3.4. 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, общежитий 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 (система контроля управления доступом), 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.
 

3.4.1. Электромеханические замки и защелки.

Замки объединяют в себе две системы - электронную часть и механическую и соответственно замок имеет два ключа один электронный (ключ-таблетка, карта PROXIMITY (прокси карта), ключ-брелок…), второй механический ключ (сувальдный или цилиндровый). Внешне, эти устройства представляют собой обычные врезные и накладные замки, только запорный механизм включает электрическое устройство.

По способу приведения в действие засова электромеханические замки подразделяют на замки с электроблокировкой, 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.
 

Замок с электроблокировкой






Моторный замок солинойдный замок

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 не дороги. 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.

В России широко распространены замки скандинавского стандарта и европейского стандарта DIN. Основным отличием замков является расположение ручек. У замков стандарта DIN ручка расположена выше цилиндра, и замок имеет привычную нам форму, т.к. в России принят стандарт DIN.

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.
 

Электрозащелка

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.

Рекомендации по использованию и защите электромеханических замков:

- со всеми электромеханическими замками рекомендуется ставить доводчик, и обеспечивать защиту их от попадания воды и конденсата;

- не рекомендуется ставить моноблоки, в которых замок, плата управления и блок питания находятся в одном корпусе. Несмотря на кажущееся удобство, такая конструкция является гораздо менее надежной, чем дискретные системы, составленные из отдельных частей. В крайнем случае, можно ставить замок и контроллер в одном корпусе;

- электромеханические замки должны оставаться в закрытом состоянии при отключении электропитания или замене элементов питания, обеспечивая при этом сохранение установленного кода и закрытого состояния в течение не менее одного часа. Если электрически управляемые замки, работающие в нормально закрытом (дежурном) режиме, обесточены, должна быть предусмотрена возможность их аварийного открывания механическим способом. Этим пунктом постулируется обязательное использование источников резервного питания;

- электронные считывающие устройства замка должны быть вандалоустойчивыми. Попытки их повреждения должны сопровождаться видимыми следами этих повреждений. Конструкцией таких замков должна быть предусмотрена возможность выдачи тревожного извещения при попытке их повреждения;

- наличие комбинации механического и электрического замка - является превосходным способом защиты замка от взлома. Тем не менее, нельзя игнорировать тот факт, что преступник может воспользоваться слабыми сторонами каждой системы отдельно. Поэтому в зависимости от механизма секретности замка необходимо подбирать соответствующую защиту. Для сувальдного механизма актуально недопущение применения отмычек или подбора ключей, а для цилиндрового- силового взлома (повреждение цилиндра). Таким образом, подбор защиты производится индивидуально для цилиндровой и сувальдной системы. Защита цилиндров осуществляется путем подбора броненакладок, врезных или накладных- MOTTURA, CISA, ABUS, DISEC и др.

Преимущества и недостатки электромеханических замков

Преимущества:

- все дверные электромеханические замки сочетают в себе повышенную секретность и надёжность механических цилиндров;

- наличие электронного привода позволяет организовать дистанционное автоматическое управление состоянием замка, а также делают электромеханические замки более защищёнными по сравнению с обычными механическими замками;

- может быть интегрирован в любую систему, контролирующую доступ в помещение. Например, его можно использовать вместе с обычным домофоном.

Недостатки:

- наличие трущихся частей, то есть с течением времени, возможно некоторое истирание ответной части замка, в отличие от электромагнитных замков;

- в ряде случаев неудобны в совместном использовании с доводчиком двери;

- не удобны для использования в офисных помещениях, особенно с большой проходимостью;

- надо делать резервное питание для электромеханических замков. Многие системы не рассчитаны на долгое отсутствие электричества;

- к проводам, идущим к приводам можно получить доступ и открыть замок, поэтому провода лучше всего защищать диодами;

- электромеханические замки не могут проверить сигнализация их открывает или кто-то между сигнализацией и замком «пристроился»;

- считыватель «TouchMemory» так же может легко оказаться доступен злоумышленнику. Например, он безоружен против обычного электрошокера. TouchMemory не контролирует, кто считывает код, при этом код один и не может меняться;

- карточки «Proximity» никак не защищены от считывания кода, - их можно считать даже не прикасаясь к ним, дистанционно. Но это возможно только с применением соответствующей аппаратуры.

3.4.2. Электромагнитные замки
 

Электромагнитные замки

Нынешнее время диктует свои требования в области охраны помещений. Жители современных городов, прежде чем попасть в свою квартиру в многоквартирном доме, должны войти в подъезд. Еще 10 - 15 лет назад запираемая подъездная дверь была редкостью. Но прозвучало слово «теракт» и теперь редкость - не запираемая подъездная дверь. Сравнительно небольшой промежуток времени в истории изготовления и установки замков выбрал для входных подъездных дверей электромагнитные замки с плоским якорем, как наиболее практичные и удобные в эксплуатации.

Основные назначения замков и особенности конструкции.

Электромагнитные замки являются дистанционно-управляемыми запорными устройствами и используются в качестве УПУ (устройства преграждающие управляемые) в системах контроля и управления доступом в помещения различного назначения.

Основное назначение этих замков - ограничение прохода и обеспечение максимальной безопасности при использовании в общественных и жилых помещениях. Современный уровень технологии производства позволяет создавать модификации электромагнитных замков с широкими эксплуатационными характеристиками и возможностями.

Узкие удерживающие электромагнитные замки.

Замки т.н. «узкой» серии относятся к классу электромагнитных замков с плоским якорем и предназначены для использования в качестве запирающего устройства дверей, витрин, мебели, люков, пожарных шкафов, технологических помещений и пр.
 

Узкий удерживающий электромагнитный замок

В этих замках принципиально изменена традиционная конструкция электромагнита и вместо III-образного сердечника использован U-образный, что позволило сделать замок с рекордно малой шириной, менее 15мм. Узкие электромагнитные замки имеют ряд преимуществ. При установке на двери замки практически не занимают дверной проем, а установка одного замка в средней части тонкой и легкой двери позволяет избежать изгиба дверного полотна при эксплуатации. Возможна установка нескольких замков на одной двери, что увеличивает усилие удержания.

Сдвиговые электромагнитные замки.

Замки относятся к новому классу электромагнитных замков с плоским якорем. При открывании двери на якорь действует усилие не на отрыв, как в традиционных электромагнитных замках, а на сдвиг в поперечном направлении. Это позволяет полностью скрыть все элементы конструкции замка внутри двери и дверной коробки, тем самым устраняется один из основных недостатков электромагнитных замков - уменьшение площади дверного проема.
 

Сдвиговый электромагнитный замок

Сдвиговые электромагнитные замки выпускаются в модификации для установки как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

Электромагнитные замки со встроенными датчиками.

Датчик Холла реализует функцию «контроля запирания двери». Эта функция позволяет идентифицировать фактическое блокирование или разблокирование двери замком. Встроенное в корпус реле срабатывает при наличии магнитного потока т.е. когда дверь закрыта и якорь притянут к магнитопроводу. «Сухие» контакты реле могут включаться в тревожную сеть сигнализации. Сигнал с этих контактов информирует о пропадании напряжения или повреждении линии питания. Это особенно важно для систем группового питания замков или когда источник питания находится вне контролируемого помещения.

Такое устройство сигнализирует также о снижении усилия прижима якоря к магнитопроводу (усилия взлома). Снижение возможно, в частности, из-за действий криминального характера, например путем умышленного повреждения рабочей поверхности якоря для облегчения проникновения в помещение. Все это расширяет функциональные возможности систем контроля доступа.
 

Электромагнитный замок с датчиком контроля

Магнитоконтактный извещатель (геркон) реализует функцию «контроля положения двери » (открыто – закрыто). Сигнал с датчика не зависит от работы замка и от напряжения питания. Эта функция широко используется для тревожной и пожарной сигнализации, для фиксации числа проходов через дверь и т.д. Основной эффект от применения замков со встроенным герконом - упрощение монтажа. Не надо сверлить отверстия диаметром до 20 мм и обеспечивать их соосность, не надо опасаться возможности изменения зазора между дверью и дверной коробкой и нарушения функционирования из-за нестабильных свойств магнита геркона.

Одним из существенных параметров электромагнитных замков является величина остаточного намагничивания, создающая некоторое усилие при открывании двери. Эта величина зависит от материала якоря и магнитопровода, от технологии их обработки, от толщины антикоррозионного покрытия рабочих поверхностей. Важно, чтобы этот параметр существенно не менялся в сторону увеличения за все время эксплуатации.

Для компенсации остаточной намагниченности рабочие поверхности магнитопровода и якоря покрывают специальным покрытием (никель, цинк), которое одновременно выполняют функцию антикоррозийного покрытия. Однако такой способ снижения остаточной намагниченности нестабилен, поскольку с течением времени это покрытие изменяет свои свойства, к тому же оно уменьшает магнитный поток в магнитопроводе, что приводит к уменьшению силы удержания замка.

Для уменьшения влияния свойств покрытия на компенсацию остаточной намагниченности в электромагнитных замках используется электрический способ компенсации остаточной намагниченности. При этом гальваническое покрытие выполняет функцию исключительно антикоррозионного покрытия, не оказывая никакого влияния на компенсацию остаточной намагниченности. Электрический способ размагничивания основан на «перевороте» фазы питающего напряжения в момент размагничивания замка и является более надежным, нежели механический способ.

Однако, следует отметить, что в этом случае при аварийном отключении питания остаточное намагничивание не компенсируется и для открывания дверей может потребоваться преодолеть усилие до 10 кгс. В большинстве случаев это не является препятствием для экстренного выхода из помещения, а в некоторых случаях может использоваться для удержания дверей от самопроизвольного распахивания при пропадании питания.

По способу крепления – на накладные и врезные. Наиболее распространены накладные электромагнитные замки, работающие на отрыв. При этом замок может быть рассчитан либо на монтаж с внешней стороны двери (уличное исполнение), либо с внутренней (комнатное исполнение). Для двойных дверей выпускаются сдвоенные электромагнитные замки, в которых электромагнитные катушки расположены в одном корпусе. При монтаже электромагнитного замка на металлические двери невысокого качества (внутренняя сторона двери оргалитная с наклеенным дерматином или декоративной плёнкой) возникает проблема, так как эти замки рассчитаны для работы на жёстких поверхностях. Для качественного монтажа необходимо применить два дополнительных устройства - пластину и втулку. Для усиления дверей, имеющих с двух сторон обшивку оргалит (лёгкие офисные двери) необходимо применить ещё одно приспособление- специальную резиновую шайбу. Она должна быть больших размеров и крепкой.

Рекомендации по использованию и защите электромагнитных замков

Защитное покрытие как рабочей поверхности электромагнита, так и якоря существенно влияет на надежность и долговечность электромагнитного замка. При лакировании поверхностей срок службы замка значительно уменьшается, так как климатические воздействия не позволят продержаться достаточно долго такому покрытию. А при утере либо повреждении лака резко повышается вероятность появления коррозийного слоя на рабочих поверхностях и, как следствие, уменьшение усилия удержания. Лакирование позволяет существенно сэкономить на цене изделия, но при этом сохранение заявленных производителем параметров на продолжительный период ставится под вопрос. Оцинкование же рабочих поверхностей гарантирует работоспособность электромагнитного замка на очень длительный срок. Никелирование позволяет еще больше увеличить срок службы рабочих поверхностей, но это значительно сказывается на цене изделия. При наличии покрытия из цинка и никеля влияние вышеперечисленных агрессивных и разрушающих факторов сводится к минимуму, что позволяет пользователю быть уверенным в сохранении первоначальных характеристик и существенно увеличивает срок службы электромагнитного замка.

Особенностью электромагнитных замков является необходимость постоянной подачи тока на обмотку электромагнита. При аварии сети питания замок открывается. В связи с этим рекомендуется дублирование механическим замком или применение блоков резервного питания.

Для обеспечения работоспособности, электромагнит и металлическая пластина должны соприкасаться без зазора. Для этого необходимо установить дверной доводчик, который будет гарантированно закрывать дверь. Доводчики регулируются, делая процесс открывания-закрывания гладким и спокойным, а так же обеспечивают более бережное обращение с дверью, к которому электромагнитные замки очень чувствительны.

При выборе модели электромагнитного замка необходимо учитывать массу и размеры двери, а также частоту ее открытия / закрытия и другие условия эксплуатации. Так как каждый из представленных на рынке замков занимает свое место.

Например, нецелесообразно устанавливать большой электромагнитный замок с усилием удержания в 500 кг на офисные двери. Так же было бы неверно устанавливать замок с меньшим усилием удержания на выходы с тяжелыми металлическими дверьми. Кроме того, не во всех замках могут быть размещены контроллеры управления. И это тоже немаловажный фактор, так как не всегда электромагнитные замки используются в домофонных системах доступа, они могут применяться как самостоятельное запирающее устройство в системе, состоящей (помимо замка) из блока питания, считывателя/кнопки выхода и контроллера управления.

Преимущества и недостатки электромагнитных замков

Преимущества:

- легко и быстро монтируются на дверь;

- имеют невысокую цену;

- поскольку в конструкции замка отсутствуют движущиеся и трущиеся части, электромагнитные замки отличаются продолжительным сроком службы и просты в эксплуатации;

- преимуществом электромагнитных замков является также меньший по сравнению с электромеханическими замками потребляемый ток и отсутствие бросков напряжения в сети питания, присущих электромеханическим замкам в момент срабатывания;

- дверные электромагнитные замки нечувствительны к атмосферным осадкам и могут применяться в помещениях с повышенной влажностью.

Недостатки:

- вместе с этим электромагнитные замки уменьшают размер дверного проема и зависят от наличия электропитания;

- требуется постоянное питание замка для сохранения его в закрытом состоянии;

- большой недостаток - невозможность работы при искривленном полотне двери и вообще наличии любого зазора между электромагнитом и пластиной.

3.4.3. 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 адаптированными (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), для защиты жилья и имеющими относительно невысокую стоимость замки с электронными ключами-идентификаторами «Touch memory» и бесконтактными карточками – «Proximity».

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 (Proximity) – 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 показан внешний вид наиболее часто встречающегося подъездного электронного замка.

Для входа в подъезд жильцов предназначен считыватель Touch memory. Кодонаборная панель служит для 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.
 

1 - Кодонаборная панель;
2 - Считыватель Touch memory;
3 - Ключ - брелок Touch memory

Внешний вид устройства введения кода

Далее >>>