Pobierz najnowszy numer

Newsletter

Zapisz się do naszego Newslettera, aby otrzymywać informacje o nowościach z branży!

Jesteś tutaj

Zasada działania zapalniczki, a sprawne systemy wykrywania włamań na terenie budynku

Printer Friendly and PDF

Zabezpieczenie biura czy prywatnej posesji oraz przestrzeni wewnątrz budynków, szczególnie tych wysokich, gdzie chroniona infrastruktura jest tylko częścią biura, jest wyzwaniem. Najważniejszym kryterium wyboru systemu jest jego skuteczność, jednak musi on być również przystosowany do połączenia z innymi systemami w budynku. Możliwe, że każde biuro będzie stanowiło osobny fragment systemu lub element większej infrastruktury całego budynku.

Istnieje wiele systemów zabezpieczających. Najprostsze z nich to zamki szyfrowe, jednak w przypadku biur i cennej infrastruktury ważne jest zastosowanie systemów o znacznie większej skuteczności. Innym klasycznym rozwiązaniem może być system wizyjny, jednak wymaga on integracji z innymi urządzeniami.

W celu ochrony przed intruzami w budynku potrzebne jest zabezpieczenie szczególnie wrażliwych elementów, takich jak okna, drzwi, świetliki czy metalowe kraty. Jedna z metod detekcji wtargnięcia do budynku wykorzystuje zjawisko piezoelektryczne, które zostało po raz pierwszy zbadane przez braci Pierre'a i Jacques'a Curie w roku 1880. Zjawisko to zaczęto wykorzystywać w praktyce dużo później. W 1917 roku Paul Langevin wraz ze współpracownikami stworzyli pierwszy ultradźwiękowy detektor łodzi podwodnych składający się z miniaturowych kryształów kwarcu umieszczonych pomiędzy dwiema stalowymi płytkami oraz hydrofonu, który odbierał sygnały akustyczne w wodzie. Innym popularnym przedmiotem wykorzystującym to zjawisko jest zapalniczka. Po naciśnięciu przycisku powstaje iskra, która zapala paliwo.

Detekcja drgań za pomocą czujek piezoelektrycznych polega na przetworzeniu sił działających na przetworniki na napięcie elektryczne. Rysunek 2 przedstawia schemat działania takiej czujki.

Czujki z elementami piezoelektrycznymi znajdują zastosowanie w układach służących do pomiaru sił, amplitudy drgań, prędkości ruchu lub ciśnienia. Ten szeroki zakres zastosowań jest rezultatem ich wielu zalet. Rozwój technologii produkcji materiałów piezoelektrycznych jest związany z ich właściwościami mechanicznymi. Wartość modułu Younga tych materiałów jest relatywnie duża, podobnie jak w przypadku metali. Mimo iż czujki piezoelektryczne są elementami reagującymi na ściskanie, nie wykazują one trwałych odkształceń nawet w przypadku długiego oddziaływania znacznych sił ściskających. Niektóre z materiałów piezoelektrycznych mogą pracować w temperaturze dochodzącej do 1000°C. Dodatkowo czujniki są niewrażliwe na pole elektromagnetyczne i promieniowanie korpuskularne, co umożliwia ich stosowanie w trudnych warunkach środowiskowych.

Dzięki swoim zaletom materiały piezoelektryczne mają wiele zastosowań. Są wykorzystywane m.in. w urządzeniach medycznych, akcelerometrach w telefonach komórkowych, urządzeniach służących do ochrony perymetrycznej, czujnikach w silnikach Diesla, drukarkach i mikroskopach. Pokonywanie zabezpieczeń mechanicznych jest związane z wywoływaniem drgań, a efekt piezoelektryczny jest bardzo pomocny w ich wykrywaniu.

Rys. 1. Schemat systemu Xensity

 

Od lat czujki piezoelektryczne są z powodzeniem stosowane w systemach ochrony perymetrycznej obiektów o podwyższonym ryzyku, takich jak bazy wojskowe, lotniska czy elektrownie. Pionierem w tej dziedzinie jest firma DEA, która, bazując na wieloletnim doświadczeniu, wprowadza również system ochrony wnętrz budynków Xensity, który wykorzystuje tę technikę. System ten pracuje niezawodnie dzięki indywidualnej identyfikacji czujek (Point ID) umożliwiającej dokładną lokalizację intruzów. Ważne są także funkcje autodiagnostyczne czujek. Ponadto system może być zdalnie zarządzany poprzez sieć IP oraz można go połączyć z wcześniej wdrożonym, innym systemem alarmowym.

Xensity wykorzystuje czujki piezoelektryczne do ochrony drzwi, okien, świetlików i metalowych krat. Informuje o wstrząsach, próbach rozbicia, otwarcia lub przecięcia. Wszystkie czujki są adresowalne. Każda z nich zawiera przetwornik piezoceramiczny, który dzięki specjalnie opracowanym algorytmom pozwala osiągnąć bardzo wysoką czułość detekcji oraz odporność na fałszywe alarmy. Rysunek 1 przedstawia schemat przykładowej instalacji.

Warto zauważyć, że czujki zostały skonstruowane tak, aby uwzględniać różnorodność materiałów stosowanych w budownictwie. Te przeznaczone do ochrony okien nadają się do każdego rodzaju szkła, w tym szkła hartowanego, laminowanego szkła klejonego oraz szyb kuloodpornych. Opcjonalny interfejs pozwala zabezpieczyć ściany żelbetowe, sejfy oraz szafy pancerne. Czujki są instalowane po wewnętrznej stronie zabezpieczanych obiektów, co utrudnia działania sabotażowe.

Komunikacja między czujkami jest możliwa dzięki specjalnym płytkom kontrolnym. Najbardziej skomplikowany wariant pozwala na zarządzanie 128 czujkami. Dzięki temu możliwa jest łatwa konfiguracja i monitorowanie systemu za pomocą komputera podłączonego lokalnie lub skonfigurowanego do pracy zdalnej. Niezależnie od połączenia system umożliwia kalibracje? czujek, kontrolę ich statusu, wgląd w historię alarmów oraz monitorowanie pracy.

Rys. 2. Schemat działania czujki piezoelektrycznej

 

System Xensity może być podłączony do innych urządzeń za pomocą opcjonalnego interfejsu XS-PU oraz umożliwia zarządzanie zewnętrznymi sygnałami alarmowymi pochodzącymi z innych systemów.

Interfejs użytkownika został zaprojektowany w sposób maksymalnie ułatwiający szybką obsługę systemu oraz łatwy dostęp do najważniejszych informacji. Stan systemu oraz wszystkich podłączonych elementów (czujek, interfejsów, rozszerzeń przekaźnikowych) może być zwizualizowany w postaci drzewa lub macierzy. W oknie związanym z danym elementem widoczny jest zestaw narzędzi do kalibracji, programowania oraz testowania każdej z czujek. Konfiguracja umożliwia uwrażliwienie lub uniewrażliwienie czujek (każdej z osobna) na różnego rodzaju pobudzenia, w tym słabe uderzenia, silne uderzenia, sabotaż linii, sabotaż obcym polem magnetycznym oraz alarm ze styków sabotażowych. Ponadto oprogramowanie pozwala ustawić poziom czułości detekcji, poziom ochrony oraz manualnie uruchomić procedury autodiagnostyczne dla każdej z czujek.

Maciej Prelich
Firma ATLine sp.j. Sławomir Pruski

 

Zabezpieczenia 4/2017

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie tekstów bez zgody redakcji zabronione / Zasady użytkowania strony