2 ЭЛЕКТРОЗАМКИ

Появление электрозамков было вызвано двумя факторами: необходимостью повышения защиты механических замков и возможностью дистанционного управления их состоянием. Для этого механические замки стали объединять с электрическими компонентами и электронными устройствами набора кода, считывания магнитных или электронных карточек. Для открывания двери с таким замком уже недостаточно наличия только механического ключа.

Благодаря этим качествам, электрозамки стали неотъемлемой частью различных систем контроля и управления доступом (СКУД). На объектах жилого сектора они нашли пока еще ограниченное применение из-за сравнительно высокой стоимости и необходимости бесперебойного энергообеспечения. В настоящее время чаще всего некоторые типы электрозамков применяют для оборудования подъездных дверей жилых многоквартирных домов, гостиниц, общежитии и т. п. Для дистанционного управления электрозамки оснащают бесключевыми кодовыми устройствами - электронными либо (значительно реже) электромеханическими.

Тот факт, что электрозамки предназначались, в первую очередь, для использования в различных СКУД, определил многообразие их тактико-технических характеристик и функциональных возможностей. Однако, как показала практика, для объектов жилого сектора ассортимент выпускаемых электрозамков явно избыточен. Поэтому в данном разделе основное внимание будет уделено именно тем типам замков, которые наиболее подходят для использования в жилом секторе.

Электрозамки можно подразделить на электромеханические, электромагнитные и электронные.

2.1. Электромеханические замки и защелки

По способу приведения в действие засова электромеханические замки подразделяют на замки с электроблокировкой (рисунок 13), моторные и соленоидные замки.

Принцип работы замков с электроблокировкой следующий. Когда дверь открыта, взводной ригель и защелка выдвинуты из корпуса замка. При закрывании двери защелка входит в отверстие в запорной планке и фиксирует дверь, а взводящий ригель, для которого в запорной планке нет специального отверстия, утапливается в корпус и его пружина находится в сжатом состоянии. В связи с тем, что эта пружина очень тугая, головку ригеля усиливают наконечником из твердосплавного материала.

При подаче электропитания якорь притягивается к катушкам соленоида и сбрасывает фиксатор пружины. Защелка втягивается в корпус замка, что позволяет открыть дверь. После того, как дверь будет открыта, а затем закрыта, она вновь окажется в запертом состоянии. На этом принципе построены электрозамки большинства известных фирм. Если замок снабжен ключевым механизмом секретности, то он запирается на засов обычным ключом. Открыть (втянуть в корпус замка) засов можно либо ключом, либо подачей электропитания на катушки. Различные режимы работы замка определяются наличием или отсутствием механизма секретности, якоря или зацепа. Недостатком таких замков является то, что взводящий ригель и засов выступают из торца двери и создают угрозу для одежды и имущества людей, проходящих через дверной проем.

В моторных замках засов принудительно втягивается в корпус замка с помощью электродвигателя постоянного тока и выходит из корпуса под воздействием пружины. В корпусе находится блок управления, включая таймер, благодаря которому засов выходит из корпуса замка через установленное время (порядка 2...20 с) после его открывания электрическим импульсом. Моторные замки являются сложными, высоконадежными, но и достаточно дорогостоящими устройствами. На объектах жилого сектора они практически не используются: основная область их применения - компьютерные СКУД в банках, государственных, правительственных учреждениях.

В соленоидных замках засов является сердечником соленоида и перемещается под действием его электромагнитного поля, преодолевая усилие пружины. Соленоидные замки достаточно просты по своей конструкции и сравнительно недороги. Основными их недостатками являются большой пусковой ток (порядка 2 - 3 А) и неуправляемость при отсутствии электропитания.

Электромеханические замки могут быть накладного и врезного типа. Накладные замки конструктивно напоминают обычный накладной замок. Все модели накладных электромеханических замков имеют цилиндр с наружной стороны, что позволяет открыть замок ключом при отключении электроэнергии. Как правило, на корпусе замка имеется механическая кнопка для открывания замка изнутри. Если замок должен открываться только подачей напряжения (например, посетитель не должен иметь возможность сам открыть замок и покинуть помещение), могут использоваться модели без кнопки. Такие модели имеют цилиндровый механизм на корпусе для открывания замка изнутри механическим ключом в аварийной ситуации. Наконец, универсальные модели имеют на корпусе и кнопку и цилиндр. При этом кнопка может быть заблокирована ключом, и тогда замок может быть открыт только подачей напряжения. Блокировка кнопки в нажатом состоянии переведет замок в состояние "постоянно открыто". Все типы накладных замков имеют модификации для дверей, открывающихся наружу и внутрь помещений. А ряд типов, кроме того, имеют модели для право- и левосторонних дверей. Накладные замки наиболее часто используются на деревянных и стальных дверях, калитках и т.п. Врезные электромеханические замки, как правило, могут устанавливаться на любые двери: открывающиеся внутрь и наружу, лево- и правосторонние. Это достигается переворотом защелки и взводящего ригеля замка. Различные модели врезных замков предназначены для деревянных, стальных, профильных алюминиевых и пластиковых дверей различного веса и конструкции. Ряд моделей врезных замков могут иметь дополнительные засовы, управляемые от ключа, а также приводы для вертикальных засовов (система так называемого "трехточечного запирания"). Такие модели представляют по своей сути объединение в едином корпусе "дневного" электрозамка, управляемого от домофона, кодовой панели или считывателя карточек, и "ночного" замка для надежного запирания двери.

Рисунок 13 - Замок с электроблокировкой (рычаги и тяги не показаны)

Электрозащелки представляют собой ответную часть замка и используются совместно с обычным механическим замком. При подаче управляющего напряжения разблокируется фиксатор элекрозащелки и дверь может быть открыта при выдвинутом положении ригеля механического замка. При этом дверь может быть открыта только в период подачи напряжения на электрозащелку, после снятия напряжения дверь останется в запертом состоянии. Это важное отличие электрозащелки от электромеханического замка. К механическому замку, работающему совместно с электрозащелкой, предъявляются определенные требования. Понятно, что защелка замка не должна открываться поворотом рукоятки замка, иначе сама защелка оказывается бессмысленной. Однако если система управляет доступом только "на вход", замок может иметь поворотную рукоятку с внутренней стороны, это позволит открыть дверь изнутри не только подачей напряжения на защелку, но и просто поворотом ручки замка. Для работы совместно с замками, имеющими не только защелку, но и засов, управляемый механическим ключом, существует ряд моделей с "длинной планкой", имеющих прорезь для засова. Возможность открывания замка механическим ключом позволит открыть дверь в случае выхода из строя электроники.

Электрозащелки, как правило, применяются на относительно нетяжелых внутренних дверях, однако существуют модели, которые могут применяться и на более тяжелые стальных дверях.

Наиболее распространены нормально-закрытые защелки, которые открываются при подаче электрического импульса и остаются открытыми до тех пор, пока дверь не откроется и не будет вновь закрыта. Такие защелки могут использоваться либо совместно с механическими замками, либо самостоятельно. Защелки, которые остаются открытыми только пока на них подано напряжение, используются в различных СКУД. Нормально-открытые защелки, которые находятся в закрытом состоянии при наличии электропитания, а при его снятии открываются, используют, главным образом, на дверях аварийных или пожарных выходов из зданий.

2.2. Электромагнитные замки

Электромагнитные замки выгодно отличаются от электромеханических отсутствием быстро изнашивающихся деталей и отсутствием ключевого отверстия. Основными частями замка являются корпус, в котором размещается электромагнит, и якоря (рисунок 14), изготовленного из стали или специального сплава высокой магнитной проницаемости. Запирающую функцию, то есть роль засова выполняет сила притяжения между ними, создаваемая магнитным полем. Электромагнитные замки с плоским якорем выпускают двух видов: с якорем, работающим на отрыв и с якорем, работающим на сдвиг. В обесточенном состоянии все замки нормально открыты. Современные материалы и технологии позволяют получить силу притяжения более 500 кГс при малых габаритах замка и сравнительно небольшом потреблении. Замки с якорем "на отрыв" изготавливают в накладном варианте, а с якорем "на сдвиг" - в накладном и врезном вариантах.

а) Замки с одним электромагнитом



б) Замок с двумя независимыми электромагнитами



Рисунок 14 - Электромагнитные замки

Для входных дверей подъездов используют электромагнитные замки с силой удержания от 200 до 600 кг, при этом ток потребления таких замков (при напряжении питания 12 В) составляет от 200 до 500 мА.

Помимо прямоугольных электромагнитных замков освоен выпуск круглых замков. Это позволило упростить изготовление и снизить стоимость. Но применение такой конструкции вызывает претензии жильцов, так как уменьшается дверной проем, что создает затруднения при переноске мебели и т. д.

К недостаткам электромагнитных замков следует отнести потерю работоспособности при образовании зазора между электромагнитом и пластиной. Во избежание такой ситуации пластину укрепляют на резиновой прокладке, компенсирующей образующийся зазор, или устанавливают металлические двери с дверной коробкой.

Требование обеспечения соприкосновения электромагнита и пластины без зазора для обеспечения работоспособности замка, вызывает необходимость обязательного применения качественного дверного доводчика.

Функция доводчика - не только гарантировать закрытие двери, он еще должен оберегать замок от механических ударов, а при пожаре автоматически раскрывать двери и помогать эвакуации. Некоторые модели доводчиков имеют, так называемую "систему торможения с подтягом" - вначале доводчик дает двери разогнаться, потом тормозит движение и уже в конце, у самой двери, резко подтягивает дверь, обеспечивая гарантированное закрытие.

Электромагнитные замки с плоским якорем имеют очень высокую надежность. Наработка на отказ для замков с якорем "на отрыв" составляет более (2-4) х 10⁵ рабочих циклов, а срок службы - более 2 x 10⁵ часов. Такие параметры определяются, в основном, конструкцией замка и в значительной степени - отсутствием трущихся деталей, износ которых ограничивает долговечность. Ударные нагрузки, возникающие при закрывании двери (особенно, если дверной доводчик плохо отрегулирован), перепады температуры создают тяжелые условия для элементов электроники. Поэтому их размещают вне корпуса замка. Надежность намагничивающей катушки зависит от марки обмоточного провода, марки компаунда и технологии его заливки. В хороших замках применяют термостойкий провод, заливку катушки производят мягким компаундом, не вызывающим деформации провода, а саму катушку защищают металлической крышкой.

2.3. Электронные замки

Электронные замки - это замки, в которых секретность обеспечивается с помощью электронных компонентов, а функцию запирания выполняют электромеханические или электромагнитные замки. В основе действия электронных замков лежит идентификация человека (предмета) по уникальному, присущему только ему признаку и выдача разрешения (запрет) на его доступ (или перемещение) в охраняемую зону. В качестве идентификационных признаков могут использоваться механические, магнитные, оптические, электронные, акустические, биометрические либо комбинированные признаки субъекта (объекта). На объектах, где главную роль играет уровень безопасности, идентификацию проводят по биометрическим или комбинированным - одновременно по нескольким - признакам. Там, где определяющими факторами являются стоимость замка и степень защиты от проявлений вандализма, используют, как правило, электронные, оптические или механические идентификационные признаки. Открыть электронный замок можно с помощью специального ключа-идентификатора, кода, набираемого на клавиатуре, либо ввода биометрического признака человека. Несмотря на многообразие электронных замков, по настоящему адаптированными¹ для защиты жилья и имеющими относительно невысокую стоимость замки с электронными ключами-идентификаторами Touch memory и бесконтактными карточками - Procsimity.
_______________
¹ Адаптированность означает, что замок имеет класс устойчивости запирающего устройства к взлому и криминальному открыванию не ниже 2 (U.2), вандалозащищенную конструкцию устройства ввода информации, сохраняет работоспособность при отключении электроэнергии и воздействии климатических факторов, прост и удобен в эксплуатации.

Электронный ключ Touch memory представляет собой металлическую "таблетку" диаметром с монету в 1 рубль и толщиной 4-6 мм, внутри которой запрессована электронная микросхема с уникальным 48-разрядным кодом. 'Таблетка" не имеет собственного источника питания, а заряжается от считывателя при соприкосновении с ним. И ключ и считыватель изготавливаются в герметичном исполнении, что делает их практически вечными. Они надежны в работе, имеют высокую устойчивость к электромагнитным и криминальным воздействиям. Для удобства пользования "таблетка" закрепляется на пластмассовой пластинке, имеющей отверстие для подвешивания ее на одну связку с другими ключами. До недавнего времени сдерживающим фактором для широкого применения ключей Touch memory в жилом секторе была высокая цена ключа. Однако сейчас она резко упала и не превышает стоимости изготовления обычного механического ключа.

Карточка бесконтактная (Procsimity) - карточка, с которой информацию о коде ключа считывается радиочастотным способом на расстоянии (то есть без непосредственного контакта со считывателем). Это позволяет выполнить конструкцию, обладающую высокой устойчивостью к проявлениям вандализма. Различают пассивные и активные карточки. Пассивные карточки питаются энергией, получаемой от считывателя и действуют на расстоянии до 10 см. Активные - имеют встроенную батарейку, срок работы которой составляет до 10 лет. Считыватель размещается, как правило, скрытно в полости неметаллической двери или за радиопрозрачной стенкой. В пассивных карточках информация один раз на все время действия карточки, а в активных существует возможность ее изменения.

Электронные замки хорошо известны жильцам многоквартирных домов, подъезды которых оборудованы домофонами. На рисунке 15 показан внешний вид наиболее часто встречающегося подъездного электронного замка.

Для входа в подъезд жильцов предназначен считыватель Touch memory. Кодонаборная панель служит введения кода и прохода представителей различных служб: ЖЭК, скорая помощь, милиция, почтальон и т. п. Если замок эксплуатируется в составе домофона посетители для получения доступа могут набрать номер нужной квартиры и переговорить с ее хозяином.

Солидарная защита подъездов многоквартирных домов - основная область применения электронных замков в жилом секторе. Однако, благодаря ряду достоинств, они привлекают все большее внимание отдельных граждан: владельцев квартир, гаражей, коттеджей и т. п. Во-первых, электронные замки имеют очень большое число кодовых комбинаций, в миллионы раз выше, чем у лучших механических замков. Во-вторых, при утере ключа не нужно менять замок - достаточно просто стереть из памяти замка код утерянного ключа. Кроме того, одним ключом можно открывать несколько замков: в квартире, гараже, загородном доме. А отсутствие каких-либо элементов, указывающих на местоположение замка, делает их практически неуязвимыми для взломщиков.

Рисунок 15 - Внешний вид устройства введения кода:
1 - Кодонаборная панель;
2 - Считыватель Touch memory;
3 - Ключ - брелок Touch memory

Далее >>>