Vývoj inovací a nových prvků poplachových zabezpečovacích a tísňových systémů na ČZU v Praze

Abstrakt

V dnešní době je vývoj poplachových zabezpečovacích a tísňových systémů velmi důležitý, a to převážně z důvodu stále se zvyšující nezaměstnanosti. Ta se od roku 2008 zvýšila dle Českého statistického úřadu ze 4,44 % na 7,4 %, což povede k nárůstu kriminality. Za posledních pár let se evidovaná kriminalita sice o 4 % snížila, nicméně je predikován její nárůst. To je také důvod, proč si svůj domov, firmu nebo auto zabezpečit co nejlépe. A protože většinou platí pravidlo, že ve chvíli, kdy existuje nový způsob detekce, existuje i nový způsob sabotáže, je proto nezbytné stále pokračovat ve vývoji a ve vylepšování současné technologie poplachových zabezpečovacích a tísňových systémů.

1 Úvod

Žijeme v době, kdy se používání poplachových zabezpečovacích a tísňových systémů (dále jen PZTS), zvyšuje. Důvodů je mnoho, ale tím hlavním je zvyšování nezaměstnanosti a z toho vyplývající nárůst kriminality na území ČR. Ze statistiky provedené Českým statistickým úřadem jasně vyplývá, že nezaměstnanost od roku 2008 vzrostla skoro dvojnásobně, a to ze 4,44 % na 7,4 %. Proto je důležité „neusnout na vavřínech“ a neustále systémy PZTS vylepšovat.

Všechny typy detektorů jsou od počátku jejich výroby celkem neměnné a pracují na přibližně stejném principu a logice až do dnešní doby. Jejich principy a logika se sice nemění, ale vyhodnocovací obvody dosáhly velké modernizace a to jak v samotném vyhodnocování, tak i v ochraně sebe sama před případnou sabotáží. [1, 2, 3, 4]

Zabezpečovací technika je dostačující, i když se u ní občas díky různým nestandardním a experimentálním testům objeví nedokonalosti, a to i za předpokladu jejího stálého vývoje. Je celá řada možností jak stávající systémy sabotovat, aby bylo možné proniknout do hlídaného objektu, což je dalším důvodem k neustálému vylepšování a vývoji. [5]

Vylepšování stávajících technologií a vývoj nových technologií v PZTS si vzala za cíl i Česká zemědělská univerzita v Praze. Konkrétně technická fakulta a to laboratoř zabezpečovacích technologií, která spadá pod katedru technologických zařízení staveb.

2 Vylepšování stávajících technologií na ČZU

Při tvorbě inovací u PZTS byl kladen důraz na co nejjednodušší a nejlevnější řešení, především z důvodu minimalizování nákladů na úpravu již používaných technologií. Zároveň byla snaha co nejvíce zvýšit bezpečnost stávajících technologií nebo usnadnit jejich montáž.

Jako příklad jednoduchého vylepšení, které zvyšuje bezpečnost boxu ústředny, je „Držák pro variabilní umístění mikrospínačů“. Běžně se do boxu ústředny umísťuje jeden mikrospínač, který monitoruje otevření boxu ústředny. Tento mikrospínač se u každého boxu ústředny (stejného typu) umísťuje vždy na stejné místo. Díky umísťování na stejné místo se zvyšuje riziko toho, že si pachatel dané místo fixuje a tím se může do boxu „vlámat“, aniž by se mikrospínač rozepnul. „Držák pro variabilní umístění mikrospínačů“ umožňuje umístění jednoho nebo více mikrospínačů (zapojených do série) variabilně a to po celém obvodu boxu ústředny. Doporučené umístění držáku je zevnitř boxu, a to naproti pantům od víka boxu.

Použitím tohoto držáku by se měla zvýšit odolnost proti sabotáži boxu ústředny, která je řešena podle ČSN EN 50 131–3.

Obr. 1 Systém pro uchycení kabelů do detektoru (vlevo bokorys, vpravo půdorys)
Popis: 1) samoupínací svorkovnice, 2) samozářezné čelisti, 3) odřezávací břit, 4) plastový kryt, 5) směr nasazování, 6) vodič, 7) bod dotyku, 8) zatlačovací klín

Další modernizací PZTS, která by měla zjednodušit montáž detektorů je „Systém pro uchycení kabelů do detektoru“ – viz obr. 1. Běžně se pro uchycení kabeláže do detektorů používá svorkovnice. Při montáži vodiče do svorkovnice je třeba vodič nejprve zbavit izolace a teprve poté ho zavést do svorkovnice a utáhnout šroubovákem. „Systém pro uchycení kabelů do detektoru“ se skládá ze samoupínací svorkovnice se samozářeznými čelistmi, z odřezávacího břitu a z plastového krytu, který je vybaven zatlačovacím klínem. Uchycení vodičů probíhá tak, že se umístí do prostoru samozářezných čelistí tak, aby procházely napříč samoupínací svorkovnicí a volně ležely na odřezávacím břitu. Poté nasadíme plastový kryt na samoupínací svorkovnici a ve směru nasazování jej přitlačíme. Tím dojde v bodě dotyku, odřezávacího břitu a plastového krytu, k odříznutí vodičů. Zároveň dochází, pomocí zatlačovacího klínu, i k zatlačení vodičů do samozářezných čelistí a tím vznikne vodivé propojení mezi vodičem a samozářeznými čelistmi, které jsou propojeny s tištěným spojem detektoru.

„Systém pro uchycení kabelů do detektoru“ dokáže čas strávený při připojování detektoru ke kabeláži snížit o 60 %, což se projeví i na celkovém čase instalace systému u koncového zákazníka.

3 Vývoj nových technologií na ČZU

Stejně jako u vylepšování stávajících technologií byl také u vývoje nových technologií kladen důraz na výslednou výrobní cenu a hlavně na použitelnost dané technologie.

Jednou z nových technologií, kterou lze uplatnit v aktivní ochraně majetku, je „odpalovač aktivních obranných plynů“ – viz obr. 2. „Odpalovač aktivních obranných plynů“ se skládá z boxu odpalovače, ve kterém je umístěn vysouvací systém, sloužící k vysouvání těla odpalovače. Na těle odpalovače je pojistka, jejímž úkolem je zabránit uvolnění víček tlakových dutin. Pojistka je umístěná na pružině, která při aktivaci odpalovače zapříčiní setrvání pojistky ve vrchní části boxu. Pokud se odpalovač uvádí do počátečního stavu, tak je nejprve třeba zavřít víčka tlakových dutin tak, aby se tlakové dutiny uzavřely. Poté se víčka zajistí pojistkou a pomocí dotahovacích ramen se přichytí k pojistce. Dotahovací ramena je nutné pevně utáhnout, aby obranný plyn z tlakových dutin neunikal. V dalším kroku se pomocí napouštěcího ventilu natlakuje tlaková dutina obranným plynem a tělo odpalovače se zasune do boxu. Ve chvíli kdy je odpalovač spuštěn, tak se jeho tělo pomocí vysouvacího systému vysune nad hranici boxu. Pojistka zůstane pod touto mezí a uvolňuje tím víčka tlakových dutin. Ty se, díky tlaku, prudce otevřou a celý obsah tlakových dutin se vypustí do prostoru. Tento efekt zamoří plynem celý okolní prostor a případnému narušiteli aktivně zabrání v pokračování jeho trestné činnosti. Oproti standardním spouštěčům obranných plynů uvolňuje odpalovač aktivních obranných plynů všechen plyn najednou a tím je jeho nástup efektivnější. Pro estetické a matoucí účely může být box odpalovače vybaven displejem s aktuálním časem, teploměrem, rádiem nebo jinými doplňky.

Obr. 2 Odpalovač aktivních obranných plynů (vlevo klidový stav, vpravo aktivovaný)
Popis: 1) tlakové dutiny, 2) tělo odpalovače, 3) pojistka, 4) dotahovací ramena, 5) víčka tlakových dutin, 6) vysouvací systém, 7) box odpalovače, 8) pružina

Technologie „odpalovače aktivních obranných plynů“ by po určitých úpravách mohla sloužit i k rychlému zamlžení prostoru a stát se tak částí zamlžovacího bezpečnostního systému. Po daných úpravách, které je možné provést, by „odpalovač aktivních obranných plynů“ splňoval i normu ČSN EN 50 131–8, která stanoví požadavky na zamlžovací bezpečnostní systémy.

Obr. 3 Pulzní hradlové pole
Popis: 1) ústřední část pulzního hradlového pole, 2) detektorová část pulzního hradlového pole, 3) vstup a výstup poplachové smyčky, 4) první hradlové pole, 5) druhé hradlové pole, 6) generátor pulzů, 7) vyhodnocovací jednotka, 8) vstupní propojovací vodič, 9) výstupní propojovací vodič, 10) výstupní vodič „A“, 11) výstupní vodič „B“, 12) vstupní vodič, 13) EOL odpor

Vývoj byl také zaměřen na zvýšení bezpečnosti datových rozvodů. U smyčkových zapojení bylo proto vyvinuto „pulzní hradlové pole“ – viz obr. 3. Ústřední část „pulzního hradlového pole“, která je připojitelná k ústředně, je tvořena vyhodnocovací jednotkou, generátorem pulzů a prvním hradlovým polem. Detektorová část pulzního hradlového pole je připojitelná k detektoru a je tvořena druhým hradlovým polem a vyvažovacím odporem. Z ústředny je do ústřední části vedena poplachová smyčka, která je připojena do vyhodnocovací jednotky, kde je smyčka na základě vyhodnocovací jednotky buď otevřena (poplachový stav) nebo uzavřena (klidový stav). Z vyhodnocovací jednotky je vedeno napětí do prvního hradlového pole, kde se spojuje se signálem z generátoru pulzů. Tento generátor pulzů je dvoustavový a na jeho výstupu se objevuje buď logická nula, nebo logická jednička. Tím je docíleno toho, že na výstupu z prvního hradlového pole je na výstupním vodiči „A“ a na výstupním vodiči „B“ vždy opačná hodnota (0 nebo 1). Pokud je napětí na výstupním vodiči „B“, tak je výstupní vodič „A“ bez napětí. V detektorové části je pulzní signál výstupního vodiče „A“ a výstupního vodiče „B“ převeden přes druhé hradlové pole, kde je ustálen na stálý signál, který je veden vstupním propojovacím vodičem do detektoru. Z detektoru je potom signál veden výstupním propojovacím vodičem do odporu EOL (end of line), který slouží jako běžný EOL odpor. Z něho je signál veden vstupním vodičem zpět do vyhodnocovací jednotky. Takto konstruovaný obvod zvyšuje bezpečnost datového rozvodu a velmi ztěžuje sabotáž „náhradní“ poplachové smyčky, která je tvořena právě „pulzním hradlovým polem“.

Toto „pulzní hradlové pole“ lze chápat jako principielně nový detektor sloužící k detekci narušení smyčky. Protože „pulzní hradlové pole“ nepokračuje běžnou smyčkou, ale pulzní dvojitou smyčkou, a tím běžnou smyčku úplně nahradí.

4 Závěr

Na České zemědělské univerzitě v Praze bylo vyvinuto nemálo vylepšení a nových technologií týkajících se poplachových zabezpečovacích a tísňových systémů. Uvedené technologie by po patřičných testech a certifikaci mohly najít uplatnění v reálných instalacích PZTS. Dále bylo vyvinuto několik měřících přístrojů, které po patřičných testech budou moci sloužit pro testování správné funkce PZTS.

Neustálý vývoj a zlepšování současného stavu je jediným způsobem, jak neustále zvyšovat bezpečnost detektorů a následně i hlídaného objektu, což je důležité už proto, že se „sabotážní techniky“ neustále rozvíjejí a vylepšují. Vývoj na ČZU v Praze byl částečně řešen i za podpory interních vnitrofakultních grantů Technické fakulty. Jedná se o granty č. 31170/1312/3117 a č. 31170/1312/3118.

Použitá literatura

• [1] HEŘMAN, J., et al.: Elektrotechnické a telekomunikační instalace. Praha: Verlag Dashöfer, 2008. ISSN 1803-0475.
• [2] KŘEČEK, S., a spol.: Příručka zabezpečovací techniky. Blatná: Circetus, 2006. 313 s. ISBN 80-902938-2-4.
• [3] UHLÁŘ, J.,: Technická ochrana objektů, I. díl, Mechanické zábranné systémy II. Praha: PA ČR, 2004. 179 s. ISBN 80-7251-172-6.
• [4] UHLÁŘ, J.,: Technická ochrana objektů, II. díl, Elektrické zabezpečovací systémy II. Praha: PA ČR, 2005. 229 s. ISBN 80-7251-189-0.
• [5] HART, J.: Analýza prvků plášťové ochrany z hlediska možné sabotáže, Diplomová práce. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, 2010. 73 s.