Электронные системы охраны - Филипп Уокер

Эхо от человеческого тела будет достаточно сильным для реальной тревоги во всей области наложения зон излучения передатчика и чувствительности приемника. Разделение конусов перекрытия возможно при раздельной установке друг над другом передатчика и приемника. Дистанция между ними должна быть примерно 100 длин волны (для 3-х сантиметровых волн это примерно 300 мм, или 3 метра). При большей длине рабочей волны появляется необходимость в технических компромиссах для создания достаточно надежной системы. Однако компромиссные варианты окупаются снижением чувствительности к малым целям.

При использовании диапазона 3 см в периметровых системах ложные тревоги могут быть вызваны дождем или градом, но разделение передатчика и приемника устранит их.

Удачные и неудачные варианты практического использования

Еще до начала обсуждения микроволновых детекторов необходимо уточнить, что радар установлен там, где это необходимо для конкретного случая.

Большие участки пространства

В целом, МКВ-устройства способны перекрывать большую площадь в расчете на детектор, чем любой другой метод сейсмического или пространственного обнаружения. Ширина лицензируемых диапазонов такова, что позволяет установить несколько раздельных детекторов с индивидуальными рабочими частотами для еще большего увеличения охраняемой площади. Широкий разброс частот внутри разрешенного диапазона практически исключает риск случайной работы детекторов на близких частотах, появления наведенного допплеровского сигнала и ложной тревоги.

Положительные качества микроволновых датчиков, работающих на больших площадях, еще ярче проявляются, если радары установлены на потолке или перекрытии крыши. Зона перекрытия таким образом увеличивается вдвое по сравнению с расположением на стене или колонне. Учитывая, что размеры нормального пучка 120-150 градусов в одной плоскости и 60-75 градусов в другой, нет необходимости направлять его на стены, окна и двери, где повышается риск ложных тревог.

Благодаря большей, по сравнению с ультразвуком, длине волны, микроволновое излучение менее чувствительно к внешней вибрации и к помехам из окружающей среды вообще. А поскольку МКВ-излучение пронизывает такие тонкие материалы, как колеблемая сквозняком бумага или картон, и делает это тем лучше, чем больше длина волны, то увеличение этой длины в разумных пределах улучшает надежность охраны складских помещений.

Площади среднего размера

Дать определение "охраняемой площади среднего размера" труднее. Возможно, под площадью среднего размера лучше всего понимать такую площадь, перекрытие которой потребует одного детектора и, возможно, второго для ликвидации непросматриваемой зоны. Выбор подходящего для такого помещения способа пространственного обнаружения - дело хозяйское, хотя иногда приходится действовать и методом исключения. Например, в офисах слишком многое может заставить ультразвуковой радар "нервничать", и лучше использовать его микроволновый аналог, не направляя его на окна и разделительные легкие перегородки.

Малые площади

С уменьшением площади и возрастанием риска на работу систем пространственного обнаружения начинают все сильнее влиять конструктивные особенности стен, потолка, пола, дверей и окон. Расстояние до них уменьшается, и растет, соответственно, возможность ложных срабатываний. Если проникновение в помещение не слишком затруднено, например, через окна в магазине, тогда лучше использовать ультразвуковые детекторы, не направленные на границы территории. В жестких строительных конструкциях, особенно не имеющих окон, более пригодны микроволновые устройства. Если риск не слишком велик, то приемлемы и более дешевые инфракрасные приборы пассивного действия, описанные в главе 17.

Запатентованные устройства

Как и в случае с ультразвуковыми устройствами, микроволновые детекторы производятся многими фирмами. Однако нельзя не отметить, что большинство запатентованных устройств не блещет оригинальностью и не использует полностью всех технических и эксплуатационных возможностей МКВ.

Одной из первых фирм, появившихся на рынке с микроволновым детектором на диодах Ганна, была "Shorrock Security Systems". Ныне ассортимент продукции этой компании включает в себя работающие в диапазоне 3 см стационарные переносные камуфлированные модификации (виды) МКВ-детекторов.

Фирма "Racal Security" после длительных исследований добилась снижения силы тока питания МКВ-детекторов со 150 миллиампер, потребных для диода Ганна, до 25 миллиампер. Основой прибора является полевой транзистор на базе арсенида галлия (тиристор), генерирующий волны длиной 3 см.

Конструкторам на этапе создания систем и задания спецификации оборудования важно помнить, что правительственные органы большинства стран ограничивают максимальную мощность выходного сигнала МКВ систем охраны, чтобы избежать засорения эфира радиопомехами. Ограничивается и рабочая частота устройства. Для диапазона 3 см типичными рабочими частотами разных стран являются:

для Франции - 9,900 мегагерц;

для Германии - 9,470 мегагерц;

для Великобритании - 10,687 мегагерц (в помещении);

10,587 мегагерц (на открытом воздухе);

для США - 10,525 мегагерц.

Кроме "Shorrok Security Systems" на создании систем наружной микроволновой радарной сигнализации специализируется фирма "Bridgend Technologies Lid".

Эта фирма выпускает датчики, учитывающие направление перемещения, что позволяет снизить процент ложных срабатываний от продольных периодических колебаний в зоне действия пучка и не реагировать на предельно большой допплеровский сдвиг частот с целью подавления сигналов от быстро движущихся птиц и машин. "Bridgend Technologies Ltd" рекомендует также устанавливать радар достаточно высоко, чтобы он не реагировал на наземные помехи от мелких животных.

Хотя многие другие методы обнаружения дешевле микроволнового, МКВ-детекторы незаменимы в зонах высокого риска проникновения, и поэтому в данном контексте о них не стоит, может быть, говорить так много.

В главе 17 вам встретится ссылка на так называемые комбинированные устройства при описании инфракрасных систем пассивного действия. Инфракрасный пассивный детектор в них сочетается со средствами ультразвукового, микроволнового или микрофонного обнаружения. Для поднятия тревоги должны сработать оба устройства (см. главу 19).

Темы для обсуждения

Уже упоминалось, что системы сигнализации тоже подвержены веяниям моды. В особенности это верно для систем пространственного обнаружения, где соперничают три основных метода - ультразвуковой, микроволновый и пассивный инфракрасный. Чтобы сделать обоснованный выбор, специалисту необходимо быть в курсе последних достижений в каждой из этих областей и следить за появлением иных эффективных методик. Практический опыт специалиста должен сочетаться со знанием цены одного устройства, всей системы, надежностью обнаружения, риска ложных срабатываний и иных труднопредсказуемых интересов заказчика. При таком количестве переменных величин единственным практичным путем поиска приемлемой комбинации могла бы быть организация дискуссионных групп и обобщение их опыта, мыслей и знаний. Подобные дискуссии дадут возможность руководству фирм, производящих системы сигнализации, нащупать надежную основу дальнейшей работы с учетом полезного афоризма - "Стандартизация хороша лишь на время".

ГЛАВА 17

ПАССИВНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ

В главе 14 обсуждалось использование активных инфракрасных комплексов "передатчик - приемник" для создания систем сигнализации. В название был специально включен термин "активный", чтобы провести границу между устройствами с источниками инфракрасного излучения и без них. Последние получили название инфракрасных пассивных детекторов.

Как известно, большинство наиболее полезных для человека открытий было сделано случайно. Говорят, что однажды внимательный инженер осматривал сломанную из-за отказа лампы активную систему и вдруг заметил короткий сигнал на выходе приемника, когда напротив прошел его коллега. Точно не известно, было ли все именно так, или пассивные инфракрасные системы родились из научного знания о том, что люди сами активно излучают инфракрасный свет в форме тепла. Может быть, два или более исследователя разными путями пришли к одному и тому же выводу в одно время, и обе истории содержат долю истины. Можно предполагать подсознательно, что пассивный инфракрасный метод идеален для обнаружения нарушителей.

Возможности и трудности

Если среда, в которой движется нарушитель, той же температуры, что и его тело, инфракрасные устройства пассивного действия никуда не годятся. В возможности их широкого применения есть оговорка - удастся или нет найти эффективный способ измерения разности температур или, по крайней мере, ее выявления. Я впервые понял важность подобного устройства для создания систем сигнализации, когда прочитал, что один из американских изобретателей декларирует возможность при помощи своего прибора обнаружить собаку на расстоянии в 100 ярдов. "Не приведи господь", - подумал я тогда. Ведь речь шла фактически о патентованном генераторе ложных тревог. Тем не менее, я написал ему письмо, но ответа не получил. В тот период мне стало ясно, что технологические компоненты удобной в практическом пользовании пассивной инфракрасной системы сигнализации еще не разработаны. Позже они появились. Особых успехов в их разработке достигли Германия, США и Великобритания. Трудно гарантировать, но, по-моему, 80-е годы войдут в историю как период, когда все три системы пространственного обнаружения - ультразвуковые, микроволновые и инфракрасные устройства пассивного действия - достигли возраста возмужания.