Úvodní stránka :: Ostatní :: Princip fungování EZS

Letectví Koníci Ostatní

Princip fungování EZS

Elektronické zabezpečovací systémy (EZS) začínají být v dnešní době téměř standardním zařízením montovaným nejen u novostaveb, ale i u starších bytů, rodinných domů, skladů a areálů. Hlavním důvodem pořízení není jen vyšší kriminalita a s tím i spjatý pocit bezpečí, ale také nižší náklady na pořízení těchto systémů.
V tomto článku bychom Vám chtěli přiblížit nejen, jak systém EZS funguje a z čeho se skládá, ale také Vám poskytnout základní informace týkající se norem, instalace, revizí a možností využití.

Co je EZS

Systém EZS je soubor čidel, tísňových hlásičů, ústředen, prostředků poplachové signalizace, přenosových zařízení, zapisovacích a ovládacích zařízení, jejichž prostřednictvím je opticky nebo akusticky signalizováno na určeném místě narušení střeženého objektu nebo prostoru.
V anglicky psané literatuře a nově i v českých normách se můžete setkat se zkratkou I&HAS (Intruder and Hold-up Alarm System – volně přeloženo: poplachový systém pro detekci vniknutí a přepadení).

Stupně zabezpečení

Výběr systému EZS je úzce spjat se stupněm zabezpečení. V podstatě stupeň zabezpečení nám udává, jaký systém bude nainstalován. Tuto informaci je nutné znát ještě před samotným výběrem systému. Existují čtyři stupně zabezpečení, které jsou dané normou ČSN EN 50131-1:

Stupeň 1: Nízké riziko – vetřelec nebo lupič má malou znalost systému EZS, má k dispozici omezený sortiment snadno dostupných nástrojů.

Stupeň 2: Nízké až střední riziko – vetřelec nebo lupič má omezené znalosti systémů EZS a používají běžného nářadí a přenosných nástrojů.

Stupeň 3: Střední až vysoké riziko – vetřelec nebo lupič jsou obeznámeni se systémy EZS a mají rozsáhlý sortiment nástrojů a přenosných elektronických zařízení.

Stupeň 4: Vysoké riziko – používá se, má-li zabezpečení prioritu před všemi ostatními hledisky. Předpokládá se, že vetřelec nebo lupič jsou schopni nebo mají možnost zpracovat podrobný plán vniknutí a mají kompletní sortiment zařízení včetně prostředků pro náhradu rozhodujících komponentů systému EZS.

U stupně 3 a 4 musí být detektory vybavený funkcí maskování pro detekci zakrytí. U stupně 4 musí být vybaveny prostředky pro detekci podstatného snížení specifikovaného dosahu.

Jednotlivé prvky zabezpečovacího systému

Ústředna EZS

Ústředna EZS je srdcem celého zabezpečovacího systému. Jedná se o zařízení, které vyhodnocuje stavy posílané z různých detektorů, přístupových klávesnic a na základě nastaveného programu reaguje daným způsobem, např. vyhlásí poplach, spustí sirénu, odblokuje určitou zónu.
Po technické stránce se jedná o plošný spoj skládající se z napájecí části, vstupů jednotlivých zón, do kterých jsou připojené jednotlivé detektory, výstupů pro komunikační prostředky (GSM modul, modul pro připojení na pult centrální ochrany) a systémových konektorů, přepínačů pro nastavení systému. Ústředna napájí také samotné detektory.
Ústředna by měla být umístěna na nejlépe chráněném místě. Umísťuje se do instalačních boxů, u kterých jsou dvířka opatřena tamper kontaktem.

EZS ústředna Digiplex EVO192

EZS ústředna Digiplex EVO192

Rozdělení ústředen

Napájení

Napájecí obvody v ústřednách EZS slouží jednak k napájení samotné ústředny, tak i jednotlivých prvků (detektorů, klávesnic atd.). Používá se napájení 12V DC.
Systém EZS musí být schopen pracovat i při výpadku elektrického proudu, ať již v důsledku poruchy nebo narušení. Záloha energie je realizována pomocí bezúdržbových olověných akumulátorů. Zdroj ústředny musí být schopný dodávat elektrický proud, který je dán součtem všech proudových odběrů jednotlivých prvků a zároveň musí být schopen dodávat proud pro dobíjení akumulátoru v daném čase, který je stanoven normou.
Požadované minimální doby napájení náhradním napájecím zdrojem nabíjeným ústřednou EZS dle normy ČSN EN 50131-1 pro jednotlivé stupně jsou:

Stupeň 1 Stupeň 2 Stupeň 3 Stupeň 4
Doba v hod. 12 60

Norma ČSN EN 50131-1 také stanovuje dobu nabíjení akumulátoru do hodnoty 80% nabití pro ústředny EZS:

Stupeň 1 Stupeň 2 Stupeň 3 Stupeň 4
Maximální doba
pro dobití v min.
72 24

Klávesnice

Klávesnice slouží k obsluze a informování o stavu systému EZS. Také se využívá k jednoduchému programování systému. Klávesnice rozdělujeme na dva typy:

LCD klávesnice

LCD klávesnice Paradox 641

U některých systémů jde klávesnice doplnit o přístup pomocí bezdrátových karet nebo klíčenek. Nejvíce používaným systém jsou tzv. RFID čipy.
Výběrem ústředny EZS si i vybíráme dané typy klávesnic, bohužel nelze kombinovat klávesnice s různými typy systémů EZS. Někdy dokonce nejsou kompatibilní ani klávesnice mezi systémy jednoho výrobce.

Detektory

Detektor je zařízení, které monitoruje stav hlídaného prostředí a pokud jsou splněna předem stanovená kritéria, vyhlásí narušení, které pak vyhodnotí ústředna.
Na rozdíl od klávesnic můžeme detektory volit i od jiných výrobců. Většina detektorů je certifikována pro použití u jakéhokoliv standardně řešeného systému EZS. Napájení i řešení komunikace je dáno normou. Důležité je, aby byl detektor vybaven relátkem ve stavu NC (Normaly Closed). Existují a hojně se používají také systémové detektory, které komunikují přes sběrnici (BUS). Vždy je můžeme použít jen s daným systémem. To samé platí pro detektory bezdrátové.

Z hlediska umístění detektorů je můžeme rozdělit do dvou základních skupin:

  1. Vnitřní detektory
  2. Venkovní detektory
Detektory

Detektory: z leva - 1. PIR detektor PRO Plus, 2. Venkovní detektor DG85, 3. PIR + MW detektor 525DM Vision, 4. detektor tříštění skla 457 Glasstrek, 5. infrazávora Quad PB100TD, 6. magnetický kontakt FM102.

Dle funkce rozdělujeme detektory následovně:

Detektor pohybu PIR

Detektor je založen na principu pasivního infračerveného snímání pozadí. Reaguje na pohyb „tepelného objektu“. V případě, že objekt vstoupí do dosahu detektoru, dojde k nárůstu IR signálu, pokud osoba vystoupí, dojde k poklesu signálu. Tyto výkyvy signálu čidlo zpracovává a vyhodnocuje s ohledem na eliminaci vyhlášení falešného poplachu a informaci posílá ústředně.
Samotné čidlo se skládá ze dvou částí: infračerveného senzoru, který snímá pohyb, a čočky, která určuje úhel a dosah detektoru. U některých čidel jsou tyto čočky vyměnitelné.
Existuje provedení PIR detektorů i pro venkovní použití. V principu se jedná o stejné čidlo, které je navíc vybaveno IP krytím a sluneční clonou.
Při instalaci těchto detektorů je třeba dávat pozor, aby čidlo nesměřovalo k silným zdrojům infračerveného záření např. topení, krby, nebo přímo okno v místnosti. Venkovní PIR detektory se doporučuje montovat na pevný podklad, aby nedocházelo ke chvění detektoru např. větrem.

Detektor pohybu MW

Detektor je založen na principu Dopplerova jevu. Obsahuje vysílač a přijímač mikrovlnného signálu (cca 10GHz). Při pohybu objektu se mění vlnová délka signálu vysílaného z vysílače oproti signálu přijímaného přijímačem a detektor tento stav vyhodnocuje jako poplach.
Nevýhodou těchto detektorů je, že dokáží detekovat kovové předměty i na větší vzdálenost, což může vyvolávat falešné poplachy. Další nevýhodou je pronikání signálu sklem, sádrokartonem, dřevem, což opět způsobuje falešné poplachy. Díky této vlastnosti se mohou dokonce dva detektory přes zeď navzájem ovlivňovat. Tyto negativní vlastnosti MW detektorů řeší tzv. kombinovaný detektor PIR + MW.

Detektor pohybu PIR + MW

Kombinované detektory PIR + MW se používají v prostorech, kde se mohou projevovat negativní vlastnosti detektorů PIR nebo MW. Čidlo obsahuje jak detekci PIR, tak MW a poplach je vyhlášen jen v případě, že oba senzory zaznamenají pohyb v hlídané zóně.

Detektor tříštění skla

Detektory tříštění skla pracují na principu vyhodnocení charakteristické části zvuku a tlakové vlny, která vzniká při rozbití skla. Detektor obsahuje mikrofon a vyhodnocovací jednotku, která vyhodnotí časový průběh a intenzitu zvuku a na základě těchto informací vyhlásí poplach.
Důležitými parametry při výběru těchto detektorů jsou: zda detektor umí detekovat rozbití skla s bezpečnostní fólií, jaká je minimální plocha tabule skla, jaká je instalační vzdálenost detektoru od skleněné plochy. Žaluzie nebo rolety mohou také ovlivnit funkčnost detektoru.
Pro testování funkčnosti detektorů tříštění skla slouží akustický testovací přístroj, který je k daným čidlům dodávaný výrobcem.

Infrazávora

Infrazávora pracuje na principu detekce infračerveného paprsku z vysílače. Detektor se skládá ze dvou částí: z vysílače IR paprsku a z přijímače. Poplach nastane v případě, že je paprsek mezi vysílačem a přijímačem přerušen.
Infrazávory se používají jak ve vnitřních prostorech pro detekci průchodu osob určitou plochou, nebo ve venkovním prostředí jako perimetrická ochrana pozemku. Jejich dosah je až 100m.

Infrazávory můžeme rozdělit na několik typů:

Magnetický kontakt

Magnetické kontakty se používají na plášťovou ochranu objektu. Instalují se na dveře nebo okna. Vyrábějí se ve dvou variantách: zapuštěné – které se umísťují přímo do rámu dveří nebo oken. A povrchové magnetické kontakty, které se instalují na rám (na povrch).
Technicky je magnetický kontakt řešen pomocí jazýčkového relé, které reaguje sepnutím na přiložení magnetu. Zařízení nepotřebuje žádné napájení.

Akustická signalizace

Akustickou signalizací jsou myšleny sirény, které jednak upozorňují na narušení objektu a zároveň znepříjemňují pobyt narušitele na daném místě. Rozdělujeme je dle použití na vnitřní a venkovní.
Vnitřní sirény jsou většinou realizovány piezoměničem. Mohou být doplněny akustickou signalizací, např. stroboskopicky blikající LED diodou.
U venkovních sirén se používá magnetodynamický měnič doplněný záložním akumulátorem. Venkovní sirény by se měli instalovat do takové výšky, aby nebyla pro vetřelce jednoduše dosažitelná.

Siréna

Venkovní siréna Teknim 720WR

Normy zabývající se systémy EZS

Technické normy nám stanovují určité technické informace, které vedou k normalizaci a pořádku v daném oboru a to v mezinárodním, národním nebo podnikovým měřítku. V oboru EZS začaly normy vnikat pod záštitou Evropské komise pro normalizaci v elektrotechnice (CENELEC - Comité Européen de Normalisation Électrotechnique) jejichž členem je i Česká republika. Skupina, která se zabývá systémy EZS, je TC79. Jejím úkolem je:

Tyto úkoly se přímo promítají do norem, které CENELEC vydává, a které Česká republika používá. Seznam norem vztahujících se k systému EZS je vypsán přehledně v tabulce níže:

Norma Týká se
ČSN EN 50 130 Poplachové systémy
ČSN EN 50 131-1 Systémové požadavky
ČSN EN 50 131-2 Detektory narušení
ČSN EN 50 131-3 Ústředny
ČSN EN 50 131-4 Výstražná zařízení
ČSN EN 50 131-5 Požadavky na zařízení využívající bezdrátové připojení
ČSN EN 50 131-6 Napájecí zdroje
ČSN EN 50 131-7 Pokyny pro aplikace
ČSN EN 50 131-8 Zamlžovací bezpečnostní systémy
ČSN EN 50 136-1 Poplachové přenosové systémy a zařízení
ČSN EN 50 134 Systémy přivolání pomoci
ČSN EN 50 136 Poplachové přenosové systémy a zařízení

Prohlášení o shodě

Každá součást systému musí být opatřena označením CE, které nám dokládá, že na dané zařízení bylo vystaveno prohlášení o shodě. Prohlášení o shodě vydává výrobce nebo dovozce a je velmi důležité si je před nákupem zařízení vyžádat.

Odborná způsobilost

Odborná způsobilost je potřebná pro podnikání v oblasti poplachových systémů a je vymezena živnostenským zákonem: 455/1991 Sb. a pozdější novelou 278/2008 Sb. ve článku č. 3. Jedná se o živnost koncesovanou.

Znění článku 3 zákona 278/2008:

Poskytování technických služeb k ochraně majetku a osob.
Projektování, montáž, kontrola, údržba a opravy elektronických poplachových systémů (zejména systémů zabezpečovacích, tísňových, protipožárních, kontroly vstupu, přivolání pomoci, integrovaných a kamerových), určených k ochraně majetku a osob před neoprávněnými zásahy, včetně poplachových systémů a zařízení umožňujících sledování pohybu a projevů osob v objektech a jejich okolí. Montáž, opravy, údržba, revize a správa mechanických zábranných systémů, dodatečně zvyšujících účinnost běžných standardů zabezpečení majetku a osob.
Je požadována zvláštní způsobilost:

Procesy a dokumentace

Samotný proces realizace zabezpečovacího systému je zobrazen na diagramu. Před samotnou montáží musí být proveden návrh systému s bezpečnostním posouzením (do jakého stupně zabezpečení bude systém patřit). Dále musíme určit, jaký konkrétní systém budeme instalovat, posoudit ho po technické stránce vzhledem k objektu a ze zpřesněného návrhu a plánu instalace vytvořit nabídku. Po samostatné montáži musí být provedena kontrola a funkční zkouška, které se předá stanovenou písemnou formou uživateli. Systém se dle podmínek uvede nejprve do zkušebního provozu a následně do ostrého.

Proces návrhu a realizace:

  1. Návrh sytému
  2. Bezpečnostní posouzení
  3. Návrh skladby systému
  4. Příprava realizace
  5. Technické posouzení objektu
  6. Zpřesněný návrh systému
  7. Plán montáže
  8. Montáž
  9. Kontrola provedení montáže, funkční zkouška, uvedení do provozu
  10. Dokumentace skutečného stavu

Důležitým prvkem každé instalace jsou pravidelné funkční zkoušky systému, které by se měly provádět minimálně jednou za rok. Tím jednak předejdeme technickým problémům, které mohou nastat (např. výměna baterií u bezdrátového systému, snížená schopnost čidla reagovat atd.). V případě narušení systému a např. krádeži majetku nám doklad o provedené funkční zkoušce pomůže i s pojistným plněním.

Instalace, možnosti využití systému EZS

Při instalaci systému EZS je třeba dávat pozor na několik důležitých pravidel, které jsou popsány níže.
Na schématickém obrázku jednoduchého bytu jsou zobrazeny některé zákonitosti, na které při instalaci systému EZS musíme brát zřetel.
Na vchodových dveřích je nainstalován magnetický kontakt, který hlídá vchod. Klávesnice umístěná na chodbě je hlídaná samostatným detektorem. Při vstupu do budovy je samotné vyhlášení poplachu detektorem opožděno. Důvodem je možnost vypnutí alarmu majitelem bez vyhlášení poplachu. Doba prodlevy by měla být nastavena dle vzdálenosti od vstupních dveří k ovládací klávesnici. Ostatní detektory jsou v případě zahlídání aktivní bez zpoždění. Každé zařízení, související s provozem systému EZS (jako jsou klávesnice, samotná ústředna, rozbočovací krabice, posilovací zdroje) je nutné mít pod dohledem detektorů.
Dalším důležitým pravidlem je, aby PIR detektory pohybu nemířily přímo do oken, nebo na různé zdroje tepla, jako jsou radiátory, krby. Problémy mohou nastat i v případě, že je v pokojích nainstalované podlahové vytápění. V případě, že detektor nelze umístit tak, aby byly splněny všechny podmínky pro správnou funkčnost, je třeba použít speciálních čidel nebo podmíněného programování.
Velké problémy nastávají při samotném nastavování komunikace přes GSM komunikátor na centrální pult ochrany nebo pro spojení s Vaším mobilním telefonem, PDA atd. Je důležité, aby v prostoru instalace GSM komunikátoru (většinou je součást ústředny) byl dobrý signál. Doporučuje se, aby se pohyboval ve vyšších hodnotách – kolem 80%. V případě špatného signálu, který vypadává, ústředna vyhlašuje plané poplachy.

Schéma instalace systému EZS

Schématický obrázek instalace systému EZS u jednoduchého bytu.

Kabeláž

Na instalaci se používají sdělovací kabely o minimálním průměru 0,22 mm. K napájení je třeba používat zesílené kabely, nejčastěji o průměrech 0,5 – 1 mm. Existují kabely přímo určené pro systémy EZS, které obsahují vodiče pro přenos dat a zesílené napájecí v jednom plášti. V případě větvení kabeláže, je důležité používat krabice s tamper kontaktem.

Bezdrátová instalace

Bezdrátové instalace EZS se většinou používá u objektů, u kterých nelze použít kabeláže, ať je to s důvodu finančních nebo technických. Jednotlivé prvky ústředny jsou propojeny bezdrátovým přenosem pracujícím na frekvencích 433MHz nebo 868Mhz, který je zašifrován. Každé zařízení je napájeno svým vlastním zdrojem, nejčastěji baterií.
Před samotnou instalací doporučujeme provézt měření, které zjistí, zda vůbec může být v objektu bezdrátová technologie použita. Nejjednodušší variantou je vyzkoušet systém ještě bez samotné pevné instalace např. na zeď. V mnoha případech se může stát, že signál z detektoru se díky rušení nebo překážce k ústředně vůbec nedostane. Také signál může být natolik slabý, že může vykazovat poruchy a tím vyhlašovat planý poplach. V případě slabého signálu dochází i k rychlejšímu vybíjení baterií.

Možnosti využití systému EZS

Systém EZS lze využít i k jiným účelům než je samotné zabezpečení budovy. Pro tyto účely se vžilo označení technologická zóna nebo pro zapojení požárních detektorů požární zóna.
Technologické zóny se většinou využívají k automatizaci nějakého procesu v objektu. Nejčastěji se jedná o ovládání klimatizace, hlídání teploty, zapínání kotle, hlídaní stavu vody ve studni atd. Většinou se dané čidla či zařízení připojují přes PGM výstup.
Jinak se řeší tzv. požární zóna, která hlídá pomocí požárního detektoru, zda v objektu nevznikl požár. Požární čidlo má výstup relátko typu NO (Normaly Open) a přes něj se připojí do EZS ústředny. Tyto požární čidla mohou nahradit autonomní hlásiče, které jsou povinné instalovat do nových obytných prostor. Výhodou je, že ústředna dokáže majitele upozornit o požáru i na dálku (např. přes GSM).

Názvosloví

BUS
- systémová sběrnice používaná pro obousměrnou komunikaci mezi jednotlivými prvky systémů EZS. Každý systém používá svůj typ kódování a také má daný počet vodičů, po kterých komunikuje.
MW
(micro wave) – jedná se o označení detektorů pracujících na vlnových délkách kolem 10 GHz. Princip spočívá ve využití Dopplerova jevu.
NC/NO
(normaly close / normaly open) – Jedná se o způsob fungování relé u detektoru. U NO je relé v klidovém stavu sepnuto a při vyhlášení poplachu se otevírá. To se používá u standardních detektorů. Naopak u požárních detektorů se používá NC, kde je v klidovém stavu relé rozepnuto a v případě vyhlášení se sepíná.
PCO
(pult centrální ochrany) – trvale obsluhované vzdálené středisko, do kterého se předávají informace týkající se stavu jednoho nebo více systémů EZS.
PGM
(ProGramable output) – programovatelný výstup, přes který může ústředna ovládat jiná zařízení, jako je například klimatizace, topení, garážová vrata, atd. Realizace je provedena tranzistorem s otevřeným kolektorem nebo v provedení relé.
PIR
(Passiv Infrared Reciever) – typ detektoru pracujícího v infračerveném pásmu.
RFID
(Radio Frequency Identification) – bezkontaktní typ čipů pracující na krátkou vzdálenost. Existují ve formě karet nebo tzv. kapek (přívěšků).
TAMPER
- sabotážní kontakt, který hlídá jednotlivé prvky EZS (od krabic ve zdech, jednotlivá čidla nebo box s ústřednou proti neoprávněnému vniknutí).

Závěr

Ve článku byly uvedeny základní principy fungování systému EZS, popisu jednotlivých prvků a částečně i vysvětlení postupů jakým způsobem se má při navrhování a instalacích postupovat. Dále zde byly popsány základní normy vztahující se k zabezpečení objektů. Jsou to informace, které by měla každá montážní firma, zabývající se instalací těchto systémů, znát a ostatním lidem by měla pomoci v základní orientaci v tomto oboru.
V závěru tohoto článku, bych Vám chtěl poradit jednu důležitou radu. Možná nejdůležitější. Vždy vybírejte systémy zabezpečení, které jsou prověřené, splňují všechny normy a jsou pro Vás pochopitelné po stránce nastavení a samozřejmě instalace. U těchto systémů by to nemělo být jen o ceně, ale hlavně o spokojenosti klienta a tím i Vás.

Kam dále:

  1. Zpět na: Ostatní

Informace

Aktualizováno: 28.3.2013
Napsáno pro: ELKOV elektro a.s.