Niebawem opublikowana zostanie w języku polskim Polska Norma PN-EN 50131-6:2009 Systemy alarmowe. Systemy sygnalizacji włamania i napadu. Zasilanie. Zastąpi ona normę PN-EN 50131-6:2000 i wprowadzi szereg zmian. Przede wszystkim będzie mogła być stosowana w systemach sygnalizacji włamania i napadu, a nie jak jej wersja poprzednia tylko w systemach sygnalizacji włamania.
Wprowadzenie
Od momentu wprowadzenia PN-EN 50131-6:2000 przez blisko dziewięć lat występował problem dotyczący tego, w jaki sposób traktować zasilanie i zasilacze w systemach sygnalizacji włamania i napadu. Opublikowana na początku 2000 roku norma jedynie w części dotyczącej zasilaczy do systemów sygnalizacji włamania zastępowała normę PN-93/E-08390/12 Systemy alarmowe. Wymagania ogólne. Zasilacze. Systemy sygnalizacji napadu zostały w PN-EN 50131-6:2000 pominięte. W praktyce oznaczało to, że jeżeli projektowany oraz instalowany system zawierał system sygnalizacji włamania i system sygnalizacji napadu, a takich systemów było i jest najwięcej, należało wybierać z obu norm ostrzejsze zapisy i do nich się stosować. W wielu przypadkach oznaczało to też, że zapisy PN-EN 50131-6:2000 były z tego powodu martwe, gdyż jako norma bardziej liberalna, zwłaszcza przy określaniu wymagań odnośnie zasilania rezerwowego, nie mogła być stosowana.
Omawiana w artykule norma jest tłumaczeniem Normy Europejskiej EN 50131-6:2008. Aby mogła być ona dokumentem oficjalnym, czyli identycznym z wersją oryginalną, do jej zapisów nie można wprowadzać żadnych zmian ani dodatkowych wymagań. Pojawiające się w normie skrótowce i rysunki również są takie same jak w angielskim tekście normy. Dlatego też do określenia zasilacza systemu alarmowego użyto oznaczenia PS. Ponieważ przy projektowaniu i instalowaniu systemów sygnalizacji włamania i napadu nie ma obowiązku stosowania tej Polskiej Normy, wszelkie definicje, określenia i regulacje zawarte w normie należy traktować jako zalecenia.
Skrótowce i definicje występujące w normie
I&HAS – system sygnalizacji włamania i napadu
ClE – urządzenia sterujące i obrazujące w tym również centrale alarmowe
podstawowe źródło zasilania – źródło energii elektrycznej umożliwiające długotrwałe zasilanie I&HAS (np. sieć elektroenergetyczna)
dodatkowe podstawowe źródło zasilania (SPPS) – niezależne w stosunku do PPS źródło energii elektrycznej umożliwiające długotrwałe zasilenie energią elektryczną I&HAS (np. generator prądotwórczy)
źródło zasilania zewnętrznego (EPS) – zewnętrzne, w stosunku do I&HAS, źródło zasilania energią, niebezprzerwowe
rezerwowe źródło zasilania (APS) – źródło umożliwiające zasilenie energią elektryczną I&HAS w określonym czasie działania w przypadku niemożności korzystania z EPS
czas gotowości APS – czas, w którym APS zasila I&HAS w przypadku braku EPS
bateria (SD) – urządzenie, które magazynuje energię (np. bateria akumulatorów)
zasilacz sieciowy (PU) – urządzenie dostarczające, a także przemieniające i separujące (elektrycznie) energię elektryczną do I&HAS lub jego części oraz do SD, jeśli jest to wymagane
zasilacz (PS) – urządzenie magazynujące, dostarczające, a także przemieniające i separujące (elektrycznie) energię elektryczną do I&HAS lub jego części, zawierające co najmniej PU i SD.
Typy zasilaczy
Norma dotycząca zasilania systemów alarmowych odwołuje się do normy PN-EN 50131-1:2007(U) Systemy alarmowe. Systemy sygnalizacji włamania i napadu. Część 1: Wymagania systemowe. W normie tej zdefiniowano trzy następujące typy rozwiązań zastosowanych w PS:
Typ A – podstawowe źródło zasilania, np. sieć elektroenergetyczna i rezerwowe źródło zasilania doładowywane z I&HAS, np. akumulator automatycznie doładowywany z I&HAS,
Typ B – podstawowe źródło zasilania i rezerwowe źródło zasilania niedoładowywane przez I&HAS (np. bateria niedoładowywana automatycznie z I&HAS).
Typ C – zasilacz podstawowy o skończonej pojemności (np. bateria).
Warto tu wyjaśnić, że będący przecież fizycznie istniejącym urządzeniem zasilacz można także traktować jako logiczne rozwiązanie problemu zasilania I&HAS. Przy tej drugiej interpretacji łatwiej jest zrozumieć funkcje i role źródeł zasilania zasilających poszczególne elementy I&HAS, które – jak np. w przypadku SD – mogą być ładowane przez elementy I&HAS, czyli inne zasilacze. Jest to tylko pozorne zapętlenie się definicji, które nie występuje, jeżeli zasilacz lub źródła zasilania są traktowane jak elementy I&HAS (Rys. 1). Powyższa interpretacja ma jeszcze taką zaletę, że umożliwia rozważanie zasilacza o konstrukcji rozproszonej, w którym jego poszczególne elementy są jednocześnie elementami innych części I&HAS.
Powyższy sposób myślenia jest zauważalny w obu normach: PN-EN 50131-1:2007 i PN-EN 50131-6:2009. Stopniowo odchodzi się od definiowania poszczególnych urządzeń będących elementami składowymi systemu alarmowego, a wprowadza się charakterystyki funkcjonalne lub narzuca pewne wymagania, nie definiując nawet, gdzie dana funkcjonalność lub właściwość ma być zapewniona. Oczekuje się czegoś od systemu, a nie od jego elementu, bez definiowania, gdzie to ma być realizowane.
Wymagania dotyczące funkcjonalności
Wymagania w odniesieniu do PS są różne dla każdego z czterech stopni zabezpieczenia określonego we wspomnianej już PN-EN 50131-1:2007. System alarmowy, jako całość, musi spełniać minimalne wymagania w danym stopniu zabezpieczenia. Do tej pory, zgodnie z PN-93/E-08390/14, używano terminu klasa systemu alarmowego, który niestety nie może być traktowany jako synonim terminu stopień zabezpieczenia. Różnice w tym względzie są widoczne już na przykładzie zasilaczy, a wymagania dla poszczególnych stopni w wielu przypadkach są znacznie zaostrzone.
PS powinien bezprzerwowo dostarczać energię elektryczną do elementów I&HAS. W zależności od stopnia zabezpieczenia oraz typu PS powinien mieć funkcjonalności określone w Tab. 1. Jeżeli zapewniona funkcjonalność określona jest jako opcjonalna dla danego stopnia zabezpieczenia, nic nie stoi na przeszkodzie, aby również zasilacz ją miał, jednak w przypadku określania zgodności ze stopniem zabezpieczenia urządzenie będzie badane jedynie w zakresie spełnienia obowiązkowych wymagań dla stopnia, dla którego określa się zgodność.
Zasilacze powinny być monitorowane pod kątem zapewnienia ciągłości dostarczania energii elektrycznej do systemu alarmowego. Sygnały monitorowania PS powinny powodować zadziałanie sygnalizacji w CIE. Sygnały te powinny być odporne na zakłócenia, powinny na przykład generować sygnał uszkodzenia nawet w przypadku całkowitego uszkodzenia PS.
W przypadku zasilaczy, które są montowane w systemach w 3 i 4 stopniu zabezpieczenia, sygnał uszkodzenia EPS powinien być generowany w czasie do 10 sekund od chwili odłączenia EPS. Jeżeli EPS zostanie podłączony ponownie, sygnał uszkodzenia powinien zaniknąć w ciągu 10 sekund.
To samo dotyczy sygnału uszkodzenia APS, gdzie sygnał ten powinien być generowany w czasie do 10 sekund od chwili wystąpienia niskiego napięcia baterii lub w przypadku wykrycia uszkodzenia baterii.
PS powinien spełniać wymagania dotyczące okresu gotowości źródła rezerwowego. Czasy te są określone w PN-EN-50131-1:2007 (Tab. 2).
W przypadku wysyłania sygnałów do alarmowego centrum odbiorczego wartość 60 godzin może być dwukrotnie zmniejszona do poziomu 30 godzin. W tym miejscu warto zacytować kolejny zapis normy PN-EN-50131-1:2007(U), mówiący, że w przypadku zastosowania dodatkowego zasilacza podstawowego, który jest automatycznie uruchamiany w chwili uszkodzenia EPS zasilacza podstawowego, okres gotowości zasilacza rezerwowego może wynosić tylko cztery godziny. Dodatkowy zasilacz podstawowy to np. zasilanie z drugiego transformatora korzystającego z innego przyłącza energetycznego lub agregat prądotwórczy uruchamiany za pośrednictwem układu samoczynnego załączenia rezerwy.
Zasilacz powinien umożliwiać ładowanie baterii akumulatorów po jej rozładowaniu zgodnie z wymaganiami określonymi przez producenta baterii. Bateria akumulatorów powinna być ładowana automatycznie z EPS w czasie 72 godzin dla zasilaczy w stopniach zabezpieczenia 1 i 2 oraz przez 24 godziny w przypadku stopni 3 i 4. Po tych czasach bateria powinna być naładowana do co najmniej 80% swojej pojemności znamionowej.
Gdyby głębokie rozładowanie baterii akumulatorów mogło spowodować ich uszkodzenie, to w zasilaczach zaliczanych do stopnia zabezpieczenia 3 i 4 powinno występować zabezpieczenie przed takim głębokim rozładowaniem.
Również w stopniu zabezpieczenia 3 i 4 zasilacz powinien być wyposażony w zabezpieczenie nadnapięciowe uniemożliwiające pojawienie się na wyjściu zasilacza napięcia wyższego niż maksymalne napięcie wyjściowe, które mogłoby powodować uszkodzenia innych elementów systemu alarmowego. Każde niezależne wyjście PS (stopień 1 do 4) powinno mieć zabezpieczenie przed przeciążeniem i przed zwarciem.
Ochrona przeciwsabotażowa
Jeżeli PS jest umieszczony w obudowie wraz z innymi elementami systemu alarmowego, ochrona przeciwsabotażowa powinna być taka sama jak dla tych innych elementów. Jeżeli PS jest umieszczony w oddzielnej obudowie, ochrona powinna zapewniać wykrycie prób, powodujących widoczne uszkodzenia, dostania się do elementów znajdujących się wewnątrz obudowy. Normalny dostęp do wnętrza obudowy może mieć miejsce dopiero po użyciu odpowiedniego narzędzia.
Jeżeli PS jest umieszczony w oddzielnej obudowie, innej niż pozostałe, zasilane przez niego elementy systemu alarmowego, sygnały wykrycia sabotażu pojawiające się w systemie alarmowym powinny być w postaci jak w tablicy 3.
Wszystkie elementy, to znaczy śruby regulacyjne i montażowe, które mogą wpływać w jakiś sposób na pracę PS, powinny być umieszczone wewnątrz obudowy. Dostęp do wnętrza obudowy powinien być możliwy jedynie przy użyciu odpowiednich narzędzi i, jak to określono w tablicy 3, generować sygnał lub komunikat o sabotażu, zanim ten dostęp nastąpi.
W zależności od stopnia zabezpieczenia sygnał lub komunikat o sabotażu powinien być generowany w przypadku zdjęcia PS z miejsca zamocowania, jeżeli odsunięcie obudowy od miejsca zamocowania przekroczy odległość 10 mm (stopień 1 i 2) lub 5 mm (stopień 3 i 4). Dodatkowo dla PS zaliczanych do stopnia zabezpieczenia 4, nie może być możliwa penetracja do wnętrza obudowy PS przez dostępne powierzchnie metalowym narzędziem powodującym powstanie 4-milimetrowego lub większego otworu bez wygenerowania sygnału lub komunikatu o sabotażu.
Podsumowanie
W porównaniu z dotychczas funkcjonującą nowa Polska Norma dotycząca zasilania systemów sygnalizacji włamania i napadu wydaje się być bardziej spójna i jednoznaczna. W wielu miejscach odwołuje się ona do PN-EN-50131-1:2007 i nie wprowadza innych wymagań. Jest normą definiującą przede wszystkim sposoby weryfikacji parametrów funkcjonalnych zasilaczy i układów zasilania systemów alarmowych. Warto znać te wymagania funkcjonalne i stosować tam, gdzie już jest to możliwe.
dr inż. Krzysztof Serafin
KT nr 52 PKN ds. Systemów Alarmowych Włamania i Napadu
Zabezpieczenia 4/2009