Сигнализации своими руками: принцип построения, типы датчиков, проводка, шлейфы, оповещение

В связи с улучшением технической оснащенности злоумышленников взлом или проникновение в какое-либо помещение сегодня является лишь вопросом времени, которое в подобных ситуациях выступает не на стороне владельца. Для предотвращения несанкционированного вмешательства в настоящее время широко используется охранная сигнализация, как эффективное средство предотвращения хищений или снижения масштабов их последствий. Как устроена система сигнализации, и какими принципами руководствоваться при ее выборе мы рассмотрим в данной статье.

Состав

Охранная сигнализация является составляющей комплекса охранных систем, предназначенных для оповещения в случае нарушения неприкосновенности частной собственности. Эффективность системы напрямую зависит от возможности оценки факторов проникновения и передачи информации о ней. В соответствии с п.4.1. ГОСТ Р 52435-2015 в состав сигнализации входят:

• Модули извещения;
• Приемно-контрольный блок;
• Модули оповещения;
• Устройства управления сигнализацией.

Рис. 1. Состав охранной сигнализации

Модуль извещения

Модуль извещения представляет собой систему датчиков, реагирующих на изменение замеряемого ими параметра (звука, перемещения, температуры, давления, целостности цепи и т.д.).

Рис. 2. Датчики для охранных сигнализаций

По принципу действия и по назначению выделяют огромное количество различных категорий датчиков, но в системах охранной сигнализации наиболее часто используются датчики:

• Открытия – магнитный ключ/замок, одна половина которых устанавливается на раме, а вторая на дверях или окне. При открытии последних магнитный ключ отходит от замка и открывает путь для протекания сигнала.
• Движения – воспринимают информацию о состоянии всего объема помещений и подают сигнал в случае наличия каких-либо перемещений в пространстве.
• Разбития стекла – могут монтировать как непосредственно на стекло, так и вблизи них. Большинство таких моделей реагирует на высокочастотные и низкочастотные звуковые колебания и вибрацию.
• Тепловые – реагируют на температурные колебания в пространстве, так как температура тела человека существенно отличается от окружающей среды.

В случае возникновения достаточного уровня измеряемой величины датчик преобразовывает его в электрический сигнал, который далее передается по линиям связи.

Приемно-контрольный блок

Приемно-контрольный блок применяется для съема показаний, поступающих из цепей датчиков. Он собирает и перерабатывает полученную информацию и в случае совпадения данных сигнала запускает алгоритм сигнализации и оповещения. Как правило, этот блок содержит электронный контроллер, запрограммированный на работу по ряду входящих и выдающих линий связи.

Модули оповещения

Модули оповещения призваны сообщить о проникновении или нарушении периметра. Для этого они могут передавать данные в правоохранительные органы, охранные фирмы, выводить на дисплей или принимать другие способы воздействия. По типу они подразделяются на такие виды:

• Звуковые – представляют собой сирены динамического или пъезоэлектрического принципа действия. Призваны напугать злоумышленников, вызвать панику и вынудить их покинуть территорию.
• Световые – аналогичны предыдущим, но воздействуют световыми эффектами. По способу воздействия могут мигать или просто включать свет, имитируя перемещения охраны по территории.
• Комбинированные – совмещают звуковые и световые методы воздействия, считаются более эффективными за счет повышения психологического напряжения у правонарушителей.
• Телефонные – передают информацию по линиям связи в виде записи в охранные организации или уполномоченному отделу.
• Мобильные – оповещают владельца и другие структуры о происшедшем инциденте посредством SMS оповещения.
• Телеуправление – выдают данные о происшествии на пульт или мнемопанель.

На практике устанавливают не один, а сразу несколько вариантов, поэтому и от приемно-контрольного блока выводится сразу несколько каналов передачи данных. В некоторых моделях охранной сигнализации может устанавливаться логика по приоритетности или в зависимости от воздействующих факторов.

Устройство управления

Устройства управления охранной сигнализацией позволяют задавать режим работы, активировать или отключать работу датчиков, открывать двери или давать зеленый свет в определенных ситуациях.

Для этой цели могут использоваться:

• Клавиатура с дисплеем – устанавливается в местах контрольно-пропускных участков, внутри помещения. Позволяет оперировать охранной сигнализацией посредством введения кодов и команд.

Рис. 3. Клавиатура с дисплеем

• Переносной пульт или брелок – позволяет изменять конфигурацию рабочих процессов или взаимодействовать с охранной сигнализацией в режиме свой – чужой.
• Ключ – оригинальный вариант пропуска через систему внутрь помещения, на территорию объекта. В качестве ключей используются карты, ключ-таблетки и другие приспособления.

Рис. 4. Использование ключа-таблетки

Лазерная сигнализация в загородном доме своими руками

Популярностью пользуются и охранные системы с лазерным излучением. Такая сигнализация срабатывает после того, как в зону действия луча попадает объект.

Схема цепи

Схема для такой сигнализации может быть составлена с включением лазерного излучателя и таймера NE555, контролирующего функционирование всех элементов системы. В роли приёмника лазера обычно используют фоторезистор, в котором во время облучения создаётся небольшое сопротивление, а при его отсутствии происходят изменения в большую сторону, что ведёт за собой включение звукового сигнала.

Из-за сложности схемы монтаж системы может показаться затруднительным

Монтаж сигнализации с лазерной указкой

Чтобы заработала такая сигнализация, потребуется установить:

• указку-лазер, которая генерирует луч;
• фотоэлемент, то есть устройство с меняющимся сопротивлением;
• реле, связующего элементы системы с сиреной;
• крепежи для монтажа;
• детали корпуса;
• коммутационные проводники;
• инструменты и материалы для спаивания проводов и деталей.

Монтаж лазерной охранной системы осуществляется следующим образом:

1. К контактам реле подсоединяют провода, идущие от звуковой сирены и фотоэлемента, и линию питания излучателя.
2. Лазер, излучающий особый свет, и приёмник монтируют параллельно друг к другу, чтобы луч шёл в центр фотоэлемента. При этом датчик помещают в тубус чёрного цвета, дабы закрыть его от источников освещения комнаты.

   Луч из устройства играет роль датчика

3. Кнопку, ответственную за включение и деактивацию системы, и провода располагают так, чтобы их не было видно, иначе злоумышленники смогут погасить тревожный сигнал.

   Кнопку монтируют напротив устройства, производящего луч

Преимущества и недостатки лазерной системы

К плюсам сигнализации с лазером относят:

• высокую мобильность, ведь элементы системы можно с лёгкостью переносить в другое место;
• скрытность от злоумышленников;
• возможность подключения как к сирене, так и к пульту охранного предприятия;
• использование для создания системы подручных средств.

Среди недостатков лазерной сигнализации выделяют:

• высокую стоимость деталей;
• трудности в установке и настройке.

Принцип работы

Смоделируем ситуацию, когда в охраняемом пространстве возникает какое-либо движение. Датчик движения зафиксирует перемещение в зоне охвата и подаст сигнал по линиям связи к приемно-контрольному блоку. Здесь полученные данные обработаются и отправятся по шлейфам к исполнительному органу. Модуль оповещения начнет включать освещение на территории, запустит сирену или стробоскоп.

Рис .5. Принцип действия охранной сигнализации

Если охранная сигнализация имеет связь с постом охраны или выводится на полицейский пульт дежурному, то данные по мобильному каналу будут отправлены в уполномоченные структуры. Помимо этого, информация может передаваться на мобильный телефон владельца через систему СМС оповещения или посредством специализированного мобильного приложения.

Отключение оповещения охранной сигнализации может производиться за счет отдельно выведенной кнопки или посредством введения специального кода-команды для остановки. Аналогичным образом система срабатывает от любого другого типа модуля извещения.

Электрическая схема подсоединения датчиков к сигнализаторам

Детекторы бывают с двумя или тремя внешними контактами. Отличие первых — внутреннее или аккумуляторное питание, а включаются они в схему на разрыв управляющей цепи оповещения. Использование таких систем охраны подразумевает наличие внутренних преобразователей сигнала детектора в инициирующий импульс. В случае, если они отсутствуют применяется внешний контроллер.

У трех проводных — два контакта используются для питания датчика, а третий с целью подачи импульса на устройство извещения.

Выключатель на схеме предназначен для блокирования ее функциональности в периоды, когда работа системы безопасности не желательна. К примеру, во время нахождения владельцев внутри помещения. Монтаж выключателя производят в мало заметном месте.

Вместо сигнализатора, в больших охранных комплексах, используется присоединение к контрольному пульту или центральному узлу, автоматика которого уже и производит включение звукового оповещения, или применяет иные методы устранения незаконного нахождения в помещении.

С использованием двухпроводных датчиков система будет немного отличаться. Она изначально подразумевает наличие автономного питания.

В приведенной схеме используется контрольный блок ОСА-1, но можно применять любой из аналогичных. Структура конструкции от этого не изменится, бывает только иное расположение выходов.

Типы

Охранные сигнализации разрабатываются и внедряются под определенные шаблоны технических заданий. Реализация решения тех или иных задач осуществляется посредством систем определенного типа. В зависимости от критерия выделяют несколько видов, так, по способу воздействия существуют два типа:

• Активные – оказывают непосредственное воздействие на грабителей посредством привлечения охраны, оповещения правоохранительных органов, других способов воздействия.

Рис. 6. Активный тип охранной сигнализации

• Пасивные – создают ряд эффектов, предназначенных для отпугивания злоумышленников. Сюда относятся световые, звуковые и прочие воздействия, возникающие в пределах охраняемых объектов.

В зависимости от типа линий связи, по которым передается информация о происшествии выделяют две большие категории – проводные и беспроводные модели.

Проводные системы подразделяются на:

• Аналоговые – передают информацию через шлейф по проводу к конкретной точке извещения. Являются дешевой, но малоинформативной системой.
• Адресные – имеет присвоенный адрес для каждого объекта, информацию обрабатывает микропроцессор и передает сигнал о конкретном датчике оператору.

Беспроводные охранные сигнализации также можно разделить на несколько групп, в зависимости от каналов передачи:

• По радиосигналу – использует устройства радиопередачи для отправки сигнала тревоги, может выполняться с обратной связью или без таковой;
• По мобильным каналам – использует модемы с классическими или специализированными SIM картами;

Рис. 7. Передача мобильным каналом

• Посредством wi-fi сигнала – использует интернет ресурсы для отправки протоколов тревожного сигнала.

Датчики

Надёжная схема охранной сигнализации использует так же детекторы движения, которые срабатывают, как только объект окажется в зоне обнаружения датчика. Эти устройства бывают разных типов, но для частных систем охранной сигнализации применяются пассивные инфракрасные детекторы движения. Они стоят дешевле радиоволновых СВЧ датчиков и надёжнее ультразвуковых. Каждый датчик имеет чётко определённую зону обнаружения.

У большинства инфракрасных датчиков движения длина зоны 10-12 метров, а угол захвата 900.

Обычно такие устройства устанавливаются по принципу – одна комната-один датчик, но бывают исключения. Если в комнате несколько окон расположены на одной стене, то ставится инфракрасный детектор «штора», который образует узкую вертикальную, но протяжённую горизонтальную зону, которая блокирует все окна вдоль стены.

Звуковые (акустические) датчики реагируют на звук разбиваемого стекла. Они образуют дополнительный охранный рубеж. В результате установки трёх типов датчиков, помещение окажется полностью блокированным и проникновение в него через окно и через дверь практически невозможно. Вибрационные датчики реагируют на попытки подкопа или разрушения (пролома) стены и в бытовых охранных сигнализациях используются крайне редко.

Сирены

Кроме датчиков в любой охранной сигнализации должно быть средство оповещения. Чаще всего используется слаботочная сирена, объединённая в одном корпусе со светодиодным индикатором. Такое устройство, в случае нарушения, подаёт резкий сигнал со звуковым давлением от 90 до 115 дБ, что просто спугнёт нарушителя. Кроме того звук сирены вместе с красными вспышками светодиодного индикатора привлечёт внимание соседей.

Питания сигнализации

Для надёжной и бесперебойной работы охранной сигнализации следует позаботиться о правильном электропитании. Перебои в электроснабжении предполагают использование в системах безопасности источников питания со встроенными аккумуляторами. Такие устройства позволяют сигнализации нормально функционировать в течение нескольких часов.
Для выполнения монтажных работ потребуется провод, кабельный канал и крепёж. Разводка охранной сигнализации выполняется проводом КСПВ 4 Х 0,5. Две жилы из четырёх используются для подачи питания на датчики, а ещё две образуют сигнальный шлейф. Для подключения сети используется провод ШВВП или аналогичный. Монтаж датчиков и прокладка кабельного канала выполняется с использованием дюбелей и саморезов.

ПКП – сердце охранной сигнализации

Основу охранной сигнализации составляет приёмно-контрольный прибор — ПКП. Для простой охранной системы достаточно использовать прибор с одним или двумя шлейфами. Такое устройство стоит недорого, но обладает хорошо развитым функционалом и прекрасно подойдёт для небольшой квартирной сигнализации.

Распространённые приборы с одним шлейфом:

• Кварц
• Астра 712/1
• ВЭРС-ПК 1

Стоимость приборов не превышает 1900 рублей. В корпусе каждого устройства имеется место для установки аккумулятора. Постановка на охрану и снятие с неё осуществляется с помощью электронных ключей «Touch Memory», которые входят в комплект поставки.

Видео, как сделать сигнализацию из телефона:

Особенности охранной сигнализации

Перед выбором конкретной модели важно определиться с основными характеристиками охраняемого объекта. А именно, вы должны обследовать помещение или территорию на предмет выявления наиболее вероятных мест проникновения, точек хранения ценностей, документов и т.д. Определите, где будет устанавливаться контрольный блок, расстояние до датчиков и исходных элементов, будет ли устанавливаться связь с диспетчерским пультом.

Для частного дома.

В частном доме актуальна установка и проводных и беспроводных систем охранной сигнализации. Важно отметить, что контроль устанавливается как внутри дома, так и снаружи: у входа, возле ворот, по периметру забора и т.д. Наряду с классическими модулями охраны сегодня набирает популярности опция «умный дом«, которая также предоставляет возможность контролировать открытое/закрытое положение окон и дверей, программировать реакцию датчиков на движение в комнатах и многое другое. Он же позволяет вести видеонаблюдение как за отдельными помещениями, так и за окружающим пространством.

Для квартиры.

В зависимости от размеров квартиры, площади комнат и количества окон, вы можете установить пассивную систему, реагирующую сразу по всему жилищу или активную с передачей данных о взломе на контрольный пульт. Желательно, чтобы охранная сигнализация контролировала все комнаты без исключения, охват также включает в себя лоджии, балконы, кладовки и прочие составляющие, через которые возможно проникновение. При малых площадях можно использовать автономные сигнализации, работающие только внутри квартиры.

Для дачи.

Основная сложность дачного участка – удаленность от владельца и, возможно, от населенного пункта, что существенно усложняет процесс выезда на место и активного реагирования. Поэтому для дачи актуальна пассивная охранная сигнализация, выводящая данные по GSM каналу на телефон владельца. Также важно срабатывание световых и звуковых сигнализаторов для отпугивания злоумышленников.

Для офиса.

Рис. 8. Организация сигнализации в офисе

Если помещение под офис арендовано, то использовать проводную охранную сигнализацию нецелесообразно, куда выгоднее монтировать устройства, работающие через wi-fi или радиосигнал. В офисных вариантах хорошо помогает система видеонаблюдения, которая помимо охранных функций поможет следить за работой сотрудников. В зависимости от поставленных задач, охранная сигнализация может иметь и активное, и пассивное исполнение. К примеру, в небольших зданиях с ведомственной охраной или сторожем будет достаточно сработавшей сирены, чтобы привлечь их внимание.

Необходим ли проект для самодельных сигнализаций (с сотовым телефоном, реле, лазером)

Задумав монтировать в гараже или другом объекте недвижимости систему охраны, первым делом решают вопрос разработки и оформления документов. Проект, созданный профессионалами, поможет без проблем установить сигнализацию сотрудникам специальной компании. Правда, хозяева домов, сделавших охранную систему самостоятельно, в том, что им нужна документация, не уверены.

Острая необходимость создания проекта возникает при монтаже GSM сигнализации в общественном месте. Без документов органы надзора откажутся принимать объект. А вот охранную систему в доме, гараже, даче или другой недвижимости, находящейся в частном владении, показывать специалистам не нужно. Поэтому можно обойтись без проектной документации, составив всего лишь схему расположения датчиков.

Нюансы установки и монтажа

Современные блоки охранной сигнализации можно легко установить самому, но следует учитывать некоторые правила и нюансы:

• Если вы устанавливаете датчики движения, то следует учитывать, что в соответствии с п.п.2.2.7 — 2.2.9 ГОСТ 26342-84 данные приборы имеют градацию о объему помещения и скорости перемещения человека. Которые вы должны учитывать на этапе настройки защиты.
• Выбирая беспроводную сигнализацию, учтите, что дистанция охвата датчиков зависит от их технических параметров.
• При установке оборудования на улице, учитывайте температурный режим вашего региона, иначе охранная сигнализация может перестать работать при сверхнизких температурах.
• Если случаются перепады с электричеством, обязательно устанавливайте аккумулятор для бесперебойной работы.
• Чем меньше датчиков вы устанавливаете, тем меньший охват и функциональность охранной сигнализации у вас будет.
• Не экономьте на комплектующих, от их качества зависит ваша безопасность и сохранность вашего имущества.

Плюсы и минусы сенсоров разных видов

Датчики одного вида не могут дать полную гарантию безопасности. У каждого типа есть свои слабые и сильные стороны:

1. Датчики движения. При всем своем удобстве использования, имеют несколько ограничений. Одно из которых — зона охвата, за пределами ее сенсор ничего не «видит». То есть, злоумышленник может попросту двигаться вне поля зрения датчика. Кроме того, большой и больной вопрос у таких детекторов — чувствительность. Каждый из их видов имеет свои минусы. Оптические срабатывают только при достаточном освещении, инфракрасные при появлении в периметре объекта с высокой температурой, волновые ненадежны, акустические часто реагируют на внешние, паразитные шумы.
2. Устанавливаемые в точки доступа в помещение детекторы, при всей своей надежности, также имеют ряд минусов. Вибрационные и линейные можно обойти попросту проникнув через пространство ими не контролируемое. То же самое относится к магнитным. Если используется только один вид детектора — скажем на открытие окна или двери, то злоумышленник войдет все равно, попросту проделав себе вход в стороне.

3. Периметральные. Лазерные считаются самыми надежными, но и у них есть два минуса, один из которых — видимость охранных лучей при помощи специализированного оборудования, что может облегчить их прохождение, методом изменения направления их потока или обходом. Второй — чувствительность к загрязнению. Места установки подобных систем находятся в пределах зон с максимальным количеством пыли, что может сказаться на их функционировании. Индукционные, в свою очередь, никогда не обладали хорошей чувствительностью. Тем более, что такой датчик не сработает в тех случаях, если на теле нарушителя одет прорезиненный, не проводящий ток, костюм.

Наибольшей надежностью будет обладать схема подключения охранных датчиков, в которой используется максимальное их разнообразие, как в физических принципах действия, так и местах установки.

Что выбрать?

Какого производителя выбрать
На современном рынке охранных сигнализаций присутствует достаточно большой ассортимент продукции самых разных производителей. Поэтому далее мы рассмотрим наиболее надежные и проверенные фирмы, которые работают на рынке:

• Jablotron – производитель мирового уровня, выпускающий оборудование для охранной сигнализации новейшего образца;
• Visonic Ltd – израильский производитель охранных сигнализаций, уже около полувека удерживает ведущие позиции на рынке;
• SATEL — польский концерн, продукция которого характеризуется доступной ценой и приемлемым качеством;
• Sapsan – отечественный производитель охранных сигнализаций, устройства обладают демократичной ценой и хорошо адаптированы под наши условия;
• Ajax – относительно новая компания, которая уже успела зарекомендовать себя на рынке с лучшей стороны.

Рубежи СОТС

Важным понятием при проектировании СОС и СОТС является рубеж охраны. Рубеж охраны – группа извещателей, которая подаёт сигнал тревоги на различных этапах (рубежах) проникновения к охраняемому объекту.

Различают три рубежа охраны (определяется документами РД 78. 36.003-2002 и РД 78.36.006-2005):

• Первый. На этом этапе обеспечивается защита окон и дверей, мест входов коммуникаций и аварийных выходов
• Второй. Этим рубежом при помощи оптико-электронных извещателей защищается объем помещения.
• Третий. Здесь осуществляется защита сейфов и отдельных предметов, например, экспонатов в музеях.

Можно выделить и четвертый рубеж – кнопки тревожной сигнализации применяемые сотрудниками в случае нештатной ситуации, например, угрозе жизни.

Нумерация и число рубежей может быть изменено, т.к. данный параметр зависит от объекта и от задач, возлагаемых на охранную систему.

Список использованной литературы

При написании статьи активно использовались следующие учебники:

1. О. М. Лепешкин, В. В. Копытов, А. П. Жук «Комплексные средства безопасности и технические средства охранно-пожарной сигнализации» 2009
2. Ворона В.А., Тихонов В.А. «Технические системы охранной и пожарной сигнализации» 2018
3. Г.М. Пунегов «Секреты монтажа охранных систем» 2017
4. Бирюкова О.В. «Электронные системы сигнализации» 2015
5. Груба И.И. «Системы охранной сигнализации. Технические средства обнаружения» 2012

Компоненты проводной сигнализации с GSM модулем

Приняв решение собирать подобной охранную систему самостоятельно, подготовьте:

• старый кнопочный телефон (например, Nokia 3310) — основа сигнализации;
• герметизированный выключатель (геркон);
• обычное зарядное устройство, питающее аккумулятор (или ёмкостная батарея для телефона);
• провод большой длины;

  По цепочке информация о взломе доходит до кнопки на телефоне

• паяльник;
• материал для пайки металла;
• магнит;
• добавочная сим-карта.

Телефон должен быть обычным, кнопочным