Ниже рассматриваются принципы действия, номенклатура и особенности применения наиболее популярных датчиков охранной сигнализации - ИК-пассивных. Эти датчики предназначены в первую очередь для защиты объема охраняемого помещения.
ИК-пассивные датчики, называемые также оптико-электронными, относятся к классу детекторов движения и реагируют на тепловое излучение движущегося человека Принцип действия этих датчиков основан на регистрации изменения во времени разницы между интенсивностью ИК излучения от человека и фонового теплового излучения В настоящее время ИК-пассивные датчики являются самыми популярными, они составляют неотъемлемый элемент охранной системы практически каждого объекта. Для того чтобы нарушитель был обнаружен ИК-пассивным датчиком, необходимо выполнение следующих условий:
· нарушитель должен пересечь в поперечном направлении луч зоны чувствительности датчика;
· движение нарушителя должно происходить в определенном интервале скоростей; чувствительность датчика должна быть достаточной для регистрации разницы температур поверхности тела нарушителя (с учетом влияния его одежды) и фона (стены, пол) ИК-пассивные датчики состоят из трех основных элементов:
а) оптической системы, формирующей диаграмму направленности датчика и определяющей форму и вид пространственной зоны чувствительности;
б) пироприемника, регистрирующего тепловое излучение человека;
в) блока обработки сигналов пироприемника, выделяющего сигналы, обусловленные движущимся человеком, на фоне помех естественного и искусственного происхождения.
В ИК-датчиках, предназначенных для профессионального использования, применяются так называемые схемы антимаскинга. Суть проблемы состоит в том, что обычные ИК-датчик могут быть выведены нарушителем из строя путем предварительного (когда система не поставлена на охрану) заклеивания или закрашивания входного окна датчика. Для борьбы с этим способом обхода ИК-датчиков и используются схемы антимаскинга Метод основывается на использовании специального канала ИК-излучения, срабатывающего при появлении маски или отражающей преграды на небольшом расстоянии от датчика (от 3 до 30 см). Схема антимаскинга работает непрерывно, пока система снята с охраны. Когда факт маскирования обнаруживается специальным детектором, сигнал об этом подается с датчика на контрольную панель, которая, однако, не выдает сигнала тревоги до тех пор, пока не придет время постановки системы на охрану. Именно в этот момент оператору и будет выдана информация о маскировании. Причем, если это маскирование было случайным (крупное насекомое, появление крупного объекта на некоторое время вблизи датчика и т.п.) и к моменту постановки на сигнализацию самоустранилось, сигнал тревоги не выдается.
Еще одним защитным элементом, которым оборудованы практически все современные ИК-детекторы, является контактный датчик вскрытия, сигнализирующий о попытке открывания или взлома корпуса датчика. Реле датчиков вскрытия и маскирования подключаются к отдельному шлейфу охраны.
3.4.1 Установка и использование ИК-датчиков
При выборе типов и количества датчиков для обеспечения охраны конкретного объекта следует учитывать возможные пути и способы проникновения нарушителя, требуемый уровень надежности обнаружения; расходы на приобретение, монтаж и эксплуатацию датчиков; особенности объекта; тактико-технические характеристики датчиков Особенностью ИК-пассивных датчиков является их универсальность - с их использованием возможно блокирование от подхода и проникновения самых разнообразных помещений, конструкций и предметов: окон, витрин, прилавков, дверей, стен, перекрытий, перегородок, сейфов и отдельных предметов, коридоров, объемов помещений. При этом в ряде случаев не потребуется большого количества датчиков для защиты каждой конструкции - может оказаться достаточным применения одного или нескольких датчиков с нужной конфигурацией зоны чувствительности. Остановимся на рассмотрении некоторых особенностей применения ИК-датчиков.
К ложным срабатываниям ИК-датчиков могут привести помехи теплового, светового электромагнитного, вибрационного характера. Несмотря на то, что современные ИК-датчики имеют высокую степень защиты от указанных воздействий, все же целесообразно придерживаться следующих рекомендаций:
· для защиты от потоков воздуха и пыли не рекомендуется размещать датчик в непосредственной близости от источников воздушных потоков (вентиляция, открытое окно);
· следует избегать прямого попадания на датчик солнечных лучей и яркого света; при выборе места установки должна учитывается возможность засветки в течение непродолжительного времени рано утром или на закате, когда солнце низко над горизонтом, или засветки фарами проезжающего снаружи транспорта;
· на время постановки на охрану целесообразно отключать возможные источники мощных электромагнитных помех, в частности источники света не на основе ламп накаливания: люминесцентные, неоновые, ртутные, натриевые лампы;
· для снижения влияния вибраций целесообразно устанавливать датчик на капитальных или несущих конструкциях; не рекомендуется направлять датчик на источники тепла (радиатор, печь) и колеблющиеся предметы (растения, шторы), в сторону нахождения домашних животных.
3.5 Магнитоконтактные и электроконтактные датчики
Контактные датчики относятся к самым простым. Обычно они устанавливаются на двери и окна охраняемого помещения. Среди контактных датчиков широкое применение нашли электроконтактные датчики, представляющие собой ленту из тонкой алюминиевой фольги. Она клеится на стекло, двери, стены и т. п. При разрушении основания, на которое наклеена лента, она рвется и разрывает электрическую цепь. Для подключения к шлейфу охранной сигнализации лента зажимается в держателе (клемме), который приклеивается к тому же основанию, что и лента.
Широко распространены контактные датчики магнитного типа (магнитоконтактные датчики). Эти датчики выпускаются двух типов: для наружной и скрытой установки. Для повышения надежности охраны часто устанавливают по два и более датчиков, которые соединяют между собой последовательно. Магнитоконтактные датчики, предназначенные для скрытой установки, имеют цилиндрическую форму. Эти датчики, как и электроконтактные, подключаются к проводным шлейфам охранной сигнализации.
3.6 Радиоволновые и комбинированные детекторы движения
Радиоволновые детекторы движения предназначены для обнаружения и регистрации движения в охраняемой зоне. Каждый детектор содержит СВЧ-модуль, в состав которого входят излучатель и приемник высокочастотных колебаний. В отличие от пассивных ИК детекторов, подробно рассмотренных выше, радиоволновые детекторы являются активными устройствами, так как излучают в пространство СВЧ колебания. Принцип действия этих приборов основывается на интерференции радиоволн сантиметрового диапазона или эффекте Доплера (изменение частоты принимаемого сигнала, отраженного от движущегося объекта).
При охране внутренних помещений по характеристикам радиоволновые детекторы аналогичны описанным выше пассивным ИК детекторам. Однако в отличие от них, они имеют более низкую помехозащищенность и достаточно высокий уровень СВЧ излучений. Поэтому в последнее время все чаще стали применяться приборы, в состав которых входят два детектора - пассивный ИК и радиоволновый. Это так называемые детекторы двойной технологии. В таких приборах пассивный ИК детектор работает непрерывно. При регистрации им факта движения теплового объекта в зоне обнаружения включается радиоволновый детектор. Если последний подтвердит наличие подвижного объекта в зоне охраны, прибор сформирует и выдаст по шлейфу сигнализации тревожное извещение путем замыкания или размыкания контактов выходных реле. Такой режим работы детекторов позволяет обеспечить высокий уровень помехозащищенности прибора и уменьшить уровень СВЧ излучений, поскольку радиоволновый детектор включается только на короткое время.
Радиоволновые детекторы могут работать на одной из нескольких рабочих частот (литер), устанавливаемых с помощью переключателей на плате СВЧ-модуля прибора. Это позволяет использовать несколько однотипных детекторов, работающих на различных частотных литерах, в одном помещении одновременно.
3.7 Системы ограждений и охранные извещатели
Эффективность и надежность охраны протяженных рубежей важных объектов в современных условиях могут быть обеспечены лишь на основе оптимального сочетания различных сигнальных и сигнально-заградительных средств обнаружения (извещателей), а также глухих, транспарантных (просматриваемых) и комбинированных ограждений (заграждений), объединенных в комплексы технических средств сигнализации при помощи специальной кабельной сети. Подобные комплексы должны обеспечиваться гарантированным электропитанием и связью с системами сбора и обработки информации, средствами управления доступом на объект.
Грамотное комбинирование средств обнаружения различных физических принципов действия позволяет, как правило, добиться выполнения важнейших требований, предъявляемых к охранной сигнализации. При последующем изложении под "рубежом охраны" будем понимать условные линию или поверхность, ограничивающие разнообразные объекты охраны, как-то:
· территорию;
· область пространства;
· комплекс здании или отдельные здания, сооружения, помещения, отдельные предметы и т п., в то время как в методических рекомендациях НИЦ "Охрана" ГУВО МВД фигурирует понятие "рубеж охранной сигнализации", обозначающее совокупность совместно действующих технических средств охранной сигнализации, последовательно объединенных электрической цепью, позволяющих выдать извещение о проникновении (попытке проникновения) в охраняемую зону (зоны), не входящих в данную цепь. В настоящее время наиболее широкое (по протяженности оборудованных рубежей) применение в составах сигнализационных комплексов получили электроконтактные (электромеханические), емкостные, индуктивные, вибрационные, радиоволновые (радиолучевые) СО.