К техническим средствам сигнализации относится такое оборудование как извещатели, приемно-контрольные приборы, панели управления, оповещатели, т.е, все используемое "железо". Поскольку это обзор, то прежде всего необходим для того, чтобы самостоятельно установить сигнализацию, то рассмотрим здесь характеристики, принципы работы, некоторые типы технических средств сигнализации, необходимые для их правильного выбора и применения.

И так - одним из терминов охранно-пожарной сигнализации является "блокировка" - это установка технических средств сигнализации с целью обнаружения несанкционированного проникновения на оборудованный сигнализацией объект в целом или отдельную его зону.

Рис. 1.14 Схема охраняемого периметра объекта

 

Под периметром объекта понимаются строительные конструкции, ограничивающие его со стороны неохраняемых помещений или зон (внешние стены, окна, двери перекрытия...) (рис. 1.14). Эти конструкции могут быть капитальными по охране, то есть не подлежащими обязательной блокировке техническими средствами сигнализации и, соответственно, не капитальными.

Строгая классификация и требования к технической укрепленности рекомендуется  посмотреть в  руководящем документе МВД РФ РД 78.36.003-2002 "Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств".

Наиболее уязвимыми местами периметра, однозначно подлежащими блокировке техническими средствами сигнализации, являются окна и двери. Основных способов их блокировки два - "на открывание" и "на пролом". В первом случае используются магнитоконтактные извещатели, гораздо реже - концевые выключатели.

 

 

Рис.1.15, 1.16 Магнитоконтактные извещатели системы сигнализации

 

Магнитоконтактные извещатели системы сигнализации предназначены для блокировки строительных конструкций (окон, дверей, люков) "на открывание". Условное обозначение извещателя этого типа представлено на рис. 1.15 а. Внешний вид их основных типов также приведен на рис. 1.15:

  • извещатели для металлических конструкций врезные – б;
  • извещатели для деревянных конструкций врезные (они же могут использоваться для пластмассовых и т.п. конструкций) – в;
  • извещатели для деревянных конструкций накладные – г;
  • извещатели для металлических конструкций накладные - д.

Буквенно-цифровое обозначение магнитоконтактных извещателей имеет вид: ИО 102-***, где *** определяют конкретный тип прибора, его исполнение, характеристики.

Принцип действия и устройство магнитоконтактных извещателей достаточно просты. Они имеют две составные части - магнит и геркон. Геркон- это магнитоуправляемые контакты, размещенные в герметичной конструкции. При попадании в магнитное поле, они изменяют свое состояние. Существует три основных типа контактов рассматриваемых здесь извещателей, используемых в системах охранной сигнализации (рис. 1.16):

  • нормально замкнутые – а;
  • нормально разомкнутые – б;
  • переключающие - в.

Строго говоря, как вполне ясно из рисунка, переключающие контакты- это комбинация двух первых типов магнитоконтактных извещателей. Так вот, попадая в магнитное поле или выходя из него, контакты соответственно изменяют свое состояние, что и отслеживается системой охранной сигнализации, в составе которой они работают.

Отсюда вытекают такие параметры и характеристики магнитоконтактных извещателей как:

  • расстояние замыкания контактов Lзм. (для нормально разомкнутых контактов, для нормально замкнутых все наоборот)- расстояние между магнитом и герконом, при котором происходит замыкание контактов извещателя (рис.1.16),
  • расстояние удержание контактов Lуд.- расстояние на котором, при удалении магнита от геркона, контакты сохраняют свое состояние (в данном случае замкнутое) (рис.1.16), причем Lуд. > Lзм.,
  • расстояние размыкание Lрзм.- расстояние при удалении на которое магнита от геркона происходит размыкание контактов магнитоконтактного извещателя, что собственно и вызывает срабатывание системы охранной сигнализации (рис. 1.16).

Рис. 1.17 Схема срабатывания системы охранной сигнализации

 

Магнитоконтактные извещатели устанавливаются на открываемой конструкции на расстоянии на более 200 мм от линии вертикального раствора (рис. 1.17 а) или непосредственно на ней (рис. 1.17 б). Как правило, магнит устанавливается на подвижной части, а геркон - на неподвижной. Это очевидно, так как в электрическую цепь шлейфа сигнализации (к проводам) подключается геркон. Когда он расположен на дверном косяке, например, отсутствует необходимость делать гибкий переход, соответственно отсутствует вероятность перетирания проводов шлейфа в результате их многократных изгибов при открывании - закрывании двери (окна).

Более подробно правила монтажа извещателей сигнализации рассматривает "Пособие к руководящему документу РД 78.145-93 системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ."

К техническим средствам блокировки "на пролом" дверей, стен, перекрытий относятся извещатели охранной сигнализации поверхностного типа - вибрационные, а также извещатель типа "провод".

Вибрационные извещатели системы охранной сигнализации предназначены для обнаружения разрушения строительной конструкции путем ее пролома или высверливания. Реагируют на серию ударных нагрузок, то есть однократные удары или удары с малой частотой ими не отслеживаются, и это надо иметь в виду. Кстати, это не недостаток, а способ снизить ложные срабатывания системы сигнализации.

Рис. 1.18 Зона обнаружения вибрационного извещателя

 

Зона обнаружения вибрационного извещателя представляет собой круг (рис.1.18). Дальность действия "L" определяется техническими характеристиками конкретного типа вибрационного извещателя и составляет в среднем 1,8 м.

Таким образом, для защиты строительных конструкций, которые в большинстве своем представляют объекты прямоугольной формы, рекомендуется два основных варианта блокировки:

  • частичная защита (рис.1.18) до 75% площади защищаемой конструкции или ее части,
  • полная защита (рис.1.19), при этом зоны обнаружения вибрационных извещателей частично перекрываются

Соответственно, во втором случае увеличивается необходимое количество извещателей. Кстати, из приведенных выше иллюстраций очевидно, что если разделить общую площадь блокируемой конструкции на площадь, блокируемую одним вибрационным извещателем, указанную в его паспорте, то потребного количества необходимых извещателей не получим.

С другой стороны, полная блокировка используется редко и, в большинстве случаев, может быть отнесена к разряду излишеств. Вряд ли кто будет ломать стену в крайнем верхнем углу, поэтому установку вибрационных извещателей осущестляют в местах наиболее вероятного проникновения нарушителя и это практически не влияет на надежность системы сигнализации.

Вибрационные извещатели применяются в системах сигнализации для блокировки конструкций из различных материалов, однако следует учитывать жесткость и иные характеристики материала блокируемой конструкции, влияющие на способность передачи вибрационных воздействий.

 

Рис. 1.19, 1.20 Зона обнаружения вибрационного извещателя

 

 

Вибрационные извещатели также позволяют осуществлять блокировку смежных конструкций. Вариант такого использования блокировки приведен на рис.1.20.

Следует отметить, что сопряженные элементы конструкции должны иметь жесткое соединение, но даже и в этом случае дальность действия вибрационного извещателя уменьшается.

При выборе способа блокировки конструкций вибрационным извещателем следует учитывать возможные ложные срабатывания системы сигнализации при наличии дестабилизирующих работу извещателей воздействий и факторов. В качестве примера можно привести расположение по соседству ночного клуба или дискотеки- ритмическая громкая музыка вполне может вызывать срабатывание вибрационных извещателей Вашей системы сигнализации.

То же самое может относиться к некоторым видам производственной деятельности, не говоря уже о строительных работах. 

Остекленные поверхности "на разбитие" блокируются акустическими (звуковыми) извещателями. Акустические извещатели системы сигнализации, они же - звуковые датчики разбития стекла, предназначены для обнаружения разрушения остекленной конструкции. Как следует из названия акустические (звуковые) извещатели реагируют на звук разбития стекла. Принцип действия звуковых датчиков примерно следующий:

  • встроенный микрофон звукового извещателя (датчика) преобразует звук разбития стекла в электрический сигнал
  • электронная схема звукового датчика осуществляет обработку, анализ этого сигнала
  • исполнительное устройство звукового (акустического) извещателя формирует сигнал тревоги, иные служебные сигналы.

Для повышения надежности функционирования акустического датчика алгоритм обработки полученного извещателем звукового сигнала предусматривает анализ двух акустических составляющих - низкочастотной и высокочастотной. Низкочастотная составляющая звукового сигнала образуется в момент удара по стеклу, а высокочастотная - результат его разрушения, то есть ни что иное как хорошо всем знакомый звон разбития стекла. Данный алгоритм акустического датчика призван снизить количество ложных срабатываний системы охранной сигнализации, правда, панацеей не является.

Акустический извещатель может срабатывать на телефонный звонок, звук металлического удара другие аналогичные помехи. Но, естественно, разброс параметров всегда будет присутствовать, потому, что акустический извещатель должен срабатывать при разбитии стекол разной толщины, размера и марок, а повышение устойчивости работы звукового извещателя может достигаться индивидуальной настройкой датчика, выбором оптимального места его установки, сведением к минимуму дестабилизирующих работу акустических извещателей факторов.

Рассмотрим основные технические характеристики звуковых извещателей. При проектировании системы сигнализации учитывается (рис.2.21):

  • максимальная площадь "S" строительной конструкции, защищаемая одним акустическим извещателем. (Все характеристики указываются в паспорте прибора),
  • максимальное расстояние "L" дальности действия акустического датчика,
  • минимальная и максимальная толщина стекла, защищаемого датчиком,
  • рабочий температурный диапазон датчика.

 

Рис. 1.21. Схема показателей при проектировании системы сигнализации

 

Кроме того следует учитывать наличие на окнах штор, жалюзей, защитных пленок, прочих элементов интерьера и дизайна помещений, которые могут ослабить уровень звука разбития стекла или исказить его спектр из-за чего звуковой датчик может дать сбой. 

В большинстве случаев для блокировки периметров помещений перечисленных средств сигнализации достаточно. Конечно, бывает необходимость оборудования периметральными техническими средствами открытых площадок, но это отдельная тема для разговора.

При решении этой задачи используются такие средства сигнализации как извещатели объемного обнаружения.

Указанные охранные извещатели используются для обнаружения движения внутри охраняемого помещения, дополнительной блокировки поверхностей, проходов, открытых площадок, наружных периметров. Иначе их еще называют датчик движения. Начнем с классификации. Рассматриваемые здесь извещатели классифицируются по:

  • типу зоны обнаружения - объемная, поверхностная, линейная
  • принципу действия - инфракрасный (ИК), радиоволновый, ультразвуковой.
  • исполнению - настенный, потолочный, для наружной, внутренней установки

Любой конкретный извещатель одновременно характеризуется каждой из указанных категорий.

Рис.1.22  Извещатель инфракрасный (ИК) объемный, пассивный

 

Зона обнаружения - объемная, (рис 1.22). Следует отметить, что подобная объемная зона обнаружения присуща извещателю настенного исполнения. Вверху - вид сбоку (вертикальная плоскость), внизу- вид сверху (горизонтальная плоскость).

Сигнал тревоги формируется при пересечении объектом, имеющим температуру, отличную от температуры помещения, секторов, определяющих конфигурацию, размеры зоны обнаружения. Поэтому характеристики указывают - объемный, инфракрасный (т.е. тепловой). А пассивными эти извещатели называются потому, что работают только "на прием", ничего не излучая . Соответственно - исполнение одноблочное. Вообще - то любой инфракрасный объемный извещатель является пассивным.

Помимо объемной, охранные ИК извещатели могут иметь также поверхностную зону обнаружения "штора", линейную- "луч". Поверхностный охранный инфракрасный датчик имеет зону обнаружения, приведенную на рисунке 1.22 (все аналогично рис. 1.21). Для линейной зоны диаграммы не приводим - луч он и есть луч, что сверху, что сбоку- примерно как внизу рисунка 1.22.

Принцип действия поверхностных, линейных инфракрасных датчиков аналогичен ИК объемным извещателям. Кроме того, ряд линейных извещателей имеют активный принцип действия, т.е. состоят из двух охранных блоков- излучателя и приемника. Сигнал тревоги будет формироваться приемником при пересечении посторонним объектом ИК луча, формируемого излучателем.

Рис. 1.22 Извещатель инфракрасный (ИК) поверхностный, линейный

 

Подводя итоги вышеизложенному, об охранных инфракрасных извещателях отметим следующие их особенности, которые можно отнести к недостаткам:

  1. Охранный инфракрасный датчик критичен к жесткости несущей конструкции. Если она подвержена вибрациям может формировать ложные сигналы тревоги. Охранные инфракрасные (ИК) датчики следует устанавливать на капитальных конструкциях.
  2. При нахождении в зоне обнаружения инфракрасного датчика конвекционных (тепловых) потоков или источников света переменной интенсивности также возможны самопроизвольные сработки. Устанавливая инфракрасные объемные датчики, следует учитывать расположение калориферов, окон.
  3. Любые предметы, находящиеся в зоне обнаружения ИК объемного извещателя, образуют за собой (со стороны противоположной извещателю) "теневую зону", где обнаружение движущегося объекта невозможно. Как следствие, например перестановка мебели, вызовет изменение конфигурации зоны обнаружения. Выход- применение ИК объемных извещателей потолочного (по способу установки) исполнения.
  4. Могут отслеживать животных, находящихся в зоне обнаружения. Но существуют объемные датчики, защищенные от этого фактора.
  5. Могут реагировать на попавших внутрь мелких насекомых. Выход - герметизировать все вводы в датчик, периодически проводить соответствующую санобработку помещений.

Выбирая тип охранного инфракрасного извещателя следует учитывать угол раскрыва зоны обнаружения (измеряется в градусах), дальность действия инфракрасного извещателя. Обратите внимание - дальность действия инфракрасного объемного датчика указывается вдоль главной оси, по боковым осям она меньше. Еще, если планируется эксплуатировать инфракрасный извещатель в неотапливаемом помещении, выберите соответствующий рабочий температурный диапазон.

Охранные радиоволновые, ультразвуковые извещатели. Зона обнаружения - объемная, этакое сплошное объемное веретено. Принцип действия объемных радиоволновых и объемных ультразвуковых датчиков одинаков, основан на эффекте Доплера, а именно - звуковая или радиоволна, отражаясь от движущегося предмета изменяет свою частоту (или, если угодно, длину). Таким образом, эти охранные объемные извещатели тоже предназначены для обнаружения движения внутри защищаемого помещения. Необходимо заметить, что все рассматриваемые здесь охранные извещатели (инфракрасные, радиоволновые, ультразвуковые, объемные, линейные), имеющие соответствующее климатическое исполнение могут устанавливаться вне помещений.

Как следует из названия - радиоволновый охранный датчик излучает и принимает радиоволны, а ультразвуковой объемный извещатель - ультразвук. В отличие от ИК охранных извещателей, эти безразличны к свету, теплу, сквознякам, но, однако, имеют свои недостатки:

  • первое, объемный радиоволновый извещатель излучает радиоволны достаточно высокой частоты (порядка 1 гГц) для которых стены, окна, двери - прозрачны. При неправильном выборе размера зоны обнаружения радиоволнового датчика объема, он будет реагировать на то, что делается за пределами охраняемого помещения. (Ультразвуковой- нет).
  • второе, (касается радиоволнового) возможные помехи другим радиоэлектронным устройствам
  • третье, при нахождении рядом нескольких объемных радиоволновых извещателей, они могут наводить взаимные помехи. Выход- использование приборов с разными частотными литерами. Но литер мало, большого количества радиоволновых извещателей рядом поставить нельзя.
  • четвертое, нахождение в одном помещении с работающими извещателями подобных типов хоть не смертельно, но не очень полезно. Выход - при постоянном нахождении рядом людей отключать питание датчиков.
  • пятое, поверхностную зону обнаружения не формируют.

Подобная блокировка призвана обеспечить дополнительную надежность охраны в следующих случаях:

  • по каким либо причинам не сработали средства периметральной сигнализации
  • нарушитель проник через необорудованный сигнализацией участок периметра
  • нарушитель проник на объект до включения сигнализации и сдачи объекта под охрану.

Кроме того, если объект охраняется пультом централизованной охраны, то для дежурного пульта последовательное срабатывание сигнализации периметра, затем объема позволяет с высокой степенью достоверности полагать, что подобные срабатывания средств сигнализации вызваны проникновением нарушителя, а не ложным срабатыванием охранной сигнализации.