Министерство внутренних дел Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР «ОХРАНА»

УТВЕРЖДЕНО Заместителем начальника ГУВО МВД России генерал-майором полиции Л.В. Грищенко 11 декабря 2015 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Выбор и применение активных оптико-злектронных извещателей для блокировки внутренних и внешних периметров, дверей, окон, витрин и подступов к отдельным предметам

Р 78.36.050-2015

Москва 2015

Рекомендации разработаны сотрудниками ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России: А.Р. Фамильновым, В.А. Николаевым, А.Н. Фединым, О.Г. Точило-вой под руководством к.т.н. А.Г. Зайцева.

Методические рекомендации «Выбор и применение активных он-тнко-электройных и {вещателей .тля блокировки внутренних и внешних периметров, дверей, окон, витрин и подступов к отдельным предметах!» (Р 78.36.050-2015) - М.: НИЦ «Охрана», 2016. - 92 с.

В методических рекомендациях изложены основные особенности физического принципа действия активных оптико-электронных извещателей, рассмотрены их основные технические характеристики, влияние на их функционирование внешних воздействующих факторов и помех и способы его снижения. Разработаны рекомендации по выбору места и способа установки извещателя на объекте, его настройки и обеспечению нормального функционирования во время эксплуатации, рекомендации по применению извещателей, включенных в «Список технических средств безопасности, удовлетворяющих «Единым требованиям к системам передачи извещений и системам мониторинга подвижных объектов, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны».

© ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России, 2015

2

Подробная информация об особенностях организации ИК барьера изложена в п. 5.1.4 настоящих методических рекомендаций.

3.2 Основные тактико-технические характеристики

Основными тактико-техническими характеристиками извещателя являются максимальная рабочая дальность действия, коэффициент запаса, чувствительность и помехозащищенность.

Требования к показателям функционального назначения (и другим характеристикам) установлены в национальном стандарте [5|.

Максимальная рабочая дальность действия - максимальное (минимальное) расстояние на которое могут быть разнесены излучатель и приемник извещателя при условии сохранения соответствия его коэффициента запаса требованиям национального стандарта [5].

Коэффициент запаса - максимальное значение уменьшения потока инфракрасной энергии, не приводящее к формированию извещения о тревоге. Этот коэффициент характеризует устойчивость извещателя к воздействию метеорологических факторов (дождь, снегопад, туман), значительно ослабляющих мощность ИК излучения, попадающего в БФ. Минимально допустимое значение коэффициента запаса, которое должен обеспечивать извещатель зависит от максимальной рабочей дальности действия. В ЭД на извещатель обычно указывается минимальное значение коэффициента запаса на максимальной дальности действия.

Значения коэффициента запаса регламентируются действующим национальным стандартом [5|. Расчет допустимого значения коэффициента запаса извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе, производится по приведенным ниже формулам, где L - диапазон дальности действия, К - допустимое значение коэффициента запаса:

а)    К > 20 для L от 0 до 15 м;

б)    К > 10"^W,J,'^{+ ш}> для L от 15 до 50 м;

в)    К > Ю^<0'“’^{61 + I J)} для L от 50 до 100 м;

II

г) К > io^,0-^{0041 + 1Л}> для L от 100 до 350 м.

Расчет допустимого значения коэффициента запаса извещателей, предназначенных для эксплуатации в закрытом помещении, производится по формулам:

а)    К > 2 для L от 0 до 25 м;

б)    К > ю^(000,31 +0-⁰⁷⁾ для L от 25 до 100 м.

В таблицах 1 и 2 в качестве примера приведены некоторые конкретные значения коэффициента запаса для распространенных значений максимальной дальности действия извещателей.

Таблица I Минимально допустимые значения коэффициента запаса для извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе.

Дальность действия, м 25 50 75 100 150 300 Значение коэффициента запаса 30 50 70 100 160 630

Таблица 2 Минимально допустимые значения коэффициента запаса для извещателей, предназначенных для эксплуатации в помещении.

Дальность действия, м	60	100
Значение коэффициента запаса	4	10

Требования к значению коэффициента запаса особенно актуальны для извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе. Так как в помещениях не бывает атмосферных осадков, требования к коэффициенту запаса извещателей, предназначенных для эксплуатации в помещении, значительно ниже.

Конкретные значения максимальной рабочей дальности действия и, соответственно, коэффициента запаса для каждой модели извещателя устанавливает предприятие-изготовитель.

Чувствительностью извещателя называется минимальное значение

длительности прерывания инфракрасного луча, при котором извещатель должен формировать извещение о тревоге. Минимально допустимое значение чувствительности для извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе, регламентировано национальным стандартом [5] и составляет 50 мс.

Эта величина определена, исходя из антропометрических характеристик человека, и соответствует пересечению нарушителем 30 извещателя бегом с максимальной скоростью. В современных извещателях, для повышения помехоустойчивости в случаях, когда пересечение нарушителем 30 с максимальной скоростью невозможно, предусмотрена дискретная регулировка чувствительности до значения 400 - 500 мс.

Минимально допустимое значение чувствительности для извещателей, предназначенных для эксплуатации в помещениях, в соответствии с национальным стандартом (5) составляет 100 мс.

Помехозащищенностью называется максимальной значение длительности прерывания инфракрасного луча, при котором извещатель не формирует извещение о тревоге. Максимально допустимое значение помехозащищенности для извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе, регламентировано национальным стандартом и составляет 35 мс. Эта величина определена исходя из размеров и скорости перемещения наиболее вероятных помех, таких как падающие листья, пролетающие птицы и т.п.

В современных отечественных извещателях изменение помехозащищенности происходит автоматически одновременно с изменением чувствительности в процессе ее регулировки.

Повышению помехоустойчивости извещателя способствует применение в нем сдвоенного (синхронизированного) ИК луча.

В качестве примера, в таблице 3 приведены соотношения между чувствительностью и помехозащищенностью для извещателей, включенных в «Список» [3].

13

Таблица 3. Соотношение между чувствительностью и помехозащищенностью извещателей, включенных в «Список»

Параметр Значение Чувствительность, мс 50 100 200 400 500 Помехозащищенность, мс 35 70 140 280 350

Графическая схема величин чувствительности и помехозащищенности представлены на рисунке 3.2.

А    Б    В

чувствительности и помехозащищенности

На рисунке литерой «А» отмечен диапазон значений времени перекрытия ИК луча, при которых извещатель не должен формировать извещение о тревоге (помехозащищенность), литерой «В» - диапазон значений времени перекрытия ИК луча, при которых извещатель должен формировать извещение о тревоге (чувствительность).

Литерой «Б» обозначен диапазон значений времени перекрытия ИК луча, при которых извещатель может как формировать, так и не формировать извещение о тревоге. Это означает, что при перекрытии ИК луча на время из указанного диапазона (35 - 50 мс), формирование извещения о тревоге возможно, но не гарантируется производителем. Наличие данной области обусловлено технологическими причинами, в частности разбросом параметров

14

электронных компонентов, применяемых в электрической схеме извещателя и алгоритмом обработки сигнала.

Наличие указанного диапазона практически не оказывает негативного влияния на эксплуатацию извещателя.

3.3 Конструктивные особенности н отличии

Как было сказано выше, извещатели разделяются на два типа: одноблочные и двухблочные.

К достоинствам одноблочных извещателей можно отнести более низкую стоимость по сравнению с двухблочными извещателями, снижение затрат на монтажные работы, упрощенную настройку и юстировку. Главным недостатком является невысокая максимальная дальность действия, обусловленная оптическими характеристиками световозвращателя.

Примечание - Извещатели данного типа в настоящее время в «Списке» [3] отсутствуют.

Наиболее распространенным типом активного ИК извещателя является двухблочный, у которого излучатель и фотоприемник находятся в разных корпусах (блоках). Извещатели этого типа могут иметь высокую максимальную дальность действия (до 300 м), но по сравнению с одноблочными требуют повышенных затрат при монтаже.

Блок извещателя состоит из основания корпуса, закрепленной в нем платы с электронными компонентами, органами установки режимов работы и клеммами подключения, элементов оптической системы, органов юстировки, элементов обогрева (если они предусмотрены изготовителем). На основание устанавливается крышка с входным окном, закрытым фильтром (конструктивно фильтр может составлять с крышкой одну деталь).

Конструкция основания и крышки извещателей, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе в соответствии с требованиями действующего национального стандарта должны иметь уплотнения разъема и вводных отверстий для предотвращения попадания внутрь корпуса влаги и

пыли (степень защиты, обеспечиваемая оболочкой должна быть не ниже IP54).

Электрические схемы современных активных ИК извещателей построены на базе микропроцессоров, в программу которых заложен алгоритм работы извещателя. Микропроцессор БИ управляет характеристиками генерируемого излучения (частотой и мощностью), микропроцессор БФ производит обработку и анализ принятого излучения и его изменений, на основе которого формирует (или не формирует) извещение о тревоге, а в режиме юстировки - формирует информацию о мощности принимаемого излучения.

Извещения о тревоге и несанкционированном доступе большинством извещателей формируется размыканием контактов информационного выхода. В перспективе планируется внедрение в конструкцию извещателей интерфейса, обеспечивающего обмен информацией с УОО по единому специализированному объектовому протоколу обмена информацией. Некоторые зарубежные фирмы производят извещатели, передающие формируемые извещения по радиоканалу.

Оптическая система БИ или БФ представляет собой сборочную единицу, состоящую из платы с установленными на ней излучающим или фотодиодом с элементами, обеспечивающими их работу, и линзы, применение которой позволяет увеличить максимальную дальность действия.

В извещателях, в которых предусмотрена возможность установки непосредственно на стену, оптическая система имеет возможность вращения относительно двух взаимно перпендикулярных осей для обеспечения настройки извещателя.

Для осуществления грубой настройки в извещателях могут применяться специальные оптические устройства - визиры. Фирмы ОРТЕХ и NIPPON ALEPH в производимых ими извещателях детали, располагающиеся внутри корпуса (под крышкой), изготавливают из пластика ярких цветов (желтого или оранжевого), имеющих высокий контраст с темным цветом основания. Данная мера облегчает визуальное восприятие извещателя в ходе процедуры

16

Содержание

1. Введение...............................................................................................................4

2. Термины и определения.....................................................................................6

3.    Устройство, технические характеристики и конструктивные особенности

активных инфракрасных извещателей, определяющие порядок их выбора и применения на охраняемых объектах...................................................................8

3.1    Устройство и принцип действия извещателей...............................................8

3.2    Основные тактико-технические характеристики.........................................11

3.3    Конструктивные особенности и отличия.....................................................15

4.    Влияние внешних воздействующих факторов и помех, возникающих на

охраняемых объектах, на работу активных инфракрасных извещателей.......19

4.1    Оптические засветки.......................................................................................19

4.2    Неблагоприятные метеорологические условия при эксплуатации па

открытом воздухе..................................................................................................22

4.3    Помехи, возникающие на объекте, и особенности их воздействия на

извещатель.............................................................................................................25

4.4    Изменение положения в пространстве конструкций, на которых

закреплены блоки извещателя.............................................................................28

4.5    Наличие в воздухе твердых мелкодисперсных частиц...............................28

4.6    Несанкционированное воздействие на извещатель.....................................29

5.    Особенности применения активных инфракрасных извещателей,

включенных в «Список».......................................................................................30

5.1    Общие особенности выбора, установки, эксплуатации, обеспечения

устойчивого функционирования извещателей...................................................30

5.2    Рекомендации по выбору и эксплуатации извещателей, включенных в

«Список»................................................................................................................46

5.3    Типовые варианты установки извещателей для организации различных

рубежей охраны на объектах различных категорий..........................................55

5.4    Применение извещателей для охраны взрывоопасных зон объектов.......81

5.5    Рекомендации по техническому обслуживанию извещателей и

профилактике их ложных срабатываний............................................................85

6.    Заключение........................................................................................................90

Использованные источники.................................................................................91

1. Введение

В настоящее время на вооружении подразделений вневедомственной охраны полиции состоят и успешно применяются средства обнаружения, основанные на различных физических принципах. Одними из них являются активные оптико-электронные инфракрасные извещатели (далее - извещатели).

Основным предназначением этих приборов является организация охраны периметра объекта, как территории, так и помещения (1 рубеж охраны). Данные методические рекомендации предназначены для использования сотрудниками и работниками вневедомственной охраны полиции и работниками ФГУП «Охрана» МВД России и позволяют:

-    ознакомить сотрудников и работников подразделений вневедомственной охраны полиции и ФГУП «Охрана» МВД России с требованиями, предъявляемыми к активным инфракрасным извещателям, используемым ими физическим принципом и конструктивным устройством;

-    провести организационно-технические мероприятия, обеспечивающие повышение достоверности обнаружения и устойчивости извещателей к воздействию помех и других внешних факторов, имеющихся на различных охраняемых объектах с различными условиями эксплуатации;

-    обеспечить наиболее эффективную противокриминальную и антитер-рористическую защиту объектов за счет правильного выбора, установки и эксплуатации указанных извещателей.

В рекомендациях кратко изложены теоретические основы работы извещателя, необходимые для понимания тех или иных особенностей его функционирования, и рассмотрены:

-    основные технические характеристики извещателей;

-    влияние на работу извещателей различных внешних воздействующих факторов и способы его снижения;

-    принципы категорирования охраняемых объектов;

-    требования к извещателям, содержащиеся в действующей норматив-

4

но-технической базе;

- конструктивные особенности извещателей.

В настоящих рекомендациях также приведены типовые варианты применения извещателей, позволяющие обеспечить высокую обнаружительную способность и помехозащищенность, и даны рекомендации по применению извещателей конкретных типов в зависимости от их конструктивных особенностей и технических характеристик, а также категории охраняемого объекта.

Номенклатура извещателей, включенных в «Список технических средств безопасности, удовлетворяющих «Единым требованиям к системам передачи извещений и системам мониторинга подвижных объектов, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны» и «Единым техническим требованиям к объектовым подсистемам охраны, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны» |3) (далее - «Список»), и их технические характеристики приведены по состоянию на декабрь 2015 г.

5

2. Термины и определения

Активный оптико-электронный инфракрасный извещатель - охранный извещатель, формирующий извещение о тревоге при изменении уровня принимаемого собственного ИК излучения, вызванным вторжением нарушителя в зону обнаружения.

Нарушитель - лицо, пытающееся проникнуть или проникшее в помещение или на территорию охраняемого объекта, защищенную системой охранной или охранно-пожарной сигнализации, без разрешения ответственного лица, пользователя, владельца или жильца.

Зона обнаружения (30) - область пространства, при перемещении в которой нарушителя извещатель должен формировать извещение о тревоге.

Внешние воздействующие факторы (ВВФ) - условия окружающей среды, а также внешние проявления или результаты каких-либо процессов или действий, происходящих на охраняемом объекте, оказывающие влияние на функционирован ие извещателя.

Эксплуатационная документация (ЭД) - в настоящих методических рекомендациях под эксплуатационной документацией понимается документация, включенная изготовителем в комплект поставки извещателя (руководство по эксплуатации (РЭ), паспорт (ПС), этикетка (ЭТ), памятка по эксплуатации, инструкция по установке и т.п.).

Обнаружительная способность - вероятность формирования извещателем извещения о тревоге при перемещении нарушителя в 30 в зависимости от влияния внешних условий и факторов.

Блок излучателя (БИ) - конструктивный элемент извещателя, генерирующий ИК излучение.

Блок фотоприемника (БФ) - конструктивный элемент извещателя, принимающий и обрабатывающий ИК излучение.

Блок приемника и передатчика (БПП) - конструктивный элемент извещателя, генерирующий, принимающий и обрабатывающий ИК излучение.

Инфракрасный - И К.

Техническое средство охраны - ТСО.

6

Охранно-пожарная сигнализация - ОПС. Место хранения имущества граждан - МХИГ. Устройство объектовое оконечное - УОО. Тактико-технические характеристики - ТТХ. Шлейф сигнализации - ШС.

7

3. Устройство, технические характеристики и конструктивные особенности активных инфракрасных извещателей, определяющие порядок их выбора и применения на охраняемых объектах

3.1 Устройство и принцип действия извещателей

Зона обнаружения (далее - 30) активных ИК извещателей формируется следующим образом: излучатель формирует поток ИК излучения (далее - ИК луч) с заданными характеристиками (частотой, мощностью и т.д.), который попадает на фотоприемник. Тип формируемой 30 - линейная.

Появление в 30 извещателя оптически непрозрачного объекта вызывает прерывание ИК луча (или снижение его мощности), попадающего в приемник, который анализирует снижение уровня принимаемого излучения и его длительность и, в соответствии с заданным алгоритмом, формирует извещение о тревоге.

Важной особенностью активных ИК извещателей является то, что их обнаружительная способность, в отличие от широко распространенных пассивных И К извещателей, не зависит от характеристик теплового излучения человека (нарушителя). Также они не чувствительны к изменению характеристик теплового излучения окружающих объектов (фона) и возникающим тепловым помехам, что актуально при эксплуатации на открытых площадках.

По конструктивному исполнению извещатели разделяют на два типа.

Извещатели двухблочной конструкции и состоят из блока излучателя (БИ), генерирующего ИК излучение, и блока фотопрнемника (БФ), принимающего и обрабатывающего это излучение. Таким образом, 30 формируется непосредственно между БИ и БФ.

Также существуют извещатели одноблочной конструкции, оптическая система которых состоит из излучателя и фотоприемника, объединенных в одном корпусе (блоке приемника и передатчика (далее - БПП)), и световозвращателя (катафота). В этом случае ИК излучение попадает на световозвращатель, отражается им и попадает в БФ. 30 в этом случае формируется между БПП и световозвращателем.

Извещатели могут также быть однолучевыми и многолучевыми. Как

8

видно из названия, однолучевые извещатели формируют один ИК луч. К однолучевым можно отнести также извещатели, формирующие два синхронных по времени ИК луча на небольшом (50... 100 мм) расстоянии друг от друга. Многолучевые извещатели формируют два и более ИК луча на расстоянии около 300 мм друг от друга.

В качестве излучателя и фотоприемника используются извещателя излучающий и фотодиоды ИК диапазона. Для формирования ИК луча применяют линзы фокусирующие поток ИК излучения. Также может применяться сферическое зеркало (рефлектор). Входные окна БИ и БФ закрыты специальными фильтрами, пропускающими излучение только ИК диапазона. Излучающий диод, линзы и фотодиод составляют оптическую систему. В многолучевых извещателях, формирующих несколько И К лучей, для формирования каждого из них используется отдельная оптическая система.

При прохождении ИК луча через линзу и фильтр БИ часть ИК энергии рассеивается, максимальная плотность излучения достигается вблизи оптической оси ИК луча, и уменьшается при отдалении от нее. Мощность ИК излучения также падает с увеличением расстояния от БИ вследствие рассеивания и поглощения ее воздушной средой.

Схема извещателя представлена на рисунке 3.1.

Инфрпкрасныи луч    Рассеивание основного

(основное излучение)    излучения

Так как извещатели формируют линейную 30, на их применение будут оказывать влияние следующие факторы:

-    конфигурация охраняемого объекта. Блокируемые участки объекта должны иметь прямолинейную форму. Кривизна блокируемого участка вызывает необходимость использования нескольких извещателей, (подробнее см. п. 5.1.2 настоящих методических рекомендаций);

-    возможность преодоления 30 вследствие ее малых размеров (не более 150 мм в поперечнике). Фактически такие размеры 30 позволяют обнаруживать нарушителя, только если путь его перемещения гарантированно пересекает ее, например, при блокировке какого-либо узкого проема. При установке однолучевого (либо многолучевого с небольшим расстоянием между крайними лучами) извещателя на открытом пространстве нарушитель может в зависимости от высоты установки либо перешагнуть (перепрыгнуть) 30, либо проползти под ней, как показано на рисунке 5.10.

Это сужает область применения извещателей. Отчасти эта проблема может быть решена путем организации поверхностной 30 (так называемого ИК барьера) за счет применения многолучевых извещателей или организации ИК барьера из нескольких однолучевых извещателей. Данный вариант потребует увеличения финансовых затрат вследствие необходимости применения значительного количества ИК лучей для обеспечения достаточной ширины 30 (расстояния между крайними И К лучами) и ее плотности (расстояния между соседними ИК лучами).

Следует отметить, что данная поверхностная 30 не является сплошной, и ее свойства (расстояние между лучами) должны определяться задачами организации конкретного рубежа охраны:

-    обнаружение прохода нарушителя через 30 при блокировке проемов различного назначения;

-    обнаружение протянутой в 30 руки (или иного близкого по размерам предмета, непрозрачного в ИК диапазоне) при блокировке отдельно охраняемого предмета (группы предметов).

10