Три,
как и трехногий стул, - тоже. А вот четырехногий стул будет шататься
почти на любой поверхности и одна из ножек наверняка повиснет в воздухе.
И только сев на стул, то есть, повысив общий нажим, - можно хоть как-то
надеяться на распределение нагрузки по всем четырем ножкам.
Ровные поверхности, гладкие на вид и на ощупь, под микроскопом оказы-
ваются ландшафтом из холмов и впадин, и поэтому создание ЭУ из двух
гладких поверхностей равносильно попытке лечь на несколько четырехногих
стула - ножки примут давление неравномерно.
Следовательно, некоторого нагревания контактов ЭУ не избежать. Следу-
ющая "маленькая хитрость" - выбор металла для контактов. Обычно это се-
ребро. Его преимущество в том, что в отличие от ржавчины на железе,
окисная пленка на серебре хорошо проводит ток и чрезмерно не нагревает-
ся, особенно если давление на контакт невысокое.
На этом, пожалуй, можно покончить с вводной творческой частью и наде-
яться, что у читателя возникло представление о технических возможностях
использования ЭУ в целях охраны. Давайте обратимся к конкретным случаям
применения ЭУ в сигнальных устройствах, разновидностям и вариациям ЭУ.
Дверные контакты
Мы уже пользуемся некоторыми словами из жаргона служб безопасности.
ЭУ, вмонтированные в коробку двери, были, пожалуй, самыми первыми датчи-
ками сигнализирующими о том, что дверь кто-то открыл. Такие ЭУ известны
широкой публике как дверные контакты.
Механические дверные контакты
В принципе, в механических дверных ЭУ контакты заключены в маленькую
коробочку, из которой выступает рычажок, замыкающий сеть при нажатии, то
есть закрытии двери.
ЭУ этого типа, зачастую весьма хрупкие на вид, могут быть укреплены и
их контакты - подготовлены к работе с относительно большой силой тока,
используемой в электрических (а не электронных) устройствах. Однако мес-
то установки механических ЭУ - дверных контактов - трудно скрыть, и тра-
диционно считается, что их легко вывести из строя, закрепив рычажок в
закрытой позиции кусочком жевательной резинки. Это недалеко от истины,
хотя и не всегда справедливо, ведь не у всех преступников есть предвари-
тельный доступ к интересующей их двери.
Герконовые ЭУ
В электронных системах ЭУ должно работать при малой силе тока и сла-
бом контактном давлении. Этим условиям удовлетворяют ЭУ из узких позоло-
ченных, платинированных или обработанных другими сплавами драгоценных
металлов полосками-контактами, запаянными в стеклянную трубочку. Замыка-
ние контактов происходит при приближении к этой трубочке на расстояние
нескольких миллиметров маленького магнита. Его поле стягивает полоски
металла вместе. Такой контактный датчик называется магнитоуправляемым
либо герконовым датчиком.
Пластмассовая или металлическая коробочка с герконом устанавливается
в короб двери или раму окна, а магнит - в саму их движущуюся часть. При
этом датчик можно установить весьма скрытно и он будет достаточно надеж-
но сигнализировать о попытках открыть дверь.
Что такое "нормально разомкнутое" и "нормально замкнутое" состояние
ЭУ?
С этими терминами на практике царит полная неразбериха. И не удиви-
тельно. Если речь идет о самом ЭУ, например, герконового типа, термин
"нормально" означает положение контактов вне магнитного поля. Следова-
тельно, герконовый датчик в роли дверного контакта и подаче магнитного
поля встает в положение "замкнуто" а не "нормально замкнуто".
А вот с точки зрения всей системы сигнализации "нормальной" считается
ситуация, когда все контакты в системе замкнуты и ее можно оставлять на
ночь. Цепь сигнализации будет замкнута, и специалисты по системам сигна-
лизации вкупе с пользователями могут сказать, что вся система стоит в
"нормально замкнутом" положении.
Очевидно, что, если вы не стыкуете две системы точек отсчета и начне-
те в "нормально замкнутую" систему пристраивать "нормально замкнутое"
герконовое ЭУ, цепь просто не замкнется - магнит разомкнет контакты.
Следовательно, чтобы избежать путаницы, надо выяснить, о каком прибо-
ре или о системе идет речь.
Защищенные магнитоуправляемые датчики
Репутацию кнопочных электроконтактных датчиков подпортила жевательная
резинка, а репутацию герконовых датчиков - тот факт, что опытный прес-
тупник способен нейтрализовать их, используя мощный внешний магнит. Экс-
перименты доказали, что это возможно, правда, в реальных условиях доста-
точно трудно одновременно удерживать магнит в требующемся положении и
открывать дверь. Это резко уменьшает количество потенциальных попыток
вторжения.
Если риск попытки проникновения настолько высок, что герконовый дат-
чик не дает достаточной уверенности в безопасности, то, например, фирма
Sigma выпускает герконовые датчики, экранированные от постороннего маг-
нитного поля специальными защитными пластинами и снабженные сигнальными
герконовыми контактами, срабатывающими в присутствии постороннего поля и
предупреждающими о нем.
При удачном подборе магнитов и качественной установке, герконовые
датчики обеспечивают надежную защиту, при которой такие помехи, как из-
нос контактов, их коробление, вибрация не нарушают нормальной работы
сигнализации и не приводят к ложным тревогам.
При установке магнитных контактов в стальных дверях очень важно экра-
нировать поле основного магнита от наведенного поля всей двери. Обычно
это достигается вырезанием в стали отверстия вдвое превышающего по пло-
щади контактную поверхность рабочего магнита, и заполнением его немаг-
нитными материалами, например, бронзой или алюминием.
Установка сетки сигнализационных проводов на дверях
Проникновение в дверь, защищенную магнитными герконовыми датчиками, в
принципе, возможно через дыру в самой двери. От такого поворота событий
можно защититься установкой сетки проводов сигнализации на двери. Внутри
дверной коробки без определенного геометрического плана натягивается
тонкий одножильный провод, подключенный к системе сигнализации. Система
скрыта под обивкой двери и при попытке прорезать дверь под габариты
преступника она срабатывает, так как обрывается хотя бы один из проводов
и ток через провод прекращается.
Трубчато-проволочные и фольгированные ЭУ для защиты окон
Потенциальный преступник может предположить, что проникновение через
дверь невыгодно и попробовать войти через окно. Для обнаружения подобных
попыток издавна применяются трубчато-проволочные ЭУ. Для непосвященного
трубчатая система напоминает решетку, которой закрыто окно. На самом де-
ле, сквозь трубки, установленные на расстоянии, скажем, 100 мм друг от
друга, пропущен единый, тонкий, закрепленный на каждом перегибе, провод.
Человек, пытающийся проникнуть в здание, вполне может быть удивлен, нас-
колько легко разогнуть подобную "решетку" и насколько быстро за ним при-
едет полиция. Сигнализация срабатывает, когда туго натянутый в трубке
провод порвется, и в цепи ЭУ пропадет ток. Это достаточно безыскусный,
но надежный способ защиты окон. Подобные устройства устанавливают как
снаружи, так и внутри, где они меньше подвержены помехам и коррозии.
Когда трубчатые решетки на окнах неприемлемы, используются полоски
фольги, наклеенные на стекло. Разбивая стекло, нарушитель прерывает ток
в цепи вызывая срабатывание сигнализации.
Контактные коврики
В принципе, система сигнализации на базе контактных ковриков подразу-
мевает их установку в зоне защиты таким образом, чтобы нарушитель с вы-
сокой степенью вероятности прошел хотя бы по одному из них при продвиже-
нии к цели. Они не могут использоваться вне здания и чаще всего выполня-
ют роль "второго эшелона" защиты на случай успешного преодоления прес-
тупником системы сигнализации на периметре. Чтобы обеспечивать эффектив-
ную защиту, коврики должны быть не видны и, следовательно, они использу-
ются в помещениях, декорированных паласами или лестничными дорожками.
Существует много конструктивных способов исполнения контактных коври-
ков, но чаще всего они изготавливаются из двух листов металлической
фольги и слоя вспененного пластика между ними. Она заключена в оболочку
из пластмассы или водонепроницаемой ткани. Контактные коврики срабатыва-
ют потому, что в пластиковой перегородке есть некоторое количество от-
верстий и под весом тела фольга прогибается и обеспечивает контакт. В
отсутствие давления металлические листы изолированы друг от друга возду-
хом.
Для соединения ковриков используется плоский кабель. Об этом типе
сигнализации можно сказать многое. Коврики рассчитываются таким образом,
чтобы не реагировать на вес домашних животных, но, если необходимо вооб-
ще исключить риск ложных тревог, следует отказаться от "братьев наших
меньших". Очень тщательно необходимо продумывать расположение ковриков
относительно мебели. Кроме того, появляются ограничения в передвижении
предметов обстановки. Контактный коврик может не сработать сразу, если
на него поставить стул, но со временем он проседает и может включить
сигнализацию среди ночи.
Контактные коврики, как очевидно из описания, работают по принципу
"нормально разомкнуто", и сигнал подается, когда ЭУ замыкает цепь. Сле-
довательно, если днем случайно или злонамеренно обрезать провод, ведущий
к коврику, сигнализация в дальнейшем не сработает. Такая опасность уст-
раняется созданием ложных петель проводов и другими способами. Это поз-
воляет контактным коврикам оставаться в арсенале средств сигнализации.
Пьезоэлектрические напольные датчики
Более дорогостоящей, но и более эффективной напольной системой сигна-
лизации является система с пьезоэлектрическими датчиками. Вообще пьезоэ-
лектрические материалы широко используются в системах сигнализации -
микрофонных, ультразвуковых, сейсмических и др. Пьезоэлектрические на-
польные датчики - это самая примитивная форма применения этих материа-
лов. Пользователю необходима лишь информация о том, включена или выклю-
чена система.
Напомним, что пьезоэлектрики вырабатывают электрический ток при нажа-
тии или отпускании кристалла. Фирма Pennwalt Corporation, проводившая
пионерские исследования в этой области, - возможно порекомендует ис-
пользовать простейший логический предусилитель, созданный на базе пьезо-
электрической пленки "Купаг" производства этой корпорации.
Датчики, созданные на пьезоэлектрической основе, исключают риск лож-
ной тревоги от проседания контактного коврика и позволяют снизить веро-
ятность запуска сигнализации животными. Одним из наиболее интересных мо-
ментов создания приборов сигнализации и является возможность увидеть со-
вершенно неожиданное применение хорошо знакомых материалов и их свойств.
Принцип действия инерционных ЭУ
Когда понятие "инерции" входило в широкий обиход, на вечеринках гости
любили развлекать гостей тем, что ставили тарелку и чашку на салфетку, а
потом резко выдергивали ткань из-под столовых приборов. Чашка и тарелка
оставались на месте. Это и была демонстрация инерции этих предметов от-
носительно движения салфетки.
Теперь, чтобы представить, как эта идея используется в создании сис-
темы сигнализации, представьте, что вы держите вверх ногами маленький
трехногий стульчик. Ваш коллега находит где-то большой детский мяч и
пристраивает его на ножки стула. Если вы медленно двинетесь с такой
конструкцией, мяч, видимо, останется на месте. А вот, если ваш коллега
воскликнет ни с того, ни с сего "Эй, ты!" - мяч со стула упадет вам на
голову, особенно, если вы повернетесь к товарищу со стулом в руках. Мяч
оставался на прежнем месте благодаря инерции.
Чтобы превратить стульчики и мячики в инерционное ЭУ надо уменьшить
шар до 10 мм в диаметре и сделать его из металла. Три ножки стула тоже
станут металлическими, причем расположить их придется так, чтобы шарик
не сидел между ними слишком низко и не стоял неустойчиво на самой верши-
не. Затем к ножкам подводится ток, и, если шарик падает, то в сети обра-
зуется разрыв и срабатывает сигнал.
Использование инерционных ЭУ
Потенциальные возможности использования этого принципа очень широки.
Это практически все случаи, когда нарушитель создает вибрацию. На прак-
тике инерционные ЭУ используются для защиты ящиков бюро, окно, дверей,
вплоть до наружных периметров зданий и территорий. Как пояснено в главе
6, использование принципа инерции в конструкциях периметровых датчиков
сопровождается большим процентом ложных тревог.
С точки зрения механики, эти приборы работают на основе ускорения
земного притяжения и, хотя они и не реагируют на вибрацию с размахом ко-
лебаний в 5 мм при частоте в 10 герц, частоты свыше 1000 герц, например,
от движения мокрого пальца по стеклу, мгновенно активируют оконное инер-
ционное ЭУ, каким бы малым не был размах.
С точки зрения электрической цепи, инерционное ЭУ имеет очень малую
площадь контакта в местах соприкосновения шарика и ножек. Нагрев зоны
контакта можно снизить, нанося на ножки и шарик покрытие из золота или
драгоценных металлов, а давление в зоне контакта можно усилить, лишь до-
полнив силу притяжения Земли слабым магнитным полем. Следовательно,
инерционные ЭУ очень чувствительны к силе тока, и ухищрения типа ис-
пользования датчиков в качестве дополнительных контактов не исключают
полностью риск сплавления контактов или загрязнения.
Различные фирмы - производители инерционных ЭУ - хорошо представляют
себе эти проблемы. Хотелось бы порекомендовать пользоваться поставляемы-
ми фирмой устройствами, ограничивающими силу тока до рабочей для разной
модели и отфильтровывающими ложные тревоги от реальных. Первые исследо-
вания в этой области начала фирма First Inertia Switch Ltd, и производи-
мые ей инерционные датчики выдержали испытание временем.
Ртутные ЭУ
Когда мы с вами разбирали модель ЭУ в этой главе, то пришли к выводу,
что основные враги контактных систем сигнализации - это коррозия контак-
тов и недостаточное давление на них. Неожиданное оружие в борьбе против
них - использование ртути в контактах. Она прекрасно справляется с этими
проблемами, но имеет и один серьезный недостаток - чтобы система работа-
ла, ЭУ надо наклонять. Очевидно, что такое "ограничение" становится пре-
имуществом, если ртутные ЭУ закреплять на откидных окнах и фрамугах.
В наружных системах сигнализации ртутные ЭУ хороши, когда ветер, за-
дающий высокочастотные колебания проволокам в оградах, сбивает с толку
иные типы сигнализации периметра.
Кнопки тревоги
Кнопки тревоги - пример использования ЭУ в системах сигнализации.
Вместе с тем, как нам кажется, в их конструкции зачастую не учитываются
особенности поведения человека в экстренной обстановке. Очень трудно
предсказать, будет ли взволнованный человек фиксировать палец на кнопке
тревоги хотя бы на полсекунды или ограничится мгновенным ударом. В главе
15 упоминается такое понятие, как "контрольное время срабатывания" и ми-
нимальный срок начала действия человека. Их включение в схему - это пра-
вило для систем сигнализации. Кнопки тревоги - это исключение из прави-
ла. Если вся остальная система сигнализации сконструирована так, чтобы
"гасить" очень короткие сигналы и ложные срабатывания, то сигнал с кноп-
ки тревоги надо, наоборот, усилить и растянуть. Как бы короток он не
был, на выходе с устройства, блок контроля времени срабатывания должен
пропустить его. Для этого используются "залипающие" кнопки, которые поз-
же надо вновь вернуть в начальное состояние, а также кнопки, размыкающие
цепь, с пневматической или электронной задержкой движения.
Обдумывая "за" и "против" использования кнопок тревоги, стоит принять
во внимание, что забота о людях важнее снижения процента ложных тревог.
Пневматические ЭУ
Как уже только что говорилось, сжатый воздух может растягивать
действие кнопок тревоги. Воздух также может использоваться для приведе-
ния ЭУ в действие. Такие типы "детекторов присутствия" используются в
гаражах и на заправочных станциях. Поперек въезда кладется пластмассовая
гибкая трубка и, когда автомобиль наезжает на нее, возрастает давление
воздуха на клапан, соединенный с ЭУ. Служащий гаража или бензозаправки
ставится в известность о новом клиенте.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39