Современные системы охраны периметров. часть вторая.

      Комментарии к записи Современные системы охраны периметров. часть вторая. отключены

1. Инфракрасные совокупности 1.1. Активные лучевые ИК совокупности Лучевые инфракрасные совокупности (их довольно часто именуют кроме этого линейными активными оптико-электронными извещателями) складываются из приёмника и передатчика, располагаемых в зоне прямой обоюдной видимости. Таковой датчик формимует сигнал тревоги при прерывании луча, попадающего на фотоприемный блок.

Отличительная изюминка активных лучевых совокупностей — возможность создания весьма узкой территории обнаружения.

На практике сечение чувствительной территории определяется размером применяемых в оптических блоках линз. Это особенно принципиально важно для объектов, около которых нереально создать территорию отчуждения. Но, как и радиолучевые, ИК-лучевые совокупности смогут использоваться лишь на прямолинейных участках периметров либо оград.

Главная неприятность лучевых ИК-охранных устройств — фальшивые срабатывания при негативных атмосферных условиях (ливень, снегопад, туман), уменьшающих прозрачность среды.

Надежность в таких случаях снабжают за счет многократного превышения энергиии луча над минимальным пороговым значением, нужным для срабатывания датчика.Современные системы охраны периметров. часть вторая. Источником помех возможно кроме этого прямая засветка приемника солнечными лучами. Чаще этого это случается на закате либо восходе солнца, в то время, когда солнце стоит низко над горизонтом.

В соответствии с рссийским стандартам датчик обязан сохранять работоспособность при естественной освещенности не меньше 10000 лк и не меньше 500 лк —от электрических осветительных устройств. Большая часть современных отечественных и зарубежных лучевых датчиков имеют особые средства фильтрации фонового излучения и отвечают вышеуказанным требованиям.

Но для обеспечения высокой помехозащищенности от засветки крайне важно верно юстировать датчик при его настройке и делать все советы изготовителя по монтажу. Помимо этого, ИК совокупности смогут срабатывать при попадании в луч птиц, веток и листьев деревьев либо др.

Для надёжности и повышения устойчивости ИК-лучевых совокупностей их делают многолучевыми (в большинстве случаев применяют 2 либо 4 свободных луча), и используют схемы автоматической обработки сигналов, минимизирующие влияние окружающей среды. Особые меры принимают для согхранения работоспособности датчиков в зимних условиях, при возможности обмерзания либо налипания снега на оптические поверхности блоков.

Достаточно надежными способами борьбы с указанными явлениями помогают особые козырьки на оптических фильтрах и внутренние обогреватели оптико-электронных блоков. Одними из самых распространенных отечественных ИК-лучевых охранных устройств являются извещатели серии СПЭК. Набор СПЭК-75 содержит блок излучателя, комплект и блок фотоприемника для монтажа.

Совокупность снабжает угол расходимости оптического пучка 3 градуса и разрешает организовать однолучевой предел охраны длиной до 75 м (на улице). Излучатель генерирует в диапазоне ближнего ИК-спектра на длине волны 0,8…0,9 мкм, сигнал тревоги включается при прерывании луча на заданный временной отрезок. Для обеспечения работы в негативных условиях (ливень, снегопад, туман) излучатель имеет 100-кратный запас по мощности излучения.

Приняты меры для исключения фальшивых срабатываний от солнечной засветки (10000 лк). Электронные блоки аналогичны по конструкции, они имеют размеры 140 х 145 х 65 мм. Для юстировки совокупности возможно применять намерено подключаемый для данной цели вольтметр.

Номинальное напряжение питания -12 В, потребляемый ток — не более 60 мА. Диапазон рабочих температур от -40О до +50ОС. Для организации двухлучевого барьера применяют второй набор извещателя.

Выпускаются кроме этого модификации серии СПЭК для территорий охраны до 175 метров. Более идеальным и замечательным есть отечественный ИК-лучевой извещатель “Предел-3М”. Набор включает две пары приемо-передающих блоков, управляемых неспециализированным блоком контроля.

В приборе применена импульсная модуляция ИК-излучения и синхронный прием, что разрешило повысить дальность действия и реализовать параллельную работу нескольких излучателей в многолучевых барьерах.

Набор разрешает организовать двухлучевой контур охраны на длине участка 300 м либо два отдельных однолучевых предела на длине до 600 м. Посредством двух наборов Предел-3М возможно кроме этого создать 4-лучевой барьер с повышенной помехозащищенностью. Совокупность работоспособна кроме того при густом тумане, в то время, когда “метеорологическая дальность видимости” значительно уменьшается до 180 м. Аппаратура выдает сигнал тревоги, в случае если луч перекрывается на время не меньше 100 миллисекунд, что соответствует перемещению человека со скоростью до 5 метров в секунду (18 км/час).

Блоки фотоприемника и излучателя совокупности Предел-3М помещены в аналогичные железные корпуса, усиливаемые на поворотных кронштейнах. Габаритные размеры блока (с кронштейном) — 275 х 190 х 120 мм. В блоков имеются устройства подогрева, что снабжает работоспособность при температуре до -45ОС.

На неогороженных территориях блоки устанавливают на особых стойках.

Минимальная рекомендуемая высота луча над почвой — 0,3 м, что разрешает найти ползущего нарушителя. При наличии оград блоки в большинстве случаев усиливают на протяжении верхнего края ограды. Фактически все зарубежные ИК-лучевые охранные устройства объединяют в общем корпусе двухлучевую либо четырехлучевую синхронную совокупность.

На русском рынке обширно представлены ИК-лучевые датчки компаний CK, Atsumi, Visonic, Optex, Alarmcom и др.

На фото 1 продемонстрирована конструкция одного из блоков двухлучевого ИК датчика серии АХ-100/АХ-200 компании Optex (Япония). По конструкции блоки приёмника и передатчика подобны. Лицевая крышка выполнена из ударопрочного пластика, прозрачного лишь для ИК-излучения.

Крышка имеет особый выступающий козырек, мешающий осаждению инея на наружной поверхности.

Под крышкой находится электронно-оптический блок с двумя линзами, смонтированными на поворотной платформе. Угловое положение платформы регулируется при юстировке в пределах (+/-90О) по горизонтали и (+/- 5О) по вертикали винтами. Для облегчения юстировки в поворотную платформу встроен особый миниатюрный видоискатель, разрешающий совершенно верно навести линзы на второй блок совокупности.

Для правильной юстировки совокупности по уровню принимаемого сигнала в блоке приемника имеются гнезда для подключения вольтметра. Тут же расположены регулятор времени срабатывания датчика и светодиодные индикаторы (“тревога и” грубая “настройка”), применяемые при настройке прибора. Оптико-электронный блок фиксируется на монтажной плате, которую в большинстве случаев крепят к вертикальной штанге посредством хомута.

Регулятор допустимого времени перекрытия лучей, установленный в блоке приемника, разрешает изменять время срабатывания от 500 миллисекунд (относительно медленное перелезание через ограду) до 50 миллисекунд (весьма скоро бегущий человек). В большинстве случаев рекомендуется устанавливать время пересечения луча не более 70-100 мс, дабы обеспечить достаточную чувствительность совокупности. Датчики серии АХ компании OPTEX снабжают дальность обнаружения от 22 до 150 метров на улице и от 40 до 300 метров в помещении.

Для питания употребляется источник постоянного тока с напряжением 10,5…28 В, потребляемый ток — не более 46 мА, диапазон рабочих температур от -35О до +55ОС при влажности до 95%.Фото 1. Лучевой ИК-датчик серии АХ компании Optex. Для объектов с высокой степенью защиты время от времени используют ИК-лучевые совокупности с числом лучей от 4-х до 8-ми. Среди таких многолучевых совокупностей возможно упомянуть датчик IPS 600 компании GPS (Италия), датчики серии IS 400 компании Alarmcom (Швейцария) либо датчики серии IPID компании ECSI (США).

Конструктивно многолучевые ИК датчики в большинстве случаев делают в виде вертикальных штанг высотой приблизительно до 3,5 метров.

Многолучевые совокупности применяют значительно чаще для охраны армейских объектов, объектов ядерной энергетики, больших предприятий. 1.2. Пассивные ИК совокупности Такие “однопозиционные” совокупности являются пассивные ИК-детекторы с пространственной диаграммой чувствительности в виде луча.

Они несложнее в настройке и монтаже, чем двухпозционные ИК-лучевые совокупности и употребляются по большей части в том месте, где необходимо перекрыть маленькие участки периметра — территории въезда транспорта, разрывы в ограждениях, ворота, оконные проемы и т.п. Для таких датчиков характерно большее поперечное сечение чувствительной территории, чем для лучевых оптических датчиков. Пассивные ИК преграды IS 402 и IS 412 компании Alarmcom (Швейцария) предназначены для уличной эксплуатации в непростых атмосферных условиях.

Датчик IS 402 (фото 2) выполнен в прочном алюминиевом корпусе с козырьком, защищающим от солнечной засветки. Датчик IS 402 формирует территорию чувствительности в виде “занавеса” длиной 100 м и высотой до четырех метров. Датчик IS 412 имеет повышенную чувствительность и снабжает территорию длиной 150 м.Фото 2. Пассивный ИК-датчик IS 402 компании Alarmcom Однопозиционные пассивные ИК-датчики для охраны периметров производит британская компания Security Enclosures ЛТД (SEL). В открытом пространстве датчик Redwall-100Q, применяющий разработку “квадруплексного” (четырехканального) детектирования, снабжает территорию чувствительности длиной 100 м и поперечным сечением 3 м. Усовершенствованный двухсекционный датчик Megared-180Q (фото 3а) разрешает защищать территорию длиной до 180 м. Одна из секций датчика предназначена для детектирования в “ближней” территории, а вторая — в “дальней”.

Сигналы от секций датчика возможно применять, к примеру, для управления поворотной камерой. Одна из модификаций детектора компании SEL — комбинированный датчик Redwatch-100Q — объединяет в себе пассивный ИК-датчик и встроенную миниатюрную камеру, поле зрения которой сходится с чувствительной территорией ИК-датчика (фото 3б). Возможность своевременной визуальной проверки обстановки в “тревожной” территории очень сильно повышает неспециализированную эффективность охраны.Пассивный ИК-датчик Megared-180Q компании SEL

Фото 3б.

Комбинированный ИК-датчик Redwatch-100Q со встроенной камерой Для увеличения устойчивости к внешним факторам и понижения частоты фальшивых срабатываний периметральные ИК-детекторы время от времени конструктивно объединяют с СВЧ-датчиками. Примером для того чтобы комбинированного прибора (время от времени их назывют датчиками двойной разработке) есть детектор серии DT-900 компании CK (фото 4).

Два канала обнаружения — пассивный инфракрасный и радиоволновой — разрешают обеспечить высокую обнаруживающую свойство при хорошей устойчивости к помехам. Датчик снабжен тройной совокупностью самодиагностики; он имеет особый деятельный оптический датчик, сигнализирующей о попытке умышленной блокировки прибора методом перекрытия чувствительной территории. Микропрцессор с памятью событий разрешает выбирать оптимальный аглгоритм обнаружения вторжения в разных окружающих условиях.

В зависимости от применяемой фокусирующей оптики дальность действия датчика образовывает 37 м (сечение территории 3 м) либо 61 м (сечение 5 м).Фото 4. Датчик двойной разработке (ИК+СВЧ) серии DT-900 компании CK 2. Оптоволоконные совокупности Оптоволоконные кабели, применяемые в большинстве случаев для передачи информации, возможно применять кроме этого и в качестве датчиков для периметральных охранных совокупностей. Деформация оптоволоконного кабеля изменяет его оптические параметры (показатель преломления и др.) и, как следствие, характеристики прошедшего через волокно лазерного излучения.

В силу специфики применяемых физических правил оптоволоконные совокупности отличаются малой чувствительностью к любым электромагнитным помехам, что разрешает применять их в негативной электрофизической обстановке. Оптоволоконные кабели проявляют пара физических эффектов, разрешающих использовать их в качестве периметральных датчиков. В любых ситуациях к одному финишу кабеля подключен миниатюрный полупроводниковый лазер, генерирующий когерентное излучение.

Противоположный финиш кабеля состыкован с фотодиодом (приемником), преобразущим оптический сигнал в электрический. Анализатор сравнивает принимаемый сигнал с эталонным, что соответствует невозмущенному состоянию сенсора, и детектирует внешние действия на периметр (смещения, вибрации либо сжатия кабеля). В охранной совокупности Model M106E компании Fiber SenSys (США) употребляется способ регистрации межмодовой интерференции.

Лазер излучает пара десятков родных по частоте мод (спектральных линий) с определенным распределением энергии по спектру. В случае если оптоволоконный кабель подвергается механическим действиям, то на его выходе регистрируемый приемником спектр излучения изменяется, что разрешает детектировать деформации кабеля. В оптоволоконной совокупности компании Sabreline (США) употребляется эффект трансформации распределения излучения по поперечному сечению при деформации волокна.

На выходе многомодового оптоволокна отмечается так называемая “спекл-структура” (speckle-structure), воображающая собой нерегулярную совокупность ярких и чёрных пятен. Для детектирования деформаций кабеля тут используют пространственно-чувствительные фотоприемники. Оптоволоконные совокупности серии FOIDS (изготовитель компания MasonHanger, США) применяют принцип двухлучевой интерферометрии.

Луч лазера расщепляется на два и направляется в два аналогичных одномодовых оптических кабеля, один из которых есть детектирующим, а второй — опорным. На приемном финише оба луча образуют интерференционную картину. Механические действия на детектирующий кабель приводят к трансформациям интерференционной картины, каковые регистриуются фотоприемником.

Увлекательной изюминкой оптоволоконных совокупностей есть возможность их применения для защиты не только оград, но и неогражденных территорий. В последнем случае волокно располагают под поверхностью почвы, в канавке, заполненной гравием. Наряду с этим, как продемонстрировали опробования в Sandia National Laboratories (США), совокупность способна регистрировать шаги идущего либо бегущего человека.

Среди отечественных разработок оптоволоконных периметральных совокупностей необходимо отметить совокупность “Ворон”.

Базой совокупности являются серийно производимые извещатели, складывающиеся из двух герметичных блоков — фотоприемника и лазерного передатчика. Между этими блоками находится чувствительный элемент — особый оптоволоконный кабель. Обработка сигналов осуществляется посредством анализатора либо посредством особого обучаемого процессора, применяющего правила ИИ.

Обучение процессора происходит по окончании монтажа на конкретном объекте с имитацией настоящих сигналов вторжения. К ограничениям применения оптоволоконных совокупностей возможно отнести сложность ремонта кабелей и процедуры сращивания в поле (требуется использование дорогостоящего устройства и микроскопа для сварки волокон).

Опыт использования на практике оптоволоконных периметральных совокупностей относительно мал, но потенциальные тактико-технические характеристики таких устройств в части невосприимчивости к электромагнитным помехам приводят к серьёзному интересу. 3. Емкостные совокупности охраны периметров Датчик емкостной совокупности является один либо пара железных электродов, укрепленных на изоляторах на протяжении ограды, и есть, по сути дела, антенной совокупностью.

Такая совокупность довольно часто выполняется в виде железного козырька и устанавливается посредством особых стоек и изоляторов на уже существующем ограждении. Самый действенны на объектах, оборудованных прочными твёрдыми оградами (бетонные плиты, кирпичные стенки, сварные железные панели и т.п.). На рис.

1 продемонстрирована конструкция антенной совокупности емкостного датчика в виде декоративной железной решетки, укрепленной на цементной стенке.

Все секции решетки соединены в неспециализированный электрический контур и изолированы от главной ограды. Антенная совокупность подключается к электронному блоку, генерирующему электрический сигнал и измеряющему емкость антенной совокупности. В то время, когда человек приближается к электродам либо касается их, емкость антенной совокупности изменяется, что регистрируется электронным блоком, выдающим сигнал тревоги.Рис. 1. Антенная совокупность емкостного датчика — декоративный козырек на цементной стенке. Конфигурация территории обнаружения определяется способом крепления электродов. При установке главного электрода на протяжении верхнего торца ограды совокупность действенно регистрирует только попытки перелезания. В случае если электроды смонтированы на протяжении средней линии ограды, то совокупность срабатывает уже при приближении нарушителя к периметру. Самый обширно используемыми отечественными средствами охраны периметров, применяющими емкостный способ обнаружения, являются устройства серии “Радиан”. Совокупности “Радиан-М” и “Радиан-13” предназначены для защиты железных козырьков и оград, имеющих вид сетчатого, решетчатого либо проволочного барьера. Протяженность территории обнаружения образовывает от 10 до 500 м; в набор поставки входят специальные изоляторы и электронный блок для крепления козырька. Электронный блок имеет размеры 326 х 207 х 540 мм; он питается от источника постоянного тока напряжением 20 — 31 В, потребляемый ток — 70 мА, диапазон рабочих температур — от -50О до +50ОС. Совокупность обеспечена мерами грозозащиты. Усовершенствованная модификация устройств данной серии — совокупность “Радиан-14”. Она отличается применением двухканального алгорима обработки сигналов с анализом “активной” и “реактивной” составляющих сигнала. Это разрешает отстроиться от помех, создаваемых осадкамии снизить возможность фальшивых срабатываний от импульсных радиопомех. Также, в совокупности предусмотрено более простое крепление чувствительных электродов на ограде. Конструкторы отказались от особых изоляторов-переходников и проводники антенной совокупности крепятся на пластмассовых кронштейнах, монтируемых конкретно на ограде. Обычный чувствительный элемент складывается из трех параллельных проводников, образующих над главной оградой барьер высотой около 0,8 м. В набор поставки совокупности “Радиан-14” входят электронный блок, пластмассовые кронштейны, провод антенной совокупности и крепежный набор. Протяженность защищаемого участка — до 500 м, диапазон рабочих температур — от -50О до +50ОС. Электронный блок имеет размеры 320 х 223 х 95 мм; напряжение питания 20 — 30 В, потребляемая мощность 0,5 Вт. Одним из самые известных у нас зарубежных охранных устройств емкостного типа есть совокупность “E-Field” компании Senstar-Stellar (США). Сенсор таковой совокупности является конструкциейиз 3-х проводников, устанавливаемых на кронштейнах, каковые крепятся к ограде (крыше) либо устанавливаются около открытых неогражденных территорий. Центральный передающий электрод антенной совокупности подключен к источнику сигнала, а два боковых — анализатору (однозонному либо двухзонному). Как генератор, так и анализатор смонтированы в общем корпусе. При попадании нарушителя в зону обнаружения анализатор отслеживает трансформации сигналов и при превышении заданного порога активности выдает сигнал тревоги. Анализатор совокупности “E-Field” оценивает сигнал по трем чертям:

  1. Амплитуда трансформации сигнала — она пропорциональна массе нарушителя
  2. Скорость трансформации сигнала — она характеризует скорость перемещения нарушителя
  3. Длительность возмущения — т.е. время нахождения нарушителя в зоне охраны.

Сигнал тревоги выдается при одновременном наличии всех трех факторов, что снабжает очень низкую возможность фальшивых срабатываний. На рис. 2 продемонстрирована типовая конфигурация трехпроводной антенной совокупности “E-Field” и поперечное сечение чувствительной территории.

Совокупность “E-Field” может действенно использоваться для обнаружения разрушения ограды либо перелезания через нее, и для обнаружения подкопов либо приближения нарушителя к линии периметра.Рис. 2. Конфигурация трехпроводной антенны емкостной совокупности “E-Field” и сечение чувствительной территории.

Емкостные периметральные совокупности очень универсальны и привлекательны собственной нечувствительностью к неровностям профиля земли либо линии ограды.

Отечественные емкостные охранные совокупности в целом отличаются высокой надежностью и активно применяются на разных объектах в течение последних 20 — 30 лет. Заключение Громадное разнообразие периметральных охранных совокупностей не разрешает охватить их в одной статье.

В третьем, последнем разделе данной публикации мы разглядим разные вибрационно-чувствительные совокупности на сенсорных кабелях и дискретных сейсмических датчиках.

Кроме этого будут коротко обрисованы кое-какие контактно-обрывные периметральные системы и детекторы “активной” охраны территорий. Предоставлено изданием Особая техника

Датчик охраны периметра ABT-100. Беспроводной.