Заземление

Емкостной извещатель пик. Обзор: охранные пик-извещатели: обзор рынка. Оптическая система и сенсоры

Так получилось, что когда мы начали дело по разработке и изготовлению план ов эвакуации мы действовали по старенькому ГОСТ Р 12.2.143-2003 , который допускал их производство как на основе светящихся, так и на не светящихся, не фотолюминесцентных материалов.

Потом, в один прекрасный день, на одном из специализированных интернет-форумов один «художник-дизайнер», по совместительству химик с дикой радостью сообщил, что основные документы, определяющие выход людей из здания при пожаре, с 2010 года должны будут быть только светящимися. И не только. Они еще и светиться должны 24 часа после отключения электроэнергии. 24 часа!! !440 минут!! И что так оно и должно быть, просто потому что так должно быть. Мы, специалисты по безопасности, этому бреду не поверили, пока ГОСТ не был выложен на сайте Росстандарта и мы не увидели невозможное. Да, было нормировано, что эвакуационные схемы должны были изготавливаться только на основе самосветящихся, фотолюминесцентных материалов.

От специалистов прозвучали робкие возражения. Например, нами сразу говорилось о том, что свечение не то что 24, а даже 4 часа никому не нужно. Ведь максимальный известный предел огнестойкости строительных конструкций не превышает 240 минут, так зачем тому предмету, что вывешивают на этой конструкции светиться 1440 минут? Мы обращали внимание разработчиков ГОСТ на то, что время полного выхода людей из самого большого здания, в самом-самом худшем случае не превышает 30-40 минут, и кто будет смотреть на схему светящуюся через 24 часа? Мы отмечали, что всё сказанное делает норму по 24-часовому послесвечению не просто нелогичной, а откровенно глупой. На возражения апологеты нового ГОСТ Р 12.2.143-2009 отвечали: «надо шоб светилось 24 часа». Других, логичных аргументов, не предъявлялось.

ГОСТ Р 12.2.143-2009 с дурацким требованием, как водится, был, принят, мы, чтобы не отстать от рынка, естественно, «перестроились и перековались», и начали изготавливать свой продукт из фотолюминесцентных материалов.

Сначала сотрудничали с единственным на то время производителем, имевшим сертификат соответствия - Микросферой, потом переключились на наших сегодняшних поставщиков ООО «Стандарт Знак». И после этого, коллеги, занимающиеся тем же самым делом, три года подряд, как сумасшедшие, делали и требовали делать на уровне пожнадзора фотолюминесцентные схемы. Тут - сами грешны, и мы так поступали. По закону, а не по совести.

Негативных последствий от этого было больше, чем позитивных.

Во-первых, в нашу сферу деятельности «вклеились» полиграфисты, производители накапливающих свет материалов, разных дорожных знаков, сигнальной разметки и тому подобного. Чем это плохо? Тем, что о значении своей деятельности для безопасности людей они не думают, а прежде всего заботятся о прибылях. Им - всё равно, что печатать. Они, они направляют людей к одному выходу, употребляют понятия «запасной выход» - которого нет в современной пожарной терминологии, что уже многое говорит об их уровне, они не думают о безопасности человека.

Во-вторых, денежные средства, направляемые на фотолюминесцентные материалы, можно было бы определить для реализации других мероприятий по защите от огня. При этом они тратятся на вовсе ненужные, абсолютно бесполезные светящиеся материалы, которые, естественно, дороже обычных.

О том, что «фотолюм» не нужен нами говорилось неоднократно. Специалисты на довольно высоком уровне (головного научного учреждения МЧС) утверждали, что возможно изготовление и на основе несветящихся материалов (рис 1).

Но мнение специалистов разбивалось о следующий факт. Несмотря на все алогичность, нелепость и несуразность ГОСТ Р 12.2.143-2009 , прокуратура РФ с завидным постоянством требовала его исполнения во время прокурорских проверок. А прокурорская проверка, как мы понимаем, гораздо «круче» чем проверка каких-то там «пожарников». Да и суды продолжают выносить решения о том, что необходимо применять именно фотолюминесцентные материалы. мы постоянно обновляем судебную практику по этой теме.

Так что шло и идет какое-то соревнование сторонников и противников применения накапливающих свет веществ для план ов эвакуации .

Большинство этих споров, напоминало, по своей сути, обсуждение вопроса «передом или задом жужжит комар», но в некоторых из них рождались вполне полезные мысли, ставились очень интересные вопросы: , и как их правильно делать, к что нашло отражение в соответствующих разделах сайта http://сайт/.

Основной вывод, который сделали грамотные пожарные специалисты - фотолюминесцентные материалы абсолютно не нужны по факту, но нужны по закону. Поэтому приходилось, хочешь не хочешь, их делать.

Однако этот вывод был верен только лишь до недавнего времени.

Сейчас все изменилось. Или законодатель прислушался к голосу разума, или одно из двух, но все пункты, которые касались в ГОСТ фотолюминесцентных основ для схем движения людей исключены из стандартизации.

Причиной этому замечательный приказ Росстандарта за номером 474 от 16 апреля 2014 года. О чем этот документ? Он утверждает Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ.

Т.е. здесь мы опять подходим к наболевшему вопросу оценки пожарной опасности. При всех недостатках существующего подхода он - единственный. По нему из смысла 4-й статьи названного выше Федерального закона пожарная безопасность считается обеспеченной, если в полном объеме выполнены и требования тех регламента и требования тех нормативных документов, которые разработаны "как бы" в его продолжение, т.е. реализуют условие безопасности из статьи 4! Хороший это подход или нет - тема отдельного разговора. Нам, сейчас, важно то, что для соблюдения условия указанного в четвертой статье Техрегламента. А в ней дается ссылка на нормативные документы. На какие? Да только на те, перечень которых и утверждает названный выше приказ Росстандарта.

И что получается в итоге? Требования, которые относятся к план ам эвакуации и касаются их выполнения только на фотолюминесцентной основе не включены в область стандартизации. Т.е. они ни капельки, никак, ни коим не образом влияют на пожарную безопасность (рис 2).

Не понятна нам, конечно, логика тех, кто разрабатывает нормы, что в МЧС, что в Росстандарте. По нашему мнению, проще и полезнее было бы не множить дополнительные приказы, а оставить все требования ГОСТ Р 12.2.143-2009 в силе, удалив лишь одно условие. В этом документе всё, что относится к тому, на чем напечатан план эвакуации , явно идиотическое, тогда как другие условия (размер знаков, размер букв и т.п.) вполне разумны и напрямую влияют на безопасность.

Но и это уже прогресс, и это уже - в плюс.

Наверное, идеальные документы появятся не на нашем веку. А пока будем по-прежнему вспоминать Федора Эдуардовича фон Ландэзена, сказавшего:

Очень хотелось бы дожить до того дня, когда слова выдающегося пожарного деятеля перестанут быть актуальными. Хотя бы в честь столетия этой фразы, до которого 4 года. Хотя бы в отношении планов эвакуации при пожаре.

При этом, стоит отметить и следующий факт. Принятие управленческого решения относительно того, заказывать ли светящиеся или обычные схемы следует, .

Понимание особенностей охранных пассивных инфракрасных извещателей позволит специалистам монтажных организаций и компаний-заказчиков подобрать оптимальные модели для установки внутри помещений и на открытых участках уличного пространства

А.Е. Волгин
Бренд-менеджер компании "УльтраСтар"

Охранные оптико-электронные (пассивные инфракрасные; далее ПИК) извещатели предназначены для обнаружения нарушителя, движущегося в пределах охраняемого пространства. Уже много лет они являются самым распространенным техническим средством, которое используется для контролирования охраняемой территории. Тому множество причин, но, безусловно, основной является главное достоинство ПИК-извещателей – высокая эффективность обнаружения при относительно низкой стоимости.

На российском рынке представлено более сотни извещателей данного типа. Кроме извеща-телей отечественных производителей, наибольшее распространение получили устройства таких компаний, как Crow, Visonic и G.S.N. (Израиль), Optex (Япония), Pyronix и Texecom (Великобритания), DSC и Paradox Security Systems (Канада), Siemens (Германия). Такое многообразие моделей не дает возможности в рамках одной статьи привести параметры всех устройств, поэтому в таблицах собраны ключевые характеристики только уличных ПИК-извещателей.

Оптическая система и сенсоры

По типу зоны обнаружения все извещатели подразделяются на объемные, коридорные и "шторки". Так как львиная доля всех моделей – впрочем, как и их рыночная доля – принадлежит извещателям с объемной зоной обнаружения, речь далее будет идти исключительно об этих устройствах.

Важнейшим компонентом ПИК-извещателя является оптическая система, которая имеет всего две разновидности – линза и зеркало. В большинстве извещателей, представленных на нашем рынке, оптические системы относятся к первому типу, несмотря на то что зеркало имеет ряд преимуществ перед линзой. Например, с помощью зеркала можно добиться получения на сенсоре более равномерного теплового сигнала, приходящего с ближнего и дальнего сектора области обнаружения. Единственное, что сдерживает повсеместное распространение зеркальной оптики, – это более сложная технология изготовления и соответственно более высокая стоимость. В последнее время в связи с улучшением качества линз Френеля и со все большим распространением сферических линз различие свойств между оптическими системами несколько сократилось. На что следует обращать внимание при анализе оптических систем:

  1. На количество уровней чувствительных секторов в вертикальной плоскости.
  2. На количество секторов в каждом уровне.
  3. На форму линзы, которая может быть плоской, цилиндрической или сферической.
  4. На общую площадь линзы.

Теоретически, при прочих равных условиях, извещатель будет демонстрировать лучшие показатели на большей дальности при большей площади линзы и большей плотности чувствительных секторов линзы (но последний показатель нельзя увеличивать беспредельно).

Другим важным компонентом извещателя является пироприемник. Различают 2- и 4-элементные (площадочные) сенсоры. Последние имеют преимущество по уровню помехозащищенности (мелкие животные, электромагнитное излучение, помехи по цепям питания, конвекционные потоки), так как введение дополнительных площадок позволяет реализовать дополнительные элементы в алгоритм обработки сигнала по вертикальной плоскости. Например, противофазное детектирование, которое приводит к взаимному вычитанию наведенных электромагнитным излучением сигналов в верхних и нижних элементах сенсора.

Существует еще одна разновидность ПИК-извещателей, которая разрабатывалась для защиты жилых помещений с возможным пребыванием в них кошек или собак. По сути, это два ПИК-извещателя, расположенные в одном корпусе один над другим. Каждый канал извещателя такого типа строится на базе отдельного сенсора и своей оптической системы, но блок обработки сигналов – общий для двух каналов.

Алгоритмы обработки сигналов

По методу обработки сигналов все извещатели можно разделить на две основные группы:

  1. Одни следят за количеством пересечения сигнала некоторого порогового значения (аналоговый или цифровой подсчет импульсов).
  2. Другие анализируют форму сигнала (аналого-цифровое преобразование и дальнейшая цифровая обработка).

Естественно, у каждого производителя есть свои модификации данных алгоритмов. Количество импульсов в некоторых извещателях (производители Paradox Security Systems и DSC) может быть выбрано автоматически, в зависимости от величины и длительности первого импульса. Значение порога, которое ответственно за формирование импульса обнаружения, также может автоматически варьироваться в зависимости от внешних факторов. В большинстве случаев оно задается блоком температурной компенсации. Но, например, в извещателях компании Pyronix значение порога зависит от частоты сигнала с выхода сенсора, которая прямо пропорциональна скорости пересечения человеком чувствительных секторов зоны обнаружения.

Антимаскирование

Данная функция служит для предотвращения блокировки оптической системы извещателя различными предметами. Основные варианты маскирования – помещение перед извещателем предмета или напыление на линзу извещателя материала, который приводит к поглощению или отражению теплового излучения от нарушителя. Соответственно извещатель без функции антимаскирования становится "слепым" и не может выполнить возложенную на него задачу.

Осуществить маскирование нарушитель может легче всего в то время, когда система не находится в режиме охраны и к извещателю можно беспрепятственно подойти на расстояние ближе 1–2 м. Если брать во внимание такие объекты, как музеи, галереи и библиотеки, или участки открытой уличной территории, то важность наличия функции антимаскирования становится очевидной.

Существуют различные методы реализации данной функции в охранных извещателях, которые можно разделить на три группы.

1. Самый простейший метод основан на регистрации множественных срабатываний СВЧ-канала извещателя при полном отсутствии сигнала на выходе ИК-сенсора.

2. Второй способ основан на анализе СВЧ-поля только в ближней зоне обнаружения (от 0 до 1 м) и анализе работы ИК-секции.

3 . Третий метод является аналогом способа, который используется в пожарных дымовых извещателях. В извещатель помещают два диода – один излучающий, другой принимающий. В норме на приемник излучение от диода не поступает, но если вблизи извещателя появляется отражающий объект, то приемник начинает принимать отраженное излучение, что является основанием для констатации факта маскирования. Именно этот метод реализован в большинстве ПИК-извещателей, так как в них СВЧ-секции нет в принципе. Недостаток данного метода (антимаскирование первого уровня) состоит в том, что, хотя с его помощью извещатель может обнаружить блокирование сторонним предметом, он не способен зарегистрировать на линзе напыление тонкой пленки (лака), которая хорошо поглощает ИК-излучение. Для устранения этого недостатка, например, компания Visonic усовершенствовала данный принцип (добавление антимаскирования второго уровня). Конструкция оптического окна сделана таким образом, что на специальный приемник в норме всегда поступает сигнал заданного уровня от излучающего диода, но при маскировании он увеличивается или, наоборот, уменьшается в зависимости от типа преграды.

Защита от домашних животных

Рыночная доля извещателей данного типа, по экспертным оценкам, составляет почти треть от доли стандартных извещателей и продолжает увеличиваться с каждым годом. Рост популярности определяется двумя основными факторами. Во-первых, явная потребность охранных структур в снижении ложных срабатываний, что приносит экономический эффект и предопределяет выбор извещателей с лучшими характеристиками по помехозащищенности. Во-вторых, совершенствование алгоритмов обработки сигналов и технологии изготовления таких детекторов приводит к постепенному сокращению разницы в стоимости извещателя с "иммунитетом" и без "иммунитета".

Не так давно широко использовался простейший способ создания устойчивости извещателя к перемещению домашних животных. Идея заключалась в создании специальной зоны, в которой животное может передвигаться, не вызывая срабатывания извещателя. Фактически это извещатель с диаграммой обнаружения в виде горизонтальной "Шторы" (Pet Alley – "аллея для животных"), который устанавливали на небольшой высоте (не более метра от пола). Данная технология имеет существенный недостаток. Так, если извещатель установить очень низко, то собака либо кошка рано или поздно попадет зону обнаружения (например, кошка может прыгнуть на диван, а собака – встать на задние лапы). Если же извещатель смонтировать на высоте 80 см и выше, то любой человек сможет без труда наклониться и пройти под зоной обнаружения. Как ни покажется странным, но даже сегодня в ассортименте некоторых производителей есть извещатели с линзой "аллея для животных". Особенно удивляет факт использования данного метода для уличной установки. Ведь одна из особенностей уличной установки состоит в возможности нарушителя заранее обнаружить ПИК-извещатель. И если он увидит датчик на высоте метра от земли, то не трудно догадаться о его дальнейших действиях.

Современные извещатели основаны на следующих различиях человека и животного: суммарной площади поверхности теплового источника и распределении теплового излучения в вертикальной плоскости. Разница температур тоже играет роль, но в гораздо меньшей степени. Принимая во внимание, что кошка или собака меньше человека и передвигается вблизи поверхности пола, оптическая система строится таким образом, чтобы на сенсор поступало меньше теплового излучения с нижних секторов зоны обнаружения. Производители охранных извещателей реализуют это по-разному. Одни используют более толстый нижний слой линзы, который приводит к большему поглощению теплового излучения. Другие применяют меньшую плотность расположения чувствительных зон в нижней области в горизонтальной плоскости, но большее количество уровней в вертикальной. Последнее обстоятельство позволяет получить гораздо больший сигнал с выхода сенсора при движении человека, так как он при своем движении в помещении будет пересекать несколько чувствительных зон на разных уровнях (по высоте), а животное – только зону одного уровня. В пределе такая линза в вертикальной плоскости образует сплошной вертикальный сектор "Штору", что в сочетании с первым методом успешно использует один из известных производителей радикальных охранных систем. В извещателях некоторых производителей сенсор размещается не в фокусе относительно нижних секторов, что также приводит к снижению сигнала на выходе сенсора. Отметим, что алгоритм обработки сигналов в простейших извещателях с двухплощадными ИК-элементами играет гораздо меньшую роль в "распознавании" животного. Предоставим читателю самому разобраться, почему это так.

Радиоканальные ПИК-извещатели

Сегодня на рынке безопасности представлено большое количество беспроводных ПИК-изве-щателей. По характеристикам они ни в чем не уступают своим проводным аналогам. Но принцип обмена данными с ППКОП заметно отличается.

В отличие от проводных ПИК-извещателей беспроводные устройства работают в энергосберегающем режиме. После детектирования перемещения человека в извещателе запускается таймер, который установлен на конкретное значение временного интервала (около 2–3 минут). Если в интервале времени отсчета таймера извещатель повторно обнаружит перемещение человека, то таймер перезапускается, но никакого сигнала на приемник не передается. Так может продолжаться много раз, если в помещении находятся люди. Естественно, когда последний человек выйдет из помещения, то после окончания отсчета времени таймера извещатель перейдет в режим готовности передачи радиосигнала. Соответственно следующая активация извещателя приведет к отправке тревожного сообщения на приемник. Данный режим задуман для увеличения срока службы батарейки, так как в момент излучения радиосигнала происходит наибольшее потребление тока. Если бы этого режима не было, то установка беспроводного ПИК-из-вещателя в офисном помещении приводила бы к разряду батареи в считанные недели. Таймер может быть отключен во время наладки извещателя. Для этого существует режим "Тестирование", в котором извещатель включает светодиод и передает сигналы тревоги на приемник каждый раз, когда регистрирует движение человека в зоне обнаружения. Режим энергосбережения, указанный выше, относится в большей мере к однонаправленным радиоканальным системам. Для двунаправленных систем алгоритм энергосбережения выглядит несколько иначе. В подобных системах извещатель получает от приемника информацию, в каком режиме он находится. Если система снята с охраны, то тревожные извещения на приемник просто не передаются.

Уличные ПИК-извещатели

В процессе создания уличного извещателя разработчики сталкиваются с необходимостью решить ряд непростых задач, которые обуславливаются спецификой условий открытого пространства. К таким задачам можно отнести следующие:

  • фильтрация тепловых помех – от движения растительности (листья, ветки, трава), пролетающих птиц, животных, динамического изменения температурного фона (движение облаков), потоков воздуха;
  • фильтрация бликов света – возникают от автомобильных фар и отраженного солнечного света от блестящих поверхностей (например, лужи);
  • защита от попыток маскировать извещатель посредством помещения постороннего предмета перед извещателем или нанесения на его оптику поглощающих ИК-излучение материалов;
  • надежность работы извещателя в сложных погодных условиях – низкая и высокая температура окружающей среды, сильный снегопад или дождь;
  • стойкость к внешним механическим воздействиям – возможны в связи с намеренными действиями человека или природными явлениями.

Предложения на рынке

Проводные извещатели
Сегодня на российском рынке систем безопасности представлено около 15 моделей объемных ПИК-извещателей от производителей Optex, Siemens, Visonic, Rockonet, Crow, Pyronix, DSC, Paradox, DSC, Texecom,"Полисервис" (табл. 1).

Беспроводные извещатели
Группа беспроводных извещателей (табл. 2) представлена значительно меньшим числом изещателей по отношению к проводным устройствам: СТОП VX-402R ("Аргус-Спектр"), Tower 20AM MCW (Visonic), JA-89P (Jablotron) и EL-2652SR (Electronics Line).

Основной элемент СТОП VX-402R и JA-89P – это унифицированный проводной извещатель VX-402R от компании Optex, в который сторонние производители могут размещать свои радиопередающие модули. Во всех перечисленных моделях, кроме Tower 20AM MCW, используются линзы Френеля (у Tower – зеркало), 2 сдвоенных вертикально расположенных ИК-сенсора (у Tower – 8 сдвоенных горизонтально расположенных сенсоров). Функция антимаскирования имеется только в извещателе Tower 20AM MCW. Ценовой диапазон данных изве-щателей для монтажника: от 4000 (EL-2652SR) до 11 000 руб. (СТОП VX-402R и JA-89P).