Технические средства и организованная преступность

Архив ресурса Фрикинг.RU [ приостановлен в 2007г. ]

Это архив. Материалы носят исключительно информационно ознакомительный характер.


Фрикинг.RU ››› Аналитическая и справочная информация ››› Безопасность, криминалистика, промышленный шпионаж, разное ››› Электронные системы охраны ››› Аппаратура ››› ПАССИВНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ


ПАССИВНЫЕ ИНФРАКРАСНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ


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 уст-
ройствами с источниками инфракрасного излучения и без них. Последние по-
лучили название инфракрасных пассивных детекторов.
Как известно, большинство наиболее полезных для человека открытий бы-
ло сделано случайно. Говорят, что однажды внимательный инженер осматри-
вал сломанную из-за отказа лампы активную систему и вдруг заметил корот-
кий 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 инф-
ракрасный свет в форме тепла. Может быть, два или более исследователя
разными путями пришли к одному и тому же выводу в одно время, и обе ис-
тории содержат долю истины. Можно предполагать подсознательно, что пас-
сивный 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 обнару-
жить собаку на расстоянии в 100 ярдов. "Не приведи господь", - подумал я
тогда. Ведь речь шла фактически о патентованном генераторе ложных тре-
вог. Тем не менее, я написал ему письмо, но ответа не получил. В тот пе-
риод мне стало ясно, что технологические компоненты удобной в практичес-
ком пользовании пассивной инфракрасной системы сигнализации еще не раз-
работаны. 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 пространственно-
го 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 Герма-
нии используется танталит лития, а в Великобритании - керамика на свин-
цово-циркониево-титановой основе. Сравнительно недавно американская фир-
ма "Pennwalt Corporation" разработала пьезоэлектрическую пленку "Купаг".
В пассивных инфракрасных детекторах этот материал используется, потому
что он обладает не только пьезоэлектрическим, но и фотоэлектрическим ка-
чествами.
Чтобы прибор обладал достаточной различающей способностью, в его инф-
ракрасный "глаз" должен поступать не постоянный, а переменный по мощнос-
ти 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 инфрак-
расных лучей, и обычные линзы для фокусировки не подойдут. Надо искать
что-то иное.

Фокусирующие элементы

Чтобы преодолеть ограничения, налагаемые свойствами обычных оптичес-
ких линз, используется два метода. Вопервых, применяются зеркала. Чита-
тели наверняка помнят " комнаты смеха" в парках отдыха. Там были уста-
новлены искажающие или так называемые "кривые" зеркала. Одно такое зер-
кало может отразить высокого и худого нарушителя как маленького и толс-
того. А второе зеркало сожмет этот образ в точку, если зеркала установ-
лены под верным углом друг к другу. Это значит, что он сфокусирован.
При всей своей эффективности зеркальная фокусировка - метод недоста-
точно гибкий и пригоден только лишь для создания очень малого числа кон-
фигураций 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 мощ-
ность пучка будет падать. Соответственно, снизится и чувствительность
прибора. Пунктир на рисунке показывает, насколько толстой была бы обыч-
ная 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 прави-
ло, 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 лож-
ные срабатывания. Ответом на это затруднение стало создание двухэлемент-
ных 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 оче-
редь, 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 ус-
тойчивость к ложным срабатываниям, стоит отметить, что пассивные инфрак-
расные (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, разра-
ботанный фирмой "Pulnix" прибор "Quad Element Detector" сочетает в себе
две пары пироэлектрических элементов. Выходные сигналы обеих пар посту-
пают в блок обработки сигналов, который подает тревогу лишь после превы-
шения 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 детекто-
рах, микропроцессор различает человека, пересекающего охраняемую зону, и
источник тревоги. Однако все вышеперечисленные ухищрения не помогут, ес-
ли у злоумышленника или его сообщника есть возможности вывести ПИК-де-
тектор из строя в рабочее время. ПИК-устройства мало используются в зо-
нах высокого риска из за мнения о том, что перекрытие зоны обзора слиш-
ком 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, доступ-
ного потолочному датчику. Другой вариант - пальцеобразная зона, ориенти-
рованную в вертикальной плоскости для слежения за полом. Некоторые моде-
ли имеют дополнительно зону обзора, расположенную вертикально вниз по
стене, чтобы исключить проползание под ПИК-устройством сигнализации.
Области применения ИК-пассивных детекторов очень схожи с использова-
нием 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 располо-
женных зон чувствительности. Хотя толщина их мала, электронное уст-
ройство 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 помеще-
ний. Поворот "шторки" в горизонтальную плоскость позволяет перекрыть та-
кие 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, не-
обходимого для прохода мелких животных, снижается риск ложных срабатыва-
ний. 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 че-
го-нибудь. Наиболее часто ПИК используется при охране наружного перимет-
ра в сочетании с прожектором, включаемым при срабатывании прибора. Для
"своего" человека это - ориентир, для злоумышленника - сдерживающий фак-
тор.
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 спе-
циальный датчик отключает его в дневное время. В комбинации с прожекто-
ром чувствительность ПИК-детектора к движущимся объектам и способность
подавать сигнал тревоги остаются прежними. Пример - ПИК-устройство сиг-
нализации в сочетании с 500-ваттным прожектором. Оно используется для
охраны наружных периметров зон высокого риска, стройплощадок, жилых по-
мещений, 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 поза-
имствовали способы подавления таких общих для всех трех систем сигнали-
зации источников ложных срабатываний, как наведение и сетевые помехи,
вибрация, радиаторы центрального отопления и повышенная чувстви-
тельность. Специфическими для ПИК систем являются помехи от яркого сол-
нечного света и фар автомобилей, шумы в звуковом и инфразвуковом диапа-
зоне. На звуковые волны ПИК-детекторы реагируют подобно пьезоэлектричес-
ким 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 успеш-
но, применительно к конкретной ситуации, ПИК-система справляется с лож-
ными срабатываниями в одиночку, при помощи четырехэлементных датчиков,
или стоит застраховаться описанными в главе 19 комбинированными уст-
ройствами, вам следует ознакомиться с факторами, перечисленными в разде-
ле "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 ре-
шать вопрос о том, что же требуется от детектора - защитить зону обычно-
го или повышенного риска защитить зону обычного или повышенного риска?



 Пользователей: 17814 Специалистов: 1472 Экспертов: 125  - ONLINE: 11.40.0 - Тем: 41578 Сообщений: 308473 Аккаунтов: 46802
Since 1999