Мобильная версия портала
Полная версия

Отличия электростатических детекторов серии «Гюрза» от других охранных электрон-ных детекторов

Большинство охранных детекторов состоят из электронного блока обработки сигналов (БОС) и чувствительных элементов – сенсоров.

1 Терминологический и понятийный аппарат.

Блок обработки сигналов - электронное устройство, предназначенное для обработки сигналов, поступающих с сенсора и формирования сигнала «Тревога» при несанкционированных действиях.

Сенсор - элемент или устройство, определяющее принцип и зону обнаружения несанкционированных действий.

Периметровые детекторы - устройства, установленные по периметру охраняемого объекта и предназначенные для подачи сигнала «Тревога» при попытке преодоления нарушителем зоны обнаружения данного устройства

Объектовые детекторы - устройства, установленные в охраняемых объектах (зданиях, сооружениях, помещениях) и предназначенные для подачи сигнала при попытке проникновения (проникновении) нарушителя в эти объекты или совершении в них несанкционированных дейст-вий.

Обнаружительная способность - формирование сигнала «Тревога» от заранее заданных (или полученных опытным путем) по характеру, уровню и интенсивности несанкционированных действий нарушителя.

Помехозащищенность - отсутствие ложных срабатываний от изменения климатических па-раметров, электромагнитных, звуковых, радиационных, световых и тепловых полей, динамических, вибрационных и других воздействий, как естественных, так и искусственных до определенного, заранее заданного или полученного опытным путем уровня.

Уязвимость детектора (антисаботажные свойства):

• возможность дистанционного, визуального или с помощью технических средств, обнаружения детектора и определения принципа его действия (маскируемость детектора);

• совершение, с использованием специальных методов и технических средств в течение заданного (или полученного опытным путем) регламентом времени, заранее заданных (или полученных) несанкционированных действий без сигнала «Тревога»;

• блокировка с помощью технических средств и специальных методов факта регистрации несанкционированных действий или формирования сигнала «Тревога»;

• возможность дистанционного создания искусственных электромагнитных, звуковых, радиационных, световых и тепловых полей, а также динамических и вибрационных воздействий выше заранее заданного (или полученного) уровня, приводящих к сраба-тыванию средства обнаружения, при фактическом отсутствии несанкционированных действий (ложные срабатывания);

• возможность дистанционного выведения (полностью или временно) средства обнаружения из строя.

Эксплуатационные характеристики - уровень требований по специальной подготовке устанавливающего, обслуживающего и ремонтирующего персонала; простота монтажа, настойки, эксплуатации и ремонта; требования по частоте (от времени года) контроля и настройки чувствительности, нормативный срок гарантии и эксплуатации; характеристики обнаружительной способности, помехозащищенности и уязвимости.

2 Отличия БОС серии электростатических детекторов от других охранных электронных детекторов.

2.1. Основные особенности и характеристики БОС не электростатических детекторов.

Блоки обработки сигналов не электростатических детекторов характеризуются следующими основными признаками где:

Ксигн./ш. - коэффициент, характеризующий технические характеристики детектора.

Uш - суммарный уровень шумов на выходе фильтра

Uп.ср. - порог срабатывания

Данная схема характеризуется следующим:

• сенсор воспринимает в сумме полезный сигнал и всевозможные помехи, которые по-ступают на вход усилителя. Это позволяет искусственной помехой ввести усилитель в насыщение таким образом, что он не сможет определить полезный сигнал;

• усиленный суммарный сигнал подается на фильтр;

• существует несколько десятков видов помех. Как правило, фильтр делается на три основные помехи (сделать фильтр на все помехи даже теоретически нельзя). Следовательно, на компаратор поступает полезный сигнал с остатком помех;

• нарушителя определяют по косвенным признакам (очень слабый уровень полезного сигнала). Для идентификации полезного сигнала необходимо, чтобы уровень собственных шумов усилитель был в 10 раз меньше уровня порога срабатывания. В результате, с уче-том остатка сигнала от помех, коэффициент сигнал/шум не превышает 3-5;

• относительно высокий ток потребления - Iпотр = 10 - 100 мА;

• как правило, отсутствует формализация и нормирование характеристики обнаружительной способности средства обнаружения (какие несанкционированные действия и какой интенсивности оно регистрирует);

• отсутствие характеристик реальной помехозащищенности (какие и какой уровень электромагнитных, электростатических, тепловых, световых, звуковых полей, механических воздействий и вибраций приводят к ложным срабатываниям средства обнаружения);

• отсутствует описание реальной устойчивости от несанкционированных действий, под-готовленных и оснащенных нарушителей, в том числе возможности подавления специальными средствами (антисаботажные свойства).

2.1.2. Структурные и принципиальные схемы детекторов построены по законам классической электроники, обеспечивают регистрацию изменения либо тока (∆I), либо напряжения (∆U), либо частоты (∆F) и вся электроника рассчитывается и работает на основе закона Ома (U = I*R).

2.1.3. Данные детекторы работают на одном физическом принципе (емкостной, ультразвуко-вой, микроволновый, трибоэлектрический, виброэлектрический, пьезоэлектрический, инфракрасный и т.д., что определяется типом сенсора и усилителем), и, как правило, имеют одно назначение (охрана периметров из определенных типов ограждений, охрана объемов помещений, охрана контуров помещений, охрана отдельных предметов и т.д.).

Кроме того:

• в основном это активные детекторы, создающие при своей работе внешнее электромагнитное поле, которое можно дистанционно обнаружить с помощью специальных технических средств. К таким средствам обнаружения относятся приборы, работающие на емкостном, ультразвуковом, микроволновом, активном инфракрасном и других принципах;

• существует возможность дистанционного воздействия (на указанные выше детекторы) электромагнитными и другими полями, которые приведут к ложным срабатываниям;

• для монтажа и эксплуатации детекторов требуются специально обученные специалисты высокой квалификации.

2.2. Основные особенности и характеристики БОС электростатических детекторов (серия Гюрза).

Существенными отличиями от стандартных схем являются:

• сигнал с сенсора поступает сначала на аналоговый микрокомпьютер (АМК);

• передаточная функция аналогового микрокомпьютера, рассчитанная на основе теории устойчивости от внешних помех (теория управления летательных аппаратов), состоит из системы 4-х дифференциальных уравнений второго порядка в частных производных. В нее занесены все основные требования по обнаружительной способности, помехозащищенности и устойчивости к саботажным действиям;

• после обработки входного сигнала АМК на вход высокочувствительного зарядового усилителя поступает практически только сигнал от несанкционированных действий;

• в качестве усилителя используется высокочувствительный зарядовый усилитель (ВЗУ), регистрирующий изменения заряда (∆Q) на своем входе с амплитудо-частотной харак-теристикой (АЧХ) в диапазоне 0,1 - 1,2 Гц с максимум сигнала на частоте 0,8 Гц.

2.2.2. Входной модуль БОСа, состоящий из АМК и ВЗУ, рассчитан и построен на основе зако-на Кулона («зарядовая» электроники) и обеспечивает регистрацию изменения заряда (∆Q).

Примеры отличия «зарядовой» электроники от «токовой».

Пример 1. Для зарядов понятия: величина сопротивления, следовательно длина проводника - не существуют. В качестве примера - электроны под воздействием электростатического поля заряда +Q мгновенно (со скоростью света) перераспределяется из точки «А» первого металлического проводника через воздушный зазор (R = ∞) в точку «В» второго проводника.

Пример 2. Для «зарядовой» электроники понятие индуктивность не существует.

Пример 3. Расчет электронной схемы построенной на законах зарядовой связи производится с учетом того, что Rвх (ВЗУ) = 1028 Ом и при поступлении на разорванный вход ВЗУ одного элементарного заряда электрона через него протекал бы ток Iвх = 10-31 А, однако при этом:

∆ U = ∆I* R = 10-31*1028 = 10-3 В,

или 1 мВ, что вполне достаточно для управления микросхемой с полевым входом и более чем в 1000 раз превышает уровень собственных шумов микросхемы.

Кроме того, детектор, выполненный по законам «зарядовой» электроники сохраняет работоспособность:

• в диапазоне температур от -80о С до +90о С;

• после воздействия шокера 85 кВ на его вход и плату;

• после воздействия СВЧ поля мощностью 7 МВт/м2, ВЧ поля мощностью 4 МВт/м2, и нейтронного потока 2*1010 нейтронов/с с энергией частиц 14 МэВ.

2.2.3. Поскольку электростатические детекторы регистрируют изменение заряда на своем вхо-де, то любой из 14 физических принципов при котором происходит разделение зарядов, может быть использован в качестве сенсора (электризация трением, трибо-, вибро-, тензо-, фото-, термо- и т.д.). Следовательно, на базе данного БОСа можно изготовить детекторы, работающие на различных физических принципах для охраны любых типов ограждений периметров, защиты контуров зданий, охраны объемов помещений и локальных зон, охраны отдельных предметов, в том числе и в присутствии людей и т.д. (множество назначений).

3. Отличия между «токовыми» электрометрическими усилителями (ЭМУ) и высокочувст-вительным зарядовым усилителем (ВЗУ).

3.1. «Токовые» электрометрические усилители и характеризуются:

• высоким входным сопротивлением - гига- или тераомы (109 -1012 Ом);

• минимальным уровнем регистрации изменения тока ∆I = 10-14 А или заряда ∆Q = 105 е (элементарных зарядов электрона);

• зависимостью характеристик от изменения внешних климатических параметров (температуры, давления, влажности);

• зависимостью характеристик от изменения внешних электрических, магнитных и электромагнитных полей;

• изменением характеристик во времени (старение элементной базы).

3.2. Электростатический БОС с «зарядовыми» АМК и ВЗУ характеризуется:

• входным сопротивлением Rвх детектора = 1 кОм;

• минимальным уровнем регистрации изменения тока ∆I = 10-18 А или заряд ∆Q = 10 е - десять элементарных зарядов электрона;

• характеристики не зависят от изменения климатических параметров (температуры, давления, влажности);

• характеристики не зависят от изменения внешних электрических, магнитных и электромагнитных полей;

• характеристики не зависят от времени (за счет искусственного старения элементной базы);

• аналоговым микрокомпьютером, выполненным на базе специальной теории обработки входного сигнала охранных детекторов;

• использованием специальной методики расчета и технологии производства электронной схемы аналогового микрокомпьютера;

• использованием теории и методики расчета электронных схем, в частности высокочувствительного зарядового усилителя, работающего на законе Кулона - «зарядовая электроника».

По существу, входной модуль БОС с «зарядовыми» АМК и ВЗУ является самым чувствительным и самым помехозащищенным усилителем в мире.

3.3. Электростатические детекторы обладают следующими техническими и эксплуатационными характеристиками:

• высокий уровень соотношения сигнал/шум - Uсраб/Uшум = 100 (для периметров) - 1000 (для помещений);

• низким током потребления - Iпотр = 1,2 мА;

• возможностью формализации и нормирования характеристик обнаружительной способ-ности для конкретных условий применения и каждого типа детектора;

• реальным определением характеристики помехозащищенности (типы и уровни внешних электромагнитных, электростатических, тепловых, световых, звуковых полей, механические воздействия и вибрации не приводящих к ложным сигналам «Тревога»);

• реальным описанием устойчивости от несанкционированных действий, подготовленных и оснащенных нарушителей (антисаботажные свойства);

• возможностью применения как внутри помещений, так и на улице;

• широким спектром назначений (охрана периметров, охрана объемов помещений и ло-кальных зон, охрана контуров помещений, охрана отдельных предметов, создание все-возможных ловушек и т.д.);

• пассивным принципом действия, отсутствием внешних электромагнитных излучений, широкой возможностью скрытой установки;

• высокой защитой от дистанционного воздействия электромагнитными и другими поля-ми;

• низкими требованиями по уровню подготовки монтажного и обслуживающего персонала;

• низкими требованиями к строительной части и монтажу.

Опубликовано: 19 июня 2012 в 12:15

НПК "ФаворитЪ" примет участие в международной выставке «Интерполитех-2012»

Сетевые накопители NAS в системах видеонаблюдения

Выбираем подходящую HD IP-камеру