Надежность электронных охранных систем

При проектировании охранных систем наиболее важным является показатель их надежности т.е. вероятность отказа. Вероятность отказа отдельного элемента электронного устройства может быть или стандартной, или определятся предприятием – изготовителем этого элемента. Сборка элементов в единое электронное устройство приводит к определенным количественным изменениям показателя надежности, вычисляемым с помощью соответствующего математического аппарата.

В тоже время надежность устройства в целом зависит не только от надежности его составляющих, но и от качества сборки, соединения, сварки и т.д. Таким образом, оптимальное размещение элементов внутри устройства и высокое качество сборки могут увеличить степень надежности устройства в целом. К такому же результату может привести правильная эксплуатация устройства. В тех случаях, когда вероятность отказа рассматривается как функция от времени, общее время работы электронного устройства может быть распределена на три периода, каждый из которых определяется своей величиной вероятности отказа: начальный период; период «нормальной» работы; период «старения».

Отказы, происходящие в начальный период работы электронного устройства, определяются неисправностями, вызванными неудачной разработкой схемы, небрежной сборкой и низким качеством материала. Этот период характеризуется большой вероятностью отказов, уменьшающейся довольно быстро со временем. Своевременная и правильная наладка электронного оборудования при его установке поможет избежать «капризов» в начальный период ее работы. Следует отметить парадоксальный, но, тем не менее, реальный факт – электронные устройства, ранее использованные, имеют гораздо больший срок службы, чем устройства установленные прямо с магазинной полки. В связи с тем, что крайне сложно в каждом отдельном случае определить срок наступления окончания начального периода работы электронного устройства, особую важность приобретает период гарантии каждого устройства. Как правило, гарантийный период устанавливается в несколько лет, что полностью перекрывает начальный период работы устройства.

Период нормальной эксплуатации электронного устройства характеризуется довольно редкими поломками в течении основного времени работы оборудования. Для этого периода характерна относительно постоянная величина отказов во времени.

В период старения учащаются поломки, или отказы, вызванные износом оборудования, отслужившего свой срок.

В дополнении к надежности, определяемой качеством сборки, необходимо сказать о надежности в эксплуатации. Что нужно сделать для того, чтобы электронная система надежно эксплуатировалась вне зависимости от отказов, вызываемых сборкой? Для достижения этой цели электронная система должна быть спроектирована «с запасом», т.е. включать в себя дублирующие или параллельные элементы, снижающие вероятность выхода из строя всей системы в целом при отказе одного из элементов. При этом следует подчеркнуть, что необходимость запаса в охранных устройствах определяется сопоставлением ряда факторов – стоимости, надежности, целевого назначения системы и т. д. , на основе которых можно определить экономическую целесообразность проектирования с запасом.

Периферийные устройства, обычно в виде датчиков, применяют с учетом следующих соображений:

• определение границ, или периметров, на котором должно быть установлено оборудование, контролирующее вход, выход или регистрирующее незаконное вторжение;
• определение наиболее опасных с точки зрения вторжения мест с целью выбора точек для установки аппаратуры наблюдения или детекторов, реагирующих на проникновение;
• выбор вида связи и установка требуемого оборудования.

Применительно к этим критериям запас надежности периферийных устройств приобретает решающее значение. В случаях обустройства охранными системами зон или участков с повышенными охранными требованиями или участков сложного или множественного периметра охраны к обычным детекторам или датчикам следует добавлять устройства видеонаблюдения или звукового контроля и наблюдения. При этом возможность управления этими устройствами во многом определяется архитектурой конфигурацией охраняемой зоны. Очень часто периферийные устройства размещаются на самом виду, «отпугивая» потенциального преступника. В то же время дублирующие системы, определяющие запас надежности, должны быть «спрятаны», чтобы выполнять функции контроля и охраны, не обнаруживая себя. В целом необходимость создания запаса надежности периферийных систем определяется, прежде всего, экономическими соображениями.

Как уже указывалось, вероятность отказа угрожает любому элементу системы. При этом следует дать оценку каждому элементу системы с точки зрения его влияния на систему в целом, исходя из предельно допустимого времени бездействия каждого элемента. Дополнительное (дублирующее) оборудование помогает сохранить эффективную деятельность системы, включаясь в работу либо автоматически, либо с помощью ручного управления.

Автоматический переключатель должен иметь устройство, фиксирующее выход из строя элемента и переключающее цепь на резервный элемент, что оставляет систему в целом работоспособной. Ручной переключатель является простейшим средством регулирования системы, особенно при необходимости замены вышедшего из строя элемента или установки запасных частей. Достоверность данных, воспринимаемых и передаваемых системой, чрезвычайно важный показатель надежности системы в целом. Как правило, именно эти устройства уязвимы и подвержены различного рода нарушениям, вызываемым некачественной установкой или влиянием окружающей среды. Достаточность рассредоточённость этих устройств также затрудняет процесс обнаружения и ликвидации неисправности. Метод, с помощью которого осуществляется непрерывное управления системой и достигается полная достоверность передаваемого сигнала, носит название «метод линейного контроля».

Линейный контроль электронной охранной системы заключается в контроле прохождения сигнала (обычно от датчика к приемному устройству) с выявлением нарушения цепи. При этом могут быть использованы либо аварийные переключатели, либо резервная сеть.

Особое место занимает вопрос повышения надежности видеосистем и звукопередающих систем. Главным и, пожалуй, единственным методом линейного контроля этих систем является контроль прохождения сигнала, поэтому надежность этих систем повышается путем устройства дублирующей проводки.

Все электронные охранные системы для работы снабжаются электроэнергией. Нарушение цепи питания электроэнергией может привести к отключению либо элемента, либо системы в целом. Некоторые предприятия имеют резервные электрогенераторы, включающиеся автоматически при прекращении централизованной подачи электроэнергии. Когда мощность этих аварийных генераторов достаточна, к ним может быть подсоединена и охранная сигнализация. Как правило, для включения резервного генератора требуется 15…..60 с что вполне достаточно злоумышленнику для преодоления зоны, охраняемой любыми датчиками. Поэтому почти все выносные или периферийные охранные устройства оснащены встроенными элементами питания, позволяющими устройствам некоторое время сохранять работоспособность даже при отключении централизованного электроснабжения. В некоторых случаях охранные системы могут быть запроектированы с независимым источником энергоснабжения, обеспечивающим работу системы автономно, вне связи с централизованным энергоснабжением.