Сегмент рынка
Товары
События
Д. Каткин
тех. директор MATAEL LTD
"Алгоритм безопасности" № 3 2010
Примечание: в данной статье приведены примеры с объекта в Москве, который недавно был оборудован системами безопасности.
История из жизни. Новое административное здание оборудуется комплексом систем безопасности. Системы запускаются, проверяются и стабильно работают месяц, другой, третий. Но в один прекрасный день начинается кошмарный сон для фирмы, обслуживающей комплекс систем безопасности. Системы в буквальном смысле начинают сходить с ума. Пропадают контроллеры, рушатся базы данных, СКУД отказывается загружаться, пожарные системы показывают появляющиеся и пропадающие неисправности, которых просто не существует. Техники бегают, клиент в гневе. Проверки, проверки и еще раз проверки. Пока кто-то не догадывается проверить электромагнитные поля в здании. И, как говорится, ларчик просто открывался. Оказалось, что недавно установили и запустили в эксплуатацию почти мегаваттный источник бесперебойного питания с двойным преобразованием частоты. Питание от этого ИБП распределено по всему зданию и обеспечивает напряжением 220 В все, что должно работать 24 часа в сутки 365 дней в году. Казалось бы, чего такого? Ничего особенного, кроме сильнейших наводок на все линии связи и шлейфы систем безопасности, о которых не подумали при выборе ИБП и проектировании цепей его нагрузки, ставших огромной излучающей антенной. По практическим итогам борьбы с таким проявлением технического прогресса и написана эта статья.
Любой объект, будь то офисное, больничное, производственное или жилое здание, должен быть спроектирован в соответствии со следующими стандартами, правилами и нормами, принятыми в Российской Федерации:
Что делать, если вы получили в руки объект, который необходимо снабдить системами безопасности? Во-первых, убедиться в наличии документации, удостоверяющей соблюдение приведенных правил и стандартов. Во-вторых, в любом случае использовать аппаратуру, в которой предусмотрена помехозащищенность большая, нежели предусматривается стандартами.
Борьба с помехами высокой интенсивности требует следующих мер, которые рекомендуется учесть в случае проектирования систем безопасности на объектах, уровень электромагнитных помех в которых выше, чем разрешено стандартами:
Эти методы были успешно применены на одном из объектов в Москве, который нам довелось оборудовать. На заземляющем контуре объекта присутствуют наводки от источника бесперебойного питания в диапазоне 0,1 Гц – 22 МГц напряжением до 20 В в силу конструктивной особенности ИБП – элементов развязки между «землей», приходящей к ИБП, и «землей», выходящей из ИБП внутрь объекта. Задача заземления систем безопасности состоит не только в том, чтобы обезопасить обслуживающий персонал. Надежное заземление должно обеспечивать нулевой потенциал, как по переменному, так и по постоянному току в любой точке подключения к нему на объекте. Только в этом случае возможно избежать влияния мощных помех на сигнальные линии систем безопасности. Максимальная интенсивность помех наблюдалась в частотном диапазоне 2-16 КГц. Учитывая то, что в линиях связи систем безопасности часто используются частоты данного диапазона, то их влияние вызывало кратковременные сбои в работе систем безопасности (пожарная, СКУД, видеонаблюдение, охранная система, система оповещения). Напряжение было замерено относительно специально созданного отдельного заземляющего контура. Учитывая то, что металлические кабель-каналы, в которых проложена проводка систем безопасности, подключены к такой «шумящей» земле, наводки на сигнальных цепях систем безопасности были от 3 до 20 В, что недопустимо ни по каким стандартам. В некоторых местах объекта металлические кабель-каналы были вообще не подключены к заземлению. Учитывая то, что в них были уложены также кабели «шумящего» источника бесперебойного питания, на «нулевом» проводе которого присутствует напряжение помех до 40 В, данные кабель-каналы сами по себе становились источниками кондуктивно-индуктивных помех. Далее приведена амплитудно-частотная характеристика замеренных помех:
На рисунке 1 вы видите амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) помех, снятую на заземляющем контуре оборудуемого объекта (уровень помех на данной картинке не является истинным, так как замерялся через дополнительные делители с целью получения вида АЧХ). Размах данных помех, замеренный осциллографом, доходит до 20 В.
Для сравнения на рисунке 2 привожу АЧХ, снятую на заземляющем проводе на объекте компании Amdocs в Израиле. Единственная ярко выраженная помеха находится на частоте 50 Гц, и размах ее всего 50 милливольт в точке подключения к шасси пожарной системы. Несмотря на то, что объект очень насыщен цифровой, электромеханической и прочей аппаратурой, нет ни одной системы безопасности, которая бы страдала от помех. Несмотря на использование обычных неэкранированных проводов. (Уровень помех на данной картинке не является истинным, так как замерялся через дополнительные делители с целью получения вида АЧХ)
Несмотря на то, что на данном объекте источник помех так и не устранен, нам удалось избежать влияния данных помех на работу системы пожарной сигнализации, снизив их до технически допустимых уровней в цепях системы пожарной сигнализации. На данный момент, учитывая некачественный контур заземления объекта и то, что источник бесперебойного питания продолжает шуметь, наводки, замеренные на сигнальных цепях пожарной сигнализации, составляют 2,5-3 В, что в 50-60 раз больше разрешенного по стандарту ГОСТ Р 51317.2.5-2000, и при этом система работает стабильно.
Отдельно хотелось бы отметить, что органам, занимающимся внедрением стандартов, следует учитывать особенности построения систем пожарной сигнализации. Ввиду того, что гальванической развязки между заземлением и цепями системы не существует, хотелось бы видеть стандарты, устанавливающие реальные допустимые уровни помех и разграничение применения проводных и беспроводных систем по уровню собственной безопасности.
Принимаем во внимание следующее:
Далее приводятся несколько фотопримеров правильного построения цепей заземления и других подключений.
На данном примере (рис. 3) с другого объекта (в Израиле) показано, как перед каждым распределительным шкафом установлена шина для выравнивания потенциала проводов контура заземления. Данные провода в Израиле всегда устанавливаются без изоляции, так как на них всегда нулевой потенциал.
Каждый металлический кабель-канал обязательно жестко подключается к контуру заземления специальным крепежом, как показано на рисунке 4. На данном примере – хомутом с гайками и подошвой. Данные кабели также соединены с арматурой здания.
На рисунке 5 показано подключение контура заземления к шасси прибора приемно-контрольного пожарного. Заземление подключено к шасси, а потом распределяется от данной точки к остальным цепям, требующим заземления.
Экран провода связи линии RS485 подключается в точке, обозначенной «shd» (рис. 6), но не к заземлению. Также виден переключатель SW2, который переводится в положение END REM в случае, если модуль является последним на радиальном шлейфе связи.
На рисунке 7 желто-зеленым цветом обозначены провода заземления, черным – экранировка кабелей связи между модулями системы, красным – провода адресных и безадресных шлейфов, к которым подключены пожарные извещатели.
В заключение хотелось бы сказать, что только четкое соблюдение стандартов проектировщиками, монтажниками и покупателями всех систем, установленных на объекте, избавляет от непредвиденных проблем, борьба с которыми отнимает иногда больше времени и средств, нежели проектирование и установка. И только от органов стандартизации зависит, насколько данные стандарты учитывают наличие на защищаемых объектах оборудования, о котором еще и не мечтали в 70-90-х годах, а то и на пороге тысячелетий.
Поделиться:
О проекте / Контакты / Политика конфиденциальности и защиты информации