Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системы охраны. Учебное пособие
.pdf
21
тактные датчики ударного действия, а также датчики в виде
1
токопроводящих контуров из алюминиевой фольги или тонкого изолированного провода. Последние датчики именуются
еще омическими.
Принцип действия ударных датчиков основан на кратковременном разрыве электрического контакта при колебании
(вибрации) заблокированной поверхности, возникающем при
ударе.
Электромагнитные и пьезоэлектрические бесконтакт-
ные датчики предназначены для блокировки стеклянных поверхностей. Они реагируют на механические колебания этих
поверхностей, возникающие при ударе или разрушении стекла.
Электромагнитный датчик представляет собой катушку с
тонким проводом, помещенную в поле постоянного магнита.
При ударе по стеклу или его разрушении возникают механические колебания определенной частоты, которые передаются
закрепленному на нем электромагнитному датчику. В результате этих колебаний изменяется воздушный зазор в электромагнитной системе датчика, что приводит к изменению магнитного потока и появлению электрического сигнала на выходе датчика.
Пьезоэлектрические датчики. Принцип их действия основан на явлении пьезоэлектрического эффекта, сущность которого заключается в том, что кристаллы некоторых веществ,
например сегнетовой соли, метатитаната бария, обладают
свойством вырабатывать электрический ток при воздействии
на них механических колебаний. Это свойство и используется
в пьезоэлектрических датчиках.
При ударе по стеклу электрические колебания от пьезоэлемента поступают на вход усилителя, где усиливаются до
необходимой величины, после чего преобразуются в постоянное напряжение, которое и управляет работой оконечного
устройства.
Инфракрасные датчики1 предназначены для блокировки
помещений, витрин, коридоров, тоннелей, периметров предприятий и других уязвимых мест путем создания барьера из
одного или нескольких невидимых инфракрасных световых
Детальнее о данной разновидности датчиков написано в четвер-
той главе, а также параграфе 3.2.
22
лучей. Инфракрасные датчики иногда называют фотоэлектрическими или фотолучевыми.
Инфракрасные датчики, как правило, состоят из излучателя, фотоприемника, блока контроля и управления сигналами. Это датчики активного действия.
Есть два варианта исполнения датчиков. В первом варианте излучатели инфракрасных лучей направлены в сторону
приемника так, чтобы луч попадал на фотоэлектронное
устройство. В случае пересечения луча датчик выдает сигнал
в виде разрыва контактов оконечного реле.
Во втором варианте приемник конструктивно находится
рядом с излучателем, анализируя отраженный от окружающих
предметов сигнал. При этом сравнение осуществляется с изначальным состоянием датчика, которое фиксируется прибором как базовое. Иными словами, датчик «запоминает» то инфракрасное поле (поле создается несколькими сигналами), которое принимается приемником от отраженных в помещении
предметов, когда это помещение ставится под охрану. При
появлении в помещении, например человека, уровень поля
меняется, что и является основанием для срабатывания датчика. В этом случае нередко говорят о нарушении объема помещения (хотя это не совсем корректно), называя соответствующие системы сигнализации «объемниками».
Инфракрасные датчики пассивного действия реагируют,
например, на тепловое излучение человека.
В инфракрасных датчиках, предназначенных для работы
на открытом воздухе, предусмотрено устройство для обогрева
линз, предупреждающее их обмерзание. Оптическая система
защищается сверху козырьком для предотвращения фоновой
засветки солнечными лучами.
Емкостные датчики работают на использовании принци-
па изменения электрической емкости антенны, вызванного
приближением к ней какого-либо предмета или человека.
Емкостной датчик состоит из антенны и специального
устройства, которое измеряет, фиксирует и выдает сигнал
тревоги при быстром изменении емкости антенны, вызванном
подходом к ней нарушителя. Вместо антенны к датчику может
быть подключен непосредственно сейф или металлический
шкаф, которые необходимо заблокировать (детальнее о данной разновидности датчиков написано в четвертой главе).
23
Ультразвуковые датчики основаны на использовании
1
звуковых колебаний, «лежащих» за верхним пределом слышимости их человеком (более 15 тыс. колебаний в секунду).
Достоинством ультразвуковых датчиков является их способность воспринимать нарушителя независимо от места его
появления, реагировать на возникновение на объекте пожара
или других стихийных бедствий. Ультразвуковые датчики могут обнаруживать в заблокированном помещении движение
человека, возникновение пламени, потоков газов, паров и воды, оказавшихся в помещении, то есть обнаруживать движение сред с плотностью, отличающейся от плотности воздуха.
Для блокировки помещений устанавливаются электроакустические магнитострикционные преобразователи (излучатель и приемник), являющиеся чувствительным элементом
датчика. Магнитострикционные преобразователи – это электромеханические системы, предназначенные для преобразования электрических колебаний в механические и механических
в электрические. Действие преобразователей основано на
магнитострикционном эффекте, сущность которого заключается либо в деформации ферромагнитных металлов и сплавов
под воздействием магнитного поля, либо, наоборот, в изменении напряженности магнитного поля под воздействием деформации ферромагнитных металлов и сплавов.
Датчик с помощью электроакустического излучателя посылает в охраняемое помещение акустические колебания ультразвуковой частоты. В результате интерференции прямых и
отраженных волн в помещении устанавливается ультразвуковое поле. При отсутствии в помещении движущегося человека
уровень поля в точке приема практически постоянный, и принятый приемным электроакустическим преобразователем сигнал не несет в себе информации о нарушении. При наличии в
помещении движущегося человека уровень поля в точке приема меняется. Принятый приемным преобразователем сигнал
несет в себе информацию о нарушении.
Радиоволновые датчики1 работают на принципе регистрации изменения величины потока электромагнитных волн
при пересечении человеком радиолуча на определенном
Детальнее о данной разновидности датчиков написано в четвер-
той главе.
24
участке (передатчик-приемник). Датчик состоит из двух антенн: передающей и приемной. Антенна передающего устройства формирует узконаправленный луч сверхвысокочастотного диапазона. Поток электромагнитной энергии поступает на
антенну приемного устройства. Попадание человека в электромагнитное поле вызывает интерференцию и затенение поля, что приводит к изменению фазы и амплитуды сигнала в
точке приема и выдаче сигнала тревоги. В отличие от ультразвуковых, радиолокационные датчики в меньшей степени реагируют на наличие сквозняков в охраняемых помещениях и не
воздействуют разрушающим образом на музейные экспонаты
(картины, скульптуры и т.п.).
Радиоволновая система может представлять собой двухпроводную «открытую» антенну, размещаемую по верху
ограждения. К одному концу антенны подключается генератор, к другому – приемник. Вокруг проводов образуется электромагнитное поле. Тогда появление человека приводит к изменению этого поля и вызывает сигнал тревоги.
В другом варианте исполнения радиоволновые системы
предусматривают наличие в качестве чувствительных элементов двух коаксиальных перфорированных кабелей, размещенных в грунте (глубина 20-30 см) параллельно друг другу на
расстоянии 1-1,5 м. Оплетка коаксиальных кабелей имеет отверстия по всей длине, за счет чего часть энергии от генератора, подключенного к одному кабелю, излучается и принимается соседним. При пересечении человеком созданного таким образом электромагнитного поля уровень сигнала в приемном кабеле изменяется, что вызывает сигнал тревоги.
Противопожарные тепловые датчики работают на использовании явления теплообмена между телами с различной
степенью нагрева и на изменении физических свойств тел при
нагревании. При возникновении очага пожара в помещении
изменяются параметры теплового состояния окружающей
среды. Тепло передается от источника пожара конвективным
движением воздушных масс и оказывает воздействие на теплоприемники. Чувствительный элемент извещателя может
быть реализован в виде биметаллической пластины, обладающей свойством деформироваться при изменениях температуры, обеспечивая разрыв линии блокировки.
25
Противопожарные дымовые датчики в современном их
1
исполнении в результате прокачки воздуха через датчик фиксируют наличие в них дыма. С учетом того, что нередко они
используются в комплексе с тепловыми датчиками, которые
фиксируют изменение1 температуры в охраняемом помещении, противопожарные датчики позволяют выявить возгорание на очень ранней стадии.
Функционированию наиболее распространенных датчиков, в частности, акустического извещателя, при решении задачи многорубежной организации сохранности материальных
ценностей будет уделено отдельное внимание в параграфе 3.2.
Существует еще множество вариантов датчиков: протя-
женные датчики давления, тензорные, барометрические
датчики, реагирующие на изменение давления при вскрытии
помещения; сейсмические (реагируют на микросейсмические
сотрясения почвы при передвижении человека через зону обнаружения), датчики наличия паров и газов, срабатывающие
на измерение химического состава воздуха и т.д. Функционированию некоторых из них будет уделено отдельное внимание
в 4 главе.
Следует отметить исключительную актуальность
организационно-технических мер по предотвращению
возможностей «обмана» различных датчиков систем охранной
сигнализации, а именно:
– монтаж защитных экранов в месте установки магнитоконтактных датчиков;
– скрытная установка датчиков;
– использование датчиков, «страхующих» работу основных, либо датчиков двойного принципа действия;
– периодический контроль состояния и работоспособности отдельных датчиков и всей охранной системы в
целом.
То есть датчик может сработать и при минусовой температуре в
помещении, когда задымленность совсем незначительная, однако динамика изменения температуры воздуха в помещении превысила ту
величину изменения температуры за единицу времени, на которую
настроен датчик.
26
2.3. СИСТЕМЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА
Системы ограничения доступа (рис. 1) предназначены
для контроля доступа на охраняемые объекты.
В качестве давно применяемой системы ограничения доступа можно рассматривать переговорные устройства, а также аудио- и видеодомофоны. Они позволяют избежать неприятностей, не впуская незнакомого человека, даже если он
ошибся адресом, в результате его визуальной идентификации
и/или переговоров с ним на расстоянии. Идентификацию
осуществляет сам человек, поэтому такие системы ограничения доступа не являются автоматизированными в смысле
идентификации.
Традиционно, системами ограничения доступа считают
те из них, которые обеспечивают автоматизированный контроль доступа в помещения. Это могут быть небольшие системы на 1...3 двери и системы, контролирующие перемещение до нескольких десятков тысяч человек.
Ограничение доступа должно осуществляться без потерь
времени и при этом обеспечивать надежный контроль.
Системы ограничения доступа включают в себя считы-
ватели и контроллеры.
Считыватель воспринимает информацию, записанную,
например, на карточке для доступа в помещение. В этом случае считыватель, как правило, дополнительно выполняет следующие функции:
• управление открытием дверей;
• контроль времени, в течение которого дверь открыта;
• контроль одной зоны сигнализации.
Контроллер – устройство управления считывателями,
вырабатывающее сигналы разрешения доступа на основании
принятой информации. Контроллеры могут разрабатываться
для управления несколькими считывателями.
Считыватели с контроллерами объединяются в систему
ограничения доступа, которая управляется специализированным контроллером или ЭВМ.
Наиболее распространенные способы идентификации
пользователя – посредством магнитной или электронной карточки.
27
На особо ответственных участках система контроля дополняется набором кода.
Магнитные карточки используют свойства ферромагнитного материала, намагниченность которого воспринимается специальным устройством ввода (считывателем). Эти карточки широко используются, например, в метрополитене, но
обладают слабой защищенностью. При желании информацию
на карточке можно переписать. Такие карточки самые дешевые, но обладают низкой надежностью.
Виганд-карточки содержат определенным образом ориентированные намагниченные проволочки. При их изготовлении осуществляется переориентация проволочек магнитным
полем. Положение проволочек фиксируется и определяет код,
присущий данной карточке. Подделать такую карточку очень
сложно.
Проксимити-карточки содержат микросхему (чип) с записанной на ней информацией. Такие карточки считываются
на расстоянии до 90 см. Карточки бывают активные и пассив-
ные. В пассивных карточках информация записывается один
раз при изготовлении. Активную карточку можно перепрограммировать. Электронные карточки наиболее удобны в обращении.
Карточные системы пользуются популярностью благодаря своей доступности. В среднем, оборудование одной двери
такой системой, а также снабжение карточками 50-100 человек может обойтись фирме не более чем в $1000. Причем подобная система может решать не только охранные задачи, но
и, например, вопросы учета рабочего времени каждого из сотрудников. Данные о том, когда работник пришел на место
или ушел с места работы, могут быть занесены в компьютер и
потом анализироваться отделом кадров.
Более надежные способы охраны «заложены» в так называемых биометрических системах. Биометрический контроль
доступа – автоматизированный метод, с помощью которого
путем проверки (исследования) уникальных физиологических
особенностей или поведенческих характеристик человека
осуществляется идентификация личности. Например, человек
кладет ладонь на специальную платформу, и компьютер узнает его по форме ладони. Электроника может узнавать человека и по радужной оболочке глаза. В этом случае посетитель,
28
входящий на охраняемую территорию, смотрит в специальное,
похожее на бинокль устройство, которое сканирует зрачок
(совершенно безопасно для здоровья) и, таким образом, отличает «своего» от «чужого». В другом случае компьютер с
входной видеокамеры фиксирует форму лица человека и по
своей базе данных узнает, разрешен этому человеку проход
или нет.
В отличие от пароля или персонального идентификационного номера (ПИН), биометрическая характеристика не может быть забыта, потеряна или украдена. Поскольку биометрические характеристики каждой отдельной личности уникальны, они могут использоваться для охранных целей, идентификации личности, например, в системах ограничения доступа. Сегодня существует более чем 10 000 компьютеризированных мест, хранилищ, исследовательских лабораторий, банков крови, банкоматов, военных сооружений, доступ к которым контролируется устройствами, которые сканируют уникальные физиологические или поведенческие характеристики
индивидуума.
Биометрические системы идентификации, доступные в
настоящее время или находящиеся в стадии разработки,
включают в себя системы доступа по отпечатку пальца, ДНК,
форме уха, геометрии лица, температуре кожи лица, клавиатурному почерку, отпечатку ладони, сетчатке глаза, рисунку
радужной оболочки глаза, подписи и голосу.
Остановимся на сущности некоторых опознавательных
методов.
По отпечатку пальца. В последние годы процесс иден-
тификации личности по отпечатку пальца многими специалистами прогнозируется как способный получить самое широкое
распространение в ближайшем будущем. В дополнение к общей безопасности и использованию контроля доступа,
устройства доступа по отпечатку пальца уже установлены в
военных учреждениях, включая Пентагон и многие правительственные лаборатории США. В настоящее время применение данной технологии получило большое распространение
в системе автоматической идентификации по отпечатку пальца (AFIS), используемой полицией по всем Соединенным
Штатам и более чем в 30 странах мира.
29
У нас в стране уже с начала 2008 г. планируется выдавать новые заграничные паспорта, «несущие» дактоинформацию об их владельцах. Хотя процент отказа в доступе
уполномоченных пользователей наиболее распространенных в
США идентификационных дакто-технологий составляет около
0,2%, процент ошибочного доступа – меньше одного к миллиону. Преимущества доступа по отпечатку пальца – простота
использования, удобство и надежность. Весь процесс идентификации занимает мало времени и не требует усилий от тех,
кто использует данную систему доступа. Исследования также
показали, что использование отпечатка пальца для идентификации личности является наиболее удобным среди всех биометрических методов. Вероятность ошибки при идентификации пользователя намного меньше в сравнении с другими
биометрическими методами. Кроме того, устройство идентификации по отпечатку пальца не требует много места на клавиатуре или в механизме. В настоящее время уже производятся подобные системы размером меньше колоды карт.
Один из вариантов использования данного способа идентификации личности в рамках системы ограничения доступа
состоит в следующем. Устройства дактилоскопического доступа устанавливаются перед входом в охраняемое помещение. При установке системы регистрируется администратор,
который в дальнейшем может регистрировать и удалять пользователей. Для идентификации и прохода в помещение достаточно нажать кнопку «ввод», после чего включится сканер,
тогда следует приложить зарегистрированный палец к стеклу
сканера. В случае положительной идентификации подключенный электрозамок откроется, в противном случае система
вернется в первоначальное положение. Вся процедура идентификации и входа в помещение занимает до 5-ти секунд.
В случае повреждения поверхности пальца менее чем на
30%, это не повлияет на идентификацию. В случае серьезного
повреждения рекомендуем зарегистрировать другой палец.
По геометрии руки. В настоящее время, метод иденти-
фикации пользователей по геометрии руки используется более
чем в 8000 мест в США, включая Колумбийский законодательный орган, международный аэропорт Сан-Франциско,
больницы и иммиграционные службы. Преимущества идентификации по геометрии ладони сравнимы с плюсами иденти-
30
фикации по отпечатку пальца в вопросе надежности, хотя
устройство для считывания отпечатков ладоней занимает
больше места. Одним из достаточно удачных изделий является изделие Handkey, сканирующее как внутреннюю, так и боковую сторону руки, используя для этого встроенную видеокамеру и алгоритмы сжатия. Устройства, которые могут сканировать и другие параметры руки, находятся в процессе разработки несколькими компаниями, такими как BioMet
Partners, Palmetrics и BTG.
По радужной оболочке глаза. Преимущество сканеров
для радужной оболочки состоит в том, что они не требуют,
чтобы пользователь сосредоточился на цели, потому что образец пятен на радужной оболочке находится на поверхности
глаза. Фактически видеоизображение глаза может быть отсканировано на расстоянии трех футов, что делает возможным
использование сканеров для радужной оболочки в банкоматах. У людей с ослабленным зрением, но неповрежденной радужной оболочкой, все равно могут сканироваться и кодироваться идентифицирующие параметры. Если есть катаракта –
повреждение хрусталика глаза, которое находится позади радужной оболочки, она никоим образом не влияет на процесс
сканирования радужной оболочки.
По сетчатке глаза. Сканирование сетчатки происходит с
использованием инфракрасного света низкой интенсивности,
направленного через зрачок к кровеносным сосудам на задней
стенке глаза. Сканеры для сетчатки глаза получили большое
распространение в сверхсекретных системах контроля доступа, так как у них один из самых низких процентов отказа доступа зарегистрированных пользователей, и почти нулевой
процент ошибочного доступа. Однако изображение радужной
оболочки должно быть четким на задней части глаза, поэтому
катаракта может отрицательно воздействовать на качество
изображения радужной оболочки глаза.
По особенностям голоса. Привлекательность данного
метода – удобство в применении. Основным беспокойством,
связанным с этим биометрическим подходом, является точность идентификации. Однако это не является серьезной проблемой с того момента, как устройства идентификации личности по голосу различают различные характеристики человеческой речи. Голос формируется из комбинации физиологиче-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]