Охранная сигнализация на основе совмещённых и комбинированных датчиков обнаружения

ВВЕДЕНИЕ

Надежная защита любых объектов, материальных ценностей, жизни и здоровья граждан в современных условиях является актуальной задачей. Под защитой (охраной), в широком смысле этого слова, подразумевается различные мероприятия: организационные, контрольные, инженерно-технические, то есть процесс обеспечения безопасности носит комплексный, многозадачный и многокомпонентный характер и приводит на практике к созданию комплексных систем безопасности объекта.
Организация системы охранной сигнализации объекта относится к довольно сложной области технических решений, так как при ее реализации может быть использован большой диапазон оборудования.
В настоящее время системы охранной сигнализации широко применяются в системах безопасности объектов как самостоятельные единицы, так и в составе комплексов технических средств охраны, взаимодействуя и дополняя системы видеонаблюдения, контроля доступа, физические системы охраны, т.е. происходит интеграция с другими системами безопасности, эффективность которой зависит от правильного её проектирования.
Системами охранной сигнализации на сегодняшний день оснащены не только государственные структуры, но и производственные и складские помещения, офисы центры, так как с каждым годом приумножаются риски угрожающие безопасности.
На современном этапе развитие технических устройств, сетевых технологий и распространение сетей Internet позволяет реализовать системы на ином качественном уровне.
Современные системы имеют высокую эффективность во многом благодаря своей универсальности.
Использование сетей и Internet широко используются при построении комплексных систем безопасности. Обусловлено это так же и тем, что, воспользовавшись одними и теме же аппаратными средствами можно реализовать, как охрану квартиры, так и обеспечить сохранность имущества и информации большого предприятия.
К их неоспоримым достоинствам относится простота в эксплуатации и техническом обслуживании. Они сочетают в себе высокое качество и относительно невысокую стоимость.
Современные системы имеют высокую эффективность во многом благодаря своей универсальности. Они позволяют существенно усилить безопасность объекта, эффективны в качестве «сдерживающего фактора» при организации системы безопасности объекта.
Актуальность темы данной работы состоит в том, что непрерывное развитие систем безопасности, специализированного программного обеспечения, появление целого ряда новых извещателей, с различными техническими характеристиками, усовершенствованными методами обнаружения и обработки информации требует выбора оборудования и технических решений с учетом насыщенности рынка различными устройствами как отечественного, так и импортного производства, построения на их базе систем с оптимальной конфигурацией.
Объектом исследования является система безопасности объекта, а предметом – реализация системы охранной сигнализации с применением совмещённых и комбинированных датчиков обнаружения проникновения в защищаемые помещения.
Цель данной работы состоит в рассмотрении теоретических сведений об организации систем охранной сигнализации, технических характеристиках применяемого типового оборудования, разработке проекта системы охранной сигнализации объекта с использованием совмещённых и комбинированных датчиков обнаружения.
Для достижения нам не обходимо решить следующие задачи:
– рассмотреть общие сведения о системах охранной сигнализации;
– рассмотреть устройство и принципы действия комбинированных и совмещенных охранных извещателей;
– определить основные регламентирующие нормативные документы;
– разработать основные технические решения по организации системы охранной сигнализации объекта – структурную схему, размещение оборудования, организацию линий связи и электроснабжения;
– рассчитать стоимость реализации проекта;
– разработать практические рекомендации по реализации проекта, проведению монтажных и пусконаладочных работ, техническому обслуживанию;
– определить основные требования и проводимые мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности при монтаже и эксплуатации.
Практическая значимость состоит в том, что данные технические решения по выбору структурной схемы, подбору и размещения оборудования, указаний по монтажу могут быть использованы в качестве базовых при проектировании систем безопасности аналогичных объектов.
При выполнении работы применялись различные методы: анализа, синтеза, классификации, обобщения, прогнозирования, описания.
Результатом является разработка проектных решений для объекта.
 
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1.1 Виды охранной сигнализации

Система охранной сигнализации реализуется путем объединения некоторых элементов в единый комплекс. Основные составляющие этого комплекса: приемо-контрольный прибор, извещатели, оповещатели, блоки питания [12].
Общая структурная схема для любых систем охранной сигнализации представлена на Рисунке 1.

Рисунок 1 – Общие элементы различных систем охранной сигнализации
1 – извещатель;
2 – прибор управления (приемо-контрольной прибор);
3 – пульт централизованного наблюдения;
4 – оповещатель;
5 – управляемое устройство; 6 – программируемое входное устройство;
7 – система передачи извещений
Можно выделить три вида охранной сигнализации: неадресная, адресная и комбинированная.
В первом типе используются неадресные (пороговые) извещатели. Несколько извещателей, объединенных линией связи образуют шлейф охранной сигнализации.
Приемо – контрольный прибор в таких системах определяет состояние шлейфа по изменению тока в шлейфе только в двух состояниях; «Норма» и «Тревога».
При тревоге в извещателе формируется соответствующий сигнал, скачкообразно изменяется внутренне сопротивление и соответственно ток в шлейфе [9].
Топология таких систем имеет лучевую конфигурацию (Рисунок 2).

Рисунок 2 - Топология неадресной охранной сигнализации
В неадресных системах извещатели не могут сформировать извещение о неисправности, уровне запыленности, загрязнения, соответственно возрастает вероятность ложных срабатываний системы.
Точность обнаружения в таких системах определяется только до шлейфа.
Тем не менее данный тип систем активно применяется, особенно в подсистемах охраны периметра.
В адресной системе каждому извещателю присваивается определенный «адрес» (по аналогии с компьютерными технологиями – ID). Приемо – контрольный прибор постоянно осуществляет двухстороннюю связь с извещателями и передает информацию на центральный контроллер системы, который, в свою очередь, может быть подключен к автоматизированному рабочему месту (АРМ), представляющим собой компьютер с соответствующим программным обеспечением.
Упрощенная топология системы выглядит следующим образом (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Топология адресной охранной сигнализации
Адресная система позволяет не только точно определить какой из извещателей послал сигнал, то есть определить место нарушения с точностью до границы чувствительности извещателя, но и распознать его характер – «Норма», «Тревога», «Взят/снят с охраны», «Неисправность». Кроме этого может присутствовать такая информация как серийный номер, дата выпуска, срок эксплуатации и т.д.
Номенклатура имеющихся на сегодняшний день адресных извещателей не достаточна для выполнения задач, а некоторых типов извещателей в адресном исполнении не вовсе существует
Неадресные системы имеют меньшую стоимость оборудования, однако более трудоемкий монтаж.
Адресные системы в свою очередь более просты в эксплуатации, однако имеют большую стоимость пусконаладочных работ при монтаже, более дорогостоящее оборудование. Об экономической составляющей при применении той или иной системы можно говорить только применительно к конкретному объекту.
Широкое применение находят комбинированные системы. В разных источниках их называю еще смешанными, гибридными, адресно-аналоговыми. В таких системах находят применение как адресные, так и неадресные извещатели в зависимости от поставленных перед ними, и системой в целом, задач.
При реализации таких систем за основу берется принцип адресной системы. Информация от приемо-контрольного прибора, к которому подключены неадресные извещатели, в цифровом виде передается на центральный контроллер системы и далее отображается на автоматизированном рабочем месте.
Это позволяет объединять шлейфы в логические разделы, что облегчает управление большой группой зон (возможно применение одной команды), разграничить полномочия пользователей, включать дополнительные устройства функционала в любом месте, устанавливать связь между шлейфами и релейными выходами, повысить информативность системы для оператора за счет отображения на мониторе планов объекта с расстановкой извещателей, отображением состояния оборудования, его параметров, протоколирование тревог и других сообщений системы и т.д. [14].
На Рисунке 4 приведен пример возможной реализации подобной системы на базе сетевого контроллера и АРМ «Орион» [10].

Рисунок 4 - Реализация комбинированной системы охранной сигнализации
Функции центрального контроллера системы в данном случае выполняет «Пульт контроля и управления С2000М» - разработчик и производитель научно–внедренческое предприятие «Болид», г. Королев Московской области.
Оборудование данного производителя широко используется при построение комплексных интегрированных систем безопасности и входит в рекомендованные и разрешенные к применению перечни всех крупных отечественных компаний и ведомств.
Выделяют три типа охранной сигнализации: автономные, пультовые, GSM.
Автономные системы при реализации обходятся дешевле. Принцип их работы почти такой же, как у автомобильной сигнализации. Если на объект проник нарушитель, то включается звуковой сигнал. К звуковому оповещению иногда добавляется световое.
Автономная сигнализация предназначена для того, чтобы испугать нарушителей, привлечь внимание к факту нарушения. Не самый надёжный, но наиболее доступный и простой в установке вариант. Больше подходит для квартир, чем для удалённых объектов или других построек, например гаража.
Пультовые сигнализации — их ещё называют централизованными системами — наиболее надёжные. В случае проникновения нарушителя сигнал передаётся на пульт централизованного наблюдения охранной фирме или полиции. Иногда сигнализацию оснащают тревожной кнопкой и подключают к камерам слежения.
Охранную сигнализацию с GSM-модулем иногда считают подвидом автономной защиты. Такая сигнализация использует сотовую связь, чтобы оповестить о взломе. Оповещение может прийти в виде звонка, SMS или MMS с фото. Одновременно может включаться сирена и световое мерцание. GSM-модуль может сообщать о проникновении в помещение одновременно собственнику и охранной структуре, что ставит под сомнение автономность сигнализации. Рекомендуется для квартир и загородных домов, которые редко остаются без присмотра.
Возможно совмещение данных типов при реализации на конкретном объекте.

1.2 Охранные извещатели комбинированные и совмещенные

Классификация извещателей приведена на Рисунке 5 [8].

Рисунок 5 – Классификация охранных извещателей


Главное назначение охранных извещателей состоит в обнаружении проникновения нарушителя в контролируемую зону и выдаче тревожного сообщения. Важнейшей характеристикой является зона обнаружения, представляющая собой некоторую площадь, которую контролирует извещатель и при движении в которой человека, извещатель выдает извещение о тревоге.
Пассивные оптико-электронные извещатели имеют наиболее широкое распространение, поскольку, с помощью специально разработанных для них оптических систем (линз Френеля), можно просто и быстро получать зоны обнаружения различной формы и размеров и использовать их для защиты помещений любой конфигурации, строительных конструкций и отдельных предметов.
Принцип действия извещателей основан на регистрации разницы между интенсивностью инфракрасного излучения, исходящего от тела человека, и фоновой температурой окружающей среды. Чувствительным элементом извещателей является пироэлектрический преобразователь (пироприемник), на котором фокусируется инфракрасное излучение с помощью зеркальной или линзовой оптической системы (последние наиболее широко распространены).
Зона обнаружения извещателя представляет собой пространственную дискретную систему, состоящую из элементарных чувствительных зон в виде лучей, расположенных в один или несколько ярусов или в виде тонких широких пластин, расположенных в вертикальной плоскости (типа "занавес"). Условно зоны обнаружения извещателей можно разделить на семь следующих видов: широкоугольная одноярусная типа "веер"; широкоугольная многоярусная; узконаправленная типа "занавес", узконаправленная типа "лучевой барьер"; панорамная одноярусная; панорамная многоярусная; конусная многоярусная [7].
Благодаря возможности формирования зон обнаружения различной конфигурации, пассивные инфракрасные оптико-электронные извещатели имеют универсальное применение и могут использоваться для блокировки объемов помещений, мест сосредоточения ценностей, коридоров, внутренних периметров, проходов между стеллажами, оконных и дверных проемов, полов, потолков, помещений с наличием мелких животных, складских помещений и т.п.
Звуковые (акустические) извещатели предназначены для блокировки остекленных конструкций (окон, витрин, витражей и т.п.) на разбитие. Принцип работы данных извещателей основан на бесконтактном методе акустического контроля разрушения стеклянного полотна по возникающим при его разрушении колебаниям в звуковом диапазоне частот и распространяющихся по воздуху [7].
При установке извещателя все участки охраняемой остекленной конструкции должны быть в пределах его прямого обозрения.
Ультразвуковые извещатели предназначены для блокировки объемов закрытых помещений, Принцип работы извещателей основан на регистрации возмущений поля упругих волн ультразвукового диапазона, создаваемого специальными излучателями, при движении в зоне обнаружения человека. Зона обнаружения извещателя имеет форму эллипсоида вращения или каплевидную форму.
Из-за низкой помехоустойчивости в настоящее время практически не используются.
Радиоволновые извещатели предназначены для защиты объемов закрытых помещений, внутренних и внешних периметров, отдельных предметов и строительных конструкций, открытых площадок. Принцип работы радиоволновых извещателей основан на регистрации возмущений электромагнитных волн СВЧ диапазона, излучаемых передатчиком и регистрируемых приемником извещателя при движении человека в зоне обнаружения. Зона обнаружения извещателя (как и у ультразвуковых извещателей) имеет форму эллипсоида вращения или каплевидную форму, Зоны обнаружения разных извещателей различаются только размерами.