Охранная сигнализация в строительстве

Введение.

Автоматизация является качественно  новым этапом в совершенствовании  производства. Основные обязанности  человека в этом случае – наблюдение за параметрами процесса и выполнение внештатных операций. Применение средств  автоматизации позволяет увеличить  число агрегатов и механизмов, обслуживаемых одним человеком. Основные операции, которые выполняет  человек в этом процессе – включение  и отключение агрегатов, а в случае возникновения нештатных ситуаций – отключение регулятора и принятия на себя функции регулирования. Для  этого он пользуется средствами дистанционного управления механизированными приводами  различных регулирующих органов  применение средств технологической  защиты, блокировки и автоматического  включение резервных механизмов позволяет автоматизировать и сам  процесс ликвидации аварийных положений.

При автоматизации одной  области промышленности возникает  потребность в перенастройке  технологии, аппаратуры и организации  в смежной области. Автоматизация  приносит наибольший эффект в тех  случаях, когда технологи, конструкторы, специалисты по организации и  планированию работают в тесном контакте со специалистами по автоматизации. Такая совместная работа предполагает их взаимопонимание, которое может  быть достигнуто лишь в том случае, если специалисты различных профессий  будут иметь общие представления  автоматизации производственных процессов.

К функциям контроля за состоянием объектов относятся: технологическая  защита, блокировка, автоматическое включение  резерва, технологическая сигнализация.

Сигнализация автоматически  подает сигнал при срабатывании защиты, блокировки , а так же при включении  резерва и служит для привлечения  внимания дежурного персонала к  месту возникновения неисправности.

Основной задачей системы  автоматического контроля является измерение параметров объекта управления и сравнения текущих значений с допустимыми, регистрация значений параметров и их текущих отклонений от заданных, сигнализация возникновения  нештатных ситуаций. По расстоянию от объекта до средств автоматического  контроля системы бывают сосредоточенного, дистанционного и телемеханического  контроля. Системы сосредоточенного контроля размещают в непосредственной близости от объекта управления. Системы  дистанционного контроля размещают  на определенном расстоянии от объекта  управления, они содержат специальные  средства предварительной обработки  для передачи контролируемых параметров по линиям связи. Системы телемеханического  контроля позволяют осуществить  беспроводную связь с объектом управления.

Применение отдельных  видов автоматизации не освобождает  персонал от выполнения ряда ручных операций и не позволяет сократить численность  персонала до возможного минимума. Поэтому полный эффект от автоматизации  достигается лишь при комплексном  использовании всех ее средств в  разумном сочетании.

В данной курсовой работе будет  рассмотрена система охранной сигнализации.

1. Технические  средства и система охраны.

Тактика оснащения объектов периметральными системами охранной сигнализации должна тесно увязываться  с оснащением объекта ограждением, которое призвано задержать проникновение  на объект нарушителя на время, необходимое  для реагирования лиц, осуществляющих охрану объекта с помощью периметральной системы сигнализации.

Выбор конкретных типов периметральных систем охранной сигнализации производится в зависимости от:

• наличия и вида ограждения (кирпичный забор, сетка рабица и т.п.);
• наличия полосы отчуждения и её ширины;
• протяженности периметра;
• рельефа местности.

Для защиты периметров объектов рекомендуется использовать следующие  виды периметральных систем охранной сигнализации, выполненные на основе:

1) Радиолучевых извещателей,  представляющих собой двухблочные  технические средства с разнесенными  друг относительно друга передатчиком  и приемником СВЧ-излучения. 

2) Радиоволновых извещателей,  представляющих собой специальную  систему параллельных проводов, по которым осуществляется приемопередача  излучения в определенном диапазоне  волн.

3) Радиоволновых доплеровских  извещателей. 

4) Вибрационных извещателей. 

5) Вибросейсмических извещателей. 

6) Активных оптико-электронных  инфракрасных извещателей. 

7) Емкостных извещателей. 

9) Проводно-обрывных извещателей. 

10) Пассивных оптико-электронных  инфракрасных извещателей. 

11) Индуктивных извещателей,  представляющих собой систему  натянутых между опорами ограждения  проводов, образующих индуктивную  петлю. 

В зависимости от принципа действия периметральные системы охранной сигнализации могут блокировать:

только периметры, имеющие  заграждение (заборы): проводно-обрывные, емкостные, индуктивные, вибрационные;

только периметры, не имеющие  заграждения (заборов): пассивные и  активные инфракрасные, вибросейсмические, радиолучевые;

периметры, имеющие и не имеющие заграждения (заборов): проводно-обрывные, радиоволновые, магнитометрические, линии  вытекающей волны.

Периметральные системы  охранной сигнализации, блокирующие  периметры без ограждения целесообразно  использовать для охраны особо важных объектов подгрупп АII (хранилищ с взрывчатыми  материалами, денежных хранилищ и т.п.) и АI (ядерных реакторов, электростанций и т.п.) путем установки их перед  основным ограждением для упреждения возможного проникновения на охраняемый объект (территорию). Наиболее эффективным  из периметральных систем является применение магнитометрической системы, которая  может применяться в условиях лесистой местности за счет того, что не реагирует на перемещение животных или людей, не имеющих металлических предметов (холодного или огнестрельного оружия, металлизированных элементов одежды).

Проводно-обрывные системы  охраны имеют слабую защищенность от саботажа и как правило являются системами одноразового действия, поэтому  их целесообразно применять только в комплексе с другими периметральными  системами охранной сигнализации.

При оснащении объектов, имеющих ограждения (заборы), в качестве периметральных систем охранной сигнализации рекомендуется использовать в основном емкостные, радиолучевые, радиоволновые, вибрационные, вибросейсмические и  пассивные или активные оптико-электронные  инфракрасные извещатели.

На выбор типа периметральной сигнализации в первую очередь влияет её устойчивость к воздействию внешних. Дальность действия пассивных оптикоэлектронных  инфракрасных извещателей в условиях тумана или сильного снегопада уменьшается  на 25-30%. Поэтому на местности, где  возможно появление туманов, расстояние между извещателями необходимо уменьшать, а в местах поворота периметра  либо направлять извещатели встречно друг на друга, либо устанавливать сплошные щиты из досок, изготавливать другие преграды, чтобы компенсировать излишнюю дальность действия извещателей  в ясную погоду.

Для дополнительного, визуального  контроля, с целью повышения надежности и оперативности службы охраны по выявлению места и характера  нарушения, целесообразно применять  системы видеонаблюдения. При этом периметр должен оборудоваться охранным освещением с дистанционным управлением  из помещения охраны и с автоматическим включением при регистрации тревожных  сигналов.

С целью оперативного оповещения о нарушении на участках периметра  и отдачи распоряжений по его пресечению, рекомендуется предусматривать  громкоговорящую и телефонную связь  из расчета одна точка на каждом блок-участке.

На контрольно-пропускных пунктах (далее – КПП) объектов, оборудуемых  по периметру, необходима установка  светоплана периметра с автоматическим высвечиванием участка, на котором  произошло нарушение.

Потенциальная восприимчивость  основных видов периметральных систем сигнализации к некоторым видам  внешних факторов.

Блокировка строительных конструкций охранной сигнализацией.

Строительные конструкции  считаются полностью заблокированы  средствами охранной сигнализации, если произведена следующая блокировка:

Окна (витрины) заблокированы:

- на открытие,

- на разрушение (разбитие, выдавливание, вырезание, терморазрушение),

- на выем.

Окна блокируются на открытие с помощью магнитоконтактных  извещателей.

Оконные стекла блокируются  на разрушение:

• фольгой или проводом ПЭЛ (кроме стеклопакетов с вакуумным межстекольным пространством);
• пассивными звуковыми извещателями для блокировки остекленных конструкций.
• вибрационными извещателями;
• вибрационными извещателями с выносными чувствительными элементами (поверхностными пьезоэлектрическими).

Оконные стекла блокируются  на выем с помощью магнитоконтактных  извещателей только в тех случаях, когда имеется возможность их выема (выставления) снаружи из обвязки, например, путем отсоединения деревянного  или металлического штапика, разбора (развинчивания элементов крепления) рамы, фрамуги.

Использование для блокировки стекол фольги, провода ПЭЛ, пассивных  оптико-электронных инфракрасных и  вибрационных извещателей не исключает  необходимость блокировки оконных  стекол на выем.

Двери, ворота, люки заблокированы:

• на открытие,
• на пролом.

Двери, ворота, люки блокируются  на открытие магнитоконтактными извещателями. В обоснованных случаях двери, ворота, люки могут блокироваться активными  оптико-электронными инфракрасными, инфразвуковыми (давления), ультразвуковыми или  радиоволновыми извещателями.

Объекты подгрупп AI, АII и  БII подлежат обязательному оснащению  системами охранной сигнализации независимо от ведомственной принадлежности и  вида охраны.

На объектах подгруппы  АII, охраняемых подразделениями охраны МВД, для блокировки некапитальных (по охране) строительных конструкций (стен, полов, потолков) и строительных конструкций, граничащих с помещениями  других предприятий и организаций  на пролом должны использоваться способы  блокировки раннего обнаружения  проникновения - с использованием вибрационных, сейсмических, трибоэлектрических и  омических извещателей.

На объектах подгруппы AI строительные конструкции блокируются  средствами охранной сигнализации независимо от их класса защиты по РД 28/3.012 (стойкости  к взлому) с помощью вибрационных и сейсмических извещателей.

Наиболее уязвимые места  для проникновения блокируются  извещателями, подключаемыми отдельными шлейфами на ПКП с выводом сигнала  о срабатывании на самостоятельный  световой индикатор (выносной светодиод  с номером шлейфа, световой оповещатель  для данного шлейфа и т.п.) на блокируемом  объекте и, в зависимости от вида охраны, на отдельный шлейф ПКП  на посту охраны или, при автономной охране, отдельный светозвуковой  оповещатель на объекте.

Блокировка объектов подгруппы AI, АII должна выполняться на ПКП, устанавливаемых  внутри них с подключением к ним  только шлейфов сигнализации, с помощью которых блокируются эти объекты. Не допускается выводить шлейфы сигнализации этих объектов на ПКП, предназначенные для контроля каких-либо ещё шлейфов сигнализации, используемых для блокировки других помещений или охраняемых зон.

На крупных объектах (большой  площади, сложной конфигурации, со свободным  доступом посторонних, например, магазинах, универмагах), а также для повышения  надежности блокировки музеев, выставок и других объектов с особо ценными  товарами, экспонатами и т.п. устанавливаются "ловушки" на основе магнитоконтактных  и активных и пассивных оптико-электронных  извещателей на переходных дверях, дверях, ведущих в подвалы, чердаки, на подступах к ценностям и  т.п.

ПКП, подключенные к системе  передачи извещений (СПИ), должны эксплуатироваться  в режиме "без права отключения", то есть программироваться таким  образом, чтобы могли сдаваться  под охрану только при исправности  всех задействованных шлейфов сигнализации.

            2. Проектирование охранных систем.

Теоретически систему  охранной сигнализации надо создавать  на самой ранней стадии - при проектировании дома и его инженерных коммуникаций. Однако на практике такой подход встречается  редко. Дело в том, что законодательными актами или нормативными документами  не предусмотрено (в отличие от производственных объектов) обязательное оснащение частного дома, квартиры, участка и т.д. средствами охранно-пожарной сигнализации, то есть их отсутствие не влечет за собой никакой  ответственности. Обычно установка  таких систем является инициативой  заказчика или инвестора, поэтому  возможны отступления от нормативных  требований, которые часто приводят к снижению эффективности системы  в угоду эстетическим или экономическим  соображениям. Несмотря на это, желательно соблюдать основные нормативные  требования на всех стадиях строительства  электронных систем безопасности индивидуального  дома.

Принцип действия систем с магнитными датчиками предполагает контроль параметров магнитного поля. Срабатывание сигнализации происходит при регистрации искажений, которые обусловлены появлением в зоне действия датчиков предметов из ферромагнитного материала. Ложное срабатывание может иметь место из-за изменений характеристик почвы, обусловленных, например, продолжительным дождем.

Вибрационные  датчики закрепляются непосредственно  на элементах ограды. Срабатывание сигнализации происходит при появлении на выходе датчиков сигналов, которые обусловлены вибрациями элементов ограды. Ложные срабатывания могут быть обусловлены сильным ветром, дождем или градом.

Датчики звука  также устанавливаются непосредственно  на элементы ограды и контролируют распространение по ним звуковых колебаний. Срабатывание сигнализации происходит при регистрации так называемых шумов прикосновения к элементам ограды. Ложные срабатывания могут быть обусловлены сильным ветром, дождем, градом или срывающимися с элементов ограды сосульками.

В системах оповещения с акустическими датчиками контролируются звуковые колебания, передаваемые через воздушную среду. Срабатывание сигнализации происходит при регистрации акустических сигналов, имеющих место при попытках перерезать проволочные элементы ограды. Ложные срабатывания могут быть обусловлены сильным ветром, дождем, градом, а также различными посторонними шумами.

Действие систем с электрическими переключателями  основано на регистрации изменения состояния переключателей, вмонтированных в ограду, которое происходит при соответствующем изменении натяжения проволочных элементов или нагрузки на направляющие трубки ограды. Ложные срабатывания сигнализации могут быть вызваны очень сильным ветром при недостаточном натяжении элементов ограды.

Если в системах оповещения в качестве чувствительных элементов  применяются изолированные токопроводящие проволочные элементы, срабатывание сигнализации происходит при перерезании или деформации этих элементов. Ложные срабатывания могут произойти при возникновении неисправности в сети электропитания.

Для контроля участков почвы по периметру охраняемой территории находят применение системы оповещения с датчиками звука, распространяющегося по твердым телам, а также с датчиками давления.

В системах первого  типа регистрируются звуковые, сейсмические колебания. Срабатывание сигнализации происходит при регистрации сотрясений почвы, например ударного шума. Ложные срабатывания могут быть обусловлены перемещением достаточно крупных животных, движением транспорта вблизи охраняемой территории.

В системах второго  типа используются пневматические или  емкостные датчики давления, позволяющие  регистрировать изменения нагрузки на почву. Срабатывание сигнализации происходит при регистрации соответствующего роста давления, например ударного. Ложные срабатывания возможны из-за перемещений достаточно крупных животных, разгерметизации пневматических датчиков или коррозии.

Для контроля участков охраняемой территории фирмой Multisafe AG разработана  система оповещения Multiplain, датчики  которой работают на принципе регистрации  разности давления [3, 15]. Датчик состоит из двух полых тел с избыточным давлением, которые соединены между собой через специальный преобразователь разности давлений. При возникновении даже незначительной разницы давлений в этих телах в преобразователе срабатывает контакт, через который может коммутироваться цепь включения тревожной сигнализации. При использовании указанного датчика достаточно просто локализовать участок, на котором сработал чувствительный элемент. Кроме того, преобразователь оснащен устройством автоматического восстановления нулевой точки, что исключает срабатывание контакта при медленных изменениях давления, которые могут быть обусловлены различными возмущающими воздействиями, например колебаниями температуры. Датчик также нечувствителен к колебаниям и вибрациям, обусловленным движением автомобильного или железнодорожного транспорта. Чувствительная часть рассматриваемого устройства конструктивно выполнена в виде набора специальных ковриков, которые могут устанавливаться под слоем гравия, дерна, земли или под плитами пешеходных дорожек. Срабатывание контактов в преобразователях происходит при изменении нагрузки не менее чем на 30 кг. Таким образом, система оповещения не реагирует на перемещение мелких животных по контролируемому участку территории. Предварительная нагрузка за счет маскировочного покрытия ковриков может достигать 250 кг/м без влияния на их чувствительность.

Приведенное описание характеристик различных датчиков позволяет сделать вывод об отсутствии идеальной системы оповещения. Основное техническое требование к подобной системе может быть сформулировано следующим образом: максимально возможная вероятность обнаружения нарушителей и надежность в сочетании с минимальной частотой ложных срабатываний.

Повышение вероятности  обнаружения нарушителя системой оповещения обязательно сопровождается увеличением числа ложных срабатываний. Таким образом, разработка систем оповещения связана, прежде всего, с поиском рационального компромисса относительно соотношения величин названных показателей. Из этого следует, что дальнейшее совершенствование систем оповещения должно быть направлено на повышение вероятности обнаружения и снижение интенсивности ложных срабатываний путем использования нескольких систем оповещения различного принципа действия в едином комплексе и применения в этих системах микропроцессорных анализаторов.

Каждый тип  датчика реализует определенный вид защиты: точечная защита, защита по линии, защита по площади или защита по объему. Механические датчики ориентированы на защиту линии, коврики давления - на точечное обнаружение, а инфракрасные находят широкое применение по площади и по объему.

Датчики посредством  тех или иных каналов связи  соединены с контрольно-приемным устройством пункта (или поста) охраны и средствами тревожного оповещения.

Обязательным условием надежного  функционирования всего комплекса  защиты охраняемой территории является последующий анализ поступающих сообщений о проникновении для точного определения их вида и причин появления. Названное условие может быть выполнено посредством использования систем опознавания. Наиболее широкое распространение в подобных системах получили телевизионные установки дистанционного наблюдения. Несомненно, что объект со стационарными постами охраны обладает более высокой защищенностью, однако при этом значительно возрастают затраты на его охрану. Так, при необходимости круглосуточного наблюдения требуется трехсменная работа персонала охраны. В этих условиях телевизионная техника становится средством повышения эффективности работы персонала охраны, прежде всего, при организации наблюдения в удаленных, опасных или труднодоступных зонах [15].

Вся контролируемая системой оповещения зона разграничивается на отдельные участки протяженностью не более 100 м, на которых устанавливается, по крайней мере, одна передающая телекамера. При срабатывании датчиков системы оповещения, установленных на определенном участке контролируемой зоны, изображение, передаваемое соответствующей телекамерой, автоматически выводится на экран монитора на центральном посту охраны. Кроме того, при необходимости должно быть обеспечено дополнительное освещение данного участка. Немаловажно, чтобы внимание дежурного охранника было быстрее привлечено к выведенному на экран монитора изображению.

Фактические причины  срабатывания сигнализации во многих случаях могут быть идентифицированы только при условии достаточно высокой оперативности дежурного охранника. Важно, что данное положение прежде всего имеет место при действительных попытках вторжения на охраняемую территорию и при преднамеренных обманных действиях злоумышленников. Одним из перспективных путей выполнения сформулированного выше условия является применение устройства видеопамяти, которое обеспечивает автоматическую запись изображения сразу же после срабатывания сигнализации. При этом дежурному охраннику предоставляется возможность вывести из устройства памяти на экран монитора первые кадры изображения и идентифицировать причину срабатывания датчиков системы оповещения.

В ряде телесистем наблюдения применены передающие камеры, ориентация которых может дистанционно меняться дежурным охранником. При включении сигнализации тревоги служащий охраны должен ориентировать телекамеру на участок, где сработали датчики системы оповещения. Однако практический опыт показывает, что такие телеустановки менее эффективны по сравнению с жестко ориентированными передающими телекамерами.

Отличительной особенностью некоторых объектов является их большая  протяженность. Большое количество площадок таких объектов может быть расположено на значительном удалении друг от друга, что серьезно удорожает монтаж и эксплуатацию оборудования. В этих случаях можно применить систему малокадрового телевидения типа Slowscan [14]. Она функционирует на больших дальностях, имеет невысокую стоимость и совместима с любой существующей замкнутой телевизионной системой, которая уже установлена на объекте. Для передачи видеокадров и команд в этой системе используется телефонная сеть общего пользования. Особые преимущества в системах охраны имеют камеры на приборах с зарядовой связью (ПЗС). По сравнению с обычными камерами на ЭЛТ они обладают меньшими габаритами, более высокой надежностью, практически не нуждаются в техническом обслуживании, отлично работают в условиях низкой освещенности, обладают чувствительностью в инфракрасной области спектра. Однако наиболее важным является то, что видеоинформация на чувствительном элементе указанной камеры сразу представлена в цифровой форме и без дополнительных преобразований пригодна для дальнейшей обработки. Это дает возможность легко идентифицировать различия или изменения элементов изображения, реализовать в камере встроенный датчик перемещений. Подобная камера со встроенным детектором и маломощным ИК-осветителем может вести наблюдение охраняемой территории и при появлении нарушителя в поле зрения распознавать изменения элементов изображения, а также подавать сигнал тревоги.

Прогресс в области  видеосредств обнаружения перемещений, разрабатываемых в основном для  военных целей, неизбежно приведет к появлению и на коммерческом рынке интеллектуальных камер, способных решать простые задачи распознавания.

Для предотвращения вторжения  па охраняемую территорию используется оборонительная система, в которой находят применение осветительные или звуковые установки. В обоих случаях субъект, пытающийся проникнуть на охраняемую территорию, информируется о том, что он обнаружен охраной. Таким образом, на него оказывается целенаправленное психологическое воздействие. Кроме того, использование осветительных установок обеспечивает благоприятные условия для действий охраны. Для задержания преступника охрана предпринимает соответствующие оперативные меры или вызывает милицию. Если злоумышленнику удалось скрыться, то для успеха последующего расследования важное значение приобретает информация, которая может быть получена с помощью системы опознавания.