63449

Объектовые средства обнаружения

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства средства обнаружения которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач. Средства обнаружения представляют собой системы и устройства устанавливаемые...

Русский

2014-06-20

172.5 KB

40 чел.

Лекция 4.1

Объектовые средства обнаружения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Учебные вопросы:

  1.  Назначение ТСОС. Основные элементы системы ТСОС. Классификация извещателей
  2.  Основные параметры и характеристики извещателей ТСОС
  3.  Назначение, принцип действия и характеристика извещателей ТСОС
  4.  Способы подключения извещателей

Заключение

Литература:

  1.  ГОСТ Р 50775-95 (МЭК 839-1-1-88) Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положения
  2.  ГОСТ Р 50776-95 (МЭК 839-1-4-89) Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4 Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию
  3.  ГОСТ Р 50658-94. Системы тревожной сигнализации. Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации. Раздел 4. Ультразвуковые доплеровские извещатели для закрытых помещений.
  4.  ГОСТ Р 50659-94. Системы тревожной сигнализации. Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации. Раздел 5. Радиоволновые доплеровские извещатели для закрытых помещений.
  5.  Руководящий документ РД 78. 36.003-2002 МВД РОССИИ Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств
  6.  Руководящий документ РД 78.36.005-2005 МВД РОССИИ Рекомендации о порядке обследования объектов, принимаемых под охрану
  7.  Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения: Учебное пособие. – М.: Горячая линия- Телеком, 2007- 367с.: ил.
  8.  Синилов В.Г. Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации: учебное пособие . -3-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 352 С.

Учебно-материальное  обеспечение

1.  Проектор «Benq».

2.  Презентация к лекции

3.  Классная доска, мел.

ВВЕДЕНИЕ

Историческая справка

Электрическая сигнализация насчитывает более 100-лет. Она была создана ещё до появления телефона Томасом Ватсоном, помощником Александра Грэхема Белла, который устанавливал подобные системы в  60-е гг. прошлого столетия. Одна из первых систем сигнализации была запатентована в США в 1953 году Отцом Александром из Бостона. Она была значительно проще современных систем, но работала по такому, же принципу и состояла из нескольких пар электромагнитных контактов, закреплённых на дверях и окнах и соединённых медными проводами с батареей питания и звонком. Когда дверь или окно открывали, то контакты размыкались, и звонок начинал звенеть. Её основной недостаток, который состоял в том, что такую систему можно было легко блокировать, перерезав провод, удалось устранить только в современных устройствах.

Вопрос1. Назначение ТСОС. Основные элементы системы ТСОС. Классификация извещателей

С развитием рыночных отношений, появлением частных предприятий, предприниматели столкнулись с новой проблемой, связанной с обеспечением не только имущественной безопасности, но и с безопасностью информации.

Охраняемым объектом (ОО) называется отдельное помещение, содержащее материальные или другие ценности, оборудованное техническими средствами ОПС, или комплекс помещений, рассредоточенных в пределах одного или нескольких зданий, объединенных общей территорией и охраняемых подразделениями охраны.

Не существует четкой границы между информацией доступной всем и коммерческой информацией. Само по себе любое сообщение не имеет ценности без факта передачи его кому-либо. Поэтому защита информации заключается в передаче сообщений только тому лицу, которому она адресована. В последние годы приобретает все большую актуальность защита от несанкционированного доступа компьютерной информации. В этих условиях защита информации не может осуществляться на любительском уровне. Для обеспечения охранно-пожарной сигнализации (ОПС) средств и сооружений связи необходимо использовать серийно выпускаемые комплекты оборудования. Предпочтение разумнее оказать системам известных производителей, выбрав одну марку для всех объектов. Установка стандартного оборудования единого производителя упростит и удешевит монтаж и техническое обслуживание оборудования, повысит надежность его функционирования.

К оборудованию ОПС могут быть подключены ручные извещатели для подачи сигналов о пожаре и нападении (тревожные кнопки). Все сигналы от оборудования ОПС по линиям связи сводятся на ПЦН к сотрудникам дежурной смены СБ.

Для повышения уровня охраны и безопасности используются технические средства более высокого уровня.

Технические средства охраны это устройства и приборы, предназначенные для регистрации физического воздействия на создаваемую ими чувствительную зону, превышающего нормированный уровень, и формирования сигнала (информации) об этом событии.

К ним относятся системы охранной и пожарной сигнализации, системы ограничения доступа, системы телевизионного наблюдения. Отдельно можно выделить автомобильные охранные системы и комплексы на базе ЭВМ, включающие вышеперечисленные системы. Автомобильные охранные устройства подробно описаны в одной из книг данной серии. Поэтому в настоящей лекции рассматриваются сигнализационные и охранные системы квартир, офисов, учреждений, складов и т. д.

Технические

средства

охраны

Оборудование периметров

Оборудование помещений

Оборудование КПП

Оборудование транспортных средств

Рисунок 1 - Места установки ТСО

Системы охранно-пожарной сигнализации предназначены для определения факта несанкционированного проникновения на охраняемую территорию или появления на ней признаков пожара, выдачи сигнала тревоги на пульт охраны и включения исполнительных устройств (сирены, освещения и т. д.). Системы охранно-пожарной сигнализации включают в себя контрольные панели, извещатели (датчики и детекторы), исполнительные устройства, устройства оповещения (сирены, звонки и т. п.) и источники питания.

Основное отличие ТС ОПС от ТС связи в том, что они предназначены для получения и передачи информации, сформированной не абонентом, а извещателями, датчиками, контролирующими состояние охраняемого объекта.

Перечисленные выше системы могут работать как отдельно, так и в комплексе. Например, телевизионное наблюдение и охрана могут осуществляться либо на большом числе объектов, либо на одном отдельно взятом - квартире или офисе. Системы любой сложности строятся на базе одних и тех же технических устройств. Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства - средства обнаружения, которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач.

Средства обнаружения представляют собой системы и устройства, устанавливаемые на местности в охраняемых помещениях и транспортных средствах и предназначенные для обнаружения нарушителей с заданной вероятностью и выдачи необходимой информации составу караула. Они включают в себя устройства обнаружения, передачи, обработки и представления информации (см. рисунок 2). Системы обнаружения выполняются с таким расчетом, чтобы обеспечить возможность определения  места  и времени нарушения, а также направления движения нарушителей.

Каждое СО строится на определенном физическом принципе, на основе которого действует его чувствительный элемент (ЧЭ) (например, электромагнитный, вибрационный, радиотехнический, емкостный, оптический и т.д.).

- чувствительный элемент - это первичный преобразователь, реагирующий на воздействие на него (прямое или косвенное) объекта обнаружения и воспринимающий изменение состояния окружающей среды;

Некоторые неудобства для понимания могут создавать различия в терминологии, когда близкие понятия обозначаются разными словами, как то: средство обнаружения, датчик, извещатель. Иногда применительно к конкретным физическим принципам действия применяется слово "детектор" как разновидность извещателя. По сути, ко всем этим терминам следует относиться как к синонимам, обозначающим близкие понятия - элементы аппаратуры технических средств охранной сигнализации (ТСОС), исполняющих функцию реагирования на внешнее воздействие. Например, сейсмическое СО реагирует на колебание почвы, вызванное движением кого-либо (человека, животного) или чего-либо (автомобиля, трактора и т.д.).

В простейшем случае контроль за работой ОП сигнализации состоит из включения и выключения датчиков, фиксации сигналов тревоги.

Извещатель - это устройство, формирующее определенный сигнал об изменении того или иного контролируемого параметра окружающей среды.

Извещатель охранный (пожарный) - техническое средство ОПС для обнаружения проникновения (пожара), попытке проникновения или физического воздействия, превышающего нормированный уровень, и формирования извещения о проникновении (пожаре). В охранно-пожарном извещателе совмещены охранная и пожарная функции.

Извещением в технике ОПС называется сообщение, несущее информацию о контролируемых изменениях состояния охраняемого объекта или технического средства ОПС и передаваемое с помощью электромагнитных, электрических, световых и (или) звуковых сигналов. Извещения делятся на тревожные и служебные. Тревожное извещение содержит информацию о проникновении или пожаре, служебное - о "взятии" под охрану, "снятии" с охраны, неисправности аппаратуры и др.

Извещатели можно условно разделить на

  1.  датчики
  2.  детекторы.

Здесь под датчиками будем понимать извещатели, преобразующие физические величины и характеристики (например, тепло, свет, звук и т. п.) в электрический сигнал.

Датчик обнаружения это устройство, состоящее из чувствительного элемента, использующего тот или иной физический принцип обнаружения, и схемы выделения и преобразования полезного сигнала для дальнейшей обработки.

Датчики обнаружения состоят из следующих основных частей:

  1.  чувствительного элемента ЧЭ, непосредственно воспринимающего появление объекта обнаружения в контролируемой зоне;
  2.  - преобразователя П, обеспечивающего восприятие измеряемой входной величины и преобразование ее в величину, удобную для дальнейшей обработки;
  3.  - устройства выделения полезного сигнала УВПС, осуществляющего селекцию и распознавание принятого сигнала, и формирование сигнала обнаружения (сигнала тревоги).

Чувствительный элемент

Пребразова-тель

Устройство выделения полезного сигнала

Сигнал обнаружения

Рисунок 1 - Структурная схема датчика обнаружения.

Под датчиком понимается конструктивно законченный преобразователь вместе с чувствительным элементом, устройством выделения полезного сигнала и источником питания, предназначенным для выполнения функции обнаружения нарушителя.

Датчиком называется устройство, предназначенное для преобразования информации, поступающей на его вход в виде некоторой физической величины, в величину, удобную для воздействия на последующие каскады.

В тех случаях, когда необходимо характеризовать принципы преобразования в название датчика включается соответствующее определение (емкостной датчик, ультразвуковой датчик и т.д.).

Необходимо отметить, что ГОСТ 16263-70 не рекомендует пользоваться термином “датчик”. Согласно ГОСТу таким устройством является преобразователь. Однако следует иметь в виду, что датчик обнаружения и преобразователь - не равнозначные понятия.

Датчики для контроля помещений  это датчики, применяемые для обнаружения проникновения в охраняемое помещение.

Места возможного проникновения на ОО или отдельные охраняемые зоны оборудуются различными извещателями, которые включаются в шлейф сигнализации.

Детекторами же будем называть извещатели, включающие в свой состав датчики, схему обработки сигналов и схему принятия решения.

Сигнализаторы отличаются от датчиков завершенным циклом обработки первичной информации и ее отображением на устройстве.

Классификация извещателей

Средства обнаружения по своей конструкции и назначению классифицируются по различным признакам.

Основные типы датчиков представлены в приложении А.

Для регистрации изменений контролируемого параметра в системах охранной сигнализации используются различные извещатели. 

I. Наиболее развернутая классификация существует по физическому принципу действия.

  1.  электроконтактные (фольга, провод);
  2.  магнитоконтактные (магнитоэлектрические);
  3.  электромеханические или механические (точечные, линейные, площадные);
  4.  детекторы битого стекла;
  5.  вибрационные (вибродатчики) (одно и многоточечные);
  6.  акустические;
  7.  микроволновые (одно и двухпозиционные);
  8.  ультразвуковые (одно и двухпозиционные);
  9.  радиоволновые (радиолокационные);
  10.  оптические (инфракрасные или фотоэлектрические);
  11.  активные (одно, двух и многопозиционные);
  12.  пассивные с разными диаграммами зон обнаружения;
  13.  емкостные;
  14.  индуктивные;
  15.  барометрические;
  16.  ольфактронные;
  17.  комбинированные (датчики двойного действия).

Средства обнаружения:

Электромеханические - “Алмаз”, “Трепанг”, “Кувшинка”.

Инфракрасные             - “Мак”, “Зубр”, “Веер”, “Крушина”, “Диагональ”.

Радиолокационные     - “Пион-Т”, “Луч-М”, “Витим”.

Трибоэлектрические   - “Багульник”, “Лимонник”, “Цикорий”, “Крот”.

Индуктивные               - “Гвоздика”, “Гамма”, “Ирис”.

Вибрационные             - “Тюльпан”.

Пьезоэлектрические   - “Лаванда-М”.

II. По принципу построения средства обнаружения делятся на две группы:

  1.  Датчики, представляющие собой устройства обнаружения и способные передавать необходимую информацию по каналам связи о состоянии объекта.
  2.  Системы, включающие в себя датчики, устройства передачи информации могут быть рассчитаны на сочленение не только с одним видом датчиков, но и с различными видами их, действующими на принципах.

Основным делением средств обнаружения является классификация их по принципу преобразования входной величины в выходную. Исходя из этого признака, средства обнаружения делятся на два класса: параметрические и генераторные.

III. По принципу действия датчики подразделяются

  1.  на генераторные (вибрационные, тепловые, химические)
  2.  параметрические (электромеханические, радиолучевые, антеннопроводные, емкостные, магнито-модуляционные, трибоэлектрические и фотолучевые).

К генераторным средствам обнаружения относятся:

а) вибрационные - принцип действия, которых основан на преобразовании вибрации какой-либо материальной среды в электрический сигнал. Эти средства в свою очередь подразделяются на:

- индукционные, принцип действия, которых основан на использовании явления электромагнитной индукции, вызванной воздействием объекта обнаружения;

- пьезоэлектрические, использующие явление пьезоэлектрического эффекта возникновения электрических зарядов в диэлектриках при механических воздействиях нарушителя;

- трибоэлектрические, принцип действия, которых основан на возникновении статистического электричества при возбуждении объектом обнаружения механических вибраций в коаксиальном кабеле;

б) теплолокационные, в которых обнаружение нарушителей в запретных зонах обеспечивается за счет приема регистрации электромагнитных излучений тела человека.

Технические средства охраны

Параметрические

Генераторные

Емкостные

Радиолокационные

Индуктивные

Фотоэлектрические

Теплолокационные

Вибрационные

Ультразвуковые

Магнитооптические

Электромеханические

Индукционные

Пьезоэлектрические

Трибоэлектрические

Прямоконтактные

Натяжные

Рисунок 2 - Классификация средств обнаружения по принципу преобразования входной величины в выходную.

В параметрических средствах обнаружения входная преобразуемая величина вызывает изменение параметров самого преобразователя и вследствие этого создает изменение его выходной величины.

Параметрические средства обнаружения делятся на следующие основные виды:

а) электромеханические, принцип действия, которых основан на восприятии механических усилий, создаваемых нарушителем, с дальнейшим превращением этих воздействий в изменения сопротивления электрических цепей. Электромеханические средства, в свою очередь, подразделяются на:

- прямоконтактные, в которых механические усилия, создаваемые нарушителем, приводят к прямому обрыву или замыканию контрольной электрической цепи;

- натяжные, в которых механические усилия, создаваемые нарушителем, приводят к смещению (натяжению) элементов сигнализации (нитей), а затем уже к изменению параметров электрической цепи;

б) емкостные, принцип действия, которых основан на использовании эффекта изменения величины электрической емкости чувствительного элемента при воздействии различных физических полей, в том числе и объекта обнаружения;

в) радиолокационные, основанные на фиксации изменения параметров электромагнитного поля, создаваемого радиолокационным устройством, при перемещении в нем нарушителя;

г) ультразвуковые, которые построены на использовании принципа изменения структуры ультразвукового поля, вызванного появлением объекта обнаружения;

д) индуктивные, принцип действия, которых основан на изменении величины индуктивности чувствительного элемента под воздействием объекта обнаружения;

е) магнитооптические, действие которых основано на свойстве некоторых материалов изменять электрическое сопротивление под воздействием магнитного поля объекта обнаружения;

ж) фотоэлектрические, использующие принцип прерывания узконаправленного инфракрасного луча телом нарушителя, в результате чего изменяются параметры фотоэлектрических устройств.

IV. По способам влияния на окружающую среду средства обнаружения делятся на активные и пассивные.

Пассивные средства - это устройства, которые не создают видимых полей и поэтому не богут быть зафиксированы.

Датчики пассивные для помещений датчики (извещатели), которые по принципу своего действия основаны на восприятии различных возмущающих факторов (перемещение, разрушение элементов конструкции; изменение температуры, освещенности или воздушного потока), возникающих при проникновении в охраняемое помещение.

Активные средства - это устройства, которые своим действием создают в окружающем пространстве различные поля, которые могут быть обнаружены средствами технической разведки.

Датчики активные для помещений это датчики инфракрасного, ультразвукового или СВЧ излучения, регистрирующие изменения энергетического поля создаваемого ими в охраняемом помещении.

Датчики и детекторы позволяют контролировать часть охраняемого объекта (объем, плоскость и т. п.), именуемую зоной.

V. По структуре зоны средства обнаружения делятся на четыре вида:

а) с точечной зоной. К таким средствам относятся устройства, имеющие в качестве чувствительного элемента любой электрический контакт.

б) с линейной зоной. К ним относятся средства, имеющие сигнальную нить или провод.

Они могут фиксировать нарушителя в одной, строго определенной линии, длиной l;

в) с плоскостной зоной. К этим средствам относятся устройства, которые фиксируют воздействие нарушителя при проникновении его через какую-либо плоскость (барьер): вертикальную, горизонтальную или наклонную длину l и высотой h;

г) с объемной зоной. К таким средствам относятся устройства, блокирующие объем помещения или участки местности с длиной l, высотой h и шириной a.

Датчики в зависимости от конструкции и принципа действия могут быть как потайными (замаскированными), так и видимыми. Видимые датчики устанавливаются открыто на стенах или потолке помещения и могут быть замечены нарушителем. Наличие и место расположения потайных датчиков горазда труднее определить, и поэтому они могут быть более эффективными, кроме того, они не приведут к изменениям внешнего вида помещения. Однако необходимо учитывать и то, что наличие видимых, легко заметных датчиков может заставить грабителя отказаться от тех или иных действий.

Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства, которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач.

Простые извещатели (датчики) производят аналоговую обработку сигналов, что не всегда обеспечивает необходимую надежность их работы. Повышение надежности работы датчиков обеспечивается применением цифровых методов обработки сигналов.


Вопрос 2. Основные параметры и характеристики извещателей ТСОС

Объектовые средства обнаружения предназначены для защиты помещений осуществляют функцию обнаружения факта проникновения человека в защищаемую (контролируемую) часть пространства, формирование сигнала срабатывания и его трансляцию на центральный пульт охраны или местный пульт тревожной сигнализации.

В настоящее время имеется огромное разнообразие средств обнаружения, отличающихся принципом действия, областью применения, конструкцией, эксплуатационными характеристиками и стоимостью.

Как уже отмечено, технические средства ОПС предназначены для получения информации о состоянии контролируемых параметров на охраняемом объекте.

К контролируемым параметрам относятся:

  1.  целостность блокировки уязвимых мест;
  2.  наличия или отсутствие изменения объёма;
  3.  наличия или отсутствие изменения температурного режима помещений;
  4.  наличия или отсутствия подачи сигнала тревоги.

Получение информации об их состоянии включает в себя: формирование сигнала тревоги и далее: его передачи, приёма, преобразования, хранения, отображения в виде звуковой и световой сигнализации или изображения на мониторе оператора, дежурного ПЦО.

Эффективность средств обнаружения может быть описана с помощью трех фундаментальных характеристик:

  1.  вероятность обнаружения;
  2.  частота возникновения ложных тревог (или обратная ей величина - время наработки на ложную тревогу);
  3.  уязвимость средства обнаружения.

Идеальное средство обнаружения имеет вероятность срабатывания, равную единице. Однако идеальных датчиков не существует, поэтому все реальные датчики имеют вероятность обнаружения меньшую единицы.

Она зависит от следующих факторов:

  1.  схемно-конструктивных решений и глубины обработки сигнала в электронном блоке датчика;
  2.  условий и правильности применения и монтажа датчика;
  3.  правильной установки чувствительности;
  4.  метеорологических условий, внутренней обстановки в помещении или ближайшей зоне.

Большинство реальных датчиков имеют вероятность обнаружения в пределах 90 - 95 процентов.

Частота возникновения ложных тревог у идеального датчика должна равняться нулю. К сожалению, таких датчиков не существует. Поскольку средство обнаружения подвержено воздействию огромного числа помех как естественного, так и индустриального происхождения, то абсолютно достоверно различать помеху от вторжения человека невозможно. Электрические наводки, грозовые разряды, конвекционные потоки воздуха, изменения температуры, влажности, давления, освещенности и еще многие другие мешающие факторы могут восприниматься электронным "мозгом" датчика как сигнал, аналогичный воздействию человека и вызывать появление сигнала тревоги.

Проблема ложных тревог является едва ли не главной составляющей эффективности всей системы охранной сигнализации. Очевидно, что частые ложные тревоги дезориентируют службу охраны, которая теряет доверие к аппаратуре и перестает принимать необходимые меры, а то и просто отключает, наиболее, часто срабатывающие датчики. Поэтому требование минимизации частоты ложных тревог является главным и определяющим требованием ко всей системе. Его выполнение требует как правильного выбора наиболее подходящих датчиков, так и использования других мер, например, сочетания их с датчиками других принципов, применения систем телевизионного наблюдения и, главное, грамотной установки и обслуживания датчиков.

Под уязвимостью средств обнаружения понимается возможность "обойти" датчик, то есть проникнуть в заблокированное пространство без появления сигнала тревоги. Так как любой датчик обладает вполне ограниченными возможностями по обнаружению, имеется ряд способов "незаметного" вторжения. Например, объемные датчики реагируют только на определенную скорость движения человека, обычно в диапазоне от 0,1 до 3 м/сек, поэтому человек, если ему удается передвигаться со скоростью вне этого диапазона, может быть не обнаружен. Второй пример - датчик реагирует только на человека, передвигающегося во весь рост или, согнувшись, поэтому при передвижении человека, ползком он также не будет обнаружен. Кроме того, некоторые датчики легко могут быть лишены обнаружительных свойств путем, например, уменьшения чувствительности или установкой загораживающих экранов.

Охраняемая зона - это часть охраняемого объекта, контролируемая одним шлейфом ОПС или их совокупностью.

Шлейф охранной (пожарной, охранно-пожарной) сигнализации - это электрическая цепь, соединяющая выходные цепи охранных (пожарных, охранно-пожарных) извещателей, включающая вспомогательные (выносные) элементы (диоды, резисторы, конденсаторы и т. п.) и соединительные провода, предназначенные для передачи на прибор приемно-контрольный извещений о проникновении, попытке проникновения (пожаре) и неисправности, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели.

Шлейф ОПС – электрическая цепь, соединяющая выходные цепи извещателей, предназначена для передачи на приёмно-контрольный прибор (ПЦО) извещений о проникновении (пожаре). Принцип действия простейших электрических схем ОПС (шлейфов ОПС, рубежей охраны) основан на изменении рабочего тока в эл. цепи и контроле ПКП Iр по трём параметрам:

In  – нормальный ток;

– ток «обрыва»;

Iкз  – ток «короткого замыкания».

Зона обнаружения датчика – это пространство, ограниченное по высоте (глубине), ширине и длине, в котором при допустимом уровне помех с заданной вероятностью выделяется полезный сигнал.

Совокупность зон обнаружения одного или нескольких типов датчиков, установленных определенным порядком в зоне контроля, образует рубеж обнаружения.

Рубеж обнаружения для более точного определения места его нарушения делится на участки. Протяженность участка зависит от технических данных датчиков, рельефа местности, конфигурации запретной зоны учреждения и тактики охраны.

В зависимости от характеристик ОО (протяженность, количество помещений, этажность и т. п.) и величины материальных ценностей, размещенных на объекте, его охрана может быть реализована посредством одного или нескольких шлейфов сигнализации. В том случае, если структура охраны объекта включает несколько шлейфов, размещенных таким образом, что при проникновении на 00 нарушителя и движении к материальным ценностям, ему необходимо преодолеть несколько охраняемых зон, контролируемых различными шлейфами с выходами на отдельные номера ПЦН, охрану следует рассматривать как многорубежную. 

Таким образом, шлейф или совокупность шлейфов, контролирующих охраняемые зоны на пути движения нарушителя к материальным ценностям ОО и имеющих выход на отдельный номер ПЦН, называется рубежом сигнализации, а совокупность охраняемых зон, контролируемых рубежом сигнализации, представляет собой рубеж охраны.

Вопрос 3. Назначение, принцип действия и характеристика извещателей ТСОС

Элекетроконтактные датчики

Электроконтактные датчики предназначены для регистрации повреждений и разрушения конструкций, на которых они закреплены: стеклянного полотна окон, дверей, стеклоблоков и т. д. в отапливаемых и не отапливаемых помещениях. Они изготавливаются из тонкой алюминиевой фольги толщиной от 0, 008 до 0, 04 мм и шириной не более 12, 5 мм. Фольга имеет клеевой слой. Иногда для тех же целей вместо фольги используют тонкий провод.

Этот класс датчиков является наиболее распространенным, дешевым и насчитывает уже многие десятки лет применения.

Они подразделяются на:

  1.  обрывные, состоящие из проволочного шлейфа из тонкого провода, размещаемого в месте блокирования (дверь, окно, стена, пол, вентиляционные отверстия ) и срабатывающие при обрыве провода;
  2.  контактно-нажимные на базе электромеханических переключателей, срабатывающих под воздействием пружины при открытии двери, окна, заградительной решетки или нажатии (отпускании) педали;
  3.  магнитоконтактные, состоящие из язычкового (герконового) реле, размещаемого в раме двери, и магнита, установленного в подвижной части двери. Срабатывает при удалении магнита от реле на расстояние 2 - 5 см. Для устранения нейтрализации датчика с помощью постороннего магнита используется система из двух язычковых реле.

Магнитоконтактные датчики

Магнитоконтактные датчики предназначены для регистрации открывания дверей и окон, на которых они установлены. Датчики бывают двух видов: для наружной и скрытной установки. Они выполнены на основе герконов, контакты которых замыкаются или размыкаются при приближении (удалении) постоянного магнита. Подключаются такие датчики к охранным сигнализациям посредством проводного шлейфа.

Вибрационные датчики

Вибрационные датчики (вибродатчики) предназначены для обнаружения преднамеренного повреждения различных строительных конструкций: бетонных стен и перекрытий, кирпичных стен, деревянных (рамы и двери) и потолочных покрытий, а также сейфов и металлических шкафов. Вибрационные датчики регистрируют механические вибрации поверхности, на которой они установлены. Применяются для защиты сейфов, дверей, стен, потолков, полов хранилищ, оконных рам, защитных решеток и т.п.

Электронная схема датчика включает в себя элементы усиления сигнала и его фильтрации с целью отстройки от нежелательных шумов (как правило, используется частоты более 4 кГц). Датчики, установленные на стеклах, воспринимают частоты выше 20 кГц. Для уменьшения частоты ложных тревог применяются способы "накопления" сигнала, т. е, датчик реагирует только на определенную длительность сигнала или подсчитывает количество ударов за определенное время.

Недостатки вибрационных датчиков:

  1.  невозможность установки в местах, где по условиям работы присутствует вибрация (лифты, кондиционеры);
  2.  необходимость большого числа датчиков для защиты многоэлементных окон.

Принцип действия вибродатчиков основан на пьезоэффекте или эффекте электромагнитной индукции, когда постоянный магнит перемещается вдоль обмотки катушки и тем самым наводит в ней переменный ток. В отечественной и зарубежной литературе в зависимости от технической реализации такие датчики называют электромагнитными, магниторезонансными или пьезодатчиками.

Радиоволновые детекторы (микроволновые датчики)

Радиоволновые детекторы предназначены для регистрации движения в контролируемой зоне. Принцип действия основан на излучении сигнала сверхвысокой частоты и приеме отраженного сигнала, частота которого изменяется при движении нарушителя (эффект Доплера). Эти приборы используются для охраны закрытых помещений и периметров.

Микроволновые датчики относятся к категории активных видимых объемных датчиков. Передающая антенна создает вблизи датчика электромагнитное поле с частотой порядка 10 ГГц. Современные микроволновые датчики обычно выполняются в однопозиционной моноблочной конфигурации, т.е. для излучения и приема сигнала используется одна и та же антенна. Обнаружение двигающего человека осуществляется посредством регистрации сдвига частоты между излучаемым и принимаемым сигналом, образующегося в результате Доплеровского эффекта, создаваемого человеком, перемещающимся в электромагнитном поле.

Зона обнаружения имеет удлиненную каплеобразную форму, периметры которой определяются конструкцией антенны, излучаемой мощностью и чувствительностью приемника. Обычная длина зоны обнаружения достигает 15-20 м. В качестве антенн в последних модификациях датчиков используются фазированные плоские или интегральные антенные решетки.

Микроволновое излучение проникает через большинство видов стекла, а также штукатурку, гипсовые плиты, фанеру и другие неметаллические материалы, которые обычно используются при возведении стен и перегородок. В то же время большие металлические стеллажи, перегородки, сейфы вызывают "затемнение" сигнала и образование "мертвых зон", перемещение в которых не поддается обнаружению.

Тот факт, что микроволновое излучение может проникать через стены, окна и двери, дает определенные преимущества, но может оказаться и отрицательным фактором, т.к. может вызвать ложные сигналы тревоги, например, при проезде транспорта вблизи окон заблокированного помещения или проход людей в коридоре мимо двери заблокированной комнаты. Микроволновые датчики следует устанавливать на высоте 1,5 - 2,0 м, антенна должна быть направлена в сторону наиболее вероятного появления нарушителя.

Ультразвуковые датчики (ультразвуковые детекторы)

Ультразвуковые детекторы предназначены для охраны закрытых помещений и характеризуются высокой чувствительностью и низкой помехоустойчивостью.

Действие их основано на интерференции ультразвуковых колебаний. В состав ультразвукового детектора входят излучатель и приемник. При закрытых окнах и дверях пространство, контролируемое детектором, ограничено, и в точке расположения приемника формируется устойчивая интерференционная картина. При проникновении какого-либо объекта в помещение устойчивость интерференционной картины нарушается и формируется сигнал тревоги.

Ультразвуковые датчики также относятся к категории активных видимых объемных датчиков. Принцип действия их аналогичен микроволновым датчикам, только в них используется излучение и прием акустических волн длиной невоспринимаемой человеческим ухом, в частотном диапазоне от 20 до 40 кГц. Ультразвуковые датчики изготавливаются как однопозиционными моноблочными, где излучающие и приемные преобразователи смонтированы в одном блоке, так и многопозиционными, когда одна (или несколько), пар преобразователей разнесена в пространстве защищаемого помещения. Электронный блок датчика регистрирует Доплеровский сдвиг частоты, возникающий при перемещении человека в зоне обнаружения.

Большинство материалов, из которых изготовлены стены, перегородки, стекла, занавески отражают ультразвуковые волны, вследствие чего образуются "мертвые зоны". В то же время УЗ - датчики лишены недостатка микроволновых датчиков, т.к. их зона обнаружения не выходит за стекла и двери. Кроме того, за счет отражения от стен, потолка, пола зона обнаружения более равномерна и практически заполняет весь объём помещения, особенно при многопозиционном расположении излучающих и приемных преобразователей.

Недостатком УЗ - датчиков является их неустойчивая работа при вихревых возмущениях в воздухе, связанных с работой кондиционеров, сквозняков, а также конвекционных потоков воздуха при работе тепловых отопительных приборов. Акустические шумы, например, звонки телефонных аппаратов, находящихся вблизи приемной антенны, также могут являться причиной ложных тревог.

Другая характеристика окружающей среды, оказывающая воздействие на эффективность датчиков - климатические условия в защищаемом помещении. Значительные изменения относительной влажности могут или повышать чувствительность датчика до такой степени, что он будет выдавать ложные тревоги или, наоборот, понизит его чувствительность и уменьшит зону обнаружения.

Акустические датчики

Эти датчики относятся к классу пассивных объемных датчиков. Датчик представляет собой микрофон, регистрирующий звуки, раздающиеся в пределах действия микрофона. Если эти звуки отличаются амплитудными или частотными характеристиками, либо продолжительностью или частотой повторения, характерными для насильственного проникновения в помещение с разрушением (или попыткой разрушения) конструкционных элементов, датчик генерирует сигнал тревоги.

По сфере применения они делятся на две группы:

  1.  Датчики для регистрации избыточных шумов, устанавливаемые в тех местах, где заведомо известна криминальная причина повышенного уровня шума (в основном - в подвальных хранилищах);
  2.  Датчики, реагирующие на разбитие стекол, применяющиеся для защиты сравнительно больших поверхностей остекления (витражей, витрин). Радиус действия достигает до 3-х м, причем не требуется контакт датчика со стеклом или рамой. По сравнению с вибрационными датчиками резко сокращается необходимость прокладки соединительных линий, особенно в случае многофасеточных окон. Крайняя простота и небольшие габариты датчика делают его весьма перспективным для защиты остеклений.

Детекторы битого стекла

Детекторы битого стекла (ДБС) предназначены для регистрации преднамеренного разрушения стеклянных конструкций: окон, витрин и др. Они реагируют на звук бьющегося стекла и удара о стекло, а также анализируют спектр звуковых шумов в помещении, позволяют бесконтактно контролировать целостность стекла размером более 20х20 см.

Инфракрасные (оптические) датчики (пассивные ИК детекторы движения, фотоэлектрические датчики)

Фотоэлектрические датчики предназначены для охраны внутреннего и внешнего периметров, бесконтактного блокирования пролетов, дверей, коридоров и т. п. Они состоят из передатчика и приемника, разнесенных вдоль линии охраны, и используют сигнал инфракрасного диапазона с длиной волны порядка 1 мкм.

Детекторы движения предназначены для обнаружения движения теплового объекта в охраняемой зоне.

По принципу действия они подразделяются на

  1.  пассивные
  2.  активные.

В настоящее время первые находят более широкое применение. Они имеют регулируемые зоны обнаружения, защиту от ложных срабатываний, вызываемых домашними животными и насекомыми. Различаются пассивные детекторы размером зоны обнаружения (20—360°), методами обработки сигнала, конструкцией и т. п. Активные детекторы используются, как правило, для охраны периметров объектов.

Недостатком самых простых и дешевых ИК детекторов движения является низкая помехоустойчивость — они срабатывают даже при возникновении теплового потока, например, из-за прогрева солнцем помещения.

Более совершенные детекторы лишены этого недостатка. Их надежность и стойкость к тепловым помехам обеспечивается многоканальными пироэлементами и сложной электронной обработкой сигнала в самом детекторе. В простых моделях обработка сигналов осуществляется аналоговыми методами, а в более сложных — цифровыми, например, с помощью встроенного процессора.

Оптические датчики подразделяются на активные и пассивные.

Активные ИК-датчики состоят из излучателя невидимого инфракрасного излучения и приемника, между которыми образуется луч, пересечение которого вызывает срабатывание выходного реле. Число лучей определяется числом пар излучатель - приемник и может быть от одного до 8 (прибор "Диагональ" СНПО "Элерон", длина луча до 30 м). Многолучевые приборы позволяют создать многолучевую вертикальную "стенку" или охватить большую зону охраны, например смотровой коридор, вокруг хранилища.

Недостатком ИК-лучевых датчиков является их слабая защищенность от нейтрализации, если преступнику известно расположение лучей. Поэтому при их установке следует принять защитные меры по маскировке излучателей путем, например, использования декоративных накладок с небольшими отверстиями для прохода луча.

Пассивный ИК-датчик реагирует на тепловое излучение человека в диапазоне 8 - 14 микрон и регистрирует разницу температур поверхности человека и окружающего фона. В качестве чувствительного элемента используется пироэлектрический детектор, способный уловить разницу в температуре на несколько десятых градуса. Полученный сигнал затем усиливается, обрабатывается логическими схемами, реагирующими на факт перемещения человека, и вызывает срабатывание реле тревоги.

Пассивные ИК - датчики обладают различной конфигурацией зон обнаружения от однолучевой с удлиненной конической формой до многолучевых веерообразных, перекрывающих большую площадь помещения. Число лучей в каждой веерообразной плоскости - до 12 , число плоскостей - до 3-х. Различные диаграммы обеспечиваются применением разных пластмассовых окон, на которых выштампованы концентрические линзы Френеля. Дальность действия ИК-датчиков лежит в диапазоне от 5 до 15 м при угловой величине охвата от 70 град. до 120 град.

ИК - пассивные датчики в настоящее время являются наиболее распространенным видом датчиков для защиты помещений. Эстетичный внешний вид, простота установки и обслуживания обеспечивают им приоритетное место по сравнению с другими средствами обнаружения.

Однако при их использовании нужно иметь в виду следующие обстоятельства:

Обстоятельства:

  •  возможность ложных срабатываний за счет воздействия солнечного света, нагревающего стену помещения, на которую направлен датчик. Перемещение теплового пятна, особенно при затенении облаком, может вызвать сигнал ложной тревоги;

Емкостные датчики

Емкостные датчики относятся к категории активных потайных датчиков, регистрирующих факт приближения или прикосновения к охраняемым объектам. Принцип действия емкостного датчика заключается в фиксации изменения емкости защищаемого объекта при приближении человека. Для этого охраняемый объект должен быть надежно изолирован от земли. Тогда металлический или металлизированный объект можно рассматривать как одну из обкладок конденсатора, второй из которых является земля. Изменение электрического заряда или характеристик диэлектрика приводят к изменению емкости между двумя обкладками конденсатора. Когда изменение емкости и скорость этого изменения соответствует заранее установленному уровню, датчик срабатывает и выдает сигнал тревоги.

В качестве объектов охраны с помощью емкостных датчиков могут использоваться любые металлические или металлизированные предметы,

Например:

  1.  изолированные от земли сейфы;
  2.  металлические шкафы, двери, рамы окон;
  3.  специально изготовленные металлизированные поверхности (решетки, фольга), системы проводников, закрепленные на дверях, окнах, воздуховодах и т.п.;
  4.  металлизированные коврики (фольга, система проводников), помещенные в изолирующий чехол, расположенные в местах возможного проникновения нарушителя;
  5.  металлизированные покрытия, например, из токопроводящей ткани, покрывающие ценные предметы или перевозимые грузы.

Одно из главных условий эффективного применения емкостных датчиков - обеспечение надежной изоляции от земли и исключение возможности попадания влаги между защищаемым предметом и землей. Особое внимание следует обращать при обслуживании заблокированных предметов от увлажнения при уборке, отсутствии случайно перемещаемых предметов и т. д.

Комбинированные датчики (комбинированные детекторы).

Комбинированные детекторы - это устройства, использующие два разных физических принципа обнаружения движения. В подавляющем большинстве подобных устройств реализованы пассивный ИК и радиоволновый принципы обнаружения движения. Такие приборы, прежде всего, отличает значительно более высокие характеристики обнаружения при крайне низкой вероятности ложных тревог, по сравнению с приборами, использующими только один из принципов обнаружения движения.

Комбинированные датчики (в литературе используется также термин - датчики двойного действия) разработаны с целью снижения частоты ложных тревог при сохранении высокой вероятности обнаружения. Эта цель достигается сочетанием в одном датчике фактически двух, использующих различные физические принципы обнаружения человека. Сигнал тревоги выдается только в том случае если одновременно срабатывают оба датчика, что достигается применением логической схемы совпадений (схема "И"). Поэтому ложное срабатывание только одного из двух датчиков не приводит к ложной тревоге и поэтому результирующая частота ложных тревог у комбинированных датчиков существенно ниже.

Для осуществления этой идеи используемые принципы обнаружения должны быть такими, чтобы большинство помех по-разному воздействовало на каждый составляющий комбинацию датчик. Наиболее перспективными с этой точки зрения оказываются комбинация микроволнового и ИК-пассивного датчика. К настоящему времени у лучших комбинированных датчиков среднее время наработки на ложную тревогу превышает 5000часов.;

Выбор того или иного датчика зависит от конкретных условий помещения, в котором предполагается его установка.

Вопрос 4. Способы подключения извещателей

Системы охранно-пожарной сигнализации по способу подключения извещателей подразделяются на

  1.  проводные
  2.  беспроводные.

В первых связь между всеми устройствами системы осуществляется по проводам. Совокупность соединительных проводов, датчиков, детекторов, соединительных коробок, разъемов и т. п. называется шлейфом. С помощью шлейфов формируются зоны охраны. При своей надежности проводные системы менее гибкие, чем беспроводные. В беспроводных системах каждый извещателъ оснащается собственным передатчиком, а контрольная панель - многоканальным приемником. Надежность связи определяется характеристиками приемника и передатчиков, архитектурой здания и уровнем промышленных радиопомех. Дальность связи обычно составляет от 30 до 1000 м. Беспроводные системы сигнализации более удобны при монтаже и использовании, они могут дополняться устройствами дистанционного управления. На отечественном рынке появились беспроводные системы, использующие для связи и питания промышленную сеть переменного тока напряжением 220 В.

Заключение

  1.  Основное отличие ТС ОПС от ТС связи в том, что они предназначены для получения и передачи информации, сформированной не абонентом, а извещателями, датчиками, контролирующими состояние охраняемого объекта.
  2.  Каждое СО строится на определенном физическом принципе, на основе которого действует его чувствительный элемент (ЧЭ).
  3.  Контроль за работой ОП сигнализации состоит из включения и выключения датчиков, фиксации сигналов тревоги.
  4.  Датчики и детекторы позволяют контролировать часть охраняемого объекта (объем, плоскость и т. п.), именуемую зоной обнаружения.
  5.  Системы любой сложности строятся на базе одних и тех же технических устройств. Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства - средства обнаружения, которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач.
  6.  Выбор того или иного датчика зависит от конкретных условий помещения, в котором предполагается его установка.
  7.  Основными характеристиками СО являются:
    •  вероятность обнаружения;
    •  - средний период наработки на ложное срабатывание;
    •  - зона обнаружения СО;
    •  - чувствительная зона СО;

Доцент кафедры компьютерных технологий и

информационной безопасности

С.Ю.Фёдоров

PAGE   \* MERGEFORMAT 15


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50450. Программирование на языке высокого уровня. Методические указания 105.5 KB
  Операторы языка Си управляют процессом выполнения программы. Набор операторов языка Си содержит все управляющие конструкции структурного программирования. В теле некоторых составных операторов языка Си могут содержаться другие операторы. Составной оператор ограничивается фигурными скобками все другие операторы заканчиваются точкой с запятой.
50451. Базовые инструменты программы Adobe Photoshop 159.5 KB
  Выбор цвета и заливка В блоке инструментов найдите инструмент Foreground color Bckground color Выберите основной цвет Выберите фоновый цвет; он выглядит так: При щелчке по верхнему квадрату раскрывается окно выбора цвета рисующих инструментов: кистей заливок фигур и др. Окна однотипны цвета в них можно выбрать несколькими способами. 2 Нажав кнопку Custom Библиотеки цветов выбрав одну из Библиотек Book а в ней – нужный образец цвета.
50452. Создание коллажа из текста и графики, удаление муара 1.08 MB
  В настоящей работе идейной проработки не требуется задача стоит проще: студентам предлагается создать коллаж объединив графические файлы из имеющегося набора и сделав текстовые вставки различного шрифтового начертания. Создайте холст для коллажа в окне File Файл → New Новый установив здесь необходимые параметры. Затем в соответствии с указаниями преподавателя откройте папку Коллаж не в Windows а в Photoshop в списке Тип файлов: поставьте JPEG в окне Вид – Эскизы страниц. Откройте файл отсюда надо перенести мяч в наш коллаж.
50453. Дополнительные возможности Adobe Photoshop 109.5 KB
  В этой работе описаны такие опции как создание Gifанимации и работа с векторными контурами. Создание Gifанимации Gifанимация – самый простой и исторически первый способ компьютерной анимации она появилась в 1989 году. Суть этого вида анимации в том что формат Gif позволяет помещать в одном файле последовательность отдельных кадров которые можно чередовать на экране через определенное время. Для создания Gifанимации имеется множество программ.
50454. Основные сведения об электрических машинах и аппаратах 1.1 MB
  Обмотка электромагнитного реле контактора магнитного пускателя. обмотка реле тока. обмотка реле напряжения. обмотка статорная обмотка двигателя постоянного тока ДПТ последовательного возбуждения.
50455. Исследование способов пуска асинхронного двигателя 144 KB
  Исследование способов пуска асинхронного двигателя. Цель работы: Исследовать особенности различных способов пуска и использования результатов для практических задач. Пуск асинхронного двигателя является кратковременным до 5 сек. Поэтому снижение токов нагрузки в период пуска при одновременном сохранении механических параметров электродвигателя является крайне желательно особенно для двигателей большей мощности свыше 50 кВТ.
50456. Объектно-ориентированное программирование. Методические указания 298.5 KB
  Возвращаемое значение - объект FormattedString который содержит копию nCount символов, начиная с индекса 0. Возвращаемый объект CString может быть пустым. Параметры nCount - количество символов, подлежащих копированию.
50458. Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона. Ознакомление с явлением интерференции в тонких прозрачных пластинках 39 KB
  Минимум освещенности темное кольцо 3 Как связаны величины с радиусом линзы R и радиусами колец rk Из рис. видно: Учитывая малость величины R и разлагая в ряд получим: Таким образом оптическая разность хода между двумя интерферирующими лучами равна: 4 Принимая во внимание условие интерференции 3 получим для темных колец Аналогично можно найти и для радиусов светлых колец.