3. 4. Детекторы битого стекла, ультразвуковые и вибродатчики.
3.4. Детекторы битого стекла, ультразвуковые и вибродатчики
Кроме описанных выше детекторов, в охранных системах используются и другие типы датчиков. К ним относятся детекторы битого стекла, ультразвуковые датчики, вибродатчики и т. п.
Задача обнаружения разрушения стекла может решаться с использованием различных физических принципов. К основным из них можно отнести следующие:
1. Регистрация механических нарушений элементов извещателя. В этом случае используются электроконтактные датчики из фольги или проводник из специального армированного стекла. Механическое разрушение целостности проводника при разрушении стекла фиксируется схемой обработки.
2. Использование инерционных свойств. В этом случае извещатель имеет два элемента: один жестко закрепляется на поверхности стекла, другой — подвижный. При механических колебаниях стекла контакт между этими элементами нарушается, что и фиксируется схемой обработки.
3. Использование пьезоэлектрического эффекта. В этом случае извещатели могут быть как пассивными, так и активными. В пассивном варианте пьезодатчик размещается на поверхности стекла. Он преобразует механические колебания стекла в электрический сигнал, который обрабатывается соответствующей схемой. Такие детекторы имеют низкую помехозащищенность и не позволяют контролировать работоспособность пьезодатчиков. Лучшие характеристики имеют активные извещатели, состоящие из передатчика и приемника акустических колебаний. Поскольку частота колебаний, излучаемых передатчиком, заранее известна, это позволяет в приемнике выделять именно ее, что повышает помехоустойчивость системы. Кроме того, любые нарушения контакта со стеклом передатчика или приемника будут зарегистрированы схемой обработки.
Всем детекторам, использующим рассмотренные выше принципы, свойственен общий недостаток — необходимость установки на поверхности защищаемого стекла чувствительных элементов. Особенно это становится важным для окон и дверей, имеющих большое количество элементов остекления. Каждый из этих элементов требует установки на нем отдельного извещателя.
4. Регистрация акустических (звуковых) колебаний, возникающих при разрушении стекла. Этот принцип реализован в большинстве современных детекторов битого стекла. Он обеспечивает такие важные преимущества, как отсутствие каких-либо элементов на охраняемой поверхности стекла и возможность контроля нескольких окон одним детектором.
Детекторы битого стекла реагируют на звук разбиваемого стекла. Наиболее совершенные модели анализируют спектр звуковых сигналов в помещении. Если этот спектр содержит составляющую, совпадающую со спектром разбиваемого стекла, то детектор срабатывает.
Двухпороговые детекторы битого стекла регистрируют звук удара по стеклу и звук разбиваемого стекла. Для индикации тревоги такой извещатель должен зарегистрировать два этих сигнала с интервалом между ними не более 150 мс.
Ультразвуковые датчики работают следующим образом. Они излучают и принимают отраженный сигнал ультразвуковой частоты. Эти датчики характеризуются высокой чувствительностью, высоким уровнем ложных срабатываний, зависимостью настроек от перепадов температуры и влажности и т. д. Поэтому ультразвуковые датчики не нашли широкого применения и используются, в основном, в недорогих системах для защиты замкнутых изолированных объемов.
Вибродатчики реагируют на наличие вибрации поверхности, контролируемой прибором, возникающей при попытке ее разрушения. Эти датчики работают на основе пьезоэффекта или эффекта электромагнитной индукции и устанавливаются на стенах, дверях, стеклах и т. п. Вибродатчики отличаются низкой стоимостью и низкой помехоустойчивостью.
3. 4. 1. Детекторы битого стекла серии FG-1000.
3. 4. 1. Детекторы битого стекла серии FG-1000
Детекторы битого стекла фирмы С&К (IntelliSense) моделей FG-1015/1025/ 1025R/1025Z предназначены для бесконтактного обнаружения повреждений и разрушений остекленных конструкций. Приборы регистрируют звуки, сопровождающие удар о стекло и возникающие при его разбивании. Детекторы имеют современный дизайн (рис. 3. 35) и могут устанавливаться на стене, оконной раме или на потолке охраняемого помещения.
Рис. 3. 35. Детекторы битого стекла FG-1015 и FG-1025
Особенности детекторов FG-1015, FG-1025:
> высокая чувствительность и верность регистрации;
> цифровая обработка сигналов;
> режим тестирования;
> простой контроль работоспособности;
> устойчивость к ложным срабатываниям;
> регистрация сигналов, приходящих только от охраняемого стекла;
> простота в установке и подключении;
> устойчивость к воздействию радиопомех.
В последние годы весьма популярными стали бесконтактные акустические извещатели разбивания стекла. Однако в ряде случаев их использование ограничено, так как эти типы извещателей битого стекла реагируют как на звуки, создаваемые внутри помещения, так и на акустические колебания, приходящие от охраняемого стекла. Это относится к ситуации, когда в охраняемых помещениях могут возникать сильные шумы, приводящие к ложным срабатываниям, например в магазине, торгующем магнитофонами, телевизорами и другой аналогичной техникой. В таких случаях незаменимым становится акустический извещатель FG1025Z.
Это первый извещатель разбивания стекла, который регистрирует акустические колебания, приходящие только со стороны охраняемого стекла. В нем используется запатентованная технология обработки акустических колебаний Time-of-Arrival Zone Processing — обработка сигналов из контролируемой зоны по времени прихода, являющаяся серьезным шагом на пути к увеличению вероятности обнаружения и снижению риска ложного срабатывания.
Рис. 3. 36. Контролируемые зоны детекторов битого стекла FG-1015 и FG-1025
Технология Time-of-Arrival основана на использовании двух независимых микрофонов, что позволяет регистрировать только акустические колебания, приходящие из охраняемой области пространства, и игнорировать любые звуки, приходящие с другой стороны.
Акустические колебания принимаются двумя микрофонами, направленными в противоположные стороны под углом 180°, и обрабатываются различным образом в зависимости от того, какой из микрофонов раньше принял акустический сигнал. Сигнал, принятый микрофоном, направленным в сторону охраняемой области, идентифицируется схемой обработки — действительно ли он возник в результате разрушения стекла. При этом сигнал, принятый вторым микрофоном, игнорируется.
Окружающее пространство в зависимости от расположения микрофонов можно условно разделить на контролируемую и исключенную зоны (рис. 3. 36). Между этими зонами существует промежуточная зона (два сектора с угловыми размерами 20°), в которой вероятность регистрации полезных сигналов ниже 50%. Для регистрации событий с достаточной устойчивостью к ложным срабатываниям охраняемый объект не должен находиться в этой области.
Новая технология позволила значительно повысить вероятность регистрации разрушения стекла, надежность извещателя и его устойчивость к ложным срабатываниям,
Светодиодные индикаторы, установленные на корпусе датчиков, отображают наличие приема акустических сигналов и режим тревоги. Для включения выключения светодиодной индикации и памяти тревог используются перемычки (FG-1015) или внутренние переключатели (FG-1025).
В соответствии с мировыми стандартами, извещатель FG-1025Z также содержит ряд дополнительных сервисных функций: дистанционное управление светодиодной индикацией, выход предупреждения о неисправности и командный вход. Вход управления светодиодом позволяет дистанционно включать/выключать режим светодиодной индикации. Выход предупреждения о неисправности предназначен для передачи сообщения на контрольную панель о возникновении нарушений в нормальной работе извещателя. Командный вход позволяет непосредственно или дистанционно включать режим автоматической проверки работоспособности различных элементов извещателя.
Встроенная система самодиагностики позволяет непрерывно автоматически производить проверку работоспособности прибора. При обнаружении неисправности выдается сигнал оповещения попеременным миганием светодиодов. Датчики имеют корпус из ударопрочной пластмассы белого цвета со встроенным датчиком вмешательства, реагирующим на снятие прибора со стены или открывание корпуса. Основные технические характеристики приборов:
Устойчивость к радиопомехам в
диапазоне 10-1000 МГц, В/м........................................................... 30
Устойчивость к электрическим разрядам, кВ........................................ 10
Дальность действия не более, м
FG-1015...................................................................................... 4, 6
FG-1025...................................................................................... 7, 6
Длительность запоминания тревоги, с............................ 5 (или до сброса)
Выходные реле:
реле вмешательства, мА/ В...................................................... 25/ 24
реле тревоги, мА/В.............................................................. 125/25
Напряжение питания, В................................................................ 8—14
Потребляемый ток (при напряжении питания+ 12 В), мА...................... 25
Диапазон рабочих температур, °С.......................................... от 0 до+ 49
Габаритные размеры, мм:
FG-1015.......................................................................... 98х61х21, 8
FG-1025.......................................................................... 98х61х21, 8
FG-1025 R/ Z..................................................................... 108х21, 8
Масса, кг:
FG-1015.................................................................................. 0, 077
FG-1025.................................................................................... 0, 09
FG-1025R/Z........................................................................... 0, 125
Детекторы могут быть протестированы дистанционно при помощи имитатора разрушения стекла Flex Guard, например, модели FG-701 (рис. 3. 37). Имитатор воспроизводит звук разбивающегося стекла и может быть использован для тестирования всех извещателей битого стекла фирмы С&К.
Минимальный размер охраняемого стекла — 0, 28х0, 28 м. Стекло должно быть стационарно установлено в раме, встроенной в стену помещения или в перегородке шириной не менее 90 см. Требования, предъявляемые к охраняемому стеклу, приведены в табл. 3. 5.
Таблица 3. 5. Требования к охраняемому стеклу
|
Тип стекла |
Минимальная толщина, мм |
Максимальная толщина, мм |
|
Листовое |
2, 4 |
6, 4 |
|
Закаленное |
3, 2 |
6, 4 |
|
Многослойное* |
3, 2 |
14, 3 |
|
Армированное |
6, 4 |
6, 4 |
|
Покрытое пленкой** |
3, 2 |
6, 4 |
|
Герметизированное* |
3, 2 |
6, 4 |
Примечание:* — регистрируется при разрушении обоих слоев стекла;
** — дальность действия должна быть уменьшена до 4, 6 м.
Рис. 3.35. Детекторы битого стекла FG-1015 и FG-1025
Рис. 3.36. Контролируемые зоны детекторов битого стекла FG-1015 и FG-1025
Рис. 3.37. Имитатор FG-701
3. 4. 2. Детектор акустический "Витрина".
3. 4. 2. Детектор акустический «Витрина»
Акустический детектор «Витрина» предназначен для охраны закрытых помещений. Прибор используется для бесконтактного обнаружения разрушения стеклянных конструкций (окон, витрин, дверей и т. д.). Особенности детектора «Витрина»:
> два способа работы: при питании от отдельного источника (+ 12 В) тревожное извещение формируется путем размыкания контактов выходных реле;
при питании по шлейфу ПКП («Аккорд», «Сигнал-ВК», «Рубин-6») или систем «Фобос», «Нева» тревожное извещение формируется путем изменения тока обтекания шлейфа;
> двухканальная обработка акустического сигнала разбивания стекла по 5 признакам с использованием микропроцессора;
> регулировка чувствительности. Основные технические характеристики:
Дальность действия, м........................................................................ 6
Потребляемый ток, мА........................................................................ 1
Диапазон рабочих температур,С...................................... от -10 до+ 50
Габаритные размеры, мм.......................................................... 90х60х45
3. 4. 3. Объемный ультразвуковой детектор "Эхо-А".
3.4.3. Объемный ультразвуковой детектор «Эхо-А»
Охранный объемный ультразвуковой детектор «Эхо-А» выпускается по лицензии фирмы Aritech по заказу ГУ ВО МВД РФ. Он предназначен для охраны закрытых помещений и обеспечивает блокировку локальных зон объемов помещений, мест сосредоточения ценностей, оргтехники и т. п. с выдачей тревожного извещения путем размыкания контактов выходного реле.
Регулировка чувствительности позволяет плавно изменять размеры охраняемой зоны от 6 до 70 м2 (рис. 3. 38).
Рис. 3. 38. Схема зоны обнаружения извещателя «Эхо-А»
При установке детектора на потолке можно осуществлять охрану отдельных объектов (экспонаты, оргтехника, прилавки, стены и т. п.), расположенных внутри больших помещений (торговые, выставочные, музейные залы и т. п.).
Основные технические характеристики детектора:
Площадь зоны обнаружения не менее, м2 ............................................. 70
Напряжение питания, В............................................................ 10, 6— 15
Потребляемый ток не более, мА.......................................................... 30
Диапазон рабочих температур, С.......................................... от 0 до+ 50
Габаритные размеры, мм........................................................ 227х63х45
Масса, кг....................................................................................... 0, 25
Рис. 3.38. Схема зоны обнаружения извещателя «Эхо-А»
3. 4. 4. Детектор вибрационный "Шорох-1".
3.4.4. Детектор вибрационный «Шорох-1»
Детектор вибрационный "Шорох-1" предназначен для обнаружения преднамеренного разрушения строительных конструкций в виде бетонных стен и перекрытий, кирпичных стен, деревянных конструкций, типовых металлических сейфов и шкафов. Прибор выполнен в отдельном корпусе (рис. 3. 39).
Рис. 3. 39. Детектор "Шорох-1" . 3.40. Способы применения детектора «Шорох-1»
Питание детектора осуществляется по шлейфу охранной сигнализации. Прибор может использоваться совместно с различными охранными системами. Тревожное извещение формируется путем изменения тока обтекания шлейфа. Основные технические характеристики:
Напряжение питания по шлейфу, В............................................. 10—30
Диапазон рабочих температур, С...................................... от -10 до +50
Относительная влажность окружающего воздуха не более, %................. 90
Ток, потребляемый в дежурном режиме, не более, мА.............................. 1
Чувствительность не менее, м/с2 ..................................................... 0, 25
Варианты применения и монтажа детектора приведены на рис. 3. 40.
Рис. 3.39. Детектор "Шорох-1" . 3.40. Способы применения детектора «Шорох-1»
