Приемно-контрольные приборы (ПКП) в системах охранно-пожарной сигнализации являются промежуточным звеном между объектовыми первичными средствами обнаружения проникновения и системами передачи извещений. Кроме того, ПКП могут использоваться в автономном режиме работы с подключением звукового и светового оповещателей на охраняемом объекте.

ПКП выполняют следующие основные функции:

прием и обработку сигналов от извещателей;

питание извещателей (по ШС или по отдельной линии);

контроль состояния ШС;

передачу сигналов на ПЦН;

управление звуковыми и световыми оповещателями;

обеспечение процедур взятия под охрану и снятия объекта с охраны;

контроль прибытия группы задержания, электромонтера ОПС.

Основными характеристиками ПКП являются информационная емкость и

информативность. ПКП малой информационной емкости предназначены, как правило, для организации охраны одного помещения или небольшого объекта. ПКП средней и большой емкости могут использоваться для объединения сигнализации большого количества помещений или рубежей охраны одного объекта (концентраторы), а также в качестве пультов для автономных систем охраны объектов.

По способу организации связи с извещателями ПКП подразделяются на проводные и беспроводные (радиоканальные). По климатическому исполнению ПКП выпускаются для отапливаемых и неотапливаемых помещений.

Обобщенная блок схема ПКП с подключенными к нему внешними цепями приведена на рисунке 3.1

Базовым элементом любой системы сигнализации является шлейф сигнализации (ШС), который представляет собой электрическую цепь, соединяющую выходные цепи извещателей, содержащую вспомогательные (выносные) элементы (диоды, конденсаторы, резисторы), соединительные провода и предназначенную для передачи на ПКП сигналов о проникновении (пожаре), попытке проникновения.

Рисунок 1.4 - Обобщенная блок-схема ПКП с подключенными к нему внешними цепями.

1 – шлейф сигнализации; 2 – выносной элемент; 3 – извещатель; 4 – приемно-контрольный прибор; 5 – узел переключения; 6 – узел контроля состояния шлейфов сигнализации; 7 – узел памяти; 8 – узел обработки сигналов; 9 – узел сигнального (пультового) реле; 10 – устройство объектовое системы передачи извещений, или другой ПКП; 11 – узел управления звуковым оповещателем; 12 – звуковой оповещатель; 13 – узел управления световым оповещателем; 14 – световой оповещатель; 15 – узел индикации; 16 – выносное индикационное табло; 17 – блок питания; 18 – узел питания извещателей; 19 – источник резервного питания.

Взятию на охрану любого шлейфа предшествует подготовка охраняемых им помещений. Она заключается в закрытии всех строительных конструкций, которые должны быть закрыты, удаления всех людей из охраняемых помещений и т.д. Если оборудование исправно, все подготовительные действия были выполнены полностью и правильно ПКП в состоянии "взять его под охрану". Переход ПКП в дежурный режим (режим "норма") характеризуется включением соответствующего сигнального реле. Световая сигнализация включена постоянно, звуковая – выключена [1].

При срабатывании любого извещателя в шлейфе, соответствующий сигнал приходит на узел контроля состояния ШС, который анализирует длительность поступившего сигнала. Пройдя через узел контроля состояния ШС, сигнал поступает на узел памяти (где запоминается) и узел обработки сигнала. Последний переводит ПКП в режим "тревога", при котором сигнальное реле включается, световой сигнализатор переходит в прерывистый режим работы, а звуковой – включается на определенное время [1].

В системах централизованной охраны сигнальные реле подключаются к оконечным устройствам систем передачи извещений, с помощью которых информация передается на ПЦО.

После окончания времени охраны происходит снятие объекта с охраны. При этом ПКП отключается от слежения за состоянием соответствующего шлейфа.

Взятие на охрану и снятие с охраны осуществляется либо с помощью клавиатуры, либо с помощью ключей-доступа.

Контрольная панель следит за состоянием подключенных датчиков (норма/тревога). Если система находится на охране и один из подключенных датчиков переходит в режим "тревога", контрольная панель активирует подключенные сигнальные устройства по заданному алгоритму.

Современные контрольные панели позволяют подключенные датчики программно объединять в зоны. Ниже представлены основные типы охранных зон:

Зона входа выхода. В эту зону включаются охранные датчики, расположенные на пути входа и выхода из помещения. Контрольная панель активирует сигнальные устройства по сигналу от датчиков из этой зоны только после временной задержки, которая необходима для постановки или снятия системы сигнализации с охраны.

Проходная зона. Так же формирует тревожный сигнал после временной задержки. В эту зону включаются датчики, расположенные по пути движения владельца охраняемого помещения к пульту управления (клавиатуре). Задержка тревоги происходит только в том случае, если порядок полученных сигналов от охранных датчиков соответствует заданному. Например, 1-й сигнал от датчика двери, 2-й от датчика в прихожей, 3-й от датчика в коридоре, где установлена клавиатура. Если же датчик в коридоре сработал раньше, чем датчик открытия двери, то активация сигнальных устройств происходит немедленно.

Мгновенная зона. При получении контрольной панелью сигнала от датчиков из этой зоны, запуск сигнальных устройств происходит незамедлительно.

24-х часовая круглосуточная зона. Если контрольная панель сигнализации получает тревожный сигнал от датчика из этой зоны, то сигнальные устройства активизируются незамедлительно вне зависимости, стоит сигнализация "на охране" или нет. Как правило, в эту зону включаются так называемая тревожная кнопка, применяемая для вызова служб реагирования.

Тамперная зона. В эту зону включаются не датчики, а их специальные контакты - тамперы. Тревожный сигнал формируется при попытке демонтажа или вскрытия датчика. Тамперные контакты так же могут подключаться от клавиатур, сирен и любых других устройств системы охранной сигнализации.

Обычно охранные системы позволяют ставить под охрану помещение раздельно по зонам, что бывает очень удобно

Основные технические характеристики данного оборудования приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 – Основные технические характеристики ПКП

Точечные охранные извещатели.

Точечные охранные извещатели предназначены для блокировки уязвимых поверхностей (дверей, окон, люков и т.п.) на открывание. Основной их характеристикой является размыкание шлейфа при открывании защищаемых контролируемых поверхностей Кроме того, извещатели могут использоваться в качестве датчиков для блокировки переносимых предметов (экспонатов музеев и высок персональных ЭВМ и т.п.), а также в качестве средств тревожной сигнализации при разбойном нападении (тревожные кнопки, педали ИО-102 и т.п.). По принципу действия эти извещатели подразделяются на электроконтактные и магнитоконтактные.

Электроконтактный извещатель - охранный извещатель, сигнализирующий о проникновении (попытке проникновения) при изменении расстояния между его конструктивными электрическими элементами. К таким извещателям относятся выключатели путевые конечные типа ВК, ВПК и т.п., которые применяются для блокировки массивных конструкций (ворота гаражного и вагонного типа). Величина коммутированного их контактами напряжения доходит до 380-500 В. Имеются пары как размыкающих, так и замыкающих контактов. Эти извещатели морально устарели. Исключение составляют тревожные кнопки и электроконтактные тамперные выключатели ("тамперы"), которыми блокируются корпуса различных технических средств сигнализации для исключения их несанкционированного вскрытия, а также снятия с мест установки без ведома соответствующих органов. Как правило, "тамперы" подключаются в отдельные круглосуточные шлейфы сигнализации, которые находятся под контролем ПКП постоянно, независимо от режима его работы. "Тамперы" рассчитаны на напряжение до 30 В постоянного тока.

Более широко используются магнитоконтактные точечные извещатели. Магнитоконтактный извещатель - охранный извещатель, сигнализирующий при попытке проникновения при нормированном изменении магнитного поля создаваемого его элементом. Он состоит из двух основных узлов

датчик - герметизированный контакт в стеклянном баллоне, из которого выкачан воздух, в пластмассовом или алюминиевом корпусе (геркон) постоянный магнит в корпусе или без него.

Основные технические характеристики данного оборудования приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 – Основные технические характеристики точечных охранных извещателей

Акустические извещатели разбития стекла.

Предназначены для бесконтактного контроля целостности стеклянного полотна и определения его разрушения на основе анализа акустического па в звуковом диапазоне. Эти извещатели являются только охранными и рассчитаны на непрерывную, круглосуточную работу в закрытых помещениях. Обнаружить разрушение стекла можно используя различные физические методы. Как известно, при разрушении стекла возникают колебания различныx частот. В первый момент стекло деформируется при ударе, эта деформация (изгиб) стекла вызывает появление акустических колебаний низких частот (НЧ). Когда величина деформации достигает определенного размерa происходит механическое разрушение стекла, вызывающее появление акустических колебаний высоких частот (ВЧ). Причем для обнаружения факта разбития стекла нужно учитывать и то, что эти звуковые колебания следуют в определенном временном интервале.

Анализ звуковых спектров акустических сигналов, возникающих при разбитии стекла, ударах по дереву, металлу, показывает, что наибольший уровень сигнала при разбитии стекла возникает на частоте около 5 кГц, в то время как пик всех других сигналов приходится на частоты значительно ниже этой.

Основываясь на этой закономерности, разработаны простейшие акустические извещатели разбития стекла, использующие аналоговую обработку акустических сигналов.

Принцип действия этих извещателей основывается на том, что акустические сигналы, возникающие в охраняемом пространстве, преобразуются микрофоном извещателя в электрические сигналы и подаются на схему обработки сигнала, полосовой фильтр которой пропускает только сигналы в диапазоне частот, близких к 5 кГц. После фильтра сигнал проходит через ряд преобразователей схемы и поступает на пороговый элемент анализатора сигнала где сравнивается с фиксированным пороговым уровнем, устанавливаем при настройке извещателя. Таким образом, при преступлении сигналов с частотой около 5 кГц и с амплитудой (интенсивностью), превышающей установленный порог, извещатель выдает сигнал "Тревога" посредством коммутации контактов выходного реле с соответствующей световой индикацией.

Недостатком такого принципа обработки звуковых сигналов является низкая избирательность. Помехоустойчивость и чувствительность у этих извещателей - величины обратнозависимые. Они уступают по параметрам помехоустойчивости извещателям с цифровой обработкой сигналов. Вместе с тем эти извещатели обладают и определенными преимуществами: для них не существует понятия "минимальный размер" блокируемого стекла.

Основные технические характеристики данного оборудования приведены в таблице 3.3

Таблица 3.3 – Основные технические характеристики акустических извещателей разбития стекла

Объемные извещатели.

Основной характеристикой объемных извещателей является воспроизведение сигнала тревоги при движении нарушителя в зоне обнаружения. Они применяются для охраны внутренних объемов охраняемых объектов (помещений), а также путей подхода к сосредоточенному месту хранения ценностей. К этой группе относятся ультразвуковые (УЗ), радиоволновые, пассивные оптико-электронные (инфракрасные) (ПИК), комбинированные (совмещенные) (ИК+РВ, ИК+УЗ) извещатели.

Ультразвуковые и радиоволновые извещатели являются активными, то есть сами вырабатывают сигналы определенной частоты, излучаемые в охраняемое пространство.

Пассивные оптико-электронные извещатели контролируют тепловое (инфракрасное) излучение, исходящее от поверхностей предметов, находящихся в зоне обнаружения.

Ультразвуковые извещатели.

Ультразвуковые извещатели предназначены для охраны объемов закрытых помещений и формируют извещение о проникновении при возмущении поля упругих волн ультразвукового диапазона, вызываемом движением ) нарушителя в зоне обнаружения. Зона обнаружения извещателя имеет форму эллипсоида вращения или каплевидную.

Принцип их действия таких извещателей основан на эффекте Доплера, заключающемся в том, что частота отраженного от движущегося предмета сигнала будет отличаться от частоты сигнала, отраженного от неподвижного относительно извещателя предмета на величину доплеровского сдвига (от 0 до 200 Гц), которая зависит от радиальной скорости предмета (нарушителя) по отношению к источнику излучения (извещателю).

Преобразование электроколебаний в колебания бегущей волны, излучаемые в охраняемое пространство, производится при помощи пьезокерамических преобразователей - излучателей. Обратное преобразование колебаний бегущей волны в электросигнал производится при помощи пьезорамических преобразователей - приемников, полностью идентичных по устройству излучателям.

Пассивные оптико-электронные извещатели.

Пассивные оптико-электронные извещатели, известные также под названием пассивные инфракрасные (ПИК), являются наиболее популярным классом устройств обнаружения движения в контролируемой зоне. Это обусловлено, с одной стороны, достаточно высокой эффективностью обнаружения движения, а с другой - низкой стоимостью этих устройств. Эффективность обнаружения вторжения в охраняемую зону определяется, прежде всего, тем, что пассивные оптико-электронные извещатели позволяют контролировать весь объем помещения. Тем самым решается задача регистрации вторжения практически при любом пути проникновения: через окно, двери, путем пролома пола, потолка, стены. Очевидно, что это значительно эффективнее, чем блокировка только периметра помещения (окон, дверей и тому подобных конструктивных элементов объекта), хотя, конечно, не исключает такой блокировки, как первого рубежа охраны, позволяющего в ряде случаев получить сигнал тревоги, а следовательно и отреагировать, раньше. Контроль объема всего помещения не единственная задача, решаемая ПИК-извещателями. Используя сменные оптические системы, можно эффективно контролировать узкую полосу (например, коридор) или создать горизонтальную занавеску (например, для контроля помещений, в которых находятся собаки).

При выборе того или иного извещателя для установки на объекте необходимо учитывать возможные помехи в охраняемом помещении его размеры и конфигурацию, степень важности.

Излучение осветительных приборов, транспортных средств солнечного света также может служить причиной ложных срабатываний извещателей, т.к сигналы, вызванные этим излучением, соизмеримы с тепловым излучением человека. В целях исключения воздействия тепловых помех можно рекомендовать только изоляцию зоны обнаружения извещавещателя от воздействия осветительных приборов транспортных средств, прямого солнечного света.

Реальный сигнал отличается от идеального за счет искажений, вносимых трактом схемы обработки сигнала, и наложения хаотических шумов, создаваемых температурными изменениями фона.

Амплитуда сигнала определяется температурным контрастом поверхности тела человека и фона и может составлять от долей градуса до десятков градусов. При температуре фона, близкой к температуре человека, сигнал на выходе пироэлемента будет минимальным.

Фоновая составляющая сигнала представляет собой суперпозицию помех от ряда источников:

помех от воздействия солнечного излучения, которое приводит к локальному повышению температуры отдельных участков стены или пола помещения. При этом постепенное изменение не проходит через схемы фильтрации извещателя, однако сравнительно резкие колебания, обусловленные, например, затенением солнца проходящими облаками, колеблющимися кронами деревьев, проходящими транспортом и т. Вызывают помеху, аналогичную сигналу человека.

Основные технические характеристики данного оборудования приведены в таблице 3.4

Таблица 3.4 – Основные технические характеристики пассивных оптикоэлектронных извещателей