Электронные системы охраны - Филипп Уокер

Инфракрасные активные периметровые системы могут иметь от одного луча, направленного поперек пути прохождения нарушителя, до лучевого барьера - комбинации из трех и более параллельных в вертикальной плоскости лучей, преграждающих путь нарушителю через проход или ограду заграждения. Обычная прикидка, чтобы вы сделали на месте злоумышленника, вроде описанной в главе 2, покажет, как надо и как не надо устанавливать инфракрасные устройства.

Например, их можно использовать для слежения по периметру, если установить между внешней оградой и внутренним ограждением. Они особенно полезны при работе внутри не очень внушительной комбинированной внешне-сигнализационной цепной ограды, но подобный вывод вынуждает нас обратить особое внимание на то, чтобы инфракрасные устройства не устанавливались внутри ограды из кирпича. Крепость такой стены позволит нарушителю перемахнуть через нее незаметно для системы сигнализации.

Когда используются комбинации пучков, ее очертания могут различаться. Конкретная форма зависит от того, делается ли акцент на снижение процента ложных тревог или на уверенное и быстрое обнаружение. Может также помочь установление "минимального времени срабатывания" при перекрытии луча, вычисленное на основе опытов по прерыванию луча человеком в различных условиях. Все, что проникает внутрь за меньший период времени, система не будет считать человеком.

Ярким представителем производителей многолучевых активных инфракрасных периметровых систем является фирма" First Technology PLC". Например, разберем образец их башенной системы из серии "Rayonet Z". Каждая башня содержит до 4 инфракрасных излучателей, замкнутых на приемник в следующей башне, тоже имеющей свои излучатели. Башни устанавливаются в проходах или по периметру. Изящной конструкторской находкой явилось прикрепление излучателей и приемников на каркас, связанный только с основанием башни, а не с ее стенками. Это значит, что внешняя оболочка может двигаться от порывов ветра и не сбивать при этом направление лучей.

" First Technology" советует устанавливать башни на максимальном расстоянии в 100 метров, но эта дистанция может быть сокращена из-за особенностей рельефа, зданий в черте периметра охраны.

Интересная вариация на эту тему предложена инженерами фирмы " Arrowhead Security Ltd". Они использовали технику модульного конструирования и создали типовые конструкции, похожие на кирпичи, которые могут быть передатчиками, приемниками или пустышками. В башне может быть до 6 таких "кирпичиков". Это позволяет варьировать высоту инфракрасного барьера. Один передатчик может активизировать до 5 приемников в противоположной башне.

Оценивая эффективность однолучевых и многолучевых систем, важно понимать, что пригодная для обнаружения часть луча имеет форму карандаша и идет параллельно в каждой паре "передатчик-приемник". Рассеянная часть луча никакой ценности для систем сигнализации не имеет и представляет интерес постольку, поскольку дает некоторую свободу в изменении угла наклона. Излишняя площадь рассеяния может затруднять работу, так как от примыкающих стен или окон может отражаться достаточно излучения, чтобы удерживать приемник от включения сигнализации, даже если преступник пересечет основной луч. Полезно также помнить, что полезное сечение пучка инфракрасного света не превышает 50 миллиметров по всей его длине.

Темы к обсуждению

Учитывая, что инфракрасные активные датчики поступили на вооружение создателей систем сигнализации сразу вслед за дверными контактами и контактными ковриками и все еще широко используются, как вы подготовите анализ факторов риска для оправдания использования инфракрасных устройств? Можно ли сделать это на основе факторов или придется полагаться на отдельные прецеденты и убедительные мнения экспертов?

ГЛАВА 15

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ДАТЧИКИ

Почему ультразвуковые?

Было время, когда все системы сигнализации базировались на взятых отдельно или в комбинации дверных контактах, контактных ковриках и инфракрасных активных датчиках. Если преступник преодолевал их, то никакими другими способами нельзя было засечь его пребывание в здании. По меркам тех дней, здание было хорошо оснащено сигнализацией, но преступники установили, что дыра в двери позволит им избежать сторожевых устройств. Даже если двери были снабжены проволочной защитой, преступники нашли бы слабое место в периметре здания или на крыше. Встала необходимость создания более надежных систем. Конструкторы сконцентрировали усилия на радиоволнах и звуке - двух типах излучения, способных насыщать и пронизывать объем пространства здания. В главе 16 мы увидим, почему радиообнаружение получило реальное воплощение позже.

При описании методов обнаружения объектов в пространстве, как уже было сказано в главе 4, удобно использовать аналогии.

Мы так и поступим. Это также позволит нам наглядно представить, как в историческом разрезе решались одна за другой появлявшиеся проблемы.

Обнаружение нарушителя прослушиванием

Обнаружение нарушителя прослушиванием применялось и применяется тогда, когда офицер службы безопасности находится в том же здании и может установить причину шумов в микрофонах. Однако, если дом обслуживается с централизованной станции слежения, то офицеру зачастую просто трудно разобраться в мешанине звуков, исходящих ото всех домов городка или района. Новейшие усовершенствования были направлены на преодоление этой трудности, о чем и рассказывается в главе 18, заново написанной для 2 издания этой книги.

Что оставалось делать?

Итак, в прежние времена пришлось отказаться от широкомасштабного использования прослушивания, но использование других звуковых приборов оставалось на повестке дня. Иных средств пространственного обнаружения просто не было. Эта глава расскажет о том, почему был выбран именно ультразвук, как были преодолены исходные трудности, где можно эффективно использовать ультразвуковую сигнализацию и что приводит к ложным тревогам.

Ход рассуждений первооткрывателей

На первом этапе было решено, что вместо того, чтобы пассивно сортировать все звуки, услышанные в помещении, нужно создать собственный звук, чьи сигналы будут толковаться однозначно. Кроме того, работа прибора должна была привлекать внимание офицера службы безопасности только в случае проникновения нарушителя в здание. Подобной системе, очевидно, тоже понадобится микрофон, и он-то и будет чувствителен ко всему слышимому диапазону частот, как и прежде. Значит, оставался один путь избежать какофоний - перевести рабочую частоту прибора за пределы, воспринимаемые человеческим ухом. Таким образом, микрофон и приемник перестанут реагировать на слышимый звук.

Естественно, у первопроходцев было два пути - вниз, к предслуховым низким частотам и вверх, к ультразвуку. Инфразвук был отвергнут как малоисследованный в тот период, кроме того, электронные приборы, работающие с низкими частотами, были еще практически не разработаны. Гораздо больше физика знала об ультразвуке, да и электронная техника того времени была в состоянии работать с ним. Поэтому и был сделан выбор пути вверх - скорее методом исключения, чем волевым усилием. Кстати, выбор технических средств методом исключения характерен для создания систем сигнализации.

Физические свойства звуковых волн

Были разработаны два способа использования ультразвука в сигнализации - система "стоячей волны" и позже - радарная система с использованием эффекта Допплера. Чтобы понять их работу, необходимо поближе познакомиться со свойствами звуковых волн и их распространением в воздухе. Если вы пролистали, не читая, главу 4 об основных принципах обнаружения объектов в пространстве, вернитесь к ней и потом продолжите читать.

Система "стоячей волны"

Хотя метод "стоячей волны" мало используется в ультразвуковых системах сигнализации, нам необходимы основные принципы этого физического явления, чтобы понять работу ультразвуковых радаров.

Пространственный контроль

Техника "стоячей волны" предусматривала закрепление излучателя ультразвука высоко под потолком и приемника - также высоко на противоположной стене. Тип мембраны излучателя подбирался так, чтобы дать равномерное по мощности излучение по всему доступному сечению - примерно 180 градусов в горизонтальной плоскости и около 45 градусов в вертикальной. Угол приема подбирался точно такой же.

Размещение блоков прибора под потолком гарантировало, что их не будут затенять препятствия, и при этом достигалась почти идеальная по мощности прямая передача звука. Тем не менее, кроме прямого излучения, приемник воспринимал энергию волн, отраженных от стен, пола, потолка и всей обстановки комнаты. Он переводил эту энергию в электрический сигнал для электронной системе слежения. Если в комнате все оставалось на месте, на выходе приемника получался электрический сигнал с неизменными параметрами, так как не изменялась энергия ультразвука.