Охранная сигнализация

 

Благодаря своей высокой эффективности и невысокой стоимости охранная сигнализация получила широкое распространение — от квартир и офисов до крупных промышленных предприятий, где она интегрирована с системами пожарной безопасности, учёта рабочего времени, контроля доступа, видеонаблюдения, 1С Предприятие. В связи с этим появляются принципиально новые возможности в области контроля и управления персоналом.

В зависимости от значимости, концентрации материальных, художественных, исторических и культурных ценностей, в соответствии с ГОСТ Р 78.36.032-2013 охраняемые объекты подразделяются по категориям и классам защиты.

Сигнализация для гаража (типовой вариант)	Сигнализация для квартиры (типовой вариант)

Охранная сигнализация — это комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих:

 

• Оперативно среагировать на проникновение на охраняемый объект или территорию
• Передать сообщение на пульт централизованного наблюдения
• Среагировать на нештатные ситуации техногенного характера (утечка газа, протечка воды, перебои в электро- или теплоснабжении и т.д.) и дать команду исполнительным устройствам комплексной системы безопасности на выполнение того или иного действия.

 

В зависимости от вида охраны система тревожной сигнализации объекта может быть организованна как автономная или централизованная.

Система автономной охраны состоит из установок охранной сигнализации с выходом на местные оповещатели и (или) другой приёмно-контрольный прибор, устанавливаемый в пункте автономной охраны объекта.

Централизованная охранная сигнализация предназначена для контроля большого числа объектов и использует систему передачи извещений. При организации централизованной охраны используется аппаратура городской телефонной сети, локальные сети и интернет, радиоканальные передатчики, системы сотовой связи. В этом случае  система передачи извещений состоит из оконечных устройств на объектах, ретрансляторов и пульта централизованного наблюдения (ПЦН) в пункте централизованной охраны (ПЦО).

Вариант ОПС и СКУД на базе оборудования НВП Болид

 

Система автономной охраны состоит из установок охранной сигнализации с выходом на местные оповещатели и (или) другой приёмно-контрольный прибор, устанавливаемый в пункте автономной охраны объекта.

Централизованная охранная сигнализация предназначена для контроля большого числа объектов и использует систему передачи извещений. При организации централизованной охраны используется аппаратура городской телефонной сети, локальные сети и интернет, радиоканальные передатчики, системы сотовой связи. В этом случае  система передачи извещений состоит из оконечных устройств на объектах, ретрансляторов и пульта централизованного наблюдения (ПЦН) в пункте централизованной охраны (ПЦО).

ТИПЫ ОХРАННЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ

Магнито-контактные извещатели

Состоят из герконового датчика, устанавливаемого на неподвижную часть, и задающего элемента (магнита), устанавливаемого на подвижную часть (дверь, форточку и т.д.).

Эти извещатели отличаются друг от друга по способу установки и материалу, из которого они изготовлены. Недостатком является возможность их нейтрализации мощным внешним магнитным полем. Герконовые экранированные датчики защищены от постороннего магнитного поля специальными пластинами и снабжены сигнальными герконовыми контактами, срабатывающими в присутствии постороннего поля и предупреждающими о нем.

Поверхностные вибрационные и пьезоэлектрические

Извещатели этого вида формируют извещение о проникновении (попытке проникновения) при воздействии упругих волн (вибрации), возникающих в контролируемой конструкции (твердом теле) при нормированном физическом воздействии на него объектом обнаружения.

В качестве преобразователя вибрации в электрический сигнал могут использоваться различные чувствительные элементы, в частности пьезоэлектрические (пьезоэлектрики вырабатывают электрический ток при механическом воздействии на кристалл).

Извещатели охранные ёмкостные

Представляет собой один или несколько металлических электродов, размещенных на конструкции охраняемого объекта.

Извещатели формируют извещение о проникновении (попытке проникновения) при нормированном изменении ёмкости его чувствительного элемента. Принцип их действия основан на регистрации величины, скорости и длительности изменения ёмкости подключаемых к извещателю охраняемых предметов или размещаемого на строительной конструкции провода относительно "земли" или специального экрана.

Извещатели охранные радиоволновые объёмные

Извещатели формируют извещение о проникновении (попытке проникновения) при регистрации нормированного доплеровского сдвига частоты отраженного сверхвысокочастотного (СВЧ) сигнала в зоне обнаружения, создаваемого СВЧ-модулем. Возможна их скрытная установка на объекте за материалами, пропускающими радиоволны (ткани, обои, древесные плиты и т. п.).

Оптико-электронные (инфракрасные) извещатели охранные пассивные

Извещатели данного вида формируют извещение о проникновении (попытке проникновения) или пожаре при нормированном изменении (прекращении) или принимаемого потока теплового излучения и преобразовании с помощью пироэлемента инфракрасного излучения в электрический сигнал.

В настоящее время используются двух– и четырехплощадные пироэлементы. Это позволяет существенно снизить вероятность ложных тревог. Зона обнаружения формируется линзой Френеля или зеркалами. Различают объемную, линейную и поверхностную зоны обнаружения.

Оптико-электронные (инфракрасные) охранные извещатели активные

Извещатели формируют извещение о проникновении (попытке проникновения) или пожаре при пересечении инфракрасного луча,  модулируемого по яркости и действуют на расстоянии до 125 м. Эти излучатели бывают как однолучевыми, так и многолучевыми. При количестве лучей более двух уменьшается возможность ложного срабатывания, т. к. формирование сигнала тревоги происходит только при одновременном пересечении всех лучей. Конфигурация зон бывает различной – «штора» (пересечение поверхности), «луч» (линейное движение), «объём» (перемещение в пространстве). Извещатели могут не работать в дождь и сильный туман.

Извещатели охранные ультразвуковые

Принцип действия основан на эффекте Доплера, когда звуковая волна, отражаясь от движущегося предмета изменяет свою частоту и это фиксируется приёмным устройством.

Предназначены для защиты помещений по объёму и выдают сигнал тревоги как при движении в зоне обнаружения, так и при возникновении пожара. Излучающий элемент извещателя представляет собой пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь, формирующий акустические колебания воздуха в охраняемом объёме.

Извещатели охранные комбинированные

Позволяют обнаруживать объект обнаружения на основе использования двух и более физических принципов действия.

Наибольшее распространение получили объёмные комбинированные извещатели, использующие радиоволновый активный или повехностный звуковой с инфракрасным пассивным принципом действия.

ТИПОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Вероятность правильной детекции Рд — вероятность того, что датчик сработает при вторжении нарушителя в охраняемую зону. Рд — величина статистическая, оценивается по результатам серии испытаний, и, как следствие, зависит от принятой методики испытаний.

Указание, например Рд =0,9, само по себе некорректно. В спецификации датчика должен быть оговорен сценарий вторжения, т.е. внешние условия (ночь/день, облачность, время года и т.д.), модель нарушителя (ползущий, со скоростью 0,5 м/с и т.д.). Кроме того, необходимо знать методику оценки Рд. Такая полная информация обычно недоступна и в большинстве случаев приходится довольствоваться значением Рд которое следует считать условным, основанным на предположениях.

Вероятность ложной тревоги Рлт — вероятность, того, что за время Т произойдет ложное срабатывание датчика. Статистически оценивается частотой ложных тревог — количеством ложных тревог за определенный интервал времени. Средний интервал времени между двумя последовательными ложными срабатываниями называется наработкой на ложное срабатывание (Тлт). В представлении о пуассоновском характере потока ложных тревог можно записать:

где:

Рлт — вероятность ложной тревоги

tp — время нахождения датчика в работоспособном состоянии

 

Рассмотренные характеристики связаны между собой таким параметром, как чувствительность датчика. Чувствительность — величина, обратная порогу. Порог — значение, ниже которого сигналы интерпретируются как шумы. Порог регулируется во время настройки извещателя. Чем больше чувствительность, тем больше вероятность детекции. Но при увеличении чувствительности возрастает и частота ложных тревог (рис.1). При настройке извещателя задача заключается в подборе оптимального уровня чувствительности Sопт.

Рис. 1. Взаимосвязь вероятности детекции (Рд) и вероятности ложных тревог (Рлт)

Рассматривая процесс обнаружения в целом, можно выделить следующие основные показатели его качества:

• Достоверность обнаружения
• Устойчивость к помехам
• Уязвимость к преодолению

 

Вероятность правильной детекции является основной характеристикой, позволяющей судить о достоверности обнаружения.

Достоверность обнаружения — это показатель качества датчика, характеризующий его способность реагировать (срабатывать) при появлении нарушителя.

Частота ложных тревог является основной характеристикой, по которой можно судить о помехоустойчивости датчика.

Помехоустойчивость — это показатель качества датчика, характеризующий его способность стабильно работать в различных условиях.

Эта задача может решаться различными способами, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками, определяемыми, прежде всего, такими параметрами, как вероятности ложной тревоги и правильного обнаружения и сложность реализации.

Среди существующих методов можно выделить следующие:

а) Пространственная селекция

Способы реализации метода пространственной селекции основаны на различиях в размере и положении человека и животного в зоне обнаружения или создание участков зон с различной чувствительностью.

б) Селекция нарушителей по размеру

Селекция нарушителей по размеру может быть реализована при увеличении количества каналов получения информации. Практически используются два основных способа:

— использование нескольких пироприемников

— использование пироприемпиков со счетверенными пироэлсментами

в) Параметрическая селекция

Основой этого метода является использование отличий в параметрах сигналов от рассматриваемых объектов (например, человека и животного)

ПЕРИМЕТРОВЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ

 

Одним из решений обеспечения безопасности объекта является использование оборудования для защиты периметра объекта — первоначального и наиболее ответственного рубежа охраны. Системы охраны периметров позволяют получить самую раннюю информацию о проникновении нарушителя на защищаемую территорию.

Периметр — внешний контур защищаемой территории объекта, несанкционированное преодоление которого должно вызывать сигнал тревоги с указанием места преодоления.

Защита периметра — комплексная задача, для эффективного решения которой важно сочетание механических препятствий (пассивного ограждения, например, забора) со средствами сигнализации. Механические препятствия затрудняют и замедляют проникновение нарушителей, средства сигнализации обеспечивают ранее его обнаружение.

Периметровые средства обнаружения занимают особое место прежде всего из-за условий их эксплуатации, которые отличаются широким разнообразием климатических, геолого-географических воздействующих факторов. К ним относятся сезонные колебания температуры, снегопады, метели, туманы, ветры, дожди, гололёд, иней, грозовые разряды, растительный покров, состояние подстилающей поверхности.

Тактико-технические характеристики периметровых средств сигнализации:

• Вероятность обнаружения, т.е. вероятность выдачи сигнала тревоги при пересечении зоны действия датчика. Она определяет "тактическую надежность" рубежа охраны и должна составлять не менее 0,9-0,95%
• Частота ложных срабатываний — чрезвычайно важный показатель, во многом определяющий общую эффективность всего комплекса безопасности
• Уязвимость системы — возможность "обойти", преодолеть сигнализационный рубеж не вызвав сигнала тревоги, в том числе с использованием специальных методов и средств пересечения рубежа или устройств нейтрализации системы
• Универсальность и гибкость средств обнаружения - возможность работы в широком диапазоне условий эксплуатации в различных климатических условиях и на разнообразных объектах
• Надёжность, долговечность, простота монтажа и эксплуатации
• Стоимость погонного метра рубежа охраны, т.е. суммарная стоимость аппаратуры, чувствительных элементов, их монтажа и наладки, приходящихся на 1 м длины периметра

Классификация периметровых средств охраны (СО):

По способам взаимодействия с окружающей средой СО можно подразделить на активные и пассивные:

— Активные СО позволяют регистрировать объект обнаружения при его взаимодействии со специально создаваемым данным средством физическим полем

— Пассивные СО позволяют регистрировать объект обнаружения по воздействию на чувствительный элемент непосредственно объекта обнаружения или создаваемого им физического поля

По способу приведения в действие периметровые охранные извещатели подразделяют на:

— Автоматические

— Ручные

Извещатели автоматические могут использоваться для блокирования:

— Открытых площадок

— Объектов по периметру

— Протяженных магистральных объектов

По виду зоны обнаружения охранные извещатели подразделяют на:

— Линейные (проводные, кабельные, лучевые)

— Поверхностные (непрерывные на плоскости, дискретные на плоскости)

— Объёмные (непрерывные в пространстве, дискретные в пространстве)

По принципу действия периметровые охранные извещатели подразделяют на:

— Вибрационные

— Вибромагнитометрические

— Ёмкостные

— Оптико-электронные (активные и пассивные)

— Оптоволоконные

— Проводноволновые

— Радиоволновые

— Радиолокационные

— Электромеханические

— Комбинированные (двухпараметрические, многопараметрические)

— Совмещенные (двухпараметрические, многопараметрические)

По количеству зон обнаружения:

— Однозонные

— Многозонные

По длине зоны обнаружения оптико-электронные и радиоволновые подразделяют на извещатели:

— Малой длины зоны обнаружения — до 50 м

— Средней длины зоны обнаружения — от 50 до 200 м

— Большой длины зоны обнаружения — свыше 200 м

Оптико-электронные и радиоволновые извещатели могут быть:

— Однопозиционными — один или более передатчиков или приёмников совмещены в одном блоке

— Двухпозиционными — передатчик (излучатель) и приемник выполнены в виде отдельных блоков

— Многопозиционными — более двух блоков (один передатчик, два или более приемников; один приемник, два или более передатчиков; два или более передатчиков, два или более приемников)

 

Все извещатели  подвержены ложным срабатываниям при воздействии метеоосадков высокой интенсивности (дождя, снега), изменении температуры окружающей среды, динамическом воздействии песка и пыли, падающих лучей солнца, движения автотранспорта, людей и животных, а также электромагнитных и сейсмоакустических возмущений при грозе.

Вибрационные средства обнаружения

Принцип действия этих СО основан на регистрации механических вибраций или деформаций (смещений) ограждения, возникающих при попытках нарушителя разрушить или преодолеть его. В качестве чувствительных элементов применяются трибоэлектрические, электретные, магнитострикционные кабели, преобразующие механические колебания в электрический сигнал.

Внутри класса вибрационных СО существуют подгруппы, различающиеся по использованному для выделения полезных сигналов диапазону частот колебания ограждения. Общепризнанной классификации по этому признаку не существует, однако объективно можно выделить разновидности вибрационных СО со следующими рабочими диапазонами:

— Диапазон низких частот — примерно 0,1...6 Гц

— Диапазон высоких частот — примерно 80...400 Гц

— Диапазон акустических частот — до 700...1700 Гц

Низкочастотные вибрационные СО чувствуют колебания полотна ограждения, связанные с перелазом нарушителя, но совершенно нечувствительны к колебаниям, вызываемым перекусом или перепилом металлической сетки.

Высокочастотные, наоборот, чувствуют разрушение полотна ограждения, но перелезающего нарушителя могут не заметить.

Совмещение обоих диапазонов в рамках одного устройства позволяет повысить вероятность обнаружения.

Оптоволоконные СО тоже относятся к вибрационным средствам, где вместо металлических используются волоконно-оптические сенсорные кабели. Основное их преимущество — полная невосприимчивость к электромагнитным и ионизирующим излучениям, электробезопасность, длина зоны охраны может достигать десятков километров.

Ёмкостные средства обнаружения

Ёмкостные СО устанавливаются на ограждениях проводного, решетчатого или сетчатого типа, которые располагаются выше уровня травяного и снежного покрова. Эти СО отличаются высокой вероятностью обнаружения для самых ухищренных способов преодоления, поскольку реагируют на любое касание нарушителем ограждения (в том числе, в диэлектрических перчатках).

Проводноволновые средства обнаружения

В отношении этих извещателей употребляются термины "проводноволновые" и "проводно-радиоволновые". Проводноволновые средства (извещатели) обладают уникальными тактико-техническими характеристиками.

Проводноволновыми СО обнаруживаются попытки преодоления рубежа практически любым способом: подкопом, перелазом через верх, пролазом сквозь разрушенное полотно ограждения. Функционирование проводноволновых извещателей основано на создании объемной зоны обнаружения вокруг двух изолированных проводов, образующих "открытую антенну", повторяющую рельеф блокируемого рубежа охраны. К одному ее концу подключен блок передатчика — генератора УКВ, к другому — блок приемника. Вокруг проводов создается электромагнитное поле, формирующее зону обнаружения. При попадании в нее человека уровень сигнала на входе приемника изменяется, что приводит к формированию сигнала тревоги.

Радиоволновые средства обнаружения

В зависимости от принципа действия различают активные или пассивные РВСО. Пассивные РВСО используют собственное излучение объекта обнаружения или вызываемое им изменение электромагнитных полей внешних источников. Активные РВСО собственный источник ЭМП для формирования чувствительной зоны. Основные преимущества РВСО — высокая вероятность обнаружения, низкая чувствительность к изменению подстилающей поверхности (изменение высоты травы или снежного покрова, допускается наличие деревьев, кустарника в зоне обнаружения).

Различают одно- и двухпозиционные РВСО:

— Однопозиционные имеют общий блок приемопередатчика

— Двухпозиционные имеют разнесенные блоки передатчика и приемника

Данные СО работают в дециметровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах. Для обнаружения используется изменение расположения стоячих волн в охраняемом объеме при появлении объекта обнаружения, либо проявление эффекта Доплера при движении объекта обнаружения.

Радиолокационные системы охраны периметра

Принцип действия радиолокационных систем основан на эффекта Доплера — выделении и анализе разности фаз отправленного и отраженного сигналов, которая возникает, когда сигнал отражается от движущегося объекта. При этом передающее устройство может работать как непрерывно, так и в импульсном режиме. Основным преимуществом данного метода является то, что он позволяет наблюдать только движущиеся объекты, а это исключает помехи от неподвижных предметов, расположенных в зоне наблюдения.

РЛС охраны периметра и территории объекта предназначены для круглосуточной, всепогодной охраны посредством радиолокационного наблюдения территории, обнаружения движущихся целей, измерения их координат и скорости, распознавания класса и автосопровождения обнаруженных целей. Такие системы на расстояниях до 1 км по человеку и 1,5 км по автомобилю в секторе обзора до 360° обнаруживают и распознают цели, определяют их координаты и скорость передвижения.

Оптико-электронные средства обнаружения

Оптико-электронные средства обнаружения (ИК-извещатели) используются, как правило, для блокирования ровных участков с прямой видимостью, подступов к ограждениям верха и полотна ограждений. Наиболее широко применяются активные ИК-извещатели. Длина волны излучения, формируемого передатчиком (излучателем) варьируется у разных производителей и лежит в диапазоне от 0,88 до 1,1 микрона.

Активные оптико-электронные СО (лучевые барьеры) позволяют перекрыть прямолинейные участки периметра различной протяженности (например, ворота, дверные проемы, пространства, не имеющие физического ограждения), а также защитить ограждения от перелаза или перебрасывания.