Раздел: Тема: Системы охраны периметра Автор: Борис ВВЕДЕНСКИЙ, кандидат физико-математических наук
Беспроводные датчики при охране периметра
Введение Беспроводные охранные датчики отличаются от традиционных устройств двумя основными особенностями: • Применение автономного или встроенного источника электропитания. • Использование радиоканала для передачи тревожных сигналов на пост охраны. Такие технологии позволяют реализовать сразу несколько преимуществ, очень важных как для инсталлятора, так и для пользователя: • Беспроводные охранные датчики позволяют отказаться от прокладки кабелей питания и кабелей сигнализации. При этом можно существенно снизить общую стоимость монтажа оборудования. • Беспроводные датчики позволяют эффективно организовывать быстроразворачиваемые рубежи охраны и устанавливать охранные датчики на неподготовленных территориях. Это особенно важно для решения задач охраны периметров при отсутствии физических барьеров или в тех случаях, когда на объекте по эстетическим или техническим причинам невозможно использовать кабельную инфраструктуру. • Беспроводные охранные датчики в ряде случаев удается выполнить достаточно миниатюрными и в результате сделать их малозаметными для нарушителя, что повышает общую эффективность охранной системы. Вместе с тем, очевидно, что применение беспроводных датчиков сопровождается определенными проблемами, специфичными именно для этого типа охранных систем: • Автономное питание охранных датчиков требует периодической замены элементов питания или подзарядки аккумуляторных батарей. • Ограниченный ресурс источников питания в ряде случаев затрудняет реализацию сервисных функций, которые являются стандартными для «проводных» охранных систем, – передачу сигналов самотестирования, контроля целостности линии связи и т. п. • Использование радиоканала для передачи тревожных сигналов вносит свои ограничения на максимальное расстояние между датчиками и постом охраны, которое определяется мощностью передатчиков сигналов тревоги, интегрированных с датчиками. В беспроводных системах охраны периметров чаще всего используются пассивные инфракрасные, радиолучевые или радиоволновые датчики. В данном обзоре кратко описаны некоторые современные зарубежные системы, предназначенные для охраны периметров различных объектов.
Пассивные ИК-датчики Такие датчики часто выполняют в виде стоек, содержащих один или два датчика, аккумуляторную батарею и беспроводную систему передачи сигналов тервоги. Так, английская компания Zareba выпускает два варианта датчиков для системы охраны периметра с автономным питанием . Корпус прибора Sentry Guard (рис. 1), выполненный из фибергласса, содержит два пассивных ИК-датчика с дальностью действия по 50 м, таким образом, одна стойка перекрывает периметр протяженностью до 100 м. В нижней части стойки датчика размещены аккумуляторные батареи и передатчик сигналов тревоги; масса стойки – 18 кг. По информации производителя, «шторная» зона чувсвительности позволяет датчику обнаруживать ползущего, идущего и бегущего нарушителя. Военная версия ик датчикибеспроводного ИК-датчика фирмы Zareba выпускается под названием Sentry Scout (рис. 2). Этот датчик выполнен в прочном металлическим корпусе и снабжен интегральным трехопорным складным штативом. Одиночный ИК-датчик обеспечивает чувствительную зону длиной до 50 м. Встроенной в стойку литиевой батареи емкостью 10 А-ч хватает на 3 месяца работы. Размеры стойки в сложенном состоянии – 77 х 12 х 12 см; в развернутом положении высота датчика равна 114 см. Антенна радиопередатчика сигналов тревоги расположена в нижней части стойки. Конструкция стойки такова, что при складывании опор линза ИК-датчика автоматически закрывается металлической крышкой, предохраняя ее от повреждений при транспортировке. Датчик соответствует требованиям министерства обороны Великобритании и может использоваться в любых климатических зонах при температурах от -40О до +50 ОС. Аналогичные по назначению беспроводные пассивные ИК-датчики серии Sentor выпускает фирма Sensor Security (Великобритания). Корпус датчика имеет форму «ваньки-встаньки»: в нижней части датчика установлена аккумуляторная батарея и передатчик сигналов тревоги (рис. 3). Такая конфигурация корпуса обеспечивает стабильность датчика даже при сильных порывах ветра. Пластиковая стойка высотой 127 см содержит 2 пассивных ИК-датчика с дальностью действия до 40 м каждый. В качестве линии связи используются GSM-сеть или радиоканал, по которым, кроме сигналов тревоги, передаются также голосовые сообщения, помогающие идентифицировать «тревожную» зону.
Современные пассивные ИК-датчики могут быть весьма экономичными, потребляя в дежурном режиме ток не более нескольких микроампер. Это позволяет создавать миниатюрные охранные устройства со встроенными батареями, которые обеспечивают продолжительность работы до нескольких лет. Такие датчики используются в охранных системах фирмы Sensor Security. Одна из наиболее известных систем носит название AutoGuard («Автогард»). Датчик такой системы (рис. 4) выполнен в ударопрочном полистироловом корпусе, герметизированном по нормам IP66. Датчик работает в диапазоне температур -40О до +70 ОС. В корпус датчика встроен миниатюрный радиопередатчик (частота 174 или 433 МГц, мощность – до 10 мВт), который включается на 1–2 секунды при появлении сигнала тревоги. ИК-датчик в дежурном режиме потребляет ток не более 4–5 мкА, что при использовании встроенных литиевых батарей обеспечивает работу датчика в течение нескольких лет. Зона чувствительности датчика имеет длину до 30 м; ширина зоны на максимальном удалении от датчика – около 2 м. Датчики можно крепить на винтовых кронштейнах, на элементах ограды, деревьях и т. п. Сигналы тревоги от датчиков AutoGuard подаются на 8-зонную контрольную панель (рис. 4). Встроенный в панель приемник радиосигналов тревоги при работе со штыревой антенной обеспечивает протяженность радиоканала до 1,5 км в открытом пространстве и до 300 м в районах городской застройки. Панель с универсальным питанием снабжена встроенной аккумуляторной батареей, обеспечивающей 36-часовую автономную работу.
Выходные реле тревоги контрольной панели используются для управления внешним оборудованием. В базовом варианте система AutoGuard состоит из контрольной панели и 8 датчиков – этот комплект помещается в специальном транспортном чемодане. Базовый комплект может защитить периметр общей протяженностью до 240 м. К каждой зоне контрольной панели можно подключать до 10 датчиков, что может обеспечить общую протяженность охраняемого периметра более 2 км. Модификация данной системы, выпускаемая под названием Stealthguard, отличается только конструкцией контрольной панели. 8-зонная панель системы Stealthguard выполнена в виде портативного блока с батарейным питанием (рис. 5) и используется охранником как носимый прибор контроля сигналов тревоги. Экономичные пассивные ИК-датчики для охраны периметров выпускает компания Arkonia (Великобритания). Датчики серии ARK9130 выполнены в жестких металлических корпусах, герметизированных по нормам IP67, и предназначены для эксплуатации в сложных атмосферных условиях. Пироприемники датчиков изготовлены из танталата лития. Прецизионные линзы выполнены не из полимера, обычного для большинства пассивных ИК-датчиков, а из кристаллического германия. Датчик ARK9137 позволяет обнаруживать человека на расстоянии не менее 100 м. Длина этого датчика – 173 мм, максимальный диаметр – 49 мм. Угловая ширина чувствительной зоны датчика – 4 градуса. Приборы серии ARK9130 разработаны в соответствии с требованиями министерства обороны Великобритании и используются, в частности, для охраны стоянок авиационной техники. Датчики отличаются довольно низким энергопотреблением (140 мкА при напряжении 5–16 В). Это позволяет объединить датчик с портативным радиопередатчиком сигналов тревоги и использовать его в качестве беспроводного маскируемого прибора.
Специфическая особенность датчика – возможность определения направления движения нарушителя с помощью дифференциальной схемы пироприемника. Датчики невосприимчивы к радиочастотному излучению напряженностью до 50 В/м в диапазоне частот от 10 кГц до 18 ГГц и сохраняют работоспособность при засветке солнечными лучами. На рис. 6 показана комбинация двух ИК-датчиков – ARK9137 (сверху) и ARK9139 (снизу). Нижний датчик с широким углом зрения и длиной зоны до 15 м используется для охраны участка периметра, непосредственно прилегающего к основному датчику ARK9137. В последние годы более популярными становятся беспроводные версии традиционных пассивных ИК-датчиков, используемых как для охраны внешних периметров, так и для помещений. В 2009 г. на выставке IFSEC в Бирмингеме (Великобритания) компания Takex показала серию пассивных ИК-датчиков, получившую общее обозначение TX-114. Отличительная черта устройств этой серии – батарейное питание и возможность применения миниатюрных радиопередатчиков сигналов тревоги. На рис. 7 показана модель TX-114FR с двумя независимыми чувствительными ИК-модулями. Поворотные модули позволяют формировать две зоны охраны длиной до 12 м каждая, т. е. перекрывать участок периметра длиной до 24 м. Все датчики этой серии питаются от встроенных литиевых батарей напряжением от 3 до 9 В. В дежурном режиме датчик потребляет около 35 мкА. В качестве выходных реле используются миниатюрные твердотельные электронные ключи, поэтому даже в режиме тревоги потребляемый ток не превышает 2,5 мА. Батареи встроены в корпус датчика; в тыльной части корпуса имеется также отсек для передатчика сигналов тревоги, который не входит в комплект прибора и поставляется отдельно.
Фирма Optex недавно выпустила модификацию пассивного ИК-датчика HX-40, которая получила наименование HX-40RAMGSM. Датчик выпускается в автономной версии с встроенной батареей, обеспечивающей его работоспособность в течение трех лет. Датчик можно интегрировать с GSM-модулем, который передает тревожные текстовые сообщения на 10 телефонных номеров. В системе предусмотрены функции дистанционного включения или блокировки датчика, самотестирования, передачи сигналов идентификации устройства и другой информации. Итальянская компания Tecnoalarm в 2009 г. продемонстрировала пассивные ИК-сенсоры серии Trired WL (рис. 8). Изящные пластиковые корпуса датчиков разработаны итальянской дизайнерской компанией Pininfarina, широко известной в мире своими работами по проектированию автомобильных кузовов. Устройство содержит три независимых сенсорных пироэлемента, которые, работая вместе, обеспечивают чувствительную зону длиной до 30 м. Датчик можно настроить на генерацию сигнала тревоги при одновременном срабатывании 2 или 3 сенсорных элементов. В результате при правильной ориентации чувствительной зоны удается отстраиваться от ложных помех, вызываемых мелкими животными. Сенсор питается от встроенной литиевой батареи напряжением 3,6 В и емкостью 13 А/ч. Срок работы от одной батареи составляет до 4 лет, т. е. средняя величина потребляемого датчиком тока не превышает нескольких сот микроампер. Прибор снабжен миниатюрным передатчиком сигналов тревоги, который работает на частотах 433 или 868 МГц.
Лучевые ИК-датчики Тенденция внедрения беспроводных технологий не обошла сегмент и активных лучевых ИК-датчиков. Так, фирма Optex недавно объявила о выпуске новой серии устройств под названием AX-100TFR/AX-200TFR. По своим основным функциональным параметрам они аналогичны хорошо известным приборам серии AX-100ALPHA/AX-200ALPHA с традиционными проводными коммуникациями. Беспроводные двухлучевые датчики обеспечивают длину охраняемой зоны до 30 и 60 м соответственно. Они имеют функцию выбора одной из 4 частот модуляции оптического сигнала; в них предусмотрен режим автоматической регулировки усиления, генерации сигнала дисквалификации и др. В конструкции нового устройства предусмотрен дополнительный тыльный отсек, в котором располагаются литиевые батареи (по 2 элемента типа LSH20 емкостью 13 А/ч и напряжением 3,6 В в каждом из модулей TX и RX).
В этом же отсеке устанавливается радиопередатчик сигналов тревоги. Датчик имеет некоторые специфические функции, характерные для беспроводных устройств с автономным питанием. Предусмотрен таймер, который блокирует передатчик на 2 минуты после генерации сигнала тревоги. Это позволяет экономить энергию батарей при множественных последовательных срабатываниях устройства. Датчик AX-100TFR/AX-200TFR автоматически посылает сигналы тревоги через определенные промежутки времени, обеспечивая таким образом функции самотестирования системы. В датчике также имеется схема генерации специального сигнала при снижении напряжения питания батарей. Встроенные индикаторные светодиоды активируются только при снятии фронтальной крышки модуля, т. е. дополнительная энергия батарей расходуется лишь при настройке.
Токи питания передающих модулей (TX) составляют 300 мкА для модели AX-100TFR и 490 мкА – для AX-200TFR (ресурс одного комплекта батарей – 5 лет и 3 года соответственно). Ток питания обеих приемных моделей – 320 мкА (ресурс батарей – 5 лет). Беспроводные датчики сохраняют работоспособность в диапазоне температур от -20 до +60 °С. Беспроводные технологии используются и в многолучевых ИК-датчиках. Так, например, итальянская компания Optea выпускает многолучевые ИК-датчики серии WSA, предназначенные для защиты коротких участков периметра – дверей, террас, оконных проемов и т. п. Четырехлучевой датчик WSA RADIO питается от встроенных литиевых батарей напряжением 3,6 В и емкостью 16 А/час, что обеспечивает работу устройства в течение 3–5 лет. Сигналы от этих датчиков регистрируются беспроводной контрольной панелью, отображающей сигналы тревоги, вскрытия, потери связи и разряда встроенных батарей питания. (Окончание – в следующем номере)
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев! Комментарии:

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 5  (голосов: 1)
Ваша оценка: