Датчик емкостной системы представляет собой один или несколько металлических электродов, укрепленных на изоляторах вдоль ограды, и является, по сути дела, антенной системой. Такая система часто выполняется в виде металлического козырька и устанавливается с помощью специальных стоек и изоляторов на уже существующем ограждении. Наиболее эффективны на объектах, оборудованных прочными жесткими оградами (железобетонные плиты, кирпичные стены, сварные металлические панели и т.п.).
На рис. 1 показана конструкция антенной системы емкостного датчика в виде декоративной металлической решетки, укрепленной на бетонной стене. Все секции решетки соединены в общий электрический контур и изолированы от основной ограды.
Антенная система подключается к электронному блоку, генерирующему электрический сигнал и измеряющему емкость антенной системы. Когда человек приближается к электродам или касается их, емкость антенной системы изменяется, что регистрируется электронным блоком, выдающим сигнал тревоги.
Рис. 1. Антенная система емкостного датчика — декоративный козырек на бетонной стене.
Конфигурация зоны обнаружения определяется методом крепления электродов. При установке основного электрода вдоль верхнего торца ограды система эффективно регистрирует лишь попытки перелезания. Если электроды смонтированы вдоль средней линии ограды, то система срабатывает уже при приближении нарушителя к периметру.
Наиболее широко применяемыми отечественными средствами охраны периметров, использующими емкостный метод обнаружения, являются приборы серии “Радиан”. Системы “Радиан-М” и “Радиан-13” предназначены для защиты металлических оград и козырьков, имеющих вид сетчатого, решетчатого или проволочного барьера. Протяженность зоны обнаружения составляет от 10 до 500 м; в комплект поставки входят электронный блок и специальные изоляторы для крепления козырька. Электронный блок имеет размеры 326 х 207 х 540 мм; он питается от источника постоянного тока напряжением 20 — 31 В, потребляемый ток — 70 мА, диапазон рабочих температур — от -50О до +50ОС. Система обеспечена мерами грозозащиты.
Усовершенствованная модификация приборов этой серии — система “Радиан-14”. Она отличается использованием двухканального алгорима обработки сигналов с анализом “активной” и “реактивной” составляющих сигнала. Это позволяет отстроиться от помех, создаваемых атмосферными осадками и снизить вероятность ложных срабатываний от импульсных радиопомех. Кроме этого, в системе предусмотрено более простое крепление чувствительных электродов на ограде. Конструкторы отказались от специальных изоляторов-переходников и проводники антенной системы крепятся на пластмассовых кронштейнах, монтируемых непосредственно на ограде. Типичный чувствительный элемент состоит из трех параллельных проводников, образующих над основной оградой барьер высотой около 0,8 м. В комплект поставки системы “Радиан-14” входят электронный блок, пластмассовые кронштейны, провод антенной системы и крепежный комплект. Длина охраняемого участка — до 500 м, диапазон рабочих температур — от -50О до +50ОС. Электронный блок имеет размеры 320 х 223 х 95 мм; напряжение питания 20 — 30 В, потребляемая мощность 0,5 Вт.
Одним из наиболее известных у нас зарубежных охранных устройств емкостного типа является система “E-Field” фирмы Senstar-Stellar (США). Сенсор такой системы представляет собой конструкцию из 3-х проводников, устанавливаемых на кронштейнах, которые крепятся к ограде (крыше) или устанавливаются вокруг открытых неогражденных территорий. Центральный передающий электрод антенной системы подключен к источнику сигнала, а два боковых — анализатору (однозонному или двухзонному). Как генератор, так и анализатор смонтированы в общем корпусе.
При попадании нарушителя в зону обнаружения анализатор отслеживает изменения сигналов и при превышении заданного порога активности выдает сигнал тревоги.
Анализатор системы “E-Field” оценивает сигнал по трем характеристикам:
- Амплитуда изменения сигнала — она пропорциональна массе нарушителя
- Скорость изменения сигнала — она характеризует скорость движения нарушителя
- Продолжительность возмущения — т.е. время нахождения нарушителя в зоне охраны.
Сигнал тревоги выдается при одновременном наличии всех трех факторов, что обеспечивает весьма низкую вероятность ложных срабатываний. На рис. 2 показана типовая конфигурация трехпроводной антенной системы “E-Field” и поперечное сечение чувствительной зоны. Система “E-Field” может эффективно применяться для обнаружения разрушения ограды или перелезания через нее, а также для обнаружения подкопов или приближения нарушителя к линии периметра.
Рис. 2. Конфигурация трехпроводной антенны емкостной системы “E-Field” и сечение чувствительной зоны.
Емкостные периметральные системы весьма универсальны и привлекательны своей нечувствительностью к неровностям профиля почвы или линии ограды. Отечественные емкостные охранные системы в целом отличаются достаточно высокой надежностью и широко используются на различных объектах в течение последних 20 — 30 лет.
Заключение
Большое разнообразие периметральных охранных систем не позволяет охватить их в одной статье. В третьем, заключительном разделе данной публикации мы рассмотрим различные вибрационно-чувствительные системы на сенсорных кабелях и дискретных сейсмических датчиках. Также будут кратко описаны некоторые контактно-обрывные периметральные детекторы и системы “активной” охраны территорий.
