Системы охранной, тревожной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации в том или ином виде используются в настоящее время практически на всех объектах. Это связано с тем, что использование электроники всегда выгоднее, чем использование охранников.
Системы ОПС предназначены для определения факта несанкционированного проникновения на охраняемый объект или появления признаков пожара, выдачи сигнала тревоги и включения исполнительных устройств (световых и звуковых оповещателей, реле и т.п.). Системы охранной, тревожной и пожарной сигнализации по идеологии построения очень близки друг другу и на небольших объектах, как правило, бывают совмещены на базе единого контрольного блока — прибора приемно-контрольного или контрольной панели. Эти системы включают в себя:
• технические средства обнаружения — извещатели;
• технические средства сбора и обработки информации — приборы приемно-контрольные, контрольные панели, системы передачи извещений и т.п.;
• технические средства оповещения — звуковые и световые оповещатели, модемы и т.п.
Технические средства обнаружения — это извещатели, построенные на различных физических принципах действия. Извещатель — это устройство, формирующее определенный сигнал при изменении того или иного контролируемого параметра окружающей среды. По области применения извещатели подразделяются на охранные, охранно-пожарные и пожарные. В настоящее время охранно-пожарные извещатели практически не выпускаются и не применяются. Охранные извещатели по виду контролируемой зоны подразделяются на точечные, линейные, поверхностные и объемные. По принципу действия они подразделяются на электроконтактные, магнитоконтактные, ударноконтактные, пьезоэлектрические, оптико-электронные, емкостные, звуковые, ультразвуковые, радиоволновые, комбинированные, совмещенные и др.
Пожарные извещатели подразделяются на извещатели ручного и автоматического действия. Автоматические пожарные извещатели подразделяются на тепловые, реагирующие на повышение температуры; дымовые, реагирующие на появление дыма; пламени, реагирующие на оптическое излучение открытого пламени, и др.
Охранные извещатели
Электроконтактные (омические) извещатели — самый простой тип охранных извешателей. Они представляют собой тонкий металлический проводник (фольга, провод), специальным образом закрепленный на защищаемом предмете или конструкции. Они предназначены для защиты строительных конструкций (стекла, двери, люки, ворота, некапитальные перегородки, стены и т. п.) от несанкционированного проникновения через них путем разрушения.
Магнитоконтактные (контактные) извещатели предназначены для блокировки различных строительных конструкций на открывание (двери, окна, люка, ворота и т.п.). Магнитоконтактный извещатель состоит из герметизированного магнитоуправляемого контакта (геркона) и магнита в пластмассовом или металлическом немагнитном корпусе. Магнит устанавливается на подвижной (открывающейся) части строительной конструкции (полотно двери, створка окна и т.п.), а магнитоуправляемый контакт — на неподвижной (коробка двери, рама окна и т.п.). Для блокировки больших открывающихся конструкций (раздвижные и распашные ворота), имеющих значительные люфты, применяются электроконтактные извещатели типа путевых конечных выключателей.
Ударноконтактные извещатели предназначены для блокировки различных остекленных конструкций (окна, витрины, витражи и т.п.) на разбитие. Извещатели состоят из блока обработки сигнала (БОС) и 5... 15 датчиков разбития стекла (ДРС). Место расположения составных частей извещателей (БОС и ДРС) определяется количеством, взаимным расположением и площадью блокируемых стеклянных полотен.
Пьезоэлектрические извещатели предназначены для блокировки строительных конструкций (стены, пол, потолок и т.п.) и отдельных предметов (сейфы, металлические шкафы, банкоматы и т. п.) на разрушение. При определении количества извещателей этого типа и места их установки на защищаемой конструкции необходимо учитывать, что возможно использовать их со 100 или 75%-ным охватом блокируемой площади. Площадь каждого незащищенного участка блокируемой поверхности не должна превышать 0,1 м.
Оптико-электронные извещатели подразделяются на активные и пассивные. Активные оптико-электронные извещатели формируют тревожное извещение при изменении отраженного потока (однопозиционные извещатели) или прекращении (изменении) принимаемого потока (двухпозиционные извещатели) энергии инфракрасного излучения, вызванного движением нарушителя в зоне обнаружения. Зона обнаружения таких извещателей имеет вид лучевого барьера, образованного одним или несколькими расположенными в вертикальной плоскости параллельными узконаправленными лучами. Зоны обнаружения разных извещателей различаются, как правило, длиной и количеством лучей. Конструктивно активные оптико-электронные извещатели, как правило, состоят из двух отдельных блоков: блока излучения (БИ) и блока приемника (БП), разнесенных на рабочее расстояние (дальность действия).
Активные оптико-электронные извещатели применяются для защиты внутренних и внешних периметров, окон, витрин и подступов к отдельным предметам (сейфам, музейным экспонатам и т. п.).
Пассивные оптико-электронные извещатели имеют наиболее широкое распространение, поскольку с помощью специально разработанных для них оптических систем (линз Френеля), можно просто и быстро получать зоны обнаружения различной формы и размеров и использовать их для защиты помещений любой конфигурации, строительных конструкций и отдельных предметов.
Принцип действия извещателей основан на регистрации разницы между интенсивностью инфракрасного излучения, исходящего от тела человека, и фоновой температурой окружающей среды. Чувствительным элементом извещателей является пироэлектрический преобразователь (пироприемник), на котором фокусируется инфракрасное излучение с помощью зеркальной или линзовой оптической системы (последние наиболее широко распространены).
Зона обнаружения извещателя представляет собой пространственную дискретную систему, состоящую из элементарных чувствительных зон в виде лучей, расположенных в один или несколько ярусов, или в виде тонких широких пластин, расположенных в вертикальной плоскости (типа «занавес» или «штора»).
Благодаря возможности формирования зон обнаружения различной конфигурации пассивные инфракрасные оптикоэлектронные извещатели имеют универсальное применение и могут использоваться для блокировки объемов помещений, мест сосредоточения ценностей, коридоров, внутренних периметров, проходов между стеллажами, оконных и дверных проемов, полов, потолков, помещений с наличием мелких животных, складских помещений и т.п.
Емкостные извещатели предназначены для блокировки металлических шкафов, сейфов, отдельных предметов, создания защитных заграждений. Принцип действия извещателей основан па изменении электрической емкости чувствительного элемента (антенны) при приближении или касании человеком охраняемого предмета. При этом охраняемый предмет должен устанавливаться на полу с хорошим изоляционным покрытием или на изолирующей прокладке.
К одному извешателю в помещении допускается подключать несколько металлических сейфов или шкафов. Количество подключаемых предметов зависит от их емкости, конструктивных особенностей помещения и уточняется при настройке извещателя.
Звуковые (акустические) извещатели предназначены для блокировки остекленных конструкций (окон, витрин, витражей и т.п.) на разбитие. Принцип работы данных извещателей основан на бесконтактном методе акустического контроля разрушения стеклянного полотна по возникающим при его разрушении колебаниям в звуковом диапазоне частот и распространяющихся по воздуху.
При установке извещателя все участки охраняемой остекленной конструкции должны быть в пределах его прямого обозрения.
Ультразвуковые извещатели предназначены для блокировки объемов закрытых помещений. Принцип работы извещателей основан на регистрации возмущений поля упругих волн ультразвукового диапазона, создаваемого специальными излучателями, при движении в зоне обнаружения человека. Зона обнаружения извещателя имеет форму эллипсоида вращения или каплевидную форму.
Из-за низкой помехоустойчивости в настоящее время практически не используются.
Радиоволновые извещатели предназначены для защиты объемов закрытых помещений, внутренних и внешних периметров, отдельных предметов и строительных конструкций, открытых площадок. Принцип работы радиоволновых извещателей основан на регистрации возмущений электромагнитных волн СВЧ диапазона, излучаемых передатчиком и регистрируемых приемником извещателя при движении человека в зоне обнаружения. Зона обнаружения извещателя (как и у ультразвуковых извещателей) имеет форму эллипсоида вращения или каплевидную форму. Зоны обнаружения разных извещателей различаются только размерами.
Радиоволновые извещатели бывают одно- и двухпозиционные. Однопозиционные извещатели применяют для защиты объемов закрытых помещений и открытых площадок, двухпозиционные — для защиты периметров.
При выборе, установке и эксплуатации радиоволновых извещателей следует помнить об одной их особенности. Для электромагнитных волн СВЧ диапазона некоторые строительные материалы и конструкции не являются препятствием (экраном) и они свободно, с некоторым ослаблением, проникают сквозь них. Поэтому зона обнаружения радиоволнового извещателя может выходить в некоторых случаях за пределы охраняемого помещения, что может вызвать ложные срабатывания. К таким материалам и конструкциям относятся, например, тонкие гипсокартонные перегородки, окна, деревянные и пластиковые двери и т.п. Поэтому радиоволновые извещатели не следует ориентировать на оконные проемы, тонкие стены и перегородки, за которыми в период охраны возможно движение крупногабаритных предметов и людей. Не рекомендуется их применять на объектах, вблизи которых расположены мощные радиопередающие средства.
Комбинированные извещатели представляют собой сочетание двух извещателей, построенных на разных физических принципах обнаружения, объединенных конструктивно и схемно в одном корпусе. Причем схемно они объединены по схеме «и», т.е. только при срабатывании обоих извещателей формируется тревожное извещение. Наиболее широко распространена комбинация инфракрасного пассивного и радиоволнового извещателей.
Комбинированные охранные извещатели обладают очень высокой помехоустойчивостью и используются для защиты помещений объектов со сложной помеховой обстановкой, где применение извещателей других типов невозможно или неэффективно.
Совмещенные извещатели представляют собой два извещателя, построенные на разных физических принципах обнаружения, объединенные конструктивно в одном корпусе. Каждый извещатель работает независимо от другого и имеет свою зону обнаружения и свой собственный выход для подключения к шлейфу сигнализации. Наиболее широко распространена комбинация инфракрасных пассивных и звуковых извещателей. Встречаются и другие комбинации.
Извещатели тревожной сигнализации предназначены для ручной или автоматической подачи тревожного извещения на внутренний пульт охраны объекта или в органы внутренних дел в случае возможного преступного нападения на сотрудников, клиентов или посетителей объекта.
В качестве извещателей тревожной сигнализации используются различные кнопки и педали ручного и ножного действия на основе магнито- и электроконтактных извещателей. Как правило, такие извещатели имеют фиксацию в нажатом состоянии и возврат в исходное положение возможен только с помощью ключа.
В тех же целях разработаны и применяются специальные минисистемы тревожной сигнализации, работающие по радиоканалу. В их состав входит приемник, подключаемый к прибору приемноконтрольному или контрольной панели, и несколько носимых брелоков-передатчиков для беспроводной передачи тревожных извещений. В состав некоторых брелоков входит датчик падения. Дальность действия таких систем составляет от нескольких десятков до нескольких сотен метров.
Особое место среди извещателей тревожной сигнализации занимают извещатели-ловушки. Они предназначены для подачи тревожного извещения при попытке хищения денег или ограбления охраняемого объекта независимо от действий персонала. Они представляют собой имитацию пачки денег в банковской упаковке объемом 100 купюр, в которую вмонтирован магнит, а в специальную подставку, на которой располагается пачка, магнитный датчик (геркон). При изъятии (перемещении) имитационной пачки денег с подставки происходит размыкание контактов магнитного датчика и на пульт охраны объекта поступает тревожное 81 извещение. Существуют аналогичные извещатели-ловушки, в которые совместно с магнитом встроен специальный патрон, содержащий цветной (оранжевый) дым, объемом 5 м 3. Дымовая композиция распыляется с временной задержкой (3 мин) после срабатывания магнитного датчика.
Пожарные извещатели
Пожарные извещатели являются основными элементами автоматических систем пожарной и охранно-пожарной сигнализации.
По способу приведения в действие пожарные извещатели подразделяются на ручные и автоматические. В ручных пожарных извещателях отсутствует функция обнаружения очага загорания, их действие сводится к передаче тревожного извещения в электрическую цепь шлейфа сигнализации после обнаружения загорания человеком и активизации извещателя путем нажатия соответствующей пусковой кнопки.
Автоматические пожарные извещатели функционируют без участия человека. С их помощью осуществляется обнаружение загорания по одному или нескольким анализируемым признакам и формирование извещения о пожаре при достижении контролируемого физического параметра установленного значения. В качестве контролируемых параметров могут выступать повышенная температура воздуха, выделение продуктов горения, турбулентные потоки горячих газов, электромагнитное излучение и др. В соответствии с обнаруживаемыми первичными признаками пожара извещатели, как уже указывалось ранее, подразделяются на тепловые, дымовые, пламени, газовые и комбинированные. Возможно также использование других признаков пожара. Комбинированные извещатели реагируют на два и более параметра, характеризующие появление очага загорания.
Тепловые извещатели могут использовать метод формирования анализируемого сигнала, позволяющий им реагировать не только на увеличение абсолютного значения температуры выше максимально установленного порога, но и на превышение скорости нарастания ее предельного значения. Поэтому в соответствии с характером реакции на изменение контролируемого признака они подразделяются на максимальные, дифференциальные и максимально-дифференциальные. Дымовые пожарные извещатели по принципу действия подразделяются на оптико-электронные и ионизационные.
По способу электропитания пожарные извещатели разделяются на следующие:
• питающиеся по шлейфу сигнализации от прибора приемноконтрольного или контрольной панели;
• питающиеся от отдельного внешнего источника питания;
• питающиеся от встроенного внутреннего источника питания (автономные пожарные извещатели).
Зона обнаружения извещателя — это пространство вблизи извещателя, в пределах которого гарантируется его срабатывание при возникновении очага загорания. Чаще всего этот параметр выражается в единицах площади (м2), контролируемой извещателем с требуемой надежностью. С увеличением высоты установки извещателя площадь, контролируемая одним извещателем, уменьшается. При высоте установки выше указанной максимальной эффективное обнаружение извещателем очага загорания не гарантируется.
Для световых извещателей защищаемая площадь определяется максимальной дальностью обнаружения открытого тестового очага пожара и углом обзора, зависящим от конструкции оптической системы.
Пожарные извещатели должны обеспечивать надежное обнаружение очага пожара в конкретных защищаемых помещениях. Для этого при выборе извещателя необходимо учитывать вероятный характер загорания и процесс развития во времени основных факторов пожара: повышения температуры, концентрации дыма, светового излучения в различных точках помещения. В зависимости от вида и количества горючих материалов при пожаре может быть преобладание одного или нескольких обнаруживаемых признаков.
Чаще всего загорание сопровождается выделением дыма в начальной стадии, поэтому в большинстве случаев наиболее целесообразно применение дымовых извещателей. При выборе дымового извещателя следует учитывать, что ионизационный (радиоизотопный) и оптико-электронный дымовые извещатели имеют разную чувствительность к продуктам горения, частицы дыма которых имеют разный цвет и размеры. Оптико-электронные точечные извещатели лучше реагируют на светлые дымы, характерные для целлюлозосодержаших материалов, а также дымы, состоящие из мелких частиц аэрозоля. Ионизационные извещатели имеют относительно более высокую чувствительность к продуктам горения, выделяющим черный дым с более крупными частицами (например, при горении резины).
Помещения, в которых при пожаре наиболее вероятно быстрое появление открытого пламени, предпочтительно оборудовать световыми извешателями.
Тепловые извещатели целесообразно устанавливать прежде всего в тех случаях, когда обеспечивается значительная мощность очага пожара и, следовательно, при пожаре будет происходить интенсивное выделение тепла.
При выборе извещателя необходимо учитывать также специальные дополнительные требования к их конструкции и принципу действия. Например, радиоизотопные извещатели не рекомендуется устанавливать в жилых помещениях и детских учреждениях. Во взрывоопасных помещениях должны устанавливаться извещатели, имеющие специальное конструктивное исполнение.
Расчет общего количества извещателей и определение мест их установки должны проводиться с учетом особенностей помещения, а также требований нормативно-технической документации. К нормативно-технической документации относятся соответствующие документы, регламентирующие общие вопросы проектирования и монтажа установок пожарной автоматики, систем и комплексов пожарной и охранной сигнализации, а также эксплуатационная документация на соответствующий тип извещателя.
Все более широкое распространение получают пожарные извещатели, созданные с использованием элементной базы четвертого поколения: специализированных контроллеров и микропроцессоров.
Общей особенностью таких извещателей с расширенными тактико-техническими возможностями является использование для совместной работы только специальных приборов (контрольных панелей), входящих в состав системы охранно-пожарной сигнализации соответствующей фирмы.
Применение средств вычислительной техники позволяет создавать адресные и адресно-аналоговые пожарные извещатели, передающие на центральный процессор контрольной панели информацию о своем местоположении, что обеспечивает точное воссоздание картины и анализ процесса возникновения и развития пожара. Они осуществляют автоматически или по запросу из центра контроль работоспособности и передачу в цифровом виде данных о параметрах своего функционирования. В таких извещателях при необходимости возможна подстройка чувствительности при изменении условий внешней среды. Извещатели аналогового типа могут также передавать информацию об уровне контролируемого параметра. Расширение номенклатуры извещателей осуществляется также за счет применения новых технологий. Например, современные зарубежные линейные тепловые извещатели (кабельного типа) улавливают разницу между нормальной и повышенной температурой, что позволяет формировать сигнал тревоги еще до начала развития пожара (появления дыма или огня) при перегреве контролируемого объекта. Сигнал передается в аналоговом виде от извещателя на специальную контрольную панель, которая позволяет определять расстояние до перегретого участка. Такие извещатели могут эффективно применяться для контроля объектов с электрическим оборудованием, помещений с фальшпотолками, кабельных трасс и каналов.