Электронные средства охраны
Для повышения уровня охраны и безопасности используются технические средства более высокого уровня. 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 книге рассматриваются сигнализационные и охранные системы квартир, офисов, учреждений, складов и т. д.
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
Рис. 1. 2. Состав технических средств охраны и безопасности
устройств (рис. 1. 2). Для обеспечения охраны и безопасности помещений необходимо выбрать соответствующие технические средства, которые в состоянии обеспечить высокую надежность выполнения возложенных на них задач.
Системы охранно-пожарной сигнализации
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.
Контрольная панель
Контрольная панель (приемно-контрольный прибор) — это центральное устройство системы охранной сигнализации, выполненное на базе микроконтроллера, программа которого определяет все функции системы. Контрольная панель может подключаться к компьютеру для обработки и регистрации сигналов тревоги, автоматического анализа состояния датчиков и функционирования всей системы. Контрольные панели управляют исполнительными устройствами: включают сирену, прожектор, дозваниваются по телефонной линии по заданному номеру.
Извещатели
Для регистрации изменений контролируемого параметра в системах охранной сигнализации используются различные извещатели. Извещатель — это устройство, формирующее определенный сигнал об изменении того или иного контролируемого параметра окружающей среды. Извещатели можно условно разделить на датчики и детекторы. Здесь под датчиками будем понимать извещатели, преобразующие физические величины и характеристики (например, тепло, свет, звук и т. п.) в электрический сигнал. Детекторами же будем называть извещатели, включающие в свой состав датчики, схему обработки сигналов и схему принятия решения.
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. По принципу действия извещатели можно разделить на следующие типы:
> электроконтактные (фольга, провод);
> магнитоконтактные;
> вибродатчики;
> ультразвуковые;
> радиоволновые;
> фотоэлектрические;
> детекторы битого стекла;
> пассивные и активные инфракрасные (ИК) детекторы движения;
> комбинированные.
Датчики и детекторы позволяют контролировать часть охраняемого объекта (объем, плоскость и т. п.), именуемую зоной.
Электроконтактные 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.
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.
Вибродатчики
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. 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.
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.
Радиоволновые детекторы
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.
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 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.
Пассивные и активные ИК детекторы движения
Детекторы движения предназначены для обнаружения движения теплового объекта в охраняемой зоне. По принципу действия они подразделяются на пассивные и 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.
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.
Способы подключения извещателей
Системы охранно-пожарной сигнализации по способу подключения извещателей подразделяются на проводные и 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.
Исполнительные устройства
Исполнительные устройства предназначены для передачи информации пользователю или компетентным органам о срабатывании системы охраны путем подачи звукового и (или) светового сигналов или путем автоматического дозвона по телефонной линии связи до заранее определенных абонентов, а также для управления различными механизмами, обеспечивающими усиление безопасности.
К исполнительным устройствам относятся лампы наружного освещения, прожекторы, стробоскопы, сирены, автодозвонщики, блоки электромагнитных реле, электрозамки и т. п.
Прожекторы, лампы наружного освещения и стробоскопы освещают охраняемую территорию и включаются в случае срабатывания сигнализации, привлекая внимание окружающих. Яркая вспышка стробоскопа в темное время суток или в плохо освещенном помещении может ошеломить преступника и на некоторое время вывести его из строя.
Сирены или ревуны издают громкий звуковой сигнал мощностью до 130 дБ, который может быть услышан на расстоянии нескольких сотен метров. Сирены имеют различное оформление и размеры, некоторые из них оборудованы автономным источником питания. Длительность звучания сирены может быть различной и устанавливается по желанию пользователя.
Устройства автоматического дозвона (автодозвонщики, или коммуникаторы) подключаются к телефонной линии и могут дозваниваться в автоматическом режиме до одного или нескольких абонентов в зависимости от логики работы системы охраны. Блоки электромагнитных реле обеспечивают включение мощных исполнительных механизмов и приборов.
Системы ограничения доступа
Системы ограничения доступа предназначены для автоматизированного допуска в помещения только тех пользователей, которым разрешено посещение данного помещения. Они основаны на использовании аппаратно-программных средств, управляющих передвижением людей и транспорта через контролируемые точки прохода. Это могут быть небольшие системы, на 1—3 двери, или системы, контролирующие перемещение нескольких тысяч человек. Идентификация пользователя происходит посредством предъявления электронной или магнитной карточки либо путем ввода определенного цифрового кода. Система ограничения доступа включает в себя считыватели и контроллеры. Кроме того, к системам ограничения доступа можно отнести и аудиодомофонные системы с дистанционным открыванием двери.
Считыватели
Считыватели необходимы для считывания идентификационного кода и передачи его в контроллер. Эти устройства предназначены для преобразования уникального кода кодового ключа в код стандартного формата, передаваемый для анализа и принятия решения в дверной контроллер. Считыватели различаются физическими принципами реализации (пластиковые карточки с магнитной полосой, штриховым кодом, бесконтактные карточки Proximity, ключи и карточки со встроенными интегральными микросхемами и т. п.). Эти устройства располагаются непосредственно возле дверей и других точек прохода, ограничивающих перемещение пользователей (турникет, шлюз и т. п.). Кроме того, они могут выполнять еще ряд таких функций, как управление открыванием дверей, контроль времени открытия двери, контроль одной зоны охраны.
Контроллеры
Контроллер необходим для управления считывателями и исполнительными устройствами. Он принимает решение о доступе конкретного пользователя, предъявившего устройство идентификации, через конкретную точку прохода в конкретное время на основании хранящейся в нем информации о конфигурации системы и правах пользователей системы ограничения доступа. Устройством идентификации является аналог ключа, подтверждающий полномочность прав его владельца и служащий для управления точкой прохода. Контроллер может обслуживать один или несколько считывателей и располагаться на удалении от них. Несколько контроллеров могут образовывать группу, обслуживающую территориально и логически выделяемую часть системы ограничения доступа (этаж, здание, организацию), и именоваться объектом.
Аудиодомофонная система
Аудиодомофонная система предназначена для ограничения доступа посторонних лиц в частные квартиры, дачи, подъезды многоэтажных домов, офисов, банков, медицинских учреждений и др. Она позволяет вести переговоры с посетителями и дистанционно открывать входную дверь в случае необходимости. Кроме того, современные аудиодомофонные устройства позволяют выполнять функции охранной системы.
Системы видеонаблюдения
Системы видеонаблюдения предназначены для визуального наблюдения за охраняемым объектом с помощью телекамер. Они позволяют следить одновременно за одним или несколькими объектами. Камеры наблюдения могут располагаться как внутри помещения, так и снаружи. Задача системы видеонаблюдения состоит в наглядном представлении видеоинформации об оперативной обстановке на контролируемом объекте. Одной из разновидностей таких систем являются видеодомофоны, выполняющие функции дверного глазка и переговорного устройства одновременно. Системы скрытого наблюдения используют миниатюрные видеокамеры с инфракрасной подсветкой для работы в условиях плохого освещения.
Телевизионные системы наблюдения
Самая простейшая система телевизионного (ТВ) наблюдения включает в себя одну или несколько телевизионных камер и монитор или телевизор. Камеры могут устанавливаться на поворотных устройствах снаружи или внутри помещения и позволяют осуществлять круглосуточное наблюдение за охраняемой территорией. Управление системами телевизионного наблюдения в зависимости от их сложности и обстановки на объекте может быть автоматическим или ручным. Совместно с этими системами можно использовать детекторы движения, системы освещения и другие дополнительные устройства.
В системах видеонаблюдения, рассчитанных на использование нескольких камер, на экране одного монитора можно одновременно отображать изображения от всех камер. Для этих целей используются устройства, именуемые квадраторами (делителями экрана). При необходимости изображение от любой камеры можно оперативно развернуть на весь экран. Для последовательного вывода изображений используются мультиплексоры (коммутаторы), которые последовательно подключают видеокамеры к монитору или телевизору.
Системы ТВ наблюдения позволяют создать гибкую и наращиваемую систему безопасности, в которую могут входить не только компоненты телевизионных систем, но и системы сигнализации и ограничения доступа.
Системы скрытого наблюдения
Системы скрытого наблюдения используются для повышения эффективности охраны и устанавливаются там, где необходимо скрыть факт наблюдения. Задача систем скрытого наблюдения — не изучать посетителей, а контролировать ситуацию на охраняемой территории.
С помощью плоской, размером со спичечный коробок, камеры со специальным объективом типа Pin-Hole (камера с вынесенным входным зрачком) и диаметром входного зрачка 0, 8—2, 0 мм можно вести скрытое наблюдение за любой частью помещения. Такие камеры могут устанавливаться в корпусе часов, на дверном косяке, под обоями и т. п.
Другим, более простым, способом такого наблюдения является использование так называемых видеоглазков со сверхширокоугольной оптикой, предназначенных для монтажа в двери. Внешне они ничем не отличаются от обычных дверных глазков. Питание и передача видеосигнала от этих устройств осуществляется по кабелю или радиоканалу.
Видеодомофоны
Видеодомофон — это устройство, которое выполняет функции дверного глазка и переговорного устройства. Видеодомофон позволяет наблюдать пространство перед входной дверью и беседовать с посетителем, находящимся за дверью. Видеокамеру обычно располагают так, чтобы в ее поле зрения попадал максимум околодверного пространства. Многие видеокамеры оснащены инфракрасной подсветкой для работы в условиях плохой освещенности. При оборудовании видеодомофонами жилых домов полезно создавать два уровня охраны:
входной двери подъезда (этажа) и входной двери каждой квартиры.
