Разработка концепции безопасности для системы физической защиты объекта, страница 37

Электромеханические датчики

Такие датчики относятся к пассивным, видимым, линейным. Обычно это относительно простые переключатели, используемые на окнах или дверях. Их значительная часть — магнитные переключатели, которые состоят из двух компонентов — переключательного устройства (магнитного реле) и магнита. На рис 10 показан магнитный переключатель и его компоненты в замкнутом и в разомкнутом состояниях. Магнитное реле устанавливается на неподвижной раме двери или окна. Магнит крепится на движущейся части так, чтобы он примыкал к переключателю, если дверь или окно закрыты. При этом магнит расположен так, что его магнитное поле переводит реле в замкнутое состояние (нормальное положение). При открывании двери или окна (удалении магнита) реле размыкается и генерируется сигнал тревоги. Помещение сильного магнита рядом с реле и вынужденный перевод последнего в замкнутое состояние позволяют легко преодолеть такой переключатель и проникнуть сквозь дверь.

В конструкции реле может быть предусмотрено использование дополнительного постоянного магнита для предотвращения подобной возможности преодоления. Магнитные датчики с дополнительными постоянными магнитами в реле обычно называются уравновешенными магнитными переключателями (УМП). Другие разновидности — переключатели с несколькими реле и несколькими магнитами, с установкой предохранителей и приборов, чувствительных к отключению напряжения, а также располагаемые в экранированных корпусах. Некоторые образцы включают внутренние электромагниты для самопроверки, которые сложным образом взаимодействуют с реле, что снижает его уязвимость к преодолению.

Уравновешенные магнитные переключатели обеспечивают более высокий уровень защиты дверей и окон, чем контакты или рычажные переключатели, активируемые магнитным полем или механически. Однако уровень защиты не превышает уровня защиты двери или окна. Эти датчики действенны, только если нарушитель открывает дверь или окно при вторжении. Если же он пропиливает отверстие в двери, УМП может быть преодолен. Простым критерием проектирования для УМП может быть следующий: УМП должен выдавать сигнал тревоги каждый раз, когда дверь открывается более чем на 2,5 см и не должен его генерировать при открывании двери менее чем на 1,25 см.

Рис. 10. Простой магнитный переключатель. Когда дверь закрыта, магнит вызывает замыкание переключателя. При открытии двери магнитное поле ослабевает, переключатель размыкается и генерирует сигнал тревоги.

Относительно новый тип магнитного переключателя — переключатель на эффекте Холла. Это полностью электронный переключатель без механических контактов реле. Он содержит активные электронные схемы, и ему необходимо электропитание. Такой переключатель предназначен для обеспечения более высокого уровня безопасности, чем при использовании уравновешенных магнитных переключателей, и аналогично другим таким переключателям состоит из переключательного устройства и магнита. В нем используются приборы, основанные на эффекте Холла, которые отслеживают напряженность магнитного поля, создаваемую магнитом. Эффект Холла возникает, когда проволока (или металлическая полоска), по которой течет ток, находится во внешнем магнитном поле. В таких условиях магнитное поле вызывает ускорение носителей заряда к одной из сторон проволоки, что приводит к разделению заряда поперек проволоки. Величина и полярность разделения заряда пропорциональны силе и полярности магнитного поля. Разделение заряда в проволоке называется эффектом Холла. Величина заряда может быть измерена поперек проволоки. В переключателе, основанном на эффекте Холла, генерируется сигнал тревоги, если приборы на эффекте Холла регистрируют достаточно сильное изменение магнитного поля. Датчики на эффекте Холла — в большей мере и УМП — в меньшей более устойчивы по отношению к преодолению и вмешательству в их работу, чем простые магнитные переключатели. По мере развития технологий датчиков от простых магнитных переключателей к датчикам на эффекте Холла служащий должен обладать все возрастающим объемом знаний.