TOP | Outsourcing 360°

Jak zaprojektować dobry system alarmowy SSWiN

Aby skutecznie i prawidłowo stworzyć działający system alarmowy, który nie tylko wykrywa intruzów, ale także minimalizuje występowanie tzw. „fałszywych alarmów”, kluczowe jest poznanie prawidłowych zasad używania czujek alarmowych. Często spotykanym problemem w źle zaprojektowanych instalacjach alarmowych jest nadmierna liczba fałszywych alarmów, spowodowanych nieodpowiednim wyborem i rozmieszczeniem czujek. Co więcej, niewłaściwe umiejscowienie detektorów alarmowych może poważnie wpłynąć na skuteczność całego systemu, a nawet całkowicie uniemożliwić wykrywanie intruzów.

Podstawowe zasady montażu urządzeń w składzie instalacji alarmowej:

1. Montaż i warunki otoczenia, w których urządzenie będzie pracować, muszą być zgodne z zaleceniami producenta.
2. Jeśli urządzenie posiada regulację czułości, należy ustawić ją na minimalne wymagane kryteria wykrywania.
3. Wszystkie przewody instalacji alarmowej powinny być rozmieszczone możliwie jak najdalej od głównych przewodów energetycznych, sieci komputerowych i telefonicznych.
4. Przekroje przewodów instalacji alarmowej należy dobrać odpowiednio do przewodzonych prądów (minimalne spadki napięcia).
5. Połączenia elektryczne w instalacji powinny mieć minimalną rezystancję styku i jak największą rezystancję izolacji.

Niestety, samą znajomość ogólnych zasad często nie wystarcza do skonstruowania efektywnego i odpornego na fałszywe alarmy systemu sygnalizacji włamania i napadu (SSWiN). Konieczne jest zrozumienie działania używanych czujek alarmowych, aby uniknąć wielu powszechnych błędów w budowie systemów alarmowych i zapewnić ich skuteczność.

Element składowy instalacji alarmowej – Czujki mikrofalowe

Zasada działania czujek mikrofalowych opiera się na zjawisku znanym jako efekt Dopplera. Te czujki wypromieniowują impulsy mikrofalowe o częstotliwości około 10,5GHz do otaczającej przestrzeni. Alarm zostaje uruchomiony, gdy czujka wykryje zmianę częstotliwości fal, które odbijają się od poruszającego się obiektu. Ze względu na wykorzystanie efektu Dopplera, czujki mikrofalowe najlepiej reagują na ruch intruza w kierunku do lub od czujki. Dlatego podczas wybierania miejsca montażu takiej czujki ważne jest, aby ustawić ją w taki sposób, aby ruch intruza odbywał się w kierunku od lub do czujki.

Warto również pamiętać, że mimo że czujki mikrofalowe nie reagują na ruch powietrza, to promieniowanie mikrofalowe potrafi przenikać przez niemetalowe obiekty, takie jak ściany czy okna. Ta właściwość fal mikrofalowych sprawia, że czujki używające tego promieniowania są całkowicie odporne na przeciągi i wszelkie zakłócenia termiczne, pracując niezależnie od panujących warunków atmosferycznych. Jednak zdolność przenikania przez niemetalowe obiekty może skutkować wykryciem ruchu poza zamierzonym obszarem chronionym, co czasem prowadzi do fałszywych alarmów.

Kolejną cechą, która może być niekorzystna, jest skuteczny zasięg wykrywania intruzów przez czujki mikrofalowe, wynoszący od kilku do kilkudziesięciu metrów (w zależności od typu i jakości wykonania czujki). Choć ich zasięg wykrywania ruchu człowieka jest ograniczony, są w stanie wykryć ruch dużych metalowych obiektów, jak na przykład samochody ciężarowe, nawet z odległości kilku setek metrów. To ograniczenie może być poważną wadą w stosowaniu czujek mikrofalowych, jednak urządzenia najwyższej klasy są w dużej mierze odporne na to zjawisko.

Podstawowe zasady instalacji czujek mikrofalowych:

• Należy pamiętać aby czujki alarmowe tego typu nie były bezpośrednio skierowane na cienkie niemetalowe powierzchnie ograniczające obszar chroniony np. okna, przeszklone drzwi, zwłaszcza gdy wychodzą one na pobliskie ulice. Nie należy instalować czujek w kierunku dużych metalowych powierzchni, ponieważ powodują one odbijanie fal mikrofalowych, i tym samym utrudniają one znacznie wykrywanie ruchu. Nie należy montować czujek w najbliższym otoczeniu plastikowych ruch z wodą, gdyż spływająca w nich woda może wywoływać fałszywe alarmy.
• Przy instalacji urządzeń alarmowych tego typu, ważne jest, aby unikać bezpośredniego skierowania ich na cienkie niemetalowe powierzchnie ograniczające obszar chroniony, na przykład okna czy przeszklone drzwi, szczególnie jeśli wychodzą one na pobliskie ulice.
• Również nie zaleca się montażu czujek w kierunku dużych metalowych powierzchni, ponieważ mogą one odbijać fale mikrofalowe, co znacznie utrudnia wykrywanie ruchu.
• Dodatkowo, unikaj umieszczania czujek w najbliższym sąsiedztwie plastikowych przedmiotów związanych z wodą, ponieważ spływająca woda może powodować fałszywe alarmy.

Element składowy instalacji alarmowej – Pasywne czujki podczerwieni (PIR)

Pasywne czujki podczerwieni działają na zasadzie wykrywania zmian w promieniowaniu podczerwonym, które emitowane jest przez obiekty o różnej temperaturze od otoczenia. Oznacza to, że czujki te nie wytwarzają energii, a jedynie odbierają ciepło emitowane przez poruszające się obiekty. W przeciwieństwie do czujek mikrofalowych, które emitują swoje fale, czujki podczerwieni reagują na ciepło emitowane przez intruzów. Dlatego też, w jednym pomieszczeniu może działać wiele pasywnych czujek podczerwieni bez wzajemnych zakłóceń.

Kształt charakterystyki działania takiej czujki, czyli liczba i rozmieszczenie „prążków” (czyli sektorów, w których dokonuje wykrywania), zależy od układu optycznego, najczęściej reprezentowanego przez soczewkę Fresnela lub zwierciadło. Gdy intruz przechodzi przez „prążek”, który jest jednym z sektorów wykrywania czujki, następuje szybka i wyraźna zmiana w odebranym promieniowaniu podczerwonym. Dlatego też, najszybsze i najbardziej znaczące zmiany będą powodowane przez ruch intruza pod kątem prostym do tych „prążków”.

Przy montażu pasywnych czujek podczerwieni należy wziąć pod uwagę te zasady, aby umiejscowić czujki w taki sposób, aby przewidywany kierunek ruchu intruza przecinał „prążki” charakterystyki czujki. To zapewni najwyższą skuteczność w wykrywaniu ruchu. Należy jednak pamiętać, że wybór odpowiedniego miejsca montażu to nie jedyny czynnik wpływający na działanie czujki. Istnieje kilka innych czynników, które również należy uwzględnić, aby zapewnić właściwe działanie pasywnej czujki podczerwieni.

Podstawowe zasady montażu pasywnych czujek podczerwieni:

• Promieniowanie słoneczne bezpośrednie lub odbite od powierzchni płaskich (np. wypolerowana posadzka) nie powinno padać bezpośrednio na układ optyczny pasywnej czujki podczerwieni.
• Należy unikać miejsc montażu znajdujących się bezpośrednio nad źródłami ciepła (np. grzejnik, kominek, kuchnia), gdyż unoszące się ciepło może spowodować wygenerowanie fałszywego alarmu. Odległość czujki od grzejnika powinna wynosić minimum 1,5m.
• Należy unikać montażu w pomieszczeniach z nieszczelnymi oknami lub drzwiami, gdyż przy dużej różnicy temperatury między wnętrzem a otoczeniem może dojść do wywołania fałszywego alarmu.
• Przedmioty mogące delikatnie się poruszać powinny znajdować się w odległości przynajmniej 3m od czujki.
• Żaden z prążków charakterystyki nie powinien być bezpośrednio skierowany na miejsce mogące szybko zmieniać swoją temperaturę.
• W pomieszczeniach, w których mogą znajdować się małe gryzonie czujki powinny być montowane na wysokości przynajmniej 2,2m
• Powierzchnia montażowa czujki powinna być stabilna (brak wibracji i powolnego przemieszczania).

Instalacja alarmowa – Czujki dualne

Czujki dualne to specjalne urządzenia alarmowe, które łączą w sobie pasywną czujkę podczerwieni i czujkę mikrofalową. Sygnał alarmowy jest aktywowany tylko wtedy, gdy obie czujki jednocześnie wykryją ruch. Celem stworzenia czujek dualnych było przede wszystkim skuteczne eliminowanie fałszywych alarmów, które mogą być spowodowane przez przeciągi powietrza, gwałtowne zmiany temperatury, mocne źródła ciepła lub bezpośrednie nasłonecznienie czujki.

Zastosowanie czujki mikrofalowej znacznie zredukowało występowanie fałszywych alarmów, ponieważ ta część urządzenia jest odporna na wymienione wcześniej zakłócenia. Natomiast dodanie sekcji podczerwieni pasywnej wyeliminowało niepożądane zjawisko przenikania fali mikrofalowej przez niemetalowe przedmioty, co mogłoby prowadzić do błędnego wykrywania ruchu obiektów za nimi.

Dzięki takiej kombinacji, czujki dualne są wysoce odporne na różne źródła zakłóceń i nadają się do pracy w trudnych warunkach otoczenia. Montaż i podstawowe zasady działania czujek dualnych są podobne do tych zastosowanych w pasywnych czujkach podczerwieni. Warto jednak pamiętać, że czujki mikrofalowe najlepiej reagują na ruch w kierunku od i do czujki, dlatego umiejscowienie ich zgodnie z tą zasadą jest kluczowe dla osiągnięcia maksymalnej skuteczności w wykrywaniu ruchu.

Instalacja SSWiN – Mikrofonowe czujki stłuczenia szyby

Czujki mikrofonowe do wykrywania stłuczenia szyb są obecnie powszechnie stosowanym rozwiązaniem do zabezpieczania powierzchni szklanych. Ich główną zaletą jest łatwość montażu, ponieważ mogą chronić wiele szyb z odległości kilku metrów, a czasem nawet kilkunastu metrów. Zasada ich działania polega na analizie dźwięków odebranych przez mikrofon. Kiedy mikrofon wykryje charakterystyczne dźwięki tłuczonego szkła, generowany jest sygnał alarmowy.

Czujki mikrofonowe mogą różnić się sposobem analizy dźwięków. Najprostsze z nich skupiają się na wykrywaniu częstotliwości 5kHz, która jest najbardziej zbliżona do dźwięku powstającego przy rozbijaniu szkła. Urządzenia te sprawdzają poziom sygnału o częstotliwości 5kHz i przekroczenie ustalonego poziomu natężenia dźwięku powoduje aktywację alarmu. Z powodu swojej prostoty, czujki mikrofonowe nie powinny być używane w miejscach o dużym natężeniu dźwięku, na przykład do zabezpieczania witryn sklepowych skierowanych w stronę ulicy, ani w budynkach mieszkalnych, gdzie hałas z sąsiednich mieszkań może spowodować fałszywy alarm.

Inną kategorią są bardziej zaawansowane technicznie czujki, które używają skomplikowanych przetworników analogowo-cyfrowych i mikrokomputerów jednoukładowych do analizy dźwięku. Te urządzenia analizują dźwięki w dwóch zakresach częstotliwości: niskie (ok. 0,1 do 100Hz) i wysokie (ok. 3 do 15kHz). Dzięki temu są one bardziej odporne na różne rodzaje zakłóceń i lepiej wykrywają dźwięki charakterystyczne dla tłuczonego szkła. Dzięki swojej wyższej odporności na zakłócenia, mogą być stosowane w miejscach, gdzie proste czujki nie sprawdziłyby się. Czujki mikrofonowe można montować na ścianach lub sufitach pomieszczeń, których szyby chcemy chronić przed rozbiciem. Najlepiej jednak umieścić je w sposób umożliwiający pokrycie wszystkich chronionych powierzchni szklanych w charakterystyce działania czujki mikrofonowej.

Alarm – Czujki sejsmiczne

Urządzenia sejsmiczne są używane do ochrony ścian, sufitów, podłóg i ścian sejfów przed próbami nieautoryzowanego dostania się. Zazwyczaj czujki sejsmiczne mają zasięg działania wynoszący kilka metrów. Zaawansowane modele potrafią wykrywać odgłosy wiercenia, eksplozje materiałów wybuchowych, uderzenia oraz dźwięki przecinania za pomocą palnika.

Jednak proste czujki sejsmiczne reagują tylko na jeden z tych czynników, co może prowadzić do fałszywych alarmów, szczególnie jeśli są zamontowane w miejscach podatnych na wibracje, na przykład w pobliżu ruchliwej ulicy lub w miejscach z intensywnym hałasem. Aby uniknąć niepotrzebnych alarmów, czujki sejsmiczne muszą być odpowiednio zamocowane, przytwierdzone sztywno do chronionych powierzchni, bez pozostawiania niechronionych obszarów.

Aktywne czujki podczerwieni

Aktywne czujki podczerwieni składają się z dwóch głównych elementów: nadajnika i odbiornika. Nadajnik tego typu czujki emituje promieniowanie podczerwone, które normalnie bezpośrednio dociera do odbiornika. Sygnał alarmowy jest generowany w momencie, gdy moc promieniowania docierającego do odbiornika zostaje odpowiednio osłabiona, na przykład przez przejście intruza przez wiązkę promieni między nadajnikiem a odbiornikiem.

Pojedynczy nadajnik i odbiornik stanowią tzw. tor podczerwieni. Gdy kilka urządzeń tego typu jest ustawionych w jednej linii, tworzymy tzw. barierę. Zasięg działania barier zewnętrznych zwykle wynosi od około 100 metrów do ponad kilometra, szczególnie w przypadku urządzeń wysokiej jakości. Aktywne czujki podczerwieni należą do grupy czujek alarmowych, które są szczególnie odporne na różnego rodzaju zakłócenia.

Podczas montażu tych czujek, ważne jest, aby były solidnie i stabilnie zamocowane, co zapewni niezawodne działanie i minimalizację fałszywych alarmów.

Czujki ultradźwiękowe

Urządzenia alarmowe, działające na identycznej zasadzie co czujki mikrofalowe, różnią się od nich jedynie w emitowanym promieniowaniu, które w tym przypadku są ultradźwiękami, a nie falami mikrofalowymi. Owa różnica powoduje, że ultradźwięki nie przenikają przez okna i ściany, ale jednocześnie sprawia, że są one bardzo wrażliwe na ruch powietrza.

Ze względu na tę wrażliwość na ruch powietrza, czujki ultradźwiękowe najlepiej sprawdzają się w szczelnych pomieszczeniach, w których nie występują urządzenia, mogące powodować wibracje, takie jak wentylatory czy drżące szyby. Dlatego też ich zastosowanie jest ograniczone, a najczęściej spotyka się je w instalacjach alarmowych samochodów.

W trakcie montażu czujki ultradźwiękowej bardzo istotne jest jej zamocowanie do stabilnej konstrukcji, która nie będzie podlegać wibracjom. Dzięki temu uniknie się fałszywych alarmów i zapewni niezawodne działanie urządzenia.

Jak dobrze zaplanować system alarmowy

Podczas planowania systemu alarmowego, pierwszym krokiem jest dokładne zapoznanie się z najbardziej podatnymi na zagrożenia punktami obiektu, który chcemy objąć ochroną. Przy analizie architektury obiektu, zwracamy szczególną uwagę na następujące elementy:

• Okna piwnicy i świetliki – zastosowanie prostych mechanizmów zabezpieczających, takich jak kraty, nie stanowi większej przeszkody dla potencjalnych włamywaczy.
• Drzwi do piwnic i garażu – kluczowe jest sprawdzenie stanu drzwi. Solidne przeszkody dla włamywaczy to masywne drewniane drzwi lub takie, które wykonane są z 2mm stalowej blachy. W przypadku drzwi oszklonych, należy zastosować szyby ze szkła pancernego lub okratowanie.
• Okna, drzwi balkonowe i tarasowe – są to miejsca szczególnie narażone na włamanie. Nawet stabilne kraty nie zapewnią wystarczającego bezpieczeństwa.
• Dach – istnieje ryzyko włamania po zdjęciu dachówki. Szczególnie narażone są dachy płaskie, gdzie świetliki i kopuły świetlne mogą ułatwiać włamanie. Dlatego konieczne jest zabezpieczenie wszelkich wejść i klap dachowych.
• Inne otwory na zewnątrz – również trzeba zabezpieczyć inne otwory, takie jak wentylatory, aby zapewnić kompleksową ochronę.
• Biorąc pod uwagę te aspekty, możliwe będzie zaprojektowanie systemu alarmowego, który skutecznie zabezpieczy obiekt przed potencjalnymi zagrożeniami.

Najskuteczniejszym, ale również kosztownym rozwiązaniem jest zabezpieczenie wszystkich otworów i dostępnych z zewnątrz pomieszczeń obiektu. Drzwi i okna zazwyczaj chronione są przez kontaktrony, które generują alarm w momencie otwarcia. Szyby najlepiej zabezpiecza się za pomocą czujek stłuczenia aktywowanych dźwiękiem.

Wewnętrzną strefę ochrony tworzą czujki ruchu i bariery podczerwieni, umieszczone w kluczowych miejscach, gdzie potencjalny intruz może dostać się do obiektu.

Zewnętrzną ochronę zapewniają aktywne bariery podczerwieni lub pasywne czujki z mocnym oświetleniem zewnętrznym. Zabezpieczenia te mają na celu ostrzeganie użytkowników o zagrożeniach jeszcze przed włamaniem do środka.

Wybór odpowiednich czujek powinien uwzględniać miejsce ich montażu oraz czynniki wpływające na ryzyko fałszywych alarmów.

Przy budowie instalacji alarmowej równie istotny jest wybór odpowiedniej centrali alarmowej, dostosowanej do wymagań. Obiekt poddany ochronie powinien być podzielony na strefy ochronne, a liczba linii dozorowych centrali zależy od liczby czujek.

Centralę alarmową montuje się w trudno dostępnym miejscu, a zamki szyfrowe powinny być umieszczone w ogrzewanych i suchych pomieszczeniach. Połączenie centrali do sieci powinno być zabezpieczone przed niepowołanym odłączeniem.

Instalację alarmową należy wyposażyć w awaryjne źródło zasilania – specjalne akumulatory. Wszystkie linie przesyłające sygnały alarmowe muszą być odpowiednio zabezpieczone przed sabotażem.

Zaleca się używanie co najmniej dwóch sygnalizatorów alarmowych zewnętrznych (dźwiękowych lub dźwiękowo-optycznych) oraz jednego wewnątrz obiektu. Zewnętrzne sygnalizatory powinny być zamontowane powyżej 4 metrów.

W nowoczesnych systemach alarmowych warto również używać dialerów telefonicznych do monitorowania i informowania użytkowników o zagrożeniach.