vypracování

1. Systémy EZS (princip EZS, základní prvky EZS, typy a vlastnosti ústreden EZS).
EZS – elektronický systém pro ochranu objektů před neoprávněným vniknutím. - vývoj od roku 1851 v USA (Boston)
- do poloviny 20. století nezměněný princip činnosti (kontakty, releová technika), poté s nástupem polovodičů možnost aplikace a využití nových fyzikálních principů, dnes velice žádané a ,,boom,, prožívající odvětví elektrotechniky
Princip EZS nejlépe charakterizuje následující schéma:
Kde: S … senzory, OZ … ovládaná zařízení, ZZ … zobrazovací zařízení, OJ .. ovládací jednotky, U … ústředna, KS … komunikační sítě.
Mezi základní prvky EZS patří zejména:
ústředna s ovládací klávesnicí systému
přívodní (propojovací) kabely
detektory pohybu (PIR)
detektory tříštění skla
magnetické detektory oken a dveří
signalizační zařízení
systém kontroly vstupu
tlačítkový tísňový hlásič
napájení systému
automatické hlásiče
Ústředny EZS
tvoří jádro systémů EZS
mají několik hlavních funkcí (tedy i vlastností) : přijímají a vyhodnocují signály z detektorů (čidel), ovládají signalizační zařízení (např. sirénu),umožňují nastavení a řízení systému (např. zastřežení odstřežení), zajišťují diagnostiku systému (např. ohlašuje nefunkčnost detektoru), zajišťují napájení připojených zařízení.
Typy ústředen EZS:
podle typu spojů k čidlům: 1. kabelové(+cena, spolehlivost, -variabilita rozmístění čidel x 2. radiové ( u nás nejčastěji f = 433MHz, sběrnicového typu, přenos dat poloduplex, + žádné rozvody, - rušení, vysílání klamných signálů, potřeba autonomního napájení jednotlivých čidel )
podle připojení a komunikace s čidly: a) smyčkové ústředny - historicky nejstarší - z důvodu možné sabotáže zkratem smyčky ústředna stále měří odpor smyčky(u odporově vyvážené smyčky), další možný typ sabotá- že je sejmutí krytu ústředny a manipulace s ní -> instalace sabo- tážního vypínače - u běžných typů čidel 3 páry vodičů – 2poplach, 2 sabotáž, 2 napájení - použití jednoduše x dvojitě vyvážené smyčky (redukce počtu vodičů) pro připojení čidel b) sběrnicové ústředny - ústředny s přímou adresací čidel, realizace většinou krouceným párem přenášené bity realizovány polaritou mezi vodiči TP -komunikační protokol typu dotaz – odpověď - každý detektor má unikátní adresu -> nedochází ke kolizím - + jednoduchá kabeláž, - komplikovanější a dražší detektory
c) hybridní ústředny
- kombinace typů b) a c) - na společné sběrnici umístěny tzv. koncentrátory nebo také někdy na- zývané linkové moduly, na které se poté smyčkami připojují jed- notlivá čidla - kompromis z hlediska složitosti kabeláže a nákladů na EZS
2. Připojování čidel (sabotážní a poplachový kontakt, napájení, jednoduše a dvojitě vyvážená smyčka, vlastnosti).
Čidla jsou k ústředně připojována buďto kabely nebo bezdrátově (rádiové ústředny).
Poplachový kontakt – jedná se o kontakt, který signalizuje ústředně poplach (narušení střeženého objektu). V klidovém stavu bývá sepnut, k vyhlášení polachu dojde rozepnutím tohoto spínače.
Sabotážní kontakt - zpravidla mikrospínač ukrytý uvnitř detektoru, který se aktivuje při sejmutí krytu detektoru. Detekuje se tak pokus o modifikaci vnitřních obvodů detektoru. Sabotážní kontakt je vyveden na ústřednu.
Napájení čidel – je realizováno nejčastěji párem napájecích vodičů v případě kabelových ústředen, napájení je realizováno z ústředny, která má svorky pro příslušné hodnoty napájení. V případě ústředen rádiových bývá napájení realizováno buďto samostatnou baterií (dobíjecí monočlánky) nebo připojením čidla do napájecí sítě 220V pomocí adaptéru
Jednoduše vyvážená smyčka:
- schéma konstrukce: - umožňuje pouze detekci poplachu nebo pouze detekci sabotáže - do smyčky možno zapojit více čidel, v případě polachu ale proble- matické určení, o které čidlo jde
Příklad zapojení 3 čidel do smyčky:
Dvojitě vyvážená smyčka: - Schéma konstrukce: - použití ke snížení počtu vodičů
- možnost využití i k napájení některých
čidel
Příklad zapojení 3 čidel do smyčky:
3. Zásady návrhu EZS (stupeň zabezpečení, volba protiopatření, umístění prvků).
Zásady návrhu EZS se řídí platnými normami ČSN EN 50 131-1 pro daný stupeň zabezpečení podle tabulky níže. Je nutné také dodržet závazné požadavky dle směrnice České asociace pojišťoven.
Stupně zabezpečení se dělí na (pro jaký stupeň zab. lze daný výrobek využít uvádí výrobce):
Umístění prvků souvisí s požadavky na umístění jednotlivých částí EZS:
Ústředny – musí být umístěna uvnitř střeženého prostoru v oblasti s nejvyšším stupněm zabezpečení, musíme vyloučit přístup veřejnosti a možnost sledování obsluhy ústředny, ústředna by měla být umístěna na nejkratší trase od vstupu do objektu
Kabeláž – musí být vedena uvnitř střeženého objektu, průměry vodičů normou předepsané (min 0,14 mm2), umístění co nejdále rozvodů elektrického napětí, při ztrátě napájení musí být tato ústřednou zjistitelná. U bezdrátových systému musíme brát v úvahu vliv okolních vysílačů a nesmí docházet ke stínění antény
Ostatní prvky EZS – obecně platí, že by tyto prvky neměly být volně přístupné, aby nedocházelo k nežádoucí manipulaci, poškození nebo vyřazení prvků z provozu. V některých případech se používají atrapy skutečných prvků EZS, které mají případného útočníka odradit od jeho záměru, tudíž musí být umístěny viditelně. Funkční prvky EZS se však umísťují skrytě, aby je nebylo možné snadno detekovat .
Protiopatření jsou použity podle stupně zabezpečení a dělí se na:
T (nástraha): potřeba detekce průchodu útočníka. Nejčastěji realizováno detektory pohybu.
O (otevření): potřeba detekce otevření otevíratelného otvoru, jehož rozměry jsou větší než 900 cm2 a jenž je umístěn ve vzdálenosti menší než 5,5 m ve všech směrech od míst, z nichž by bylo možné vniknout (balkon, lodžie, střecha, otevřený terén). K detekci je nejčastěji používán magnetický či mechanický kontakt.
P (průnik): potřeba detekce průniku plochou větší než 900 cm2 (např.okno, stěna). Nejčastěji realizováno detektorem tříštění skla nebo otřesovým čidlem.
S (speciální): potřeba speciální detekce podle specifik chráněných aktiv (např. umělecká díla).
4. Detektory předmětové ochrany a pláštové ochrany (typy a principy).
Z hlediska umístění ve střeženém objektu se detektory klasifikují:
• plášťové: střeží vnější hranici budov,
• vnitrní: střeží vnitrní prostory budov,
• předmětové: střeží důležité předměty (aktiva),
• perimetrické: střeží vnější hranice areálu.
Plášťové detektory (sledují narušení pláště budovy) – mechanické a magnetické kontakty, bariérové detektory, otřesové (vibrační) detektory, detektory na ochranu prosklených ploch
detekují pokusy o vniknutí nepovolané osoby pláštěm budovy (dveře, okna, stěny)
Typy:
kontaktní detektory – mikrospínače, magnetické kontakty, nášlapové kontakty
otřesové detektory – detekce pokusů mechanického proniknutí (roztříštění, bouránívrtání, řezání)
bariérové detektory – detekce narušení svazků elektromagnetické energie vytvořených okolo pláště budovy. Podle frekvenčního pásma rozlišujeme světelné, infračervené nebo mikrovlnné závory
Předmětové detektory (sledují konkrétní předmět, např. umělecká díla, trezory, vitríny) – Typy:
kontaktní detektory – monitorují přímý kontakt se střeženým předmětem
detektory na ochranu zavěšených předmětů – vyhodnocují změnu tahu zavěšeného předmětu, lanko -> detektor
kapacitní detektory – detekují změnu kapacity mezi dvěma destičkami (jedna pevná, druhá umístěná na střeženém předmětu)
Principy – praporkový detektor se používá k ochraně obrazů snímá pohyb plátna obrazu, pokud se plátno oddálí o více, než je nastavená hodnota, vyhlásí se poplach
- odporový tenzometr založen na jevu, kdy při deformaci vodičů a polovodičů dochází ke změnám jejich geometrických rozměrů, což vede ke změně odporu (např. na ochra- nu váz a sošek
- také využití piezoelektrického jevu – krystaly jsou schopné generovat elektrické na- pětí při jeho deformaci (například ztráta tahu při svěšení obrazu atd.)
5. Detektory vnitřní ochrany (typy a principy).
Detekují pohyb útočníka ve vnitřním prostoru budovy v případě, že se mu podařilo proniknout plášťovou ochranou.
Typy:
pasivní infračervené detektory - PIR
aktivní infračervené detektory - AIR
aktivní ultrazvukové detektory - US
aktivní mikrovlnné detektory - MW
a) - snímají změny teploty oproti teplotnímu pozadí, obsahují čočku na nastavení sledovaného prostoru, nevyzařují žádnou energii, falešné poplachy například pokud jsou v objektu zvířata nebo zdroje rychle měnící svoji teplotu
- princip – dvě pyroelektrické destičky jsou zapojeny na vstup zesilovače proti sobě, při změně teploty jedné z nich se vytvoří rozdílové napětí, které způsobí poplach
- zvětšením dosahu čočky lze dosáhnout soustředěním infračerveného vlnění například pomocí Fresnelovy čočky (vznikne z klasické čočky zborcením po mezikružích)
- zvýšení přesnosti lze dosáhnout náhradou válcového uspořádání čoček kulovým
- vytvořením štěrbin před detektorem lze dosáhnout zlepšení detekce (zvětšení rozdílu napětí mezi destičkami
b) - vysílají infračervené paprsky a přijímají jejich odraz, jsou schopné v zabezpečeném objektu detekovat pohyb objektu, který nevyzařuje teplo, může pracovat i v objektech s rychlými změna-mi teplot
- oproti PIR čidlů mají nevýhodu ve větším odběru elektrické energie a možnost zjistit aktivitu detektoru podle sledování jeho vyzařování
c) – pracují na principu změny kmitočtu odraženého ultrazvukového signálu od pohybujícího se objektu (Dopplerův jev), vysílač generuje konstantní ultrazvukový signál, libovolný pohyb objektu v prostoru způsobí změnu kmitočtu části přijímaného signálu -> poplach
d) – fungují na stejném principu jako aktivní ultrazvukové detektory, ale používají elektro-magnetickou energii v pásmu 2,5, 10 nebo 24GHz
Duální detektory – pracují na principu kombinace dvou funkčně odlišných typů detekce
6. Zábrany pro perimetrické zabezpečení (typy a principy).
Perimetrem se rozumí hranice nebo obvod nějaké oblasti.Úlohou perimetrické ochrany je u zábran útočníka odradit nebo mu průnik ztížita u detektorů jej detekovat.Zábrana je mechanické nebo stavební opatření omezující fyzický přístup k aktivům.Typy:
perimetrické prvky – ploty, bariéry
stavební prvky budov – stěny, podlahy
zábrany v otvorech perimetru – vrata, okna, dveře
Principy:
a) – bezpečnostní ploty vyráběny z vysoce tažných materiálů odolných proti narušení běžnými nástroji, ke zvýšení bezpečnosti možnost umístění nástavce s ostnatým nebo žiletkovým drátem - žiletkový drát – učinný a těžko překonatelný, jádro z kvalitního ocelového drátu (nemožnost přestřihnutí standardními nástroji), na nosném drátu v pravidelných intervalech ostré žiletky z tenkého plechu, z žiletkových drátů se dělají Bariéry – kotouče o průměru až 90 cm, dvě proti sobě vinuté šroubovice, výhodou je i velmi rychlé rozvinutí kotoučů např. z jedoucího auta - dynamické perimetrické zábrany – aktivují se pouze v případě detekce narušení, jde například o hřebovou nebo mobilní bariéru a zpravidla se používá k zastavení kolového vozidla, které se snaží o násilný vjezd nebo výjezd ze střeženého objektu
c) – bezpečnostní dveře se instalují do standardních nebo speciálních zárubní a sestávají z několika vrstev, k uzamykání se používá vícebodový rozovorový zámek (někdy doplněn elektrickým zámkem), zámek a vložka jsou chráněny ocelovým štítem
- zabezpečení oken se provádí bezpečnostní fólií nebo mřížemi (pevné, otevírací), sklo s bezpečnostní fólií chrání proti vykradení, zpomaluje útočníka, zamezuje prohození předmětů, chrání před tlakovou vlnou při explozi, omezuje infračervené i ultrafialové záření atd.
7. Detekční systémy pro perimetrické zabezpečení (typy a principy).
Perimetrem se rozumí hranice nebo obvod nějaké oblasti.Úlohou perimetrické ochrany je u zábran útočníka odradit nebo mu průnik ztížit a u detektorů jej detekovat.
Tyto prvky musí splňovat pár základních požadavků – minimální citlivost na běžné změny prostředí, odolnost vůči vlivům okolního prostředí, vyšší pozornost na zabezpečení vůči modifikaci
Typy: a) otřesové kabely
b) detekce pomocí změn mech. nebo el. parametrů c) závory d) zemní senzory e) kamerové senzory
Principy:a) – otřesový kabel je založen na triboelektrickém jevu, kdy vibrace způsobuje tření dvou různých materiálů v kabelu, čímž vzniká elektrostatický náboj, vibrace o určité frekvenci vyhodnotí vyhodnocovací jednotka jako poplach, většinou se kabel zavěšuje na plot - typ otřesového kabelu založeného na magnetické indukci – centrální pár vodičů zapojen do smyčky a vytváří tak magnetické pole …b) mechanická detekce průniku – natažené dráty jsou ukotveny na jednom sloupu a volně procházejí průchodkami přes další sloupy až ke sloupu s detektory, které snímají mechanické napětí drátů. Při překročení určité meze dojde ke spuštění poplachu (mechanické spínače, piezoelektrické snímače) kapacitní detekce průniku – měří se kapacita mezi vodiči umístěnými na vrcholu plotu a zemí, v případě výskytu útočníka se zvýší kapacita a spustí se poplach detekce změnou elektrického pole – některé vodiče v plotu generují střídavé elektrické pole, jinými vodiči se snímají parametry tohoto pole, vstupem útočníka dochází ke změně parametrů pole a spustí se poplachc) – skládají se z vysílače a přijímače, vysílač generuje paprsek do přijímače, při přerušení paprsku dojde k poplachu - typy závor podle energie - infračervené, laserové, mikrovlnnéd) – umístěny v zemi obvykle na hranicích pozemku a reagují na různé změny způsobené pohybem útočníka - rozeznáváme typy deformační (meření deformace senzoru) a seizmické (zachytávají otřesy země) - deformační optovláknový senzor – vysílač vysílá do vlákna světelný paprsek, vlákno se v případě tlaku nebo otřesů deformuje, což způsobí změny přijatého paprsku -> poplach - štěrbinový koaxiální kabele) – kamera snímá střežený prostor a analyzuje obrazové změny v zachycených snímcích, v případě významné změny snímaného obrazu spustí poplach
8. CCTV systémy, základní prvky a jejich historický vývoj.
Dohledové kamerové systémy (CCTV – Closed_Circuit TeleVision) jsou určeny k dálkovému dohledu střeženého prostoru. Jsou v podstatě zvláštním druhem uzavřeného televizního okruhu.
Základní komponenty zabezpečovacích CCTV:
kamery
ovládací jednotky kamer
monitory
multiplexory
záznamová zařízení
přenosová zařízení
Kamery:
- slouží ke snímání obrazu sledovaného prostoru, obraz je převeden na elektrický signál a přenosovým zařízením odeslán k dalšímu použití - v současné době analogové nebo digitální kamery, analogové kamery používají standar- dy PAL, SECAM nebo NTSC - používají se snímače CCD(lepší citlivost, ale problémy při přesvětlení) nebo CMOS (levnější) - CCD využívají fotoelektrického jevu, 1. odstranění všech volných elektronů, 2. expozice 3. přerušení toku fotonů a změření velikosti náboje v jednotlivých pocelech - barevného zobrazení je docíleno umístění R,G a B filtrů, G filtrů je 2x více - u CMOS dopadají fotony na diodu D a vzniká tak elektrický náboj, který je zesilován tranzistorem, příkazem přístup přes další tranzistor je výstup přiveden z předchozí- ho tranzistoru na výstup, čtení se provádí cyklicky vždy pro celou řadu - typy – pohyblivé x nepohyblivé, nezakryté x zakryté - populární minimalizace kamer (skryté kamery)
Ovládací jednotky: - slouží pro řízení kamer jako je dálkové natáčení, přibližování, přisvětlování atd.
Monitory: - slouží k zobrazení signálů z kamer, mohou být analogové nebo digitální a typu CRT i LCD
Multiplexory: - slouží ke sdružování a úpravě signálů, pomocí mpx lze signály z několika kamer zobra- zovat na jediném monitoru a také zaznamenávat na jediném zázn. zařízení
Záznamová zařízení:
- slouží k záznamu signálů z kamer pro potřeby případného vyšetřování incidentu - pro záznam analogového signálu se používají videorekordéry kazetové
- pro záznam digitálního signálu se používají digitální videorekordéry (pevný disk) - součástí moderních zz je i multiplexor, dojde tak ke snížení počtu prvků CCTV
Přenos signálů:
- zpravidla kabelové rozvody, v dnešní době se více prosazují přenosy rádiové - v případě kabelového rozvodu se pro analog používá koaxiální kabel a pro digital se po- užívá běžná strukturovaná kabeláž
- trendem je prosazování TCP/IP přenosů – univerzálnost a možnost integrace CCTV do komunikačního systé