Глава 21. Средства технической охраны объектов

Средства обнаружения злоумышленников и пожара

Средства обнаружения злоумышленника и пожара составляют ядро комплекса охраны источников информации и других ценных объектов, так как от вероятности обнаружения вторжения и опо­вещения о нем сил нейтрализации зависит эффективность нейтра­лизации угроз. Одним из основных средств обнаружения и пожара являются извещатели.

Извещатели

Разнообразие видов охраняемых зон и их характеристик при­вело к многообразию видов и типов извещателей. Классификация их дана на рис. 21.1.

Рис. 21.1. Классификация извещателей

По назначению извещатели делятся на средства для блоки­рования отдельных объектов, обнаружения злоумышленника и пожара в закрытых помещениях, обнаружения нарушителя на открытых площадках и блокирования периметров террито­рии, здания, коридора. Такое деление обусловлено особенностя­ми указанных зон и требованиями к средствам обнаружения в этих зонах. Средства охраны помещений и открытых площадок долж­ны обнаруживать злоумышленника в любой точке этих зон, периметровые — при пересечении им периметра зоны. К средствам для охраны закрытых помещений предъявляются менее жесткие тре­бования по устойчивости средств к климатическим воздействиям, но ограждения помещения вызывают многочисленные переотра­жения излучаемых извещателями полей, и эти особенности необ­ходимо учитывать при создании и грамотной эксплуатации соот­ветствующих средств.

По виду охраняемой зоны средства обнаружения делятся на то­чечные, линейные, объемные и поверхностные. Точечные средс­тва обеспечивают охрану отдельных объектов, линейные — пери­метров, поверхностные — стен, потолков, окон, витрин и др., объ­емные — объемов помещений или открытых площадок.

По принципу обнаружения злоумышленника и пожара изве­щатели разделяют на:

•контактные;

•акустические;

•оптико-электронные;

•микроволновые (радиоволновые);

•вибрационные;

•емкостные;

•тепловые (пожарные);

•ионизационные (пожарные);

•комбинированные.

Контактные извещатели реагируют на механические дейс­твия (открывание двери, люка или окна, пролом стены, давление веса), приводящие к замыканию или размыканию Контактов извещателя, а также к обрыву тонкой проволоки или полоски фольги. Они бывают электроконтактными, магнитоконтактными, ударно-контактными и обрывными.

Электроконтактные извещатели (ДЭК-3, СК-1М, БК-1М и др.) представляют собой выключатели, которые под действием механической силы (при открытии злоумышленником двери, окон­ной рамы, форточки, шкафа и др.) размыкают или замыкают элект­рические цепи, соединяющие извещатели с приемно-контрольным прибором. Электроконтактые извещатели могут быть закамуфли­рованы под коврик перед дверью. Такой коврик представляет со­бой два металлических листа, между которыми проложен порис­тый диэлектрик с отверстиями. Листы с прокладкой помещают в оболочку из пластика или водонепроницаемой ткани и накрыва­ют материалом типового коврика. Под тяжестью злоумышленника листы замыкаются через отверстия в диэлектрике, что приводит к возникновению сигналов тревоги.

Магнитоконтактные датчики (СМК-1 (ИО 102-2), СМК-3, ДМК-П, ИО102-4, 5, 6, 15, 16 и др.) предназначены для блокиро­вания открывающихся поверхностей (дверей, окон, люков и др.), а также переносимых предметов (экспонатов музеев и выставок). Извещатель содержит геркон (герметичную стеклянную трубку с укрепленными внутри магнитоуправляемыми контактами) и пос­тоянный магнит, размещенных в одинаковых пластмассовых кор­пусах прямоугольной или цилиндрической формы. Магнит крепит­ся на подвижной части блокируемой поверхности или на музейном экспонате, геркон — на неподвижной части или на подставке экс­поната параллельно магниту на удалении не более 6-8 мм. Когда дверь, окно, люк закрыты, а экспонат находится на подставке, рас­стояние между магнитом и герконом минимальное, магнит притя­гивает контакты геркона и в зависимости от типа извещателя их замыкает или размыкает. При открывании злоумышленником по­верхности или хищении экспоната магнит удаляется от геркона и контакты меняют свое положение на противоположное. Возникает сигнал тревоги.

Ударноконтактные датчики («Окно-4», «Окно-5», «Окно-6» (ИО-303-6), УКД-1М, ВМ-12М, ДИМК и др.) обеспечивают бло­кирование поверхностей, прежде всего, оконных стекол, разруша­ющихся от удара. Принципы работы основаны на замыкании или размыкании электрических контактов во время их колебаний пос­ле удара по стеклу, к которому приклеен корпус датчика. Один кон-

такт извещателя прикреплен к его корпусу, на конце другого, уп­ругого контакта укреплен массивный груз. В силу инерционнос­ти этого груза гибкий контакт при колебаниях корпуса практичес­ки не изменяет своего положения, в результате чего он замыкается или размыкается с движущимся вместе с корпусом другим контак­том. В современных ударноконтактных извещателях предусмот­рен винт для регулировки чувствительности извещателя к удару. Изменением чувствительности минимизируются ложные срабаты­вания извещателя для конкретной помеховой обстановки.

Основу обрывных извещателей составляют тонкий провод, алюминиевая фольга и токопроводящий слой стекла или пленки. Провода диаметром 0,1-0,25 мм применяются для блокировки де­ревянных и прочих некапитальных конструкций помещения, ре­шеток окон, небольших временных стоянок. Провод проклады­вается по всей внутренней блокируемой поверхности параллель­ными рядами с расстоянием между рядами проволоки не более 200 мм, заделывается внутрь или вокруг стержней решеток окон, навешивается на кусты и деревья на высоте около 1 м вокруг ох­раняемой стоянки. Блокировку внутренних металлических реше­ток производят путем обвивания горизонтальных и вертикальных прутьев проводом с шагом витка 30-70 мм. Провод, уложенный на поверхности, маскируют шпаклевкой с последующим окрашива­нием или покрывают листовым материалом (оргалитом, фанерой и др.).

Обрывные извещатели «Трос-1», «Кувшинка» и «Трепанг», применяемые для охраны мест временного расположения людей, техники, грузов, различных объектов и территории, обеспечивают блокирование рубежа максимальной протяженности 1,5, 2 и 5 км соответственно. Контакт между проводами после обрыва восста­навливается путем сплавления концов проводов при помощи спич­ки или зажигалки.

Фольга алюминиевая толщиной 0,008-0,015 мм и шириной 6-10 мм применяется в основном для блокирования остеклен­ных поверхностей площадью не более 8 м². Например, извещатель «Фольга-С» комплектуется самоклеящейся фольгой шириной 10 мм, толщиной 14 мкм и длиной 5-20 м. Фольга наклеивается по периметру стекла на удалении нескольких мм от рамы и закрашивается краской под цвет рамы или фона стеклянной поверхности. К фольге крепится шлейф в виде гибкого провода (ПМВГ-0,2 или аналогичного).

Обрывные извещатели имеют высокую помехоустойчивость и широко применяются для блокирования поверхностей (на пролом и стекла на разбивание) и периметров.

Акустические извещатели для обнаружения злоумышленни­ка используют акустические волны в звуковом и ультразвуковом диапазонах, которые возникают при разрушении им механических преград или отражаются от нарушителя при проникновении его в охраняемое помещение. Акустические извещатели, реагирующие на акустические сигналы при разрушении злоумышленником бло­кируемой поверхности, являются пассивными, ультразвуковые из­вещатели излучают акустические волны и являются активными.

Пассивные акустические извещатели («Грань-1,2»,«Шорох-1», «Гюрза-050М», «Окно-1» и др.) применяются для защиты строительных конструкций (окон, витрин, стен, потолков, полов, сейфов и др.). В них внешний акустический сигнал, возникающий при раз­битии и взломе, преобразуется в электрический. При соответствии текущих признаков акустического сигнала эталонным формирует­ся сигнал тревоги.

Для преобразования акустических сигналов в электрические применяют в основном поверхностные и воздушные пьезоэлект­рические и электромагнитные датчики. Мембрана поверхностно­го датчика крепится (приклеивается) к защищаемой поверхности, воздушные акустические извещатели воспринимают воздушные акустические волны.

С целью уменьшения вероятности ложных тревог от акусти­ческих помех увеличивается количество используемых для иден­тификации демаскирующих признаков и усложняются алгоритмы их обработки. Например, поверхностный пьезоэлектрический извещатель «Грань-2» выдает сигнал тревоги при наличии трех при­знаков: определенной амплитуды вибрации корпуса извещателя, приклеенного к блокируемой поверхности, уровня и числа импуль­сов от разрушительных воздействий за время 15 с. В перспектив­ном бесконтактном извещателе о разбитии стекла «Арфа» произво­дится цифровая двухканальная обработка акустических сигналов микропроцессором по 5 признакам разбития стекла. В звуковом извещателе «Class Tech» (Visonic Ltd) реализована так называемая технология компьютерного распознавания акустического образа (КРАО). Звуки, обнаруженные электретным микрофоном, преоб­разуются в цифровые сигналы, которые обрабатываются процессо­ром. Трехэтапный статистический анализ и процесс принятия ре­шения используют 18 различных признаков для надежного отли­чия настоящих тревог от ложных.

Ультразвуковые датчики (ДУЗ-4, ДУЗ-4М, ДУЗ-5, ДУЗ-12, «Фикус-МП-2», «Эхо-2», «Эхо-3» и др.) генерируют сигнал тревоги при появлении злоумышленника в контролируемой зоне охраняе­мого помещения. Извещатель содержит излучатель акустической волны в ультразвуковом диапазоне, приемник (акустоэлектрический преобразователь) и электронный блок обработки. Излучатель посылает в охраняемое помещение акустическую волну с частотой выше 23 кГц. В результате интерференции прямых и отраженных волн в помещении возникают «стоячие» волны. При появлении в помещении человека, а также пламени пожара изменяется конфи­гурация отражающих поверхностей и характер «стоячих волн», а следовательно, изменяется уровень акустического сигнала на входе приемника, что приводит к появлению сигналов тревоги на выходе электронного блока. Снижение влияния помех достигается регу­лировкой чувствительности приемника. На таком принципе рабо­тают извещатели типа ДУЗ. Однопозиционный извещатель ДУЗ-12 обеспечивает охрану помещения объемом 0,3-150 м³. Извещатель ДУЗ-4М допускает подключение до 3 пар излучатель-приемник и позволяет защитить одновременно до трех помещений общим объ­емом до 2000 м³, а ДУЗ-5 обеспечивает работу до 10 пар и охрану до 5 помещений общим объемом до 5000 м³.

С целью снижения влияния акустических помех в более сов­ременных ультразвуковых извещателях предусмотрена селекция акустического сигнала по величине изменения его частоты в со­ответствии с эффектом Допплера. Эффект Допплера проявляется в изменении частоты сигнала, отраженного от движущейся повер­хности. Если поверхность удаляется от источника звука, то час­тота уменьшается, когда приближается — частота увеличивается. В приемнике извещателя в результате измерения изменения частоты принимаемого акустического сигнала относительно частоты из­лучаемого выявляется отраженный от движущегося человека сиг­нал на фоне других сигналов, отраженных от неподвижных пред­метов. Для уменьшения ложных срабатываний необходимо также учитывать следующие требования по установке акустических извещателей:

т высота установки — 1,5...2,5 м от пола;

i не допускается установка извещателя непосредственно над ба­тареями отопления, около форточки или фрамуги, вблизи окон­ных штор, декоративных растений и других предметов, колеб­лющихся под действием воздушных потоков в помещении; I на период охраны должны быть закрыты все окна, форточки и фрамуги, отключена принудительная вентиляция и калорифе­ры, выключены или отключены любые источники акустичес­ких сигналов (телефоны, электрические звонки, репродукторы и т. д.).

В оптико-электронных извещателях для обнаружения зло­умышленника и пожара используются инфракрасные лучи. По при­нципу действия такие извещатели делятся на активные и пассив­ные. Активные инфракрасные излучатели состоят из одной или не­скольких пар излучателя ИК-лучей и фотоприемника. Сигнал тре­воги формируется при пересечении ИК-луча злоумышленником.

Излучатель активного оптико-электронного извещателя созда­ет узкий луч света в ИК-диапазоне, который в дежурном режиме освещает его фотоприемник. При пересечении луча злоумышлен­ником или появлении на пути его распространения дыма уровень сигнала на выходе фотоприемника резко уменьшается, что приво­дит к формированию сигнала тревоги. В литературе активные оп­тико-электронные извещатели называют также фотоэлектрически­ми. В качестве источников излучения используются лампы нака­ливания, размещаемые в кожухе с отражателем и закрытые про­зрачными для ИК-лучей фильтрами, и светодиоды, излучающие свет в ИК-диапазоне. В качестве светочувствительных элементов приемника применяются фотодиоды и фототранзисторы.

Так как излучатели создают узкие лучи в ИК-диапазоне, то ак­тивные оптико-электронные излучатели используются в основном для блокирования длинных поверхностей — коридоров, стен, заборов, периметров территории и зданий, т. е. выполняют функции линейных извещателей. С целью повышения надежности блокиро­вания создают несколько параллельных лучей с помощью средств, в комплект которых входит соответствующее количество пар из-лучатель-фотоприемник. Например, активный оптико-электрон­ный извещатель «Мак» создает до 16 лучей. Количество парал­лельных лучей может быть увеличено также переотражением луча с помощью входящих в состав некоторых извещателей отражате­лей. Оптико-электронные излучатели с отражателями применяют для блокирования дверных и оконных проемов. Если укрепить на внутренней стороне двери отражатель, а излучатель и приемник устанавливаются рядом на верхней части дверной рамы, то сиг­нал тревоги возникает не только при пересечении злоумышленни­ком луча, но и при открывании двери. Например, применяемые для этого извещатели ДОП-1,2 обеспечивают длину блокируемой по­верхности 0,4-2,5 м, а ДОП-3 — 0,5-5 м.

Оптико-электронные извещатели используются также для об­наружения пожара, сопровождаемого обильным образованием ды­ма. Дым может ослабить луч извещателей, применяемых для бло­кирования поверхностей до уровня, при котором происходит фор­мирование сигнала тревоги. Специальные пожарные извещатели постоянно контролируют оптическую плотность воздуха возле по­толка помещения. Пожарный извещатель имеет полость, в которой установлены излучающий светодиод и фотодиод приемника. При попадании внутрь оптической камеры частиц дыма рассеянный ими ИК-свет освещает фотодиод. Срабатывание извещателей с вы­дачей сигнала «Пожар» происходит при задымлении среды, снижа­ющей ее прозрачность на 0,05-0,2 дБ/м.

Пересечение лучей активных оптико-электронных извещате­лей мелкими животными, птицами, листьями или другим мусо­ром при сильном ветре, а также атмосферные осадки (сильный ту­ман, ливень, снегопад) могут вызвать ложные тревоги. С целью их уменьшения модулируют луч при его излучении и вводят при фор­мировании сигнала тревоги задержку на время перекрытия луча, называемую чувствительностью к перекрытию луча.

Модуляция луча осуществляется путем подачи на излуча­тель импульсного питающего напряжения. Например, в извешателе «Мак» длительность излучения составляет 30 мкс с частотой повторения 50 Гц. Демодуляция сигнала в приемнике производит­ся синхронным детектором, на выходе которого возникает сигнал при несовпадении информационных и опорных сигналов. В качес­тве опорного сигнала для детектора используется последователь­ность импульсов, модулирующая луч и передаваемая от излучате­ля к приемнику по дополнительному проводному или радиоканалу синхронизации. Ложная тревога в этом случае возникает при сов­падении времени прерывания светового импульса помехой с вре­менем его излучения, что маловероятно. Действительно, при ис­пользовании извещателя «Мак» и равной вероятности по времени появления помехи в зоне луча вероятность ложной тревоги состав­ляет величину, равную отношению времени излучения светового импульса к периоду импульсной последовательности, т. е. поряд­ка 0,015.

Для уменьшения этой величины при формировании сигнала тревоги учитывается время прерывания луча злоумышленником и помехой. Даже бегущий человек не может прервать луч на вре­мя менее 0,1-0,5 с. Введение временной задержки устраняет влия­ние на работу извещателя мелких быстродвижущихся животных и птиц.

Сочетание рассмотренных способов позволяет существенно снизить вероятность ложных тревог. Кроме того, при установке из­вещателя в месте эксплуатации необходимо также учитывать при­нципы их работы и исключить попадание в зону действия луча ка­чающихся от ветра штор в помещении и веток деревьев на откры­том пространстве, прямого солнечного света и света автомобиль­ных фар.

Пассивные оптико-электронные извещатели формируют сиг­нал тревоги при попадании на вход термочувствительного эле­мента ИК-излучений от злоумышленника или от очага пожа­ра. Эффективность работы пассивного извещателя тем выше, чем больше разность между температурой источника тепла и темпера­турой фона. При разнице менее (2-3)° С извещатель «слепнет», т. е. электрический сигнал в блоке обработки, соответствующий теп­ловому излучению злоумышленника или пожара, не отличается от помех.

В современных пассивных ИК приборах применяется схема автоматического увеличения чувствительности пропорциональ­но росту температуры в помещении, но при этом может также уве­личиться вероятность ложной тревоги. В зависимости от типа оп­тики извещатель имеет различные зоны обнаружения: от однолучевой длиной до 50 м и углом обзора 10-50 градусов до поч­ти объемной, состоящий из 3-5 «вееров» по 10-16 лучей в каж­дом. Извещатель с зоной обзора в виде конуса с углом обзора око­ло 70 градусов («Квант-3») устанавливается на потолке помещения и применяется для охраны экспонатов музеев. Диаграмма зон обна­ружения формируется оптической системой извещателя на основе зеркал или линз Френеля. Современные извещатели комплектуют­ся несколькими видами сменной оптики. Например, в извещателях «Фотон-1М, 2» формируется несколько чувствительных зон в од­ной плоскости. «Фотон-4» способен формировать зону обнаруже­ния, состоящую из 32 чувствительных лучей в вертикальной и го­ризонтальной плоскостях. «Фотон-5» создает две сплошные верти­кальные чувствительные зоны большой площади, позволяющие с высокой вероятностью обнаруживать источники тепла. В извеща-теле «Фотон-6» путем использования сменных линз Френеля могут создаваться 3 вида зон обнаружения: вертикальная типа «занавес», объемная в виде многоуровневых секторов и узкая типа «коридор». Так как пассивные оптико-электронные извещатели чувстви­тельны к любым ИК-излучениям, в том числе батарей отопления, кондиционеров, к солнечным лучам, то с целью снижения веро­ятности ложной тревоги в извещателях сигнал тревоги формиру­ется при последовательном пересечении источником ИК-излучений чувствительных зон. С учетом этого извещатель нужно уста­навливать в помещении таким образом, чтобы исключалось движе­ние злоумышленника к объекту защиты в створе луча. При выбо­ре места размещения извещателей в помещении необходимо также руководствоваться следующими соображениями:

•извещатель не должен освещаться солнцем, особенно если пе­ред окном имеются деревья, крона которых может создавать блики;

•извещатель не следует устанавливать так, чтобы он или стена по противоположной стороне охраняемого участка освещались дальним светом автомобильных фар;

• извещатель не следует располагать на расстоянии менее 1,5 м от вентиляционного отверстия и батареи центрального отопления.

Повышенная помехоустойчивость по отношению к помехам в видимом и ИК-диапазонах света достигается также использовани­ем для обнаружения очагов горения открытым пламенем датчиков ультрафиолетового излучения и цифровой обработки сигналов от фотоприемника. Примерами таких извещателей могут служить по­жарные извещатели ИП329-2 («Аметист») и ИП 329-1 («Пламя»).

Микроволновые (радиоволновые) извещатели используют для обнаружения злоумышленников электромагнитные волны в СВЧ диапазоне (9-30 ГГц). Они содержат СВЧ генератор, прием­ник и передающие и приемные антенны. Так как на электромагнит­ное поле в СВЧ диапазоне не влияют акустические помехи, свет и в существенно меньшей степени атмосферные осадки, то эти из­вещатели все более широко применяются для охраны помещений, открытых пространств и периметров.

В зависимости от вида электромагнитного поля микроволно­вые излучатели делятся на радиолучевые и радиотехнические.

В радиолучевых извещателях для блокирования периметров («Радий-1», «Пион-Т (ТМ)», «Риф-РЛ», «Гарус», «Лена-2», «Протва», «Витим») антенна излучателя формирует узкую диаграмму на­правленности в виде вытянутого эллипсоида с высотой и шири­ной в середине зоны обнаружения 2-10 м. Длина одного участка обнаружения достигает 300 м. При пересечении человеком элект­ромагнитного луча, излучаемого передающим устройством в сто­рону приемника, уменьшается из-за экранирующих свойств чело­века напряженность поля в точке приема, в результате чего возни­кает сигнал тревоги.

Радиоволновые объемные извещатели формируют объемную зону обнаружения, заполняющую электромагнитным полем весь объем помещения. Для снижения мощности излучения, что важ­но для безопасности обслуживающего персонала и повышения по­мехоустойчивости, в современных извещателях предусматривает­ся импульсный режим работы. Кроме того, для уменьшения лож­ных тревог в схеме объемных извещателей реализуется принцип селекции на основе эффекта Допплера.

Радиотехнические извещатели обнаруживают злоумышленни­ка по изменениям им характеристик СВЧ поля. Электромагнитное поле создается одним или несколькими СВЧ передатчиками. В ка­честве передающий антенны применяется специальный радиочас­тотный кабель, прокладываемый вдоль периметра охраняемой тер­ритории. Антенна приемника размещается в центре территории или в виде кабеля, параллельного передающему. При вторжении злоумышленника в чувствительную зону извещателя характерис­тики сигнала на входе приемника изменяются, что вызывает сиг­нал тревоги.

Способ обнаружения злоумышленника с помощью размеща­емой в центре охраняемой территории антенны приемника ре­ализован в быстро развертываемой радиотехнической системе «Виадук»», предназначенной для обнаружения вторжения в охра­няемую зону злоумышленников, двигающихся ползком, согнув­шись или в полный рост со скоростью 0,5-6 м/с. Передающий ра­диочастотный кабель располагается по периметру на расстоянии 150-300 м от антенны приемника.

В извещателе «Бином» (Россия) и «S-Trax» электромагнитное поле создается между двумя параллельно проложенными коакси­альными кабелями с отверстиями. Кабели укладываются по пери­метру блокируемой территории в землю на глубине 10-15 см и на расстоянии 2-3 метров друг от друга. Из отверстий кабеля, подклю­ченного к генератору, «вытекает» электромагнитное поле и «втека­ет» в отверстия кабеля, подключенного к приемнику. Кабели этих извещателей создают зону обнаружения шириной до 10 м и высо­той и глубиной около 70 см. Закапывание кабелей в землю позво­ляет применять этот извещатель для обнаружения подкопа, обес­печивает его хорошую маскировку, высокую помехоустойчивость от транспорта, однако на чувствительность этого извещателя вли­яет электропроводность грунта.

К вибрационным относятся извещатели, обнаруживающие злоумышленника по создаваемой им вибрации в грунте при дви­жении, в легком заборе (типа сетки «рабица») при попытке пре­одоления его нарушителем, при открывании дверей, окон, люков и др. конструкций. Вибрационные извещатели отличаются от акустических инфразвуковым диапазоном воспринимаемых ими час тот колебаний блокируемой поверхности. В зависимости от физи­ческой природы преобразования механического давления в элект­рический сигнал вибрационные извещатели бывают электретные, магнитные, волоконно-оптические, трибоэлектрические. Если датчики извещателя размещаются в грунте, то вибрационные извещатели называют также сейсмическими.

В вибрационных извещателях чувствительные элементы вы­полняются в виде отдельных (пьезо- и электромагнитных) датчи­ков, кабелей и шлангов с жидкостью. В электретных и трибоэлек трических кабелях создается электрическое поле, в кабелях типа «Guardwire 400» — магнитное поле, в световодах — световой луч. Датчики укрепляются на защищаемой поверхности, кабели наве­шиваются на проволочные заборы, ими опутываются ручки две­рей, люков, краны трубопроводов, шланги закапываются в грунт. В результате механических воздействий нарушителя на чувствительные элементы вибрационных извещателей в них возникают 1 электрические сигналы (в электромагнитных, магнитных, пьезо- электрических, трибоэлектрических, электретных) или изменяются характеристики светового сигнала. Изменение давления в лю­бой точке шланга жидкостного извещателя, вызванное вибрацией, передается к гидрофону, преобразуется в электрический сигнал, который при превышении заданного уровня вызывает сигнал тре­воги. Сигнал тревоги возникает также при попытках разрушения злоумышленником кабелей.

Для надежной селекции сигналов, вызванных злоумышленни­ком, от помех производится постоянно усложняемая в новых ти­пах извещателей обработка сигналов от чувствительных элемен­тов. Например, в периметровом волоконно-оптическом извещате­ле «Ворон» (Московский технический университет связи и инфор­матики, АО «Рефлектор») повышение помехоустойчивости дости­гается применением 4 канального процессора, обучаемого после монтажа на конкретном объекте с имитацией пересечения наруши­телем заграждения.

Емкостные извещатели («Ромб-К4», «Пик», «Барьер-М», f «Риф», «Градиент» и др.) создают сигналы тревоги при приближении злоумышленника к объекту охраны. С точки зрения радиотех­ники движение злоумышленника можно представить как прибли­жение токопроводящей поверхности достаточно большой площа­ди, являющейся моделью злоумышленника, к токопроводящей по­верхности антенны емкостного извещателя, размещенной на объ­екте охраны. В качестве антенны может быть использована токопроводяшяя поверхность охраняемого объекта (например, сейфа) или электрический провод, укрепляемый в оконных или дверных проемах, шкафах, на стенах складов и т. д. Между человеком и ан­тенной существует распределенная емкость, величина которой об­ратно пропорциональна расстоянию между ними. Принцип рабо­ты емкостных извещателей состоит в изменении эквивалентной (собственно контура и распределенной) емкости контура генерато­ра сигналов извещателя, вызванной увеличением распределенной емкости между приближающимся нарушителем и антенной изве­щателя. Изменение емкости приводит к изменению частоты гене­ратора и уменьшению амплитуды связанного с ним контура, на­строенного на частоту генератора при отсутствии вблизи антенны человека. Несовпадение частот в контурах приводит к снижению амплитуды колебаний во втором контуре, уменьшение которой ме­нее порога вызывает сигнал тревоги. Чувствительность емкостных датчиков оценивается максимальным расстоянием приближения к антенне, которое составляет 10-30 см.

Для обнаружения пожара применяются извещатели, реагиру­ющие на демаскирующие признаки пожара — повышенную кон­центрацию дыма в воздухе, высокую температуру и излучения от­крытого пламени. В различных условиях эти демаскирующие при­знаки имеют разную информативность.

На повышение температуры в помещении реагируют тепло­вые извещатели. Тепловые извещатели применяют в помещениях, в которых при возгорании быстро повышается температура возду­ха. Тепловые извещатели делят на максимальные и дифференци­альные. Максимальные подают сигнал тревоги при превышении значения температуры воздуха температуры срабатывания изве­щателя.

В качестве чувствительных к температуре элементов в них применяются:

• терморезисторы, уменьшающие свое сопротивление при повы­шении температуры;

• термобиметаллические пластины с разными коэффициентами теплового расширения, изгибаемые и размыкающие электри­ческие контакты при повышении температуры;

• легкоплавкие сплавы (Вуда с температурой плавления 60,5°С, дАрсе — 79°С), замыкающие при нормальной температуре кон­такты извещателя;

• термоферриты с уменьшающейся с повышением температу­ры магнитной проницаемостью и используемые в качестве сер­дечников электромагнитных реле, которые размыкают контак­ты при снижении магнитного поля менее уровня срабатывания реле.

В извещателях с терморезисторами уменьшение сопротивле­ния приводит к увеличению силы протекающего через них тока. При превышении его значения заданного (эталонного) возникает сигнал тревоги. Изменяя эталонное значение силы тока, можно настроить извещатель на требуемую максимально допустимую тем­пературу.

Максимальные тепловые извещатели имеют достаточно боль­шую инерционность (30-90 с), обусловленную временем нагрева­ния чувствительного элемента до температуры срабатывания.

Меньшую инерционность и большую устойчивость к измене­ниям внешней среды имеют дифференциальные тепловые извещатели. Дифференциальный извещатель содержит два чувствитель­ных элемента, один из которых (внешний) контактирует с возду­хом среды, а другой — внутренний, размещен внутри корпуса из­вещателя и непосредственного контакта с окружающей средой не имеет. Сигналы с каждого из чувствительных элементов подаются на входы дифференциального усилителя. Сигнал на выходе этого усилителя пропорционален разности входных сигналов. Когда тем­пература обоих чувствительных элементов одинакова, то сигнал на выходе усилителя близок к нулю. Медленное повышение тем­пературы воздуха в помещении из-за, например, жаркой погоды не изменяет уровень сигнала на выходе дифференциального уси­лителя. При быстром изменении температуры воздуха нагревание чувствительных элементов происходит с разной скоростью. В результате этого входные сигналы отличаются по величине, уровень сигнала на выходе усилителя увеличивается, что приводит к фор­мированию сигнала тревоги.

Так как дым является наиболее информативным признаком по­жара и, что особенно важно, на начальном этапе возгорания, ког­да нет еще открытого пламени, то наиболее широко применяются пожарные извещатели, реагирующие на дым. По принципам рабо­ты различают оптические и ионизационные извещатели. В опти­ческом извещателе измерительная камера с отверстиями для пос­тупления воздуха содержит ИК-излучатель (светодиод) и фотопри­емник (фотодиод), расположенные друг против друга. При отсутс­твии в воздухе дыма свет от излучателя попадает на фотоприем­ник почти без затухания. При задымленности воздуха световой по­ток на элементе фотоприемника уменьшается, сигнал на его выхо­де снижается до порогового значения.

В ионизационных извещателях вместо света используется поток радиоактивного слабого излучения частиц плутония-239 со сверхнизкой излучающей активностью 10 мкКю и америций-241 с активностью 0,8-0,9 мкКю. Поток радиоактивных излучений на­правляется в 2 камеры. В измерительную камеру проходит окружа­ющий воздух, а контрольная камера изолирована от воздуха. При отсутствии дыма в измерительной камере разность сигналов на выходах детекторов мала. В случае появления дыма в ней интен­сивность потока снижается, разность уровней сигналов детекторов возрастает, возникает сигнал тревоги. Ионизационные извещатели относятся к наиболее надежным пожарным датчикам, их конструк­ция обеспечивает полную радиационную безопасность. Но их не рекомендуется устанавливать в детских учреждения, школах, жи­лых помещениях и других местах, где они могут быть изъяты и ра­зобраны детьми или чрезмерно любопытными взрослыми. Кроме того, после окончания срока эксплуатации (более 5 лет) ионизаци­онных извещателей необходимо захоронение содержащихся в них радиоактивных веществ. Качественное сравнение ионизационных и оптических извещателей при различных видах горения приведе­ны в табл. 21.1 [10].

Таблица 21.1

Вид горения	Способ обнаружения
Ионизационный	Оптический
Открытое горение древесины	+	-
Тление древесины	—	+
Тление хлопка	+	+
Открытое горение пластмассы	+	' +
Горение жидкости с выделением сажи	-	+
Горение керосина	+	-

Указанные извещатели являются точечными и используются в \ основном для помещений типовой конфигурации. Для обнаружения возгорании в длинных и узких помещениях или конструкци­ях (кабельных каналах, транспортных депо, химических реакторах J: и др.) применяют линейные тепловые извещатели и традиционные периметровые инфракрасные извещатели.

Линейный тепловой извещатель представляет собой кабель, содержащий 4 медных проводника, каждый из которых покрыт оболочкой из материала с отрицательным температурным коэффи­циентом. Оболочки проводников в кабеле плотно прижаты друг к другу. Концы проводников попарно соединены друг с другом, об­разуя две петли. Сопротивление между петлями зависит от сопро­тивления оболочек, значение которой изменяется при изменении |их температуры. Блок обработки линейного теплового извещателя формирует сигнал тревоги при снижении этого сопротивления ме­нее заданного значения.

Периметровые инфракрасные извещатели реагируют на повы­шение величины затухания среды за счет ее задымленности так же, как реагируют они на пересечение луча злоумышленником.

Однако не все виды возгорании, особенно на начальном эта­пе, сопровождаются интенсивным выделением дыма. Для обнару­жения пламени используются ультрафиолетовые и инфракрасные извещатели пламени. Ультрафиолетовый извещатель представля­ет собой высоковольтный газоразрядный датчик с чувствитель­ностью в области ультрафиолетового диапазона (220-280 мкм).

Ультрафиолетовые лучи от открытого пламени ионизируют газ между электродами датчика и увеличивают ток разряда, что ис­пользуется в устройстве обработки для формирования сигнала тревоги. Оптические инфракрасные извещатели реагируют на из­лучение открытым пламенем пожара инфракрасных лучей, анало­гичных инфракрасному излучению человеком.

Многообразие видов пожара и их демаскирующих признаков вынуждает разработчиков пожарных извещателей к созданию ком­бинированных извещателей, срабатывающих на различные при­знаки разных видов пожара.

Основной проблемой при создании и применении извещате­лей остается обеспечение высокой вероятности обнаружения зло­умышленника (для охранных извещателей) и пожара (для охранно-пожарных и пожарных извещателей) и малой вероятности ложных срабатывания. Для исключения психологического привыкания ох­ранников к ложным тревогам, которое негативно отражается на их отношении к службе, ложное срабатывание не должно происхо­дить чаще одного раза в течение 1-2 тысяч часов.

Повысить надежность обнаружения злоумышленника или по­жара можно путем дублирования извещателей с разными принци­пами обнаружения. Но при простом дублировании одновременно возрастает вероятность ложных тревог, так как приемно-контрольный пункт реагирует на сигнал тревоги, в том числе ложный, от каждого извещателя. Для повышения вероятности обнаружения злоумышленника и пожара при малых значениях вероятности лож­ной тревоги в комбинированных извещателях усложняется алго­ритм обработки сигналов от разных датчиков.

В периметровых комбинированных извещателях «Протва-3,4» вибрационный извещатель навешивается на забор, под ним зону обнаружения формирует радиолучевой извещатель, а в грунт ук­ладывается радиотехнический извещатель типа «Бином». В ком­бинированном извещателе для охраны особо протяженных пери­метров «Гоби» предусмотрена возможность комплектации различ­ными видами датчиков: контактными, вибрационными, радиолу­чевыми, емкостными и др.