Zabezpieczając teren infrastruktury, fabryki czy prywatnej posesji właściciele chcą oczywiście zastosować rozwiązania skuteczne i wydajne. Rozwój techniki dał nam wiele nowych możliwości i zaowocował stworzeniem różnych zabezpieczeń, w tym systemów umożliwiających wykrycie intruza wkraczającego na określony teren.
Rys. 1. Schemat dwuwiązkowej bariery podczerwieni ilustrujący zasadę działania urządzenia
Pierwszym, oczywistym zabezpieczeniem jest płot lub siatka okalająca teren. Takie ogrodzenia bywają jednak łatwe do pokonania. Niezbędna może okazać się instalacja systemu detekcji intruzów, np. barier podczerwieni lub mikrofalowych, systemów montowanych na ogrodzeniu lub instalowanych w podłożu, a także systemów detekcji wizyjnej.
Skupmy się na barierach podczerwieni i mikrofalowych. Odpowiedni system musi być dobrany w zależności od specyfiki zabezpieczanego terenu, gdyż nie ma rozwiązań idealnych. Każda z barier ma swoje zalety i wady.
Zasada działania aktywnych barier podczerwieni opiera się na zjawisku tłumienia energii wiązki promieniowania elektromagnetycznego z zakresu podczerwieni (długość fali od 750 do 2500 nm). Bariera składa się zwykle z dwóch elementów: nadajnika i odbiornika, zamontowanych naprzeciwko siebie. Pierwszy z elementów jest wyposażony w diodę świecącą oraz układ optyczny, który nakierowuje wiązkę podczerwieni na powierzchnię odbiornika, a dokładniej na fotodiodę zainstalowaną w jego wnętrzu. Powierzchnia światłoczuła fotodiody jest stosunkowo mała, dlatego odbiornik jest wyposażony również w układ optyczny, którego zadaniem jest zwiększenie natężenia wiązki optycznej. Dodatkową funkcją układów optycznych jest uodpornienie bariery na zakłócenia powodowane przez światło słoneczne lub inne silne źródła światła.
Rys. 2. Przykładowa instalacja barier podczerwieni z podziałem na strefy
W zależności od potrzeb oraz miejsca instalacji bariery podczerwieni mogą emitować od jednej do szesnastu wiązek w jednym kierunku. Odpowiednio zainstalowane bariery podczerwieni mogą stanowić rodzaj niewidzialnego ogrodzenia okalającego chroniony teren lub zabezpieczenia drzwi, okien, tarasów, bram oraz fasad. Francuska firma Sorhea od lat słynie z bogatej oferty barier podczerwieni (Uniris II, Biris II, Miniris, Maxiris, Solaris) dostosowanych do różnych potrzeb.
Działanie barier może być jednak zakłócone przez roślinność przecinającą wiązki optyczne lub przez zjawiska atmosferyczne, takie jak mgła, która może absorbować promieniowanie podczerwone.
Alternatywnym rozwiązaniem może być zastosowanie barier mikrofalowych, których zasada działania opiera się na utworzeniu wiązki elektromagnetycznej pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Utworzona w ten sposób strefa ochrony jest niewidzialna dla intruza. Odbiornik analizuje odbierany sygnał w celu uniknięcia fałszywych alarmów wywołanych zjawiskami naturalnymi oraz uruchamia alarm w razie wykrycia intruza. Przykładem takiej bariery jest Model 330 amerykańskiej firmy SouthWest Microwave. Bariera ta jest z powodzeniem używana zarówno na obszarach należących do prywatnych przedsiębiorstw, jak i na terenach jednostek wojskowych.
Rys. 3. Schemat bariery mikrofalowej ilustrujący zasadę działania urządzenia
Wady takiej bariery są zilustrowane na rys. 3. Strefa ochrony ma kształt elipsoidy obrotowej, dlatego intruz będzie miał szansę na pozostanie niezauważonym, jeżeli przeskoczy blisko nadajnika lub odbiornika. W celu zapewnienia skutecznej ochrony obszarów położonych nisko nad powierzchnią ziemi stosuje się mikrofalowe bariery dopplerowskie z wiązkami fal radiowych skierowanymi ku dołowi.
Bariery o największej skuteczności działania wykorzystują zarówno promieniowanie podczerwone, jak i mikrofalowe. Fale tych barier mają podobną zasadę działania jak policyjne radary drogowe. Nadajnik służy do emisji fal elektromagnetycznych, które odbijają się od podłoża oraz – ewentualnie – od stałych elementów otoczenia, a następnie wracają do odbiornika. W wyniku efektu Dopplera częstotliwości fal emitowanych przez nadajnik, odbitych od elementów ruchomych i odbieranych przez odbiornik różnią się od siebie. Na tej zasadzie odbywa się wykrywanie intruzów przemieszczających się w chronionym obszarze.
Rys. 4. Schemat bariery utworzonej z wykorzystaniem trzech technik detekcji na przykładzie kolumny Apiris firmy Sorhea
Połączenie barier optycznych pracujących w podczerwieni z barierami mikrofalowymi eliminuje wady obu tych zabezpieczeń. W połączeniu odznaczają się bardzo wysoką skutecznością wykrywania intruzów oraz niską wrażliwością na czynniki zakłócające. Takie zintegrowane bariery mogą być z powodzeniem stosowane w ochronie obwodowej ważnych obiektów wojskowych i cywilnych, w tym zakładów karnych o ścisłym rygorze.
Maciej Prelich
Firma ATLine sp.j. Sławomir Pruski
mprelich@atline.pl