Структура охраны периметра

Структура охранной сигнализации периметра

Защита периметра – комплексная задача, для эффективного решения которой важно обеспечить оптимальное сочетание физического барьера, затрудняющего проникновение на объект, со средствами охранной сигнализации. В данном разделе представлены варианты структуры охраны периметра на примере некоторых производителей. На практике применяется гораздо большее количество оборудования различных производителей и моделей

__________________________________________________________________________________________

Система охраны периметра предназначена для обнаружения несанкционированного проникновения нарушителя на территорию, прилегающую к охраняемому объекту.

Система охраны периметра включает в себя следующие элементы:

инженерные сооружения,
технические средства охранной сигнализации периметра,
средства охранного освещения,
средства охранного оповещения.
В некоторых случаях оправдано использование служебных собак

Остановимся более подробно на технических средствах охранной сигнализации периметра.

К техническим средствам охранной периметровой сигнализации относятся:
Датчики и извещатели различного принципа действия (пассивные инфракрасные, активные линейные извещатели радиоволновые и инфра - красные, трибоэлектрические, сейсмические, емкостные, радиоволновые, лучевые извещатели)
Контрольная панель приемо - контрольные приборы.
Блоки питания
Кабельная сеть.

Система охраны периметра является ответственной частью охранной сигнализации, так как обеспечивает обнаружение нарушителя на самом дальнем рубеже. Поскольку ограждение возводится на внешних границах защищаемого объекта и работает в уличных условиях, техническое средство охраны должно выдерживать сезонные колебания температуры, сильные ветры, снегопады и метели, иней, град, дожди, туманы и т.п. Все эти факторы, а также экономические ограничения делают выбор оптимальной системы для охраны периметра непростым делом, требующим высокой квалификации проектировщика и умения ориентироваться во всем многообразии выпускаемых сейчас технических средств охраны. Необходимо учитывать наличие и характер заграждений (бетонный, деревянный забор, сетка, отсутствие заграждений), прямолинейность участков, перепады по высоте, высота снежного покрова или растительности, наличие поблизости животных, автомобильных и железнодорожных дорог, линий электропередач – все эти факторы вносят свой вклад в выбор технических средств охраны периметра.
Любое средство обнаружения обладает конечной помехоустойчивостью, поэтому под воздействием значимых помеховых факторов, безусловно, с определенной вероятностью выдает ложные тревоги. При отсутствии таких факторов в течение длительного времени средство может не выдать ложных тревог.

1. Проводноволновые средства обнаружения – этот вариант системы охраны периметра основан на создании объемной зоны обнаружения “козырькового” или “приземного” типов между двумя изолированными проводами, закрепленными параллельно друг другу на диэлектрических консолях. Провода образуют линейную часть извещателя. К одному ее концу подключается передатчик, а к другому приемник. Изменение параметров электромагнитного сигнала, распространяющегося от передатчика к приемнику при пересечении зоны обнаружения нарушителем вызывает тревожное извещение.

Как и другие извещатели периметровых систем охраны, проводноволновые средства охраны имеют свои преимущества и недостатки. Параметры импульсного сигнала могут изменяться и при иных воздействиях, например, при смещении проводов относительно друг друга в результате их провисания, превышающего допустимое значение, при нахождении в зоне обнаружения качающихся ветвей деревьев, кустарников и стай птиц, а также при влиянии мощных внешних электромагнитных помех. Эти воздействия являются помеховыми и должны быть максимально ограничены для исключения случайных срабатываний извещателя.
Ограничение влияния помеховых факторов на работу извещателя обеспечивается следующими мерами:

соответствующим алгоритмом обработки информации в приемном блоке;
выполнением рекомендаций по правильной установке извещателя;
своевременным проведением технического обслуживания извещателя.

Проводноволновые системы устанавливают практически на любых жестких оградах (кирпич, бетон, металл). Для установки могут использоваться специальные диэлектрические консоли, которые, как правило, поставляются в комплекте с другими компонентами системы. Проводноволновые системы нечувствительны к сейсмическим и акустическим воздействиям, поэтому их можно устанавливать на ограждении вблизи с автомобильными или железнодорожными путями. В простейшем случае в качестве кабеля для проводноволновых систем используется провод полевой телефонной связи. Он имеет достаточную механическую прочность, устойчив к воздействию атмосферных явлений и при этом является прекрасным проводником.
Благодаря использованию оригинальных узлов крепления направляющей системы из двух параллельных проводов проводноволновые средства обладают зоной обнаружения «козырькового» или «приземного» типа, что позволяет с помощью этих средств охраны обнаруживать попытки преодоления рубежа практически любым способом. Проводноволновые средства могут использоваться как для блокирования бетонных, кирпичных, металлических сплошных и сетчатых ограждений, так и для блокирования крыш, стен зданий. В козырьковом варианте исполнения зона обнаружения формируется в верхней части ограждения. Можно использовать два способа крепления проводов линейной части в «козырьковом» варианте. Первый способ – это когда оба провода крепятся на консолях с одной стороны ограждения. Второй способ, когда каждый провод крепится на разных сторонах ограждения, что позволяет получить более широкую зону обнаружения. «Приземный» вариант установки проводноволнового средства используется преимущественно для блокирования периметра тех объектов, где извещатель невозможно установить на существующем заграждении или последнее отсутствует.
Проводноволновые средства охраны могут использоваться на объектах в любых климатических зонах. Они способны надежно работать при температурах окружающей среды от -50 до +50° С при влажности воздуха до 100%.
Функциональные возможности проводноволновых систем постоянно совершенствуются. Практически все они имеют возможность настройки для детектирования объектов в зависимости от их массы, чтобы исключить срабатывание извещателей при попадании в зону чувствительности мелких животных или птиц. Общей тенденцией в разработке средств охраны является постоянное снижение потребляемой мощности датчиков. В современных системах используются более экономичные и производительные процессоры, которые четко фиксируют изменения амплитуды и фазы принимаемого сигнала. Выбор алгоритмов обработки позволяет гибко настраивать систему в зависимости от окружающих условий и выбранного критерия обнаружения (приближение человека к стене, движение вдоль нее, пересечение и т.п.).
Необходимость использования проводноволновых средств охраны диктуется следующими особенностями:
1. Большей частью, существующие периметры имеют ограждения из бетонных плит, каменные и металлические заборы высотой до 3 м, где пересечение заграждения возможно с большой долей вероятности.
2. Необходимость вести круглосуточный контроль периметра, причем появление людей и крупных животных у забора не должно вызывать ложных срабатываний.
3. Как правило, любой периметр имеет множество поворотов и перепадов по высоте, а также стыкуется со зданиями, где необходимо создавать охранную зону, как у стен, так и на крыше.
На рынке технических средств охраны представлено огромное количество отечественных и зарубежных средств охраны периметра, которые используются для решения различных задач. Проводноволновые средства занимают хоть и небольшую долю на рынке охранной техники, но, обладая уникальной особенностью создания зоны обнаружения, в точности повторяя рельеф блокируемого рубежа, занимают достойное место среди периметровых средств охраны объектов. Типичными представителями проводноволновых средств охраны являются извещатели серии «Газон», «Импульс-12», «Плющ-М», «Уран-М1», «Параллель».

2. Инфракрасные лучевые датчики. Лучевые инфракрасные (ИК) датчики состоят из передатчика и приемника, которые располагаются в зоне прямой взаимной видимости. Самым простым решением является установка таких датчиков вдоль верхнего торца ограды. ИК-датчик формирует сигнал тревоги при прерывании луча, попадающего на фотоприемный блок. Активные лучевые датчики позволяют сформировать очень узкую зону обнаружения, что особенно важно для периметров, вокруг которых невозможно создать «зону отчуждения», свободную от ветвей деревьев, кустов или другой растительности.

Наиболее простой ИК-датчик формирует два параллельных инфракрасных луча, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, невидимые для глаза. Такой двухлучевой датчик формирует сигнальный барьер высотой примерно 60…200 мм (в зависимости от модели датчика). К недостаткам двухлучевых ИК - систем следует отнести возможность перелаза через невидимые лучи снизу и пролаза сверху, в том случае если нарушитель знает их местоположение. Для повышения надежности и устойчивости ИК-систем их делают многолучевыми, снижая тем самым вероятность ложных тревог и увеличивая высоту сигнального барьера до требуемой величины. В качестве примера на рисунке 1 показан многолучевой ИК-датчик серии «Фостер» (Италия), смонтированный вдоль кромки каменной стены. Датчик содержит несколько (от 2-х до 10-ти) лучевых модулей, с помощью которых можно сформировать сигнальный барьер высотой до 2,5 м. Датчик генерирует сигнал тревоги в соответствии с выбранным алгоритмом – при пересечении индивидуального луча, при пересечении двух соседних лучей или при пересечении любых двух лучей. Длина чувствительной зоны датчика – до 80 м. Модули датчика имеют небольшую массу, что позволяет крепить их на кронштейнах вдоль торца практически любой ограды.

Принципиальное ограничение для лучевых ИК-датчиков – сложность их использования на непрямолинейных участках периметра. Если ограда непрямолинейна и профиль почвы неровен, то лучевые датчики приходится устанавливать столь часто, что практичность их применения становится сомнительной. Дополнительной проблемой для загородных домов и коттеджных поселков является то, что лучевые ИК-датчики почти бесполезно устанавливать на периметрах с густой растительностью. Эти датчики достаточно эффективны на жестких стенах, которые можно преодолеть только методом перелезания. Компромиссным решением для многолучевых датчиков является их применение не на оградах, а на открытых участках территории – вдоль пешеходных дорожек, на подходах к строениям и т.п. При этом датчики устанавливаются на грунте так, чтобы пространство между передающим и приемным модулями не было перекрыто растительностью или другими препятствиями.

На рисунке 2 показан модуль многолучевого ИК-датчика серии «Перимбар» (Великобритания). Модуль конструктивно выполнен в виде стойки с жестким металлическим каркасом. Внутри располагаются оптические излучатели (передатчики или приемники), электронные блоки управления и электронагреватели. Длина чувствительной зоны датчика – до 150 м. Как и в большинстве других многолучевых ИК-датчиков, здесь используется система индивидуальной синхронизации оптических лучей, которая позволяет избежать перекрестных помех между индивидуальными лучами, а также между соседними зонами охраны.


Рис. 1. Многолучевой инфракрасный датчик «Фостер» (на стене)	Рис. 2. Многолучевой инфракрасный датчик «Перимбар» (на грунте)

3. Радиолучевые системы. ИК-лучевые датчики обладают одним общим принципиальным недостатком – их эффективность снижается при сильном поглощении оптического излучения в атмосфере в условиях сильного дождя, снегопада или густого тумана.

Как альтернативу ИК-лучевым датчикам можно использовать радиолучевые датчики. Такие системы содержат приемник и передатчик СВЧ-сигналов, которые формируют зону обнаружения в виде вытянутого эллипсоида. Длина отдельной зоны охраны определятся расстоянием между приемником и передатчиком, а размер поперечного сечения зоны варьируется от долей метра до нескольких метров. Посторонний предмет, попавший в зону обнаружения, приводит к изменениям амплитуды и фазы принимаемого сигнала. Эти изменения регистрируются приемным модулем, генерирующим сигнал тревоги.

На рисунке 1 показан датчик серии «Медуза» (Италия), разработанный специально для охраны периметров жилых объектов. Корпус датчика выполнен в форме типового садового светильника. В таком корпусе можно расположить два передающих или приемных модуля, упростив, таким образом, монтаж и настройку оборудования на периметре.

Если уж установка охранного оборудования становится неизбежной, то разработчики иногда стараются в максимальной степени смягчить связанные с этим «эстетические» проблемы. На рисунке 4 показан радиолучевой датчик «Корал» (Италия), предназначенный главным образом для охраны жилых объектов. Корпус датчика выполнен в виде кардиоиды, а все подходящие к датчику кабели спрятаны внутри опорной стойки. Датчики серии «Корал» обеспечивают зону охраны длиной до 220 м.

Все радиолучевые охранные системы применимы только там, где обеспечивается прямая видимость между приемником и передатчиком, т.е. им свойственны все ограничения лучевых ИК-систем. Дополнительной особенностью радиолучевых систем является сравнительно широкая зона обнаружения, требующая организации вдоль охраняемого периметра зоны отчуждения шириной до нескольких метров.


Рис. 1. Радиолучевой датчик Medusa Рис. 2. Радиолучевой датчик Coral Рис. 3. Радиолучевой Радий 2/3

4. Однопозиционные датчики. Как альтернатива лучевым датчикам (оптическим или радиочастотным) для охраны отдельных участков периметра иногда можно использовать пассивные ИК-датчики, а также однопозиционные СВЧ или комбинированные (СВЧ + ИК) датчики, предназначенные специально для использования вне помещений.

На рисунке 1 показан пассивный ИК-датчик типа PIR-50NE (Япония). Этот датчик регистрирует тепловое излучение нарушителя, попавшего в чувствительную зону. Конфигурация чувствительной зоны определяется параметрами фокусирующей линзы, установленной перед регистрирующими излучение пироэлементами. Показанный на рисунке 5 датчик формирует чувствительную зону в виде «луча» длиной 50 метров и шириной не более 3 м. Такие датчики используются для охраны подходов к зданиям, внутренних проездов на территории объекта и т.п.

Однопозиционные пассивные ИК-датчики позволяют решить проблему защиты отдельных участков периметра, но они обладают недостаточной устойчивостью к влиянию внешних атмосферных факторов. В последние годы появились так называемые комбинированные однопозиционные датчики, или датчики двойной технологии. В таком датчике конструктивно объединены пассивный ИК-датчик и однопозиционный СВЧ-датчик (передатчик и приемник). Комбинированный датчик генерирует сигнал тревоги только тогда, когда нарушитель одновременно регистрируется в обоих каналах – инфракрасном и радиолучевом. Пример такого комбинированного датчика показан на рисунке 2 – это датчик Aleph (Япония). В верхней части корпуса установлен пассивный ИК-модуль; радиолучевой однопозиционный сенсор, работающий на частоте 24 ГГц, расположен в нижней части корпуса. Конфигурации чувствительных зон обоих модулей практически совпадают друг с другом. Датчик обеспечивает регулировку длины чувствительной зоны в пределах от 15 до 50 м.

Рис. 1. Пассивный ИК-датчик PIR-50NE

Рис. 2. Однопозиционный

комбинированный датчик

Kapiris

Рис. 3. Однопозиционный

комбинированный датчик

ИК+СВЧ Aleph

5. Беспроводные датчики. В тех случаях, когда возможности прокладки кабелей питания и сигнализации на периметре ограничены, может встать вопрос об использовании беспроводных датчиков охраны периметра с автономным питанием и радиоканалом для передачи сигналов тревоги.

Современные пассивные ИК-датчики могут быть весьма экономичными, потребляя в «дежурном режиме» ток не более нескольких микроампер. Это позволяет создавать миниатюрные датчики со встроенными батареями, обеспечивающими продолжительную работу. Такие датчики, например, используются в охранных системах фирмы Sensor Security (Великобритания). Одна из наиболее известных систем носит название AutoGuard («Автогард»). Датчик такой системы (рис. 9) выполнен в ударопрочном полистироловом корпусе, герметизированном по нормам IP66. Датчик работает в диапазоне температур -40° до +70° С. В корпус датчика встроен миниатюрный радиопередатчик (частота 174 или 433 МГц, мощность до 10 мВт), который включается на 1...2 с при появлении сигнала тревоги. ИК-датчик в дежурном режиме потребляет ток около 5 мкА, что при использовании двух встроенных литиевых батарей обеспечивает работу датчика в течение нескольких лет. Зона чувствительности датчика имеет длину до 25 м; ширина зоны на максимальном удалении от датчика – около 2 м. Датчики можно крепить с помощью кронштейнов на элементах ограды, деревьях и т.п. Сигналы тревоги от датчиков подаются на 8-зонную контрольную панель со встроенным приемником. Протяженность радиоканала составляет до 1,5 км в открытом пространстве и до 300 м в районах застройки. Выходные реле панели тревоги используются для управления внешним охранным оборудованием (видеокамеры и т.п.).

6. Оптические сканирующие датчики.

Из разработок последних лет можно отметить оптические сканирующие сенсоры. В качестве источника излучения здесь используется маломощный полупроводниковый лазер. На рисунке 1 показан сканирующий датчик RLS-3060 (Япония). Излучение лазера сканируется в пределах угловой диаграммы 180°. Датчик формирует невидимый ИК сигнальный барьер радиусом 30 м. Датчик можно расположить так, чтобы плоскость сканирования располагалась параллельно стене здания. В этом случае он будет реагировать только на нарушителя, непосредственно приблизившегося к зданию. Если плоскость сканирования установить горизонтально, то датчик будет обнаруживать посторонний предмет на расстояниях до 30 м. Датчик позволяет формировать до 4-х независимых чувствительных секторов с индивидуальными параметрами обнаружения в каждом секторе. Выходные сигналы датчика содержат информацию о размерах, расположении и скорости движения нарушителя.

Рис. 1 Лазерный сканирующий датчик RLS-3060

7. Вибрационно-чувствительные системы. Принцип действия таких систем основан на регистрации механических вибраций или деформаций ограды, возникающих при попытках нарушителя разрушить или преодолеть периметр.

Чувствительным элементом таких систем обычно является сенсорный кабель, преобразующий механические вибрации в электрический сигнал. Кабель чаще всего крепят к уже существующей ограде. Сигналы кабеля обрабатываются анализатором, который в соответствии с заданным алгоритмом, выдает сигнал тревоги.

В большинстве современных вибрационно-чувствительных периметральных систем в качестве сенсоров используются «пьезоэлектрические» коаксиальные кабели или специальные электромагнитные микрофонные кабели.

В вибрационных охранных системах серии Defensor (Великобритания) используется сенсорный кабель, который представляет собой распределенный электромагнитный микрофон. Кабель содержит пару протяженных полимерных магнитов, в зазорах которых помещены подвижные проводники. При деформации или вибрациях кабеля подвижные проводники перемещаются в магнитном поле, и в них индуцируется напряжение подобно тому, как это происходит в обычных электромагнитных микрофонах. Для таких сенсоров характерно хорошее качество передачи звуковых сигналов вибрирующей ограды и высокое отношение «сигнал/шум». Анализаторы системы настраиваются на обнаружение двух основных типов вторжения: перелезания через ограду (продолжительное воздействие) или разрушения ограды (ударное воздействие). Анализаторы не требуют сезонной подстройки или адаптации к погодным условиям, так как электромагнитные микрофонные кабели генерируют сигналы достаточной интенсивности.

Вибрационные системы обладают общими чертами, которые делают их достаточно привлекательными для применения на периметрах загородных домов и коттеджных поселков. Сенсор крепят на существующей ограде, что позволяет минимизировать объем строительно-монтажных работ. Сам сенсор точно повторяет профиль ограды и при этом остается малозаметным для окружающих. Очень важно, что сенсор реагирует только на вибрации самой ограды и не срабатывает от проходящих мимо людей или проезжающих автомобилей. Работе вибрационных систем не мешают деревья и кусты, растущие рядом с оградой (за исключением случаев, когда ветки трутся или стучат о саму ограду). Применение вибрационных систем не требует организации полосы отчуждения вдоль ограды. Современные микрофонные сенсорные кабели обладают широкой полосой сигналов и достаточно высокой эффективностью преобразования. Это позволяет с успехом применять их даже на деревянных оградах, достаточно широко используемых на периметрах коттеджей (рис. 1).

Некоторые фирмы предлагают варианты сигнализационных ограждений с встроенными тензометрическими датчиками. Так, система DSF (Израиль), показанная на рисунке 2, представляет собой тяжелую металлическую ограду, секции которой механически соединены с тензодатчиками, помещенными в опорных столбах. Датчики, порог срабатывания которых регулируется в пределах 5…50 кг, регистрируют попытку перелезть через ограду. Датчики отличаются отсутствием движущихся частей, устойчивостью к перепадам температуры и невосприимчивостью к атмосферным факторам. Систему можно реализовать в различных конструктивных вариантах. Например, тензодатчики могут встраиваться в металлический «козырек», позволяя обнаруживать перелезание нарушителя даже через каменные или бетонные стены.


	Рис. 1 Сенсорный вибрационно-чувствительный кабель системы «Дефенсор» на деревянной ограде	Рис. 2. Ограда со встроенными датчиками давления

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА

Высокая обнаруживающая способность. Система должна надежно регистрировать попытки вторжения. Здесь следует оговориться, что ни одна из систем не гарантирует 100-процентной вероятности обнаружения, если на объект пытается проникнуть хорошо подготовленный нарушитель, да к тому же еще и знающий, какая именно сигнальная система там установлена. Обычно предполагается, что потенциальный нарушитель не проходил специальной подготовки и его основная цель – как можно скорее преодолеть линию периметра.

Минимум ложных тревог. Охранная система, по возможности, не должна давать ложных срабатываний, вызываемых плохой погодой, животными, птицами, проходящими рядом людьми и т.п. Особенно актуально это тогда, когда в доме и на участке нет никого, кто мог бы проверить обстановку, а сигнал тревоги вызывает охранника, дежурящего где-то неподалеку. Ясно, что после нескольких ложных сигналов тревоги энтузиазм охранника и его желание являться по вызову заметно ослабнут.

Независимость от климата и погоды. Система должна надежно работать летом и зимой, при снегопаде и прямом солнце. Очень желательно, чтобы она не давала ложной тревоги при сильном ветре, дожде или граде и не требовала периодической настройки при смене сезона.

Незаметность системы. Любой заказчик всегда предпочтет охранную систему, которая была бы, практически, незаметной. Очень важно сделать ее невидимой для посторонних, находящихся за оградой, да и сам хозяин вряд ли захочет нарушать внешний вид территории всякими техническими предметами.

Простота обслуживания и надежность. Параметры охранной системы должны быть достаточно стабильными, чтобы система требовала минимального периодического технического обслуживания. Для периметральных систем это требование выполнить не всегда просто, так как чувствительные элементы систем располагаются вне помещений и подвергаются постоянному воздействию атмосферы (осадки, пыль, солнечные лучи и т.п.). В соответствии с современными критериями, периметральная охранная система должна иметь ресурс непрерывной работы не менее 10 лет.

Пригодность системы именно для вашей ограды. В зависимости от типа охранной системы датчики вторжения монтируются либо на самой ограде, либо располагаются на территории участка. Для охраны коттеджа первый вариант предпочтительнее всего тем, что он требует минимума строительно-монтажных работ и, практически, не нарушает внешний вид ограды. Второй вариант требует, по сути дела, создания «полосы отчуждения» на территории, что далеко не всегда приемлемо. Поэтому может оказаться, что для охраны загородного дома или коттеджного поселка подходят далеко не все системы.

Разумная стоимость. Этот критерий зачастую является определяющим при выборе охранной системы. Принято считать, что стоимость системы безопасности может составлять от 5 до 20% от стоимости охраняемого имущества. В конечном итоге решение о приемлемой стоимости охранной системы должен принимать сам заказчик, учитывая все факторы, включающие криминогенную обстановку в регионе, возможности службы охраны и т.п.