Оптические свойства
Если вы представляете себе физические свойства света, то свойства МКВ-излучения для вас почти уже ясны.
Сверхвысокочастотные волны движутся по прямой - значит, между передатчиком и приемником должна быть открытая прямая линия; микроволны можно отражать, преломлять и фокусировать.
Проникающая способность
Понятие проникающей способности впервые появилось в нашем с вами словаре при обсуждении различных видов электромагнитной энергии. Но с ней стоит разобраться поглубже, чтобы квалифицированно противопоставлять, сравнивать и применять МКВ и ультразвуковые приборы в конкретных практических ситуациях. Ключевым моментом является то, что МКВизлучение проникает через все, кроме металла. То, насколько это влияет на систему сигнализации, зависит от плотности и толщины слоя неметалла. Например, кирпичная стена поглощает большую часть энергии МКВ-излучения, и происходящее за этой преградой не вызывает срабатывания системы - особенно если принять во внимание оптические свойства луча, и пучок отводится от стены. Однако для МКВ-излучения "не существует" деревянных дверей, стекол, панелей из ДСП. Именно поэтому использование МКВ-датчика вблизи окна может стать источником большого числа ложных тревог.
Ультразвук может проникать через тонкие листы бумаги и пластика, но не более того.
Для запоминания и применения в последующей работе сведений о проникающей способности микроволнового излучения подойдет следующая мнемоническая формула: микроволны пронизывают неметаллические материалы благодаря своей высокой скорости, но металлическая "броня" им не по зубам. Ультразвук же, подобно кавалеристу, идет своей медленной леткой походкой и не может пробить никаких стен.
Принцип работы
Что бы вы сказали о том, что летучая мышь знает едва ли не больше всех нас о пространственном распознавании и определении в воздухе координат людей и препятствий. Лично для меня в работе по созданию радаров этот крылатый зверек всегда был источником вдохновения. То, что летучая мышь использует ультразвук интересно, но не принципиально. С тем же успехом она могла бы пользоваться и микроволновым излучением.
Летучая мышь настолько совершенно ориентируется в пространстве, что пытавшимся добиться таких же результатов инженерам-конструкторам приходилось довольствоваться их простейшими подобиями, дальнейшее совершенствование которых затруднялось их дороговизной и лавинообразным ростом технологических сложностей.
Кое-что еще о допплеровском эффекте
Если дело того стоит, то летучая мышь может пролететь в полной темноте через дыру не шире размаха ее крыльев. Чтобы выполнить такой трюк, она должна своей сложной радарной измерительной системой определить точный угол сдвига своего тела в стороны, скорость, расстояние до отверстия и его ширину. Для определения скорости летучая мышь использует допплеровский эффект, а для измерения дистанции и направления различные виды этих животных пользуются амплитудной или частотной модуляцией ультразвука, а также их комбинацией.
К счастью, для систем сигнализации не важна скорость или направление движения нарушителя. Достаточно знать, что он в помещении и движется к охраняемому объекту. Следовательно, из арсенала летучей мыши можно позаимствовать лишь допплеровский эффект.
Стоит также обратить внимание на то, что в случае летучей мыши отверстие стоит на месте, а движется источник ультразвука. В системах сигнализации все наоборот. Допплеровский эффект одинаково работает в обоих случаях, так как он фиксирует относительное движение.
Радарное обнаружение
В главах 4 и 15 уже говорилось, что в радарах приемник и передатчик расположены рядом, и сигнал в требуемом направлении излучается постоянно. Все, что попадается на пути луча, отражает часть его энергии на приемник в виде эха. Если объект стоит на месте, частота волны эха не изменится. МКВ-датчик будет игнорировать такой отраженный сигнал даже при сильных перемещениях воздуха в отличие от ультразвукового детектора.
Если объект движется, и это, к примеру, нарушитель, проникший в комнату, частота сигнала-эха будет отличаться от частоты исходного импульса. На основе этой информации приемник включит систему сигнализации.
Дифракционный метод обнаружения
Поскольку перемещения воздуха для микроволнового излучения не помеха, то вполне разумно использовать дифракционный метод в МКВ-системах сигнализации. То, что таких систем мало, связано, видимо, с существовавшей в ранних моделях МКВ-детекторов проблемы "мертвых зон", уже описанной в главе 15. Если же добавить еще один-два приемника и придать таким образом разносторонность системе приема, то в наших руках будет весьма эффективное средство защиты складских помещений.
В главе 19 мы вновь возвратимся к проблеме "мертвых зон" или, иначе говоря, ситуаций, когда поднимается ложная тревога из-за потери сигнала на приемнике. Такие ситуации вполне могут возникнуть в микроволновых заграждениях по периметру вне помещения.
Уловки обнаружения
Для МКВ нарушитель - не что иное, как сосуд с водой: вода прекрасно отражает микроволновое излучение, особенно если она не совсем чистая. Следовательно, несмотря на глубокое проникновение излучения в тело микроволновый радар не смотрит "сквозь" нарушителя, а реагирует на него.
Надежность и контроль за ложными тревогами
Многое из того, что было сказано в главе 15 о способах избежания ложных тревог, относится и к микроволновым радарам. Что особенно важно электронные системы обработки сигналов в обоих случаях практически совпадают.
Проблема в том, что типичный допплеровский сдвиг частот в популярном у конструкторов диапазоне волн длиной около 3 см совпадает с пульсацией тока в системе питания - 5060 или 100-120 герц. Избежать этой трудности можно, снабдив детектор качественным стабилизатором тока. Но такое устройство и обеспечение его долговременной надежной работы - тоже конструкторская задача высокой сложности. Кроме того, диод Ганна, используемый для генерации МКВ, к сожалению, не очень эффективен. Разрушение термического контакта между диодом и металлической оболочкой резонатора может привести к перегреву и последующему отказу покрытия. Преодолеть малую эффективность системы можно, используя недавно открытые источники микроволновой энергии, такие, как полевые транзисторы на базе арсенида галлия (тиристоры).
Проблем со стабилизацией частоты тока и эффективностью источника излучения можно избежать при переходе из диапазона волн 3 см в диапазон 12 см. Такая мера учетверяет размеры допплеровского сдвига и уводит его от частоты пульсаций тока в сети питания. Кроме того, волны длиной 12 см очень эффективно генерируются транзисторами, впаянными в схему, что снижает риск перегрева. Остальные достоинства диапазона 12 см обсуждаются ниже.
Формирование пучка
Соображения цены столь важны для создателей систем сигнализации, что они, как правило, стараются применять в своих конструкциях компоненты, уже опробованные в других областях техники. Ультразвуковой диск - излучатель изначально создавался для приборов дистанционного управления телевизорами. Лишь по счастливой случайности было обнаружено, что его конический пучок с углом расхождения около 60 градусов весьма подходит для эффективного перекрытия пространства и снижает процент ложных тревог в системах сигнализации.
Точно так же наиболее разработанным в других областях техники оказалось микроволновое оборудование с длиной волны в 3 см. Вместо проводов электромагнитная энергия подобной частоты могла передаваться по трубчатым волноводам. Такие волноводы производились в большом количестве, и когда стало очевидно, что пучок трехсантиметровых волн, входящих через открытый конец трубки с размерами 2,5 х 1,25 см имеет угловые параметры 60 х 120 градусов, была принята именно такая конструкция без всяких "антенн" и формирующих насадок. Вы можете спросить, какие размеры каким соответствуют, и я вам отвечу: 2,5 см - 60-ти градусам, а 1,25 см - 120 или наоборот.
Пожалуй, ответ проще всего представить себе в виде ряби на поверхности емкости с водой. Подобная аналогия уже использовалась в 1801 году Томасом Янгом для объяснения поведения волн света. Если вы посмотрите на поверхность воды так, под определенным углом, вы увидите, что поперек емкости установлена перегородка с небольшим отверстием в ней. Всколыхнув воду, вы заметите, что волны равномерно движутся к отверстию, но проходя через него, они начинают быстро расходиться под большим углом. Если в перегородке оставлено широкое отверстие, и те же самые волны свободно через него проходят, лишь немного расходясь. Чем больше будет отверстие, тем меньше угол расхождения. Следовательно, соответствие размеров пучка и волновода, указанные выше, имеет смысл, хотя и кажется странным.
Если вы начинаете улавливать важность длины волны для ультразвука и МКВ, то запомните такую формулу: чем больше сечение выходного отверстия в одной из плоскостей - если его исчислять в количестве укладывающихся длин волн, - тем меньше угол расхождения и угловое сечение пучка.
Получая на выходе волновода слишком широкий пучок МКВ-излучения, мы можем снабдить его специальной насадкой, называемой "рупор". Не имеет смысла углубляться в детали конструкции этих насадок, но о них полезно помнить следующее:
1) угловые размеры пучка обратно пропорциональны 1 размерам отверстия волновода. Следовательно, чтобы уменьшить угол с 80 до 20 градусов, нам понадобится увеличить одну из сторон отверстия в 4 раза;
2) угловые размеры пучка прямо пропорциональны длине волны. Это значит, что если нам известны ожидаемые размеры пучка для данного отверстия при длине волны в 9 см, то эти размеры уменьшатся втрое при переходе в диапазон 3 см.
Схемы перекрытия пространства детектором
Желая узнать, сможет ли радар, установленный в конкретном месте, обнаружить нарушителя во всех положениях в пределах защищаемого пространства, мы задаем вопрос: "А какова схема перекрытия пространства у этого радара?"
Хотя эти схемы в действительности трехмерны, на бумаге их придется изобразить в двух измерениях. Следовательно, получится две картинки. Одна из них показывает сечение пучка в горизонтальной плоскости, а другая - в вертикальной. Эти схемы в трехмерном изображении обычно напоминают грушу или яблоко с "черенком" у радара и противоположной стороны у границы обнаружения.
Размеры зоны перекрытия обычно можно рассчитать, исходя из ширины пучка, но его форму можно установить лишь на практике. Практические испытания обычно состоят из медленных прогулок по охраняемому помещению и нанесению на карту позиций, в которых радар срабатывает. Если приходится принимать во внимание возможность избежать обнаружения путем замедленного движения, расчеты зоны проводятся при наименьшей возможной скорости передвижения. Полезно также испытать радар на обнаружение нарушителя, пытающегося соблюдать одну и ту же дистанцию от источника МКВ-излучения. Таким образом вы удостоверитесь, что система срабатывает при самом минимальном допплеровском сдвиге. Если при испытании на очень малых скоростях выявляются проблемы в работе системы, возможно, стоит позаимствовать некоторые принципы пассивного инфракрасного обнаружения. Вертикальное сечение зоны перекрытия можно установить, поставив радар на бок и замерив его так же, как и горизонтальный - передвижением.
В следующем разделе мы обсудим интересное применение зон перекрытия для создания наружных радарных систем.
Наружные радарные системы
При рассмотрении типов зон перекрытия подчеркивалось, что для испытаний необходимо участие человека. Практически невозможно создать манекен, чьи отражающие характеристики в МКВ-диапазоне совпадают с человеческими. Манекен не способен также имитировать всю гамму добавочных частот отраженного излучения, возникающего при движении конечностей, а она крайне важна для прибора, работающего на допплеровском принципе. Чем меньше рост нарушителя, тем меньше мощность эха и дистанция надежного обнаружения. На близком расстоянии радар обнаруживает все. Поэтому близко летящая птица также способна вызвать ложную тревогу. Методы исчисления зон перекрытия могут сослужить, таким образом, хорошую службу при создании радара, малочувствительного к наружным помехам.
Основным доводом в пользу создания зоны необычной формы служит то, что если цель (птица) не "высвечивается" передатчиком, то на приемнике нет эха и ложной тревоги. То же самое верно и в случае попадания птицы только в зону перекрытия передатчика. Энергия, отраженная от нее, не даст эха в зоне чувствительности приемника. Чуть дальше от радара, там, где по схеме датчик не имеет чувствительности, допплеровский сигнал от птицы появится может, но если удачно подобрано перекрытие зон излучения передатчика и чувствительности приемника, эхо будет слишком слабым для срабатывания.
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.
Чувствительные элементы ИК систем
Пользователя, конечно, больше волнует результат. Но все же интересно отметить, что на путях прогресса различные страны отдают предпочтение разным светочувствительным материалам инфракрасного диапазона. В Германии используется танталит лития, а в Великобритании - керамика на свинцово-циркониево-титановой основе. Сравнительно недавно американская фирма "Pennwalt Corporation" разработала пьезоэлектрическую пленку "Купаг". В пассивных инфракрасных детекторах этот материал используется, потому что он обладает не только пьезоэлектрическим, но и фотоэлектрическим качествами.
Чтобы прибор обладал достаточной различающей способностью, в его инфракрасный "глаз" должен поступать не постоянный, а переменный по мощности поток энергии. К счастью для создателей систем охраны, нарушитель достаточно быстро меняет характер этого потока теплом своего тела. Кроме того, для воздействия на чувствительный элемент энергию надо несколько сфокусировать. К сожалению, стекло - далеко не лучший проводник инфракрасных лучей, и обычные линзы для фокусировки не подойдут. Надо искать что-то иное.
Фокусирующие элементы
Чтобы преодолеть ограничения, налагаемые свойствами обычных оптических линз, используется два метода. Вопервых, применяются зеркала. Читатели наверняка помнят " комнаты смеха" в парках отдыха. Там были установлены искажающие или так называемые "кривые" зеркала. Одно такое зеркало может отразить высокого и худого нарушителя как маленького и толстого. А второе зеркало сожмет этот образ в точку, если зеркала установлены под верным углом друг к другу. Это значит, что он сфокусирован.
При всей своей эффективности зеркальная фокусировка - метод недостаточно гибкий и пригоден только лишь для создания очень малого числа конфигураций зон перекрытия. Потребность в гибкой методике привела к тому, что многие службы безопасности приняли на вооружение линзы Френеля. Вы, наверное, видели их в прожекторах и на маяках, а также в видоискателях зеркальных фотокамер.
Какой бы тип линз не использовался, при прохождении через них мощность пучка будет падать. Соответственно, снизится и чувствительность прибора. Пунктир на рисунке показывает, насколько толстой была бы обычная выпуклая линза. Использование ступенчатой френелевской линзы снижает толщину стекла и потери энергии во много раз. Кроме того, эффективность линзы и точность фокусирования могут быть достигнуты заменой стекла на пластмассу. Вот пример гибкости возможного конструирования: фирма "Chartland Electronics Ltd" выпускает пластмассовую линзу размером 50х40 мм, способную заменить индивидуальные линзы для 24 раздельных пучков ИК-излучения.
Одно-, двух- и четырехэлементные ИК-детекторы
Ранние модели инфракрасных детекторов пассивного действия, как правило, использовали один пироэлектрический чувствительный элемент в каждом детекторном комплексе. Вскоре практика дала ответ на двойной вопрос: "Работает ли система? Можно ли ее вывести из строя?" Оказалось, что при всех достоинствах прибора как детектора, он излишне склонен давать ложные срабатывания. Ответом на это затруднение стало создание двухэлементных детекторов. Один из элементов генерирует позитивное напряжение при воздействии тепла, другой - негативное, они включены в цепь параллельно, поодиночке или блоками, и при воздействии теплового излучения на оба элемента вырабатываемый ток взаимпогашается, не вызывая сигнала тревоги. Сочетание линз и детекторов должно быть таким, чтобы тепло от нарушителя воздействовало лишь на один чувствительный элемент, который, в свою очередь, выработает ток для подачи тревоги. А вот изменения в температуре окружающей среды, звуковой шум и солнечный свет должны действовать на оба элемента сразу и при этом взаимопогашаться.
Возможны одно-, двух- и четырехэлементные детекторы. Сравнивая их устойчивость к ложным срабатываниям, стоит отметить, что пассивные инфракрасные (ПИК) детекторы реагируют на движение "поперек шерсти", то есть прямых, сходящихся в точке приема, а ультразвуковые и микроволновые допплеровские датчики - на приближение и удаление от прибора.
Двухэлементный детектор хорош, но вероятность ложных тревог все же остается. Поэтому появились четырехэлементные приборы. Например, разработанный фирмой "Pulnix" прибор "Quad Element Detector" сочетает в себе две пары пироэлектрических элементов. Выходные сигналы обеих пар поступают в блок обработки сигналов, который подает тревогу лишь после превышения обоими некоторого порогового значения.
Фирма "Racal Guardall" также разработала четырехэлементную систему "Type DX20:20" на базе пироэлектрических элементов фирмы "Philips". За счет обработки последовательности сгенерированных, сигналов на детекторах, микропроцессор различает человека, пересекающего охраняемую зону, и источник тревоги. Однако все вышеперечисленные ухищрения не помогут, если у злоумышленника или его сообщника есть возможности вывести ПИК-детектор из строя в рабочее время. ПИК-устройства мало используются в зонах высокого риска из за мнения о том, что перекрытие зоны обзора слишком легко выводит их из строя. Существуют варианты установки детекторов, которые затрудняют завешивание их маскирующими материалами, и в этом плане очень выгодно их размещение на потолках. Тем не менее, даже там их можно опрыскать маскирующим веществом, при условии, что преступнику удастся сделать это незаметно.
Чтобы ПИК-системы могли достойно конкурировать с допплеровскими ультразвуковыми и микроволновыми детекторами, усилия разработчиков были сконцентрированы на решении проблемы борьбы с маскировкой. "Pulnix "встроил в приборы серии РА 5020/5045 (четырехэлементные) так называемые детекторы ослепления, которые и распознают маскировку.
Области применения ПИК-систем сигнализации
Наиболее подходящие области применения обусловлены природой различных зон перекрытия, получаемых с помощью френелевских линз. Если вытянуть руку ладонью вниз и развести пальцы, то можно наглядно представить себе наиболее распространенную форму такой зоны.
Угол охвата в принципе может быть любым - от нескольких градусов до 180 градусов при установке на стене и полного кругового обзора, доступного потолочному датчику. Другой вариант - пальцеобразная зона, ориентированную в вертикальной плоскости для слежения за полом. Некоторые модели имеют дополнительно зону обзора, расположенную вертикально вниз по стене, чтобы исключить проползание под ПИК-устройством сигнализации.
Области применения ИК-пассивных детекторов очень схожи с использованием допплеровских ультразвуковых и микроволновых датчиков.
Возможно, больший интерес представляет использование ПИК-датчиков для создания так называемой шторной или тонкослойной зоны. Двухэлементный прибор видит только один "палец", составленный из двух близко расположенных зон чувствительности. Хотя толщина их мала, электронное устройство способно обнаружить вход и выход из зоны слежения. 90 градусов перекрытия достигаются в другой плоскости. Такая защита используется в картинных галереях, на проходных или у окон служебных и торговых помещений. Поворот "шторки" в горизонтальную плоскость позволяет перекрыть такие уязвимые места в здании, как стеклянные крыши. Для жилых помещений особенно ценна установка детектора лучом вниз. Таким образом, создается "занавес" от потолка почти до пола. При правильной оценке просвета, необходимого для прохода мелких животных, снижается риск ложных срабатываний. Подобная схема обеспечивает слежение за дверьми и окнами, поэтому этот небольшой просвет у пола не опасен.
Всегда хорошо, если прибор системы сигнализации годится еще для чего-нибудь. Наиболее часто ПИК используется при охране наружного периметра в сочетании с прожектором, включаемым при срабатывании прибора. Для "своего" человека это - ориентир, для злоумышленника - сдерживающий фактор.
Несколько фирм разрабатывают подобные системы, а компания "Linteck Ltd"из Блэкберна специализируется только на их производстве. Вспыхнувший прожектор может автоматически светить некоторое время и гаснуть, а специальный датчик отключает его в дневное время. В комбинации с прожектором чувствительность ПИК-детектора к движущимся объектам и способность подавать сигнал тревоги остаются прежними. Пример - ПИК-устройство сигнализации в сочетании с 500-ваттным прожектором. Оно используется для охраны наружных периметров зон высокого риска, стройплощадок, жилых помещений, а также для внесигнального освещения дорожек и рекламных щитов при приближении к ним.
Что делать с ложными срабатываниями?
Опыт защиты от ложных срабатываний ультразвуковых и микроволновых допплеровских датчиков помог разработчикам ПИК-детекторов. Они позаимствовали способы подавления таких общих для всех трех систем сигнализации источников ложных срабатываний, как наведение и сетевые помехи, вибрация, радиаторы центрального отопления и повышенная чувствительность. Специфическими для ПИК систем являются помехи от яркого солнечного света и фар автомобилей, шумы в звуковом и инфразвуковом диапазоне. На звуковые волны ПИК-детекторы реагируют подобно пьезоэлектрическим приемникам. Электроника этих детекторов работает во всем диапазоне частот. В иных системах сигнализации подобный разброс за ненадобностью сведен до минимума. Почти все эти специфические трудности преодолеваются двух- и четырехэлементными приборами. Чтобы решить, достаточно ли успешно, применительно к конкретной ситуации, ПИК-система справляется с ложными срабатываниями в одиночку, при помощи четырехэлементных датчиков, или стоит застраховаться описанными в главе 19 комбинированными устройствами, вам следует ознакомиться с факторами, перечисленными в разделе "Темы для обсуждения" этой главы.
Темы для обсуждения
Если соображения моды важны при выборе метода обнаружения нарушителя, насколько высоко котируются ПИКсистемы? Если им отдается предпочтение, то происходит ли это из-за низкой цены на прибор и его установку или из-за эксплуатационных преимуществ? А может быть, соображения моды ныне не играют никакой роли? Не приходится ли на самом деле пользователю решать вопрос о том, что же требуется от детектора - защитить зону обычного или повышенного риска защитить зону обычного или повышенного риска?
ГЛАВА 18
МИКРОФОННЫЕ УСТРОЙСТВА
Приставка "микро" (от греческого "микрос" - маленький) слишком часто и не всегда к месту используется в языке радиоэлектроники. Ее наличие в названии прибора вполне может ничего не дать в понимании его функций. Однако слово "микрофон" столь часто употребляется в разговорах о радио, телевидении, телефонах и громкоговорительных системах, что вопросов о его значении просто не возникает. В рабочих целях мы можем определить термин "микрофон" так: это мембранное устройство, служащее для превращения акустической и механической энергии в электрические сигналы, которые могут быть усилены и переданы по проводам в любое необходимое место.
Сейсмические датчики
Ни микрофоны, ни сейсмические датчики изначально не предназначались для систем сигнализации. Последние, например, создавались как особый тип микрофона для геологической разведки буровых скважин. Эти устройства должны были иметь большую прочность в конструкции, чтобы выстоять против ударной волны зондирующего взрыва на поверхности и большую чувствительность, чтобы улавливать легчайшее эхо взрыва в глубине земли и его колебания под влиянием залежей ископаемых.
Впервые они были применены службами безопасности при охране наружных периметров и пользовались большой популярностью. На оградах они хорошо различали звуки сверху и снизу, но нечетко реагировали на боковые сигналы, так как не обладали способностью подавлять шум ветра. По мере накопления практического опыта стало очевидно, что они слишком чувствительны для использования в системах сигнализации и перегружают электронику обилием правильных, но нежелательных сигналов. Это свело на нет такое полезное качество сейсмических датчиков, как различающая способность.
Наиболее широко использовались ранние модели сейсмических датчиков, выпускавшиеся французской фирмой "Sercel". Позже на рынке появились варианты приборов этого типа, различающая способность которых могла меняться соответственно характеру окружающей среды. Кстати, подобная ситуация достаточно часто встречается в мире систем сигнализации. Особенности конструкции или сам базовый физический принцип дают чувствительность детектора, слишком высокую для конкретной ситуации, и ее приходится уменьшать, чтобы достигнуть приемлемого сочетания точного обнаружения и процента ложных срабатываний.
Фирма "Sercel" разработала так же очень интересный способ подачи сигнала об опасности на центральный пульт службы безопасности объекта. Каждой зоне прослушивания соответствовала вертикальная "термометрическая" шкала, светящийся столбик которой двигался в зависимости от интенсивности сигнала. Это позволяло обнаружить направление приближения потенциального злоумышленника еще до того, как мощность звука переходила за критическую отметку.
Пьезоэлектрические датчики
Подарком природы стоило бы считать то, что некоторые минералы, например, кварц, при сжатии вырабатывают электричество. Зримые аналогии помогут нам понять использование пьезоэлектриков. Представьте, что на полированной поверхности стола лежит маленькая деревянная или пластиковая игральная " кость". Если мы нажмем на одну из ее сторон, она сдвинется без видимого сопротивления. Если нажать сверху, кость не сдвинется, но, очевидно, слегка сплющится. Теперь мысленно прижмем ту же " кость" на внутреннюю поверхность витрины магазина в любое место и с силой ударим по окну снаружи. Стекло, может, и не сломается, но прогнется. На " кость" это никак не подействует. Но если ее "зажать" между окном и чемто твердым, препятствующим движению стекла, она сомнется.
Специально обработанный кусочек кварца на месте косточки выработает при этом электрический ток. Этот сигнал уже может быть использован в системе сигнализации.
Преимущество такой системы в том, что ток возникает только при сжатии и отпускании кристалла, а напряжение растет пропорционально нажиму. Другими словами, оно будет зависеть от ускорения. В физике эта величина обозначается буквой "а", отсюда и названия запатентованных приборов типа "а-детектор".
На практике вместо кварца используются синтетические материалы типа титанита бария. Этот тот же сплав, который упоминался в качестве излучателя в ультразвуковых датчиках в главе 15.
Оконные пьезодатчики
В предыдущем разделе речь шла об ударе по стеклу витрины. Знать о подобных попытках полезно, но чаще всего это - ложные тревоги. Гораздо важнее заметить уже разбитое стекло. Сделать это можно при помощи все той же чувствительности пьезодетекторов к ускорению. Когда стекло бьется, оно издает сложную гамму звуков (в том числе и в ультразвуковом диапазоне). Происходит это из-за быстрых и медленных изгибов стекла в момент удара. В таких условиях пьезоэлектрические устройства вырабатывают ток максимального напряжения. Достижение этого пика однозначно сигнализирует о реальной опасности.
Пьезодатчики для охраны стен и оград
Благодаря высокой способности чувствительных к ускорению пьезоэлектрических материалов различать высоко- и низкочастотные сигналы, они весьма подходят для охраны. Большинство естественных колебаний этих преград - низкочастотные, а вот вибрация при попытке проникновения имеет высокую частоту.
Поскольку вырабатываемое напряжение прямо пропорционально ускорению, то можно перевернуть формулу и полюбопытствовать, какое смещение необходимо для каждой частоты колебаний, чтобы получить определенное напряжение. Такой подсчет даст нам величину различающей способности прибора.
Для получения напряжения требуется, к примеру, смещение на десятую долю дюйма при частоте в 10 гц. Согласно правилу прямой пропорции, то же напряжение будет получено при частоте в 100 гц смещением на сотую долю дюйма, а при 1000 гц - на тысячную. Реакция пьезоэлектрических детекторов на редкие сигналы, например, от разрезания проволочного ограждения, впечатляет. Но на самом деле этими свойствами пьезоэлектриков воспользовалось крайне мало фирм-производителей сигнализационного оборудования. И это - несмотря на сочетание в них всех преимуществ инерционных датчиков с бесконтактным срабатыванием.
Датчики на основе электретного кабеля
Английское выражение " прижаться ухом к земле" значит "быть осведомленным". Службы промышленной безопасности нуждаются в этом прежде всего. Специально для их нужд и был создан электретный микрофон-кабель (Патент США No 3 673 482). Так же, как сейсмический детектор и пьезоэлектрический микрофон, электретный кабель должен быть соединен с источником информации - землей, оградой, дорожным полотном и т.д.
А вот отличается он от своих собратьев тем, что передает в точности все, что "слышит". Вы помните, что пьезоэлектрические датчики, чувствительные к ускорению, почти не воспринимают низкие частоты (подобно инерционным ЭУ), а сейсмические детекторы, наоборот, тяготеют к низким частотам.
Мы уже убедились в том, что полезно, конечно, когда датчик фильтрует сигналы, уменьшая число ложных срабатываний, но хуже, когда он отсекает хоть один раз то, что указывает на реальную опасность. Электретный кабель "слышит" все, оставляя труд по сортировке сигналов на долю создателей электронной системы его обслуживания.
Если вы уже знакомы с использованием электретного микрофона в громкоговорительных и радиовещательных устройствах, то могли бы предположить, что этому разделу место в главе 21 под подзаголовком "Устройства наведенного поля". Это верно, если бы эта книга была об электронной "начинке" систем сигнализации, но речь-то идет о прикладных применениях электроники. Ведь в тех случаях, когда прибор связан с нашей повседневной жизнью, для нас важнее сначала понять, что он делает, а уже потом - как он устроен.
Электрет - это диэлектрический материал конденсатора, предварительно заряженного на все время пользования путем подачи на диэлектрик высокого напряжения, близкого к пробивному для этого диэлектрика. Было открыто, что подобным свойством постоянно удерживать на себе электрический заряд обладают некоторые вещества из группы флюорэтиленов. Это открытие практически перечеркнуло использование старых микрофонов, требовавших подведения к ним высокого напряжения. Такое электрическое поле ведет себя подобно магнитному. Это отражено и в названии "Электрет", являющимся сочетанием английских слов "electric" (электрический) и "magnetic" (магнитный).
Малейшего давления на покрытие, произведенного, например, проволокой в ограде, которая прогнулась под ногой нарушителя, достаточно, чтобы появился сигнал, передаваемый на пульт управления. Конечно, совершенно очевидно, что ограда периметра, обнесенная столь чувствительным кабелем, будет генерировать огромное число сигналов от самых слабых воздействий.
Преодолеть эту какофонию можно тщательным конструированием и испытанием электронных систем обработки сигнала. Причем, испытывать систему следует до поставки ее заказчику. Для наладки оборудования, как правило, необходимо на основе расчетов, эксплуатационного опыта и полевых испытаний выделить набор типичных ситуаций возникновения ложной тревоги, смоделировать их, записать их электронное отображение и создать погашающую электронную модель-зеркало. Точно так же должен быть зафиксирован "почерк" сигналов о реальной опасности. Затем необходимо выделить характеристики, максимально различающие электронное отображение истинной и ложной тревоги.
Тем не менее, помните упоминавшуюся в главе "ничейную территорию"? Устанавливать датчики внешней охраны только с той стороны, откуда могут подойти люди - это в буквальном смысле напрашиваться на головную боль от ложных срабатываний. Необходима ограда за оградой, даже если их можно установить не более, чем в полуметре друг от друга.
Обычные микрофоны
Традиционные конструкции микрофонов также были спасены создателями систем сигнализации от вымирания. Они работают в этой области как сами по себе, так и в комбинированных устройствах. Там, где требуется обеспечить наблюдение за ограниченным числом зон (например, в здании), звуковые микрофоны просто незаменимы. Усиленные сигналы, переданные на центральный пульт управления, в комментариях не нуждаются.
Многоканальное прослушивание признано непрактичным из-за того, что оно нуждается в слишком большом количестве персонала. Однако подобно иным типам детекторов аппаратура обработки сигналов с обычных микрофонов была подвергнута усовершенствованию путем фильтрации сигналов. Как уже упоминалось, естественный шум более низкочастотен. Звуки, производимые взломщиками, гораздо выше по частоте. Низкочастотные фильтры способны, таким образом, сильно уменьшить число ложных тревог.
Как только взлом засечен, контрольный пульт на объекте или центральный пульт приводится в боевую готовность. Такая методика воплощается в жизнь системой "Audiogard" ноттингемской фирмы "Abbey Security". "Audiogard" по сигналу тревоги подключает звук с микрофона к громкоговорящей системе контрольного пульта, чтобы охранник убедился в его характере перед вызовом полиции. На такой основе вполне возможно и многоканальное наблюдение за тревогами. Кроме того, возможность собственноручной проверки укрепляет уверенность в себе личного состава охраны.
Темы для обсуждения
Было время, когда создатели сигнализационного оборудования и систем пренебрегали микрофонными датчиками. Постоянная борьба с ложными тревогами заставила некоторых из них заново вернуться к забытой методике. Ныне микрофонам обеспечено подлинное будущее как приборам первоначального обнаружения и проверки.
Электретный кабель - одно из приятных исключений из правила: "Технические новинки никогда не изобретаются специально для систем сигнализации". Если вы еще не сталкивались с ним на практике, наберитесь смелости провести пробный монтаж и решить, даст ли он вам какие-либо новые возможности. Сравните ваши находки с мнением других людей, и если вы считаете, что они перспективны, то рассмотрите другие возможности использования электретного кабеля.
То же самое проделайте по отношению к пьезоэлектрическим датчикам, включая датчик, срабатывающий от разбития стекла, и обсудите со своими коллегами, почему такой прогрессивной техникой иногда пренебрегают.
ГЛАВА 19
КОМБИНИРОВАННЫЕ УСТРОЙСТВА
Проблема ложных тревог
Пожалуй, легко упустить из виду, что ни один тип датчиков систем сигнализации не работает безотказно в любых условиях. Наиболее надежно датчик функционирует в тех условиях, для которых создавался.
Недавно я беседовал с производителем линз для ПИК-детекторов. Незадолго до нашего разговора он отправил заказчикам партию в 70 тысяч линз, и по-моему, считал, что ни одна из них не откажет в процессе эксплуатации. Подобные же мысли характерны и для всех производителей элементов ПИК и иных детекторов. Высокая надежность есть результат многих лет эволюции конструкторской и исследовательской мысли. Элементы датчиков порой выходят из строя, но количество поломок куда ниже количества ложных тревог, вызываемых воздействием окружающей среды, в которой действуют приборы.
Двойняшки?
Полиция действует совершенно логично, накладывая санкции на организации, в которых система сигнализации подает излишне много ложных тревог. Однако пользователям и создателям систем от этого не легче. Следовательно, существует и рыночный спрос на улучшение качества сигнализации.
Надежность систем нынче такова, что среднее время между отказами элементов систем измеряется не часами, как раньше, а годами. Однако не ясно, необходимо ли дальнейшее совершенствование оборудования. Следовательно, основной акцент переносится на адаптацию устройств к рабочей среде. Конструктор не имеет достаточно полной информации о рабочей среде, в которой будет эксплуатироваться система.
Может возникнуть вопрос: а почему бы не поставить рядом два одинаковых датчика? На первых порах это решило бы проблему. Дублирование средств защиты - правильный путь, если есть проблемы в самом оборудовании. Более уверенного обнаружения можно было бы, в принципе, достичь, включив датчики в сеть параллельно: при поломке одного другой все равно сработает. А вот процент ложных тревог снижается при последовательном включении приборов. Когда один из них выйдет из строя, система тревоги не поднимет.
Два датчика нельзя включить одновременно - и параллельно, и последовательно - в одну и ту же схему. Приходится выбирать между уверенным обнаружением и малым числом ложных тревог. На практике требуется достичь и того, и другого, а также еще и адаптации системы к рабочей среде. Чтобы распутать этот узел, и были созданы комбинированные устройства.
Комбинированная технология
В нашем понимании слово "технология" обозначает любой из описанных выше методов обнаружения преступников - звуковой, ультразвуковой, радиоволновый и инфракрасный. Каждый из них достаточно уверенно фиксирует нарушителя. Каждый имеет свой набор типичных ситуаций, вызывающих ложную тревогу. Почему бы датчики не совместить? И в самом деле, почему бы и нет?
При внимательном изучении датчиков различных типов вполне можно подобрать два таких, которые, обеспечивая сами по себе уверенное обнаружение, максимально различаются по набору источников ложных тревог. Можно, к примеру, сочетать микроволновый датчик с ультразвуковым. Ультразвук не проходит сквозь стекло, но оба датчика - допплеровского типа. Различие между ними невелико.
Значительно отличается от них по типу источников ложных тревог пассивный инфракрасный метод.
Вы помните, что допплеровские системы наиболее чувствительны к продольному движению в зоне луча, а инфракрасные - к поперечному. Их сочетание резко суживает число источников ложных тревог. Обе системы способны обнаружить нарушителя по движению тела (и конечностей) в различных направлениях.
Ниже приводятся примеры комбинированных устройств, разработанных различными фирмами.
Запатентованные устройства
В этом разделе обсуждаются следующие сочетания типов датчиков:
- ультразвуковой допплеровский и пассивный инфракрасный;
- микроволновый допплеровский и пассивный инфракрасный;
- микрофонный и пассивный инфракрасный.
Ультразвуковой датчик и ПИК устройства
Обсудим, к примеру, прибор "Aritech DR 244", сочетающий в себе эти два типа датчиков. Для подачи тревоги должны сработать оба датчика сразу, причем в предопределенный период времени. Чувствительность датчиков различна и на ложные тревоги. Они, как правило, реагируют по отдельности, не включая сигнал об опасности. ПИК устройство снабжено собственной системой различения для самостоятельного подавления ложных сигналов (многоэлементное слежение). ПИК детектор может устанавливаться так, чтобы обеспечивать обычное пятисекторное слежение за полом или создавать "шторку". Ультразвуковая часть системы отслеживает в помещении объемную составляющую допплеровского сдвига и чувствительна на расстоянии до 7 метров. Дистанция может регулироваться.
Микроволновый датчик и ПИК-устройства
Фирма " С and К Systems" настолько уверена в спросе на свои изделия, что специализируется исключительно на комбинированных устройствах. Эта специализация привела к разработке систем для самого широкого круга пользователей под маркой "Dual Tech".
Представители этой компании небезосновательно считают, что будущее развитие производства систем сигнализации связано с преодолением проблемы ложных тревог, и гарантируют полный возврат денег покупателю, если прибор "Dual Tech" произведет хотя бы одну ложную тревогу в помещении в течение полугода после приобретения. Очень хотелось бы надеяться, что такой подход станет типичным для всего производства систем охранной сигнализации. Мне, по крайней мере, идея подобной гарантии очень импонирует.
" С and К Systems" избрала сочетание микроволнового радара и ПИК детектора. Если исходить из проведенного ими же сравнения ультразвуковых и МКВ детекторов, выбор микроволнового излучения оправдан благодаря возможности увеличения дальности надежного обнаружения. Только МКВ радары способны по этому параметру состязаться с ПИК детекторами.
Микрофонные приборы и ПИК устройства
Это третья комбинация типов датчиков, получившая широкое распространение. Компания " First Technology PLC", известная своими разработками в области инерционных датчиков, выпустила систему "1СА1 100". Применение этого детектора может быть самым различным, однако наиболее всего он подходит для закрываемых на ночь помещений, проникнуть в которые можно, только разбив окно.
Один из датчиков в комбинации - электронный микрофон с частотным фильтром, настроенным на звук бьющегося стекла в диапазоне 6-8 килогерц. В этом диапазоне работают и многие другие источники звука, поэтому сам по себе такой микрофонный детектор вызвал бы лавину ложных тревог. Отсюда его сочетание с ПИК устройством, весьма необычное по характеру. ПИК детектор направлен на окно. Когда срабатывает микрофон на стекле, тепловой детектор "просыпается" и начинает активное слежение. Даже если преступники, разбившие стекло, отсиживаются в укрытии "до наступления штиля", лишь только они появятся в проеме разбитого окна, ПИК детектор, ожидающий их, подаст тревогу.
Темы к обсуждению
Вы должны решить для себя, что для вас важнее - уверенное обнаружение или независимость от ложных срабатываний. В любом случае следует расставить приоритеты.
Если вам покажется, что двух- или четырехэлементное ПИК устройство надежнее комбинированного, то сможете ли вы объяснить это логически? Несомненно, что комбинированные устройства создаются прежде всего для снижения числа ложных тревог, хотя некоторые из преимуществ комбинирования датчиков фирма " С and К Systems" пытается использовать и для увеличения дальности уверенного обнаружения.
Однако, если риск столь велик и для вас важнее уверенное обнаружение злоумышленника, каков будет ваш выбор между комбинированными устройствами и четырехканальным обнаружением посредством ПИК систем?
ГЛАВА 20
МИКРОВОЛНОВЫЕ БАРЬЕРЫ
Термин "микроволновый барьер" говорит сам за себя; понятно, для чего предназначен датчик. Правда, если бы мы могли видеть зону перекрытия и датчики, они бы не показались нам похожими на забор. Концепция "микроволнового барьера" появилась на свет сравнительно недавно.
Необходимость в микроволновых барьерах
Первые модели датчиков предназначались для охраны периметров, но были случаи, когда их использовали и в помещениях.
На охраняемом объекте прежде всего существует необходимость в передней линии обороны, способной первой подать сигнал об опасности. Самое простое, что приходит в голову - это прикрепить к ограде вибрационные датчики или нечто подобное. Но при их использовании крайне трудно избавиться от ложных тревог: скажем, вызванных случайным прикосновением к забору проходящих мимо людей, либо сильными порывами ветра.
Несомненно, убежденные сторонники вибродатчиков будут их совершенствовать, другие же начнут искать альтернативы.
Альтернативными датчиками являются прежде всего активные инфракрасные лучевые барьеры, описанные в главе 14. Как уже говорилось, инфракрасное излучение может рассеиваться туманом, а в" поле зрения" инфракрасного луча может попасть пролетающая птица, поэтому и возникает требование дублирования заграждения. Рассеяние инфракрасного света в тумане объясняется тем, что длина его волны практически равна размеру частичек влаги, образующих туман. Они-то и поглощают энергию пучка. Система в таком случае бьет тревогу до тех пор, пока туман не исчезнет. В тех местах, где туманы бывают редко, эта проблема снимается. Но там, где туманы часты, приходится искать иной выход - например, увеличить длину волны. Микроволны в тумане не рассеиваются, поэтому и появилась идея микроволновых заграждений.
Способы контроля за зоной слежения с использованием МКВ барьеров по мере близкого знакомства с ними пробуждают все больший интерес.
Системы, срабатывающие при прерывании пучка
Совершенно очевидно ее сходство с инфракрасной сигнализацией активного типа. Передатчик и приемник расположены друг против друга на любом требуемом расстоянии, вплоть до максимально допустимого производителями. Технически это может быть 100 м. и более, но при практической эксплуатации - меньше: для обеспечения прямого пучка между двумя приборами. Заграждение может следовать контурам зоны охраны, рельефу поверхности и огибать естественные препятствия.
При каждом значительном повороте - вверх, вниз или в сторону необходима дополнительная пара "передатчикприемник". Устройства, как правило, устанавливаются в метре от земли. При рабочей длине волны в 3 см круглая антенна диаметром 25 см даст конический пучок с расхождением около 10 градусов (5 градусов вверх и вниз от центральной оси).
Оба прибора срабатывают при прерывании луча, и ни в том, ни в другом случае перекрытие на уровне земли не является их основной задачей.
Системы, перекрывающие уровень земли
При сомнении в надежности защиты с помощью конусного пучка из-за возможности подползания под него следует изменить его форму.
Это можно сделать, используя вытянутый в вертикальной плоскости параболический рефлектор высотой в 1 метр и шириной около 25 см. Он устанавливается за длинной щелевой антенной типа волновода. Если основание антенны соприкасается с землей, опасность подползания под пучком устраняется (при условии, что поверхность достаточно ровная).
Такое расположение дает высокую вероятность обнаружения и низкую чувствительность к ложным объектам. Единственный недостаток - распластанный в ширину пучок неоправданно увеличивает зону обнаружения. Повернув антенну и рефлектор на 90 градусов и установив ориентированный теперь уже по горизонтали рефлектор в метре от земли, мы получим наиболее интересную конфигурацию микроволнового заграждения.
Микроволновый барьер, чувствительный к сдвигу фазы волны
Получившееся вертикальное расположение вобрало в себя многие поучительные черты ультразвукового и микроволнового пространственного обнаружения, поэтому в дальнейшем описании этого барьера мы их повторим.
Формирование пучка
Как уже было сказано, основная проблема при поиске альтернативы вибродатчикам на оградах, а также инфракрасным лучам - это крайне ограниченное пространство в периметровой зоне, где могут действовать приборы. Однако грамотно сформированный луч способен вписаться в это пространство.
Для лучшего представления картины следует иметь в виду, что выход антенны шириной 2 метра при длине волны в 3 см даст ширину пучка в 1 градус. Исходя из этого и применяя упомянутую в главе 16 обратно пропорциональную зависимость сечений отверстия и пучка, можно заключить, что антенна шириной 1 метр даст расхождение пучка в 2 градуса (при той же длине волны). Пучок такой ширины вполне впишется в пространство зоны защиты. Если мы пожелаем воспользоваться преимуществами более длинноволнового излучения, например, 12 см, двухметровая антенна даст пучок в 4 градуса, также вполне подходящий для зоны защиты. Он, правда, "съест" побольше ценного пространства на периметре.
Чтобы предотвратить возможность подползания злоумышленника под луч, предпринимаются две меры - антенны сужаются в вертикальной плоскости, отчего по вертикали луч расширяется до угла в 15-20 градусов и касается земли в непосредственной близости от антенны, и, во-вторых, используется принцип "стоячей волны".
Использование принципа "стоячей волны"
В главе 15 при описании истории разработки ультразвуковых датчиков мы уже упоминали принцип "стоячей волны". Там же отмечалось, как перемещения воздуха существенно влияют на ультразвук. Но в МКВ диапазоне этих воздействий нет, и именно здесь "стоячая волна" проявляет свои свойства наилучшим образом.
Чтобы легче представить себе, что происходит, вспомните о трудностях с замиранием сигнала у радиолюбителей. Замирание - суть изменение в силе принимаемого сигнала под действием части сигнала, отраженного от ионосферы Земли. Все было бы прекрасно, если бы отраженная энергия совпадала на вхождении приемника по фазе с сигналом, пришедшим по поверхности земли. Но ионосфера нестабильна и нестабильна поэтому фаза отраженного сигнала. Отраженный сигнал, приходя ко входу приемника то в фазе, то в противофазе, складываясь с основным, увеличивает энергию последнего либо уменьшает, что и приводит к эффекту замирания.
При создании систем сигнализации эффект "замирания" может быть использован для обнаружения нарушителя. Нужно лишь перевернуть только что представленную картинку вверх ногами и подставить на место ионосферы поверхность земли как отражатель, а на место объекта возмущений - нарушителя. Результат будет тот же - фазовый сдвиг частот. Полученное "затухание" заставит систему сработать. Таким образом, система прямого луча, использующая идеи "стоячей волны" и чувствительная к сдвигам не только по амплитуде, но и по фазе, способна обнаружить проползающего под барьером злоумышленника.
Еще одним интересным моментом является способность микроволнового барьера из "стоячих волн" заполнять небольшие выемки на поверхности. Для этого надо лишь чуть выше закрепить антенну и расширить пучок.
Нежелательное затухание
Ультразвуковые системы "стоячей волны" имели массу недостатков. Вполне законный вопрос - а имеются ли указанные недостатки у чувствительных к фазе микроволновых заграждений?
Действительно, изменения отражающей способности поверхности в МКВ диапазоне могут спровоцировать ложные тревоги. Эти изменения могут быть медленными из-за вырастающей травы и быстрыми при ливневом дожде. Если фазовая "картинка" поверхности меняется сверх установленного допуска, тревоги не избежать.
К счастью, допуск этот благодаря неровности земной поверхности достаточно велик, чтобы сдвиг по фазе его превысил. Он не идет ни в какое сравнение с допуском сдвига по фазе, приводящим к срабатыванию ультразвукового датчика, установленного в комнате с гладкими стенами.
И все же и микроволновое заграждение может "занервничать", и при установке длинных цепочек датчиков с этим приходиться бороться. Допустив, что один датчик ошибается раз в году, придется смириться с тем, что ограждение из 52 датчиков будет ошибаться раз в неделю. Если это вам кажется чрезмерным (а так оно и должно быть), то как вы будете решать эту проблему? Ответ на этот вопрос вы можете сами найти в главе 15. Он вынесен также в раздел " Темы для обсуждения" в этой главе.
Соотношения длины волны, ширины пучка и различающей способности
Наиболее очевидная выгода замены инфракрасной системы микроволновым барьером связана с изменением поперечного размера пучка. В главе 14 отмечалось, что полезное сечение И К пучка света между передатчиком и приемником - 50 миллиметров. Его может перекрыть и птица, и человек, и различить, кому принадлежат эти сигналы, прибор не в состоянии.
Полезное сечение пучка волн в микроволновом барьере - около 300 мм. Птица прервать его полностью не в состоянии, а человек наоборот вряд ли способен пройти, не прервав пучка совсем. Следовательно, с увеличением длины волны увеличивается размер антенны и возможность фильтровать ложные тревоги.
Дальнейшее увеличение длины волны еще больше повысит различающую способность системы. К тому же, более длинные волны проникают без помех через бумагу и высохшие на солнце неметаллические объекты, подобные листьям. Инфракрасные заграждения реагируют на листопад.
Можно возразить, что электронная система инфракрасных приборов способна "выловить" ложные тревоги. На что я отвечу: микроволновые заграждения тоже могут быть оснащены подобными системами обработки сигналов, и соотношение преимуществ не переменится.
Предел увеличения длины волны достигается тогда, когда антенна становится слишком большой и неуклюжей для реальной ситуации. Поскольку диапазон используемых частот ограничен также и государством, на практике волны длиннее 12 см не применяются. Этого вполне хватит для создания надежных приемников и передатчиков.
Использование более коротких волн
Там, где требования к занимаемому пространству очень суровы, у фазированной системы еще больше преимуществ.
Чтобы сузить пучок, мы можем или сократить длину волны, или расширить выход антенны. А что, если сделать и то, и другое? Результаты нас удивят.
Более ста лет назад немецкий ученый фраунгофер открыл, что, производя опыты по методике Янга с пучками света, можно при достаточной ширине щели антенны добиться нулевого расхождения пучка на определенном отрезке за отверстием.
Фраунгофер установил, что длина нерасходящегося пучка света будет равна частному от деления длины щели антенны на длину волны, умноженному на две длины волны. Это в теории, а на практике можно принять, что нерасходящийся отрезок равен просто длине отверстия, умноженной на это частное. Что нам даст эта формула?
Начнем вычисление для волн 3,2 см х-диапазона и антенны с длиной щели 32 см. Частное от деления по упрощенной формуле Фраунгофера - 10, а при умножении на 0,32 метра - получим, что пучок не разойдется на отрезке 3,2 метра. Какое разочарование! Если микроволновому заграждению предстоит перекрыть 100 метров пространства, результатом наших вычислений можно пренебречь.
А вот если перейти на длину волны 8 мм (Q-диапазон), а щель антенны увеличить в четыре раза, т.е. до 128 см, частное от деления 128 см на 0,8 см будет равно 160. Теперь помножим 160 на 1,25 /округленную длину антенны/ и получим, что пучок не будет расходиться на отрезке в 205 метров! Этого достаточно практически для любой области применения микроволновых барьеров. Ничейная полоса под нерасходящимся пучком будет шириной 1 метр, а расстояние между внешним и внутренним ограждением можно вполне сократить до 2 метров.
Преимущества нерасходящегося пучка таковы:
1/ Поскольку по горизонтали контуры пучка не меняются и расширяется он лишь по вертикали, удвоение расстояния между передатчиком и приемником уменьшает мощность сигнала на приемнике вдвое, а не вчетверо. Следовательно, лучше используются те малые мощности, которые правительство разрешило для микроволновых приборов.
2/Пространственная чувствительность вдоль пучка более равномерна, так как соотношение площадей перекрытия пучка телом нарушителя изменяется незначительно на всем участке от передатчика до приемника.
3/ Наземное пространство, необходимое для установки системы, сокращается до минимума.
4/ Физический закон падения энергии излучения в четвертой степени с увеличением дистанции превращается в квадратичное ослабление сигнала в обычных микроволновых барьерах и сводится к простой линейной зависимости при использовании барьера с нерасходящимся пучком.
Нерасходящиеся пучки и методы заполнения непросматриваемых участков в чувствительных к сдвигу по фазе системах "стоячей волны" пока еще слабо используются на практике. Время покажет, кто первым займется освоением этих преимуществ.
Области применения микроволновых барьеров
Установить подходящие области применения микроволновых барьеров можно опять-таки методом исключения.
Как уже говорилось в начале этой главы, микроволновые барьеры создавались как средства раннего обнаружения нарушителя на границе зоны охраны. Позже их стали использовать и для охраны особо рискованных зон внутри объекта, включающих несколько помещений.
Поскольку "струны" микроволнового барьера практически невидимы, люди вполне могут пересечь их и без дурных намерений - случайно. Чтобы избежать этого, микроволновое заграждение необходимо устанавливать 1 внутри 0 видимого заграждения. Точно так же с внутренней стороны зоны на границе поля микроволнового заграждения лучше поставить еще одну изгородь. Она не пустит в зону работы микроволнового заграждения случайно забредших туда обитателей охраняемого объекта. В зонах очень высокого риска дублирующее ограждение тоже может быть оснащено системой сигнализации. Однако независимо от конструктивных деталей двойное заграждение - это очень дорогое удовольствие. Но, по-моему, если риск очень высок и альтернативы нет, то уверенную работу системы сигнализации стоит оплатить. Не стоит устанавливать систему, не веря в ее возможности отличить реальную тревогу от ложной. Принцип " на всякий случай" не подходит. Сопоставимой альтернативой двойному заграждению является внутренняя система телевидения, если есть возможность быстро реагировать на ее сигналы. Особенности внутренних систем телевидения обсуждаются в главах 7 и 22.
Достоинством микроволновых барьеров является то, что злоумышленнику очень трудно их перехитрить. Случайный прохожий, как уже говорилось, может незаметно для себя попасть в невидимую зону ограждения. То же может произойти и с нарушителем.
В местах установки передатчиков и приемников можно превратить в преимущество такой недостаток антенн как их раскинутые в стороны "лепестки, которые могут перекрывать совершенно неожиданные добавочные зоны. Это преимущество усиливается перекрыванием пучков на углах и в длинных отрезках ограды.
Если периметр сильно изломан, количество пар "передатчик-приемник" может превысить разумные пределы. Экономия оборудования в таком случае достигается переработкой всей концепции охраны объекта и концентрацией средств сигнализации на действительно уязвимых точках.
Слишком пересеченный рельеф периметра исключает использование микроволнового заграждения и требует геодезически привязанной к себе системы сигнализации.
Источники тока и сигнальное оборудование
Системы, использующие диоды Ганна как источники МКВ излучения, требуют подпитки постоянным током от внешнего источника. Именно стоимость их подключения к источнику тока и к контрольному пульту существенно влияет на стоимость микроволнового барьера и на решение о его закупке.
Когда на место диодов Ганна ставятся транзисторы, тиристоры и иные высокоэффективные МКВ источники, энергетические аппетиты системы падают настолько, что становится выгодным использовать в качестве источников тока солнечные батареи. В течение дня небольшой аккумулятор, обслуживающий отдельно взятый датчик, вполне успевает запастись энергией для ночной работы.
Для эффективной связи с центральным пультом поста охраны сигнал тревоги с каждого датчика может быть слегка видоизменен. Система обработки информации на центральном пульте, зная соответствие вида сигнала его местоположению, легко различит, на каком отрезке произошло нарушение. Это резко сокращает затраты на поиск места возникновения сигнала.
Запатентованные устройства
Производимые системы для микроволнового барьера сильно отличаются друг от друга, но каждая создается таким образом, чтобы поступать на рынок в виде дешевой версии с единым серийным товарным наименованием.
Стоит начать с барьеров, срабатывающих при прерывании пучка. Образцом подобной системы, выпускаемой в США, штат Аризона, фирмой " Southwest Microwave". Антенна системы заключена во всепогодный защитный кожух и дает конический микроволновый пучок. Как и в большинстве других микроволновых систем сигнализации, излучение генерируется полевым транзистором на базе арсенида галлия. В Великобритании создание целостных систем охраны и их установка осуществляется фирмой " Fieldtech Heathrou Ltd".
Британская компания "Racal" представила систему, срабатывающую при прерывании пучка и перекрывающую поверхность земли. Метод, использованный для формирования пучка, становится очевидным при взгляде на волноводную щелевую вертикальную антенну устройства, за которой установлен вертикальный параболический рефлектор.
Транснациональная корпорация со штаб-квартирой в Великобритании "Shorrock Secenitty Systems" обратила свои взоры на третью разновидность микроволновых барьеров, чувствительную к фазовому сдвигу благодаря горизонтально установленной антенне. Они разработали, в числе прочих, и переносную систему. Ее можно использовать, например, для временной охраны самолетов и вертолетов.
Менее экзотическая система подобного типа разработана фирмой " Frowds". Она называется "Frowds Ynvisiwall" (" Невидимая стена"). Компания " Frowds" из Плимута, по всей видимости, первой оснастила датчики своего микроволнового барьера солнечными батареями для автономного питания.
Темы к обсуждению
В этой главе содержится столько намеков на решение проблем "стоячей волны" в системах, чувствительных к фазовому сдвигу, что найти его вам, видимо, будет просто. Но знать, что надо сделать, это еще не все. Главное - понять, как сделать все аккуратно и экономно. Для этого можно, например, установить на бетонную поверхность пару элементов переносного микроволнового заграждения, закрепить передатчик на высоте, скажем, 1 метр, и поэкспериментировать с высотой и дистанцией крепления приемника. При этом следует следить за показаниями датчиков о силе поступающего сигнала. Будем надеяться, что данные натолкнут вас на достойные обсуждения решения. Если нет, то сможете ли вы убедить себя и своих коллег, что проблемы "стоячей волны" просто нет?
Серьезное обсуждение этого вопроса поможет вам выяснить практически все необходимое о микроволновых заграждениях.
ГЛАВА 21
УСТРОЙСТВА "НАВЕДЕННОГО ПОЛЯ" (УНП)
Уже стало традицией воспринимать устройства "наведенного поля" как приборы дистанционного включения дверей и другой техники. По мере использования в этом качестве они так плохо себя зарекомендовали, что заработали дурную славу "неуправляемых" и были исключены из поля зрения конструкторов. А если их попробовать использовать для перехвата нарушителей, подобно инфракрасным и микроволновым приборам, то они раскроют во всей красе такое незаменимое качество, как способность отслеживать все изгибы рельефа.
Сенсоры электрического поля
Давайте сначала разберемся с терминами. "Электрическое" не значит "Наэлектризованное". УНП не имеет ничего общего с бьющей током проволочной оградой на фермах. Датчики электрического поля, используемые в УНП, работают под низким напряжением и используются как конденсаторы.
Желая понять поглубже работу УНП, представьте себе классический контур усилителя радиоприемника - конденсатор, соединенный с индукционной катушкой для настройки. При вращении ручки настройки можно менять частоту приема и настраиваться на различные станции. Для создания УНП достаточно один выход аккумулятора заземлить, а другой подключить к проводу в метре или более от земли. Осталось замкнуть на этот провод-конденсатор индукционную катушку и создать в контуре переменный ток определенной частоты.
Единственное, в чем надо удостовериться - что на работу конденсатора влияет нарушитель, а не катушка. Электрическая емкость человеческого тела очень мала, поэтому контур должен быть пропорционально уменьшен до такой степени, чтобы электронное оборудование смогло было изменению емкости контура уверенно поднять тревогу.
Чтобы избежать злополучного сдвига фазы из-за эффекта "стоячей волны" в контуре, нам придется удлинить, насколько это возможно, задаваемую волну. С точки зрения электроники, это не проблема. При этом лишь возрастет индуктивность катушки и снизится резонансная частота. При создании барьеров основным фактором является длина каждой зоны обнаружения. Чем короче она будет, тем точнее можно локализовать место нарушения. Однако дробление зон увеличивает общую стоимость системы из-за роста расходов на дополнительное контрольное и индикаторное оборудование. Различные фирмы предлагают устройства с рекомендованной длиной зоны от 30 до 150 метров и соответственно резонансными частотами от 150 килогерц и вниз по шкале до границы между ультразвуковыми и звуковыми колебаниями.
Теперь обратимся к типичным областям использования УНП.
Электрические поля в сочетании с видимым заграждением
На практике вместо того, чтобы подключаться к земле как второй обкладке конденсатора, подключение производят к специально размещаемому на ограде проводу. Это как бы "вторая земля", которая позволяет, закрепив его поверху, создать электрически сбалансированное поле.
Дальнейшим усовершенствованием может быть также оснащение УНП дополнительными проводами, ограничивающими размеры поля, и, таким образом, увеличивающими его проникающую способность. Это также снижает "размазывание" зоны наблюдения. Наземное пространство, необходимое для эффективной работы системы, после всех этих усовершенствований сужается до размеров, необходимых самому компактному детектору - активному инфракрасному. Система практически перестает реагировать и на передвижения с внутренней стороны ограды.
Самостоятельные системы электрического наведенного поля
Для открытых малонаселенных пространств, где основная задача состоит в раннем обнаружении нарушителей, электрическая система наведенного поля может не подкрепляться видимой оградой. Это, конечно, повысит риск ложной тревоги. Именно поэтому система используется для предупреждения, а не для подачи тревоги.
Тем не менее, когда контролируется большой периметр зоны высокого риска, где ограничено даже разрешенное передвижение, УНП может подавать тревогу. Выбор этой системы хорош для сильно пересеченной местности, где велик риск подползания.
Защита крыш
По мере чтения этой книги у вас наверняка нарастало удивление по поводу того, что крайне мало места уделялось защите крыш. Действительно, конструкторы уделяли основное внимание пространственному обнаружению внутри зданий, а защита крыш оставалась вне поля их зрения. Для нее практически не создано аппаратуры. Тем не менее, надо помнить: пространственное обнаружение внутри здания - это последняя "линия обороны" объекта, и всегда предпочтительнее получить первый сигнал тревоги с периметра.
Выручает то, что нарушитель не может взобраться на большинство типов крыш, не задев провода. Это позволяет уменьшить чувствительность прибора и напряжение. Кроме того, на крышах в любом случае мало что может попусту встревожить сигнализацию. Птицы не в счет, так как чувствительные зоны могут быть удалены от карнизов, где и садятся потенциальные источники беспокойства. Когда птица летит, она не заземлена и мало влияет на электроемкость УНП.
Контроль за ложными тревогами
В главе 32 настойчиво рекомендуется получше заземлять электронные системы охраны и регулярно проверять заземление. Для УНП заземление жизненно необходимо. Без него объем конденсатора, созданного проводами, периодически будет переходить на объем между фазовым проводом и поверхностью земли. Заряд просто будет сбрасываться. Необходимо также местное заземление источника тока для контрольного блока.
Внутренние системы УНП достаточно устойчивы, а внешние грешат ложными тревогами главным образом из-за обилия проводов подключения и сбоев на делителях напряжения.
По-моему, наиболее эффективно работают системы, в которых повсеместно использован многожильный провод и не применялась пайка контактов, а вместо этого провода в местах соединения перевиты и герметично заизолированы. Такой контакт устойчив к разрыву, легок в изготовлении и надежен.
Так же, как и при использовании на периметре других систем, в охранной зоне следует навести порядок: подрезать ветви деревьев и бороться с ростом сорняков и кустарника. Менее очевидное, но необходимое требование - проверять изоляторы и время от времени очищать их от нагара и налетов соли и серы.
Когда вышло в свет первое издание этой книги, УНП на практике применялись мало. Теперь же накоплен опыт их производства и использования, достаточный для детального понимания причин ложных тревог и способов борьбы с ними.
Системы электрического наведенного поля для охраны внутренних помещений
Всегда найдется кто-нибудь, желающий лишить хозяина его любимой картины, сейфа, спортивного кубка или видеосистемы. Мы уже описали многие методы защиты имущества, но новые изобретения лишь помогут обвести злоумышленника вокруг пальца. Нельзя сказать, что УНП - большая новинка, но технология, повышающая их надежность, разработана лишь недавно. Фирма "Tunstall Security Ltd" создала, использовав принцип петли фиксации фазы, систему, не реагирующую на медленное изменение среды, но срабатывающую, если из ее поля вынуть охраняемый объект, резко снижая емкость контура. Такая система сигнализации незаменима в присутственные часы в многолюдных учреждениях типа музеев, картинных галерей и т.д. Там бессильны ПИК детекторы, ультразвуковые и микроволновые сенсоры.
Детекторы магнитного поля
В качестве примера рассмотрим систему "Stellar Н". Она состоит из скрытых под поверхностью кабелей, испускающих в пространство радиочастоты и воспринимающих отраженную от проходящего над ними нарушителя энергию.
Принцип действия
Если зарытый кабель излучает радиоволны, то они расходятся от него по всем направлениям - в землю и в воздух. Если рядом закопать такой же неэкранированный кабель, он получит свою часть радиоволн. Теперь, вспомнив главы 16 и 20, вы наверняка уже догадались, что произошло. Проходящий поверху нарушитель отражает часть радиоизлучениия на второй кабель. Эхо, как и в случае радиозатухания, сдвинется по фазе относительно прямого сигнала. Электронная система на центральном пульте "почувствует" сдвиг и даст сигнал тревоги.
Применение системы в наружной охране
Как правило, кабели закладываются на глубину нескольких сантиметров параллельно друг другу по периметру ограды. Зона наблюдения в результате имеет ширину около 2 метров. Если позволяет ситуация, размеры зоны могут быть удвоены за счет дополнительного приемного кабеля в метре от становящегося центральным излучающего провода.
В отличие от приборов наведенного электрического поля магнитные детекторы, наоборот, стремятся работать на фазовом сдвиге затухания. Длина волны для получения четкого эха должна быть короче. Частота сдвигается в МКВ диапазон, но не слишком далеко, иначе земля поглотит слишком много энергии и разорвет прямую связь между передающим и принимающим кабелем.
Контроль за ложными тревогами
Хотя принцип фазового сдвига и определяет работу магнитных сенсоров. Они не имеют типичных "болезней" ультразвуковых детекторов "стоячей волны".
Во-первых, на радио и электромагнитное излучение не влияют движения воздуха (о распространении акустической энергии в атмосфере см. главу 15).
Во-вторых, длина кабеля (более 100 метров) относительно расстояния между ними столь велика, что маловероятно возникновение ложного рисунка "стоячей волны" с глубоким затуханием (см. главу 20).
Однако следует помнить, что нарушитель проходит над относительно малым участком длины кабелей и не способен вызвать сильного эха сдвига частот. Поэтому обычно магнитные системы наведенного поля настраиваются, чтобы обеспечить приемлемый баланс уверенного обнаружения и процента ложных тревог. Некоторую помощь в этом оказывают электронные фильтрующие устройства, способные определить характеристики движения и расчеты возможного времени пребывания нарушителей в зоне в сравнении с другими источниками ложных тревог.
Неожиданные перемены погоды, например, дожди, создают большие проблемы. Они меняют отражающий характер границы "земля-воздух" подобно зеркалам. Поэтому приходится закладывать кабель на глубину в 5-10 см. Это настолько снижает сдвиг по фазе между прямым сигналом и эхом, полученным от мокрой почвы, что не вызывает сигнала ложной тревоги.
Темы к обсуждению
Нетрудно найти систему защиты периметра для ровной поверхности. А вот к сильно пересеченной местности и сложному контуру зоны подобрать способ обнаружения нарушителя трудно. Приборы, подобные электретному кабелю (глава 18) слишком связаны с видимой оградой и не могут работать вне ее, не становясь источниками постоянных ложных тревог. С другой стороны, системы электрических УНП могут быть проложены на обратной стороне ограды, настроены на проникновение, не далее внешней видимой стенки и могут следовать всем изгибам ландшафта.
Теперь пора обдумать все то, что стало вам известно о внешнем обнаружении из этой книги и других источников, а также оценить, смогут ли поставщики оборудования удовлетворить всем требованиям в вашей конкретной ситуации или все еще в системе защиты имеются уязвимые места?
ГЛАВА 22
ЗАМКНУТЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ (CCTV)
В главе 7 - "Наблюдение" - ценность зрительного восприятия была выражена так: видеть - это больше, чем верить, видеть - это знать наверняка. Все в мире относительно, но в зыбком мире сигналов, приходящих с невидимых детекторов, подверженных ложным тревогам, любой метод, дающий большую, чем другие, уверенность - потенциально лучше других.
Еще и еще раз подчеркну, что для служб безопасности все новое обретает ценность в использовании. Какими бы бесценными качествами не обладало телевидение, его-то как раз труднее всего использовать как следует. Причиной тому скука, усталость, возникающая от того, что использовать телевизор можно лишь, сидя на месте и безотрывно глядя в него. Эта непосредственная связь с человеком и наделяет систему человеческими недостатками, а главное - способностью быть невнимательным в критический момент.
Вы скажете: а видеозапись? Она больше годится для последующего разбора ошибок, а не для немедленного действия. В этом вы убедитесь сами, прочитав эту главу. Конечно, все указанные проблемы можно преодолеть при разумном конструировании системы и ее блоков, при внимании руководства к подбору персонала, иерархии его организации, его предэксплуатационной подготовке и рабочих указаний служащим, и, наконец, при внимательном отношении к дисциплине и контролю за работой. Все эти работы обсуждались в главе 7. Там указывался и предел обычных человеческих возможностей, за которым любая модернизация оборудования становится бесполезной. CCTV также не способно перейти этот предел, но если эти границы точно определить, то оно и относящееся к TV оборудование могут быть наилучшим образом использованы.
Использование CCTV службами безопасности объектов
Замкнутые телевизионные системы наблюдения используются службами охраны следующим образом:
1. В помощь персоналу служб охраны - для проверки истинности тревоги.
2. Как детекторы системы сигнализации - движение на мониторе провоцирует тревогу.
3. Для опознания персонала - в прямой трансляции с их сигнала дистанционно открывается дверь, а также в записи для позднейшей сверки /при охране объектов типа банковских хранилищ /.
У CCTV есть два больших преимущества - способность к сдерживанию нарушителя от преступления и возможность персоналу службы безопасности находиться вдали от зоны охраны, а другими словами - возможность защиты от прямого нападения.
Пустой экран
В главе 7 пояснялось, почему нецелесообразно использовать в одной комнате более 3-х мониторов. Это верно во всех случаях, кроме случаев с использованием дисплея, высвечивающего лишь движущиеся объекты. В этом случае допустимо большое число экранов.
С учетом усталости и невнимательности оператора в рекомендованной системе из трех мониторов предпочтительно два держать свободными, пока не сработает независимая система сигнализации.
Этот сигнал одновременно может переключить сигнал с камеры, просматривающей потревоженный участок, на один из свободных экранов. Чтобы привлечь внимание охранника необходимо снабдить монитор мигающим маячком с надписью типа "Смотри сюда" и звуковым сигналом.
Полезным усовершенствованием также является и последовательный сканер. Если его подключить к третьему монитору, он будет на несколько секунд высвечивать на нем вид через объектив каждой камеры таким образом, что весь ряд изображений с камер будет последовательно изображаться на третьем мониторе за минуту.
Для обнаружения нарушителя это бесполезно, но зато будет уверенность, что работают все камеры. Охранники также смогут познакомиться с целостным видом зоны, просматриваемой CCTV. Действие сканера может прерываться переключателем, удерживающим изображение на месте.
Телемониторы
Преимущество работы со свободными экранами в том, что они не выгорают от неподвижного изображения. Выгорание снижает контрастность изображения при начале движения.
Для систем охраны потеря контрастности опасна и по другой причине. Если вы читаете напечатанный текст и вдруг быстро переводите взгляд на телеэкран или на человека, вошедшего в комнату, зрачку приходится заново фокусироваться относительно дальности. Зрительный участок мозга ориентируется на то, что глаз сфокусирован, когда контраст изображения максимален. В случае использования CCTV зрение оператора сфокусируется в экстренной ситуации тем быстрее, чем выше будет контраст.
При подборе мониторов сфокусированное и контрастное изображение важные критерии предпочтения одной марки телевизора другой. Однако не следует слишком переоценивать великолепную картинку на очень маленьких экранах. Многие из мелочей, которые, как нам кажется, мы видим, дорисованы воображением. Проверить это можно, попытавшись различить детали меняющегося изображения с рабочей дистанции. После этого вы наверняка выберете намного больший экран, чем предполагали изначально.
С точки зрения пользователя оба упомянутых критерия важны для различных типов мониторов, выбор которых определяется соображениями их стоимости и удобства установки в пульт управления.
Размеры телекамеры
Каким бы хорошим не был монитор, информация, на него поступающая, первоначально собирается камерой. С учетом сказанного в главе 7 не стоит требовать слишком многого от этого дуэта. Человек должен узнаваться как человек без дальнейших деталей, так же как и животное. Если требуется опознание, например, в приборах контроля допуска к двери, требования к изображению все же не превысит уровня достигаемого фотокамерой. Опознание делается по "портретному" рассматриванию с близкого расстояния.
Трубка камеры CCTV, как правило, не превышает в диаметре 16 миллиметров. Этого достаточно для требуемой разрешаемой способности. При малой освещенности зоны слежения используют также камеры с 25-миллиметровой трубкой.
Виды трубок телекамер
Существуют 5 основных категорий камер:
1/ для нормального дневного и искусственного освещения;
2/ для условий низкой освещенности;
3/ для сверхнизкой освещенности /лунным светом, отраженными огнями/;
4/ для невидимых лучей /инфракрасное освещение/;
5/ для передачи цвета.
Выбор - это процесс исключения, алгоритм которого таков: сначала обязательные в понимании пользователя свойства трубки и камеры, затем то, что "неплохо было бы иметь", потом пересчет желаемого на язык покупной цены и издержек по эксплуатации и обслуживанию.
Из обязательных моментов особо выделяется требование, чтобы камера "видела" в конкретных условиях освещения.
Освещенность замеряется фотоэлектрическим устройством, гораздо более чувствительным, чем фотоэкспонометр. Единица измерения освещенности люкс. Для наших целей эта единица оценивает яркость отраженного света, попадающего в объектив камеры. Но люкс равен приблизительно одной свече на квадратный фут (если быть точным: 0,929 свечи на кв. фут). Опытный светотехник способен на глаз определить нужный тип трубки.
Чувствительность конкретных трубок каждого типа может варьироваться в широких пределах - в зависимости от производителя. Элемент рыночной конкуренции влияет и на такие параметры, как огнестойкость, сопротивление ослеплению (например, дальним светом фар автомобиля), не смазывающиеся в "кометный хвост" контуры резко движущихся ярких объектов.
Единственным исключением является прибор с зарядовой связью (CCD) с промежуточным накопителем, не имеющий сканирующего луча. Вместо этого информация с мишени передается на буфер, откуда считывается строка за строкой и поступает на экран монитора. Продажная стоимость CCD трубок промежуточным накопителем выше, но они "живут" гораздо дольше, чем их электронно-лучевые собратья. Дело в том, что этот тип телекамеры собран полностью на полупроводниках. Он чувствителен к свету, может работать при уровнях освещенности ниже 3 люкс и ударопрочен благодаря отсутствию стеклянной трубки. Для его питания необходимо обычное полупроводниковое рабочее напряжение, а не потенциально опасный высоковольтный ток на входе электроннолучевых трубок.
Объективы для CCTV
Сидя у телевизора, приятно увидеть при наплывах камеры: до мельчайшей подробности лицо игрока на другом конце футбольного поля или микроскопические составляющие наземного и подводного ландшафта. По-моему, это превосходное зрелище. Но за кажущейся легкостью стоит тяжелая работа профессионального оператора на дорогом оборудовании для съемки. Как это ни печально, в работе служб охраны цели по защите почти никогда не оправдывают затраченных средств, а если рассматривать вопрос повнимательней, обнаружится, что цели по защите неправильно сформулированы.
Чтобы разобраться, вернемся к двум фундаментальным положениям: что, по вашему мнению, должна делать CCTV для потребителя и сколько времени на практике отведено ей для требуемой операции.
Цель
Если точно знать, что злоумышленник, рано или поздно, но появится, то лучше потратить средства на укрепление здания и оград. В ситуации контролируемого допуска, когда пропускают "своих", но может придти и "чужой", вид на экране с близкого расстояния служит для выяснения личности. В этом случае лучше использовать объектив с большим фокусным расстоянием и малым углом зрения.
Чаще всего, однако, неизвестно, откуда попытается проникнуть в зону охраны нарушитель и нет необходимости заниматься выяснением личности. Опасность грозит с любой точки периметра, с любого подхода к уязвимому месту.
Время
Временные характеристики появления злоумышленника определяются экспериментально вами, ибо никто не знает проблем вашего объекта лучше вас. Для прикидки постойте некоторое время в пяти-шести местах вероятного проникновения, куда, по вашему мнению, стоит направить объективы CCTV для сигнализации. Продумайте в каждом случае, сколько времени нарушитесь может быть в кадре до того, как скроется за зданием или препятствием. Минуту? Десять секунд? Пять секунд? Мне кажется, что вы только успеете проводить его глазами, так как он скроется в течение нескольких секунд. Но конкретно это сможете уточнить только вы сами.
Вот теперь у нас есть основа для некоторых выводов.
Фокусное расстояние
Основной вывод для хронометража - тот, что злоумышленник пробежит открытое пространство, видимое в кадре менее чем за 10 секунд. Если на месте, там, где вы вертели головой, установить камеру CCTV с фиксированным направлением объектива, единственной заменой вашей гибкой шеи и глаз станет объектив - широкоугольный, насколько это возможно. У таких объективов очень малое фокусное расстояние и большая глубина резкости. Это позволяет практически не тратить время на фокусировку. Но, если не брать специальные объективы типа "рыбий глаз", самый широкоугольный объектив берет уже, чем человеческий глаз, который сам по себе является широкоугольной линзой.
Следовательно, нарушитель находится в кадре камеры с широкоугольным фиксированным объективом менее пяти секунд. Это достаточно долго, при условии, если охранник сконцентрировал все свое внимание на экране. Но его слишком многое отвлекает.
Подвижные камеры вертикального и горизонтального слежения.
Если фиксация направления объектива ограничивает время наблюдения за нарушителем, то почему, спрашивается, не использовать дистанционное управление, чтобы удержать злоумышленника в кадре. Горизонтальное и вертикальное панорамирование - названия соответствующих движений объектива из стороны в сторону и по вертикали. Для любительской видео- и киносъемки и для профессионального телевидения оборудование для панорамирования просто необходимо, но для целей охраны оно полезно только тогда, когда есть уверенность, что у охранника хватит времени привести его в действие и понять, что происходит.
Угловая скорость бокового перемещения объектива в большинстве выпускаемых систем колеблется от 6 до 12 градусов в секунду. Из вышеизложенного легко понять, что этого в большинстве случаев недостаточно. Кроме того, общий вес камеры, головки перемещения, линзы, водонепроницаемого кожуха, дворников стекла и водяного бачка будет столь велик, что потребует очень сложной опоры и системы гашения поворачивающего момента инерции.
Это очевидно. Однако обилие на рынке с самого появления CCTV и по сей день поворачивающихся камер доказывает, что это понятно не каждому.
Одна из фирм решила указанные проблемы, установив объектив вертикально вверх и направив в него изображение зеркала. Малоинерционный вертикальный цилиндр послужил водонепроницаемым кожухом. Система могла быть быстро переориентирована. К сожалению, ее разработчики слишком опередили свое время и она не нашла покупателей.
Со временем вес камеры, объективов и прочих компонентов оборудования снижался. Стало возможным создание поворотной головки с угловой горизонтальной скоростью 60 градусов в секунду - в 10 раз большей, чем прежде.
Тем не менее, даже такая система должна управляться офицером службы охраны. Прежде, чем решиться на установку поворотной головки под камеру, стоит проанализировать: а имеет ли смысл заставлять службу охраны терять и без того драгоценные секунды на возню с блоком управления камерой? Эта сторона дела подробно обсуждалась в главе 7.
Если используются высокоскоростные поворотные головки, то, по-моему, очень удобно предварительное программирование движения. Если ограждение периметра поделено на зоны и каждая из них соответствует участку работы приборов сигнализации, то места установки камер подбираются так, чтобы давать адекватный вид просматриваемой зоны. Затем исчисляются координаты зоны относительно местонахождения камеры. Например, зона 1 - угловой разброс +247 градусов, отклонение от горизонтальной оси камеры - 14 градусов; зона 2 - разброс +281 градус, отклонение - 11 градусов и так далее. Поворотная головка оснащена сервомеханизмом, запрограммированным на автоматический поворот в крайнюю позицию зоны при срабатывании периметровой системы сигнализации. Таким образом, офицер охраны может заниматься своими прямыми обязанностями, а не совмещать их с кинооператорскими.
Но даже перед закупкой предварительно программируемых поворотных устройств стоит задуматься о цене и надежности создаваемой системы сравнительно с простой установкой камер с фиксируемым направлением обзора. Их можно было бы разместить поближе к месту предполагаемого проникновения, оснастить широкоугольными объективами и подключить к внешней системе сигнализации таким образом, чтобы, скажем, две камеры автоматически подключались на мониторы при попытке проникновения в зону. При такой организации дела к офицеру охраны поступает максимум возможной информации независимо от того, где конкретно на периметре произошло чтото неладное, и он сможет сконцентрироваться на ответных мерах в те несколько секунд, пока злоумышленник остается на экране.
Объективы с переменным фокусным расстоянием
Для нужд домашней и профессиональной кино- видеосьемки подобные объективы полезны, однако, при использовании в системах охраны они отнимают много времени. По каждому случаю необходимо принимать своеобразное режиссерское решение, причем, в условиях цейтнота и отвлекающих факторов. Отсюда вывод о нецелесообразности использования объективов с переменным фокусным расстоянием в среднестатистической среде установки сигнализации. Если они используются для особых нужд, то могут сочетаться с поворотной головкой. В британской практике для подобного сочетания принято сокращение PTZ.
Освещение
Освещение для работы CCTV подобрать сравнительно легко, если установить его основные принципы и простейшие рабочие правила конструирования. Однако начинать эту работу с нуля достаточно трудно, и в этом случае не обойтись без помощи специалиста в области освещения, как, впрочем, в других случаях необходима консультация со специалистом по освещению. Основная проблема та же, что и у радаров - закон обратных квадратов (глава 4). Освежить его в памяти поможет аналогия с киноэкраном: если удвоить расстояние до проектора, световое пятно увеличится вчетверо по площади, а его яркость уменьшится тоже в четыре раза. Поскольку камера CCTV воспринимает отраженный свет, а радар-эхо - дополнительное удвоение дистанции возврата, значит, что свет должен покрыть еще вчетверо большую площадь и вчетверо уменьшить яркость. Шестнадцатикратная потеря света для вдвое большей дистанции!
Если необходимо поддерживать освещение объекта в темноте постоянно вне помещения или внутри помещения - то газосветные лампы более эффективны и экономичны, чем обычные нитевые лампы накаливания. Для критических ситуаций, когда освещение должно включаться по сигналу тревоги, используют только лампы накаливания. Это связано со временем, необходимым для включения. Лампы накаливания достигают полной мощности излучения почти сразу, а другие типы источников света некоторое время прогреваются - а это неприемлемо.
Малая эффективность ламп накаливания при подобном использовании сглаживается кратковременностью их свечения.
Обычные бытовые лампы накаливания снабжены вольфрамовыми нитями, а в системах охраны чаще используются вольфрамово-галогенные лампы, занимающие на своеобразной шкале эффективности промежуточную позицию между газосветными и обычными источниками освещения.
Для прикидки издержек, потребных для создания системы освещения (не для конструирования), можно использовать формулу, предложенную специалистом фирмы " Pope Lighting LTD" Д.И. Матчем. Чтобы установить количество ламп, потребное на известную площадь, необходимо сначала вычислить общую) освещенность в люменах по формуле: Общая освещенность (в люменах) = площадь (кв. м.) х потребная мощность ламп (люкс).
Каждая лампа излучает определенный световой поток на единицу мощности и это выражается через их отношение.
У каждой лампы есть параметры: отношение светового потока к мощности (люмен/ватт), общая мощность лампы, световой поток от одной лампы (в принципе, люмен - единица измерения светового потока или световой энергии). Следовательно, число ламп можно определить, поделив общую освещенность на световой поток от одной лампы.
Высота установки источников света вычисляется исходя из учета расхождения конуса света, чтобы не оставлять неосвещенных пространств на поверхности и мощности ламп (в люксах), потребной для этого. Если освещение предназначено также для ослепления нарушителя, его устанавливают низко и наводят в нужном направлении.
Таким образом, теряется некоторая часть полезного светового потока, и необходимы дальнейшие консультации со специалистами. Относительно использования ламп инфракрасного света лучше обратиться к представителю компании-поставщика.
Передача изображения
Теперь, когда вы выяснили, какие камеры и мониторы вам необходимы, стоит задуматься, как их связать. Решающим фактором при передаче изображения являются, во-первых, дистанция между камерой и мониторами и, во-вторых, особенности ландшафта на пути канала передачи.
Пара сплетенных проводов
При работе на малых расстояниях, с технической точки зрения, не может быть возражений против применения двойного плетеного провода - телефонного шнура, низковольтного шнура питания постоянного тока, сигнального и контрольного кабелей системы охраны, то есть любого уже имеющегося в системе проводника тока при условии, что телеоборудование надежно защищено от протекающего в них тока конденсаторами. В самом деле, телекомпаниям в период становления телевещания приходилось использовать в своих целях проводную сеть телефонной службы - другого выхода не было.
"У плетеных проводов есть два недостатка.
Первый - это электрические наводки, обусловленные индуктивными и емкостными характеристиками неэкранированной пары проводов, хотя некоторые из них взаимопогашаются благодаря противоположным фазам.
Второй недостаток - потеря четкости изображения изза высокой электрической емкости пары из двух проводов. Как известно, для получения проработанной картинки телеаппаратура использует сигналы с частотами вплоть до мегагерц. Чем выше емкость кабеля, тем больше утечка сигнала в обход проводов. Таким образом, затухание сигнала увеличивается с увеличением частоты, а также при удлинении провода. С этим можно справиться в теории, а на практике используют через определенные расстояния активные элементы: эквалайзеры и усилители. Как следствие, растет цена и приходится искать другие пути.
Коаксиальный кабель
Вряд ли можно в настоящее время назвать ситуацию, где коаксиальный кабель не служил бы наилучшей связью между камерой и монитором. Конструктивно он составлен из центрального проводника, изолированного от своего внешнего прямого или витого аналога солидным слоем сплошного или ячеистого материала. Внешний проводник, кроме того, и экранирует внутренний от помех. Таким образом, затухание высоких частот меньшее, чем у плетеного провода, и поэтому становится возможным передать по нему картинку без потерь на дистанцию до четверти мили (400 м). На таком расстоянии сигнал теряет в мощности около 10 децибел на частоте 3,5 мегагерц именно такова верхняя частота, обычно используемая в CCTV.
За пределами указанной длины кабеля могут потребоваться усиливающие эквалайзеры (которые и прилагаются к системам большинством поставщиков). Однако, при монтаже многокамерных устройств, передающих изображения на мониторы, стоящие в комнате охраны, предпочтительнее использовать оптоволоконную систему связи.
Радиосвязь
Иногда бывает так, что неудобно или нерационально тянуть коаксиальный кабель от камеры к монитору. В этом случае часть пути сигнала может переноситься радиоволнами.
Антенна передатчика устанавливается так, чтобы иметь антенну приемника в зоне прямой видимости, независимо от характера рельефа местности. Чтобы не передавать изображение во все стороны, применяются очень узконаправленные антенны, фокусирующие луч в форме карандаша. Параболические узконаправленные антенны сберегают мощность передатчика, улучшают надежность системы охраны и снижают риск намеренного подавления сигнала нарушителем. Для питания соответствующих приемников и передатчиков используют обычно коаксиальные кабели.
Медленное сканирование
В практике конструирования систем охраны медленное сканирование появилось в конце 70-х годов и первоначально считалось панацеей от многих недостатков CCTV. Различные фирмы, использовавшие непохожую технологию, стремились при помощи нововведения добиться одинаковых целей.
Уже говорилось, что системы CCTV используют телефонную проводку. Медленное сканирование, в принципе, это возврат к хорошо забытому старому, но при монтаже подобных систем не делается никаких попыток "расширить" или компенсировать узость диапазона частот, передаваемых по проводам. Конструкторы добились того, что вместо передачи всей информации в рамке кадра за 1/25 секунды и использования для этого большого набора частот до 3,5 мегагерц система передает "картинку" по обычным телефонным проводам в звуковом диапазоне от 3 до 5 килогерц за 5-8 секунд. Следовательно, медленное сканирование - не способ передачи движущегося изображения. Это скорее "пересылка" фотоснимков с интервалом в несколько секунд.
Если первое "фото" поступает в буфер для последующей передачи в момент срабатывания системы сигнализации, то по нему с высокой вероятностью можно выявить причину тревоги.
Многое для развития техники медленного сканирования, применяемой в системах охраны, сделала фирма " Robot Research Inc". Их система "Robot 3500" - наиболее яркий представитель нынешнего поколения охранного телевидения медленного сканирования. По телефонным проводам можно также передавать и цветное изображение, что немаловажно при распознании причины тревоги.
Основным аргументом в пользу систем медленного сканирования является то, что они прекрасно подходят для дистанционной охраны безлюдного объекта. Чем меньше охраняемая площадь, тем больше вероятность, что "снимок" будет иметь ценность. Система медленного сканирования способна с успехом заменить рассылку проверяющих патрулей.
Однако следует помнить, что злоумышленник появляется в кадре на очень короткое время, и есть вероятность, что именно этот кадр система медленного сканирования не уловит. Если обратиться к опыту решения этой проблемы фирмой " Robot Research", то она разработала систему счетверенных камер для одного монитора "Quadframe". Все изображения появляются на экране одновременно. Что-то похожее создала и британская фирма " Chlibb Alarms".
Видеозапись
Именно первые несколько секунд принципиально важны для охранников, следящих за экранами CCTV, чтобы отсеять ложные тревоги и надлежащим образом среагировать на реальную. И именно в эти секунды собранность, внимание операторов, месяцами и годами привыкших к свободному течению смен, находится не на высшем уровне. Мне видится еще не опробованная конструкторами охранная видеосистема с записью изображения на магнитную ленту-петлю либо в электронную память. Запись в течении нескольких секунд после возникновения тревоги может быть затем прокручена в нормальном темпе (25 кадров в секунду) офицером охраны, желающим выяснить, что же на самом деле случилось, переписана на архивную видеокассету VHS и стерта, чтобы освободить место под последующие записи критических ситуаций.
Если злоумышленники стараются затеряться в массе людей, имеющих действительно допуск в зону (в магазины и банки), то детекторы систем сигнализации почти бессильны. И тем не менее, в случае опасности службы охраны будут нуждаться в информации, возможно, для опознании личности. В этих условиях видеомагнитофону придется работать постоянно или управляться ручной системой включения, которую задействует служащий учреждения в момент опасности.
Постоянная видеозапись требует особого внимания и большого количества пленки. Ручное включение практически исключено после команды "руки вверх". Примирение достигается путем использования системы включения "автоматический стопстарт". При этом интервал между активными периодами работы должен тщательно рассчитываться.
Там, где видеозапись не может использоваться в подкрепление свидетельских показаний в суде, может использоваться кинофильм.
Киносъемка
Для некоторых зон риска киносъемка, по законодательству США, обязательна, но ее постоянное ведение неэкономично. Обычно камеры оснащаются дистанционными системами включения. При этом график работы персонала таков, что охранник постоянно находится в точке, где он может подать тревогу и включить камеру. По всей видимости, замена медленно подготавливающегося к работе киноаппарата на видеокамеру остается лишь вопросом времени.
Темы к обсуждению
В главе 7 было поднято достаточно трудных вопросов, чтобы настроить вас прочтение именно этой главы. Наиболее вероятно, что споры вызовет противостояние неподвижных и подвижных PTZ камер. Но, в принципе, обилие человеческих и эксплуатационных проблем ставит под вопрос само использование CCTV. Мне трудно представить категоричный ответ типа "Эти системы не стоит использовать", поэтому дискуссию лучше проводить вокруг вопросов по поводу того, как их лучше использовать и, в особенности, как лучше разместить неподвижные камеры.
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги