy", finansowanego w latach 2014-2016 w zakresie badań
naukowych i prac rozwojowych ze środków MNiSW/NCBiR – PW/BWP/WE/1/2014.
Koordynator programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Wykonawca projektu: Politechnika Białostocka
LITERATURA
[1]
[2]
[3]
[4]
García J. J., Ureńa J., Mazo M., Hernández Á., IR Barrier Data Integration for
Obstacle Detection, University of Alcalá, Spain, Sensor and Data Fusion,
www.intechopen.com, 2006.
Hollanagel E., Barriers and accident prevention, Ashagate Publishing Limited,
Hampshire, England, 2006.
Booth K., Hill S., Optoelektronika, WKŁ, Warszawa, 2001.
Madura H., Pasywny czujnik podczerwieni o dużym zasięgu wykrywania do zastosowań w systemach ochrony, Pomiary, Automatyka, Kontrola, 52, 4-7, 2006.
364
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
Łukasz Gryko, Marian Gilewski, Andrzej Zając
Madura H., Kastek M., Sosnowski T., Piątkowski T., Polakowski H., Pomiar parametrów optycznych i czasowych pasywnego czujnika podczerwieni, Prace Instytutu Elektrotechniki, 5-20, 2008.
Hitch J. R., Hlebasko J. C., Mersch S. H., Milbrath T. J., U.S. Patent
No. 6,166,371. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, 2000.
Anderson E. P., Ashford J. A., Klass R., U.S. Patent No. 5,198,661. Washington,
DC: U.S. Patent and Trademark Office, 1993.
Bartu P., Neulinger A., Jakoby B., Bauer S., Koeppe R., Light curtain for 2D large-area object detection, Optics express, 21(10), 12757-12766, 2013.
Bosworth W. R., Weiss M., U.S. Patent No. 8,169,596. Washington, DC: U.S.
Patent and Trademark Office, 2012.
Norma PN-EN 60825-1:2010 Bezpieczeństwo urządzeń laserowych - Część 1:
Klasyfikacja sprzętu i wymagania.
Rozporządzenie ministra pracy i polityki społecznej z dnia 29 listopada 2002 r.
w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych
dla zdrowia w środowisku pracy (DzU nr 217, poz. 1833).
Wolska A., Głogowski P., Promieniowanie laserowe. Dokumentacja dopuszczalnych wartości natężenia czynnika fizycznego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy, nr 1(63), 5-78, 2010.
CONCEPT OF OPTICAL ACTIVE BARRIER
In the article was presented developed reconfigurable optical barrier system. Active
laser barrier analyzes the signals violation of its beam which secures access to the protected area. Spectral, energy and spatial parameters of laser beam was appointed in order
to maintain security guarantees. Were excluded the possibility of inducing harmful
effects by barrier light on humans.
(Received: 23. 02. 2016, revised: 9. 03. 2016)