SYSTEMY OCHRONY ZEWNĘTRZNEJ

  |   Artykuły SSWiN   |   No comment

Systemy ochrony zewnętrznej montowane pod ziemią, na płocie lub w ścianach budynku maja wykryć intruza zanim jeszcze podejdzie do drzwi czy okien chronionego budynku. Historia zewnętrznej ochrony obwodowej zaczyna się od systemów ochrony ogrodzeń, które miały wykryć pojawienie się intruzów wzdłuż ogrodzenia przy użyciu różnorodnych czujek kontrolujących jego naruszenie. Współcześnie znana jest duża ilość liniowych i kierunkowych detektorów wszelkiego typu: podczerwieni, radarowych, przewodowych, sejsmicznych itd. Wieloletnie doświadczenie pozwoliło na stworzenie systemów, które przy bardzo skutecznym wykrywaniu naruszenia chronionego terenu, praktycznie eliminują fałszywe alarmy. Szczególnie warte uwagi są tu systemy oparte o kabel sensorowy umieszczony na ogrodzeniu lub zakopany wzdłuż ogrodzenia. W połączeniu z nadzorem wizyjnym tworzy bardzo skuteczny i ekonomiczny system ochrony zewnętrznej.

Skuteczniejsza ochrona perymetryczna powinna zawierać czujki obserwujące teren nawet poza ogrodzeniem w celu wykrycia nie tylko rzeczywistych, ale i potencjalnych intruzów. Jest to, co prawda, bardziej uciążliwe dla ochrony obiektu, ale jednostki ochrony fizycznej mogą wówczas znacznie wcześniej podjąć interwencję, jeżeli nastąpi rzeczywiste naruszenie strefy chronionej. Najbardziej powszechnie stosowane są dwie technologie ochrony przestrzennej: systemy monitoringu wizyjnego (CCTV) i czujki radarowe.

Do najbardziej popularnych systemów zewnętrznej ochrony obwodowej należą:
System sejsmiczny
System sejsmiczny, zwany inaczej geofonicznym stanowi element zewnętrznej ochrony obwodowej. Tworzą go czujki wibracyjne, które reagują na wstrząsy powstające podczas pokonywania ogrodzenia. Detektory rozmieszcza się na masywnych i stabilnych elementach ogrodzenia, lub – co jest bardziej zalecane – pod ziemią wzdłuż kabla, którego zadaniem jest przekazywanie sygnałów do centrali systemu alarmowego. Czujka wykrywa i sygnalizuje drgania charakterystyczne dla pojawienia się intruzów.

System ten jest szczególnie zalecany do stosowania na terenie silnie pofałdowanym, w miejscach oddalonych od ruchu. System jest wrażliwy na zakłócenia typu pulsacyjnego, które mogą być wynikiem działania urządzeń nawadniających np. fontanny, pompy o ruchu posuwisto-zwrotnym itp. Dla jego poprawnej pracy ważne może być usytuowanie wylotów rynien. W pobliżu owocujących sadów (spadające owoce) system może powodować fałszywe alarmy.

W miejscach o dużym ruchu, dla poprawności działania systemu wymagane jest zastosowanie przeciwfazy, czyli dodatkowego obwodu „odejmującego” sygnały zakłócające. W śnieżne zimy konieczne jest usuwanie tworzącej się twardej skorupy śniegu i lodu.

System sejsmiczny nie toleruje mocno wilgotnego podłoża (wysoki poziom wód gruntowych lub woda opadowa odprowadzana na teren posesji). Za to świetnie nadaje się pod aleje żwirowe. Jest najczęściej stosowany do ochrony samotnych siedlisk.

System z kablem sensorowym.
System elektromagnetycznej detekcji ruchu (Passive Magnetic Field Detection) jest oparty na zasadzie detekcji anomalii magnetycznych. Wykonany jest z dwóch specjalnych kabli ekranowanych, ułożonych równolegle i zakopanych na głębokości kilkudziesięciu centymetrów (zwykle 15 ÷ 25 cm) pod powierzchnią ziemi na granicy chronionego obszaru. Odległość miedzy kablami wynosi zwykle około 2,0 m, a długość jednego odcinka nie przekracza 200 m. Zwykle kable tak się układa, aby zamknąć obwodowo strefę kontrolowaną dookoła chronionego terenu.

W ekranach kabli wykonane są w równomiernych odstępach otwory, które umożliwiają:
w przypadku jednego kabla emitowanie promieniowania elektromagnetycznego, generowanego przez płynący w nim prąd.
w przypadku drugiego kabla – odbieranie promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez pierwszy kabel. Odebrane promieniowanie indukuje w drugim kablu napięcie, będące źródłem informacji dla procesorów analizy sygnału.

Kable są podłączone obustronnie do specjalnych urządzeń nadawczo – odbiorczych, które zarazem mogą stanowić początek kolejnego odcinka kabli. Urządzenia te generują przepływ prądu w pierwszym kablu oraz odbierają i analizują prąd indukowany w drugim kablu.

Pojawienie się intruza w strefie detekcyjnej (szerokości około 3 ÷ 6 m) zakłóca rozkład pola magnetycznego. Analizie podlegają następujące parametry:
a) zmiana amplitudy, która jest zależna od masy intruza
b) zmiana częstotliwości, która zależna od prędkości ruchu intruza
c) czas występowania zmiany, przy czym wzorce czasu dla naruszenia strefy przez człowieka sa są wstępnie zaprogramowane.

Te trzy wielkości dostatecznie definiują rodzaj naruszenia, aby ustrzec się fałszywych alarmów w skutku przebiegnięcia małego zwierzęcia lub ekstremalnie złej pogody. Kiedy dojdzie do przekroczenia wszystkich trzech zadanych wartości progowych, system generuje sygnał alarmowy. Bariera może skutecznie chronić od powierzchni ziemi do około 4 metrów wysokości. Podział całego obwodu na 100 … 200-–metrowe odcinki pozwala szybko określić numer sektora, w którym nastąpiło naruszenie. Jednocześnie trzeba dodać, że w systemach o stałych parametrach generowanego pola elektromagnetycznego możliwe jest tylko wykrycie zakłócenia. Natomiast w przypadku impulsowej charakterystyki generowanego pola elektromagnetycznego możliwe jest, za pomocą bardziej złożonych układów analizy odebranego sygnału, w miarę dokładne określenie miejsca pojawienia się intruza.

W przeciwieństwie do innych systemów naziemnych ochrony obwodowej, kabel sensorowy może być zakopany w podłożu (również pod betonem, asfaltem itp.), dzięki czemu jest całkowicie niewidoczny dla potencjalnego intruza, który na drodze obserwacji obiektu z zewnątrz nie jest w stanie wykryć istnienia systemu ochrony obwodowej i zawczasu przygotować plan ataku. Dodatkowo zainstalowany pod ziemią system jest odporny na przypadkowe uszkodzenia, bezpośredni wpływ warunków atmosferycznych (np. szybkich zmian temperatury), a także nie szpeci architektury chronionego obiektu.

Kable sensorowe znajdują zastosowanie w konfiguracjach rozpoczynających się od pojedynczych odcinków (np. monitorowanie drogi dojazdowej i sygnalizowanie zbliżających się pojazdów i ludzi), przez niewielkie obiekty (np. posesje prywatne, ośrodki wypoczynkowe, obiekty magazynowe, zakłady karne), aż do rozległych obszarów wymagających wielokilometrowych pasów ochronnych (zakłady przemysłowe, pasy graniczne). Możliwe są dwa podstawowe warianty dozoru:
dozór obszaru zamkniętego, gdzie kabel ułożony jest np. wzdłuż płotu chronionej posesji w kształcie zamkniętej pętli (co pozwala m.in. na dwukierunkowe zasilanie i komunikację).
dozór odcinka, gdzie początek pierwszego i koniec ostatniego odcinka nie łączą się ze sobą pozwalając na monitoring np. pasów granicznych.

Zasada działania systemu w obu przypadkach jest identyczna. Nie zmienia się również jego skalowalność. Informacje dotyczące stanów alarmowych z poszczególnych odcinków dozoru zbierane są przez komputer PC z zainstalowanym odpowiednim oprogramowaniem. Na ekranie monitora istnieje możliwość obserwacji mapy synoptycznej chronionego terenu z zobrazowanym stanem poszczególnych odcinków. System posiada regulację czułości pozwalającą wyeliminować sygnały powodowane np. przez zwierzęta.

Przeciwwskazaniem dla systemu opartego na kablu sensorowym jest przejazd ciężkiego sprzętu np.; ciężarówki, sprzęt budowlany itp. Kabel, stosowany jako czujnik, jest bardzo wrażliwy na drgania i nacisk. Można go umieszczać prawie wszędzie: w ogrodzeniach, mostkach, ścianach, stropach i podłodze, a także w konstrukcji dachu. Jedynym ograniczeniem w stosowaniu, ze względu na konieczność płytkiego umieszczenia w ziemi, są miejsca przejazdu ciężkich pojazdów. Pod powierzchniami utwardzonymi konieczne jest, w celu zachowania czułości, zwielokrotnienie ułożenia kabla.

System światłowodowy
Bardziej zaawansowanym technologicznie rozwiązaniem jest system wykorzystujący jako sensor kabel światłowodowy. W działaniu oraz sposobach wykorzystywania podobny jest do systemu z kablem sensorowym. Światłowody mogą być układane na ogrodzeniu lub w ziemi, bezpośrednio na chronionym podłożu lub na specjalnej siatce zwiększającej szerokość strefy wykrywania. Jest to szczególnie ważne zwłaszcza przy układaniu światłowodu w gruncie.

Technika wykrywania intruza jest dwutorowa:
detekcja przerwy w transmisji promieniowania elektromagnetycznego. Kabel światłowodowy układany jest wzdłuż ogrodzenia (płotu, siatki), tak, aby próby przejścia przez takie ogrodzenie wymuszały na intruzie konieczność przecięcia również kabla. Bardzo popularne jest stosowanie kabli światłowodowych ukrytych w drucie lub taśmie kolczastej, czy w drucie ostrzowym (concertinie). Forsowanie muru zabezpieczonego na wierzchu kolcami lub ostrzami, w większości przypadków wymusza jego przecięcie dla stworzenia bezpiecznego przejścia. Równoczesne przecięcie kabla światłowodowego jest bezzwłocznie sygnalizowane przez system jako alarm włamaniowy. Ważne jest, że nie istnieje prosta metoda tworzenia tymczasowych połączeń światłowodów, które eliminowałyby sygnalizowanie przecięcie kabla.
zmiana parametrów transmitowanego promieniowania elektromagnetycznego. Zastosowany układ mierzy różnice w ilości światła przesyłanego przez rdzeń włókna światłowodu. Gdy odpowiednio skonstruowany kabel poddany zostanie działaniu sił zewnętrznych, nastąpi jego mechaniczne odkształcenie. Zginanie czy naciąganie powoduje zmianę jakości transmitowanego promieniowania, co jest natychmiast wykryte przez odbiornik i powoduje wygenerowanie sygnału alarmu.

Ponieważ światłowody reagują na nacisk wywierany na ich zewnętrzną powłokę ochronną, znalazły one szerokie zastosowanie w ochronnych systemach podłożowych. Ułożony w ziemi, na głębokości kilku centymetrów, kabel światłowodowy doskonale reaguje na nacisk powodowany przez przechodzącego człowieka. W skutek spoistości gleby nacisk ten jest wykrywany nawet w odległości kilkunastu centymetrów od kabla, dzięki czemu nie ma konieczności układania go zbyt gęsto.

Centrala systemu transmituje przez włókno światłowodu promień światła laserowego. Wibracja lub nacisk, spowodowany ruchem intruza, powoduje przesunięcia w odebranym świetle na końcu światłowodu, w stosunku do wzorca promienia laserowego. Jeżeli zmiany parametrów transmisji przekroczą wartości progowe, zaprogramowane jako kryteria alarmu, zostanie wygenerowany sygnał alarmu. Oprogramowanie kompensujące działanie wiatru umożliwia praktycznie zupełne wyeliminowanie fałszywych alarmów spowodowanych np. ewentualnym ruchem chronionego obiektu (ogrodzenia) w czasie wichury.

Zastosowanie analizy spektralnej lub interferometrycznej odbieranego sygnału daje możliwość regulacji czułości detekcji, przez co uzyskuje się mniejsza podatność na zakłócenia i eliminuje fałszywe alarmy. Podkreślić należy bardzo prostą konfigurację, łatwość instalacji oraz bardzo wysoką skuteczność ochronną i odporność na próby oszukania systemu. Może być on stosowany wszędzie, gdzie wymagane jest wykrycie niepożądanej obecności: na płocie, ścianie, moście, w tunelu, rurociągu, dukcie telekomunikacyjnym itp. Założony na ogrodzeniu, zakopany w ziemi, czy też przymocowany do przewodów lub rur kabel światłowodowy wykrywa ruch i jest całkowicie odporny na wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne, świetlne, radiowe itd. Ponieważ światłowód nie przewodzi sygnału elektrycznego, można go bezpiecznie mocować w pobliżu linii energetycznych, systemów radarowych, a jego odporność chemiczna predysponuje go również do zastosowań w środowisku agresywnym chemicznie i zagrożonym wybuchem.
Powyższe cechy tworzą z niego efektywny system wykrywania naruszeń stref chronionych, najczęściej zaskakując potencjalnego intruza, gdyż zamaskowany kabel światłowodowy nie jest możliwy do wykrycia za pomocą obecnie istniejących przyrządów. Jedyną niedogodnością jest warunek mówiący, iż miejsca utwardzenia terenu należy planować wraz z systemem.

System impedancyjny podziemny
Kablowy system impedancyjny, zwany inaczej systemem pojemnościowym wykrywa zbliżanie się intruza do rozłożonych kabli dzięki pomiarowi i analizie impedancji. Kable, między którymi powstaje strefa wykrywania, umieszczane są płytko pod ziemią. Mogą być przykryte asfaltem lub betonem. Długość kabli w jednym sektorze chronionym, w zależności od producenta systemu, może wynosić do 100 m lub nawet do 300 m. Zasilanie kabli i pełna kontrola zmian impedancji dokonywane są przez komputer PC ze specjalistycznym oprogramowaniem, które pozwala na identyfikację miejsca przejścia intruza i zobrazowanie tego na mapie synoptycznej. System jest szczególnie polecany tam, gdzie duże powierzchnie terenu chronionego muszą być utwardzone. Stopień skuteczności systemu impedancyjnego nie zależy od rodzaju nawierzchni, pod którą są umieszczone kable (trawa, beton, klinkier, asfalt itp.).

System radarowy
Technologie radarowej ochrony przestrzennej są z natury przystosowane do monitorowania dużych obszarów. Umożliwiają szybkie zataczanie pełnego koła, stale analizując sygnały zwrotne w celu ustalenia występowania ewentualnych ruchów w badanym obszarze. Czujki radarowe funkcjonują skutecznie na ziemi, wodzie i w powietrzu, w każdych warunkach pogodowych, a sposób oświetlenia nie ma na nie wpływu. Przy właściwym ustawieniu parametrów charakteryzują się wyjątkowo niskim współczynnikiem fałszywych alarmów.

W obserwowanym obszarze wykrywają ludzi czołgających się, idące lub biegnące osoby, pojazdy, łodzie, będące na ziemi lub nisko lecące samoloty i wszystkie inne poruszające się obiekty. Technologia radarowa, stosowana obecnie, nadzoruje duże obszary, wykazuje bardzo niski współczynnik fałszywych alarmów i jest łatwa w obsłudze. Dzięki połączeniu czujek radarowych z kontrolnym programem na komputerze PC, system pozwala na:
wczesne wykrywanie potencjalnego niebezpieczeństwa i alarm przy wtargnięciu
dowolne konfigurowanie maski obszarów chronionych / niechronionych w całej strefie działania, co pozwala na wyeliminowanie sygnałów nie objętych nadzorem
wykrywanie idącej osoby z odległości do 300 m.
wykrywanie poruszających się pojazdów z odległości do 1400 m.
prosta i zrozumiała prezentacja danych z czujek (dźwiękowa i optyczna)
współpraca z GPS dla dokładnej lokalizacji czujek radarowych w terenie
czujka radarowa umożliwia sterowanie kamerami w celu oceny zagrożenia przez operatora
operator identyfikuje zagrożenie i optymalnie planuje reakcję, która jest możliwa w ciągu sekund, nie minut
operator nie musi śledzić monitorów dopóki radar nie sygnalizuje alarmu

W technice systemów alarmowych do małych obiektów stosuje się wersje uproszczone. W linii ogrodzenia, nad ziemią tworzy się bariery mikrofalowe – układy pracujące w systemie nadajnik ® odbiornik. Nadajnik wysyła energię w formie mikrofal w kierunku odbiornika. Gdy wiązka promieni zostanie przerwana, włącza się alarm. Niestety, zdarza się, że niepotrzebnie, bo urządzenia nie rozróżniają, czy wiązkę promieni przerwał intruz, czy np. wiewiórka, spadająca z drzewa gałązka, a nawet tylko liść.

Oczywiście istnieją jeszcze inne systemy ochrony zewnętrznej obwodowej, ale poprzestańmy na tych, najczęściej spotykanych.

Chcesz w swoim obiekcie zastosować zewnętrzny system ochrony obwodowej? – skontaktuj się z naszymi konsultantami.

No Comments

Post A Comment