5.3 Звуковые извещатели для блокировки остекленных конструкций

5.3.1 Функциональные особенности звуковых извещателей для блокировки остекленных конструкций

Извещатели охранные поверхностные звуковые (акустические), предназначенные для обнаружения разрушения остекленных конструкций в помещениях, принимают и анализируют акустические сигналы, возникающие при разрушении стекла, установленного в охраняемой остекленной конструкции (окно, витрина). При этом диапазон используемых для анализа частот, как правило, располагается в слышимой человеком области. Сами извещатели для реализации функции обнаружения никаких сигналов не излучают.

В настоящее время в звуковых пассивных извещателях, применяемых в подразделениях вневедомственной охраны, используется двухканальная обработка сигнала. Это обусловлено тем, что привычный для нас высокочастотный звук разбития стекла является, хотя и достаточно характерным, но все же вторичным. При разрушающем ударе по стеклу на первом этапе происходят небольшой прогиб стеклянного полотна и его вибрация, в результате которой возникают низкочастотные звуковые колебания в диапазоне от единиц до сотен Гц (в зависимости от размеров стекла, способа его разрушения, особенностей размещения несущей конструкции). В этот момент в стекле возникает внутреннее напряжение. Если оно превышает критический уровень, то происходит разлом материала, сопровождающийся образованием и распространением трещин. Возникающая при этом акустическая эмиссия порождает характерный высокочастотный звук разбития стекла.

Основными характеристиками извещателей, приводимыми в технической документации, являются максимальная дальность действия и минимальная охраняемая площадь. Кроме этого, указывают параметры помехозащищенности, надежности, конструктивное исполнение для работы в условиях окружающей среды, параметры электропитания, массу, габаритные размеры и ряд других показателей.

Дальность действия определяется расстоянием от извещателя до наиболее удаленной точки поверхности контролируемого стекла. Для извещателей с регулируемой чувствительностью указывают максимальную дальность действия, соответствующую максимальной чувствительности.

Минимальная охраняемая площадь представляет собой минимально допустимую для конкретного типа извещателя площадь поверхности охраняемого им стекла. Как правило, значение минимальной охраняемой площади устанавливают в диапазоне от 0,05 до 0,1 м².

Если в охраняемой конструкции установлены стекла меньших размеров, то необходимо использовать извещатели другого принципа действия, например, ударно-контактные (см. раздел 4.2).

К параметрам совместимости извещателей с другими ТСО, определяющим порядок функционирования извещателя в составе системы сигнализации, относятся время технической готовности, длительность извещения о тревоге, время восстановления в дежурный режим.

В связи с тем, что извещатели разрушения стекла не обнаруживают проникновение нарушителя в результате открывания окна или вынимания стекла из рамы, в дополнение к ним для комплексной блокировки остекленных конструкций, как правило, устанавливают пассивные оптико-электронные (инфракрасные) извещатели с поверхностной зоной обнаружения (ИК «штора»), блокирующие оконный проем «на проникновение» нарушителя или отдельную остекленную конструкцию (витрину) «на подход» к ней.

Нормативно-технические требования к данному классу извещателей установлены в ГОСТ Р 51186-98 «Извещатели охранные звуковые пассивные для блокировки остекленных конструкций в закрытых помещениях. Общие технические требования и методы испытаний».

5.3.2 Особенности размещения и регулировки звуковых извещателей на охраняемых объектах

Перед установкой звукового пассивного извещателя на охраняемом объекте необходимо обратить внимание на соответствие условий эксплуатации группам параметров, приведенным в технической документации, а именно: параметрам устойчивости к воздействиям окружающей среды, параметрам обнаружения и характеристикам помехозащищенности.

В группу параметров устойчивости извещателей к воздействиям окружающей среды входят диапазоны рабочих температур и относительной влажности воздуха. В соответствии с заданной категорией размещения, определяемой исполнением извещателей по устойчивости к воздействию климатических факторов, извещатели нельзя устанавливать снаружи зданий, а также в неотапливаемых и сырых помещениях.

Размещение извещателей должно исключать попадание в них влаги, а также умышленные или случайные механические повреждения в процессе эксплуатации.

Не следует применять извещатели для блокировки стекол, имеющих:

- толщину, не соответствующую диапазону, указанному в сопроводительной документации на извещатель;

- линейные размеры, не соответствующие требованиям к минимальной охраняемой площади, указанной в сопроводительной документации на извещатель;

- видимые повреждения (царапины, трещины, сколы и т.п.), снижающие прочность конструкции;

- некачественное (слабое, неплотное, ненадежное) закрепление стекла в строительной конструкции (раме).

В целях исключения случайного или умышленного повреждения извещателя, а также уменьшения возможности его акустического экранирования (отгораживания) от блокируемых стекол каким-либо предметом целесообразно размещать извещатели на высоте не менее 2 м от пола.

Извещатель следует устанавливать так, чтобы он находился на линии прямой видимости по отношению ко всем блокируемым стеклам.

Для обеспечения надежного обнаружения необходимо при установке извещателя ориентировать его зону обнаружения на блокируемые стекла. При этом не следует рассчитывать на возможные переотражения звукового сигнала от пола или от стен помещения, размещая извещатель, например, на той же стене, где находится стекло.

Если в помещении после установки акустического извещателя разрушения стекла (АИРС) произошло изменение конфигурации находящихся предметов, появились новые предметы, необходимо убедиться, что извещатель ничем не отгорожен от стекла, а его характеристики обнаружения и помехозащищенности не изменились.

Параметры помехозащищенности определяют условия для устойчивой работы извещателя без ложных сигналов тревоги. Для этого в охраняемом помещении должны быть выполнены определенные требования по исключению воздействия опасных помех акустического и электромагнитного характера.

Для исключения ложных срабатываний от акустических помех извещатель не рекомендуется устанавливать в помещениях:

- с высоким уровнем звуковых шумов (более 65 дБ, что ориентировочно соответствует громкому разговору двух людей в помещении на удалении 3–4 м от извещателя);

- с плохой звукоизоляцией.

В помещении на период его охраны должны быть закрыты двери, форточки, отключены вентиляторы, радиоприемники (или трансляционные громкоговорители) и другие возможные источники звуковых помех.

Следует иметь в виду, что наличие вибрации стен в месте размещения извещателя может привести к формированию на выходе его чувствительного элемента переменного электрического сигнала, приводящего к снижению чувствительности или к появлению ложных сигналов тревоги.

Извещатели не имеют каких-либо специальных или повышенных требований к обеспечению их помехозащищенности от электромагнитных помех. Однако, как и для всяких устройств с электронной схемой, при выборе места их размещения следует учитывать возможное влияние электромагнитных полей от близкорасположенных силовых кабелей, неисправных люминесцентных ламп и т.п.

Общей рекомендацией по повышению помехоустойчивости извещателей с регулируемой чувствительностью является их размещение по возможности ближе к контролируемому стеклу. Это позволяет уменьшить чувствительность извещателя к помехам при надежном обнаружении разрушения стекла.

Типовые варианты размещения извещателей на охраняемых объектах показаны на рисунках 15–20.

 

Рисунок 15 – Между стеклом и жалюзи




Рисунок 16 – На боковой стене




Рисунок 17 – На противоположной стене




Рисунок 18 – На потолке (вариант 1)




Рисунок 19 – На потолке (вариант 2)




Рисунок 20 – На боковой стене (охрана остекленного перекрытия)


 

Если в помещении имеются шторы или жалюзи, то извещатели целесообразно устанавливать в простенке между ними и окном (рисунок 15), чтобы эти устройства не мешали нормальной работе извещателя.

При установке извещателя на боковой стене (рисунок 16) необходимо учитывать угол обзора его диаграммы направленности, а также максимальное удаление от извещателя до крайней точки контролируемого стекла. Извещатель должен быть направлен в сторону контролируемых стекол.

При установке на стене, противоположной блокируемым стеклам, или на потолке для охраны нескольких оконных проемов целесообразно размещать извещатели на одинаковом расстоянии от крайних стекол. В этом случае обеспечивается более равномерная чувствительность в пределах зоны обнаружения (рисунки 17, 18).

При установке извещателей на потолке возможна блокировка остекленных проемов, расположенных в одной (рисунок 18) или двух (рисунок 19) смежных стенах.

Возможен также контроль остекленного потолочного пространства. При этом в случае больших расстояний и малого угла обзора можно использовать несколько извещателей (рисунок 20).

На рисунке 21 показаны не рекомендуемые варианты установки пассивных звуковых извещателей. К таким вариантам относятся:

- размещение извещателей на относительно небольшой высоте;

- на той же стене, что и блокируемое стекло;

- у двери;

- в местах, где возможна вибрация или громкие звуки.

 

Рисунок 21 – Не рекомендуемые места установки извещателя


 

Перед проведением подготовки извещателей к работе необходимо закрыть все окна, двери, форточки, отключить источники звуковых помех. Недопустимо присутствие в охраняемом помещении посторонних людей.

В процессе подготовки производится настройка чувствительности извещателей и проверка их работоспособности при имитации разрушения всех охраняемых стекол. Имитация разрушения производится с помощью тестового удара, методика которого приводится в сопроводительной документации к извещателям. Для нанесения удара испытательный шарик, как правило, размещают непосредственно у стекла, не касаясь его и не изменяя точки подвеса, отклоняют шарик по верти кали в плоскости, перпендикулярной плоскости стекла, без провисания нити и отпускают. Угол, на который необходимо отклонить нить, определяется прочностью стекла (типом), а также уровнем звукового давления сигнала, генерируемого при разрушении. Для обычных строительных стекол он составляет обычно от 30 до 55 градусов.

При использовании звуковых пассивных извещателей для охраны других видов стекол надо учитывать, что по сравнению с обычными узорчатые и армированные стекла являются менее прочными, а защищенные упрочняющими полимерными пленками (начиная с класса защиты А1) и закаленные стекла, наоборот, выдерживают более сильные тестовые удары. В соответствии с этим в сопроводительной документации извещателей должны быть даны рекомендации по настройке извещателей для каждого вида стекла.

5.3.3 Способы защиты звуковых извещателей от маскирования

На современном этапе развития технических средств охранной сигнализации, в частности, средств обнаружения проникновения (охранных извещателей), нельзя не учитывать возросший уровень подготовки, организованности и оснащенности современных преступников.

Поэтому при создании новой техники уже недостаточно соблюдение только лишь стандартных требований по достоверности обнаружения, помехоустойчивости, совместимости. Необходимо, чтобы современные извещатели контролировали не только вверенный им рубеж, но и самих себя. Речь идет о способности средств обнаружения незаконного проникновения противостоять «квалифицированному обходу» посредством умышленного вывода их из строя (саботажа).

Такой функцией активной защиты от маскирования обладает извещатель ИО329-10 «Стекло-4».

Функционирует извещатель следующим образом. Внутри извещателя установлен миниатюрный звуковой излучатель, который периодически издает тестовый звуковой импульс, излучаемый в окружающее пространство. Отразившись от стены, пола, потолка, предметов интерьера помещения, импульс возвращается обратно, воспринимается микрофоном и анализируется микроконтроллером извещателя, который сравнивает параметры принятого импульса с установленными значениями. Если параметры импульса находятся в заданных пределах, то извещатель остается в дежурном режиме.

Если в процессе функционирования извещателя будет обнаружено его маскирование (случайное или умышленное с целью саботажа работы извещателя) звуконепроницаемым предметом или материалом, то извещатель выдаст тревожное извещение о маскировании. Если же такое маскирование будет выявлено в момент включения извещателя при постановке объекта на охрану, то на ПЦН поступит извещение о невозможности постановки на охрану данного рубежа по указанной причине.

Стоит отметить, что наличие такого активного канала позволяет не только обнаруживать попытки маскирования извещателя, но и осуществлять (в автоматическом режиме) регулярный контроль работоспособности акустического тракта и основных элементов схемы извещателя.

Таким образом, извещатель «Стекло-4» можно отнести к новому поколению средств обнаружения, предназначенных для применения на объектах высокой категории значимости, критически важных объектах, в том числе подлежащих государственной охране, где требуется высокая степень функциональной надежности средств обнаружения, которая обеспечивается функциями автоматического контроля функционирования и активной защиты от маскирования (саботажа).

5.3.4 Основные типы звуковых пассивных извещателей для блокировки остекленных конструкций

В соответствии со «Списком технических средств безопасности» [4] в подразделениях вневедомственной охраны применяют шесть типов звуковых пассивных извещателей разрушения стекла: ИО329-3 «Арфа», ИО329-5 «Астра-С», ИО329-2 «Стекло-2», ИО329-4 «Стекло-3», ИО329-13 «Стекло-3М», ИО329-10 «Стекло-4».

 

Рисунок 22 - Извещатель «Арфа»




Рисунок 23 - Извещатель «Астра-С»




Рисунок 24 - Извещатель «Стекло-2»




Рисунок 25 - Извещатель «Стекло-3»




Рисунок 26 - Извещатель «Стекло-3М»




Рисунок 27 - Извещатель «Стекло-4»


 

5.3.5 Основные технические характеристики звуковых пассивных извещателей для блокировки остекленных конструкций

Основные технические характеристики звуковых пассивных извещателей для блокировки остекленных конструкций приведены в таблице 4.

Таблица 4

Характеристика	Арфа	Астра-С	Стекло-2	Стекло-3	Стекло-3М	Стекло-4
Дальность действия, м	6	6	6	6	6	6
Минимальная охраняемая площадь, м2	0,05	0,1	0,1 (для стекол), 0,05 (для стекло-блоков)	0,1 (для стекол) 0,05 (для стекло-блоков)	0,1 (для стекол) 0,05 (для стекло-блоков)	0,1 (для стекол), 0,05 (для стекло-блоков)
Защита от маскирования	–	–	–	–	–	+
Режим обнаружения разрушения стекла с выпадением осколков*	–	–	–	+	+	+
Способ электропитания	источник постоянного тока 12В	источник постоян-ного тока 12В	по ШС	источник постоян-ного тока 12В	источник постоян-ного тока 12В	источник постоян-ного тока 12В
Настройка чувствительности	2 уровня	4 уровня	4 уровня	4 уровня	4 уровня	2 уровня
Диапазон напряжений питания, В	9,5 – 16,0	8 – 15	10 – 30 (постоян-ного тока), 15 – 30 (пульси-рующего тока)	9 – 17	9 – 17	9 – 17
Ток потребления, мА, не более	20	12	1 (в дежурном режиме), 35 (в тревож-ном состоя-нии)	22	22	22
Габаритные размеры, мм	92x58x25	87х54 х26,5	80x80x35	80x80x35	80x47x29	80x47x29
Рабочий диапазон температур, ºC	–20…+50	–20…+50	–10…+45	–20…+45	–20…+45	–20…+45
Степень защиты оболочки	IP30	IP30	IP30	IP30	IP30	IP30

________________________
^* Используется (устанавливается подразделением охраны объекта) при необходимости охраны остекленных конструкций, расположенных внутри помещения, в котором режимом обеспечения безопасности объекта допускается нахождение людей (персонала, посетителей), например, в операционных залах банков, музеях, магазинах (салонах), на выставках с закрытыми стеклянными витринами.

Выводы

Анализ функциональных особенностей и тактики применения звуковых извещателей для блокировки остекленных конструкций «на разрушение» показывает, что на объектах высоких категорий значимости (важности) необходимо применять извещатели с функцией автоматического контроля функционирования и защиты от маскирования (типа «Стекло-4»), на остальных объектах выбор типа извещателя осуществляется в соответствии с конкретными видами и размерами стекол (стеклопакетов, стеклоблоков), климатическими и иными условиями эксплуатации.

Техническое описание и особенности применения звуковых извещателей во взрывозащищенном исполнении, предназначенных для блокировки остекленных конструкций на опасных объектах, приведены в разделе 5, особенности монтажа извещателей во взрывоопасных зонах – в разделе 9.

Далее >>>