(PDF) Zabezpieczenia techniczne w bezpieczeństwie antyterrorystycznym budynków użyteczności publicznej

Jarosław Stelmach

Przemysław Szczuka

Marcin Kożuszek

ZABEZPIECZENIA TECHNICZNE

W BEZPIECZEŃSTWIE

ANTYTERRORYSTYCZNYM

BUDYNKÓW UŻYTECZNOŚCI

PUBLICZNEJ

Wrocław 2020

Redakcja naukowa:

dr inż. Jarosław Stelmach

Przemysław Szczuka

Marcin Kożuszek

Recenzent:

prof. dr hab. Tomasz Aleksandrowicz

Projekt okładki:

Patryk Obiała

Zdjęcie na okładce:

pixabay.com – AJS1

Safety Project Stelmach Jarosław

Wrocław 2020

ISBN: 978-83-952538-1-2

Publikacja przygotowana w Wydawnictwie Safety Project

ul. Czarnuszkowa 3/4, 51-180 Wrocław

tel. 531419151, e-mail: kontakt@safetyproject.pl

Spis treści

Wstęp …..…………………………………………………………. 5

1. Jarosław Stelmach – Safety Project

Zamachy terrorystyczne jako zagrożenie dla budynków

użyteczności publicznej………………………..…….…… 7

2. Przemysław Szczuka – Carrier Fire&Security

Systemy sygnalizacji włamania i napadu……….……… 67

3. Cezary Mecwaldowski

Zabezpieczenia w ochronie obwodowej………….…….. 88

4. Adam Osowski – Interfach Sp. j.

Telewizja dozorowa CCTV………..………………..…... 99

5. Piotr Ejma-Multański – Carrier Fire&Security

Systemy sygnalizacji pożaru – urządzenia wykrywające

zjawiska pożarowe ………..………………….………... 185

6. Tadeusz Markiewicz – Quality07 Sp. j.

Detekcja zasysająca a wczesna detekcja dymu...……... 193

7. Jarosław Jaźwiński – DFE Security Sp. z o.o.

Blokady drogowe i zapory antyterrorystyczne jako

elementy zapewniania bezpieczeństwa w obiektach

użyteczności publicznej.……..…………………….…... 202

8. Elżbieta Jakubiak – TKM Consulting

Kamery kontrolujące prawidłową temperaturę

ludzkiego ciała………..…………………………….…... 235

5

Wstęp

Oddajemy w ręce czytelnika lekturę monografii poświęconej

zagadnieniom wykorzystania zabezpieczeń technicznych w zapewnieniu

bezpieczeństwa, w tym antyterrorystycznego, budynków użyteczności

publicznej. Wydaje się, że tematyka tomu jest aktualna jak nigdy dotąd.

Od wielu lat następuje bowiem dynamiczny rozwój branży technicznej

w sektorze ochrony i bezpieczeństwa. Dzisiaj już w zasadzie nie można

nawet wyobrazić sobie zaprojektowania systemowych rozwiązań

ochronnych bez wykorzystania elementów zabezpieczeń technicznych.

Istnieją nawet teorie i zaawansowane działania, by to właśnie technika

całkowicie zastąpiła człowieka w realizacji zadań z obszaru bezpieczeństwa

obiektów użyteczności publicznej. W ocenie autorów jest to oczywiście

możliwe, jednak budowanie wielu rozwiązań w zakresie na przykład

reagowania na różnego rodzaju incydenty, będzie nadal wymagało

zaangażowania zasobów ludzkich – najczęściej w postaci pracowników

ochrony czy instytucji bezpieczeństwa narodowego. Obserwując zatem

zachodzące zmiany oraz tendencje w obszarze bezpieczeństwa,

zdecydowaliśmy się przygotować książkę, która w sposób przystępny

i zarazem merytoryczny oraz ciekawy przedstawi najnowsze rozwiązania

w zakresie zabezpieczeń technicznych stosowanych w bezpieczeństwie

obiektów. Podkreślamy w tytule, że odnosimy się w monografii

do wszelkich zagrożeń, dotyczących budynków użyteczności publicznej,

ze szczególnym uwzględnieniem specyfiki terroryzmu. Należy pamiętać

przy tym, że w tym wypadku traktujemy terroryzm w ujęciu wąskim.

Nie rozpatrujemy bowiem zagadnienia jako zjawiska przemocy politycznej,

a bardziej jako zamach terrorystyczny z jego bezpośrednimi

konsekwencjami w postaci ofiar i zniszczeń materialnych. Dowiązując

się przy tym do metod działania sprawców, a nie ich motywacji, sprawiamy,

że proponowane rozwiązania mają charakter uniwersalny. Bo przecież

w budowaniu systemowych rozwiązań ochronnych nie ma większego

znaczenia czy przygotowywany system bezpieczeństwa jest projektowany

na wypadek ataku sprawcy terrorystycznego czy niepoczytalnego.

Oczywiście w kontekście wybranych elementów reagowania na tego typu

zdarzenia, należy mieć na uwadze motywację agresora, ale w większości

przypadków rozwiązania na wypadek zamachów terrorystycznych

można z powodzeniem wykorzystać w ochronie przed przestępcami

kryminalnymi lub niepoczytalnymi właśnie.

6

Do projektu zaprosiliśmy

1

ekspertów reprezentujących wiodące

firmy branży zabezpieczeń technicznych. Przygotowane przez nich teksty

są merytoryczne, a co więcej, poparte konkretnymi przykładami

wykorzystania określonych rozwiązań na rzecz wybranych zagrożeń.

Wszystko to jest wzbogacone ilustracjami i materiałami poglądowymi,

które pozwalają lepiej zrozumieć oraz wyobrazić sobie działanie

określonych urządzeń. Na kolejnych stronach publikacji zapoznacie

się Państwo z tematyką dotyczącą projektowania i funkcjonowania

systemów sygnalizacji włamania i napadu, którą przedstawił Przemysław

Szczuka z firmy Carrier Fire&Security. W rozdziale trzecim

ekspert ds. bezpieczeństwa Cezary Mecwaldowski opisał problematykę

ochrony obwodowej. Ciekawym zagadnieniem, opracowanym przez

Adama Osowskiego z firmy Interfach Sp. j., jest stosowanie systemów

telewizji dozorowej w kreowaniu bezpieczeństwa obiektów użyteczności

publicznej. Kolejny autor, Piotr Ejma-Multański

z firmy Carrier Fire&Security, przedstawił ogólną charakterystykę

systemów sygnalizacji pożaru. W rozdziale szóstym autorstwa

Tadeusza Markiewicza z firmy Quality07 Sp. j. opisano możliwości

zastosowania detekcji zasysającej w wykrywaniu pożarów. Rozdział

siódmy opracowany przez Jarosława Jaźwińskiego z DFE Security dotyczy

wykorzystania blokad drogowych i zapór antyterrorystycznych w ochronie

obiektów przed atakami z użyciem pojazdów. Na uwagę zasługuje również

bardzo aktualny dziś temat kamer termowizyjnych przygotowany

przez Elżbietę Jakubiak z firmy TKM Consulting.

W imieniu wszystkich Autorów życzymy Państwu owocnej

i interesującej lektury, która mamy nadzieję przełoży się na pomysły

i konkretne działania wdrożeniowe w zakresie budowania

bezpieczniejszego środowiska obiektów użyteczności publicznej.

Ocenę niniejszej publikacji pozostawiamy natomiast czytelnikowi licząc

na przekazywanie konstruktywnych uwag i spostrzeżeń na adres wydawcy

niniejszej książki

2

.

Jarosław Stelmach

Przemysław Szczuka

Marcin Kożuszek

1

Pomysłodawcą i koordynatorem projektu jest firma doradczo-szkoleniowa

Safety Project. Więcej na: https://safetyproject.pl.

2

Uprzejmie prosimy o kierowanie wszelkich uwag czy zapytań na adres mailowy

wydawcy: Safety Project – kontakt@safetyproject.pl.

7

Rozdział 1. Zamachy terrorystyczne jako zagrożenie

dla budynków użyteczności publicznej

mjr rez. dr inż. Jarosław Stelmach – Safety Project

Wiek XX i XXI to czas dynamicznego rozwoju. Czas, w którym

potroiła się liczba ludności, siedmiokrotnie wzrosło zużycie wody,

a pięciokrotnie globalna produkcja przemysłowa. Niektóre dziedziny

takie jak technologia komputerowa lub telekomunikacyjna rozwinęły

się w tempie nieznanym dotąd w historii cywilizacji. Produkcja rolnicza

przeżyła również swój największy rozkwit. Dodatkowo, dzięki

nieograniczonym możliwościom przemieszczania się, świat wydaje

się jakby mniejszy i sprowadzony został do terminu „globalnej wioski”

3

.

Wraz z rozwojem cywilizacyjnym, zmianie ulegały również

wyzwania i zagrożenia dla poszczególnych państw oraz dla bezpieczeństwa

globalnego. To one spowodowały zmianę w podejściu do problematyki

bezpieczeństwa, a ich wielość i różnorodność sprawiły, że bezpieczeństwo

dzisiaj musi być wieloobszarowe. Obok zagrożeń militarnych współcześnie

dominują następujące kategorie zagrożeń:

• zagrożenia naturalne (zjawiska związane z działaniem natury);

• zagrożenia techniczne (są one związane z rozwojem

cywilizacyjnym i gospodarczym);

• terroryzm;

• międzynarodowa przestępczość zorganizowana;

• niekontrolowany przepływ broni masowego rażenia;

• niekontrolowana i nielegalna migracja ludności;

• wysoka liczba konfliktów lokalnych o zróżnicowanym podłożu

4

.

Nie jest to katalog zamknięty i w zależności od czasu oraz miejsca

występowania, niektóre z wymienionych zjawisk będą miały charakter

wiodący lub mogą pojawiać się w ograniczonym zakresie.

Niektóre z wymienionych powyżej kategorii mogą stanowić

zagrożenie dla bezpieczeństwa Rzeczypospolitej Polskiej w wymiarze

narodowym lub międzynarodowym. Jednym z wiodących współcześnie

niebezpieczeństw jest bez wątpienia terroryzm. Jest on zjawiskiem

3

Z. Kundzewicz, P. Kowalczak, Zmiany klimatu i ich skutki, Poznań 2008, s. 11,

za M. Kulczycki, M. Żuber, Dylematy współczesnego bezpieczeństwa, s. 12.

4

Zob. T. Bąk, Terroryzm zagrożeniem bezpieczeństwa świata i Polski, [w:] Oblicza

terroryzmu, red. T. Bąk, Kraków, Rzeszów, Zamość 2011, s. 10.

8

nierozerwalnie związanym ze współczesną cywilizacją. Strach i trwoga

wywoływana wśród rządzących, elit politycznych, sfer biznesu i zwykłych

obywateli, nie mających nic wspólnego z polityką, są wynikiem

są wszechobecne po kolejnych zamachach terrorystycznych. Ofiary takich

zdarzeń są liczone w tysiącach oraz codzienne doniesienia medialne

na temat coraz to nowych metod i narzędzi, jakimi posługują

się zamachowcy sprawiają, że zjawisko terroryzmu stało się wszechobecne,

nie tylko w państwach regionach lub na świecie, ale stało się obecne

również w umysłach współcześnie żyjących ludzi

5

.

Rozpatrując zagrożenie terroryzmem dla Polski proponuje

się rozważyć trzy jego aspekty, różniące się pomiędzy sobą charakterem

a także sposobem oceny:

6

• zagrożenie terroryzmem międzynarodowym;

• zagrożenie terroryzmem rodzimym;

• zagrożenie zamachami terrorystycznymi.

Zagrożenie terroryzmem międzynarodowym jest wynikiem

globalnego i regionalnego zagrożenia w skali świata i Unii Europejskiej.

Jak pokazują statystki każdy kraj jest zagrożony terroryzmem

międzynarodowym, a liczba 90 państw na świecie zaatakowanych przez

terrorystów w 2012 roku najlepiej to potwierdza. Jesteśmy członkiem

wspólnoty europejskiej i z pewnością zagrożenia wspólnotowe dotyczą

również polskich obywateli. Zdaniem K. Liedela: „Polska jest częścią

pewnego kręgu kulturowego, kręgu zasad, którym obecny,

międzynarodowy terroryzm wydał wojnę. Stąd możliwości dokonania

zamachu na terenie naszego kraju, jak i na naszych obywateli poza jego

granicami. Uczestnictwo w konkretnych sojuszach jedynie zwiększa

ryzyko, ale go nie generuje. Pozostaje jednak otwartą kwestia naszej

atrakcyjności jako celu ataków terrorystycznych. Wydaje się dziś, że jako

kraj nie jesteśmy bezpośrednim celem dla terrorystów. Znany jest także

ciepły stosunek Polaków do krajów muzułmańskich. Istnieją lepsze

z ich punktu widzenia cele ataków. Nie wolno jednak zapomnieć, że atak

na nasz kraj może być przesłaniem lub formą nacisku skierowaną nie wprost

do polskiego rządu lub społeczeństwa, ale do ciał globalnych, w których

5

Zob. K. Jałoszyński, Współczesny wymiar antyterroryzmu, Warszawa 2008, s.31.

6

Zob. K. Liedel, D. Góralski, System przeciwdziałania terroryzmowi w Polsce,

za D. Szlachter, Walka z terroryzmem w Unii Europejskiej, Toruń 2007, s. 220.

9

Polska uczestniczy lub jako sygnał dla naszych sojuszników, silniejszych

od Polski i lepiej przygotowanych”

7

.

Terroryzm współczesny jest przede wszystkim bardzo dynamiczny

i zaskakujący, więc trudno w takim wypadku wydawać kategoryczne sądy

na temat możliwych scenariuszy działania sprawców.

Z pewnością są oczywiście czynniki zwiększające ryzyko zainteresowania

terrorystów naszym krajem, jako celem swojej ukierunkowanej

działalności. Do takich obecnie zaliczyć można:

• aktywne członkostwo w Pakcie Północnoatlantyckim

i Unii Europejskiej;

• udział polskich sił zbrojnych i policji w misjach pokojowych

na terenach objętych konfliktami, a zwłaszcza na terenach byłej

Jugosławii, gdzie miały one charakter wojen religijnych przeciwko

muzułmanom;

• strategiczne partnerstwo ze Stanami Zjednoczonymi;

• normalizacja stosunków dyplomatycznych z Izraelem;

• zaangażowanie polskich sił zbrojnych w wojnach w Iraku

i Afganistanie w ramach globalnej wojny z terroryzmem;

• możliwość instalacji na terytorium Polski amerykańskiego systemu

tarczy antyrakietowej;

• możliwość utworzenia w Polsce baz wojskowych USA;

• informacje na temat istnienia w Polsce tajnych więzień

dla przetrzymywanych przez USA terrorystów oraz o przeniesieniu

z bazy Guantanamo na Kubie części tam osadzonych sprawców

do Polski;

• brak doświadczeń w reagowaniu na zamachy terrorystyczne

przez polskie służby i instytucje;

• organizowanie przez Polskę coraz częściej imprez sportowych,

kulturalnych czy spotkań politycznych o zasięgu

ogólnoświatowym.

Ten katalog nie jest zamknięty i w zależności od zmieniającej

się sytuacji społeczno-politycznej oraz od jakości przekazu medialnego

na ten temat, zależeć będą ewentualne oceny „atrakcyjności” naszego kraju.

Dodatkowym elementem wartym zauważenia jest fakt, że nie ma dziś

miejsca na ziemi wolnego od zagrożenia terroryzmem.

7

Tamże, s. 221.

10

Zjawisko funkcjonuje wieloaspektowo i nie musi przejawiać się jedynie

w przeprowadzonych aktach terrorystycznych. Państwa mogą zostać

związane terroryzmem międzynarodowym poprzez utworzenie w nich

zaplecza logistycznego lub finansowego, mogą być miejscem w którym

terroryści będą przygotowywali zamachy i skąd uderzą w inny, często

odległy cel. Jeszcze innym obliczem zagrożenia terroryzmem

międzynarodowym są ofiary poniesione przez państwo poza jego

terytorium. Polscy obywatele stali się już wielokrotnie takimi celami

zarówno na poligonach wojny z terroryzmem w Iraku i Afganistanie,

jak też zupełnie nie wiążąc się w ten konflikt. Przykładami takich zdarzeń

mogą być chociażby:

• 11 września 2001 r. w zamachu na World Trade Center w Nowym

Jorku – ginie 6 obywateli RP, w sumie 2749 ofiar.

Atak z wykorzystaniem dwóch porwanych samolotów pasażerskich

przeprowadziła Al-Kaida;

• 12 października 2002 r. na indonezyjskiej wyspie Bali – śmierć

polskiej dziennikarki, w sumie 202 ofiary. Samobójczych

zamachów bombowych dokonali byli członkowie organizacji

Al Jamaat Al Islamiya;

• 11 marca 2004 r. atak terrorystyczny w Madrycie - śmierć

4 obywateli RP, w sumie 191 ofiar. Ładunki wybuchowe

eksplodowały w pociągach kolei podmiejskiej. Do zamachu

przyznała się grupa powiązana prawdopodobnie z Al-Kaidą;

• 7 maja 2004 r. zamach w Iraku – śmierć 2 obywateli RP. Jadąca

samochodem ekipa dziennikarzy została ostrzelana z broni

maszynowej na drodze z Bagdadu do Nadżafu;

• 7 lipca 2005 r. akt terrorystyczny w Londynie - śmierć 3 obywatelek

RP, w sumie 56 ofiar śmiertelnych. Do przeprowadzenia zamachu

przyznała się organizacja Tajna Grupa Dżihadu Al-Kaidy

w Europie. Atak przeprowadzony został na pociągi metra i autobus;

• 3 października 2007 r. zamach w Iraku – śmierć funkcjonariusza

BOR w zamachu na Ambasadora RP, który został ranny;

• 1 czerwca 2004 r. w Bagdadzie zostali uprowadzeni dwaj

obywatele RP. Jeden z nich zdołał uciec porywaczom, natomiast

drugi po kilku dniach został uwolniony przez siły specjalne wojsk

koalicyjnych;

11

• 27 października 2004 r. w Iraku uprowadzona została mieszkająca

w tym kraju obywatelka RP. Do porwania przyznała się organizacja

Salafickie Brygady Abu Bakra as-Siddika, której przedstawiciele

w zamian za uwolnienie Polki zażądali wycofania polskich wojsk

z Iraku oraz wypuszczenia z irackich więzień wszystkich kobiet.

Po około miesiącu udało się doprowadzić do jej uwolnienia;

• 23 marca 2006 r. u podnóża Mount Everest w Nepalu maoistowscy

partyzanci uprowadzili czterech obywateli RP. Do zdarzenia doszło

podczas pieszej wędrówki z miasta Jiri do Lukla. Po kilkudniowej

niewoli Polacy zostali wypuszczeni;

• 7 lutego 2009 r. w Pakistanie bojownicy organizacji Tehrik-i

Taliban Pakistan, podejrzewanej o ścisłe współdziałanie

z pakistańskimi i afgańskimi komórkami Al-Kaidy, zamordowali

polskiego geologa, który został uprowadzony 28 września 2008 r.

Porywacze postawili rządowi w Pakistanie ultimatum, w którym

w zamian za uwolnienie porwanego zażądali wycofania wojsk

federalnych z części dystryktów na terenach plemiennych,

zwolnienia 62 więźniów kryminalnych oraz wypłacenia okupu.

Pomimo podjęcia przez polskie władze wielotorowych działań

mających na celu uwolnienie Polaka, został on pozbawiony życia

8

.

• 18 marca 2015 r. w ataku terrorystycznym w Muzeum

Bardo w Tunezji zginęło 3 obywateli RP,

• 21 września 2015 r. w Somalii w zamachu terrorystycznym

w Mogadiszu, zginęło 2 obywateli RP,

• 14 lipca 2016 r. we Francji w ataku terrorystycznym

na Promenadzie Anglików w Nicei, zginęło 2 obywateli RP,

• 19 grudnia 2016 r. w ataku terrorystycznym podczas jarmarku

bożonarodzeniowego w Berlinie, zginął 1 obywatel RP,

• 22 maja 2017 r. w Wielkiej Brytanii w samobójczym ataku

bombowym podczas koncertu na terenie Manchester Arena

w Manchesterze, zginęło 2 obywateli RP,

8

Uchwała nr 252 Rady Ministrów z dnia 9 grudnia 2014 r. w sprawie „Narodowego

Programu Antyterrorystycznego na lata 2015–2019”, online:

https://policja.pl/pol/kgp/biuro-prewencji/wydzial-profilaktyki-sp/programy-

krajowe-i-rzad/122841,Narodowy-Program-Antyterrorystyczny-na-lata-2015-

2019.html, dostęp: 20.11.2020.

12

• 11 grudnia 2018 r. we Francji w ataku terrorystycznym podczas

jarmarku bożonarodzeniowego w Strasburgu, zginął 1 obywatel

RP

9

.

Biorąc pod uwagę skalę realnego zagrożenia terroryzmem

na świecie i w Unii Europejskiej oraz przesłanki społeczno-polityczne

uatrakcyjniające Polskę jako kraj – cel działania terrorystów należy

stwierdzić, że zagrożenie terroryzmem międzynarodowym

jest permanentne. Natomiast jego poziom i obszar oddziaływania zależą

między innymi od nasilenia się wspomnianych powyżej czynników,

aktywności samych sprawców oraz od wprowadzanych inicjatyw

antyterrorystycznych w skali międzynarodowej i narodowej.

Obiekty użyteczności publicznej jako cele zamachów terrorystycznych

Zdaniem K. Liedela i P. Piaseckiej: „celem terrorystów

jest wzbudzenie strachu i zdobycie za jego pomocą dominacji oraz kontroli

nad obserwatorami aktu terrorystycznego”

10

. Z analizy definicji terroryzmu

oraz znamion przestępstwa o charakterze terrorystycznym wynika,

że ta właśnie cecha jest jedną z najważniejszych, odróżniającą to zjawisko

od innych, podobnych form działalności przestępczej. Implikuje to swoistą

strukturę aktu terrorystycznego, który staje się złożonym i podzielonym

na konkretne etapy z przyporządkowanymi im celami.

Zamach bombowy na centrum handlowe lub atak z użyciem środka

chemicznego jest jedynie celem pośrednim sprawców. Starannie wybierane

metody, formy i narzędzia zamachu służą oczywiście zadaniu zakładanych

strat fizycznych przeciwnikowi, jednak nie jest to koniec celów jakie

ma zrealizować konkretny akt terroryzmu. To oddziaływanie siłą jest celem

pośrednim lub inaczej instrumentalnym sprawców i ma prowadzić

do realizacji celu głównego (pierwotnego), w postaci

zmuszenia do pożądanych z perspektywy terrorystów zachowań.

W realizacji tego ostatecznego celu ogromną rolę odgrywają media, które

są w stanie zmaksymalizować efekt końcowy, poprzez globalny przekaz

i dotarcie z odpowiednimi obrazami do jak największej grupy docelowej.

Wobec takiej złożoności aktu terrorystycznego, uwidacznia się pewna

9

Zob. więcej: https://www.antyterroryzm.gov.pl/CAT/antyterroryzm/podstawowe

-informacje/521,Podstawowe-informacje.html.

10

K. Liedel, P. Piasecka, Jak przetrwać w dobie zagrożeń terrorystycznych,

Warszawa 2008, s. 23.

13

zależność pomiędzy powołanymi celami. Właściwe zaplanowanie i wybór

celu pośredniego jest gwarantem, że będzie on atrakcyjny z perspektywy

przekazu medialnego i zapewni realizację celu bezpośredniego inaczej

pierwotnego w maksymalnym zakresie

11

.

Z perspektywy większości organizacji terrorystycznych ludność

cywilna będąca ofiarą zamachów bombowych lub innych sankcji nie jest

ich przeciwnikiem. Ludzie są nie tylko przypadkowymi ofiarami

fizycznego oddziaływania sprawców, ale też ofiarami konfliktu pomiędzy

nimi, a ich wrogiem w postaci rządów, elit politycznych, gospodarczych

lub społecznych. Ich cierpienia mają za zadanie sprowokować do działania

faktycznych adresatów terrorystycznego przekazu. Są oni swego rodzaju

narzędziem w rękach przestępców, dzięki którym mogą oni prowadzić

swoją politykę terroryzowania silniejszych mocodawców

12

.

Takie wykorzystywanie celu pośredniego jest nazywane strategią

pośrednią, która może opierać się na:

• działalności wykraczającej poza normy obowiązujące

w określonych społecznościach, w tym przepisy prawa

międzynarodowego i krajowego, czego przejawem jest odrzucanie

wszelkich ograniczeń moralnych, etycznych i prawnych

w podejmowanych aktywnościach;

• wykorzystywaniu psychologii w oddziaływaniu na odbiorców,

tak by przerażać przekazem i manifestować dramaturgię ludzi

doświadczonych zamachem;

• posługiwaniu się ludnością cywilną – nieuzbrojoną i bezbronną,

na przemian z wyselekcjonowanymi celami terroryzmu

indywidualnego;

• właściwym doborze metod, form i narzędzi zamachu;

• wyborze miast jako podstawowego teatru działań

13

.

Obrazy aktów przemocy spowodowanych przez terrorystów

z punktu widzenia militarnego nie mają strategicznego znaczenia. Stają

się orężem prowadzonej aktywności asymetrycznej dopiero po nadaniu

im odpowiedniego rozgłosu i zwielokrotnieniu oraz wzmocnieniu

medialnego przekazu. Cele pośrednie nie mogą być przypadkowe,

ponieważ pokazywane sceny z teatru działań terrorystycznych muszą

11

Zob. tamże, s. 23-25.

12

B. Hoffman, Psychologia terroryzmu, s. 30.

13

K. Liedel, P. Piasecka, Jak przetrwać…, s. 23.

14

spełniać odpowiednie kryteria, stawiane przez wymagającego odbiorcę

współczesnych mediów. To właśnie ofiary wśród ludzi, często wśród kobiet

i dzieci oraz zniszczone symbole demokracji i zachodniej cywilizacji,

w połączeniu z obrazami wysadzonych w powietrze fabryk, dworców,

środków komunikacji a nawet budynków mieszkalnych, są w stanie

przerazić miliony. Dodatkowo ten przekaz jest wzmacniany poprzez

uwidoczniony kontrast pomiędzy doskonałą potęgą gospodarczą, militarną

lub techniczną państw zachodnich a niewielkimi grupami bojowników

gotowych na śmierć w imię głoszonych idei

14

.

Cel pierwotny terrorystów, dla którego realizacji zabijana

jest ludność cywilna i niszczone są obiekty użyteczności publicznej może

przyjmować następujące formy:

• zmuszenie do ustępstw lub korzyści w postaci na przykład

wypłacenia okupu, zwolnienia więźniów politycznych

lub spowodowania przekazu medialnego orędzia terrorystów;

• „reklamy” – czyli spowodowania maksymalnego zainteresowania

sprawą o którą walczą terroryści, by poruszyć poprzez dokonane

zbrodnie odbiorców do refleksji i być może do wywierania wpływu

na decydentach;

• szerzenia strachu i przerażenia – poprzez dokonywane zbrodnie

i udział mediów sparaliżowanie normalnego funkcjonowania

społeczności;

• sprowokowania rządów do represji, odwetu i eskalacji przemocy,

co w założeniu może doprowadzić do utraty przez decydentów

popularności i zaufania ze strony obywateli;

• wymuszenia posłuchu i lojalności – najczęściej w przypadku

terroru państwowego;

• wywołania poczucia współodpowiedzialności za krzywdę

wyrządzoną terrorystom, tak by mieli wrażenie uczestniczenia

w prowokowaniu sprawców do popełnianych zbrodni

15

.

Zagadnienie charakteru celów działalności terrorystycznej jest

złożone. Wynika to przede wszystkim ze skomplikowanej konstrukcji tego

zjawiska, które opiera się na wywoływaniu strachu poprzez inne zbrodnicze

działania. W związku z tym, selekcja i wybór celów kolejnych zamachów

14

A. Jasiński, Architektura w czasach terroryzmu, Warszawa 2013, s. 33.

15

K. Indecki, Prawo karne wobec terroryzmu i aktu terrorystycznego, Łódź 1998,

s. 28-29, [za]: K. Liedel, P. Piasecka, Jak przetrwać…, s. 25.

15

nie jest procesem prostym i wymaga od współczesnych sprawców

przeprowadzenia pełnej analizy dostępnych obiektów ataku w porównaniu

z zapewnieniem zainteresowania medialnego oraz własnymi

możliwościami organizacyjnymi i logistycznymi.

Analiza przeprowadzonych zamachów terrorystycznych

oraz rozwój zjawiska, wskazują, że sprawcy chcąc zrealizować cel główny,

założony przez organizację, mogą korzystać z szerokiej panoramy

obiektów. Najogólniej można je podzielić na:

• materialne;

• ludzie jako obiekty zamachu

16

.

Obiekty materialne dzielą się ze względu na stopień ich ochrony

i zabezpieczenia przed zagrożeniami oddziaływania fizycznego na dwie

zasadnicze grupy:

• cele miękkie (soft targets) – są one słabiej chronione

lub nie posiadają żadnych systemów zabezpieczenia

antyterrorystycznego, dostęp do tych obiektów jest najczęściej

nieograniczony, mają charakter publiczny, nie należą

one do infrastruktury kluczowej ze względu bezpieczeństwa

państwa, zarządzanie obiektem ma charakter cywilny lub prywatny,

stanowią one łatwy cel z perspektywy możliwości technicznych

i organizacyjnych dla sprawców;

• cele twarde (hard targets) – są one chronione i nadzorowane przez

służby państwowe lub specjalnie do tego powołane i szkolone

instytucje, dostęp do nich jest ograniczony a często

wyselekcjonowany, stanowią część infrastruktury państwa istotnej

w aspekcie bezpieczeństwa, posiadają aktywne systemy

zabezpieczeń elektronicznych i monitorujących, są obiektami

wymagającymi odpowiedniego przygotowania i posiadania

właściwego zabezpieczenia materiałowego w kontekście

możliwości przeprowadzenia zamachu

17

.

Obiekty powyższe różnią się poziomem zabezpieczenia

antyterrorystycznego. Wynika to z funkcji jaką pełnią poszczególne

ich kategorie. Wśród celów miękkich mamy do czynienia przede wszystkim

16

K. Jałoszyński, Jednostka kontrterrorystyczna…, s. 25.

17

K. Dobija, Obiekty naziemne zagrożone terroryzmem lotniczym [w:] Reagowanie

państwa na zagrożenia terroryzmem lotniczym, red. A. Glen, Warszawa 2010

s. 43-44.

16

z budynkami użytku publicznego. Charakter zabezpieczeń w nich

zastosowanych jest znikomy i dostosowany do potrzeby zapewnienia

ciągłości dostępu i obsługi nieograniczonej liczby ludzi. Systemy

zabezpieczeń jeśli w ogóle funkcjonują to opierają się przede wszystkim na

monitoringu technicznym i osobowym. Jednak jak pokazują doświadczenia

z Londynu i Madrytu nie jest to argument, który zatrzymałby terrorystów

przed zaplanowaniem w nich zamachów. I właśnie ta łatwość dostępu

i ograniczona jedynie pojemnością budynku możliwość przebywania

w nim wielu ludzi, sprawiają że są one atrakcyjne dla terrorystów.

Z kolei obiekty twarde to z reguły wchodzące w skład infrastruktury

krytycznej państwa, budynki i tereny wymagające spełnienia ściśle

określonych wymagań w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa. Systemy

zabezpieczeń w nich zastosowane są technologicznie nowoczesne

i zapewniają kontrolę dostępu osób oraz możliwość szybkiego reagowania

na wszelkiego rodzaju zagrożenia bezpieczeństwa. Wymagają one zatem

od sprawców zaangażowania proporcjonalnych technologicznie środków

oddziaływania. Zaatakowanie jednak takiego celu świadczy o efektywności

terrorystów i kompromituje często nadzorujące je podmioty państwowe.

A. Jasiński zwraca uwagę na to, że biorąc pod uwagę charakter

współczesnego terroryzmu w postaci potrzeby zaspokojenia masowych

ofiar, wykorzystania symboliki i skutecznego przekazu medialnego,

najbardziej narażone na zamach terrorystyczny są aglomeracje miejskie.

Podaje jako przykład ataki dokonane w Nowym Jorku (1993, 2001), Tokio

(1995), Moskwie (1999, 2000,2001, 2002, 2003, 2004, 2010), Madrycie

(2004), Londynie (2005), Bombaju (2005, 2006, 2008) i Oslo (2011)

i uznaje, że są one nie tylko atrakcyjnym celem zamachów z perspektywy

sprawców ale również są one na zamach podatne i wrażliwe.

Wynika to z faktu, że:

• są miejscem zgromadzenia najważniejszych funkcji politycznych

i gospodarczych, często na poziomie państwowym, są ośrodkami

władzy oraz węzłami przepływu komunikacji i kapitału;

• znajdują się w metropoliach obiekty symboliczne, które stanowią

o atrakcyjności celu w kontekście jego medialności;

• ze względu na to, że w wybranych rejonach aglomeracji miejskich

znajdują się duże skupiska ludzi, zgromadzonych na stosunkowo

małej powierzchni, zapewniają duże straty ludzkie i materialne

przy proporcjonalnie niewielkich nakładach sił i środków;

17

• posiadają atut w postaci możliwości pozostawania przez sprawców

anonimowymi na etapie przygotowania zamachu,

wielokulturowość i wielorasowość w połączeniu z tolerancją

zapewnia swobodne przemieszczanie się i komunikację

członków organizacji;

• węzły komunikacyjne i transportowe zapewniają możliwość

szybkiej ucieczki i ewakuacji z miejsca zdarzenia;

• ze względu na konieczność zapewnienia możliwości ciągłego

i nieograniczonego korzystania z obiektów użyteczności publicznej

przez obywateli, stają się mniej chronione i zabezpieczane

przed zamachami;

• atakując niechronione cele cywilne sprawcy nie muszą posługiwać

się wyszukanymi technologiami wojskowymi;

• ciągła obecność mediów w miastach gwarantuje, że zamach

pośredni stanie się tematem numer jeden i zapewni realizację

celu głównego organizacji.

Ważnym elementem rozważań na temat celów terrorystów

jest aspekt ich realizacji. O ile samo przeprowadzenie zamachu i osiągnięcie

celu pośredniego w postaci zniszczenia obiektu lub zamordowania ludzi

kończy się z reguły sukcesem, to osiągnięcie celu bezpośredniego w postaci

ustępstw politycznych lub spełnienia żądań sprawców, jest o wiele bardziej

złożone. Zapewne najłatwiej jest terrorystom zastraszyć społeczności.

Spowodować, że obywatele będą obawiali się kolejnych zamachów.

Natomiast już trudniej jest, by ta psychologiczna presja zaowocowała

poparciem dla celów organizacji lub spełnieniem określonych żądań.

Przykładem skutecznego zamachu terrorystycznego z perspektywy

celów głównych i instrumentalnych jest zamach bombowy w Madrycie.

W marcu 2004 roku, w godzinach porannego szczytu, zaatakowano przy

użyciu ładunków wybuchowych umieszczonych w plecakach, pociągi

podmiejskie pomiędzy stacjami Alcala de Henares i Atocha. Ładunki

zostały zaopatrzone w zapalniki czasowe, a wybuch spowodował 191 ofiar

śmiertelnych z 17 krajów. Wiele elementów złożyło się na można

powiedzieć „sukces” sprawców. Przede wszystkim odpowiedni dobór czasu

i miejsca – godziny poranne w stolicy Hiszpanii gwarantowały skupienie

wielu ludzi w jednym miejscu. Dzięki pochodzeniu międzynarodowemu

ofiar zdarzenie zyskało globalny zasięg i zainteresowanie bezpośrednie

co najmniej 17 krajów na świecie (ze względu na śmierć czterech Polaków

18

i międzynarodowy zasięg zamachu, w Polsce ogłoszono 12 marca dniem

żałoby narodowej). Właściwe rozmieszczenie ładunków i ich konstrukcja

spowodowała masowe ofiary - obok 191 zabitych ponad 1800 ludzi

rannych. Podzielenie zamachu na cztery zaatakowane pociągi utrudniało

prowadzenie akcji ratowniczej. Zdarzenie wybuchowe spowodowało chaos

i utrudnienia w łączności. Dzięki tak zaplanowanej akcji terroryści uzyskali

zmianę nastawienia społeczności hiszpańskiej do zaangażowania

się państwa w wojnę z terroryzmem na froncie irackim. Poprzez właściwe

wybranie daty – na trzy dni przed wyborami, osiągnęli również cel główny

– dzięki zmianie nastrojów wśród elektoratu nastąpiła zmiana w ekipie

rządzącej i wycofanie wojsk hiszpańskich z Iraku

18

.

Współczesny terroryzm jest skierowany na niszczenie celów

zapewniających wysoką liczbę ofiar w połączeniu z maksymalną skalą

zniszczeń materialnych. Zamach przeprowadzony w ten sposób,

po pierwsze może przyczynić się do okresowej destabilizacji stanu

bezpieczeństwa państwa lub jego części, a po drugie poprzez

zainteresowanie zdarzeniem mediów, może powodować dalekosiężne

skutki, w postaci poczucia zagrożenia i lęku wśród jego obywateli.

Realizację tych celów sprawcy mają niemalże gwarantowaną

w przypadku zaatakowania budynków użyteczności publicznej.

W zależności jeszcze od czasu przeprowadzenia zamachu, wyboru

obiektu i metody jego przeprowadzenia różna będzie skala skutków

bezpośrednich i pośrednich zamachu.

Historia terroryzmu jest bogata w przykłady ataków na takie cele.

Dodatkowo, kolejne zaawansowane środki ochrony celów militarnych

i rządowych sprawiają, że sprawcy coraz powszechniej kierują swoje

działania w stronę celów miękkich, chronionych w mniejszym zakresie,

a zapewniających nadal wysoki stopień oddziaływania terrorystycznego.

Do największych zamachów na budynki użyteczności publicznej

pod względem rozmiarów zniszczeń i rozmachu medialnego przekazu

należą między innymi:

• zamach w hotelu wioski olimpijskiej w Monachium w 1972 roku;

• zamach na budynek biurowy WTC w 1993 oraz 2001 roku;

• zamach na budynek administracji federalnej w Oklahoma City

w 1995 roku;

• zamach w tunelach tokijskiego metro w 1995 roku;

18

Zob. A. Jasiński, Architektura…, s.47.

19

• zamachy na budynki ambasad w Kenii i Tanzanii w 1998 roku;

• zamach terrorystyczny przeprowadzony w budynku teatru

na Dubrowce w 2002 roku;

• zamach terrorystyczny w szkole podstawowej w Biesłanie w 2004

roku;

• zamach symultaniczny na hotel, restauracje, klub nocny, cmentarz

i miejsce spotkań społeczności żydowskiej w Casablance w 2005

roku;

• zamach na budynki administracji w Oslo, a następnie masakra

na wyspie Utoya w 2011 roku;

• zamach w centrum handlowym Westgate Mall w Nairobii w 2013

roku

19

.

Analizując budynki użyteczności publicznej w kontekście

zagrożenia zamachem terrorystycznym można wskazać na cechy

stanowiące o ich atrakcyjności z perspektywy terrorystów.

Do najważniejszych z nich należą:

• spowodowanie dużej liczby ofiar;

• możliwość wykorzystania symboliki konkretnego budynku

(kościoły, siedziby określonych firm lub władz państwowych,

banki, ambasady);

• zapewnienie dzięki wysokiej ilości ofiar oraz wykorzystaniu

symboliki odpowiedniego zainteresowania medialnego;

• niski stopień ochrony niektórych kategorii obiektów użyteczności

publicznej (galerie handlowe, kina, teatry, dworce kolejowe, stacje

metro);

• niekontrolowany i zapewniający anonimowość dostęp do obiektu,

a także możliwość ucieczki po zdarzeniu (galerie handlowe, kina,

teatry, dworce kolejowe, części ogólnodostępne portów

lotniczych);

• możliwość wykorzystania materiałów wybuchowych i każdego

rodzaju broni – szczególnie w budynkach niechronionych;

• możliwość zwiększania oddziaływania powybuchowego

w przypadku zamachów bombowych zagrażających stabilności

19

Zob. Zamachy terrorystyczne, [online], [dostęp 22.11.2019], dostępny

w Internecie: http://www.terroryzm.com/artykuly/zamachy-terrorystyczne/.

20

konstrukcji budynków (szczególnie w budynkach

wysokościowych);

• możliwość wykorzystania w zamachach bombowych stref

parkingowych w celu kumulacji zniszczeń (rozprzestrzenianie

się pożaru dzięki kolejnym wybuchom paliwa samochodowego

lub dążenie do zagrożenia stabilności konstrukcji budynku);

• możliwość potęgowania skutków zamachów z wykorzystaniem

broni chemicznej, biologicznej lub oparów powybuchowych

za pomocą systemów wentylacyjnych;

• możliwość zaatakowania systemów inteligentnego zarządzania

budynkami, doprowadzając do maksymalizacji strat

spowodowanych inną zastosowaną metodą;

• uzyskanie efektu kumulacji ofiar ze względu na możliwość

wystąpienia paniki i niekontrolowanej ucieczki z budynku;

• ograniczone możliwości działania służb ratowniczych ze względu

na możliwości przepustowe dróg ewakuacyjnych oraz najczęściej

zwartą infrastrukturę wokół budynków (szczególnie w ścisłych

centrach miast);

• możliwość oddziaływania jednym zamachem na kolejne obiekty

znajdujące się w pobliżu i w ten sposób generowanie kolejnych

ofiar i zniszczeń;

• zaatakowanie budynków powszechnie używanych przez obywateli

potęguje siłę oddziaływania strachem na przeciętnych członków

społeczności (dworce kolejowe, stacje metro, galerie handlowe,

kina, teatry);

• możliwość spowodowania skutków długofalowych w postaci

znacznych strat materialnych dla określonych sektorów gospodarki

lub wywołania krótkotrwałego paraliżu komunikacyjnego

w przypadku zaatakowania węzłów komunikacyjnych;

• możliwość obecności w budynkach osób znanych i atrakcyjnych

medialnie.

Katalog powyższy nie jest zbiorem zamkniętym. Wielość

wymienionych cech stanowi o tym, że w perspektywie najbliższych lat,

wraz ze wzrostem stopnia ochrony budynków administracji państwowej,

następować będzie nadal obserwowana w tej chwili tendencja sprawców

do atakowania celów miękkich. Zapewniają one największą ilość ofiar

w połączeniu z łatwym dostępem do obiektu zamachu i niewielkim

21

ryzykiem dla wykrycia sprawców i udaremnienia ataku. Dodatkowo,

umiejscowienie budynków najczęściej w centrum dużych aglomeracji

miejskich, zapewnia szybką możliwość pojawienia się na miejscu zdarzenia

mediów i relacjonowanie zdarzenia w czasie rzeczywistym.

Analiza powyższych cech budynków użyteczności publicznej

wskazuje, że są one celem atrakcyjnym dla sprawców. Poza tym obiekty

te z racji swojego przeznaczenia są podatne i wrażliwe na zamachy

terrorystyczne. Wprowadzenie restrykcyjnych rozwiązań w zakresie

ich ochrony, kontroli dostępu czy systemów ograniczających możliwości

swobodnego z nich korzystania, spowoduje utratę ich podstawowej cechy,

polegającej na spełnianiu funkcji publicznej i ogólnodostępnej. Znalezienie

środków zapewniających swobodę korzystania w połączeniu

ze spełnieniem wysokich wymogów bezpieczeństwa antyterrorystycznego

jest procesem trudnym i bardzo kosztownym. Służby i instytucje

są zmuszone do poszukiwania rozwiązań nowoczesnych i skutecznych,

by sprostać wymaganiom stawianym przez wspomniane dwie funkcje,

które powinny pełnić te budynki: użyteczności publicznej

oraz zapewnienia bezpieczeństwa.

Metody zamachów terrorystycznych

Metoda, inaczej sposób, jest słowem pochodzenia łacińskiego

i oznacza, świadomy sposób postepowania, którego stosowanie,

ma doprowadzić do osiągnięcia zamierzonego celu

20

. W przypadku

zamachów na życie i zdrowie czy ogólnie rzecz ujmując zagrażających

bezpieczeństwu obiektów użyteczności publicznej, metody należy

rozpatrywać bez podkreślania kontekstu ich podłoża. Ze względu na to, że

podczas projektowania systemów ochrony w danym budynku, dowiązywać

się należy bardziej do metod, a nie do podłoża działania sprawców.

Pośrednie znaczenie będzie miała w takich wypadkach motywacja

atakujących – szczególnie, że w przypadku niektórych z nich nigdy taki

sprawca może nie zostać zidentyfikowany. Określone zabezpieczenia

techniczne czy osobowe mają chronić przed metodą działania zamachowca,

a nie przed terroryzmem jako zjawiskiem. Poniżej metody działania

sprawców będą opisane w kontekście działań terrorystycznych. Należy

pamiętać jednak, że z powodzeniem można i należy rozpatrywać

20

Uniwersalny słownik języka polskiego, T. K-Ó, Warszawa 2006, s. 616.

22

je w kontekście szerokim – jako metody działania sprawców

– bez znaczenia czy terrorystycznych czy o innej zbrodniczej motywacji.

Metody działania członków organizacji terrorystycznych polegają

na wyborze takich sposobów aktywności terrorystycznej, które będą

korespondowały z celami grup przestępczych i zapewniały maksymalny

zasięg medialny. W związku z tym, że zapotrzebowanie na sensacje

i emocje w społecznościach zachodnich rośnie, każdego roku widoczna jest

nowa tendencja w wyborze sposobu działania przez terrorystów.

Zjawiskiem szczególnie niepokojącym jest to, że sprawcy poszukują wciąż

metod zapewniających większą liczbę ofiar, a używane przez nich

nowoczesne narzędzia, zadanie to wypełniają znakomicie.

Metody terrorystyczne nie są jedynym wyznacznikiem działalności

terrorystycznej. Jednak na tym właśnie gruncie często dochodzi

do mylnego kwalifikowania różnych przejawów przemocy jako

terrorystyczne, jedynie ze względu na wykorzystanie jednej z metod

stosowanych najczęściej przez terrorystów. Posługiwanie się przez

sprawców materiałem wybuchowym podczas dokonywania zbrodni

nie zawsze będzie terroryzmem. Może to być na przykład akt terroru

kryminalnego lub działania o charakterze partyzanckim. W przypadku

pojawienia się takiego modus operandi, należy sprawdzić, czy spełnione

są inne, konieczne przesłanki, by dany czyn mógł zostać zakwalifikowany

jako akt terroryzmu

21

.

K. Jałoszyński wymienia kilka metod ataku najczęściej

stosowanych przez terrorystów i są to:

• ataki przy użyciu środków walki;

• zamachy bombowe;

• porwania samolotów lub innych środków transportu osobowego

i towarów;

• wzięcie zakładników;

• zamachy na życie konkretnej osoby/osób;

• sabotaż;

• zamachy z wykorzystaniem broni niekonwencjonalnej –

zaliczanych do BMR;

• zamachy przy użyciu zdalnie sterowanych modeli;

• ataki elektroniczne;

• ataki przy użyciu wcześniej porwanego samolotu;

21

Zob. J. Cymerski, Terroryzm a bezpieczeństwo Rzeczypospolitej Polskiej,

Kraków 2013, s. 110.

23

• napady rabunkowe

22

.

Powyższe wyliczenia nie są jedynie metodami przeprowadzenia

zamachu terrorystycznego, a są także sposobami prowadzenia działalności

terrorystycznej w najszerszym jej rozumieniu. Nimi terroryści posługują

się bardzo różnorodnie, w zależności od rozwoju technologicznego,

dostępności do nowych rodzajów broni i ograniczeń wynikających

z wyobraźni planujących zamach. Terror natomiast jest zdaniem T. Białka

swoistą „metametodą”, która jest wynikiem przeplatania się czystych,

wspomnianych powyżej sposobów oddziaływania, a jego wyróżnikiem

jest dążenie do zastraszenia oraz sparaliżowania woli walki adresatów,

przez połączenie elementów podstępu, przemocy i przymusu

23

.

Działalność terrorystyczna odbywa się w dwóch obszarach. Jeden

z nich dotyczy oddziaływania wewnątrz struktury grupy terrorystycznej,

zapewniając jej właściwą organizację, zamaskowaną strukturę, skuteczne

planowanie i finansowanie kolejnych zamachów. Przykładem jest tutaj

sieciowa struktura Al – Kaidy, profesjonalny sposób przygotowania

zamachu na WTC i Pentagon w 2001 roku oraz skuteczność tej organizacji

w dezorientowaniu walczących z nią sił koalicji antyterrorystycznej.

Organizacje terrorystyczne wypracowały swoje standardy i procedury

kierowania oraz planowania działalności na kształt struktur cywilnych

czy wojskowych. Dodatkowo terroryści posługują się systemami szkolenia

swoich kadr – przyszłych liderów i żołnierzy wykonujących kolejne zlecane

zamachy. Można więc powiedzieć, że ta działalność wewnątrz organizacji

jest swoista dla terrorystów i charakteryzuje się określonymi metodami,

by zapewnić skuteczną realizację zakładanych celów.

Drugim obszarem działalności terrorystów jest zewnętrzne

oddziaływanie na wyselekcjonowanego bądź przypadkowego przeciwnika.

W tym obszarze wydzielić można dwie metody działań: przeprowadzanie

zamachów oraz prowadzenie działalności propagandowej i wywołującej

strach. Wśród tych pierwszych do najważniejszych i nadal najbardziej

powszechnych należą zamachy bombowe i zamachy przy użyciu środków

walki. Jednak terroryści nadążają za rozwojem cywilizacyjnym

i wprowadzają zmiany do panoramy metod swojej zbrodniczej działalności,

posługując się na przykład samolotami jako narzędziem zamachów (WTC

i Pentagon, 2001 rok). Przykłady kolejnych zamachów na Bali w 2002r.,

22

K. Jałoszyński, Współczesny wymiar antyterroryzmu, Warszawa 2008, s. 28.

23

T. Białek, Terroryzm, manipulacja strachem, s. 21-23.

24

w Casablance w 2003r., w Madrycie w 2004r. i w Londynie w 2005r.

oraz wielu innych, są potwierdzeniem prawdziwości słów byłego

prezydenta USA Billa Clintona, że: „Terroryzm w latach 90. zmienił swoje

oblicze. Dzisiejsi terroryści wykorzystują otwartość i szybki rozwój

w zakresie informacji i uzbrojenia. Nowe technologie terroru i ich rosnąca

dostępność w parze z rosnącą mobilnością terrorystów tworzą niepokojące

perspektywy w kontekście małej odporności na chemiczne i biologiczne

i innego rodzaju zamachy i stawiają każdego z nas w roli potencjalnej

ofiary. To jest zagrożenie dla całej ludzkości

24

.

Druga metoda jest obliczona na pozyskiwanie nowych

zwolenników prowadzonej działalności oraz zastraszanie innych wobec,

których organizacja kieruje swoją aktywność. Terroryzm jest

jak najbardziej medialny i potrzebuje widza. W związku z tym, pełna

i nieograniczona dostępność do takich zdobyczy technologii

informacyjnych jak prasa, telewizja, radio i Internet, pozwala organizacjom

osiągnąć globalny zasięg przekazu. Niektóre z nich posiadają w strukturach

profesjonalne drukarnie, studia nagrań czy nawet stacje telewizyjne,

co zwiększa możliwości oddziaływania na świadomość polityczną

i społeczną. Przykładem takiej frontalnej propagandy dżihadu jest Global

Islamic Media Front – GIMF, która za pośrednictwem Internetu dystrybuuje

materiały nawołujące do religijnej walki metodami terrorystycznymi,

wydając materiały w języku angielskim, niemieckim, francuskim, włoskim,

arabskim czy tureckim

25

.

Autor po szczegółowej analizie dostępnej literatury oraz historii

aktywności terrorystycznej, proponuje dla celów niniejszej monografii

przyjąć następujący podział metod oddziaływania zewnętrznego

terrorystów:

• przeprowadzanie zamachów terrorystycznych a wśród nich:

o ataki przy użyciu broni białej lub innych niebezpiecznych

narzędzi;

o ataki przy użyciu broni palnej;

o zamachy bombowe;

24

Mowa ówczesnego prezydenta USA na otwarciu 53. posiedzenia Zgromadzenia

Ogólnego ONZ, Nowy Jork, 21 IX 1998 rok.

25

M. Adamczuk, Ewolucja strategii i metod działania islamskich ugrupowań

terrorystycznych i ich wpływ na bezpieczeństwo Polski, [w:] Pozamilitarne aspekty

bezpieczeństwa Bezpieczeństwo narodowe, nr 19, III – 2011, s. 208.

25

o porwania samolotów lub innych środków transportu

osobowego i towarów;

o wzięcie zakładników;

o zamachy na życie i wolność konkretnej osoby/osób;

o sabotaż;

o zamachy z wykorzystaniem broni niekonwencjonalnej-

zaliczanych do BMR;

o zamachy przy użyciu zdalnie sterowanych modeli;

o ataki elektroniczne;

o ataki przy użyciu wcześniej porwanego samolotu;

o napady rabunkowe;

o groźby określonego działania lub zaniechania działania

mogące spowodować utratę życia, uszczerbek na zdrowiu

lub zniszczenie mienia;

o zamachy mieszane w tym zamachy sekwencyjne

i symultaniczne;

• prowadzenie akcji propagandowych i wywołujących strach:

o akcje plakatowe;

o przekazy prasowe i publikacyjne zwarte;

o przekazy telewizyjne i radiowe;

o przekazy internetowe;

o przekazy osobowe;

o wystąpienia publiczne, odezwy i apele;

o prowadzenie działalności charytatywnej i prospołecznej

26

.

Szczególną uwagę w aspekcie stosowanych metod należy

poświęcić sposobom oddziaływania zewnętrznego organizacji w postaci

przeprowadzanych zamachów terrorystycznych. Ataki terrorystyczne

są definiowane jako zdarzenia nadzwyczajne, wywołane umyślnie w celu

wywołania paniki, chaosu i społecznego poczucia zagrożenia,

za pośrednictwem których grupy terrorystyczne chcą wymusić spełnienie

swoich celów

27

.

Ze względu na rozwój cywilizacyjny oraz zmieniające się oblicze

samego terroryzmu katalog metod stosowanych przez sprawców ataków

26

Zob. K. Jałoszyński, Współczesny…, s. 28, J. Cymerski, Terroryzm…, s. 110,

M. Adamczuk, Ewolucja strategii i metod działania islamskich ugrupowań

terrorystycznych i ich wpływ na bezpieczeństwo Polski, [w:] Pozamilitarne aspekty

bezpieczeństwa Bezpieczeństwo narodowe, nr 19, III – 2011,s. 199 – 203,

Encyklopedia terroryzmu, Warszawa 2004, s. 218 – 265, 683 – 728, T. Białek,

Terroryzm…, s. 21-23, B. Hołyst, Terroryzm T – I, s. 839 – 998, K. Jałoszyński,

Jednostka kontrterrorystyczna…, s. 24 – 41, W. Dietl, Terroryzm…, s. 220.

27

Z. Zamiar, L. Wełyczko, Zarządzanie kryzysowe, Wrocław 2012, s. 37.

26

jest bardzo różnorodny i nie jest zbiorem zamkniętym. Dodatkowo

każda z tych metod działania zamachowców występuje w wielu formach

czyli zewnętrznej, organizacyjnej stronie zaplanowanego

i przeprowadzonego zamachu. Ona z kolei jest wynikiem możliwości

technicznych, taktycznych i innych, którymi dysponują terroryści

28

.

Ostatnim elementem związanym z metodami i formami

przeprowadzania zamachów jest narzędzie, jakim posługują się sprawcy.

Narzędzie jest definiowane jako urządzenie proste lub złożone,

umożliwiające wykonanie jakiejś czynności lub pracy, inaczej przyrząd

lub instrument.

29

W przypadku metod przeprowadzania zamachów

terrorystycznych ta definicja musi zostać rozszerzona z pojęcia urządzenia

o kategorie ludzi i zwierząt. Zamachy samobójcze są bowiem takim

przykładem aktu terrorystycznego, gdzie metodą będzie zamach bombowy,

formą zamach samobójczy, a narzędziem przeprowadzenia ataku: materiał

wybuchowy i człowiek. Wśród innych narzędzi jakimi posługują

się terroryści wymienić można broń białą i palną, środki łatwopalne, broń

masowego rażenia, w tym już zastosowana w Tokio w 1995 roku, przez

sektę Aum Shinrikyo broń chemiczna – sarin i broń biologiczna na przykład

w postaci zarazków wąglika użyta w 2001 roku na terenie USA

30

.

Jedną z metod przeprowadzania zamachów terrorystycznych

są zamachy przy użyciu broni białej lub innych niebezpiecznych narzędzi.

Zgodnie z Ustawą z dnia 21 maja 1999 roku o broni i amunicji, broń biała

zawiera się w katalogu narzędzi i urządzeń, których użycie może zagrażać

zdrowiu lub życiu ludzkiemu. Obok nich ustawodawca wymienia broń

cięciwową w postaci kusz oraz przedmioty przeznaczone

do obezwładniania osób za pomocą energii elektrycznej. Z tych trzech

kategorii to broń biała znalazła najszersze zastosowanie w przeprowadzaniu

zamachów terrorystycznych

31

.

Obok broni białej sprawcy mogą posługiwać się również bardzo

szeroką panoramą środków niebezpiecznych w postaci kastetów,

nunczaków, pałek, ostrzy ukrytych w przedmiotach niemających wyglądu

broni. Atutem tego rodzaju metody jest bardzo łatwy i nieograniczony

dostęp do narzędzi zamachu. Zakup miecza, maczety, pałki lub noża jest

28

K. Jałoszyński, Jednostka kontrterrorystyczna…, s. 28.

29

Uniwersalny słownik języka polskiego, T. K-Ó, Warszawa 2006, s. 839.

30

Zob. W. Dietl, Terroryzm…, s. 237-251.

31

Zob. art. 4 Ustawy z dnia 21 maja 1999 roku o broni i amunicji,

(Dz. U. z 2012 r. poz. 576, z 2013 r. poz. 829).

27

całkowicie poza jakąkolwiek kontrolą i nie wymaga uzyskania specjalnego

pozwolenia. Dodatkowo posłużenie się nim nie wymaga od sprawcy

posiadania nadzwyczajnych umiejętności lub przejścia specjalistycznego

szkolenia. W związku z tym, że jest to metoda nie wymagająca ponoszenia

wysokich kosztów, można przewidywać, że będzie dominować wśród

organizacji dysponujących niskim budżetem finansowym i ograniczonym

zapleczem logistycznym. Jest to metoda, którą z podobnych powodów

mogą stosować również „solo terroryści”. Stosując tą metodę, sprawcy

mogą liczyć na to, że uda im się wnieść narzędzie zamachu do większości

obiektów użyteczności publicznej. Wyjątek będą stanowiły porty lotnicze,

ale jedynie po przejściu kontroli celnej oraz budynki, w których funkcjonują

zaostrzone rygory stref dostępu. Jednak, pamiętać należy, że nawet

narzędzia i przedmioty nie przeznaczone do walki mogą stanowić realne

zagrożenie dla życia ludzi. Użycie przez zdeterminowanego terrorystę

długopisu lub karty kredytowej może przyczynić się do zawiązania kryzysu

i generować kolejne ofiary w trakcie jego trwania (sytuacje zakładnicze,

porwania statków powietrznych)

32

.

Przykładem realizacji z użyciem broni białej może być zdarzenie

z maja 2013 roku. W ciągu dnia na jednej z ulic Londynu, dwaj sprawcy –

imigranci z Nigerii, radykalni muzułmanie, wykrzykując swoje polityczne

idee, zamordowali za pomocą maczety żołnierza wojsk brytyjskich

33

.

Wyjątkowo medialnym przykładem użycia broni białej było

zabójstwo 12 października 1960 roku jednego z przywódców

Socjalistycznej Partii Japonii – Ineiro Asanumy w tokijskim studio

telewizyjnym. 17 – letni radykalnie prawicowy sprawca, podczas

przemówienia polityka wbiegł na scenę i wbił krótki miecz w jego brzuch.

Zdarzenie to zostało sfotografowane, a zdjęcie momentu, w którym sprawca

wyciąga miecz zdobyło nagrodę World Press Photo 1960 oraz nagrodę

Pulitzera za rok 1961. Kilka tygodni po zamachu, osadzony w areszcie

32

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka…, s. 30-31.

33

Zob. T. Otłowski, Atak terrorystyczny w Londynie, [online], [dostęp 11.07.2019],

dostępny w Internecie: http://geopolityka.org/analizy/2261-atak-terrorystyczny-w-

londynie oraz

http://wyborcza.pl/1,75477,13962958,20_letni_brytyjski_zolnierz_zginal_w_Lon

dynie_od_ciosu.html.

28

sprawca odebrał sobie życie zostawiając przesłanie polityczne napisane

na ścianie pastą do zębów

34

.

Metoda wykorzystywania broni białej posiada zalety, ale również

wady z perspektywy terrorystów. Wymaga przede wszystkim bliskiego

kontaktu z ofiarą zamachu, precyzyjnego zadawania ciosów lub czasu

do ich wielokrotnego powtórzenia. Jest też łatwa do udaremnienia przez

ochronę osobową ofiary, jeśli taką posiada. Dodatkowo, ze względu

na potrzebę zapewnienia bliskiego kontaktu z celem zamachu, utrudniona

jest również ucieczka sprawcy z miejsca zdarzenia.

Pomimo tych czynników, można zakładać, że ze względu

na dostępność broni białej i podobnych niebezpiecznych narzędzi na rynku

oraz niewielkie koszty ich nabycia, sposób ten będzie dalej stosowany przez

organizacje terrorystyczne oraz tzw. „samotnych wilków”.

Kolejną metodą terrorystyczną są zamachy za pomocą broni palnej.

Ze względu na bardzo szeroki wachlarz stosowanych narzędzi, może

ona przybierać rozmaite formy. Broń palna to w szerokim rozumieniu

każda broń bojowa, myśliwska, gazowa, sportowa, alarmowa i sygnałowa

35

.

W ramach broni strzeleckiej terroryści posługują się rewolwerami,

pistoletami, pistoletami i karabinami maszynowymi oraz karabinami

wyborowymi. Obok broni strzeleckiej to również wszelkiego rodzaju

moździerze, kierowane i niekierowane pociski rakietowe stacjonarne

i mobilne oraz ręczne wyrzutnie granatów w tym przeciwpancernych.

Historia potwierdza bardzo powszechne posługiwanie się tą metodą przez

sprawców zamachów.

W 1994 roku w New Dehli została zastrzelona premier Indii Indira

Gandhi przez dwójkę własnych sikhijskich ochroniarzy. Sprawcy posłużyli

się rewolwerem i pistoletem maszynowym Sten

36

. Inną bronią posłużyli

się terroryści Hamasu w 2004 roku atakując Izrael. Wykorzystali lokalnie

produkowane rakiety typu kassam do przeprowadzenia ostrzeliwań

34

Zob. 8 zamachów uwiecznionych na taśmie, [online], [dostęp 11.07.2019],

dostępny w Internecie: http://www.ahistoria.pl/index.php/2011/03/8-zamachow-

uwiecznionych-na-tasmie/.

35

Zob. art. 4 Ustawy z dnia 21 maja 1999 roku o broni i amunicji,

(Dz. U. z 2012 r. poz. 576, z 2013 r. poz. 829).

36

Zob. Analiza historyczna wybranych zamachów, [online], [dostęp 11.07.2019],

dostępny w Internecie:

http://www.specops.pl/vortal/Close_Personal_Protection/Maly/analiza_historyczn

a/analiza_historyczna_CPP.htm

oraz http://www.stosunkimiedzynarodowe.info/kraj,Indie,problemy,terroryzm.

29

izraelskich celów, w tym dzieci. Ze względu na stosunkowo niewielki

zasięg, terroryści posługiwali się tymi rakietami do atakowania rejonów

bliskich granicy ze strefą Gazy

37

. Przykładem użycia karabinka

wyborowego może być aktywność strzelców PIRA w Crossmaglen

w hrabstwie Armagh. Ofiarami jednego snajpera mogło być nawet ponad

dziesięciu brytyjskich żołnierzy, a strach przed siłą oddziaływania

potęgowały rysunki na murach, a nawet znaki przy drodze informujące

o aktywności snajpera

38

. W 1975 roku międzynarodowy terrorysta „Carlos”

współdziałając z członkami Ludowego Frontu Wyzwolenia Palestyny

zorganizował na lotnisku Orly w Paryżu zamach z użyciem granatnika

przeciwpancernego RPG – 7. Celem zamachu był statek powietrzny

izraelskich linii lotniczych El – Al, jednak terroryści chybili celu, trafiając

samolot jugosłowiański i budynek lotniska

39

.

Takich zamachów terrorystycznych było oczywiście znacznie

więcej, a ich analiza prowadzi do określenia podstawowych cech ataków

tego rodzaju. Użycie broni palnej zapewnia sprawcom pewną precyzje

działania i możliwość operowania z określonej odległości. Dodatkowym

atutem tej metody jest stosunkowo łatwy dostęp do broni

strzeleckiej i niewielkie koszty jej pozyskiwania. Kolejnym elementem

jest mobilność i możliwość wykorzystywania w miejscach użyteczności

publicznej. Zapewnia to wtedy większą ilość ofiar zabitych i rannych.

Jest to metoda charakterystyczna dla „aktywnych strzelców” – sprawców

posługujących się bronią dla zabijania kolejnych ofiar z wykorzystaniem

przemieszczania się w obszarze wybranego obiektu

40

.

Są też pewne ograniczenia w posługiwaniu się bronią palną jako

narzędziem zamachu terrorystycznego. Przede wszystkim to nielegalność

posiadania broni palnej w wielu krajach na świecie. Kontrolowanie

i monitorowanie obrotu bronią, co może prowadzić do wykrycia sprawców

37

Zob. Broń produkowana w Gazie, 2010, [online], [dostęp 11.07.2019], dostępny

w Internecie: http://izrael.org.il/terroryzm/485-bro-produkowana-w-gazie.html

oraz http://www.terroryzm.com/hamas-%E2%80%93-metody-i-zamachy/#more-

207.

38

Zob. J. Horgan, Psychologia…,s. 35.

39

Zob. Encyklopedia terroryzmu…, s. 236-237.

40

Zob. Active Shooter, Recomandations and Analysis for Risk Migitation, red.

Reymond W. Kelly, Police department of New York, [online], [dostęp 11.07.2019],

dostępny w Internecie:

http://www.nyc.gov/html/nypd/downloads/pdf/counterterrorism/ActiveShooter20

12Edition.pdf.

30

zamachu już na etapie przygotowania. Wyposażanie obiektów w najnowsze

technologie zabezpieczające przed bezprawnym wnoszeniem broni

i niebezpiecznych narzędzi, znacznie zmniejsza możliwości wykorzystania

tej metody przez sprawców. Dodatkowym ograniczeniem jest potrzeba

przejścia szkolenia w zakresie posługiwania się bronią, szczególnie

jej niektórych rodzajów (karabiny maszynowe, granatniki, wyrzutnie

rakietowe).

Atuty i charakter tej metody przeprowadzenia ataku

terrorystycznego, stanowią, że należy spodziewać się dalszego

wykorzystywania tego środka, w celu powodowania masowych strat

(wyrzutnie rakiet, granatniki, karabiny maszynowe) lub likwidacji

wyselekcjonowanego celu osobowego (pistolety, karabiny wyborowe).

Atak terrorystyczny skierowany wobec konkretnej osoby jest jedną

z najstarszych metod stosowanych przez terrorystów. Może on przybierać

formę zamachu na życie danej osoby lub uprowadzenia w celu wymuszenia

określonych żądań porywaczy.

Autorzy „Encyklopedii Terroryzmu” nazywają ten rodzaj działania

terroryzmem politycznym i argumentują, że są to zbrodnie popełniane

z premedytacją, dobrze zaplanowane, a cel zamachu jest ściśle określony

i wyselekcjonowany. Przykładem jednego z najstarszych tego typu zdarzeń

może być zabójstwo Juliusza Cezara w 44 r.p.n.e. przez jego przeciwników

politycznych. Ofiarami mordów politycznych byli również cesarze

Kaligula, Neron, Domicjan i Heliogabal. Słowo angielskiego pochodzenia

assassination również ma starożytne konotacje i pochodzi

od jedenastowiecznej islamskiej sekty asasynów (nizarytów), którzy

specjalizowali się w skrytobójczych morderstwach politycznych.

W XX wieku ofiarami terroryzmu indywidualnego byli między innymi

John i Robert Kennedy, Martin Luther King oraz Mahatma Gandi.

A zabójstwo austriackiego arcyksięcia Ferdynanda, przyczyniło

się pośrednio do rozpoczęcia I Wojny Światowej

41

.

Zamachy na członków elit politycznych mogą być wynikiem

aktywności organizacji terrorystycznej, jak i samodzielnie działających

sprawców, takich jak na przykład zabójca Icchaka Rabina w 1995 roku.

Jego działanie było wynikiem niezadowolenia z procesu pokojowego

pomiędzy Palestyną a Izraelem. Można przyjąć, że celem stosowania

tej metody terrorystycznej jest zmiana przyszłości politycznej i wywołanie

41

Zob. Encyklopedia terroryzmu…, s. 232.

31

konkretnych skutków na określonym obszarze. Obok celu instrumentalnego

jest jeszcze widownia zamachu. Na nią również oddziałują zamachowcy.

Wierzą, że symboliczna ofiara ma większa siłę przekonywania i świadczy

również o możliwościach operacyjnych organizacji. Bo skoro terroryści

są w stanie zamordować chronionego polityka, to nie stanowi dla nich

problemu zaatakowanie zwykłych obywateli

42

.

Wyjątkiem od reguły podejmowania działań dla uzyskania ustępstw

od decydentów jest zemsta. Zdarza się, że mordowane są osoby, za pomocą

których sprawcy nie mogą wywierać wpływu na rządzących. Ale z uwagi

na ich zachowania mogące polegać na przykład na donoszeniu lub zdradzie

stają się celem terroryzmu indywidualnego

43

.

Celem przestępców nie są jedynie politycy. Ataki są kierowane

również w stronę biznesmenów, ludzi nauki, dowódców wojskowych

lub innych wyjątkowych osobistości życia społecznego. Dobór natomiast

technik przeprowadzenia zbrodni uzależniony jest od stopnia ochrony ofiar

oraz od możliwości organizacyjnych organizacji.

Drugą podstawową formą terroryzmu indywidualnego

są uprowadzenia znanych, wpływowych lub symbolicznych osób.

Do takiego zdarzenia doszło we Włoszech w 1978 roku. Wtedy Czerwone

Brygady uprowadziły włoskiego polityka i wielokrotnego premiera państwa

Aldo Moro. Trwający wiele dni kryzys zakończył się śmiercią ofiary,

a dodatkowo długi czas oddziaływania zapewnił sprawcom odpowiedni

poziom przekazu medialnego. Obok tych celów często sprawcom zależy

na realizacji określonych żądań politycznych lub innych. Pozbawienie

wolności i przetrzymywanie znanej osobistości, gwarantuje w mniemaniu

terrorystów spełnienie stawianych żądań oraz bezpieczeństwo organizacji.

Jest to forma zamachu trudna do realizacji z powodu wszechobecnej

ochrony elit politycznych w państwie oraz potrzeby zapewnienia

odpowiedniego zabezpieczenia logistycznego w czasie długiego trwania

uprowadzenia

44

.

Innymi przykładami uprowadzenia jako metody terrorystycznej są:

• porwanie przez Hamas izraelskiego żołnierza (1994)

45

;

42

Zob. tamże, s. 232-233.

43

T. Białek, Terroryzm…, s. 36.

44

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka…, s. 31-32.

45

Zob. K. Jałoszyński, Próby uwolnienia uprowadzonego przez Hamas

izraelskiego żołnierza – 1994 rok, [online], [dostęp 11.07.2019], dostępny

32

• uprowadzenie amerykańskiego dziennikarza Daniela Pearla

(2002)

46

;

• porwanie polskiego geologa Piotra Stańczaka (2008)

47

;

• uprowadzenie francuskiego geologa Philippe Verdon (2011)

48

;

• porwanie pracowników gazowni w Amenas (2013)

49

.

Wszystkie te cechy omawianej metody sprawiają, że terroryzm

indywidualny będzie z pewnością się rozwijał. Sprawcy będą szukali coraz

to nowych form i narzędzi zamachów, by skutecznie omijać techniczne

i osobowe zabezpieczenia osób podlegających szczególnej ochronie.

Najbardziej powszechną metodą działania terrorystów są zamachy

bombowe. Zgodnie z raportem National Consortium for the Study

of Terrorism and Responses to Terrorism za 2012 rok, ta metoda stanowiła

aż 62 % wszystkich stosowanych sposobów ataków.

50

Wynikać to może

z tego, że posiada ona wiele zalet z perspektywy terrorystów, do których

zalicza się przede wszystkim:

• zapewnienie względnego bezpieczeństwa dla sprawców podczas

zamachu;

• możliwość wysuwania żądań i prowadzenia negocjacji

przed zamachem;

• duża siła niszcząca;

• wysokie oddziaływanie psychologiczne;

w Internecie: http://www.terroryzm.com/proba-uwolnienia-uprowadzonego-przez-

hamas-izraelskiego-zolnierza-%E2%80%93-1994-rok/.

46

Zob. Kto i dlaczego zamordował daniela Pearla?, [online], [dostęp 11.07.2019],

dostępny w Internecie: http://dzihadyzm.blox.pl/2011/01/Kto-i-dlaczego-

zamordowal-Daniela-Pearla.html.

47

Zob. Porwanie polskiego geologa w Pakistanie – kalendarium, Interia.pl i PAP

2009, [online], [dostęp 11.07.2019], dostępny w Internecie:

http://fakty.interia.pl/raport-porwanie-polaka/news-porwanie-polskiego-geologa-

w-pakistanie-kalendarium,nId,854326.

48

Zob. W Mali znaleziono ciało francuskiego zakładnika, 2019, [online], [dostęp

11.07.2019], dostępny w Internecie: http://www.stosunki.pl/?q=content/w-mali-

znaleziono-cia%C5%82o-francuskiego-zak%C5%82adnika.

49

Zob. M. Urzędowska, Dramat na algierskiej pustyni, [w:] Gazeta wyborcza.pl,

[online], [dostęp 11.07.2019], dostępny w Internecie:

http://wyborcza.pl/1,76842,13271809,Dramat_na_algierskiej_pustyni__Nie_zyje_

co_najmniej.html.

50

Zob. Annex of Statistical Information, country report on terrorism 2012, National

Consortium for the Study of Terrorism and Responses to Terrorism, Maryland

2013, s. 8.

33

• powodowanie dużej dezorganizacji działań ratowniczych;

• stosunkowo łatwy dostęp do komponentów służących

do wykonania materiałów i urządzeń wybuchowych;

• wielość miejsc, w których można zastosować ten rodzaj ataku

(obiekty użyteczności publicznej, środki transportu, imprezy

masowe);

• możliwość zadania wielkich strat przy niewielkiej ilości materiału

wybuchowego

51

.

Obecnie obserwowana jest obok wzrostu zainteresowania tą metodą

przeprowadzenia zamachu, swego rodzaju ewolucja w posługiwaniu się nią.

Wyrażana ona jest między innymi:

• w zakresie materiałów wybuchowych:

o w stosowaniu zaawansowanych materiałów

wybuchowych;

o w możliwości samodzielnej ich produkcji;

o w adaptowaniu materiałów wybuchowych do własnych

potrzeb;

• w zakresie budowy ładunków wybuchowych:

o w korzystaniu z nowoczesnych rozwiązań w zakresie

inicjacji wybuchu;

o w poddawaniu modyfikacjom już stosowanych rozwiązań;

o w powstawaniu nowych konstrukcji

ładunków wybuchowych;

• w zakresie przenoszenia ładunków wybuchowych:

o w ulepszaniu technik maskowania i kamuflażu;

o w wykorzystywaniu w zamachach środków transportu

lądowego, morskiego i powietrznego;

o w poszukiwaniu nowych technik przenoszenia

materiałów wybuchowych

52

.

Metoda ta posiada również swoje słabe strony, wśród których

należy wymienić wysoką nieprecyzyjność oddziaływania, ryzykowny

proces przygotowywania ładunków wybuchowych i występujące trudności

podczas transportu. Pomimo tego historia obfituje w przykłady takich

aktywności. Zamachy na Bali w 2002 roku, Madrycie w 2004, Londynie

51

Zob. K. Jałoszyński, B. Wiśniewski, Terroryzm Diagnoza…, s. 67

por. M. Ilnicki, Służby graniczne w walce z terroryzmem, Toruń 2011, s. 71.

52

J. Adamski, Nowe technologie w służbie terrorystów, Warszawa 2007, s. 11.

34

2005 są tymi najbardziej znanymi z przekazów medialnych. Należy dodać

jeszcze podłożenie bomby w 1946 roku przez terrorystów żydowskich

z organizacji Irgun w hotelu King David, w którym zginęło 91 osób.

Kolejny przykład to zamach bombowy na dworcu w Bolonii w 1980 roku

oraz wybuch materiału wybuchowego w samolocie linii Air India

powodujący śmierć 329 osób

53

.

Statystyki przemawiają za oceną, że ten sposób przeprowadzenia

ataków zapewnia wysoką liczbę ofiar i tym samym zakładany rozgłos

i szerzenie strachu.

Metoda ta wypracowała charakterystyczne dla niej formy,

a pomysłowość sprawców w zakresie umieszczania materiałów

wybuchowych wydaje się nieograniczona. Przykładem takiej formy może

być umieszczanie bomb w listach, paczkach, koszach na śmieci, torbach,

bagażu lub w budkach telefonicznych. W takim przypadku trudno

mówić o skutecznym zapobieganiu, kiedy ładunek wybuchowy może

znajdować się niemal w każdym miejscu. Sprawcy do przenoszenia

materiałów wybuchowych adaptują pojazdy, rowery, motocykle,

zwierzęta, a nawet ludzi

54

.

Wykorzystanie formy samobójczych zamachów bombowych

obrazuje zdarzenie z 11 listopada 1998 roku, kiedy to młody mężczyzna

wjechał białym mercedesem w budynek izraelskiego dowództwa w Tyrze.

Siła eksplozji zniszczyła ośmiopiętrowy budynek i przyczyniła

się do śmierci 141 ludzi. Ze względu na skutki ataku oraz samobójczy

charakter zachowania sprawcy, uznaje się to wydarzenie jako pierwsze tego

typu w historii zamachów terrorystycznych

55

.

Forma zamachu samobójczego jest też jedną z najbardziej

skutecznych i krwawych. Jak pokazują badania National Consortium for the

Study of Terrorism and Responses to Terrorism Based at the University

of Maryland, w 2012 roku na świecie odnotowano 340 samobójczych

zamachów. Spowodowały one śmierć 2223 ludzi i raniły 4410 osób.

Statystyki pokazują również, że zamachy samobójcze są prawie pięć razy

bardziej śmiercionośne od innych form przeprowadzanych ataków.

56

53

Zob. Encyklopedia…, s. 218.

54

Zob. J. Adamski, Nowe…, Warszawa 2007, s. 14-38.

55

K. Jałoszyński, Współczesny…, s. 47.

56

Annex of Statistical Information, Country Reports on Terrorism 2012, [online],

[dostęp 15.07.2013], dostępny w Internecie: http://www.start.umd.edu/.

35

Przykładem możliwości planistycznych i organizacyjnych

był zamach terrorystyczny na promoskiewskiego prezydenta Czeczeni

Achmada Kadyrowa w 2004 roku. Wmurowany w trybunę honorową

ładunek wybuchowy został zdetonowany w czasie obchodów

dnia zwycięstwa, gdy na trybunie znajdowali się najwyżsi przedstawiciele

władz Czeczenii. Prezydent i innych pięć osób zginęło w wyniku

tego zawczasu przygotowanego ataku bombowego

57

.

Możliwości i techniki przeprowadzania zamachów z użyciem

materiału wybuchowego stały się nieograniczone i jedynie determinacja

terrorystów jest wyznacznikiem kiedy i skąd nastąpi wybuch. Dodatkowym

atutem wykorzystania tego sposobu jest silne oddziaływanie

psychologiczne. Pozostawione pakunki lub torby w miejscach publicznych,

budzą podejrzenia, a procedury sprawdzania ich zawartości zabierają wiele

czasu i potrafią destabilizować normalne funkcjonowanie w wybranych

przez sprawców miejscach. Przykładem takiego zdarzenia jest sytuacja z 20

października 2005 roku, kiedy to w Warszawie, w porannych godzinach

szczytu komunikacyjnego odnajdywano kolejno atrapy improwizowanych

ładunków wybuchowych. Pomimo tego, że nie były to prawdziwe ładunki

wybuchowe zdarzenie spowodowało chaos komunikacyjny, reakcję służb

ratowniczych oraz strach wśród mieszkańców stolicy. Zdaniem

ówczesnego prezydenta miasta Lecha Kaczyńskiego, działanie to miało

charakter typowego terroru psychologicznego

58

.

Kolejną metodą stosowaną przez terrorystów są porwania środków

transportu osobowego lub towarowego. Ten rodzaj działań

dzieli się na kilka grup w zależności od rodzaju uprowadzonego obiektu:

o porwania statków powietrznych;

o porwania statków morskich i śródlądowych;

o porwania pociągów i składów metro;

o porwania autobusów.

Najbardziej rozpowszechniony pod względem ilościowym

i medialnym jest terroryzm lotniczy. Uprowadzenia samolotów rozpoczęły

się już w latach 30. XX wieku. Wtedy to peruwiańscy rewolucjoniści

57

Zamachy terrorystyczne w Moskwie, RMF24, [online], [dostęp 15.07.2013],

dostępny w Internecie: http://www.rmf24.pl/raport-

moskiewskiezamachy/moskiewskiezamachywideo/news-zamachy-terrorystyczne-

w-rosji-kalendarium,nId,268949.

58

Zob. K. Liedel, A. Mroczek, Terror w Polsce…, s. 145-149.

36

uprowadzili po raz pierwszy samolot pasażerski. Według danych

Organizacji Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego (ICAO), pierwszym

przypadkiem porwania w okresie powojennym było uprowadzenie

samolotu z Macao w 1947 roku. W kolejnych latach nastąpił już rozkwit

tej metody terrorystycznej, by osiągnąć nieznany dotąd

wymiar w latach 70. XX wieku. 6 września 1970 roku w ciągu godziny

uprowadzono 4 samoloty, w tym lecący do Nowego Jorku, największy

statek powietrzny na świecie Boeing 747 Jumbo, z kilkuset pasażerami

na pokładzie. W latach 1969 – 1994 zanotowano ponad 500 porwań

samolotów z udziałem około 30 tysięcy pasażerów

59

.

Ten rodzaj zachowania sprawców został powszechnie

nazwany w publicystyce amerykańskiej i państw Europy Zachodniej

terminem „hijacking” i odnosi się do bezprawnego zawładnięcia statkiem

powietrznym za pomocą groźby lub przemocy

60

.

Powszechność stosowania przez terrorystów tej metody w latach

70. i 80. wynikała z niezaprzeczalnie wartościowych, z ich punktu widzenia

atutów porwań statków powietrznych, do których zalicza się:

• łatwość w zabezpieczeniu logistycznym zamachu (sprawcy

nie muszą posiadać przy sobie wyrafinowanej broni, często

wystarczała siła fizyczna lub niekonwencjonalne narzędzie,

by w ten sposób sterroryzować wybraną osobę a po przejęciu

kontroli nad samolotem, całą załogę i pasażerów;

• niskie koszty zamachu;

• międzynarodowy charakter ofiar;

• wysoka liczba ofiar i za jej pomocą możliwość prowadzenia

negocjacji;

• wywoływanie skutków psychologicznych, ekonomicznych

i gospodarczych;

• możliwość trwania zdarzenia przez dłuższy czas;

• wysoka medialność tego typu zdarzeń i powodowanie wymiernych

strat długofalowych;

59

Zob. K. Liedel, Zagrożenie terroryzmem lotniczym w XXI wieku,

[w]: Reagowanie państwa na zagrożenia terroryzmem lotniczym, red. A. Glen,

Warszawa 2010, s. 31-34.

60

T. Aleksandrowicz, Zwalczanie terroryzmu lotniczego, Szczytno 2010, s. 11.

37

• mobilność sprawców i możliwość zapewnienia sobie

bezpieczeństwa po zamachu (lądowanie w państwie przychylnym

terrorystom);

• ze względu na międzynarodowy charakter zdarzenia, stosunkowo

mniejsza możliwość organizacji akcji kontrterrorystycznej

ze strony poszkodowanych państw.

Obecnie, ze względu na stopniowe wprowadzanie kolejnych

zabezpieczeń przez linie lotnicze oraz służby bezpieczeństwa, ten rodzaj

działania sprawców staje się bardzo rzadki. Zdarzają się natomiast częściej

porwania środków transportu lądowego, prawdopodobnie ze względu

na mniejszy stopień ich ochrony oraz mniejsze wymagania organizacyjne

podczas planowania zamachów

61

.

Podobne zalety do terroryzmu lotniczego ma forma porwań

w ramach terroryzmu morskiego. Pozbawiona jest ona jednak

nieograniczonej i szybkiej mobilności oraz jest narażona na większą

możliwość przeprowadzenia akcji kontrterrorystycznej, nawet gdy statek

znajduje się w ruchu. Pomimo tego, w XX wieku zdarzały się przypadki

uprowadzeń statków transportu morskiego:

w 1961 roku opozycjoniści portugalscy uprowadzili statek pasażerski

„Santa Maria”;

• w 1963 roku wenezuelska grupa opozycyjna zajęła jednostkę

pasażerską „Anzoteque”;

• w 1974 roku Japońska Armia Czerwona wspólnie z terrorystami

palestyńskimi uprowadziła prom „Laju”;

• w 1980 roku członkowie Ludowego Frontu Wyzwolenia

uprowadzili dwa statki hiszpańskie i jeden portugalski;

• w 1985 roku palestyńscy terroryści uprowadzili włoski statek

pasażerski „Achille Lauro”

62

.

Uprowadzenie samolotu, statku lub pojazdu nie musi być związane

jedynie z pozbawieniem wolności znajdujących się w nim ludzi. Celem

terrorystów może być zawładniecie towarem znajdującym się na pokładzie,

a dla sprawców mającym znaczenie nawet strategiczne. Wejście

w posiadanie materiałów palnych (produkty ropopochodne, skroplony gaz),

61

Zob. K. Jałoszyński, B. Wiśniewski, Terroryzm. Diagnoza, zadania administracji

publicznej w przeciwdziałaniu zjawisku, Bielsko-Biała 2007, s. 67.

62

Zob. K. Kubiak, Przemoc na oceanach, współczesne piractwo i terroryzm morski,

Warszawa 2009, s. 18-20.

38

militarnych środków bojowych (broń, amunicja, materiały wybuchowe)

lub szkodliwych substancji chemicznych (kwasy, trucizny) może

być opłacalne ze względu na możliwość podjęcia natychmiastowych

działań w kierunku wywołania eksplozji lub skażenia środowiska.

Dysponowanie takimi materiałami może stanowić także kartę przetargową

podczas stawiania żądań wobec decydentów państwowych

lub międzynarodowych

63

.

Podawane przykłady i analiza aktywności terrorystów wskazują,

że metoda porywania środków transportu była powszechną w latach

60. i 70. ubiegłego wieku. Współcześnie należy spodziewać się również

takich zamachów, ale prawdopodobnie formy i narzędzia którymi będą

posługiwać się sprawcy, ulegną ewolucji, wraz ze stopniem

wprowadzanych przez państwa zabezpieczeń antyterrorystycznych

w środkach transportu lądowego, powietrznego i morskiego.

Bardzo złożoną metodą z perspektywy terrorystów i służb

bezpieczeństwa jest wzięcie zakładników. Jest to sytuacja w której

terroryści pozbawiają wolności osobę lub osoby i przetrzymują je wbrew

ich woli. Celem takiego działania jest najczęściej użycie zakładników jako

karty przetargowej w negocjacjach z policją i władzami. Przetrzymywani

ludzie stanowią też swego rodzaju zabezpieczenie dla zapewnienia

bezpieczeństwa sprawcom. Inną przesłanką powstania sytuacji zakładniczej

jest nieudane wykonanie na przykład napadu rabunkowego i wzięcie

zakładników jedynie dla zapewnienia bezpiecznej możliwości oddalenia

się z miejsca zdarzenia. W tych sytuacjach, w odróżnieniu od uprowadzeń,

miejsce pobytu osób zatrzymanych jest znane. Ułatwia to niejako

przeprowadzenie działań ratowniczych i kanalizuje energię służb

bezpieczeństwa do określonego terenu lub obiektu

64

.

Cechą charakterystyczną sytuacji z udziałem zakładników

jest powstanie swoistego spektaklu o ogromnym potencjale emocjonalnym.

Nieuchronnym w takich momentach jest pojawienie się mediów i często

bezpośrednie relacjonowanie całości zdarzenia. Rzeczywisty tragizm ofiar

zamachu, traumatyczne przeżycia najbliższych im osób oraz zmagania

negocjacyjne i siłowe sprawców ze służbami bezpieczeństwa, stanowią

o sile oddziaływania tej metody. Dodatkowym elementem obciążającym

jest czas, który płynie, a wraz z nim zmieniają się okoliczności

63

M. Ilnicki, Służby…, s. 72.

64

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka kontrterrorystyczna…, s. 32-33.

39

i postrzeganie rozgrywającego się dramatu. Podczas tak rosnącego napięcia,

decydującego znaczenia nabiera kwestia sposobu zakończenia sytuacji

kryzysowej. W przypadku klęski służb bezpieczeństwa, dramat i skutki

pośrednie wywarte na społeczności wydają się dużo większe. Sukcesem

zakończone sytuacje zakładnicze dają gwarancję zmniejszenia lęku

i strachu przed kolejnymi takimi zdarzeniami i wzmacniają

zaufanie do państwa i jego możliwości zapewnienia bezpieczeństwa

65

.

Przykładami takich zdarzeń z różnymi konsekwencjami i skutkami

bezpośrednimi i pośrednimi są:

• zajęcie polskiej ambasady w Bernie (1980)

66

;

• zajęcie ambasady USA w Teheranie (1979)

67

;

• atak czeczeńskich terrorystów na moskiewski teatr na Dubrowce

(2002)

68

;

• atak na szkołę w Biesłanie (2004)

69

;

• atak terrorystyczny na Centrum Handlowe w Kenii Nairobi

(2013)

70

.

Wnioski z tych i podobnych ataków terrorystycznych potwierdzają

stanowisko, że tylko profesjonalne przygotowanie służb bezpieczeństwa

oraz konsekwentne i wieloobszarowe działania, mające

na celu minimalizowanie skutków zamachów, mogą stanowić właściwą

odpowiedź państwa na metodę działania terrorystów, polegającą na wzięciu

zakładników.

65

Zob. M. Ilnicki, Służby…, s. 72-74.

66

Zob. R. Rybacki, Zajęcie polskiej ambasady w Bernie, [w:] terroryzm. com, 2006,

[online], [dostęp 16.07.2019], dostępny w Internecie:

http://www.terroryzm.com/zajecie-polskiej-ambasady-w-bernie-w-1982/.

67

Zob. K. Nadolski, Dramat w amerykańskiej ambasadzie, [w:] onet. wiadomości,

2012, [online], [dostęp 16.07.2019], dostępny w Internecie:

http://wiadomosci.onet.pl/prasa/dramat-w-amerykanskiej-ambasadzie/9b5yw.

68

Zob. Atak terrorystyczny na moskiewski teatr na Dubrowce, [w:] terroryzm. com,

2003, [online], [dostęp 16.07.2019], dostępny w Internecie:

http://www.terroryzm.com/atak-terrorystyczny-na-moskiewski-teatr-na-

dubrowce/.

69

Zob. Zamach w Biesłanie, [w:] terroryzm. com, 2003, [online], [dostęp

05.07.2019], dostępny w Internecie: http://www.terroryzm.com/zamach-w-

bieslanie/.

70

Zob. B. Popławski, Bilans zamachu w Nairobi, [w:] portal Geopolityka. org,

2013, [online], [dostęp 16.07.2019], dostępny w Internecie:

http://geopolityka.org/analizy/2459-bilans-zamachu-w-nairobi.

40

Kolejną metodą znaną od lat terroryzmowi na całym świecie

jest sabotaż. Polega on na celowym niszczeniu obiektów, infrastruktury

lub systemów zaopatrywania państwa, powodującym znaczące straty

lub dezorganizację ich funkcjonowania. Zgodnie z definicją słownikową

sabotaż to „forma walki z wrogiem polegająca na uchylaniu się od pracy,

wadliwym jej wykonywaniu lub na uszkadzaniu maszyn lub urządzeń.”

Inne znaczenie pojęcia to „działanie mające na celu przeszkodzenie komuś

w realizacji jego planu”

71

.

W polskim Kodeksie Karnym sabotaż występuje jako przestępstwo

komputerowe, a jego formy są opisywane przez kolejne artykuły ustawy

karnej

72

. Narzędziem takiej formy sabotażu będą wirusy komputerowe,

robaki – programy i bomby logiczne. Mogą one destabilizować

funkcjonowanie wybranych obszarów aktywności państwa, a nawet

stanowić poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa.

Kolejną tradycyjną formą sabotażu jest zatruwanie żywności, wody

lub innych produktów masowego użycia na rynku konsumenckim.

Takie działanie może spowodować utratę zaufania do wybranej marki,

firmy, a nawet do państwa, z którego pochodzi produkt

73

.

Przykładem tego typu aktywności terrorystycznej było zatrucie

lokalnego zbiornika wody i zakażenie żywności w restauracjach bakterią

Salmonella w nadziei „ogłupienia” miejscowej populacji i przechylenia

szali ważnych wyborów lokalnych na korzyść sekty Bhagwana Shree

Rajneesha (ascetycznego indyjskiego mistyka, twórcy dużej komuny

religijnej). Zdarzenie miało miejsce w 1984 roku w miasteczku

Dalles w stanie Oregon w USA

74

.

Największa trwogę i strach budzi jednak ryzyko zastosowania przez

terrorystów broni niekonwencjonalnej zaliczanej do broni masowego

rażenia. Takie środki dzielą się na trzy podstawowe grupy:

• broń jądrową (ładunki nuklearne i środki promieniotwórcze);

71

Słownik języka polskiego, Wydawnictwo Naukowe PWN, [online], [dostęp

17.07.2013], dostępny w Internecie: http://sjp.pwn.pl/slownik/2574658/.

72

Zob. art. 269, 269a, 269b Kodeksu Karnego.

73

Zob. Food defence – bezpieczeństwo żywności, [w:] Quality Assurance Poland,

[online], [dostęp 16.09.2019], dostępny w Internecie: http://www.haccp-

polska.pl/food_defense.html.

74

M. Żuber, Terroryzm i przeciwdziałanie zagrożeniom terrorystycznym, Wrocław

2013, s. 117.

41

• broń chemiczną (bojowe środki trujące, toksyczne środki

przemysłowe, toksyny bakteryjne i organiczne);

• broń biologiczna (wirusy i bakterie wybranych chorób zakaźnych,

grzyby, riketsje, toksyny bakteryjne, zwierzęce i roślinne)

75

.

W nomenklaturze zachodniej określa się je skrótem CBRN

(Chemical, Biological, Radiological, Nuclear) co oznacza środki

chemiczne, biologiczne i materiały rozszczepialne

76

.

Broń ta posiada wiele zalet z perspektywy terrorystów, a rozwój

jej używania dla realizacji celów organizacji, został zapoczątkowany

z końcem XX wieku. Do najważniejszych cech metody wykorzystywania

BMR zaliczyć można

77

:

• zapewnienie maksymalnych i masowych strat;

• zapewnienie długofalowego skutku chorobowego

i psychologicznego;

• możliwość zaatakowania ludzi, środowiska, zwierząt, żywności

lub wody;

• dostępność komponentów do jej produkcji;

• stosunkowo niskie koszty produkcji lub pozyskania w porównaniu

z możliwymi do osiągnięcia skutkami (analiza przeprowadzona

przez ekspertów ONZ w 1969 roku stwierdza, że dla wywołania

tych samych strat wśród ludności cywilnej na obszarze 1 km2,

należy ponieść koszty: dla broni konwencjonalnej – 2000 dolarów,

nuklearnej – 800 dolarów, chemicznej – 600 dolarów,

a biologicznej – 1 dolar

78

).

W obszarze materiałów rozszczepialnych to realne i poważne

zagrożenie stanowi obecnie użycie przez terrorystów czterech

podstawowych form związanych z następującymi narzędziami zamachu:

• broń jądrowa (będąca na wyposażeniu niektórych państw o sile

rażenia dochodzącej do kilku megaton TNT, jest ona produkowana

przez specjalistyczne zakłady w tzw. zamkniętym ciągu

jądrowym);

75

K. Jałoszyński, B. Wiśniewski, Terroryzm Diagnoza…,s. 69.

76

J. Adamski, Nowe…, Warszawa 2007, s. 61.

77

Zob. K. Jałoszyński, B. Wiśniewski, Terroryzm Diagnoza…,s. 69.

78

Zob. Medycyna ratunkowa i katastrof, red. A. Zawadzki, Warszawa 2011, s. 378-

379.

42

• improwizowane urządzenia jądrowe (ładunek jądrowy działający

na zasadzie rozszczepienia);

• broń radiologiczna (bron zawierająca substancje radiologiczne

i zdolna do ich rozprzestrzenienia);

• improwizowane urządzenia radiologiczne (może to być ładunek

konwencjonalny, którego zadaniem jest rozrzucenie materiałów

radiologicznych na duże odległości)

79

.

Na takiej zasadzie może działać „brudna bomba”. Jest to połączenie

materiału radioaktywnego z materiałem wybuchowym. W takim przypadku

nie zachodzi nuklearna reakcja łańcuchowa. Jednak detonacja zapewnia

lokalne rozprzestrzenienie środka promieniotwórczego i skażenie

środowiska. Do wykonania takiej bomby potrzeba niewielkiej ilości

materiałów radioaktywnych, wykorzystywanych powszechnie do celów

medycznych, przemysłowych lub naukowych. Są one z perspektywy

terrorystów atrakcyjnym narzędziem, ponieważ ich konstrukcja nie jest

skomplikowana, koszty umiarkowane, metoda medialna, a osiągnięte skutki

mogą być zadowalające

80

.

Ta metoda może również mieć formę atakowania elektrowni

i innych obiektów jądrowych w postaci przejęcia kontroli nad nimi,

ostrzelanie ich wrażliwych elementów lub atak z użyciem materiału

wybuchowego.

Dużo bardziej rozpowszechnionym w historii terroryzmu

jest przypadek używania dla wywołania paniki i strat osobowych broni

chemicznej. Znane są przypadki użycia tej metody przez grupy

anarchistyczne lub proekologiczne i powiązania jej z sabotażem

na określone produkty żywnościowe. Z kolei zamachy z użyciem

rozpylaczy gazów bojowych były domeną sekty Najwyższa Prawda

operującej w Japonii. Najbardziej znanym zamachem w tej kategorii było

uwolnienie sarinu w pięciu pociągach metra, które w godzinach

szczytu w ciągu 4 minut przyjechały na stację Kasumigeseki.

Rozpylaczem w tym wypadku były pudełka śniadaniowe w plastykowych

torbach, przedziurawionych parasolkami. Zamach wywołał straty osobowe

w postaci 12 zabitych i ponad 5 tysięcy rannych

81

.

79

J. Adamski, Nowe…, Warszawa 2007, s. 84.

80

W. Dietl, Terroryzm…, s. 237.

81

Zob. tamże, s. 63-68.

43

Kolejnym narzędziem używane przez terrorystów może być broń

biologiczną. Ten rodzaj broni może ma działanie wieloobszarowe i jest

zdolny do atakowania ludzi, zwierząt, żywności i wody, a chorobotwórcze

bakterie, wirusy, grzyby czy jady, będą powodowały skutki nie zawsze

widoczne natychmiast. Niektóre z chorób spowodowanych przez atak

terrorystyczny mogą być dalej przenoszone przez owady i gryzonie.

Dodatkowym elementem sprzyjającym terrorystom jest niska cena

produkcji, możliwość pozyskania poprzez zakup lub kradzież oraz łatwość

przechowywania i rozprzestrzeniania. Do tego dochodzi jeszcze

skomplikowany i długi okres rozpoznawania niektórych chorób i mobilność

zakażonych osób. To wszystko sprawia, że współcześnie państwa musza

przygotowywać swoje struktury i systemy ratownicze do minimalizacji

skutków użycia takiej broni, bo jak widać przeciwdziałanie jej użyciu

wydaje się nie do końca możliwe

82

.

Niekonwencjonalną i nową metoda w rękach terrorystów

jest również wykorzystywanie modeli samolotów sterowanych radiowo.

Zastosowanie tej metody jest możliwością dotarcia i zaatakowania

z powietrza obiektów chronionych, a wyposażony w materiał wybuchowy

model latający jest w stanie po precyzyjnym uderzeniu spowodować

zniszczenie części obiektu i wymierne straty osobowe.

Jak zauważa K. Jałoszyński dużą skuteczność tej metody można

zaobserwować podczas atakowania statków powietrznych podchodzących

do lądowania lub startujących z portów lotniczych. Uderzenie takiego

modelu w samolot prawdopodobnie będzie skutkowało katastrofą lotniczą,

a co za tym idzie ilość strat powinna być już wtedy znaczna

83

.

W nomenklaturze zachodniej taki model latający

służący do przeprowadzenia ataku terrorystycznego opatrzony jest skrótem

RCA (Radio Controlled Aircraft), a pojawienie się w latach 80. XX wieku

w sprzedaży detalicznej jego pierwszych egzemplarzy, spowodowało

od razu zainteresowanie świata przestępczego jego możliwościami. Biorąc

pod uwagę obecny stopień rozwoju technologicznego można wymienić

kilka cech wymienionego narzędzia terrorystów:

• łatwość dostępu i możliwości zakupu;

82

Zob. A. Żebrowski, Determinanty zamachu terrorystycznego – Euro 2012, [w:]

Przeciwdziałanie zagrożeniom terrorystycznym podczas imprez masowych

w aspekcie Euro 2012, red. T. Bąk, s. 31.

83

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka kontrterrorystyczna…, s. 36.

44

• prosta obsługa;

• możliwość przenoszenia ładunków nawet do 20 kg;

• niewielkie rozmiary i słabe sygnatury radiowe;

• brak sprawdzonych systemów przeciwdziałania takim metodom

terrorystycznym.

Ta metoda posiada również wady, które powodują ograniczone

zainteresowanie obecnie jej wykorzystywaniem na większą skalę:

• uzależnienie od warunków pogodowych;

• niewielki zasięg;

• niewielka nośność;

• wysoka cena w porównaniu z potencjalnymi możliwościami

przenoszenia i powodowania niszczących skutków.

Modele sterowane radiowo mogą być stosowane przez terrorystów

przede wszystkim przeciwko statkom powietrznym, wrażliwym

na wybuchy obiektom, precyzyjnie wybranym pomieszczeniom

w budynkach chronionych i dużym skupiskom ludzkim

84

.

Kolejną metodą działania terrorystów związaną ściśle z rozwojem

cywilizacyjnym są ataki elektroniczne. Mogą one mieć dwojaką postać.

Po pierwsze może to być obezwładnienie wszelkich systemów

elektronicznym na wybranym obszarze poprzez wygenerowanie silnego

impulsu elektromagnetycznego. Biorąc pod uwagę stopień wykorzystania

systemów elektronicznych niemalże we wszystkich dziedzinach życia,

skutki takiego ataku mogłyby być niewyobrażalnie znaczne.

Tym mocniejsze byłoby uderzenie sprawców takiego zamachu,

im wrażliwszy na zakłócenia systemów elektronicznych czy nawet

elektrycznych byłby wybrany przez nich obiekt. Najbardziej

narażone na bezpośrednie straty i natychmiastową dezorganizację

funkcjonowania są porty lotnicze i elektroniczne systemy naprowadzania

statków powietrznych. Jednak nie tylko ten obszar aktywności

państwa jest nacechowany informatyzacją i automatyzacją. Poważnie

zagrożonych jest większość obiektów infrastruktury krytycznej

państwa, a funkcjonowanie bez mediów, energii elektrycznej czy dostępu

do czystej wody jest współcześnie niewyobrażalne

85

.

Drugą formą tego typu działań jest szeroko rozumiany

cyberterroryzm. Waga tego zagrożenia jest związana również z szybkim

84

Zob. J. Adamski, Nowe…, Warszawa 2007, s. 49-52.

85

Zob. K. Jałoszyński, B. Wiśniewski, Terroryzm Diagnoza…, s. 75.

45

rozwojem technologii informacyjnych i komunikacyjnych,

opartych na rozwiązaniach sieciowych. Cyberprzestrzeń stanowi swego

rodzaju kolejne środowisko funkcjonowania współczesnego

człowieka, a uzależnienie większości dziedzin życia od Internetu sięgnęło

wyjątkowo zaawansowanego poziomu. Stąd też połączenie

cyberprzestrzeni i terroryzmu stanowi tak wielkie zagrożenie, którego

skutki na razie są trudne do wymiernej oceny i prognozy.

Atutami operowania w świecie sieci z punktu

widzenia terrorystów są:

• możliwość destrukcyjnego oddziaływania na funkcjonowanie

wielu instytucji państwowych (cywilnych i wojskowych)

oraz niepaństwowych;

• zdolność zakłócania mediów i możliwość kierowania przekazem

informacji;

• ogólnoświatowy zasięg;

• niski koszt operacji;

• bezpieczeństwo terrorystów.

Wieloobszarowość potencjalnej aktywności sprawców stanowi

również o jej atrakcyjności. Powoduje też wymierne starty dla gospodarek

wielu państw. Według niektórych szacunkowych ocen, w 2006 roku

cyberterroryzm był przyczyną strat w wysokości około 400 mld dolarów.

Należy też wziąć pod uwagę dynamiczny rozwój tej metody

i tak na przykład w tym samym roku liczba cyberprzestępstw popełnianych

na terytorium Wspólnoty Niepodległych Państw wzrosła siedmiokrotnie

86

.

Zamachy elektroniczne, choć nie wywołują ofiar bezpośrednich

w postaci zabitych lub rannych stanowią duże zagrożenie dla każdego

podmiotu, zwłaszcza zaś państwa. Cyberterroryzm przekracza granice

państw, wkraczając w sieci komputerowe może wpłynąć

na zniszczenie lub destabilizację funkcjonowania podstawowych systemów

należących do kluczowych dla wybranej społeczności. Będzie to pośrednio

wpływać na poczucie bezpieczeństwa wszystkich dotkniętych zagrożeniem

86

Przeciwdziałanie terroryzmowi, koordynacja działań antyterrorystycznych,

Zeszyty Biura Bezpieczeństwa Narodowego, Warszawa 2007, s. 13.

46

obywateli i może przyczyniać się do zmian politycznych, ekonomicznych

lub społecznych w państwie

87

.

Największe nawet wyobrażenia o możliwościach destrukcyjnego

działania terrorystów stały się rzeczywistością 11 września 2001 roku.

Tego dnia sprawcy użyli po raz pierwszy porwanych, pasażerskich

samolotów jako bomb skierowanych na obiekty wież WTC oraz Pentagonu.

Straty osobowe w postaci ponad 5000 zabitych w tym 400 na pokładach

statków powietrznych to nie jedyne skutki zamachu

88

. To również ogromne

zniszczenia budynków i infrastruktury, skutki ekonomiczne, gospodarcze

a nawet militarne. Ta metoda działania sprawców przeraziła wszystkie

społeczności na świecie. Determinacja i perfekcja sprawców

w fazie przygotowania i realizacji planu pozwala oceniać, że w przyszłości

wszystkie scenariusze są możliwe, bo przecież taki rozegrany w 2001 roku,

przed zdarzeniem pozostawał jedynie w sferze filmowej fikcji.

Pierwsze pomysły posłużenia się samolotem pasażerskim jako

latającą bombą pojawiły się już podczas przygotowań do zamachu

na samolot linii Air France w 1994 roku. Terroryści z Islamskiej Grupy

Zbrojnej, po porwaniu statku powietrznego lecącego do Algieru, zamierzali

rozbić go lub zdetonować nad Wieżą Eiffla w Paryżu. Plan nie został jednak

zrealizowany, ponieważ sprawcy nie znając sztuki pilotażu zostali

wprowadzeni w błąd przez załogę airbusa

89

.

Wnioski z tego zdarzenia zostały wyciągnięte przez terrorystów

z Al-kaidy i w fazie przygotowania zamachu zainwestowali oni w szkolenia

z pilotowania samolotów pasażerskich. Jest to element niezbędny, ponieważ

biorąc pod uwagę prędkość i masę samolotu, w porównaniu do wielkości

potencjalnego celu i obciążenia wynikającego z siły bezwładności, ogromną

sztuką jest precyzyjne trafienie w cel

90

.

Dodatkowym elementem, który wymaga niezwykłej determinacji

i samodyscypliny jest zdolność do uderzenia w cel ze świadomością

odbierania sobie własnego życia. Jest to niezmiernie trudne

nawet do wyobrażenia dla przeciętnego człowieka. W związku

z tym należy podejrzewać, że sprawcy przeszli solidną indoktrynację

87

Zob. W. Gizicki, Państwo wobec cyberterroryzmu, [w:] Cyberterroryzm

zagrożeniem XXI wieku, red. A. Podraza, P. Potakowski, K. Wiak, Warszawa 2013,

s. 47.

88

Zob. T. Aleksandrowicz, K. Liedel, Zwalczanie…, s. 12.

89

Zob. J. Adamski, Nowoczesne.., s. 53.

90

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka…, s. 39.

47

prawdopodobnie o podłożu religijnym, a być może byli

motywowani do działania w jakiś inny dodatkowy sposób.

Praca włożona przed zamachem przez terrorystów wydaje

się jednak opłacalna ze względu na osiągnięte skutki bezpośrednie

i pośrednie. Tak wielki skutek niszczący w przypadku tego typu

zamachów osiągnięto dzięki:

• energii kinetycznej samolotów o masie ok. 140 ton każdy,

poruszających się z prędkością przelotową ok. 750 km/h,

przeniesionej na atakowane budynki;

• eksplozji paliwa lotniczego (ok. 40 ton) w zbiornikach samolotów,

co spowodowało pożary, wysoką temperaturę i w konsekwencji

naruszenie konstrukcji obiektów i ich zawalenie się

91

.

Obecnie, po wprowadzeniu wielu zabezpieczeń przed wtargnięciem

do kabiny pilotów, rozbudowanych procedur reagowania

państwa na incydenty związane z przejęciem kontroli nad statkami

powietrznymi oraz zaostrzonymi przepisami bezpieczeństwa w portach

lotniczych, należy spodziewać się przekierowania aktywności sprawców

w ramach poszukiwania innych jej form. Rozwiązaniem w tym zakresie

może być porywanie statków transportowych. Jednak ta forma posiada

wady w postaci trudności z dostaniem się na pokład takiego samolotu oraz

brakiem zabezpieczenia przed zestrzeleniem w postaci dużej ilości

pasażerów. Kolejnym narzędziem zamachu w ramach tej metody mogą być

mniejsze samoloty prywatne, motolotnie, paralotnie oraz bezzałogowe

aparaty latające. Wymienione narzędzia nie zapewniają jednak takiej siły

uderzeniowej i nie są tak medialne, a w porównaniu z możliwymi

do osiągnięcia skutkami, koszt ich użycia jest stosunkowo wysoki

92

.

Organizowanie zamachów bez względu na obraną metodę przez

sprawców wymaga ponoszenia wymiernych kosztów. Środki są również

niezbędne do prowadzenia aktywności wewnątrz grupy w postaci akcji

propagandowych i rekrutacyjnych, organizowania zabezpieczenia

funkcjonowania struktur grupy oraz systemów kierowania i łączności.

Jedną z metod pozyskiwania środków przez terrorystów są napady

rabunkowe. Mają one charakter typowo kryminalny i są obliczone jedynie

na pozyskiwanie środków finansowych. Mogą one oczywiście przerodzić

91

J. Adamski, Nowoczesne.., s. 53.

92

Zob. tamże, s. 48-56.

48

się w sytuacje zakładnicze i nabierać charakteru zamachu terrorystycznego,

ale cel pierwotny sprawców w tym wypadku jest inny

93

. Przykładem

takiego zdarzenia był napad rabunkowy na bank w Belfaście,

zorganizowany zdaniem policji irlandzkiej przez IRA i jej polityczne

skrzydło – partię Sinn Fein. Sprawcy używając szantażu wobec wcześniej

porwanych pracowników banku, zmusili ich do otwarcia sejfów, skąd

skradli 22 milionów funtów szterlingów

94

.

Najprostszą metodą terrorystyczną i niewymagającą ponoszenia

kosztów finansowych jest stosowanie groźby. Może to być zapowiedź

określonego działania lub zaniechania działania, w przypadku niespełnienia

żądań wysuwanych przez sprawców. Może też przybierać formę

permanentnej zapowiedzi aktywności terrorystycznej, poprzez przekazy

medialne czy akcje plakatowe. Przykładem takiego działania była groźba

zamordowania każdego współpracującego z rządem

bądź doprowadzającego do aresztowania mudżahedinów skierowana

w 2003 roku przez „Brygadę Dwóch Świętych Meczetów” w stronę rodziny

panującej w Arabii saudyjskiej

95

.

Operowanie groźbą jest elementem wojny psychologicznej i polega

na wywołaniu psychozy czyli wszechogarniającego lęku wśród

społeczności. Zdarza się, że sama groźba przeprowadzenia zamachu jest

w stanie zmusić adresatów przekazu do określonego działania. Z pewnością

natomiast zagrożenie zamachem terrorystycznym będzie destabilizowało

normalne funkcjonowanie społeczności na danym obszarze lub w obiekcie.

Procedura ewakuacyjna i weryfikacyjna będzie wdrażana zawsze

po otrzymaniu informacji o podłożeniu ładunku wybuchowego lub o innej

formie działania zagrażającej życiu i zdrowiu wielu ludzi

96

.

Wymienione metody działania terrorystów nie występują zawsze

w czystej formie. Zdarza się, że sprawcy używają jednocześnie kilku metod

terrorystycznych, by w ten sposób zmaksymalizować siłę swojego

oddziaływania i liczbę ofiar. Specyficzną taktyką przeprowadzania

zamachów na wojska koalicji charakteryzują się zamachy w Iraku

93

Zob. K. Jałoszyński, Jednostka…, s. 40.

94

Zob. IRA oskarżona o napad na bank w Belfaście, PAP 2005, [online], [dostęp

16.07.2019], dostępny w Internecie: http://wiadomosci.wp.pl/kat,1356,title,IRA-

oskarzona-o-napad-na-bank-w-

Belfascie,wid,6454741,wiadomosc.html?ticaid=111a3c.

95

B. Hołyst, Terroryzm…, s. 202.

96

Zob. T. Białek, Terroryzm…, s. 42.

49

i Afganistanie. Atakując konwoje sprawcy rozpoczynają najczęściej

zamach od wysadzenia ładunku wybuchowego pod jednym z pojazdów.

Następnie gdy kolumna się zatrzymuje ostrzeliwują zgrupowanie

granatnikami przeciwpancernymi i bronią maszynową. Jest to swoista

kombinacja metod i jednocześnie taktyka tamtejszych terrorystów,

wypracowana pod wpływem doświadczeń i zapewne

szkoleń w tym zakresie.

Podobnie działają terroryści atakując cele miękkie. Pierwszy

zamach jest zaskoczeniem i powoduje najczęściej panikę, grupowanie ludzi

w określonych – wydawałoby się bezpiecznych miejscach. Na miejsce

przybywają siły ratownicze. Wtedy następuje kolejny zamach, a uderzenie

jest najczęściej skierowane właśnie w te bezpieczne miejsca. Powoduje

to dalsze, często jeszcze większe niż pierwotnie straty i znacznie utrudnia

prowadzenie kolejnych działań minimalizujących skutki i straty.

Taki rodzaj przeprowadzenia zamachu jest już wypracowaną metodą

działania i nazywa się w doktrynie zamachem sekwencyjnym. Kolejne,

następujące po sobie uderzenia, są powiązane ze sobą i zapewniają

w konsekwencji większe rezultaty dla terrorystów

97

.

Przykładem takiego incydentu terrorystycznego był zamach

w Kwecie, stolicy jednej z prowincji w Pakistanie, który został

przeprowadzony w czerwcu 2013 roku. Pierwsza eksplozja zniszczyła

autobus, którym podróżowały studentki, powodując śmierć 12 z nich

a wiele raniąc. Kolejna bomba wybuchła już w szpitalu, do którego

przewieziono ofiary. Znaleźli się tam również rodzina i przyjaciele rannych

oraz przedstawiciele władz i policji. W tym drugim zamachu zginęło

kolejnych 11 osób. Dodatkowo w szpitalu byli też strzelcy, którzy otworzyli

ogień do służb bezpieczeństwa bezpośrednio po drugiej eksplozji

98

.

Kolejną metodą ataków terrorystycznych mogącą łączyć w sobie

wiele metod i form jest terrorystyczny zamach symultaniczny.

Zgodnie ze znaczeniem przymiotnika „symultaniczny”, incydent taki

97

Zob. J. Adamski, Nowoczesne.., s. 59 oraz por. K. Jałoszyński, Jednostka…,

s. 278-288.

98

Pakistan: W zamachach w Kwecie zginęło co najmniej 23 ludzi, [online], [dostęp

23.07.2019], dostępny w Internecie:

http://konflikty.wp.pl/kat,107156,title,Pakistan-w-zamachach-w-Kwecie-zginelo-

co-najmniej-23-ludzi,wid,15736276,wiadomosc.html?ticaid=111a45.

50

jest przeprowadzany w kilku miejscach równocześnie

99

. Zaatakowanie

kilku celów w tym samym czasie zapewnia sprawcom spowodowanie

większego chaosu i powoduje utrudnienie prowadzenia akcji ratowniczej.

Gdy następują eksplozje w kilku miejscach jednocześnie

i nie są one odległe, to muszą być obsługiwane przez ratowników,

strażaków i policjantów z jednej komórki organizacyjnej. Dodatkowo

wszyscy poszkodowani trafiają do tych samych ośrodków szpitalnych.

Na ulicach takich niewielkich obszarów szybko zapanowuje chaos

i wszechogarniająca panika, co zwiększa skutek oddziaływania

zbrodniczego terrorystów. Zdarza się również, że ładunki wybuchowe służą

do zniszczenia tego samego obiektu, a ich rozmieszczenie w innych

miejscach i jednoczesne zdetonowanie maksymalizuje wybuchowy efekt.

Biorąc pod uwagę dalszy rozwój cywilizacyjny współczesnego

świata oraz dążenie sprawców do osiągania maksymalnych

strat, połączonych z wysoką medialnością, należy spodziewać się dalszego

rozwoju niektórych, najprawdopodobniej niekonwencjonalnych metod

terrorystycznych

100

.

Podsumowując rozważania na temat metod przeprowadzania

zamachów należy podkreślić, że ulegają one stałej ewolucji i sprawcy

bardzo sprawnie oraz dynamicznie reagują na wszelkie wprowadzane

rozwiązania chroniące obiekty i systemy. Należy w tym miejscu podkreślić

rolę zabezpieczeń technicznych, a szczególnie znaczenie bieżącego

monitorowania rozwoju metod przeprowadzanych ataków,

tak by producenci i instalatorzy określonych rozwiązań nadążali

za pojawiającymi się nowatorskimi formami działań, godzących

w bezpieczeństwo budynków użyteczności publicznej. Wydaje się zatem,

że przedstawiona wnikliwa analiza głównych metod wykorzystywanych

przez sprawców terrorystycznych, może być punktem wyjściowym

do bardziej szczegółowych analiz i być może badań o charakterze

utylitarnym.

99

Zob. Mega słownik, [online], [dostęp 17.07.2019], dostępny w Internecie:

http://megaslownik.pl/slownik/synonimy_antonimy/21248,symultanicznie.

100

Podczas opracowania rozdziału wykorzystano fragmenty rozprawy doktorskiej

dr. Jarosława Stelmacha po tytułem: Ograniczanie skutków zamachów

terrorystycznych w budynkach użyteczności publicznej, Wyższa Szkoła Policji

w Szczytnie, Szczytno 2014.

51

Kategorie, funkcje i specyfika obiektów użyteczności publicznej

Rozpoczęcie rozważań na temat charakteru obiektów i ich specyfiki

wymaga wyjaśnienia pojęcia użyteczności publicznej. Jest ono bowiem

szerokie i zawiera się w nim szereg budynków, różnorodnych

pod względem przeznaczenia i jednocześnie ochrony. Definicja legalna

budynku użyteczności publicznej znajduje się w Rozporządzeniu Ministra

Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Zgodnie z postanowieniami zawartymi w dokumencie, jest to budynek

przeznaczony dla administracji publicznej, wymiaru sprawiedliwości,

kultury, oświaty, kultu religijnego, szkolnictwa wyższego, nauki, opieki

społecznej i socjalnej, obsługi bankowej, handlu, gastronomii, usług

turystyki, sportu, obsługi pasażerów w transporcie kolejowym, lotniczym

lub wodnym, poczty lub telekomunikacji, oraz inny ogólnodostępny

budynek przeznaczony do wykonywania podobnych funkcji, za budynek

taki uznaje się również budynek socjalny i biurowy

101

.

Z analizy powyższej definicji wynika, że podczas kwalifikowania

budynku do kategorii użyteczności publicznej mają znaczenie

dwa elementy:

• funkcja wymieniona w rozporządzeniu lub wykonywanie przez

budynek funkcji podobnej;

• ogólnodostępność obiektu (choć może być ona rozumiana jako

dostępność dla ograniczonej grupy osób).

Podczas zaliczania danego budynku do powyższej grupy

bez znaczenia jest rodzaj własności obiektu oraz czy jest on dostępny

dla osób trzecich, poza zatrudnionymi w nim pracownikami

102

.

Wymienione przez ustawodawcę funkcje, jakie powinny

być spełniane przez budynki użyteczności publicznej oraz dostępne

w innych aktach prawnych rozwiązania pozwalają na utworzenie katalogu

budynków użyteczności publicznej, w którym można wyróżnić

przede wszystkim:

101

Par. 3 pkt 6 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich

usytuowanie, (Dz. U. 2002, nr 75, poz. 690).

102

Zob. M. Tabernacka, Prawne zasady korzystania z obiektów i urządzeń

użyteczności publicznej, Warszawa 2013, s. 129-130.

52

• budynki urzędów i instytucji państwowych – siedziby władz

państwowych (parlamentu, organów władzy państwowej

i samorządowej), administracji państwowej, sądów i trybunałów,

zakładów karnych, policji, prokuratury i innych instytucji

bezpieczeństwa i porządku publicznego, Sił Zbrojnych RP;

• budynki pełniące funkcję propagowania kultury – kina, teatry,

filharmonie, opery, muzea i sale wystawowe, sale koncertowe

i widowiskowe, biblioteki, domy kultury i świetlice;

• budynki oświatowe – szkoły, przedszkola, świetlice środowiskowe,

budynki i siedziby kuratoriów oświaty;

• budynki szkolnictwa wyższego i nauki – budynki uczelni wyższych

i szkolnictwa wyższego, budynki instytutów badawczych

i naukowych;

• budynki opieki społecznej i socjalnej – domy pomocy społecznej,

hospicja, noclegownie, schroniska społeczne i dla zwierząt;

• budynki obsługi bankowej – siedziby banków oraz bankowe

placówki obsługi klienta, miejsca przechowywania środków

finansowych;

• budynki sakralne i funeralne – kościoły, kaplice, miejsca kultu,

katakumby, krematoria;

• budynki handlowe i gastronomiczne – sklepy, domy towarowe,

galerie handlowe, hale i place targowe, restauracje, bary,

jadłodajnie i stołówki;

• budynki turystyczne i sportowe – hale i sale sportowe, baseny

i parki wodne, lodowiska, stadiony, parki rozrywki, schroniska

turystyczne, hotele, pensjonaty, zajazdy;

• obsługi pasażerów w transporcie kolejowym, lotniczym

lub wodnym – dworce autobusowe i kolejowe, porty lotnicze, stacje

metro, przystanki w komunikacji miejskiej, parkingi publiczne;

• budynki poczty i telekomunikacji – obiekty pocztowe, siedziby

firm zapewniających usługi telekomunikacyjne;

• budynki biurowe – siedziby firm, przedsiębiorstw i zakładów

sektora państwowego oraz prywatnego

103

.

103

Zob. Tamże, s. 135-138.

53

Powyższy katalog nie ma charakteru zamkniętego, ponieważ

dynamiczny rozwój cywilizacyjny powoduje powstawanie coraz to nowych

kategorii i rodzajów budynków, szczególnie o charakterze komercyjnym.

Przykładem takich specyficznych budynków, które zaczęły funkcjonować

wraz ze zmianami społeczno-gospodarczymi w Polsce w latach

90. są galerie handlowe. Są to budynki o bardzo wielkiej kubaturze, często

wielokondygnacyjne, które mogą łączyć w sobie funkcje wielu

wymienionych poprzednio kategorii budynków (obok sklepów występują

dodatkowo restauracje, puby, dyskoteki, kina, poczta, placówki bankowe,

sale gier i zabaw, kluby sportowe, parkingi czy myjnie samochodowe).

Łączenie tak wielu funkcji i całkowita ogólna dostępność takich budynków

sprawiają, że może przebywać w nich do kilkunastu tysięcy ludzi

jednocześnie

104

.

Budynki użyteczności publicznej mogą być zaliczane

do następujących grup wysokości:

• niskie – do 12 m lub mieszkalne do 4 kondygnacji nadziemnych;

• średniowysokie – ponad 12 do 25 m włącznie lub mieszkalne

od 5 do 9 kondygnacji nadziemnych;

• wysokie – ponad 25 do 55 m włącznie lub od 10 do 18 kondygnacji

nadziemnych;

• wysokościowe – powyżej 55 m nad poziomem terenu

105

.

Powyższy podział zamieszczony w rozporządzeniu Ministra

Infrastruktury ma na celu określenie wymogów technicznych i użytkowych

poszczególnych kategorii budynków. W rozporządzeniu znajduje

się również podział budynków ze względu na konieczność spełniania

określonych wymogów technicznych i konstrukcyjnych w aspekcie

zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego. Budynki użyteczności

publicznej znajdują się w tej samej kategorii zagrożenia ludzi (ZL)

wraz z budynkami mieszkalnymi i przeznaczonymi do zamieszkania

zbiorowego. W ramach grupy dzielą się one na podkategorie w zależności

od szczegółowego przeznaczenia:

104

Zob. J. Stelmach, Wprowadzenie – wokół potrzeby zapewnienia bezpieczeństwa,

[w:] Bezpieczeństwo antyterrorystyczne budynków użyteczności publicznej, Analiza

- diagnoza - case study, red. Barbara Wiśniewska-Paź, Maciej Szostak, Jarosław

Stelmach, Toruń 2018, s. 5-10.

105

§ 8 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie

warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie,

(Dz. U. 2002, nr 75, poz. 690).

54

• ZL I – zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego

przebywania ponad 50 osób niebędących ich stałymi

użytkownikami, a nieprzeznaczone przede wszystkim do użytku

ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się;

• ZL II – przeznaczone przede wszystkim do użytku

ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się, takie

jak przedszkola, szpitale, żłobki, domy dla osób starszych;

• ZL III – użyteczności publicznej niezakwalifikowane do ZL I

oraz ZL II;

• ZL IV – mieszkalne;

• ZL V – zamieszkania zbiorowego, niezakwalifikowane do ZL I

i ZL II

106

.

Ustanowienie tych kategorii ma znaczenie praktyczne podczas

kwalifikowania poszczególnych obiektów do konkretnych klas odporności

pożarowej. Oznaczenie budynku lub jego części jedną z klas odporności

skutkuje koniecznością spełnienia określonych rozporządzeniem wymagań

konstrukcyjnych i materiałowych. Ustanawia się pięć klas odporności

pożarowej w kolejności od najwyższej (wymogi najostrzejsze) do najniższej

i oznaczonych literami: „A, B, C, D, E”. Wpływ na przydzielenie

odpowiedniej klasy budynkom ma jeszcze ich wysokość. Dla budynków

oznaczonych kategorią ZL (w tym budynków użyteczności publicznej)

przyporządkowanie klas odporności pożarowej przedstawia

się następująco.

Tabela 1. Odporność pożarowa budynków w zależności od wysokości

oraz kategorii ZL

Budynek

ZL I

ZL II

ZL III

ZL IV

ZL V

Niski (N)

B

C

D

C

Średniowysoki (SW)

B

C

B

Wysoki (W)

B

Wysokościowy (WW)

A

B

A

Źródło: § 212 ust. 2 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia

2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać

budynki i ich usytuowanie, (Dz. U. 2002, nr 75, poz. 690).

106

§ 209 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich

usytuowanie, (Dz. U. 2002, nr 75, poz. 690).

55

Poszczególne klasy odporności pożarowej są związane

z nadawanymi przez Polskie Normy wskaźnikami wyrażonymi w minutach

dotyczącymi nośności, szczelności oraz izolacyjności ogniowej.

Przykładowo dla klasy „A” wskaźnik R (nośność ogniowa)

wynosi 240 minut, co oznacza, że po tym czasie elementy nośne konstrukcji

przestają spełniać swoją funkcję nośną

107

.

Z analizy powyższych danych wynika, że klasa odporności

pożarowej i tym samym wymogi techniczne oraz konstrukcyjne

dla obiektów, rosną wraz z wysokością budynku

i liczbą osób potencjalnie w nim przebywających.

Od przeszło dwudziestu lat zaczęło powszechnie funkcjonować

wśród obiektów użyteczności publicznej pojęcie „budynku inteligentnego”.

Dynamiczny rozwój technik informatycznych, elektroniki oraz systemów

automatycznego sterowania sprawił, że zaczęto wznosić budynki

zapewniające wysoki komfort użytkowania, przy automatycznym

reagowaniu na wszelkie potrzeby człowieka. Dodatkowo, dzięki

zastosowanym nowoczesnym technologiom, następuje bardzo szybka

reakcja na zmieniające się warunki zewnętrzne i wewnętrzne.

Obok użyteczności i komfortu, obiekty tego typu spełniają również

najwyższe wymagania w zakresie bezpieczeństwa. Zastosowane w nich

systemy monitorowania zagrożeń, wczesnego ostrzegania, alarmowania

i samoczynnego reagowania, dają gwarancję poczucia bezpieczeństwa

ich użytkownikom. Do najważniejszych systemów świadczących

o ich zaawansowaniu technologicznym należą między innymi:

• system sygnalizacji pożarowej;

• system oddymiania;

• system automatycznego gaszenia pożaru;

• dźwiękowy system ostrzegawczy;

• system wykrywania gazów trujących;

• system sygnalizacji włamania i napadu;

• system kontroli dostępu;

• system telewizji dozorowej;

• system sterowania windami;

• system ochrony zewnętrznej obiektu;

107

Zob. § 216 ust. 1 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia

2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki

i ich usytuowanie, (Dz. U. 2002, nr 75, poz. 690).

56

• system monitorowania procesów technologicznych

108

.

Kolejnym elementem różnicującym budynki jest ich dostępność

dla potencjalnych użytkowników. Może ono mieć formę powszechną

lub reglamentowaną. Budynki użyteczności publicznej nie stanowią

jednolitego zbioru i w zależności od podmiotu zarządzającego, funkcji

obiektu lub wymogów bezpieczeństwa, wprowadzane ograniczenia mogą

mieć charakter ustawowy lub wynikający z wewnętrznych przepisów

wydawanych przez właściciela lub zarządzającego budynkiem.

Ograniczenia w możliwości korzystania z budynków mogą mieć

różnorodny charakter i są uzależnione od następujących czynników:

• czasu dostępności budynku dla użytkowników publicznych

(dotyczy większości budynków i jest związany z czasem pracy

i czasem świadczenia usług przez podmiot zajmujący dany

budynek, tylko niektóre z nich są dostępne nieprzerwanie –

na przykład dworce, hotele, budynki służb odpowiedzialnych

za bezpieczeństwo);

• zakupienia przez użytkownika biletu lub zawarcia umowy cywilno-

prawnej na czas korzystania z budynku (stadiony, hale sportowe lub

widowiskowe, kina, teatry, wydzielone części portów lotniczych);

• należenia do określonej grupy użytkowników danego budynku

(pracownicy firm w budynkach biurowych, pracownicy

administracji państwowej wykonujący zadania w siedzibach

z ograniczonym dostępem osób trzecich);

• spełnienia wymogów bezpieczeństwa lub pojemności budynku

(obiektywne ograniczenia wynikające z kubatury budynków,

reglamentacja dostępu spowodowana jest przepisami

porządkowymi ogłoszonymi przez zarządzającego lub właściciela

budynku, ograniczenia wynikające z przepisów

przeciwpożarowych lub innych obostrzeń mających

na celu zapewnienie bezpieczeństwa)

109

.

Analiza poszczególnych kategorii budynków użyteczności

publicznej pokazuje, że są one zróżnicowane pod wieloma względami

i nie są zbiorem jednolitym. Wprowadzenie definicji w rozporządzeniu

108

J. Mikulik, Zarządzanie bezpieczeństwem i komfortem w budynkach

inteligentnych, cz. I, [online], [dostęp 04.05.2018], dostępny w Internecie:

http://www.systemyalarmowe.com.pl/Pdf/0107mikulik.pdf.

109

Zob. M. Tabernacka, Prawne…, dz. cyt., s. 142-148.

57

Ministra Infrastruktury miało głównie na celu nadanie pewnej cechy

wspólnej dla tego zbioru z perspektywy spełniania określonych norm prawa

budowlanego. Poza tym budynki te różnią się od siebie pełnioną funkcją,

sposobem zarządzania i własności, kubaturą, architekturą, poziomem

dostępności i różnymi przepisami dotyczącymi warunków ich użytkowania.

Różny będzie również poziom i sposób zabezpieczenia tych budynków

z perspektywy zapewnienia bezpieczeństwa. Będzie on wynikiem

wymagań ustawowych w stosunku do niektórych kategorii obiektów,

indywidualnych rozwiązań stosowanych przez właścicieli (często

dyktowany możliwościami finansowymi) oraz stopnia zagrożenia i jego

oceny, dokonywanej przez zarządzającego nieruchomością. Implikuje

to konieczność rozpatrywania aspektów zapewnienia

bezpieczeństwa w budynkach użyteczności publicznej z podziałem

i rozróżnieniem na poszczególne i konkretne ich kategorie. Nie można

zastosować jednego, wspólnego rozwiązania w stosunku do całej grupy

budynków użyteczności publicznej, nawet w ramach jednego zagrożenia

na przykład zamachem terrorystycznym.

Biorąc pod uwagę rozwiązania ustawowe i organizacyjne

w zakresie ochrony, budynki użyteczności publicznej można podzielić na:

• obiekty należące do infrastruktury krytycznej (IK) państwa

110

;

• obiekty podlegające obowiązkowej ochronie

111

;

• obiekty szczególnie ważne dla bezpieczeństwa i obronności

państwa

112

;

• inne (obiekty chronione i niechronione)

113

.

Do grupy budynków infrastruktury krytycznej należą obiekty

budowlane należące do systemu infrastruktury krytycznej – kluczowego

dla bezpieczeństwa państwa i jego obywateli oraz służącemu zapewnieniu

sprawnego funkcjonowania organów administracji publicznej,

110

Kategoria wprowadzona przez art. 3 pkt 2 Ustawy z dnia 26 kwietnia 2007 r.

o zarządzaniu kryzysowym, (Dz. U. 2007, nr 89, poz. 590).

111

Kategoria wprowadzona przez art. 5 Ustawy z dnia 22 sierpnia 1997 r.

o ochronie osób i mienia, (Dz. U. 2005, nr 145, poz. 1221).

112

Kategoria wprowadzona przez art. 6 ust. 2 pkt 4 Ustawy z dnia 21 listopada 1967

r. o powszechnym obowiązku obrony Rzeczypospolitej Polskiej, (Dz. U. 2012, poz.

461, 1101, 1407, 1445).

113

Kategoria budynków niezaliczonych do grup wymienionych powyżej.

58

a także instytucji i przedsiębiorców. Ustawodawca wymienia

enumeratywnie kategorie takich systemów:

• zaopatrzenia w energię, surowce energetyczne i paliwa;

• łączności;

• sieci teleinformatycznych;

• finansowe;

• zaopatrzenia w żywność;

• zaopatrzenia w wodę;

• ochrony zdrowia;

• transportowe;

• ratownicze;

• zapewniające ciągłość działania administracji publicznej;

• produkcji, składowania, przechowywania i stosowania substancji

chemicznych i promieniotwórczych, w tym rurociągi substancji

niebezpiecznych

114

.

Obiekty infrastruktury krytycznej wchodzą wraz z urządzeniami,

usługami i instalacjami w skład poszczególnych systemów stanowiących

infrastrukturę krytyczną państwa. Ze względu na kluczową

dla bezpieczeństwa narodowego rolę, wymagają one zapewnienia

wyjątkowego poziomu ochrony. Jest to proces obejmujący znaczną liczbę

obszarów zadaniowych i kompetencji oraz angażujący wiele

zainteresowanych stron. W jego skład wchodzą wszelkie działania

zmierzające do zapewnienia funkcjonalności, ciągłości działań

i integralności infrastruktury krytycznej, zakłada również stopniowe

dochodzenie do oczekiwanego rezultatu poprzez nieustanne doskonalenie.

Zadania w tym obszarze obejmują zapobieganie zagrożeniom i ograniczanie

ich skutków, zmniejszanie podatności infrastruktury krytycznej

na zagrożenia oraz szybkie przywrócenie jej prawidłowego funkcjonowania

na wypadek wszelkich zdarzeń mogących je zakłócić

115

.

114

Zob. art. 3 pkt 2 Ustawy z dnia 26 kwietnia 2007 r. o zarządzaniu kryzysowym,

(Dz. U. 2007, nr 89, poz. 590).

115

Narodowy Program Ochrony Infrastruktury Krytycznej, s.5, [online], [dostęp

03.05.2018], dostępny w Internecie: https://rcb.gov.pl/wp-

content/uploads/Narodowy-Program-Ochrony-Infrastruktury-Krytycznej-2015-

Dokument-G%C5%82%C3%B3wny-tekst-jednolity.pdf.

59

Identyfikacja obiektów IK jest wieloetapowa i wynika z kryteriów

systemowych oraz przekrojowych. Są one zamieszczone w Narodowym

Programie Ochrony Infrastruktury Krytycznej z założeniem ciągłej

ewaluacji i uzupełniania. Proces ten jest oparty na wykonywaniu

określonych ustawą zadań przez kolejne podmioty zarządzania

kryzysowego i właścicieli samoistnych oraz zależnych. Procesem

jest również ochrona infrastruktury krytycznej i jest ona skupiona wokół:

• wskazaniu zakresu, celów do osiągnięcia w ramach

ochrony IK oraz adresatów tych działań;

• identyfikacji krytycznych zasobów, funkcji oraz określenia sieci

powiązań (zależności) z innymi systemami IK, w tym podmiotami

i organami;

• określeniu ról i odpowiedzialności uczestniczących w procesie

ochrony IK;

• oceny ryzyka;

• wskazania priorytetów działania i dokonania ich hierarchizacji

w zależności od wyników oceny ryzyka;

• rozwoju i wdrażaniu systemu ochrony infrastruktury krytycznej,

w tym opracowaniu i akceptacji planów ochrony i odtwarzania IK;

• testowaniu (przez ćwiczenia) i przegląd (przez audyt i samoocenę)

systemu ochrony IK oraz pomiar postępów na drodze

do osiągnięcia celu,

• doskonaleniu, rozumianym jako wprowadzanie

modyfikacji i korekt w wyniku testów, przeglądów i pomiarów

116

.

O ważności powyższych przedsięwzięć świadczy również

fakt, że krajowa ochrona infrastruktury krytycznej jest częścią

europejskiego programu ochrony infrastruktury krytycznej

i jest wzmocniona poprzez szereg inicjatyw na skalę międzynarodową

117

.

Do budynków użyteczności publicznej zaliczanych do systemu

infrastruktury krytycznej mogą należeć między innymi wchodzące w skład

systemu transportowego dworce kolejowe, autobusowe, porty lotnicze

oraz wszelkiego rodzaju siedziby organów administracji publicznej

w państwie. Dzięki rozwiązaniom zawartym w ustawie o zarządzaniu

kryzysowym, poziom i charakter ochrony tych budynków będzie miał inny

wymiar od pozostałych, zaliczanych do grupy użyteczności publicznej.

116

Tamże, s. 27.

117

Zob. Tamże, s. 45-48.

60

Szczególne znaczenie ma w tym wypadku zaangażowanie operatorów IK,

od których przede wszystkim zależy poziom ochrony

w tym antyterrorystycznej tychże budynków. Na uwagę zasługuje również

dokument (załącznik nr 1 do Narodowego Programu Ochrony IK)

pt. Standardy służące zapewnieniu sprawnego funkcjonowania

infrastruktury krytycznej – dobre praktyki i rekomendacje

118

, opracowany

na forum Rządowego Centrum Bezpieczeństwa, będący podstawowym

źródłem wiedzy na temat projektowania systemowych rozwiązań

w zakresie bezpieczeństwa. Zawarte są w nim rekomendacje i metody

wdrażania rozwiązań z obszaru bezpieczeństwa fizycznego, osobowego,

technicznego oraz teleinformatycznego. Jedyną słabością tychże propozycji

jest to, że nie mają one charakteru obligatoryjnego i zależą przede

wszystkim od decyzji poszczególnych operatorów IK państwa.

Kolejną kategorią szczególnie uregulowaną

przez ustawodawcę są obiekty podlegające obowiązkowej ochronie.

Zgodnie z zapisami Ustawy z dnia 22 sierpnia 1997 r. o ochronie osób

i mienia, są to obiekty ważne dla obronności, interesu gospodarczego,

bezpieczeństwa publicznego i innych ważnych interesów państwa.

W związku z tym podlegają one obowiązkowej ochronie

przez specjalistyczne uzbrojone formacje ochronne lub odpowiednie

zabezpieczenie techniczne. Niektóre z tych obiektów są budynkami

użyteczności publicznej, a ich szczegółowy wykaz jest sporządzany między

innymi przez ministrów, kierowników urzędów centralnych i wojewodów

w stosunku do podległych, podporządkowanych lub nadzorowanych

jednostek organizacyjnych. To wojewodowie prowadzą ewidencję

obszarów, obiektów i urządzeń wskazanych przez wymienione

podmioty, a ewidencja przez nich prowadzona ma charakter poufny

119

.

Obowiązkową ochroną są objęte budynki ważne dla:

• obronności państwa (na przykład zakłady produkujące sprzęt

uzbrojenia, budynki podmiotów naukowo-badawczych

z tego obszaru);

118

Dostępny w Internecie: https://rcb.gov.pl/wp-

content/uploads/Za%C5%82%C4%85cznik-nr-1-Standardy-

s%C5%82u%C5%BC%C4%85ce-zapewnieniu-sprawnego-funkcjonowania-

infrastruktury-krytycznej-%E2%80%93-dobre-praktyki-i-rekomendacje.pdf.

119

Zob. art. 5 Ustawy z dnia 22 sierpnia 1997 r. o ochronie osób i mienia,

(Dz. U. 2005, nr 145, poz. 1221).

61

• ochrony interesu gospodarczego państwa (na przykład porty

morskie i lotnicze, banki);

• bezpieczeństwa publicznego (na przykład obiekty

ważne dla funkcjonowania aglomeracji miejskich takie

jak elektrownie czy wodociągi);

• ochrony innych ważnych interesów państwa (na przykład obiekty

pocztowe i telekomunikacyjne, muzea i archiwa państwowe)

• a także obiekty, w tym obiekty budowlane, urządzenia, instalacje,

usługi ujęte w jednolitym wykazie obiektów, instalacji,

urządzeń i usług wchodzących w skład infrastruktury krytycznej

120

.

Katalog powyższy nie jest zbiorem zamkniętym. Szczegółowe

wykazy obszarów, obiektów i urządzeń, podlegających obowiązkowej

ochronie, sporządzają: Prezes Narodowego Banku Polskiego, Krajowa

Rada Radiofonii i Telewizji, ministrowie, kierownicy urzędów

centralnych i wojewodowie w stosunku do podległych,

podporządkowanych lub nadzorowanych jednostek organizacyjnych.

Umieszczenie w wykazie określonego obszaru, obiektu lub urządzenia

następuje w drodze decyzji administracyjnej.

Kierownik jednostki, który bezpośrednio zarządza obszarami,

obiektami i urządzeniami umieszczonymi w ewidencji albo upoważniona

przez niego osoba są obowiązani uzgadniać plan ochrony tych obszarów,

obiektów i urządzeń z właściwym terytorialnie komendantem

wojewódzkim Policji, a w zakresie zagrożeń o charakterze terrorystycznym,

z właściwym terytorialnie dyrektorem delegatury Agencji Bezpieczeństwa

Wewnętrznego

121

.

Powyższe uregulowania sprawiają, że właściciele lub zarządzający

budynkami użyteczności publicznej, które znajdują się w wykazie

wojewody są zobowiązani do zapewnienia obowiązkowej

ochrony w obiektach i tym samym zwiększają poziom zapewnienia w nich

bezpieczeństwa. Rozwiązanie to należy ocenić pozytywnie, szczególnie,

że właściciele innych budynków nie umieszczonych na liście mogą

zwracać się do właściwych komendantów wojewódzkich Policji

o wyrażenie zgody w drodze decyzji administracyjnej, na utworzenie

w ich jednostkach organizacyjnych wewnętrznych służb ochrony na wzór

120

Tamże.

121

Zob. art. 3, 6 oraz 7 Ustawy z dnia 22 sierpnia 1997 r. o ochronie osób i mienia,

(Dz. U. 2005, nr 145, poz. 1221).

62

budynków podlegających obowiązkowej ochronie. Wówczas taki budynek

powinien posiadać plan ochrony i spełniać inne warunki

ustawowe w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa

122

.

Na najszerszy katalog obiektów nazwany przez ustawodawcę

obiektami szczególnie ważnymi dla bezpieczeństwa i obronności państwa

wskazuje się w Ustawie z dnia 21 listopada 1967 r. o powszechnym

obowiązku obrony Rzeczypospolitej Polskiej

123

. W ustawie brak jest jednak

legalnej definicji i kategorii takich obiektów. Zostały one wymienione

w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 24 czerwca 2003 r. w sprawie

obiektów szczególnie ważnych dla bezpieczeństwa i obronności państwa

oraz ich szczególnej ochrony

124

.

Zgodnie z postanowieniami dokumentu, są to dwie kategorie

obiektów. Do kategorii I zalicza się obok innych obiektów ważnych

dla bezpieczeństwa i obronności państwa (np. zakłady produkcyjne,

magazyny rezerw państwowych czy obiekty podległe MON) następujące

budynki użyteczności publicznej:

• obsługi pasażerów w transporcie kolejowym, lotniczym

lub wodnym;

• budynki wybranych podmiotów państwowych (Narodowego

Banku Polskiego, Banku Gospodarstwa Krajowego);

• budynki telekomunikacyjne nadające programy telewizji i radia

publicznego;

Do kategorii II zalicza się między innymi budynki:

• organów i jednostek organizacyjnych podległych ministrowi

właściwemu do spraw administracji publicznej lub przez niego

nadzorowanych;

• organów i jednostek organizacyjnych podległych ministrowi

właściwemu do spraw wewnętrznych lub przez niego

nadzorowanych;

• Policji, Straży Granicznej i Państwowej Straży Pożarnej;

znajdujące się we właściwości Ministra Sprawiedliwości, Służby

Więziennej oraz jednostek organizacyjnych podległych

lub nadzorowanych przez Ministra Sprawiedliwości;

• elektrownie i inne obiekty elektroenergetyczne;

122

Tamże, art. 10 i 11.

123

Dz. U. 2012, poz. 461, 1101, 1407, 1445.

124

Dz. U. 2003, nr 116, poz. 1090.

63

• inne obiekty będące we właściwości organów administracji

rządowej, organów jednostek samorządu terytorialnego, formacji,

instytucji państwowych oraz przedsiębiorców i innych jednostek

organizacyjnych, których zniszczenie lub uszkodzenie może

stanowić zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi, dziedzictwa

narodowego oraz środowiska w znacznych rozmiarach

albo spowodować poważne starty materialne, a także zakłócić

funkcjonowanie państwa

125

.

Wymieniony katalog budynków jest bardzo szeroki, a w kontekście

ostatniego warunku, polegającego na możliwym zagrożeniu życia i zdrowia

ludzi w znacznych rozmiarach, wydaje się identyfikować z cała grupą

budynków użyteczności publicznej. Z tak szerokiej panoramy spełniających

te założenia budynków sporządzany jest wykaz przez Radę Ministrów,

który jest ostatecznym wyznacznikiem, jakie konkretne budynki będą

zaliczały się do tej kategorii. To obowiązkiem właścicieli, organów

nadzorujących oraz wojewodów jest zgłoszenie do RM propozycji

zakwalifikowania poszczególnych obiektów do grupy I lub II.

Wpisanie na wykaz sporządzany przez RM jest równoznaczne

z wykonaniem szeregu czynności z zakresu ochrony i obrony takich

budynków. Są to w ramach faz przygotowania i wykonywania ochrony

między innymi prace:

• koncepcyjne;

• planistyczne;

• organizacyjne;

• logistyczne, techniczne, szkoleniowe i kontrolne;

• realizacyjne;

• kontrolne i nadzorujące.

Szereg zadań związanych z organizowaniem procesu nadzoru

nad tymi czynnościami wykonuje w stosunku do obiektów I kategorii –

Minister Obrony Narodowej, a II kategorii – Minister Spraw

Wewnętrznych. Dodatkowo czynności powyższe mogą być zaliczane jako

spełnione w oparciu o wykonane czynności ochronne na podstawie ustawy

o ochronie osób i mienia. Postanowienia nie zmieniają ponadto uprawnień

Służby Ochrony Państwa w zakresie ochrony wybranych budynków

125

Zob. § 2 i 3 Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 24 czerwca 2003 r. w

sprawie obiektów szczególnie ważnych dla bezpieczeństwa i obronności państwa

oraz ich szczególnej ochrony, (Dz. U. 2003, nr 116, poz. 1090).

64

oraz obiektów wytypowanych dla organów władzy publicznej

na stanowiska kierowania

126

.

Do tych powyżej wymienionych trzech kategorii obiektów

kluczowych dla bezpieczeństwa państwa można dodać jeszcze inne obiekty,

które z racji swojej specyfiki będą należały do oddzielnych grup,

wymagających spełnienia dodatkowych kryteriów w zakresie ochrony.

Do takich budynków należą między innymi obiekty zabytkowe,

muzea czy porty lotnicze.

Istnieją także budynki użyteczności publicznej, w których ochrona

nie jest obligatoryjna. Nie wynika ona z zapisów aktów prawnych

lub wpisania budynku do jednego z wyżej wymienionych rejestrów bądź

wykazów. Posiadanie ochrony fizycznej lub technicznej w takich

przypadkach jest konsekwencją decyzji zarządzającego budynkiem,

wynikającej najczęściej z analizy zagrożenia i możliwości finansowych.

Do takich kategorii obiektów zaliczyć można między innymi budynki

sakralne i funeralne, budynki handlowe i gastronomiczne, szkoły

oraz budynki turystyczne i sportowe. W takich obiektach,

zgodnie z obowiązującym prawem może funkcjonować jedynie system

bezpieczeństwa pożarowego i nie muszą być opracowywane żadne inne

dokumenty planistyczne w zakresie ich bezpieczeństwa. W kontekście

specyfiki zagrożenia terroryzmem takie rozwiązanie wydają się co najmniej

kontrowersyjne i należy wnioskować o poddanie szczególnej

analizie tak obowiązującego prawa.

Reasumując rozważania na temat stopnia ochrony obiektów należy

podkreślić, że budynki użyteczności publicznej mogą być kwalifikowane

do różnych kategorii decydujących o stopniu ich bezpieczeństwa.

Zaliczenie do danej grupy może mieć charakter decyzji organu

administracji państwowej lub jest skutkiem wprowadzenia systemowych

rozwiązań ochronnych przez prywatnego zarządzającego obiektem.

Brak jest na szczeblu krajowym jednego aktu prawnego, który regulowałby

jednoznacznie i w pełni, zasady i kategorie wprowadzonych obostrzeń

dotyczących systemowych rozwiązań w tym zakresie. Rozproszenie

podstaw prawnych w kilku ustawach powoduje, że jedna kategoria budynku

może funkcjonować w kilku odrębnych wykazach sporządzanych

126

Zob. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 24 czerwca 2003 r. w sprawie

obiektów szczególnie ważnych dla bezpieczeństwa i obronności państwa

oraz ich szczególnej ochrony, (Dz. U. 2003, nr 116, poz. 1090).

65

przez różne podmioty administracji publicznej. Przykładem takiej kategorii

są niektóre dworce kolejowe, które są zaliczane do infrastruktury krytycznej

państwa, są również obiektami I kategorii ze względu na bezpieczeństwo

i obronność państwa oraz należą do grupy obiektów podlegającej

obowiązkowej ochronie. Z drugiej zaś strony, są takie obiekty użyteczności

publicznej, jak na przykład galerie handlowe, w których może jednorazowo

przebywać kilka tysięcy osób, a nie są zaliczane przez wymienione ustawy

do żadnej grupy podlegających szczególnym rozwiązaniom w zakresie

ich ochrony. Sytuacja powyższa wydaje się szczególnie

niepokojąca w obliczu wzrastającego zagrożenia zamachami

terrorystycznymi na cele mniej chronione i w ten sposób

dostępne dla sprawców kolejnych zamachów

127

.

127

W rozdziale wykorzystano obszerne fragmenty: J. Stelmach, Kategorie

budynków użyteczności publicznej i stopnie ich ochrony w kontekście zagrożenia

współczesnym terroryzmem, [w:] Bezpieczeństwo antyterrorystyczne budynków

użyteczności publicznej, Analiza - diagnoza - case study, red. Barbara Wiśniewska-

Paź, Maciej Szostak, Jarosław Stelmach, Toruń 2018, s. 19-34.

66

WYBRANA BIBLIOGRAFIA

Pozycje zwarte:

1. Bezpieczeństwo antyterrorystyczne budynków użyteczności

publicznej, Analiza - diagnoza - case study, red. Barbara

Wiśniewska-Paź, Maciej Szostak, Jarosław Stelmach,

Toruń 2018,

2. Jałoszyński K., Współczesny wymiar antyterroryzmu,

Warszawa 2008,

3. Liedel K., Góralski D., System przeciwdziałania

terroryzmowi w Polsce,

4. Liedel K., Piasecka P., Jak przetrwać w dobie zagrożeń

terrorystycznych, Warszawa 2008,

5. Stelmach J. (red. naukowa), Reagowanie na zamachy

terrorystyczne, Warszawa 2016,

6. Szlachter D., Walka z terroryzmem w Unii Europejskiej,

Toruń 2007.

Źródła internetowe:

1. rcb.gov.pl

2. https://www.gov.pl/web/mswia/system-antyterrorystyczny-

rp

3. https://policja.pl/pol/kgp/biuro-prewencji/wydzial-

profilaktyki-sp/programy-krajowe-i-rzad/122841,Narodowy-

Program-Antyterrorystyczny-na-lata-2015-2019.html

4. https://tpcoe.gov.pl/

67

Rozdział 2. Systemy sygnalizacji włamania i napadu

Przemysław Szczuka – Carrier Fire&Security

Od lat niesłabnącą popularnością wśród użytkowników elektronicznych

systemów zabezpieczeń cieszy się system sygnalizacji włamania i napadu,

w skrócie SSWiN. Na przestrzeni dziesięcioleci, od momentu

gdy wyewoluował z zabezpieczeń mechanicznych, podlegał ciągłym

innowacjom technologicznym. Mimo wielu zmian wpływających przede

wszystkim na skuteczność oraz funkcjonalność, podstawowy schemat jego

działania pozostał ten sam. Każdy system sygnalizacji włamania i napadu

możemy podzielić na dwa bloki logiczne: pierwszy – odpowiedzialny

za detekcję zagrożenia oraz drugi – decyzyjny – koncentrujący

się na przetworzeniu otrzymanych sygnałów. Do pierwszej grupy możemy

zaliczyć wszelkiego rodzaju detektory, których niezawodność

oraz skuteczność ma decydujący wpływ na działanie całego systemu.

Do dyspozycji mamy wiele typów urządzeń, których funkcjonalność

jest determinowana przede wszystkim przez rodzaj chronionego obszaru.

Drugi element sytemu to centrala alarmowa montowana najczęściej

w metalowej obudowie, odpowiedzialna za podejmowanie decyzji

co do wszczęcia alarmu lub zignorowania napływających z detektorów

sygnałów. Centrala nie bierze udziału w procesie detekcji.

Rys. 1. Przykładowa koncepcja systemu sygnalizacji włamania i napadu

68

Komunikacja z użytkownikiem następuje poprzez klawiatury systemowe

lub coraz bardziej popularne aplikacje na telefony komórkowe

lub komputery. W dalszej części tego rozdziału zostaną omówione

najważniejsze składniki systemu sygnalizacji włamania i napadu

a w przypadku detektorów pokrótce wyjaśnimy również zjawiska fizyczne

odpowiedzialne za ich działanie.

Centrala alarmowa

Dzisiejsze centrale alarmowe, podobnie jak większość układów

odpowiedzialnych za przetwarzanie sygnałów, bardziej przypominają

komputery niż typowe sterowniki analogowe wykorzystywane jeszcze

na początku XXI wieku. Elastyczność stosowanych rozwiązań pozwala

podobne urządzenie zastosować do ochrony domu jednorodzinnego

lub dużego obiektu przemysłowego. Dzięki specjalnemu oprogramowaniu

możemy skalować systemy, łącząc kilka central w jeden duży organizm,

ignorując tym samym ograniczenia konstrukcyjne poszczególnych

urządzeń, takie jak liczba wejść, wyjść oraz obszarów.

Rys. 2. Centrala alarmowa Aritech ATS3500A

69

Dobrym przykładem nowoczesnego systemu alarmowego jest platforma

Advisor Advanced produkowana przez światowego lidera systemów

zabezpieczeń – firmę Aritech. Są to zaawansowane, programowalne

centrale, posiadające w wersji podstawowej 8 linii dozorowych,

z możliwością rozbudowy do odpowiednio 32, 128 oraz 512 linii. Bogata

linia rozszerzeń wejść oraz wyjść, modułów zbierania danych oraz elementów

magistralowych sprawia, że w zależności od potrzeb aplikacji i topologii

obiektu mamy do dyspozycji szereg rozszerzeń współpracujących zarówno

z klasycznymi urządzeniami detekcyjnymi, radiowymi

jaki adresowalnymi. Tego typu elementy identyfikują się w systemie

poprzez specjalne numery, nazywane inaczej adresami. Komunikacja

z jednostką centralną (centralą Advisor Advanced) odbywa się poprzez

magistralę systemową, której konstrukcja pozwala na wysoką odporność

na zakłócenia zewnętrzne, a jej topologia linii, dzięki zastosowaniu

specjalnych urządzeń magistralnych, może przyjmować konfigurację

gwiazdy, łańcucha, lub – co jest rzeczą najbardziej pożądaną jeżeli chodzi

o niezawodność systemów najwyższej klasy – pętli z dozorem

jej uszkodzenia. Medium komunikacyjnym z kolei może być zarówno

przewód typu skrętka, jak i kabel światłowodowy. Funkcjonalnie jednostka

Advanced może pełnić rolę nadrzędną zarówno dla systemu sygnalizacji

włamania i napadu (SSWiN) oraz systemu kontroli dostępu (SKD), co czyni

ją swoistym integratorem obu systemów.

Klawiatura systemowa

Najpopularniejszym urządzeniem peryferyjnym stosowanym w niemal

wszystkich systemach sygnalizacji włamania i napadu jest klawiatura

systemowa, nazywana też potocznie manipulatorem. Jest to podstawowe

narzędzie pozwalające użytkownikowi oraz instalatorowi na dwustronną

komunikację z centralą. Do bardziej zaawansowanych funkcji należy

możliwość wprowadzania zmian w systemie poprzez zmianę określonych

parametrów, co ma bezpośredni wpływ na funkcjonalność

oraz niezawodność systemu sygnalizacji włamania i napadu. Ze względu

na krytyczny charakter takich zmian, zaleca się, aby były podejmowane

jedynie przez wykfalifikowanego instalatora. Dla użytkownika klawiatura

systemowa pozostaje najważniejszym interfejsem komunikacyjnym

pozwalającym na codzienną obsługę systemu. Możliwość uzbrojenia

lub rozbrojenia systemu alarmowego, odczyt bieżących zdarzeń oraz stanu

70

systemu są najczęściej występującymi interakcjami. Na przestrzeni wielu

lat klawiatury systemowe podlegały licznym modyfikacjom, których

zadaniem było zwiększenie ich funkcjonalności. Początkowe konstrukcje

wyposażone we wskaźniki LED oferowały jedynie panel złożony z szeregu

diod z przypisaną na stałe funkcją, o której informowały. Dalsza ewolucja

tego rozwiązania przeniosła diody pod klawisze funkcyjne, oferując

tym samym większą czytelność oraz łatwość obsługi. Zdecydowanym

przełomem było natomiast wprowadzenie wyświetlaczy

ciekłokrystalicznych, które na stałe zmieniły jakość komunikacji

użytkownika oraz instalatora z systemem alarmowym. Diody zostały

zastąpione komunikatami alfanumerycznymi, które znacznie skuteczniej

informowały o stanie systemu oraz najważniejszych zdarzeniach. Dzięki

bardzo dobremu balansowi jakości oraz funkcjonalności do ceny, ten rodzaj

manipulatora jest obecnie najczęściej wykorzystywany w systemach

alarmowych. Najnowszym pomysłem na klawiaturę systemową

jest konstrukcja wykorzystująca ekran dotykowy. Mamy tu do czynienia

z w pełni multimedialnym rozwiązaniem wykraczającym znacznie

poza typową funkcjonalność systemu alarmowego. Interfejs, oprócz

podstawowych funkcji, może również zaoferować np. podgląd z kamer

CCTV lub obsługę innych systemów (np. oświetlenie, ogrzewanie,

klimatyzacja) w ramach idei inteligentnego budynku. Z doświadczenia

wiem jednak, że taka ilość fajerwerków technicznych potrafi oczarować

użytkownika jedynie na pewien czas, po którym wraca on do tych kilku

podstawowych funkcjonalności, głównie związanych z bezpieczeństwem.

Rys. 3. Klawiatura systemowa wyposażona w czytnik kart ATS1135

71

Detektory

Najczęściej spotykane systemy alarmowe wykorzystują trzy typy

czujników służących do detekcji intruza: pasywne czujniki podczerwieni

(w skrócie PCP, lub z języka angielskiego PIR – Passive Infra Red),

czujniki dualne posiadające dodatkowy detektor mikrofalowy

lub ultradźwiękowy oraz czujniki magnetyczne. Czujniki PIR oraz dualne

wykorzystuje się głównie do ochrony wnętrz, natomiast czujniki

magnetyczne najczęściej chronią otwory takie jak drzwi i okna. Typowe

podejście do systemów alarmowych, szczególnie tańszych, w zasadzie

nie przewiduje zastosowania innych rozwiązań. W momencie,

gdy niezbędna jest 24-godzinna ochrona obiektu lub ochrona obwodowa,

nieuchronną staje się konieczność zastosowania innych rozwiązań, takich

jak czujniki inercyjne, czujniki stłuczenia szyby lub detektory zewnętrzne

– bariery podczerwieni, mikrofalowe oraz czujniki w wykonaniu

zewnętrznym. Aby prawidłowo dostosować rodzaj stosowanych

detektorów do specyficznych wymagań danego obiektu warto jest znać

podstawowe typy czujniki oraz ich zasadę działania.

Rys. 4. Najpopularniejsze typy detektorów stosowane w systemach

SSWiN

PCP

Magnetyczne

Sejsmiczne

Inercyjne

Akustyczne

Obwodowe

72

Czujniki stłuczenia szyby

Rodzinę czujników stłuczenia szyby można podzielić na trzy główne grupy:

• czujniki akustyczne,

• czujniki wstrząsowe, które nakleja się bezpośrednio na chronioną

szybę,

• czujniki dualne, wykorzystujące zarówno fale akustyczne,

jak i interakcje mechaniczne do detekcji stłuczenia szyby.

Rys. 5. Przykładowe typy uszkodzeń dla szyb wykonanych z różnych

materiałów

Szyba najczęściej kojarzy się nam z taflą szkła o danej grubości

oraz powierzchni. W rzeczywistości mamy do czynienia z wieloma

rodzajami materiałów, które uderzone z dużą siłą, zareagują zupełnie w inny

sposób. Dobrym przykładem jest szyba wykonana z tworzywa sztucznego

(typu Plexiglas®), która w odróżnieniu od szkła hartowanego nie rozbije

się na tysiące drobnych odłamków. Powyższy przykład

obrazuje, że detekcja zbicia poszczególnych rodzajów szyby

nie jest jednoznaczna. Każde rozwiązanie jest inne, co wiąże się z tym,

że zjawiska fizyczne występujące podczas tłuczenia poszczególnych

rodzajów szyb także są unikalne. Co więcej, tak naprawdę trudno

jest czasami odróżnić od siebie szkło zwykłe, laminowane, czy hartowane.

Wszystkie wyglądają po prostu jak szyby. Dochodzi do tego jeszcze jedna

istotna rzecz, nierzadko w jednym pomieszczeniu można spotkać różne

rodzaje szyb – inne w drzwiach, a inne w oknach. Produkcja różnych czujek

do różnych typów szkła nie jest rozwiązaniem tanim, ani przyjaznym

dla instalatora. Należało więc znaleźć sposób uniwersalny, umożliwiający

prawidłową detekcję w zadanych granicach dotyczących różnych rodzajów

Plate Glass – zwykła szyba,

Tempered Glass – szyba hartowana,

Laminated Glass – szyba

laminowana,

Wired Glass – szyba zbrojona

73

szkła, jego grubości i wielkości. Zdecydowano się na wykorzystanie dwóch

zjawisk zachodzących podczas tłuczenia szkła, które zostaną

omówione na przykładzie dwóch rodzajów detektorów.

Akustyczne czujniki stłuczenia szyby

Najczęściej spotykane na rynku rozwiązania opierają się na sprawdzaniu

amplitudy sygnału dla jednej lub dwóch częstotliwości. Czujnik

jest wyposażony w mikrofon, który „podsłuchuje” dźwięki rozchodzące

się w chronionym pomieszczeniu. Algorytm jest ustawiony w taki sposób,

aby analizować sygnały o częstotliwości 5 kHz, które są najbardziej

charakterystyczne dla zjawiska tłuczenia szkła. W momencie,

gdy amplituda sygnału przy danej częstotliwości osiągnie pewien próg,

zostanie podjęta decyzja o alarmie. Metoda tego typu jest obarczona dużym

błędem wynikającym z faktu, iż instalator musi ustalić próg decyzyjny

(odpowiadający minimalnej amplitudzie analizowanego sygnału).

Nakładamy w ten sposób na instalatora obowiązek znajomości zjawisk

z dziedziny akustyki. Poza tym podobny sygnał (odpowiednia amplituda

sygnału dla częstotliwości 5 kHz) wygeneruje przykładowo spadająca

na podłogę metalowa miska. Można rozwijać opisany algorytm o kolejne

częstotliwości charakterystyczne o zadanych amplitudach. W ten sposób

niwelujemy prawdopodobieństwo fałszywych alarmów, ale niestety

ograniczamy też skuteczność detekcji. Można sobie w prosty sposób

wyobrazić, że jedna z dwóch amplitud badanych częstotliwości

jest w znaczny sposób tłumiona chociażby przez zasłony. Występuje wtedy

duże prawdopodobieństwo, że wydarzy się sytuacja, w której prawdziwe

zbicie szyby będzie zignorowane ze względu na to, że jedna z badanych

częstotliwości, zostanie na tyle stłumiona, że nie osiągnie ustawionego

progu (charakterystyka widmowa zjawiska zostanie zachowana,

ale ustawiony poziom dla monitorowanej częstotliwości nie zostanie

osiągnięty). Znacznie skuteczniejszym rozwiązaniem okazał się algorytm

opracowany na potrzeby czujek marki Aritech o nazwie „Pattern

Recognition Technology”. Szeroko zakrojona analiza sygnałów różnych

typów szkła w różnego rodzaju pomieszczeniach pozwoliła stworzyć kształt

krzywej widmowej składającej się z 20 punktów charakterystycznych

dla zjawiska tłuczenia szyby. Zakładając możliwość weryfikacji sygnału

w całym paśmie i ustalając odpowiednią tolerancję dla poszczególnych

częstotliwości, uzyskano szeroki zakres działania dla szyb różnego rodzaju,

74

o różnych wymiarach i grubościach. Najważniejszy dla algorytmu

jest kształt charakterystyki widmowej, nie zaś amplitudy poszczególnych

próbek. W ten sposób wyeliminowano jednoznaczne uzależnienie

od natężenia sygnału akustycznego dla pojedynczych częstotliwości. Takie

rozwiązanie pozwoliło zminimalizować wpływ źródeł fałszywych

alarmów, zachowując jednocześnie maksymalny stopień

detekcji prób włamania.

Rys. 6. Zasady działania czujek akustycznych w oparciu o różne metody

pomiaru częstotliwości

Innym aspektem, decydującym o jakości zastosowanych detektorów

jest wpływ fal radiowych na akustyczne czujniki stłuczenia szyby.

Fale radiowe są częstym źródłem fałszywych alarmów. Ważne, aby przy

konstrukcji czujek zwracać szczególną uwagę na rozmieszczenie układów

scalonych i elementów elektronicznych na płytkach drukowanych, włącznie

ze stosowaniem odpowiednich filtrów. Takie działania sprawiły, że czujniki

marki Aritech są odporne na zakłócenia interferencyjne

pochodzące od fal radiowych.

Wstrząsowe czujniki stłuczenia szyby

W specyficznych sytuacjach może się okazać, że ochrona czujnikami

akustycznymi jest niemożliwa, chociażby ze względu na nadmierny hałas.

W takim przypadku z pomocą mogą przyjść stare, sprawdzone rozwiązania

działające w oparciu o analizę drgań mechanicznych. Czujniki tego typu

wykorzystują zjawisko piezoelektryczne (materiał o właściwościach

piezoelektrycznych pod wpływem drgań mechanicznych generuje sygnał

elektryczny i odwrotnie). Są one „nastrojone” na częstotliwość 5 kHz.

Pomiar jednej częstotliwości

Pomiar dwóch częstotliwości

Technologia Pattern Recognition

75

Sygnał o tej częstotliwości ma największa amplitudę podczas tłuczenia

szkła. W tym miejscu warto podkreślić, że stosowanie wstrząsowych czujek

stłuczenia szkła jest obarczone pewnymi kłopotami podczas instalacji.

Należy zwrócić uwagę na konieczność doprowadzenia

przewodów do każdej chronionej szyby. Może to również powodować

niedogodności w użytkowaniu okien (połączenie kablowe w przypadku

otwieranych okien czasami eliminuje zastosowanie czujek klejonych).

Duża liczba okien wymaga zastosowania znacznej ilości

czujników, co może się wiązać z podwyższonymi kosztami instalacji. Mimo

powyższych uwag wstrząsowe czujniki są niewątpliwie najpewniejszym

rozwiązaniem wykrywającym zjawisko tłuczenia szyby przy jednoczesnej

odporności na jakiekolwiek źródła fałszywych alarmów.

Czujniki są tak zaprojektowane, aby podczas ciągłej pracy nie powodować

fałszywych alarmów spowodowanych pobliskimi uderzeniami pioruna

lub sąsiedztwem ruchliwej drogi. Nadają się one idealnie do systemów

alarmowych z wykorzystaniem linii 24-godzinnych i do ochrony

obwodowej. Są świetnym rozwiązaniem do zabezpieczenia

świetlików i powierzchni wykonanych z tworzywa Plexiglas®. Pełnią

również funkcję swoistego „straszaka”, ze względu na to, że są widocznym

elementem (wizytówką) systemu alarmowego.

Dualne czujniki stłuczenia szyby

Innym godnym uwagi rozwiązaniem są czujniki hybrydowe,

wykorzystujące jednocześnie obie wyżej opisane metody. Czujnik tego typu

musi odebrać zarówno sygnały akustyczne, jak i drgania

mechaniczne, w celu poprawnej weryfikacji zdarzenia alarmowego. Takie

rozwiązanie jest szczególnie odporne na źródła fałszywych alarmów nawet

w przypadku hałaśliwych, trudnych do zabezpieczenia miejsc. Na bieżąco

analizowane są dźwięki otoczenia, które w przypadku poprawnej

weryfikacji porównywane są z odczytami elementu piezo. Poza tym dualna

weryfikacja niweluje do minimum wpływ zakłóceń. Dodatkowo czujnik

może być wyposażony w kontaktron, który może posłużyć jako dodatkowa

ochrona przed otwarciem drzwi lub okna.

76

Czujniki PIR

Pasywne czujniki podczerwieni (w skrócie PCP) są podstawowym

elementem każdego systemu alarmowego. Mimo rozwoju innych

technologii wykrywania intruza, są one – i będą jeszcze przez wiele lat –

niezastąpione. Ich zalety w postaci prostoty działania, niskiej ceny, łatwości

instalacji, pewnej detekcji i braku emisji jakichkolwiek fal radiowych

bądź akustycznych powodują, że stosowane są niemal wszędzie – zarówno

w przypadku małych instalacji, jak i tych rozbudowanych,

liczonych w setkach detektorów. Od skutecznego detektora wymagamy

praktycznie dwóch rzeczy: pewnej detekcji intruza oraz braku fałszywych

alarmów. Wydawać się może, że to niewiele, ale spełnienie obu warunków

jednocześnie nie jest łatwym zadaniem, zwłaszcza, że z punktu widzenia

technologicznego są one często przeciwstawne. Zagadnienie eliminacji

fałszywych alarmów jest znacznie trudniejsze do rozwiązania

niż zapewnienie skutecznej detekcji intruza. Nie jest problemem

wyprodukować czujnik, który będzie reagował na wszystkie ruchome

obiekty w pomieszczeniu i zmiany cieplne. Taki czujnik jest zupełnie

bezużyteczny, gdyż po serii nieuzasadnionych aktywacji systemu

alarmowego, następny alarm, ten prawdziwy, zostanie zignorowany.

Również koszty działań interwencyjnych mogą przewyższyć korzyści

ze stosowania systemu alarmowego. Niezależnie od producenta, pasywny

czujnik podczerwieni składa się z kilku podstawowych elementów:

Układ elektronicznej obróbki sygnału. Ta część PCP uległa swoistej

„standaryzacji”. Praktycznie każdy czujnik spotkany dzisiaj na rynku

zawiera wyspecjalizowany układ (ASIC), w którym następuje kompletna

obróbka sygnału (wzmocnienie, filtracja, analiza sygnału) oraz element

wykonawczy (z reguły przekaźnik, dzisiaj już elektroniczny). Stosowanie

mikrokontrolerów lub układów ASIC pozwala na znaczne uproszczenie

schematu elektrycznego, a co za tym idzie – na obniżenie kosztów

produkcji, poboru prądu, zmniejszenie wielkości płytki drukowanej (a więc

i samego czujnika), zwiększenie niezawodności i oporności na zakłócenia.

Element piroelektryczny odpowiedzialny jest za detekcję zmian ciepła.

Jakość elementów piroelektrycznych stosowanych przez czołowych

wytwórców czujek jest porównywalna. Z reguły stosują oni sprawdzone

elementy pochodzące od stałych, często tych samych dostawców.

77

Układ optyczny Od prawidłowego działania tego układu zależy najwięcej.

Nawet najlepsze, rozbudowane algorytmy „zaszyte” w mikrokontrolerach

nie pomogą, jeżeli element piroelektryczny, poprzedzony kiepskim

układem optycznym, dostarczy słaby i zniekształcony sygnał. Zadaniem

dobrego układu optycznego jest nie tylko ukształtowanie charakterystyki

przestrzennej czujnika, ale również dokonanie pewnych przekształceń

obrazu, aby sygnał uzyskany z elementu piroelektrycznego zawierał

jak najwięcej istotnych informacji.

Z uwagi na technologię wykonania układów optycznych,

spotykane są dwa rozwiązania:

• wykorzystujące tzw. soczewki Fresnela. Jest to tanie i proste

rozwiązanie, które pozwala stworzyć od kilkunastu do kilkudziesięciu

tzw. wiązek, skierowanych pod różnym kątem, tak, aby objąć swoim

zasięgiem całe pomieszczenie. Podstawowa zaleta tej technologii

polega na jej prostocie i niskim koszcie produkcji. Wykonanie

odpowiednio ukształtowanej wytłoczki plastikowej jest bardzo tanie.

Na rynku można nabyć gotowe elementy, z czego chętnie korzystają

niektórzy mniejsi wytwórcy czujek z optyką Fresnela. Prostota

technologii oznacza również mniejsze wymagania co do precyzji

wykonania pozostałych elementów mechanicznych czujnika

(np. obudowy, mocowania elementu PIRO i innych). Pozwala

to na dalsze obniżenie kosztów produkcji czujnika.

Rozwiązanie to ma jednak również poważne wady, które sprawiają,

że rzadko stosuje się optykę Fresnela do bardziej wyrafinowanych

i profesjonalnych czujników. Należy jednak pamiętać, że w większości

przypadków nie są to wady samej technologii, a jakości wykonania

soczewek i kompletnych czujników.

• system wielu luster (tzw. optyka lustrzana). To rozwiązanie pozwala

na znacznie swobodniejsze kształtowanie charakterystyki czujnika.

Umieszczenie sztywnego lustra na tylnej ściance pozwala uniezależnić

pracę detektora od stanu osłony i przedniej pokrywy. Stosunkowo duża

powierzchnia lustra i dobór odpowiedniego materiału pozwalają

na wykonanie precyzyjnej i stabilnej, a zarazem skomplikowanej

konstrukcji z wieloma płaszczyznami. W zależności od sposobu

wymodelowania powierzchni lustra, czujniki z optyką lustrzaną mogą

mieć charakterystykę wiązkową bądź kurtynową. W przypadku optyki

78

wiązkowej każde z kilku luster posiada wiele (od kilku

do kilkudziesięciu) płaszczyzn. Pozwala to na stworzenie wielu wiązek,

skierowanych w pionie pod różnym kątem. To rozwiązanie jest prostsze

technologicznie i nie wymaga tak precyzyjnego wykonania lustra

czujnika. Optyka lustrzana kurtynowa wymaga stworzenia bardzo

skomplikowanej struktury o wielu płaszczyznach, które praktycznie

zlewają się w jedną krzywą. Nie można więc wydzielić osobnych

wiązek (gdyż jest ich również bardzo dużo), a można operować

pojęciem kurtyny – czyli jednolitej bryły o przekroju zbliżonym

do ostrosłupa. Zaprojektowanie i produkcja lustra, które zapewnia

spójność kurtyny w całym zakresie działania czujnika, jest dużym

wyzwaniem technologicznym. W całym procesie produkcyjnym musi

być zachowana wysoka precyzja dotycząca nie tylko lustra, ale również

obudowy czujnika i zamocowania elementu PIRO.

Czujniki z optyką lustrzaną kurtynową stanowią optymalne rozwiązanie

w zakresie detekcji intruza opartej na analizie promieniowania

podczerwonego. Dla użytkownika systemu są gwarantem spokojnej,

wieloletniej eksploatacji nawet w trudnych warunkach oraz skutecznej

detekcji. Dla instalatora – stanowią znaczne ograniczenie fałszywych

alarmów i pełne zadowolenie klienta.

Rys. 7. Charakterystyka pracy czujnika EV1012

79

Czujniki mikrofalowe w wykonaniu dualnym

Czujniki tego typu są niczym innym jak połączeniem dwóch technologii:

opisanej wcześniej pasywnej podczerwieni oraz aktywnej mikrofalowej,

bazującej na analizie fal elektromagnetycznych. Nadajnik umieszczony

w układzie detektora wysyła w stronę potencjalnego intruza falę

elektromagnetyczną o wysokiej częstotliwości. Jeśli wróci

ona odbita do odbiornika w niezmienionej postaci, dla układu analizatora

jest to znak że nie ma zagrożenia. W przypadku poruszającego się obiektu,

zgodnie z efektem Dopplera, odbita fala ulegnie zniekształceniu (zmieni

się jej częstotliwość) i zostanie zinterpretowana jako ruch

w „polu widzenia” detektora. W przypadku technologii mikrofalowej

należy pamiętać, że może ona przenikać przez obiekty stałe np. wykonane

z drewna, szkła lub nawet cienkie ściany. Natomiast czujniki PIR potrafią

reagować na szybkie zmiany temperatury tak jak na potencjalnego intruza.

Połączenie obu technologii sprawia, że wady obu konstrukcji wzajemnie

się kompensują oddając w ręce użytkownika czujnik o podwyższonej

odporności na fałszywe alarmy.

Czujniki magnetyczne

Czujniki magnetyczne zwane potocznie kontaktronami, są ze względu

na prostą konstrukcję, małe gabaryty oraz dużą niezawodność, szeroko

stosowane w systemach sygnalizacji włamania i napadu. Szczególnie

pożyteczne przy zabezpieczaniu okien, drzwi oraz bram, pozwalają

na realizację koncepcji ochrony 24-godzinnej. Są również często stosowane

w systemach kontroli dostępu jako element sygnalizacji stanu drzwi

(ich otwarcia bądź zamknięcia). Zasada działania kontaktronu jest

bezpośrednio powiązana ze zjawiskami zachodzącymi w polu

magnetycznym. W hermetycznej, szklanej bańce wypełnionej próżnią lub

specjalnym gazem, znajdują się dwa styki wykonane z materiału

ferromagnetycznego, które dodatkowo pokrywa warstwa metalu

szlachetnego (dodatkowa warstwa zwiększa stabilność pracy

m.in. eliminując zjawisko sklejania styków). Pojawienie się źródła pola

magnetycznego (w przypadku większości konstrukcji jest to magnes stały)

w pobliżu szklanej bańki skutkuje zwarciem styków. Z łatwością możemy

sobie wyobrazić sytuację, w której kontaktron montowany jest na ramie

okna, a element z magnesem stałym w ościeżnicy – oczywiście muszą

80

znajdować się one w odpowiedniej odległości (tzw. szczelina

jest charakterystyczną cechą każdego czujnika magnetycznego). Otwarcie

okna powoduje zanik pola magnetycznego w obrębie kontaktronu

(źródło w postaci magnesu trwałego przesuwa się względem

ferromagnetycznych styków), doprowadzając do rozwarcia

obwodu i w następstwie do uruchomienia systemu alarmowego. Rzadziej

stosowany typ kontaktronów zwany remanencyjnymi, nie wymaga stałej

energii w postaci pola magnetycznego do podtrzymywania stanu styków.

Zmiana stanu następuje pod wpływem krótkiego impulsu pola o polaryzacji

odwrotnej niż w poprzednim cyklu.

Czujniki sejsmiczne

Doskonałym przykładem czujników sejsmicznych jest seria VV600 plus

i VV602 plus marki Aritech. Czujki sejsmiczne serii VV600 PLUS zostały

zaprojektowane do wykrywania prób włamania do sejfów, bankomatów,

kas czy wrzutni. Czujki te są w stanie wykryć charakterystyczne wibracje

wytwarzane podczas wiercenia, kucia, cięcia (nawet jeśli cięcie odbywa

się niekonwencjonalnymi narzędziami jak np. urządzenia tnące sprężonym

powietrzem czy wodą). Czujki wykrywają wibracje w promieniu

od 3 do nawet 14 metrów w zależności od materiału, z którego wykonany

jest chroniony obiekt. Czujniki są zaprojektowane w taki

sposób, aby naturalne wibracje związane z codziennymi działaniami

człowieka nie powodowały fałszywych alarmów. Aby tak wysoki poziom

odporności na fałszywe alarmy mógł mieć miejsce, każdy detektor zawiera

"trzy czujniki w jednym". Oznacza to, że każdy czujnik analizuje otaczające

go wibracje pod kątem trzech kryteriów: zliczania mniejszych wibracji,

sumowania nieregularnych wibracji i wystąpienia silnej eksplozji. Czujki

analizują na bieżąco częstotliwości odbieranych sygnałów, ich amplitudę

oraz czas trwania i na tej podstawie rozróżniają sygnały pochodzące

od działań niebezpiecznych od tych naturalnych, które są wynikiem

zwykłych działań człowieka. W rezultacie czujki charakteryzują

się doskonałą odpornością na fałszywe alarmy.

Czujniki zewnętrzne

Zabezpieczenie terenów zewnętrznych przy użyciu systemów sygnalizacji

włamania i napadu od zawsze stanowiło największe wyzwanie. Środowisko

zewnętrzne charakteryzuje się dużą niestabilnością poprzez wpływ pogody

81

oraz poruszających się w polu detekcji obiektów (np. zwierząt lub drzew).

Temat ten zostanie poddany dokładniejszej analizie w podpunkcie

dotyczącym ochrony obwodowej. Poniżej natomiast zostaną

zaprezentowane najpopularniejsze zewnętrzne urządzenia detekcyjne.

• Zewnętrzne czujniki PIR wykorzystują tą samą technologię,

co ich wewnętrzne odpowiedniki. Konstrukcyjnie są dostosowane

do panujących na zewnątrz warunków atmosferycznych oferując

zwiększoną odporność na skrajne temperatury oraz odpowiednią

szczelność. W celu minimalizowania fałszywych alarmów,

podobnie jak w klasycznych czujnikach, często posiadają

dodatkowy detektor mikrofalowy oraz zmodyfikowane algorytmy

detekcji. Dla przykładu czujnik DDI602 marki Aritech

jest wyposażony w dwa niezależne detektory PIR oraz jeden

mikrofalowy. Aby czujnik zasygnalizował stan alarmu wszystkie

trzy detektory muszą zostać aktywowane.

Rys. 8. Charakterystyka pracy czujnika DDI602

(1. zasięg detektora mikrofalowego, 2. zasięg detektorów PIR)

• Bariery podczerwieni są bardzo popularnym elementem

stosowanym w zewnętrznych systemach ochrony obwodowej.

Pojedynczy zestaw składa się najczęściej z nadajnika

oraz odbiornika, między którymi generowana jest wiązka

ukierunkowanego promieniowania z zakresu podczerwieni.

Pojawienie się intruza w polu detekcji skutkuje całkowitym

lub częściowym wytłumieniem wiązki co prowadzi do aktywacji

82

systemu alarmowego. W przypadku gdy zestawy barier pracują

w bezpośredniej bliskości istnieje duże niebezpieczeństwo

wzajemnego zakłócania się, dlatego w nowoczesnych

konstrukcjach mamy do dyspozycji kilka różnych częstotliwości

promieniowania. Odpowiednia konfiguracja zestawów barier

sprawia, że generowana przez nadajnik wiązka o odpowiedniej

częstotliwości jest unikalna dla danego zestawu i nie powoduje

interakcji z pozostałymi elementami systemu barier.

Rys. 9. Bariera podczerwieni SB250-N w przykładowej instalacji

• Bariera mikrofalowa podobnie jak bariera podczerwieni pracuje

w zestawach nadajnik-odbiornik. Pomiędzy tymi elementami

generowana jest wiązka mikrofalowa dużej częstotliwości, której

parametry stale są porównywane z zapisanymi w pamięci

urządzenia wzorcami. W przypadku pojawienia sygnału

o odmiennej charakterystyce, cyfrowy algorytm decyduje, czy jest

to efekt pojawienia się intruza, czy może działanie fauny, flory

lub zjawisk atmosferycznych (np. mgły lub deszczu).

Należy zaznaczyć, że właśnie zwiększona odporność na te ostanie

czynniki sprawia, że bariery mikrofalowe są w ochronie

obwodowej rozwiązaniem pewniejszym niż konstrukcje

wykorzystujące promieniowanie podczerwone.

83

Rys. 10. Bariera mikrofalowa MRW100-F1 w przykładowej instalacji

• FlexZone to wszechstronny, montowany na ogrodzeniu system

ochrony obwodowej, który lokalizuje wszelkie próby sforsowania

chronionego ogrodzenia. Unikatowa technologia zaawansowanego

cyfrowego przetwarzania sygnałów zapewnia elastyczną

możliwość dopasowania się do różnych rodzajów ogrodzeń.

Elementem detekcyjnym jest przewód sensoryczny z luźną żyłą

poruszającą się swobodnie wewnątrz osłony wykonanej

z dielektryka. Działanie polega na porównaniu parametrów impulsu

pomiarowego wysyłanego w kierunku przewodu z impulsem

powrotnym odbitym od końca przewodu. Inteligentne algorytmy

centrali rozpoznają, czy powstałe w wyniku wibracji

zniekształcenia sygnału są efektem wtargnięcia, czy może

zjawisk naturalnych.

84

Rys. 11. Zasada działania systemu ochrony obwodowej FlexZone

Sygnalizatory

Każdy system alarmowy powinien zostać wyposażony w elementy

wykonawcze, których zadaniem jest rozgłaszanie informacji o zaistnieniu

alarmu wewnątrz budynku lub w jego najbliższej okolicy. Urządzenia takie

nazywane są sygnalizatorami i mogą występować w wykonaniu

wewnętrznym lub zewnętrznym, różniąc się między sobą kształtem

oraz kolorem. Sytuacje alarmowe są najczęściej sygnalizowane za pomocą

światła, dźwięku lub obu tych czynników naraz. W przypadku włamania,

zadaniem sygnalizatorów jest poinformować o tym fakcie domowników

(np. włamanie do pobliskiego garażu), pracowników ochrony

lub okolicznych mieszkańców. Zdążają się sytuacje, w których potencjalny

intruz uruchamia system alarmowy i słysząc lub widząc działający

sygnalizator rezygnuje z próby wtargnięcia do obiektu. Ta nieoceniona

funkcja prewencyjna sprawia, że wiele potencjalnych włamań kończy

się już na początkowym etapie, nie powodując znacznych zniszczeń oraz

uszczerbku mienia. Doskonałym przykładem skutecznego sygnalizatora

wewnętrznego jest model AS271 marki Aritech. W przypadku

sygnalizatorów zewnętrznych, dla użytkowników świadomych znaczenia

85

tego elementu w systemie alarmowym, polecam konstrukcję AS610.

Obok sygnalizacji optyczno-akustycznej, model ten zapewnia również

podtrzymanie bateryjne na wypadek przecięcia przewodów łączących

sygnalizator z centralą alarmową.

Rys. 12. Sygnalizator AS271 oraz AS610

Moduły komunikacji

W dobie nowoczesnych metod komunikacji możliwość zdalnego

połączenia z systemem alarmowym stała się zagadnieniem wyznaczającym

nowe kierunki rozwoju systemów sygnalizacji włamania i napadu. Trudno

wyobrazić sobie nowoczesną centralę pozbawioną funkcji zdalnego

programowania, nadzoru, czy sterowania funkcjami systemu.

Idea inteligentnego budynku dodatkowo wymusza na producentach stały

rozwój funkcjonalności odpowiedzialnych za sterowanie funkcjami

użytkowymi, doprowadzając do zacierania się granicy między różnymi

systemami. Systemy alarmowe coraz częściej pełnią rolę automatyki

budynkowej, a różnorodność metod komunikacji dodatkowo czyni takie

rozwiązanie wyjątkowo elastycznym.

Komunikację z systemem alarmowym można rozpatrywać na trzech

różnych płaszczyznach. Pierwsza, coraz rzadziej stosowana, to tzw. dialer

telefoniczny, który za pomocą odpowiedniego formatu

transmisji umożliwia przekazywanie informacji o zdarzeniach alarmowych

i systemowych do stacji monitorowania lub bezpośrednio do użytkownika.

86

Inną płaszczyzną komunikacji jest lokalne lub zdalne wykorzystanie sieci

komputerowej do przekazywania informacji o stanie systemu alarmowego.

W czasach, gdy pula adresów IP jest mocno ograniczona, dla tego typu

komunikacji sporym ułatwieniem stały się produkty typu UltraSync.

Jest to rozwiązanie typu Secure Cloud (bezpieczna chmura danych), płynnie

łączące urządzenia marki Aritech ze zdalnymi

aplikacjami za pośrednictwem zarządzanego portalu internetowego,

wspieranego przez model usługowy.

Rys. 13. Zasada działania systemu typu Secure Cloud

Jest to najbezpieczniejszy sposób komunikacji z systemem bezpieczeństwa.

Zapewnia całodobową dostępność danych w czasie rzeczywistym.

Rozwiązanie to całkowicie spełnia najnowsze wymogi

europejskie w zakresie bezpieczeństwa i dzięki usłudze 24/7 jest dostępne

z dowolnego miejsca na świecie.

Trzecią, wyjątkowo popularną metodą raportowania, szczególnie

w przypadku małych i średnich obiektów, jest wykorzystanie sieci GSM.

Specjalne moduły, których doskonałym przykładem jest ATS7340, mogą

przekazywać informacje do stacji monitorowania lub bezpośrednio

na numery telefonów użytkownika, np. za pośrednictwem wiadomości

SMS. Zarówno moduły IP, jak i wykorzystujące sieć komórkową, wspierają

komunikację dwukierunkową, która poza podstawową rolą kontroli stanu

systemu, pozwala również użytkownikowi na sterowanie wieloma

87

funkcjami niezwiązanymi bezpośrednio z systemem alarmowym,

doskonale wpisując się w ideę inteligentnego budynku. Łatwo można

wyobrazić sobie sytuację, w której system alarmowy staje się pośrednikiem

w przekazywaniu informacji o stanach innych systemów (np. ogrzewania,

klimatyzacji lub oświetlenia) oraz umożliwia zdalną ich kontrolę.

W czasach, gdy nasze życie przyśpiesza tak bardzo, że aby je kontrolować

wspomagamy się specjalnymi aplikacjami oraz wyrafinowanymi

urządzeniami, integracja wielu systemów w jedną platformę staje się powoli

koniecznością.

88

Rozdział 3. Zabezpieczenia w ochronie obwodowej

mgr inż. Cezary Mecwaldowski

Zadaniem publikacji jest przybliżenie czytelnikowi problematyki ochrony

obwodowej obiektu. Artykuł pozwala przyjrzeć się wielu występującym

w tym zagadnieniu zmiennym, które musi uwzględnić projektant lub osoba

odpowiedzialna za bezpieczeństwo. Skuteczna ochrona zostanie uzyskana

wyłącznie dzięki rzetelnej analizy zagrożeń i profesjonalnemu doborowi

urządzeń. Współczesne, coraz doskonalsze technologie, takie

jak termowizja, radary, systemy bezprzewodowe czy integrujące urządzenia

i systemy, to nowa jakość i szansa na rzeczywiste podniesienie poziomu

bezpieczeństwa chronionego obiektu. Całemu procesowi sprzyja wdrożenie

systemu zarządzania ciągłością działania, staje się to standardem dla wielu

instytucji i przedsiębiorstw. Obliguje ono do stosowania procedur,

minimalizuje ryzyko wystąpienia zdarzenia, a kiedy ono wystąpi, pozwala

powrócić do działania.

Poszukując w literaturze czy internecie informacji na temat ochrony

obwodowej (perymetrycznej), znaleźć można wiele materiałów: od opisu

stref ochronnych po rodzaje i cechy urządzeń w nich stosowanych. Jednak

niewiele publikacji przedstawia ochronę obiektu jako powiązanie

zabezpieczeń elektronicznych i mechanicznych z interwencją fizyczną,

a całości – jako procesu o różnej dynamice

1

.

Większe przedsięwzięcia z zakresu zabezpieczeń technicznych często

koordynowane są przez rozbudowane zespoły, w których uwzględniane

są opinie i wymagania istotne z punktu widzenia biznesu, IT, zarządzania

zasobami ludzkimi, projektowania przepływów ludzkich w budynkach

i obszarach, finansów i innych dziedzin. Na końcowe rozwiązanie wpływa

wiele czynników

2

. Wypracowana strategia zapewnienia bezpieczeństwa

wraz ze wskazaniem głównego zagrożenia może być diametralnie różna,

zależnie od obiektu. Inaczej chroniony będzie magazyn z materiałami

budowlanymi, inaczej – stacja energetyczna, więzienie, ujęcie wody,

lotnisko, a jeszcze inaczej elektrownia, przemysł petrochemiczny czy obiekt

wojskowy. W jednym przypadku głównym zagrożeniem będzie

1

A. Tomczak, Dlaczego zabezpieczenia instalowane wewnątrz budynków

nie są z reguły wystarczające?, SEC&AS 5/2017.

2

I. Krasnowska, Jak uniknąć błędów przy wdrażaniu nowych rozwiązań z zakresu

zabezpieczeń technicznych?, SEC&AS 4/2017.

89

akt wandalizmu, w innym – włamanie, a w jeszcze innym – ucieczka

więźnia. Nie ma uniwersalnego rozwiązania technicznego, każde z tych

zagrożeń wymaga indywidualnego podejścia w stosowaniu

ochrony, a przyjęty sposób jej wprowadzenia wynika

bezpośrednio z analizy zagrożeń i zarządzania ryzykiem.

Czy istnieją rozwiązania, które potrafią całkowicie wyeliminować

zagrożenie? Życie i statystyki pokazują, że nie. W ochronie obiektów

mechaniczne przegrody służą do wprowadzenia opóźnienia, które umożliwi

reakcję na zdarzenie. Zabezpieczenia elektroniczne służą do wczesnego

powiadomienia o wystąpieniu jakiegoś incydentu. Służba ochrony

interweniuje, aby zapobiec przestępstwu. Skuteczny system ochrony to taki,

który uniemożliwi dokonanie przestępstwa, a nie tylko

powiadomi lub zarejestruje jego wystąpienie.

Niestety, jak w wielu obszarach życia, tak i w ochronie obniża się koszty.

Przyjęło się, że ten proces rozpoczyna się od ograniczania liczebności

służby ochrony. Jednocześnie rozbudowuje się zabezpieczenia

elektroniczne, często z niewielką poprawą zabezpieczeń mechanicznych.

W bezpieczeństwie obiektów wybrzmiewa także zbytnie przekonanie

do efektywności systemów dozoru wizyjnego. Niestety, jeżeli

nie przeprowadzono rzetelnej analizy konsekwencji takiego ograniczania

kosztów, nie kończy się to dobrze. Rachunek ekonomiczny z reguły

nie koreluje z potrzebami ochrony obiektów. Jeżeli obiektu nie dotyczą

niezależne wymagania dotyczące ochrony, jak ustawa o zarządzaniu

kryzysowym

3

, ustawa o ochronie osób i mienia

4

czy inne wewnętrzne

regulacje, to poziom ochrony często jest skrajnie obniżany, wyłącznie

z potrzeby cięcia kosztów. Czasami operator infrastruktury krytycznej

czy inwestor ubezpiecza obiekt. Jednak i tu istnieje

ryzyko, czy uwzględnione zostaną wszystkie zdarzenia. Odszkodowanie

może nie pokryć kosztów poniesionych strat. Ubezpieczyciele zauważają

ten problem, dlatego niektórzy prowadzą szereg szkoleń uświadamiających

operatorów i właścicieli obiektów. Wynika to także z tego,

iż po zdarzeniach to ubezpieczyciel jest obwiniany za zaniżoną wartość

3

Ustawa z dnia 26 kwietnia 2007 r. o zarządzaniu kryzysowym

(Dz. U. 2007 Nr 89 poz. 590).

4

Ustawa z dnia 22 sierpnia 1997 r. o ochronie osób i mienia

(Dz. U. 1997 Nr 114 poz. 740).

90

ubezpieczenia, gdy straty wielokrotnie przewyższają wypłacane przez niego

kwoty. Przykładem jest infrastruktura krytyczna z obiektem energetycznym

lub należącym do innego rodzaju przemysłu. Koszt uszkodzenia

np. transformatora lub jego kradzieży jest relatywnie niski w porównaniu

do strat poniesionych w wyniku niesprzedanej energii w czasie braku

ciągłości dostaw czy nagłego przerwania pracy maszyn, które

spowodowałyby trwałe uszkodzenia i przestoje produkcji.

Kiedy wymagane jest zapewnienie ciągłości działania obiektu, koszty liczy

się zupełnie inaczej. Przedsiębiorcy wprowadzają systemy zarządzania

ciągłością działania, np. ISO 22301

5

, aby zminimalizować ryzyko

przerwania działalności procesów krytycznych. Takie rozwiązania

pozwalają zminimalizować ryzyko, ale także uzyskać wymierną wycenę

stawek ubezpieczenia.

Ochrona obwodowa różni się od pozostałych stref ochrony tym, że znajduje

się na granicy obszaru chronionego (przewidywalnego) i niechronionego

(nie zawsze przewidywalnego). Rolą ochrony obwodowej jest możliwie

najszybsze powiadomienie o wystąpieniu zagrożenia. Obrosła ona pewnym

negatywnym mitem, związanym z doświadczeniami pierwszych

technologii stosowanych w zabezpieczaniu obiektów, kiedy to detektory

były bardzo wrażliwe na wszelkie warunki środowiskowe. Generowały

wiele alarmów i wymagały częstej ich weryfikacji, obciążając tym służbę

ochrony obiektu. Ochrona obwodowa to pierwsza strefa

ochrony, na granicy chronionego obszaru, i narażona jest na wiele zjawisk

wpływających na detekcję intruza, wymaga dużej wiedzy i doświadczenia

od osób projektujących zabezpieczenia. Zdarza się, że inwestor

na etapie projektowania nie rozumie trudności zastosowani

urządzeń w tej strefie, np. konieczności dublowania i integracji urządzeń,

co bezpośrednio wpływa na koszty systemu. Projektant jako doradca

inwestora zobowiązany jest chociażby zapisem normy

6

do wyjaśniania

i podpowiadania optymalnych rozwiązań. Przystępując do doboru sposobu

zabezpieczenia, aby osiągnąć skuteczny poziom bezpieczeństwa, musi

przeprowadzić szeroką analizę zagrożeń. Tworzony projekt zawsze jest

szyty na miarę, a projektant musi wziąć pod uwagę między innymi:

5

ISO 22301 System Zarządzania Ciągłością Działania.

6

PN-EN 62676 Systemy dozorowe CCTV stosowane w zabezpieczeniach.

91

• historię i rodzaj zdarzeń i zagrożeń, na które obiekt narażony

jest najbardziej (włamanie, wandalizm, sabotaż itp.),

• granicę obiektu, długość granicy obszaru chronionego, szerokość

pasa obszaru chronionego, rodzaj wygrodzenia, rodzaj roślinności

i występujących zwierząt itp.,

• liczbę wejść/wyjść, bram oraz natężenie ruchu ludzi i pojazdów,

• rodzaj zabudowy obiektu i jego najbliższego otoczenia,

czy znajduje się poza obszarem zabudowy, występowanie otwartej

przestrzeni, zalesienia, natężenie ruchu osób i pojazdów,

• warunki środowiskowe, zakres temperatur, ilość i rodzaj opadów,

liczbę wyładowań atmosferycznych,

• warunki techniczne, uzbrojenie terenu, wpływ pól

elektromagnetycznych (obecność stacji transformatorowych itp.).

Występowanie silnych mgieł, lokalnych owadów i zwierząt lub wstrząsy

tektoniczne pobliskiej kopalni mogą być podstawą do zrezygnowania

z danego rodzaju detektora na rzecz innego (w skrajnym przypadku

całkowitego odstąpienia od zabezpieczeń elektronicznych). Do rozpoznania

powyższych warunków, a także oceny stanu technicznego zabudowy

czy ogrodzeń niezbędna jest wizja lokalna. Wpłynie ona na wybór

urządzeń i trasy kablowe lub podjęcie decyzji o zastosowaniu systemu

bezprzewodowego. Na podstawie zebranych danych dobiera

się zabezpieczenia, szacuje czas od detekcji intruza do interwencji służby

ochrony. Zabezpieczenia mechaniczne – drzwi, okna, płoty, kraty, ściany –

muszą stanowić przeszkodę, której czas sforsowania jest dłuższy niż czas

skutecznej interwencji. Jeżeli wystarcza go sprawcy na dokonanie

przestępstwa i ucieczkę, stosuje się wzmocnienia zabezpieczeń

mechanicznych, którymi mogą być między innymi niedoceniane elementy

architektury i krajobrazu, takie jak rośliny kolczaste,

zniechęcające do dokonania przestępstwa lub opóźniające je.

Agresywny marketing sprzedawców systemów dozoru wizyjnego (video

surveillance system, VSS) powoduje przekonanie, że mogą one pełnić rolę

detekcyjną jako system alarmowy. Owszem, mają one funkcję detekcji

zmian w sygnale wizyjnym – tzw. analizę obrazu (video content analysis,

VCA), która obecnie jest coraz skuteczniejsza przy wsparciu mechanizmów

sztucznej inteligencji i logiki. Niestety mimo to, szczególnie przy

zmiennych warunkach zewnętrznych, zastosowanie analizy wizyjnej może

generować dużą liczbę alarmów. Do ich wyeliminowania, np. alarmów

92

powodowanych przez owady, zwierzęta, cienie, światła itp., należy

stosować integracje z innymi detektorami.

Systemy dozoru wizyjnego służą przede wszystkim do weryfikacji alarmów

pochodzących z innych systemów zabezpieczeń. Poza wspomnianymi

kamerami termowizyjnymi dostępne są kamery światła widzialnego

szybkoobrotowe, stacjonarne, panoramiczne 360° lub 180°,

wieloprzetwornikowe. W zakresie dozoru wizyjnego analizie podlegają

następujące zagadnienia:

• czy obszar jest oświetlony czy nie, rodzaj oświetlenia, sposób jego

włączania (jak wynika z badań, nie zawsze dobre oświetlenie terenu

stanowi o zwiększeniu bezpieczeństwa; są sytuacje, kiedy

jest wręcz przeciwnie. Obszar nie powinien być oświetlony,

a włączenie oświetlenia następuje po detekcji intruza

7

),

• czy występują miejsca wymagające stałej obserwacji

jak np. wejścia i bramy do obiektu itp.

Można zamiast kamer światła widzialnego, stosować kamery termowizyjne,

całkowicie niezależne od oświetlenia obszaru dozorowanego oraz mniej

wrażliwe na warunki atmosferyczne. Integracja z detektorami zarówno

w pasie przy ogrodzeniu (bariery podczerwieni, mikrofalowe,

kable sensoryczne), jak i radarami czy detektorami napłotowymi (kable

sensoryczne, MEMS z żyroskopem) precyzyjniej lokalizującymi zdarzenie,

pozwala operatorowi na automatyczne przełączenie obrazu z kamery

najbliżej zdarzenia.

Zdj. 1. Przykłady urządzeń ochrony obwodowej - bariera mikrofalowa

i bariera podczerwieni

7

K. Łojek, Oświetlenie przeciw przestępczości, SEC&AS 5/2017.

93

Detektory MEMS (micro-electro-mechanical systems) identyfikują miejsce

do pojedynczego przęsła ogrodzenia, alarmując o wtargnięciu

na ogrodzenie, próbie jego przecięcia czy zmianie pozycji detektora.

Zastosowanie radarów mikrofalowych o dużym zasięgu pozwala nie tylko

śledzić obiekt czy poruszającego się intruza, ale także znacząco ograniczyć

liczbę kamer w chronionym budynku. Realizuje się to poprzez zastosowanie

kamer szybkoobrotowych z wielokrotnym zbliżeniem optycznym (zoom).

Detekcję i śledzenie z radaru integruje się z kamerą, która na podstawie

danych z radaru także śledzi intruza.

Ponadto współczesna kamera szybkoobrotowa może mieć wbudowane

kamery stałopozycyjne, służące do stałego dozoru np. wejść do obiektu.

Pozwala to ograniczyć koszty, nie tylko zmniejszając liczbę kamer,

ale także niezbędnego okablowania. Detekcja intruza spowoduje

przełączenie obrazu z kamery z danego obszaru lub jego automatyczne

śledzenie. Jeżeli w ochronie występuje operator systemów, który potwierdzi

obecność intruza, kolejna integracja z systemem audio pozwoli

na wygłoszenie komunikatu lub ostrzeżenia z głośników w obszarze

zdarzenia. Personalizacja komunikatu, np. „Do pana w czerwonej kurtce,

proszę odejść od ogrodzenia”, dodatkowo zwiększy wiarygodność nadzoru

nad obiektem. Jak złożona jest kwestia zastosowania dozoru wizyjnego

w ochronie obiektu, może świadczyć chociażby sposób, w jaki

jest diagnozowany zanik obrazu z kamery na stanowisku operatora:

czy jest to usterka zasilania, kamery, okablowania, złączy, czy kradzież

kamery lub akt wandalizmu. Już samo zabezpieczenie służby ochrony przed

błędną interpretacją takiej sytuacji stanowi poważne wyzwanie techniczne

i proceduralne

8

.

8

J. Kapusta, wykłady podczas kursu specjalistycznego zorganizowanego przez

ośrodek szkoleniowy Polskiej Izby Systemów Alarmowych w 2019 r.

94

Zdj. 2. Przykład urządzeń ochrony obwodowej – detektory napłotowe

przewodowe

Jednym z najczęściej pomijanych aspektów w systemach ochrony

obwodowej są zagadnienia ochrony przepięciowej. Wynika to czasami

ze zwykłej niewiedzy dotyczącej stosowania zabezpieczeń, innym

razem z potrzeby ograniczania kosztów wykonania systemów. Niestety

jak pokazuje statystyka, dochodzi do częstych i kosztownych uszkodzeń

systemów z powodu wyładowań atmosferycznych lub przepięć

9

. Ochrona

obwodowa przebiega wzdłuż metalowych konstrukcji wygrodzeń, płotów,

siatek, krat, bram, w otwartym rozległym terenie lub wśród zabudowań.

Minimum zasad, o których należy pamiętać, to odpowiednie uziemienia

wyrównujące potencjały na elementach metalowych. W zakresie zakłóceń

i narażenia na przepięcia przewagę uzyskują urządzenia bezprzewodowe.

Rozwiązania oparte na światłowodach także zapewniają ochronę przed

przepięciami lub wyładowaniami, ale przy spełnieniu pewnych warunków,

np. kiedy nie występuje metalowa osłona, stalowa linka podciągu kabla

światłowodowego lub są one skutecznie zabezpieczone. Światłowód

jak każdy przewód narażony jest na uszkodzenia mechaniczne (np. przez

zwierzęta – powstaje potrzeba zastosowania specjalnych osłon), jego

naprawa może stanowić uciążliwość (np. w trudnych warunkach

atmosferycznych, zimą), wymaga specjalnych narzędzi i materiałów.

Przy niejednorodnym ogrodzeniu (siatka, płyty, kraty), furtkach, bramach,

włazach (elementy ruchome) prowadzenie systemów przewodowych może

stwarzać trudności, konieczność dodatkowego wykorzystania innych

detektorów. Pomiędzy poszczególnymi detektorami ochrony

perymetrycznej występują poważne różnice w dokładności lokalizacji

9

C. Mecwaldowski, »Fałszywe alarmy« czy specyfika doboru detektorów

w ochronie obwodowej, Ochrona Mienia i Informacji Nr 6, 2014.

95

zdarzenia, np. bariera podczerwieni o długości 100 m generująca alarm

pozwala stwierdzić, że wystąpiło zdarzenie z tej bariery na odcinku 100 m

pomiędzy barierą. Adresowalny detektor MEMS zamontowany na przęśle

ogrodzenia pozwala precyzyjniej pozyskać informację o zdarzeniu,

do danego przęsła ogrodzenia. Ciekawostką są zapisy norm

obronnych

10

, w których uzależniono stosowanie czujki

alarmowej od wpięcia do pojedynczej linii centrali alarmowej. Należy

zwrócić uwagę, iż współczesne, cyfrowe, wielodetektorowe,

bezprzewodowe urządzenia detekcyjne pozwalają na podłączenie

do pojedynczej linii centrali alarmowej sygnału z konkretnego,

pojedynczego (adresowalnego) detektora, przesłanego do modułu

odbiorczego czujki poprzez dedykowane wyjście alarmowe.

Częstym błędem osób, które dobierają urządzenia do ochrony

perymetrycznej, jest brak zrozumienia zasad działania detektora, fizyki,

zjawisk, które on wykrywa lub które mogą mieć wpływ na detekcję,

np. silne opady atmosferyczne na bariery aktywne podczerwieni, szerokości

pola bariery mikrofalowej przenikającej stalowe wygrodzenia z siatki itp.

W innym przypadku złe dobranie okablowania, spadki napięcia

zasilającego urządzenia, niewłaściwe uziemienie, brak zabezpieczeń

przepięciowych i występujące przepięcia lub różnice potencjałów to tylko

część przykładów sytuacji, które z dużym prawdopodobieństwem mogą

powodować częste alarmy

11

. Obniża to poziom bezpieczeństwa obiektu,

zagraża rutynową obsługą alarmów, zniechęca do stosowania zabezpieczeń

perymetrycznych i w ostateczności przynosi skutek odwrotny

do zamierzonego. Kiedy obiekt nie ma stałej służby ochrony, poddany

jest monitoringowi alarmów, a błędy systemu ochrony obwodowej inwestor

odczuje przy każdej płatności za interwencje grup po fałszywym alarmie.

Projektant ma do dyspozycji całą gamę urządzeń do ochrony

perymetrycznej, zaczynając od barier podczerwieni i mikrofalowych,

czujek ruchu, przez kable sensoryczne, światłowodowe, radary

laserowe i mikrofalowe, termowizję po sensory MEMS z żyroskopami.

Współczesne rozwiązania techniczne pozwalają zrealizować elektroniczną

ochronę obiektu w najtrudniejszych architektonicznie miejscach.

10

Norma obronna NO-04-A004-1.

11

K. Cichulski, Do czego są potrzebne systemy ochrony zewnętrznej?, SEC&AS

5/2017.

96

Analogowe sygnały z przetworników poddawane są cyfrowej

obróbce, co minimalizuje liczbę fałszywych alarmów. Detektory „uczą się”

sygnałów w miejscu zainstalowania

12

.

Zdj. 3. Przykład urządzeń ochrony obwodowej – radary mikrofalowe

i laserowe

Współcześnie systemy ochrony obwodowej integrowane są z innymi

systemami, nie tylko zabezpieczeń elektronicznych. Profesjonalna

integracja zwiększa poziom bezpieczeństwa obiektu poprzez umożliwienie

szybszej identyfikacji i lokalizacji zdarzenia, pozwala wprowadzić

logikę i automatyzację w działaniu detektorów, odciążając tym samym

zadaniowo operatora. Integracja systemów ma także nieocenioną

rolę w trakcie uruchamiania dużych systemów zabezpieczeń

elektronicznych oraz ich eksploatacji

13

.

W kuluarach trwa dyskusja pomiędzy specjalistami od ochrony

obiektów w kwestii stosowania rozwiązań przewodowych

i bezprzewodowych w systemach zabezpieczeń elektronicznych.

Częściowo niechęć do rozwiązań bezprzewodowych podyktowana jest

12

C. Mecwaldowski, Więzienie. Obiekt pod specjalnym nadzorem, SEC&AS

5/2017.

13

C. Mecwaldowski, Zarządzanie rozproszoną infrastrukturą krytyczną

na przykładzie obiektów Służby Więziennej, AS Polska 5/2019.

97

doświadczeniami pierwszych technologii radiowych, które rzeczywiście

miały wiele wad. Współczesne rozwiązania są nieporównywalne, spełniają

rygorystyczne standardy bezpieczeństwa. Obecnie każdy korzysta z wielu

rozwiązań mobilnych o dużej niezawodności jak smartfony, tablety itp.

Najnowsze technologie komunikacji w bezprzewodowych systemach

zabezpieczeń wprowadzają adresowalność każdego detektora, szyfrowanie

komunikacji oraz akumulatory pozwalające na kilka lat pracy w warunkach

zewnętrznych. W obiektach rozległych systemy bezprzewodowe stanowią

także rozwiązanie innych bolączek projektanta i wykonawcy, szczególnie

tam, gdzie występują trudności z prowadzeniem okablowania, nietypowego

montażu detektora do różnych powierzchni (płyty, kraty, siatki ogrodzenia,

włazy, bramy, furtki itp.) lub wysokie narażenie na działanie pola

elektromagnetycznego, przepięcia czy wyładowania atmosferyczne.

Pozwalają także na szybką modyfikację systemu zarówno poprzez

zwiększenie, jak i zmniejszenie liczby detektorów, wprowadzenie

dynamicznych zmian w ochronie obiektu. Wspomniany we wstępie trend

dotyczący oszczędzania na kosztach ochrony obiektów także może skłaniać

do stosowania detektorów bezprzewodowych, gdyż koszty instalacji

okablowania na zewnątrz obiektu (kanalizacji, koryt, osłon) bywają

znaczące w inwestycji. Obiekty mają różne rodzaje ogrodzeń, bram

czy furtek. Dobór urządzeń detekcyjnych musi uwzględniać możliwość

ich montażu na różnych typach ogrodzenia lub konstrukcjach ruchomych.

To niezaprzeczalne zalety technologii bezprzewodowej

14

.

Nie należy zapominać o skrajnych warunkach atmosferycznych, które mogą

uniemożliwić poprawną detekcję systemów zabezpieczeń elektronicznych

niezależnie od zastosowanych rozwiązań. Każdy obiekt powinien mieć

przygotowane procedury na taką okoliczność. Niektóre urządzenia

detekcyjne mają dedykowane wyjście alarmowe, które generuje alarm

np. przy pojawianiu się mgły lub silnych opadów. Pozwala ono zablokować

urządzenie w systemie, zanim zacznie generować dużą liczbę alarmów.

W celu optymalizacji każdego systemu (dokonania korekty błędów

w lokalizacji czy doborze detektorów) po instalacji powinien on zostać

dostosowany przez instalatora (w porozumieniu z użytkownikiem)

14

P. Piasecki, P. Łuków, Bezprzewodowe zabezpieczenie obiektu zintegrowane

z autonomicznym dronem jako system ochrony obwodowej, Zabezpieczenia 1/2018.

98

do warunków i funkcjonowania obiektu. Dotyczy to szczególnie systemów

ochrony perymetrycznej.

Reasumując, ochrona obwodowa ma zniechęcać potencjalnego intruza

lub jak najszybciej poinformować o zdarzeniu, pozwalając służbie ochrony

na interwencję i niedopuszczenie do przestępstwa. Stosowanie i rodzaj

urządzeń w ochronie perymetrycznej musi wynikać z analizy zagrożeń.

Współczesne, nowoczesne technologie pozwalają na stworzenie

niedostępnych wcześniej rozwiązań, w tym niezawodnych

bezprzewodowych. To od profesjonalizmu projektanta zależy,

czy wykorzysta możliwości, jakie daje technika, i zwiększy poziom

bezpieczeństwa obiektu.

O autorze

mgr inż. Cezary Mecwaldowski

Wykładowca zajmujący się szkoleniami zawodowymi i specjalistycznymi

z zakresu zabezpieczeń elektronicznych, stosowania urządzeń do kontroli,

nowych rozwiązań w dziedzinie systemów alarmowych.

Projektant z praktyką zagraniczną. Autor wielu publikacji branżowych

oraz badań, biegły w zakresie systemów dozoru wizyjnego.

Absolwent Politechniki Łódzkiej o specjalizacjach: energetyka

przemysłowa i informatyka stosowana.

99

Rozdział 4. Telewizja dozorowa CCTV

Adam Osowski – Interfach Sp. j.

Wstęp

Systemy VSS (dozoru wizyjnego – Video Surveillance System) odgrywają

obecnie coraz większą rolę w ochronie i innych zadaniach aplikacyjnych.

Dzięki wbudowanym procesorom obliczeniowym systemy budowane

są z niezależnych urządzeń potrafiących samodzielnie podejmować decyzje

i przesyłać operatorowi ich wynik w postaci alarmu lub informacji.

Zarówno proces projektowania, jak i stawiane przed współczesnymi

systemami VSS zadania definiują liczne dokumenty prawno-normatywne.

Większość wytycznych branżowych, jak i wymogów prawnych opiera

się na serii norm europejskich wydanych przez PKN: PN-EN-62676-xx.

Poniżej podane zostały wybrane akty prawne związane ze stosowaniem

systemów telewizji dozorowej:

1. Ustawa z dnia 22 sierpnia 1997 r. o ochronie osób i mienia

(Dz.U. 1997 nr 114 poz. 740),

2. Ustawa z dnia 5 sierpnia 2010 r. o ochronie informacji

niejawnych (Dz.U. 2010 nr 182 poz. 1228),

3. Ustawa z dnia 20 marca 2009 r. o bezpieczeństwie imprez

masowych (Dz.U. 2009 nr 62 poz. 504),

4. Ustawa z dnia 20 lipca 2018 r. o zmianie ustawy o odpadach

oraz niektórych innych ustaw (Dz.U 2018 poz. 1592).

Dla ww. ustaw jako dokumentów wyższych wydawane są rozporządzenia

przez odpowiednie ministerstwa. Oprócz dokumentów tworzonych przez

władze na rynku funkcjonują inne normy i wytyczne branżowe. Przykładem

tego może być Norma Wojskowa stosowana w obiektach wojskowych oraz

Wytyczne dotyczące projektowania i budowy Systemów Monitoringu

Wizyjnego (SMW) w obiektach obsługi pasażerskiej Ipi-4 stosowane przez

spółki PKP. Konstrukcja normy PN-EN-62676 nie wyklucza, a wręcz

zachęca inwestorów do nakładania na systemy VSS własnych wymagań.

Aby prawidłowo zrozumieć, na czym powinno polegać projektowanie

systemów telewizji dozorowej, należy nakreślić ogólne przesłanie

normatywne.

100

Patrząc na kierunki rozwoju urządzeń telewizji, kiedy każde z nich staje

się mikrokomputerem, autorzy PN-EN-62676 skupili się na opisie funkcji,

jakie powinna spełniać instalacja telewizji. W dokumentach normatywnych

nie znajdziemy szczegółowych wymagań i procedury testowania

dotyczących poszczególnych elementów systemu (jak to jest chociażby

w systemach sygnalizacji włamania i napadu). W procesie inwestycyjnym

często spotyka się pytanie: „czy urządzenie spełnia wymagania normy?”.

Jedyną słuszną odpowiedzią jest stwierdzenie, że każde

urządzenie je spełnia. Prawidłowo postawione pytanie powinno brzmieć:

„czy urządzenia zapewnią nam projektowaną funkcjonalność?”.

Błędy w podejściu najprawdopodobniej wynikają z tego, że norma,

jak w przypadku innych systemów bezpieczeństwa, wprowadziła pojęcie

stopnia zabezpieczenia systemu. Zdefiniowano 4 stopnie (grades)

bezpieczeństwa, co może prowadzić do sporych uproszczeń, stosowanych

zwłaszcza przez osoby nieznające dogłębnie tego zagadnienia. Dla VSS

zdefiniowano szereg funkcji wymaganych dla każdego ze stopni. Funkcje

te zaleca się odnosić do kompletnego systemu, a nie do poszczególnych jego

komponentów. To nie one stanowią o bezpieczeństwie instalacji,

a jej funkcjonalność. Dla przykładu detekcja sabotażu,

która jest jedną ze składowych określenia stopnia bezpieczeństwa, wymaga

następujących czynników wymienionych w poniższej tabeli:

Tabela 1. Detekcja zdarzeń w zależności od stopnia zabezpieczeń

System powinien wykrywać:

Stopień zabezpieczeń

1

2

3

4

sabotaż urządzeń przechwytujących (kamer)

X

utratę sygnału wizyjnego

X

stan, w którym urządzenie przechwytujące obrazy nie obejmuje już

całego określonego pola widzenia

X

celowe zasłonięcie lub zaślepienie urządzeń przechwytujących

X

zastąpienie jakichkolwiek danych wizyjnych w punkcie źródła obrazu,

połączeń lub obsługi

X

znaczne ograniczenie kontrastu obrazu

X

Jest to określenie funkcji zaczerpnięte z normy, jednak nie znajdziemy

w niej dalszych informacji na temat sposobów realizacji danych wymagań.

Dodatkowo w systemie, w dokumencie OR (wymogi użytkowe – który

powinien być podstawą każdego projektu), można zdefiniować własne

wymagania.

101

Oprócz stopni bezpieczeństwa norma PN-EN-62676 wprowadza

do VSS pojęcie warstw systemowych. Określają one zadania

dla poszczególnych składowych systemu.

Rys. 1. Warstwy systemu

Środowisko wizyjne jest warstwą fizyczną, w której znajdujemy dobrze

znane i kojarzone z VSS urządzenia, takie jak kamery, rejestratory,

przewody, urządzenia przesyłowe itd. Kolejne dwie

warstwy są funkcjonalne – realizują konkretne zadania i funkcje.

Zastosowane urządzenia i oprogramowanie muszą to umożliwiać.

W przypadku wspomnianego wyżej sabotażu to, gdzie (w którym

urządzeniu) zrealizujemy detekcję przesłonięcia, zależy

jedynie od konstrukcji rozwiązania. Może to być kamera, rejestrator, serwer

analityczny, oprogramowanie centralne itd.

Typy kamer oraz zasady ich doboru

Kamera, z racji pełnionej funkcji, jest urządzeniem zdefiniowanym

w warstwie środowiska wizyjnego. Jej podstawową funkcją jest

przechwytywanie obrazu, czyli wygenerowanie i dostarczenie obrazu

świata rzeczywistego w formacie użytecznym dla systemu VSS. Kamera

przechwytuje obraz sceny, tworzy dane obrazu i dostarcza je do funkcji

obsługi obrazu za pomocą połączeń systemowych. Dane obrazu mogą

występować w różnym formacie (np. JPEG, MPEG-4). Prościej mówiąc,

kamera zamienia obraz świata rzeczywistego na jego wersję cyfrową.

Ponadto może realizować funkcje dodatkowe, takie jak rejestracja obrazu,

102

jego analiza, generowanie alarmów i inne, gdyż obecnie możliwości

wykorzystania tego sprzętu ograniczone są jedynie przez jego moc

obliczeniową i kreatywność twórcy oprogramowania.

Obecnie na rynku funkcjonują dwa systemy telewizji dozoru różniące

się protokołem przesyłania obrazu: system analogowy

lub pseudoanalogowy, bazujący na połączeniach bezpośrednich, najczęściej

z wykorzystaniem przewodu współosiowego, oraz system, którego siecią

przesyłową jest Ethernet, bazujący na protokole TCP/IP. Zarówno

w jednym, jak i w drugim standardzie znajdziemy kamery

wysokorozdzielcze, wysokoczułe i inteligentne. Dobierając

kamery w procesie projektowania, należy wziąć pod uwagę wiele różnych

czynników, które zostały opisane poniżej.

1. Funkcja pełniona w systemie

Jest to podstawowa informacja, która powinna zostać podana w procesie

projektowania systemu. Do czego służy urządzenie, które chcemy

zainstalować? Czy wynika to z lokalnych przepisów, czy przewidziano

konkretne zadania dla proponowanej kamery? Najprostszym podejściem

jest wykorzystanie funkcji zdefiniowanych w PN-EN-62676-4:2015,

czyli określenie celów funkcjonalnych w zależności od rozdzielczości

obserwowanego obiektu. Cele funkcjonalne to:

Monitorowanie – cel funkcjonalny kamery wyznaczony dla umożliwienia

obserwacji liczby, kierunku i prędkości ruchu osób na rozległym obszarze,

przy założeniu, że ich obecność jest znana operatorowi; dla potrzeb

monitorowania obiekt powinien być rejestrowany z rozdzielczością

12,5 px/m.

Detekcja – cel użytkowy kamery umożliwiający operatorowi ustalenie

w sposób pewny i łatwy, czy jakiś obiekt (np. osoba) jest obecny czy nie;

dla potrzeb detekcji obiekt powinien być rejestrowany z rozdzielczością

25 px/m.

Obserwacja – cel funkcjonalny kamery wyznaczony dla umożliwienia

zaobserwowania charakterystycznych szczegółów wyglądu osoby

(np. wyróżniające się ubranie), pozwalający równocześnie na oglądanie

tego, co dzieje się wokół danego wydarzenia; dla potrzeb obserwacji obiekt

powinien być rejestrowany z rozdzielczością 62,5 px/m.

103

Rozpoznanie – cel funkcjonalny kamery wyznaczony dla umożliwienia

operatorowi rozpoznania osoby; dla potrzeb rozpoznania obiekt powinien

być rejestrowany z rozdzielczością 125 px/m.

Identyfikacja – cel funkcjonalny kamery wyznaczony dla umożliwienia

identyfikacji osoby ponad wszelką uzasadnioną wątpliwość; dla potrzeb

identyfikacji obiekt powinien być rejestrowany z rozdzielczością 250 px/m.

Inspekcja – cel funkcjonalny kamery wyznaczony dla umożliwienia

operatorowi pozyskania informacji z obiektów; dla potrzeb inspekcji obiekt

powinien być rejestrowany z rozdzielczością 1000 px/m.

Zasięg dla wybranej funkcji można obliczyć, korzystając z licznych

kalkulatorów, lub upraszczając, policzyć według poniższego wzoru:

Rys. 2. Zapewnienie funkcji identyfikacji 250 pix/m

Podobne cele prezentują, definiując własne potrzeby, przepisy regulujące

rejestrację imprez masowych. Przełożenie funkcji kamery na wymaganą

rozdzielczość nie jest jedynym słusznym podejściem. Kamery wyposażane

są obecnie w coraz wydajniejsze procesory, czego przykładem jest linia

kamer DeepinView firmy Hikvision, wykorzystująca algorytmy głębokiego

uczenia. Więcej na ten temat w podrozdziale pt. „Analityka obrazu”.

104

2. Lokalne przepisy dotyczące ochrony danych

Są to ograniczenia formalno-prawne występujące na danym obszarze.

Przykładem są przepisy o ochronie danych osobowych, stosunki

właścicielskie gruntów, obecność w pobliżu kamer obiektów specjalnych

typu bazy wojskowe, ambasady itd. Wszystko to może mieć wpływ

na możliwość lokalizacji kamer i ograniczenia ich pól dozoru.

3. Rozdzielczość kamery w celu zapewnienia niezbędnych

informacji w planowanym kadrze

Wybór rozdzielczości jest następstwem wyboru

funkcji urządzenia. Na rynku popularnym obecnie

są dostępne kamery pracujące liniowo

o rozdzielczości do 12 Mpix.

Oczywiście istnieje szereg kamer panoramicznych

zapewniających obraz szerokokątny w rozdzielczości

chociażby 32 Mpix, jak kamera DS-2CD6984G0-IH, ale to

wciąż konstrukcje wieloprzetwornikowe, składające obraz.

Kamera potrafi dostarczyć zarówno obraz panoramiczny

180°, jak i niezależnie obrazy z poszczególnych przetworników.

Rozdzielczość wprost przekłada się na ilość detali, które możemy

zarejestrować. Oglądając obraz w powiększeniu, można odczytać więcej

informacji. Zależność rozdzielczości i funkcji kamery polega na tym,

że im większa rozdzielczość, tym dłuższe pozwala uzyskać zasięgi. Należy

pamiętać, że rozdzielczość stosowanej kamery silnie

przekłada się na czułość, gdyż na jednostce powierzchni zostaje zwiększona

liczba punktów światłoczułych, przez co stają się mniejsze i przyjmują

mniejszą dawkę światła. Popularnie stosowane wielkości matryc

w urządzeniach VSS to 1/3″, 1/2.8″, 1/2″, 1/1.8″ itd.

4. Czułość przetwornika dla obrazu kolorowego, czarno-białego

w zależności od planowanego poziomu oświetlenia

Czułość kamery jest jednym z ważniejszych parametrów mówiących

o przydatności urządzenia pracującego w konkretnych warunkach

oświetleniowych. Czułość rozumiana jest jako niezbędna ilość światła

105

potrzebnego do wytworzenia określonej amplitudy całkowitego sygnału

wizyjnego przy określonej wartości sygnału do szumu. Współczesne

kamery w większości występują jako urządzenia typu „dzień/noc”,

wyposażone w filtr szary. Przy dobrym oświetleniu będą pracowały

w paśmie światła widzialnego, natomiast przy słabym oświetleniu,

po przełączeniu w tryb czarno-biały i usunięciu filtra szarego, kamera

zacznie widzieć również w bliskiej podczerwieni, przez co urządzenie

stanie się czulsze.

Poniżej przedstawiono czułości kamer różnych rozdzielczości.

Tabela 2. Czułości kamer różnych rozdzielczości

DS-

2CD5126G0

-IZS

DS-

2CD5146G0

-IZS

DS-

2CD5185G0

-IZS

DS-

2CD55C5G0

-IZHS

Rozdzielczość

2 Mpix

4 Mpix

8 Mpix

12 Mpix

Przetwornik

1,8″

1,7″

Czułość kolor

0,002

0,007

0,008

Aby poprawić czułość przetworników, oprócz zwiększania ich rozmiaru

(co jest kosztowne) stosuje się inne rozwiązania technologiczne.

Technologią znacznie poprawiającą czułość jest np. DarkFighter firmy

Hikvision. Standardowe przetworniki CMOS zastępowane są przez

BSI CMOS. Technologia ta pozwala zwiększyć czułość sensora. Elementy

światłoczułe zostały rozmieszczone inaczej niż w klasycznych matrycach

CMOS (FSI). Typowe urządzenia zbudowane w następujący sposób:

soczewki z filtrami barwnymi umieszczone są z przodu, pod nimi znajdują

się ścieżki, a elementy światłoczułe – na dole. W technologii

BSI światłoczuła warstwa krzemu znajduje się tuż pod soczewkami, przez

co rejestruje ona więcej światła.

106

Rys. 3. Wielkość pojedynczego piksela

Technologia DarkFighter to nie tylko matryca BSI, ale również lepsze

obiektywy z asferycznymi soczewkami likwidującymi aberracje, pokrytymi

wielowarstwowymi powłokami antyrefleksyjnymi, zmniejszającymi

odbicie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni do mniej niż 0,5%.

Stosuje się obiektywy o stałej aperturze. DarkFighter wykorzystuje również

doskonalsze procesory obrazu ISP (image signal processing) z kontrolą

wzmocnienia szumów i adaptacyjną technologią nieliniowego ulepszania

obrazu. Technologia przyjmuje samoadaptacyjną krzywą gamma,

aby poprawić obraz i uzyskać więcej szczegółów w warunkach słabego

oświetlenia. Parametr oświetlenia decyduje o krzywej gamma. Różne

natężenia oświetlenia odpowiadają różnym wartościom,

generując w ten sposób najlepszą krzywą gamma, np. gdy kamera znajduje

się w ciemnym otoczeniu, krzywa gamma automatycznie

podnosi się, aby zwiększyć jasność ciemnego obszaru.

Dodatkowo aby uniknąć zmniejszenia współczynnika sygnał/szum, stosuje

się wielokrotną ekspozycję obrazu. Rozwinięciem technologii DarkFighter

jest DarkFighter X, gdzie zastosowano dwa współpracujące ze sobą

przetworniki. Kamera pobiera i łączy informacje z czujnika podczerwieni

(jasności) i czujnika światła widzialnego (koloru), aby zapewnić jasny obraz

w pełnym kolorze bez rozmycia i ekstremalnych szumów.

107

5. Dynamika przetwornika – WDR

Dynamika matrycy jest to stosunek największego możliwego do otrzymania

sygnału elektrycznego do najmniejszego, który generuje piksel

nieoświetlony. Jest to wartość wyrażana w decybelach (dB) i – upraszczając

– im większą dynamikę ma przetwornik, tym lepiej zobrazuje obszary

ciemne i jasne. Obecnie standardem jest dynamika na poziomie 120 dB,

ale spotyka się większą, chociażby w kamerach serii 5 Hikvision, które

wyposażone są w przetworniki o dynamice 140 dB. Niski poziom dynamiki

powoduje, że obszary jasne, bardzo jasne i wyjątkowo jasne będą na zdjęciu

jednakowo jasne, a do tego niewiele jaśniejsze od obszarów ciemnych.

6. Obiektyw

Obiektyw jest elementem kamery, który może zarówno zepsuć obraz

generowany przez urządzenie, jak i go poprawić. Standardowy obiektyw

składa się z układu soczewek sferycznych, które mogą powodować

aberrację obrazu. W dobrych obiektywach w celu zmniejszenia aberracji

stosuje się soczewkę asferyczną. W przeciwieństwie do soczewki

sferycznej przepuszcza ona i ogniskuje światło liniowo, co pozwala

na uzyskanie lepszego obrazu. Soczewki pokrywa się warstwami

antyrefleksyjnymi, co zmniejsza współczynnik odbicia światła widzialnego

do mniej niż 3%. Poprawia to również efekt antyrefleksyjny w widmie

bliskiej podczerwieni (>700 nm). Technologia wielowarstwowego

powlekania AR (antyrefleksyjnego) może zmaksymalizować

przepuszczalność światła przez soczewkę i ograniczyć współczynnik

odbicia światła (w tym światła widzialnego i pasma bliskiej podczerwieni)

do mniej niż 0,5%. Dzięki temu poprawia się jakość obrazu przy słabym

oświetleniu, a także zapobiega się wpływowi światła rozproszonego i efektu

halo z punktowych silnych źródeł światła. Dodatkowo poprawia

się przepuszczalność światła w bliskiej podczerwieni, przez co możemy

osiągnąć zwiększoną wydajność IR bez zwiększania wydajności lamp IR.

Ostatnim istotnym elementem obiektywu jest przysłona. Przysłona (f / stop)

jest kluczowym elementem wpływającym na jasność obrazu. Im większy

otwór, tym więcej światła dociera do czujnika. Obiektywy o stałej

przysłonie, które wykorzystują większe apertury (w niektórych

przypadkach nawet f / 0,95), są w stanie zapewnić jaśniejszy obraz przy

mniejszym szumie i większej liczbie szczegółów. Porównując obiektywy

o wartościach przysłony f / 0,95 i f / 1,5, można stwierdzić, że ten ostatni

108

potrzebuje dwa razy więcej światła, aby uzyskać taką samą jasność obrazu.

Nominalna wartość przysłony zwykłego obiektywu o zmiennej ogniskowej

zwykle odnosi się do wartości przysłony, gdy obiektyw pracuje w trybie

szerokokątnym. Gdy obiektyw zwiększa ogniskową, wartość przysłony

maleje. Obiektyw o stałej przysłonie zachowuje tę samą wartość przysłony,

nawet po zwiększeniu ogniskowej. Stosując obiektywy o stałej wartości

przysłony, nie ma potrzeby spowalniania czasu otwarcia migawki,

aby więcej światła docierało do matrycy.

7. Szybkość przechwytywania wyrażona w fps (z ang. frame per

second)

Prędkość zapisu jest parametrem określającym szybkość przechwytywania

obrazów ruchomych. Definiuje się ją jako ilość obrazów

statycznych o danej rozdzielczości na sekundę. Prędkość zapisu powinna

być dostosowana do spodziewanej szybkości przechwytywanego

obiektu w kadrze. Ważny jest tutaj również kierunek ruchu i czas

przebywania obiektu w polu widzenia. Oko ludzkie jest w stanie wyłapać

do kilkunastu obrazów na sekundę, dlatego dla większej prędkości –

od kilkunastu fps – obraz ruchomy jest dla człowieka „płynny”. Standardem

rynkowym są urządzenia pracujące z szybkością ok. 25 fps dla PAL, jednak

coraz częściej spotyka się aplikacje wymagające szybszego odświeżania,

np. kamery na autostradach czytające tablice rejestracyjne, np. kamera iDS-

TCV300-AI jest urządzeniem o rozdzielczości 2064 × 1544 pracującym

z szybkością 60 fps, potrafiącym czytać tablice pojazdów poruszających

się z prędkością do 250 km/h. Kamery o dużej szybkości odświeżania

(50 fps) spotyka się również w urządzeniach niespecjalizowanych.

8. Automatyka i funkcje poprawy obrazu

Kamery pracujące w różnych warunkach wyposażane są w technologie

redukujące niepożądany wpływ zjawisk atmosferycznych i fizycznych.

Oczywiście skupiając się na urządzeniach pracujących w paśmie

widzialnym, możemy się nieznacznie przesunąć do bliskiej podczerwieni,

ale nie możemy żądać, żeby urządzenie przechwytywało obrazy w każdych

warunkach atmosferycznych. Jeżeli istnieje takie oczekiwanie

wobec do systemu, należy wziąć pod uwagę urządzenia pracujące w innych

technologiach. Do zbioru takich funkcji należy opisany powyżej WDR,

ale również 3D DNR – algorytm redukcji szumów w celu ograniczenia

109

rozmyć powstałych na skutek niedostatecznego oświetlenia. Moduł 3D

DNR w ISP może redukować szum zarówno przestrzennie, jak i czasowo.

Aby uzyskać obraz o wysokiej rozdzielczości i niskim poziomie szumów,

należy wyrównać wzmocnienie obrazu oraz poziomy redukcji szumów:

BLC – kompensacja światła wstecznego pomaga wyrównać poziom

oświetlenia kadru w przypadku, kiedy za obiektem występuje silne

oświetlone tło,

HLC – pozwala zredukować efekt zaślepienia kamery od punktowych

źródeł światła skierowanych w stronę kamery,

EIS – elektroniczna stabilizacja obrazu pozwala zniwelować niewielkie

drgania.

Defog – pozwala ograniczyć w obrazie wpływ cząstek aerozolu

zawierających wilgoć i opary. Mgła jest główną przyczyną pogorszenia

jakości obrazu. Występuje wówczas niski współczynnik kontrastu,

i szczegóły sceny nie są wyraźne. Powszechnym podejściem do redukcji

mgły jest użycie komponentów do wykrywania większej ilości informacji

IR we mgle. Rozwój technologii cyfrowej ułatwia przetwarzanie obrazu.

Funkcja ta dostosowuje informacje przechwytywane przez sensor

oraz poprawia kolor i szczegóły obrazowania.

9. Warunki środowiskowe pracy

Często niebagatelnym wyzwaniem jest ochrona urządzeń

przed niekorzystnym wpływem środowiska zewnętrznego. W większości

zastosowań obudowy wykonane z aluminium lub tworzyw sztucznych

sprawdzą się, ale w zderzeniu z warunkami morskimi lub przemysłowymi,

gdzie może występować nieobojętna

atmosfera, należy stosować urządzenia

w obudowach specjalnych. Najprostszym

zabezpieczeniem dla kamery jest pokrycie jej

powłoką antykorozyjną NEMA 4X. Oznacza

to zabezpieczenie przed pyłem naniesionym

przez wiatr oraz przed deszczem, bryzgami

i strumieniami wody. Dodatkowo

zabezpiecza to przed uszkodzeniami spowodowanymi oblodzeniem

Kamera iDS-2CD7A46G0/S

zabezpieczona powłoką NEMA

4X

110

na zewnątrz kamery. Powłoki takie mają urządzenia serii 5 i 7 firmy

Hikvision.

Bardziej odporne na działanie środowiska zewnętrznego są urządzenia

w obudowach ze stali nierdzewnej.

Urządzenia, które muszą zapewnić

bezpieczeństwo, pracując w trudnych warunkach,

to kamery w obudowach przeciwwybuchowych. Konstrukcje takie muszą

uzyskać międzynarodowe certyfikaty ATEX i IECEx. Urządzenia można

stosować w strefach wybuchowych, pyłowych i gazowych. Tutaj również

stosuje się obudowy ze stali nierdzewnej 316L.

Kamery PTZ (Pan Tilt Zoom, uchylno-obrotowe) w systemach VSS

Jest to niejako odrębna kategoria

kamer, gdyż z racji

możliwości ruchu wokół

własnej osi będą one

pracowały jako urządzenia

uzupełniające dla systemów detekcji.

Mogą pracować w systemie

automatycznym, pod warunkiem, że będą reagowały

na zewnętrzne urządzenia alarmowe takie jak analityka kamer

stacjonarnych, radary, czujki innych systemów. Inną opcją wykorzystania

tych urządzeń jest skorzystanie z funkcji automatycznego skanowania

terenu połączonej z wbudowaną analityką. Kamery PTZ mogą wykrywać

obiekty, klasyfikować je, podążać za nimi, wykrywać pożar

lub podwyższoną temperaturę (kamery termowizyjne).

Kamera DS-2XC6142FWD w obudowie ze stali 316L

Kamera DS-2XE6422FWD-IZH(R)S w obudowie

EX

111

Przykłady przypisania różnych funkcji kamerom z wykorzystaniem

analityki:

Tabela 3. Przykładowe funkcje kamer

Kamera

Opis

Funkcje

DS-2CD5546G0-

IZ(H)SY

4 Mpix

Kamera stacjonarna

w obudowie

kopułowej pokrytej

powłoką NEMA 4x

z antyrefleksyjnym

kloszem i

promiennikiem

podczerwieni

1. detekcja intruza

w obszarze,

2. detekcja przekroczenia

linii z określeniem

kierunku ruchu,

3. detekcja

wejścia/wyjścia

w region,

4. detekcja

pozostawionego

bagażu,

5. detekcja zabranego

obiektu,

6. detekcja twarzy.

iDS-2CD7A46G0/P-

IZHS

4 Mpix

Inteligentna kamera

stacjonarna

w obudowie

tubowej z

wbudowanym

procesorem GPU

wspomagającym

analitykę.

1. detekcja intruza

w obszarze,

2. detekcja przekroczenia

linii z określeniem

kierunku ruchu,

3. detekcja

wejścia/wyjścia

w region,

4. detekcja

pozostawionego

bagażu,

5. detekcja zabranego

obiektu,

6. detekcja twarzy.

Filtrowanie alarmów

po typie obiektu

(człowiek/pojazd)

112

Detekcja pojazdów,

czytanie tablic

rejestracyjnych.

Detekcja obecności

tablicy rejestracyjnej.

Wspieranie systemów

przypisujących pojazdom

atrybuty takie jak: marka,

kolor, typ…

DS-2CD6984G0-IH

32 Mpix

Kamera

panoramiczna 180°

zewnętrzna

z możliwością

pracy w trybie

panoramicznym,

e-PTZ, obraz

podzielony.

Kamera jest w stanie

przesłać obraz szerokiej

panoramy, wspomagając

operacje służb

bezpieczeństwa jednym

kadrem. Zawiera

on informacje o dużym

obszarze bez

konieczności

przełączania widoków.

Kamera może dostarczać

informacje ze swojej

analityki głowicom PTZ

w celu weryfikacji typu

i zachowania obiektu.

Innym sposobem

wykorzystania kamer

panoramicznych

są aplikacje sportowe.

Za pomocą jednej lub

dwóch klamer można

objąć boisko. Specjalny

software jest w stanie

zrealizować transmisję

meczu, co eliminuje

konieczność zatrudniania

sztabu ludzi i sprzętu.

113

12 Mpix

Kamera 360°

z możliwością

montażu ściennego,

biurkowego oraz

sufitowego.

Oprócz typowych dla

kamer stacjonarnych

analityk urządzenie

może służyć do liczenia

statystycznego ludzi oraz

tworzenia tzw. map

ciepła. Są to graficzne

opisy odwiedzin

(obliczane na podstawie

liczby osób lub czasu

przebywania)

w skonfigurowanym

obszarze.

DS-2DF8250I5X-

AEL(W)

2 Mpix

Kamera PTZ

z zoomem x50

i oświetlaczem

laserowym do 500

m, przechwytująca

z szybkością 50

fps.

1. detekcja intruza

w obszarze,

2. detekcja przekroczenia

linii z określeniem

kierunku ruchu,

3. detekcja

wejścia/wyjścia

w region,

4. detekcja

pozostawionego

bagażu,

5. detekcja zabranego

obiektu,

6. detekcja twarzy.

Kamera rozróżnia typ

obiektu człowiek/pojazd.

Według tego może

podążać za celem. Typ

obiektu pozwala również

na filtrowanie alarmów.

114

DS-2TX3636-

25A/V1

2 Mpix

Sprzężony zespół

kamerowy. Kamera

termowizyjna

stacjonarna +

kamera światła

widzialnego PTZ.

Kamera termowizyjna

wykorzystywana jest

jako detektor sterujący

urządzeniem PTZ.

Urządzenie

termowizyjne

wyposażone jest

w inteligentną analitykę

sceny, dzięki czemu

potrafi wygenerować

sygnał alarmowy do

kamery PTZ. Zespoły

kamer służą do

nadzorowania długich

liniowych odcinków. Dla

takich urządzeń strefa

dozoru może wynosić

kilkaset metrów.

iDS-2VS435-F840-

EY

4 Mpix

Kamera PTZ z

zoomem

optycznym x40

i wbudowanymi

funkcjami analizy

ruchu ulicznego

Wbudowane algorytmy

analizowania ruchu

ulicznego:

1. wykrywanie

parkowania w miejscu

niedozwolonym,

2. wykrywanie pojazdu

cofającego,

3. wykrywanie

przekroczenia linii,

4. wykrywanie zmiany

pasa ruchu,

5. wykrywanie pojazdu

na trakcie pieszym,

6. wykrywanie

zawracania,

7. przechwytywanie

pojazdów

i zapisywanie zdjęć.

115

iDS-TCV300-A6I

3 Mpix

Kamera stacjonarna

o szybkości 60 fps

z wbudowanymi

funkcjami analizy

ruchu ulicznego

1. funkcja ANPR: odczyt

tablic rejestracyjnych

do prędkości

250 km/h,

2. rozpoznawanie typu

pojazdu,

3. rozpoznawanie

kolorów pojazdu,

4. rozpoznawanie marki

pojazdu,

5. współpraca z radarem

(pomiar szybkości).

6. detekcja niewłaściwej

zmiany pasa ruchu,

7. detekcja

niewłaściwego

kierunku ruchu,

8. detekcja pasów

bezpieczeństwa,

9. detekcja rozmowy

przez telefon.

Jak widać z powyższego zestawienia, obecnie kamery mogą pełnić

przeróżne role w systemach – nie tylko bezpieczeństwa. Wyżej wymienione

funkcje nie wyczerpują wszystkich możliwości doboru kamer do konkretnej

aplikacji. Dlatego projektując system, należy się dobrze zastanowić, jaką

rolę może pełnić VSS, a niejednokrotnie warto skonsultować to z pomocą

techniczną producentów, gdyż moc obliczeniowa stale rośnie i do urządzeń

ciągle dopisywane są nowe algorytmy.

116

Kamery termowizyjne

Jak każda zaawansowana technologia, pierwotnie droga – przez co mająca

ograniczony zasięg i spektrum stosowania – również ta termowizyjna

zaczyna odgrywać znaczącą rolę w branży security.

Za ojca termowizji można uznać astronoma Friedricha Wilhelma Herschela,

który opisał promieniowanie podczerwone w roku 1800. Dokonał

on odkrycia, badając temperaturę ciał nagrzanych przez promieniowanie

słoneczne. W trakcie eksperymentu zauważył, że najwyższą temperaturę

osiągają termometry ustawione tuż za czerwonym widmem światła

rozszczepionego przez pryzmat. Niestety, w czasach odkrywcy trudno było

to wykorzystać.

Podstawą termowizji jest wiedza, że każdy obiekt w rzeczywistości

wytwarza widmo elektromagnetyczne, które zawiera promieniowanie

złożone z promieni gamma, promieni rentgenowskich, ultrafioletu, światła

widzialnego, podczerwieni, mikrofal i fal radiowych. Każdy

typ promieniowania ma unikalną długość fali, którą można go opisać.

Każdy obiekt o temperaturze wyższej niż zero absolutne emituje

wykrywalną ilość promieniowania podczerwonego. Im wyższa temperatura

obiektu, tym więcej emituje on promieniowania podczerwonego. Kamery

termowizyjne wykrywają promieniowanie niewidzialne dla ludzkiego oka

o długości fali od 8 do 14 μm (lub od 8000 do 14 000 nm) i na tej podstawie

generują obrazy z wykorzystaniem różnic temperatur.

Rys. 4. Widmo promieniowania elektromagnetycznego

117

Rejestracja możliwa jest dzięki wykorzystaniu odpowiednich detektorów

półprzewodnikowych. Zasadniczo można je podzielić na dwie grupy:

– detektory fotonowe, w których padające promieniowanie absorbowane

jest na skutek oddziaływania fotonów z elektronami, przez co można

zmierzyć zmianę rozkładu energii nośników. Zaletą detektorów

fotonowych jest wysoka wykrywalność i szybkość działania, wadą

natomiast – potrzeba chłodzenia (poniżej 300 K) w celu ograniczenia

termicznego wzbudzania nośników;

– detektory termiczne, w których padające promieniowanie absorbowane

jest przez materiał matrycy, co powoduje wzrost temperatury elementu

światłoczułego. Obraz budowany jest na podstawie pomiarów zmiany

wewnętrznej polaryzacji lub – w matrycach bolometrycznych – zmiany

rezystancji. Ich zalety to: praca bez potrzeby chłodzenia i dużo niższe

koszty wytworzenia. Wadami, w porównaniu z detektorami fotonowymi,

są: mniejsza szybkość odpowiedzi oraz czułość.

Początkowo rozwijano głownie czujniki fotonowe. Dopiero w latach 90.,

kiedy zaczęto intensywniej badać matryce termiczne, stwierdzono,

że stosując odpowiednio dużą matrycę, można uzyskać bardzo dobrą jakość

obrazu termalnego. Obecnie w urządzeniach telewizji dozorowej stosuje

się głównie przetworniki bolometryczne. Technologia ta pozwoliła

na upowszechnienie tańszych urządzeń termowizyjnych, które uzyskują

osiągi chłodzonych urządzeń fotonowych.

Dzięki opracowaniu nowych niechłodzonych matryc detektorów

bolometrycznych możliwe stało się obniżenie cen urządzeń, efektem czego

było ich upowszechnienie się w systemach ochrony.

Kamery termowizyjne dzięki swoim właściwościom i trybom pracy potrafią

w systemach ochrony zastąpić kilka kamer światła widzialnego

oraz zapewniają użytkownikowi dodatkowe funkcjonalności w postaci

inteligentnych algorytmów detekcyjnych. Należy również wspomnieć,

że są to urządzenia całkowicie neutralne z punktu widzenia przepisów

RODO. Kamery wyposaża się w coraz bardziej zaawansowaną analitykę

VCA pozwalającą na detekcję i określenie typu obiektu.

Głównym wyznacznikiem zasięgu funkcji detekcji jest ogniskowa samego

obiektywu. Determinuje ona zarówno maksymalną, jak i minimalną

118

odległość detekcji. Obecnie oferowane kamery wyposażane są w obiektywy

o ogniskowej od 3 mm. Należy pamiętać, że obiektywy stosowane

w termowizji nie są zwykłymi urządzeniami krzemowymi. Muszą

one przepuszczać promieniowanie termiczne, dlatego powszechnie stosuje

się szkło germanowe. Obok ogniskowej obiektywu istotnym parametrem

dla funkcji analitycznych jest częstotliwość pracy. Dla długich sektorów

nadzorowanych przez urządzenia termowizyjne, gdzie na końcu pola

dozorowania obiekt jest niewielki, sprawdzą się urządzenia wyposażone

w jak najszybszą migawkę, np. firma HikVision oferuje

urządzenia o częstotliwości do 50 fps.

Producenci urządzeń oferują szeroką gamę obudów, w które

wkładane są moduły termowizyjne dla różnych aplikacji. Poniżej

przedstawiono najważniejsze parametry dla kamer, które znajdują

się w kartach katalogowych, na przykładzie kamery DS-2TD2166-7/V1.

Typ sensora: VOx UFPA

(Vanadium Oxide Uncooled

Focal Plane Arrays) –

niechłodzona matryca oparta

na tlenku wanadu. Matryce

detektorów budowane

są z pojedynczych detektorów

(pikseli)

Wielkość piksela: 7 µm

Rozdzielczość detektora: 640 × 512

Szybkość odświeżania: 50 fps

Zakres spektralny: 8–14 µm – długość promieniowania, na które detektor

jest wrażliwy. Matryce bolometryczne w zakresie długofalowym.

NETD: <40 mK @25°C – czułość termiczna (rozdzielczość temperaturowa

– różnica temperatury między obiektem a jego tłem, która generuje sygnał

równy wartości skutecznej szumów).

MRAD: 1,13 mrad – rozdzielczość geometryczna rozumiana jako

kąt, w obszarze którego wycinek badanej powierzchni wyemitował

promieniowanie oświetlające pojedynczy czujnik bolometryczny (piksel).

Jeśli chcemy zbudować system zgodnie z obowiązującą wiedzą techniczną,

wszystkie urządzenia powinny mieć określoną funkcję. I tak, obok dobrze

znanych funkcji kamer opisanych w EN-PN-62676 (identyfikacja,

119

rozpoznanie itd.), dzięki analityce VCA kamery mogą otrzymać zupełnie

inne zadania. Kamery termowizyjne możemy stosować jako automatyczne

detektory w:

– ochronie obwodowej,

– ochronie obszarów,

– ochronie urządzeń przed przegrzaniem,

– ochronie pożarowej,

– detekcji podwyższonej temperatury u ludzi,

– wszędzie tam, gdzie zmiana emisyjności cieplnej będzie informacją

o potencjalnym zagrożeniu.

Ze względu na zastosowanie tych urządzeń w security dla określenia

zasięgów musimy stosować odrębne podejście niż do kamer światła

widzialnego. Dla określania zasięgów detekcji kamer termowizyjnych

stosuje się kryterium Johnsona opublikowane w 1958 roku.

Zgodnie z nią zasięgi dla detekcji, rozpoznania i identyfikacji obiektu

można określić na podstawie zmierzonej charakterystyki rozdzielczości

przestrzennej urządzenia obserwacyjnego. Dla kamer termowizyjnych

mierzymy charakterystykę minimalnej rozróżnialnej różnicy temperatur

MRTD.

Cele funkcjonalne kamer termowizyjnych:

Detekcja (wykrycie) obiektu z danej odległości oznacza

stwierdzenie, że coś znajduje się w polu widzenia urządzenia

obserwacyjnego. Zasięg orientacji pozwala na określenie, czy cel jest

symetryczny.

Rozpoznanie celu oznacza możliwość stwierdzenia, czy jest to pojazd,

człowiek, zwierzę itp.

Identyfikacja obiektu pozwala na określenie 100% pewnych cech obiektu

i ich klasyfikację przez inteligentne algorytmy analizy.

120

Rys. 5. Odległości detekcji dla kamer termowizyjnych w zależności

od typu obiektu.

W systemach security algorytmy VCA w rzeczywistości pracują z drugą

odległością, czyli rozpoznaniem. Oznacza to, że zdefiniowany obiekt

wygeneruje alarm, gdy znajdzie się w odpowiedniej odległości w sektorze

detekcji.

Upraszczając to zagadnienie, można powiedzieć, że aby określić

maksymalną odległość rozpoznania przy największej skuteczności pracy

algorytmu VCA, należy przemnożyć ogniskową obiektywu

przez współczynnik, i tak dla kamer:

Tabela 4. Detekcja człowieka i pojazdu przez różny typ kamer

Typ kamery

Człowiek 0,5 m ×

1,8 m

Pojazd 1,4 m ×4 m

Bullet

Ogniskowa × 10

Ogniskowa × 30

PTZ

Ogniskowa × 7

Ogniskowa × 21

121

Skuteczność wykrywania VCA określa się na >95%, gdy urządzenie

jest stabilnie zainstalowane i nie ma wyraźnego dużego obszaru o niskiej

różnicy temperatur.

Projektując system oparty na kamerach termowizyjnych, należy pamiętać

o wymogach instalacyjnych. Dla kamery termowizyjnej rekomendowana

wysokość instalacji

to 4-6 m,

kąt nachylenia

to 10° ±3o.

Podczas planowania

instalacji należy

uwzględnić martwy obszar każdej kamery. W przypadku silnych wiatrów

wspornik kamery termowizyjnej musi zostać wzmocniony, aby zredukować

fałszywe alarmy spowodowane drganiami sprzętu. Również gałęzie drzew

mogą powodować fałszywe alarmy.

Uwzględniając, że

dla każdej kamery

występuje martwy

obszar, zaleca się takie

ustawienie urządzeń,

aby był on pokryty

obszarem dozorowania

kamery poprzedniej.

Przykładowe

rozmieszczenie kamer i obszary widzenia dla przetworników o wielkości

17 µm pokazano obok. Przyjęto, że kamery powieszone zostaną

na wysokości 5 m i pochylone o 8o. Obiektem wykrywanym jest postać

ludzka o wymiarach 1,5 m × 0,5 m.

Inteligencja kamer

Inteligentne funkcje kamer termowizyjnych bazują na analizie sygnatury

termicznej obiektu. W kamerach HikVision zaimplementowano cztery typy

reguł detekcji intruza: przekroczenie linii, detekcja intruza,

wejście w region, wyjście z regionu. Dodatkowo wszystkie kamery mają

możliwość kontroli temperatury określonych punktów. Kamery PTZ

122

wyposażone są w inteligentne algorytmy odpowiadające za śledzenie

obiektu po wywołaniu alarmu.

Przekroczenie linii

Działa na podstawie

wirtualnej linii, która może

być wyznaczona

w dowolnej odległości od

fizycznego ogrodzenia. Po

tym, jak obiekt przekroczy

linię, kamera natychmiast

wysyła alarm do systemu.

Detekcja intruza

Po uruchomieniu tego

algorytmu alarm jest

generowany po wykryciu

obiektu w wyznaczonym

regionie.

Wejście/wyjście z regionu

Po uruchomieniu tego

algorytmu alarm jest generowany po wejściu obiektu w wyznaczony region

lub wyjściu z niego. Generowane mogą być dwa typy zdarzeń, czyli wejście

i wyjście.

Pracę algorytmów można poprawić za pomocą odpowiedniej

kalibracji, co pozwala na wyeliminowanie fałszywych alarmów.

Algorytm można kalibrować na dwa sposoby.

123

Kalibracja wielkości

obiektu w perspektywie.

Kamera musi mieć

zdefiniowanych od 4 do 8

linii kalibracyjnych.

Rekomendowane są 4.

Linie określają rzeczywiste

wielkości obiektu w kadrze.

Na tej podstawie można

wprowadzić filtrowanie alarmów po wielkości obiektu.

Kalibracja wielkości

obiektu na ekranie.

W przypadku kalibracji

wielkości obiektu na obrazie

administrator określa

minimalną i maksymalną

wielkość obiektu w widzianej

perspektywie.

Rekomendowane jest

wyznaczenie przynajmniej 2 linii detekcji w celu zdefiniowania wielkości

obiektu w kadrze. Dla każdego obszaru detekcji definiuje się oddzielnie

wielkość obiektu zgodnie z widzianą perspektywą.

Dodatkowe ustawienia zaawansowane umożliwiają dokładne strojenie

kamery do warunków pracy.

Czułość detekcji – kontroluje

różnice między tłem a obiektami.

Kiedy skala szarości jest bardzo

mało kontrastowa i obiekt jest

widziany w sposób oczywisty,

parametr czułości może być

zmieniany w celu optymalizacji

algorytmu. Jeżeli mamy

przypadek jak na zdjęciu, gdzie

widzimy wiele mniejszych

124

obiektów, możemy zwiększyć czułość, aby uzyskać bardziej stabilny efekt.

W scenach z niską różnicą temperatur kontrast między

obiektem i tłem jest niski.

Szybkość aktualizacji tła –

kontroluje prędkość obiektu

maskującego się z tłem.

Im jest wyższy ten parametr,

tym szybsza staje

się integracja obiektów.

Kiedy obiekt porusza się

powoli lub porusza się blisko

sektora detekcji, częstotliwość

aktualizacji w tle może zostać zmniejszona. Gdy obiekt porusza się szybko,

w oddaleniu lub w prostej scenie, można zmienić ten parametr, aby obiekt

szybko zintegrował się z tłem. W scenach, w których np. trzęsie się trawa,

tło w skali szarości jest zmianą lokalną, więc zwiększamy szybkość

aktualizacji.

Opóźnienie przemieszczenia –

parametr ten steruje

prędkością, z jaką ramka

docelowa jest wyświetlana

w podglądzie na żywo.

Ustawienie niskiej wartości

powoduje szybkie

generowanie ramek.

Na przedstawionym obok

zdjęciu widzimy, że obszar detekcji jest wąski. W takim przypadku należy

ustawić niższą wartość, aby przyspieszyć generowanie celu i szybko

wyzwolić alarm.

125

Ruch w osiach optycznych – jest

to parametr podobny

do poprzedniego, z tą różnicą,

że w kadrze wykorzystujemy

osie optyczne obiektywu.

Parametr kontroluje szybkość

wyświetlenia ramki docelowej

osi optycznej w widoku

na żywo. Ustawienie wyższej

wartości spowoduje, że ramka

zostanie wygenerowana z opóźnieniem. Ustawienie niższej wartości

spowoduje, że ramka zostanie wygenerowana natychmiastowo.

Tabela 5. Typy kamer termowizyjnych – przegląd wybranych

urządzeń w ofercie Hikvision. Kamery w wykonaniu stacjonarnym

Produkt

/model

Zdjęcie

Parametry i funkcje

Kamera

termiczna

DS-

2TD2136/V

1

Moduł termowizyjny, przetwornik VOx UFPA o

rozdzielczości 384 × 288 px lub 640 × 512pix.

Wielkość piksela 17 μm, NETD <40 mk,

szybkość przechwytywania 50 fps. Modele

z obiektywem o ogniskowej: 7 mm, 10 mm,

15 mm, 25 mm, 35 mm. Regulacja kontrastu,

szybkości pracy. Wsparcie 15 palet kolorów,

inteligentne funkcje, wsparcie inteligentnej

analityki DeepinView. Dokładność pomiaru

temperatury: ±8℃ (w zakresie od -20℃

do ~150℃). Dla modelu termograficznego ±2℃

(w zakresie od -20℃ do ~550℃)

Obsługa Dual-stream. Kodowanie

H.265/H.264/MJPEG, H.265+ /H.264+. Do 20

kanałów jednoczesnego obrazu na żywo.

Wsparcie kart microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 128 GB. We/wy audio,

Alarm I/O.

126

Kamera

bispektralna

DS-

2TD2836DS

.-2TD2866

Moduł termowizyjny, przetwornik VOx UFPA

o rozdzielczości 384 × 288 px lub 640 × 512 px.

Wielkość piksela 17 μm, NETD <40 mk,

szybkość przechwytywania 50 fps. Obiektyw

o ogniskowej 25 mm lub 50 mm. Regulacja

kontrastu, szybkości pracy. Wsparcie 15 palet

kolorów, inteligentne funkcje. Dokładność

pomiaru temperatury: ±8℃ (w zakresie od -20℃

do ~150℃)

Moduł kamery światła widzialnego, przetwornik

Darkfighter Ultra low light, 1/2.8" CMOS

sensor. Obiektyw o ogniskowej 13 mm lub

25 mm, oświetlacz IR do 100 m. Obsługa Dual-

stream. Kodowanie H.265/H.264/MJPEG. Do 20

kanałów jednoczesnego obrazu na żywo.

Wsparcie kart microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 64 GB. We/wy audio, Alarm

I/O. Prezentacja obrazu w trybie nałożenia

termowizji i obrazu w świetle widzialnym, tryb

PIP.

Kamera

termiczna

DS-

2TD2466

Moduł termowizyjny, przetwornik VOx UFPA

o rozdzielczości 640 × 512 px. Wielkość piksela

17 μm, NETD <40 mk, szybkość

przechwytywania 50 fps. Modele z obiektywem

o ogniskowej 25 mm. Autofocus. Regulacja

kontrastu, szybkości pracy. Wsparcie 15 palet

kolorów, inteligentne funkcje, wsparcie

analityki. Dokładność pomiaru temperatury:

±8℃ (w zakresie od -20℃ do ~150℃). Obsługa

Dual-stream. Kodowanie H.265/H.264/MJPEG.

Do 20 kanałów jednoczesnego obrazu na żywo.

Wsparcie kart microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 64 GB. We/wy audio, Alarm

I/O. Obudowa antykorozyjna ze stali 316L,

ATEX.

127

Systemy pozycjonowania wyposażone w moduły termowizyjne oraz/lub

moduły kamerowe światła widzialnego. Kamery bispektralne pozwalają

użytkownikowi na weryfikację kadru w świetle widzialnym. Dodatkowo

użytkownik ma możliwość nałożenia obrazu kamery termowizyjnej

na obraz w spektrum widzialnym.

Produkt/

model

Zdjęcie

Parametry i funkcje

Kamera

bispektralna

PTZ

DS-

2TD4136/V2

DS.-

2TD4166/V2

Moduł termowizyjny, przetwornik

VOx UFPA o rozdzielczości 384 ×

288 px lub 640 × 512 px. Wielkość

piksela 17 μm, NETD <40 mk,

szybkość przechwytywania 50 fps.

Obiektyw o ogniskowej 25 mm lub

50 mm. Regulacja kontrastu,

szybkości pracy. Wsparcie 15 palet

kolorów, inteligentne funkcje,

wsparcie inteligentnej analityki

DeepinView. Dokładność pomiaru

temperatury: ±8℃ (w zakresie

od -20℃ do ~150℃) Dla modelu

termograficznego: ±2℃ (w zakresie

od -20℃ do ~550℃).

Moduł kamery światła widzialnego,

przetwornik Darkfighter Ultra low

light, 1/1.9" CMOS sensor, 2 Mpix.

Dynamika 120 dB. Obiektyw

motozoom o ogniskowej 5,7 mm –

205,2 mm (36×), oświetlacz IR

do 200 m. Obsługa Dual-stream.

Kodowanie H.265/H.264/MJPEG.

Do 20 kanałów jednoczesnego

obrazu na żywo. Wsparcie kart

microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 128 GB.

We/wy audio, Alarm I/O.

Prezentacja obrazu w trybie

nałożenia termowizji i obrazu

w świetle widzialnym, tryb PIP.

Klasa szczelności IP66.

128

System

śledzenia

obiektów

kamera

termowizyjna

+ optyczna

(PTZ DS-

2TX3636/V1)

Kamera termowizyjna, przetwornik

VOx UFPA o rozdzielczości 384 ×

288 pix. Wielkość piksela 17 μm,

NETD <40 mk, szybkość

przechwytywania 50 fps. Obiektyw

o ogniskowej 15 mm, 25 mm lub 35

mm. Regulacja kontrastu, szybkości

pracy. Wsparcie 15 palet kolorów,

inteligentne funkcje, wsparcie

inteligentnej analityki DeepinView.

Dokładność pomiaru temperatury:

±8℃ (w zakresie od -20℃

do ~150℃).

Moduł kamery światła widzialnego,

przetwornik Darkfighter Ultra low

light, 1/1.9" CMOS sensor, 2 Mpix.

Dynamika 120 dB. Obiektyw

motozoom o ogniskowej od 5,7 mm

do 205,2 mm (36×), oświetlacz IR

do 150 m. Obsługa Dual-stream.

Kodowanie H.265/H.264/MJPEG.

Do 20 kanałów jednoczesnego

obrazu na żywo. Wsparcie kart

microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 128 GB. We/wy

audio, Alarm I/O. Funkcje

inteligentne: detekcja intruza,

przekroczenie linii, śledzenie do 30

obiektów jednocześnie,

automatyczne presety.

129

Systemy

pozycjono-

wania

Wyposażona w dwa moduły

kamerowe: termowizyjny

i optyczny. Kamera termowizyjna,

przetwornik VOx UFPA

o rozdzielczościach: 384 × 288 px

oraz 640 × 512 px, wielkość piksela

17 μm, NETD <40 mk, szybkość

przechwytywania 50 fps. Obiektyw

o ogniskowej 50 mm, 70 mm lub

100 mm. Regulacja kontrastu,

szybkości pracy. Wsparcie 15 palet

kolorów, inteligentne funkcje,

wsparcie inteligentnej analityki

DeepinView. Dokładność pomiaru

temperatury: ±8℃ (w zakresie od -

20℃ do ~150℃). Dla modelu

termograficznego: ±2℃ (w zakresie

od -20℃ do ~550℃).

Moduł kamery światła widzialnego,

przetwornik Darkfighter Ultra low

light, 1/1.9" CMOS sensor, 2 Mpix.

Dynamika 120 dB. Obiektyw

motozoom o ogniskowej od 5,7 mm

do 205,2 mm (36×), oświetlacz

laserowy do 500 m. Obsługa Dual-

stream. Kodowanie

H.265/H.264/MJPEG.

Do 20 kanałów jednoczesnego

obrazu na żywo. Wsparcie kart

microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 64 GB.

We/wy audio, Alarm I/O.

130

System

pozycjono-

wania

dalekiego

zasięgu

Wyposażony w dwa moduły

kamerowe, termowizyjny

i optyczny. Kamera termowizyjna,

przetwornik VOx UFPA

o rozdzielczości 640 × 512 px,

wielkość piksela 17 μm, NETD

<40mk, szybkość przechwytywania

50 fps. Obiektyw stały o ogniskowej

75 mm, 100 mm

lub zmiennoogniskowy motozoom

45 mm – 180 mm. Regulacja

kontrastu, szybkości pracy.

Wsparcie 15 palet kolorów,

inteligentne funkcje, wsparcie

inteligentnej analityki DeepinView.

Dokładność pomiaru temperatury:

±8℃ (w zakresie od

-20℃ do ~150℃). Dla modelu

termograficznego ±2℃ (w zakresie

od -20℃ do ~550℃).

Moduł kamery światła widzialnego,

przetwornik Darkfighter Ultra low

light, 1/1.9" CMOS sensor, 2 Mpix.

Dynamika 120 dB. Obiektyw

motozoom o ogniskowej 12,5 mm –

775 mm (62×), oświetlacz laserowy

do 500 m. Obsługa Dual-stream.

Kodowanie H.265/H.264/MJPEG.

Do 20 kanałów jednoczesnego

obrazu na żywo. Wsparcie kart

microSD/SDHC/SDXC

o pojemności do 64 GB. We/wy

audio, Alarm I/O.

131

Inne zastosowania kamer termowizyjnych:

Detekcja pożaru i pomiar temperatury

Kamery termowizyjne przy zastosowaniach przemysłowych

są nieinwazyjnymi narzędziami monitorowania i diagnozowania stanu

instalacji i komponentów elektrycznych oraz mechanicznych. Kamera

termowizyjna pozwala wcześnie identyfikować problemy, pozostawiając

czas na reakcję i zlikwidowanie zagrożenia. Współczesne kamery oprócz

możliwości dostarczenia obrazu widma podczerwonego umożliwiającego

ocenę temperatury oglądanych obiektów, oferują również szereg funkcji

związanych z inteligentną analityką obrazu.

Detekcja pożaru.

Funkcja

wykrywania ognia

obejmuje wybór

potencjalnego

punktu ognia

i rozpoznanie jego

źródła. W fazie

kalibracji kamera

musi uzyskać szarą

wartość tła

i obliczyć próg źródła ognia. Przeanalizowanie obszaru, na którym może

nastąpić pożar, pozwala na zdefiniowanie obszarów zainteresowania,

w których prowadzona będzie obserwacja (np. drogi komunikacyjne

nie stanowią zagrożenia). Podczas wykrywania potencjalnego źródła ognia

algorytm używa analizy morfologicznej w celu weryfikacji, czy jest

to punkt ognia czy inny obiekt o wysokiej temperaturze, który będzie

ponownie sprawdzony. Tego typu podejście pozwala zmniejszyć

współczynnik fałszywych alarmów.

132

Pomiar

temperatury.

Jest on realizowany

w sposób punktowy

lub obszarowy.

Użytkownik może

zdefiniować obszary

nadzorowane

i ustawić reguły

zgłoszenia alarmu.

Mogą być one

uzależnione

od temperatury minimalnej, temperatury maksymalnej, temperatury

średniej, odchyłek w górę lub w dół oraz różnicy temperatur.

Zalety kamer termowizyjnych:

Stabilność środowiskowa

Kamery termowizyjne realizują swoje funkcje w każdych warunkach

pogodowych, potrafią odnajdywać ukryte obiekty

oraz adaptują się w doskonały sposób do warunków oświetleniowych.

Nie są wrażliwe na zaślepienie obrazu w przypadkach, w których kamery

światła widzialnego – narażone na silne źródła światła – zaczną

ślepnąć lub generować alarmy sabotażowe i zdarzenia alarmowe.

Zamglenie w niewielki sposób wpływa na sygnaturę termiczną, co daje

lepsze efekty niż widok z kamer światła widzialnego.

Wysokoczuła detekcja

Ponieważ kamery termowizyjne bazują na sygnaturach termicznych, lepiej

nadają się do systemów ochrony w miejscach, gdzie występuje potrzeba

133

zwiększenia zasięgu. Nie tracą swoich właściwości również w przypadku

spadku przejrzystości powietrza.

Detekcja ukrytych obiektów

Kamery termiczne doskonale nadają się do detekcji obiektów maskowanych

lub ukrytych.

Wysoka precyzja i skuteczność

Zaawansowane algorytmy pozwalają uniknąć fałszywych alarmów

spowodowanych przez drgania kamer lub zakłócenia

spowodowane np. przez gałęzie.

134

Metody archiwizacji zapisanego materiału

Rys. 6. Różne typy rejestratorów

Systemy rejestracji są kolejnym elementem definiowanym przez normę

PN-EN-62676 w warstwie środowiska wizyjnego. Dokument definiuje

te urządzenia jako element związany z obsługą obrazu i odpowiedzialny

za analizę, przechowywanie i prezentację obrazu oraz innych danych

(metadane, strumień audio itd.). Obsługa obrazu może być wykonywana

przez jedno lub kilka urządzeń tworzących system VSS, np. monitory,

rejestratory, analizatory obrazu, inteligentne kamery i zdalne stacje robocze.

Jedno urządzenie może również obsługiwać kilka zadań związanych

z obsługą obrazów. Dane strumienia wideo mogą być przechowywane

na nośniku pamięci w celu późniejszego odtworzenia i przeszukiwania

operacyjnego. Pierwsze odzwierciedlenie obrazu w trwałej i ostatecznej

formie nazywa się „danymi oryginalnymi obrazu” lub „oryginalnym

nagraniem”. Zapisane dane mogą występować w formacie analogowym

lub cyfrowym. Dokładne kopie mogą być wykonane z danych cyfrowych

i nazwane „oryginalnymi”. Przenoszenie obrazów z oryginalnego nagrania

i lokalizacji na inny nośnik nazywa się „kopią zapasową obrazu” lub „kopią

wzorcową” w przypadku dokładnej kopii. Jeśli została zmieniona

rozdzielczość, szybkość lub inne parametry, kopia nosi nazwę „eksportu”.

Wyeksportowane obrazy mogą być używane jako kopia robocza.

Algorytmy kompresji, które wymagają użycia zastrzeżonego

oprogramowania w celu uzyskania bezpośredniego dostępu do danych

systemu VSS, nie mogą być wykorzystywane, chyba że udostępnione

zostaną informacje pozwalające na dostęp do danych, np. za pomocą

pakietu SDK-Software Development Kit. Dane przechowuje

się z wykorzystaniem standardowych formatów i kodeków. Format i sposób

lokalizacji danych w plikach jest dostępny jako międzynarodowe normy

i standardy IEC, ISO lub ITU, np. ISO/IEC 14496-10. Format danych

powinien zawierać sumy kontrolne lub inne metody zapewniające wykrycie

zmian i manipulacji danymi. W przypadku stosowania metod

135

zapobiegających sabotażowi algorytmy nie powinny zmieniać informacji

o skompresowanym obrazie. Jest to jeden z elementów odpowiedzialnych

za integralność danych, która obejmuje kilka ważnych

elementów, takich jak:

• identyfikacja danych (zapewniająca dokładną identyfikację źródła

danych, godziny, daty itp.),

• uwierzytelnianie danych (zapobieganie modyfikacjom, usuwaniu

lub wstawianiu danych),

• ochrona danych (zapobieganie nieautoryzowanemu dostępowi

do danych).

Informacji o obrazie nie powinno zmieniać jego szyfrowanie.

Metodologia szyfrowania i deszyfrowania powinna być dostępna

dla uprawnionych użytkowników.

Każdy producent udostępniający na rynku urządzenia rejestrujące powinien

zadeklarować w karcie katalogowej takie dane, jak:

• typ i liczba kanałów wejściowych wideo lub strumieni obrazu;

• typ i liczba kanałów wyjściowych wideo lub strumieni obrazu;

• typ i liczba innych kanałów wejściowych lub strumieni danych;

• maksymalna liczba obrazów przechowywanych na sekundę

dla każdego kanału lub strumienia w określonej rozdzielczości;

• maksymalna łączna liczba obrazów przechowywanych

na sekundę w określonej rozdzielczości, gdy wszystkie

kanały lub strumienie są połączone;

• maksymalna liczba obrazów wyświetlanych lokalnie oraz na zdalnym

stanowisku roboczym przy przechowywaniu z maksymalną szybkością;

• maksymalna liczba obrazów przechowywanych podczas wyświetlania

z maksymalną szybkością lokalnie oraz zdalnie;

• rozdzielczość i rozmiar przechowywanych obrazów;

• maksymalna przepływność na urządzenie pamięci i strumień;

• pojemność pamięci podana w godzinach, przy wybranej liczbie

kanałów wejściowych lub strumieni określonych

przez obrazy na sekundę, rozdzielczość i jakość;

• kompresja (dostępne metody, ustawienia, współczynniki);

• czas na wznowienie przechowywania obrazów po ponownym

uruchomieniu systemu (np. w przypadku utraty zasilania).

136

Deklaracja producenta dotycząca wydajności urządzenia

jest jedną z kluczowych informacji potrzebnych w jego wyborze. Mając

kamery (urządzenia przechwytujące), musimy dobrać akcesoria, które

wydajnością obsłużą określone strumienie. Na rynku mamy pewną

dowolność wyboru. Zaczynając od prostych i mało profesjonalnych

sposobów rejestracji na twardym dysku komputera PC, w zupełności

wystarczającego, aby zbudować system w stopniu pierwszym, można

przejść do rozwiązań bardziej zaawansowanych.

Karty pamięci

Rejestracja na kartach pamięci może być realizowana

przez kamerę wyposażoną w odpowiednie złącze.

Może to być dodatkowa funkcja urządzenia oprócz

funkcji przechwytywania. Rejestrację na kartach pamięci traktuje się jako

uzupełniający mechanizm nadmiarowy, który zapewni funkcję nagrywania

po utracie połączenia z urządzeniem rejestrującym. W tym celu kamera

musi obsługiwać mechanizm ANR (Automatic Network Replenishment).

Dedykowane rejestratory

Jest to najszersza grupa urządzeń na rynku przeznaczona dla wszystkich

poziomów instalacji bezpieczeństwa. Ich zaletą jest system operacyjny,

często bazujący na instancjach Linuxa, prawie całkowicie

odporny na złośliwe ataki hakerskie (nie bierzemy pod uwagę

profesjonalnie przygotowanych ataków na konkretny obiekt), które często

kończą się zablokowaniem maszyn pracujących na najpopularniejszym

systemie operacyjnym. Rejestratory mogą obsługiwać zarówno systemy

analogowe, takie jak TurboHD, jak i sieciowe (TCP/IP). Istnieje również

linia rejestratorów hybrydowych, które akceptują dwa rodzaje kamer.

Dla niewielkich i nieskompliko-

wanych instalacji bardzo dobrym

rozwiązaniem są rejestratory IP

wyposażone w wejścia

kamerowe typu RJ45. Przykładem takiego urządzenia jest

DS-7632NXI-I2/16P/4S. Jest to rejestrator obsługujący 32 kanały IP, który

został wyposażony w 16 wejść kamerowych RJ45 oraz jeden port

ethernetowy o szybkości 1 Gbit. Warto zwrócić uwagę, że wejścia

kamerowe nie są portami Ethernet w pełnym tego słowa znaczeniu. Służą

137

one do podłączenia kamer i zasilenia ich. Podsumowując, rejestrator może

komunikować się z kamerami poprzez sieć Ethernet lub bezpośrednio

za pomocą wbudowanych wejść. Na przykładzie tego urządzenia

pokażę, jak ważne jest zrozumienie zapisu kart katalogowych.

Dane deklarowane w karcie katalogowej:

1. Obsługa 32 kanałów. Przy czym mamy do dyspozycji

16 interfejsów RJ45 i jeden interfejs sieciowy. Fizycznie można

podłączyć 16 + 16 kamer, a więc wykorzystując wszystkie kanały,

należy zbudować sieć Ethernet.

2. Wydajność karty sieciowej to 256 Mbps dla danych wejściowych

i 256 Mbps dla danych wyjściowych. Urządzenie obsługuje

rozdzielczości kamer od 12 Mpix w dół. Oznacza to, że kamera

DS-2CD51C5G0-IZS przy rozdzielczości 4000 × 3000 @20 fps

wygeneruje strumień o wielkości 15360 kbps dla kodowania H.264

i profilu średniego. Łatwo policzyć, że do urządzenia możemy

podłączyć ok. 16 kamer. Należy pamiętać, że dla każdego łącza

ethernetowego należy pozostawić pewien bufor, a więc nie można

liczyć, że wykorzystamy pełne 256 Mbps. Producenci często podają

wprost ograniczenia dla obrazów o dużych rozdzielczościach.

3. Urządzenie może dekodować synchronicznie jednocześnie

do 12 kanałów z rozdzielczością 1080p (FullHD).

4. Rejestrator wyposażony jest w mechanizm inteligentnej analizy

AccuSense, którego działanie polega na tym, że obiekty mogą

być klasyfikowane pod względem typu. Rozróżniane typy to:

człowiek i pojazd. W karcie katalogowej znajdziemy informację,

że klasyfikacja może być realizowana dla 4 kanałów

dla kamer do 4 Mpix.

5. Urządzenie obsługuje 2 dyski SATA po 8 TB. I tu również,

gdy założymy dłuższy czas archiwizacji, może okazać się,

że nie da się go obsłużyć.

Na tych kilku przykładach widać, że szczegółowa analiza kart

katalogowych pomoże uchronić się przed takimi niespodziankami,

jak np. zakup 16 kamer 8 Mpix w połączeniu z urządzeniem

ani niemającym tak szerokiego pasma wejściowego transmisji,

żeby obsłużyć pełny strumień, ani nieobsługującym wymaganej

przestrzeni dyskowej, ani niezapewniającym mocy analitycznej

do obsłużenia większej liczby kanałów. Wówczas należy poszukać

138

urządzeń wydajniejszych, które obsłużą szersze pasmo i więcej

dysków. Dla naszego przykładowego urządzenia

będzie to iDS-7700NXI-I4/16P/X.

Urządzenia bardziej zaawansowane, przeznaczone do profesjonalnych

aplikacji, mają już mechanizmy nadmiarowości. W zależności

od potrzeby uzyskania odpowiedniego stopnia niezawodności

stosowane są technologie ochrony danych i samego urządzenia.

Nadmiarowość dla danych

Tutaj zacząć można od wspomnianego już mechanizmu ANR

chroniącego przed utratą danych na skutek awarii połączenia. Stosując

ten mechanizm, należy pamiętać, że utrata połączenia może nastąpić

również z powodu awarii urządzeń aktywnych, a nie tylko przecięcia

przewodu lub awarii rejestratora, dlatego należy zapewnić kamerze

niezależne od toru transmisji zasilanie. W samych rejestratorach stosuje

się mechanizmy znane z przestrzeni IT, takie jak:

• RAID, czyli nadmiarowa macierz dysków.

Jest to odpowiednie wykorzystanie dwóch lub więcej dysków

współpracujących ze sobą w celu zwiększenia niezawodności

i wydajności transmisji. Rejestratory systemów VSS

wykorzystują RAID różnych typów, ale najpopularniejszym,

prawdopodobnie ze względu na potrzebną ilość zasobów, jest

RAID 5. Do jej stworzenia wymagane są przynajmniej 3 dyski

twarde. W przypadku RAID 5 posługujemy się funkcją

kontroli parzystości danych. Fizycznie jest to pewien rodzaj

dystrybucji danych na poszczególne nośniki, która

w przypadku awarii jednego z nich umożliwi odtworzenie

informacji dzięki danym zapisanym na pozostałych dyskach.

Macierz RAID 5 jest niewrażliwa na uszkodzenia dowolnego

pojedynczego dysku. W rozwiązaniach serwerowych RAID 5

dodatkowo zabezpiecza się, stosując tzw. dysk hot-spare, który

znajduje się w macierzy, ale nie bierze udziału w zapisywaniu

danych. Jeśli jeden z dysków z jakiegoś powodu przestaje

działać, wówczas hot-spare automatycznie zastąpi dysk,

który uległ awarii.

139

• Mechanizm hot-spare (N+1). Jest to rozwiązanie polegające

na zastosowaniu dodatkowego, nadmiarowego urządzenia

nagrywającego, kontrolującego grupę od kilku

do kilkudziesięciu innych urządzeń, np. urządzenie

64-kanałowe DS-9664NI-I8 może kontrolować grupę

do 32 innych rejestratorów. Mechnizm typu hot-spare

ma zapisaną w pamięci konfigurację wszystkich

kontrolowanych rejestratorów. W przypadku awarii

jednego z nich automatycznie przejmie kontrolę

nad przypisanymi do niego urządzeniami. Po przywróceniu

uszkodzonego urządzenia do systemu dane zostaną

automatycznie uzupełnione i hot-spare przejdzie do gorącej

rezerwy. Zaleca się, żeby wszystkie urządzenia w grupie miały

taką samą konfigurację sprzętową.

• Zapis na kilku grupach dysków. W urządzeniu można

zdefiniować grupy dysków i prowadzić zapis z wszystkich

urządzeń jedocześnie. Dzięki temu można w prosty sposób

zabezpieczyć newralgiczne dane procesu.

Nadmiarowość urządzenia

Obok bezpieczeństwa danych ważnym elementem systemu są same

urządzenia. W strategicznych instalacjach również i one muszą zostać

skonstruowane w taki

sposób, żeby maksymalnie

wyeliminować niekorzystne

skutki wynikające z awarii

podzespołów. Na rynku

można spotkać urządzenia

budowane z myślą

o bezpieczeństwie systemu,

takie jak DI-96265NI-I24.

Jest to rejestrator sieciowy IP, oferujący możliwość zapisu do 256 kanałów

wideo IP przy wydajności ruchu sieciowego do 576 Mbps. Konstrukcja

rejestratora pozwala na rejestrację strumieni wideo z kamer o różnych

rozdzielczościach do 12 Mpix (4000 × 3000 px). Przyjęte rozwiązania

zapewniają zgodność ze standardem opracowanym przez ONVIF

i pozwalają na rejestrację materiału z różnych typów kamer. Dla wygody

140

operatorów wdrożono w urządzeniu zaawansowany mechanizm

automatycznego wyszukiwania kamer IP w sieci i dodawania

do rejestratora. Rejestrator może być wyposażony w pamięć wewnętrzną

sięgającą 240 TB. Aby zapewnić niezawodność pracy, urządzenie

wyposażone jest w redundantny system operacyjny, redundantne zasilacze,

dyski hot-swap, wentylatory hot-swap oraz cztery niezależne interfejsy

sieciowe oferujące prędkość wymiany danych na poziomie do 1000 Mbps.

Nad bezpieczeństwem danych czuwa technologia ANR, która zabezpiecza

przed utratą danych po zerwaniu komunikacji z kamerą, kiedy zaczyna

ona gromadzić materiał na wewnętrznej karcie pamięci. Po przywróceniu

komunikacji materiał z karty pamięci automatycznie zostanie przejęty

na dysk rejestratora. Kolejnym mechanizmem zwiększającym

bezpieczeństwo danych jest możliwość konfiguracji RAID (0, 1, 5, 6, 10)

lub wykorzystania redundancji pozwalającej na zapisanie obrazu

z wybranych kamer równocześnie na kilku dyskach. Materiał wideo może

być zapisywany w razie konieczności w kilku niezależnych trybach,

co pomaga w oszczędzaniu powierzchni dysków i powoduje wydłużenie

czasu nagrania. Dodatkową funkcją zwiększającą niezawodność

jest możliwość stosowania grup rejestratorów z urządzeniem pracującym

w trybie „hot-spare”, mającym za zadanie przejąć funkcje rejestratora, który

uległ awarii. W zakresie monitorowania i powiadamiania o stanie dysków

rejestrator wyposażony jest w mechanizm S.M.A.R.T. Technologia

ta nie tylko informuje o błędach, ale jest też w stanie skutecznie ostrzegać

o zbliżającej się awarii dysku. Aby wykluczyć awarię z powodu braku

zasilania, urządzenie wyposażone jest w redundantny zasilacz gwarantujący

zwiększenie niezawodności. Zapis danych może być prowadzony zarówno

na pamięci wewnętrznej, jak i – w przypadku, kiedy pojemność ta będzie

niewystarczająca – na zewnętrznej pamięci masowej NAS/SAN (Network

Attached Storage / Storage Area Network). Rejestrator pozwala

na skonfigurowanie kont/profili, na których będzie można prowadzić zapis.

Każde konto jest traktowane przez rejestrator jako logiczny dysk i może być

wykorzystane podobnie jak dyski wewnętrzne oraz zewnętrzne eSATA.

Dedykowane urządzenia rejestrujące to nie tylko pudełka do zabudowania

w szafie RACK, ale również serie urządzeń specjalistycznych, takich jak

rejestratory mobilne instalowane w pojazdach. Muszą być zbudowane

w sposób odporny mechanicznie. Zwykle są to urządzenia 8-kanałowe,

gdyż w pojazdach nie instaluje się zbyt wielu kamer. Na rynku spotyka

141

się również rejestratory większe, np. 32-kanałowy model DS-MP3516-RH.

Oprócz odpornej konstrukcji urządzenie musi mieć szereg funkcji

niewystępujących w

innych systemach,

takich jak:

– nadajnik

3G/4G,

– odbiornik

GPS w celu

śledzenia pozycji pojazdu,

– automatyczny zrzut danych, gdy urządzenie znajdzie się w zasięgu

wi-fi,

– interfejsy do gromadzenia informacji o pojeździe i drodze,

– firewall.

Serwery zapisu

Stosowanie serwerów zapisu jest rozwiązaniem służącym do gromadzenia

bardzo dużych ilości danych na podstawie serwerów plików NAS/SAN.

I w tym przypadku nie ma jednoznacznie określonego rozwiązania, gdyż

istnieją przynajmniej dwie metody zarządzania danymi do zapisu.

Już wcześniej wspomniano, że bardziej zaawansowane rejestratory potrafią

wykorzystywać przestrzeń dyskową macierzy sieciowych.

W tym przypadku rejestrator można nazwać serwerem zapisu,

gdyż zarządza on przepływem danych. Jest to tryb pracy IP SAN, gdzie rolę

zarządczą odgrywa środowisko VMS (video management system)

pracujące na jednostkach serwerowych.

Drugą metodą jest wykorzystanie technologii Direct Streaming, stosowanej

np. w modelach Hikvision. Zapewnia ona bezpośredni zapis strumieni

wideo na urządzeniach pamięci masowej, eliminując pośredniczące serwery

142

zapisu. Rozwiązanie to wykorzystuje niezależne urządzenia pamięci

masowej o wysokiej niezawodności. Dzięki takiemu podejściu błąd jednej

macierzy dyskowej nie ma wpływu na pozostałe. Technologia ta umożliwia

bezpośredni dostęp do klienta i platformy, dzięki czemu użytkownik

końcowy może pobierać dane, przeglądać i odtwarzać nagrania w sposób

bezpośredni, z dużą wydajnością.

Metody kodowania obrazu oraz ich wpływ na jakość oraz wielkość

zapisanego materiału

Ze względu na stale zwiększające się rozdzielczości

przetworników i „apetyt” na pasmo przesyłowe istotną rolę w systemach

VSS odgrywa sposób kodowania obrazu. Jednak nowsza i wydajniejsza

metoda kodowania nie oznacza, że jest ona lepsza. Każdy

algorytm, ze względu na swój charakter, będzie się mniej lub bardziej

nadawał do konkretnych zastosowań. Najstarsza spotykana jeszcze metoda

to kompresja i zapis pojedynczych klatek – MJPEG. Jej zaletą

jest to, że każdy obraz zawiera pełne zarejestrowane informacje,

wadą – ogromne zapotrzebowanie na pasmo przesyłowe.

Kolejnym algorytmem kodowania, prawdopodobnie najczęściej

stosowanym, jest standard H.264/AVC. Został on opublikowany przez

grupę JVT (która jest współzałożona przez ITU-T VCEG i ISO / IEC

MPEG) w 2003 roku. Dzięki zastosowaniu nowych technologii w kompresji

wideo H.264/AVC przewyższa swojego poprzednika, MPEG-2, zarówno

wysoką wydajnością, jak i umiarkowanym poziomem złożoności

kompresji. Jego następcą jest H.265 (HEVC – High Efficiency Video

Coding) opublikowany w 2013 roku.

Wydajność kompresji wideo

Do oceny wydajności algorytmów kompresji używany jest współczynnik

zniekształceń. Szybkość to szybkość bitów skompresowanego wideo,

wyrażana jednostką bps (bitów na sekundę). Zniekształcenie mierzy poziom

różnicy między skompresowanym a oryginalnym wideo za pomocą PSNR

(stosunek sygnału szczytowego do szumu), jest wyrażane w dB.

Istnieją dwa sposoby porównania dwóch algorytmów kompresji:

• porównanie PSNR ze stałą przepływnością,

• porównywanie przepływności ze stałym PSNR.

143

Należy zauważyć, że nie wszystkie kodery H.264/AVC różnych

producentów mają taką samą wydajność i mogą różnić się od oficjalnie

opisanego kodera JVT. Standardy kompresji wideo, w tym H.264/AVC,

definiują reguły dotyczące sposobu organizacji strumienia wideo i sposobu

jego rozwinięcia podczas dekodowania. Sposób wykonania procedury

kodowania nie jest objęty standardem. Dlatego przyjęcie zaawansowanego

standardu kompresji nie oznacza lepszej wydajności kompresji. Standard

można porównać do zasobu słownictwa, do którego odwołuje się czytelnik.

Lepszy słownik zapewnia dokładniejszą definicję. Jednak sposób, w jaki

pisarz używa pewnych słów w swoim tekście, nie jest kontrolowany przez

słownik.

Co więcej, zniekształcenie częstości jest obiektywnym wskaźnikiem

wydajności kompresji przy idealnej hipotezie. W prawdziwym świecie,

zanim otrzymamy skompresowany obraz, oryginalne wideo musi przejść

skomplikowaną procedurę. Kompresja jest tylko jej częścią.

Profile i poziomy H.264/AVC

Standard H.264/AVC definiuje trzy profile: podstawowy, główny i wysoki,

a następnie klasyfikuje je w poziomach od 1 do 5.1. Oznaczenie

profilu w strumieniu wideo wskazuje narzędzia technologii

kodowania, a poziom – maksymalną rozdzielczość, szybkość

makropoleceń, szybkość transmisji itp.

Dekoder może zdecydować, czy obsługuje strumień wideo

czy nie, analizując zawartość profilu i poziomu w strumieniu. Zasadniczo

profil i poziom to ograniczenia strumienia wideo, a nie maksymalne

możliwości kodera. Koder może używać dowolnego profilu lub poziomu.

Jakość kodowania

Na jakość wideo obserwowaną przez użytkowników końcowych wpływa

nie tylko kodowanie, ale także próbkowanie i przetwarzanie przed

kodowaniem. Na przykład istnienie szumów zmienia rozkład

prawdopodobieństwa informacji o kompresji obrazu i powoduje obniżenie

wydajności. Wysoka ostrość i jasność znacznie zwiększają szybkość

transmisji. Niemniej jednak istnieją trzy ważne czynniki, które mogą

wpływać na jakość kodowania.

144

1. Liczba trybów kodowania makrobloków i wydajność algorytmu,

który wybiera tryb kodowania. Standard H.264/AVC definiuje

kilka trybów kodowania – makrobloków. Różne części obrazu

mogą wybrać najbardziej odpowiedni tryb kodowania. Komercyjne

kodery nie obsługują trybu przewidywania ze względu na koszty.

Jeśli chodzi o kodowanie w czasie rzeczywistym, kodek

nie jest w stanie porównywać współczynników jakości bitrate

różnych trybów kodowania. Należy oszacować sytuację i wcześniej

wybrać tryb kodowania za pomocą algorytmów. Standard

H.264/AVC nie definiuje określonych trybów kodowania

i algorytmów wyboru, które muszą być obsługiwane.

Dlatego producenci enkoderów muszą zaprojektować i wdrożyć

tryby kodowania i algorytmy wyboru, które mogą się znacznie

różnić pod względem wydajności.

2. Inter Motion Estimation to główna metoda kompresji stosowana

w algorytmach kompresji wideo, w tym H.264/AVC. Gdy funkcja

przewidywania ruchu działa, każda część bieżącego obrazu

wyszukuje najbardziej podobne odniesienie na poprzednim

obrazie w określonym zakresie, a proces kodowania kompresuje

tylko wartość rezydualną (różnice między bieżącym a poprzednim

obrazem). W ten sposób nadmiarowe informacje są znacznie

redukowane. Zakres i dokładność oceny ruchu ma kluczowy wpływ

na jakość kompresji.

3. Narzędzia technologii kodowania są powiązane z definicjami

profili, takimi jak CABAC, kodowanie B Slice i Field w profilu

głównym oraz transformacja i ważona kwantyzacja w High Profile.

Te narzędzia technologii kodowania sprawiają, że standard

H.264/AVC jest wyjątkowy. Właściwe przyjęcie tych technologii

podczas procesu kodowania znacznie poprawia wydajność

kompresji. Na przykład CABAC (kontekstowe adaptacyjne binarne

kodowanie arytmetyczne) może poprawić współczynnik kompresji

o 10–20%.

Oprócz powyższych czynników istnieje wiele innych. Na przykład kontrola

szybkości transmisji wpływa również na jakość kodowania.

Aby ocenić wydajność kodowania enkodera, można przeanalizować

jego liczbę trybów kodowania makrobloków, zakresy szacowania

ruchu i narzędzia technologii kodowania. Aby ocenić koder, najlepszym

145

sposobem jest przetestowanie go lub porównanie z innymi podobnymi

produktami w rzeczywistych aplikacjach. Aby porównać dwa enkodery,

należy je umieścić w tym samym środowisku i ustawić te same parametry,

zaś przypadki testowe muszą być kompleksowe.

Firmy stosujące standard H.264/AVC w dziedzinie VSS mają duże

doświadczenie w implementowaniu algorytmów kompresji wideo. Kamery

megapikselowe obsługiwane są przez narzędzia technologii wielokrotnego

kodowania w profilach podstawowych, głównych i wysokich.

Przy kodowaniu H.264 strumień 720P przy 30 klatkach na sekundę wymaga

tylko 2 Mbps, a strumień 1080P przy 30 klatkach na sekundę – 4 Mbps.

O ile kodowanie H.264/AVC jest w stanie dostarczyć obraz z kamer

w akceptowalnej wielkości, to jego następca H.265 zmniejszył potrzebne

pasmo transmisji o ok. 50%. Producenci nie pozostają jedynie przy ogólnie

opisanych standardach, stale rozwijając i modyfikując je o własne pomysły.

Tak powstały kodeki H.264+ i H.265+ opracowane przez firmę Hikvision.

Technologia H.265+ to inteligentny algorytm kodowania

oparty na standardzie H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding).

Została ona zoptymalizowana z uwzględnieniem następujących

składowych:

– informacje podstawowe pozostają stabilne i rzadko się zmieniają,

– ruchome obiekty mogą pojawić się tylko kilka razy w znacznej

części nagrań z nadzoru,

– widz skupia się głównie na poruszających się obiektach.

H.265+ poprawia współczynnik kompresji na podstawie trzech kluczowych

technologii: technologii kodowania predykcyjnego opartą na modelu

tła, technologii tłumienia szumu tła i technologii długoterminowej kontroli

przepływności.

146

Kodowanie predykcyjne

Algorytmy kompresji głównego nurtu, takie jak H.265/HEVC, oparte

są na ramce kodowania hybrydowego. Kodowanie predykcyjne

jest jedną z podstawowych technologii wpływających na wydajność

kompresji. Można go podzielić na kodowanie predykcyjne między ramkami

i przewidywanie wewnątrz ramki.

• Prognozowanie między klatkami tworzy model predykcji z jednej

lub więcej wcześniej zakodowanych klatek lub pól wideo przy użyciu

blokowej kompensacji ruchu.

• Prognozowanie między ramkami oznacza, że próbki makrobloku

są przewidywane przy użyciu samych informacji o już przesłanych

makroblokach tej samej ramki.

W przypadku różnych klatek w strumieniu wideo stosowane są różne

metody kodowania. Wszystkie metody kodowania posługują się ramkami

typu I, B, F.

I-Frame zapisuje pełną informację o obrazie.

P-Frame zapisuje informacje tylko o zmianach, jakie występują w scenie.

R-Frame upłynnia ruch, aby obraz był odtwarzany płynnie.

I-Frame może być kodowana osobno i przyjmuje technologię kodowania

predykcji wewnątrz ramki. Kodowanie w ramce P polega na kodowaniu

w ramce I lub w ramce P i przyjmuje kodowanie predykcyjne

między ramkami.

Kodowanie P-Frame

Dzięki inter-predykcji można obniżyć szybkość transmisji, kompresując

tylko różnicę między bieżącą ramką a ramką odniesienia. Dlatego wybór

odpowiedniej ramki odniesienia jest kluczem do poprawy współczynnika

kompresji strumienia.

W przypadku systemów VSS informacje o tle są zwykle stabilne.

W ten sposób możemy wyodrębnić ramkę tła jako ramkę odniesienia

do zakodowania. Ramka tła powinna zawierać jak najmniej ruchomych

obiektów.

147

Kodowanie I-Frame i R-Frame

I-Frame pojawia się co kilka sekund podczas kodowania wideo z nadzoru.

W rezultacie przepływność ramki typu I zajmuje dość wysoki procent

podczas kodowania, szczególnie w środowisku, które jest względnie

nieruchome. W niektórych przypadkach ramka I może zajmować 50%

zasobów kodujących. Ponadto informacje wyświetlane

przez ramkę I są powtarzalne, gdy tło jest stabilne.

W celu zmniejszenia kosztu przepływności powtarzalnej

ramki I, dla H.265+ zaprojektowano relację odniesienia kodowania

predykcyjnego (na podstawie modelu tła). Dzięki ramce R koszt transmisji

bitów może zostać obniżony przy jednoczesnym zagwarantowaniu

płynności i jakości odtwarzania. Poniższy rysunek przedstawia proces

kodowania ramki R. Ruchome obiekty, które są oznaczone

czerwonymi prostokątami, są kodowane za pomocą kodowania

predykcji wewnątrz ramki i mają dobrą jakość. Tło przyjmuje

kodowanie predykcyjne między ramkami.

Rys. 7. Proces kodowania ramki R

148

Tabela 6. Charakterystyka ramek I, R, P

Typ ramki

Interwał czasowy

Opis

I-Frame (ramka tła)

8–12 s

I-Frame jest całkowicie

zakodowana na podstawie

bieżącego obrazu przyjmującego

kodowanie predykcyjne wewnątrz

ramki. Jest to ramka wybierana

przez inteligentny algorytm

i zawiera możliwie najmniej

ruchomych obiektów.

R-Frame

2 s

R-Frame adaptuje kodowanie

predykcyjne między ramkami

(dla obiektów ruchomych)

i kodowanie predykcyjne między

ramkami oparte na ramce I

(dla obiektów nieruchomych).

Ramka R działa jako ramka I

w strumieniu wideo podczas

losowego dostępu.

P-Frame

Jak fps strumienia

P-frame adaptuje kodowanie

predykcyjne między ramkami,

które jest oparte na poprzedniej

ramce (ramka P lub ramka R)

i ramce I.

Problemem w procesie kodowania jest eliminacja szumów z ramek

pośrednich. H.265+ dzięki inteligentnemu algorytmowi analizy potrafi

rozróżnić obraz tła od obiektów ruchomych (obiekty ruchome i tło można

kodować za pomocą różnych strategii). Hikvision w kodeku wprowadza

nową koncepcję bitrate o nazwie Long-Term Average Bitrate.

Długoterminowa średnia przepływność oznacza średnią szybkość

transmisji w różnych przedziałach czasowych (zwykle 24 godziny). Przy

średnim ustawieniu szybkości transmisji bitów kamera może przypisać

większą szybkość transmisji czasu, kiedy obraz jest bardziej obciążony,

jednocześnie zmniejszając szybkość transmisji w godzinach bez ruchu.

149

Tabela 7. Porównanie bitrate różnych metod kodowania

dla strumienia 1080p @25 fps:

Opis sceny

H.264

H.265

H.265+

Kawiarnia. Dobre oświetlenie.

Dużo ruchomych obiektów.

3,481

1,843

650

Kawiarnia. Dobre oświetlenie.

Kilka ruchomych obiektów.

2,253

1,289

340

Kawiarnia. Słabe oświetlenie,

włączone IR. Bezruch.

930

453

108

Ulica. Dobre oświetlenie. Dużo

ruchomych obiektów.

4,403

970

Ulica. Dobre oświetlenie. Kilka

ruchomych obiektów.

4,096

518

Ulica. Słabe oświetlenie.

Bezruch.

2,662

480

Podsumowując, jeśli chcemy zagwarantować oszczędność pasma

i przestrzeni dyskowej, przy doborze sposobu kodowania należy mieć

podstawową wiedzę o sposobie działania kodeka. Zastosowanie najnowszej

odmiany oszczędnego kodeka może się nie opłacać. Skrajnym przykładem

jest głowica PTZ w ciągłym ruchu. Nie mamy w tym przypadku stałego tła,

więc cały obraz jest zmienny w czasie. Przy takim założeniu widać,

że żaden algorytm oparty na kodowaniu różnicowym nie zoptymalizuje

strumienia. W takich aplikacjach kodek H.264/AVC daje strumień około

kilkunastu Mbps, a sztuczne ograniczenie pasma spowoduje utratę jakości

obrazu.

Kolejną koncepcją kodowania obrazu są kodeki skalowalne (SVC)

rozwijane początkowo przez ośrodki akademickie, a w 2007 roku

znormalizowane przez zespół ITU-T VCEG i ISO / IEC MPEG jako

rozszerzenie H.264/AVC. H.264SVC jest takie samo jak H.264/AVC

w podstawowym mechanizmie kodeków, ale rozszerza skalowalność.

Jego składnia warstwy podstawowej jest kompatybilna ze składnią

H.264/AVC. H.264/SVC definiuje również skalowalny profil bazowy,

wysoki i inne profile. W rzeczywistości kodek H.264/AVC obsługuje także

skalowanie czasowe SVC, co wykorzystują popularne urządzenia

przeznaczone do realizacji tej funkcji.

150

Koncepcja skalowalności ma umożliwić użytkownikowi

korzystanie z różnych terminali podłączonych do mediów o często skrajnie

zróżnicowanej przepustowości, np. w jednym miejscu – z sieci

światłowodowej, a w innym – z sieci 3G. Zamysł funkcjonowania kodeka

SVC polega na tym, że korzystne jest jednoczesne

przesyłanie lub przechowywanie wideo ze skalowalnymi rozdzielczościami

lub właściwościami przestrzennymi i czasowymi. Rozróżniamy

trzy rodzaje skalowalności: przestrzenna, czasowa i jakościowa.

Podstawowa koncepcja SVC

Kluczem skalowalności jest relacja referencyjna hierarchii warstw

strumienia. Kodek SVC przyjmuje warstwę bazową, którą można

dekodować niezależnie, a ponad warstwą bazową znajduje się wiele warstw

rozszerzających. Każda warstwa dodatkowa i jej dolne warstwy

mogą być kodowane razem. To znaczy, że strumień wyższej

warstwy zawiera strumień dolnej warstwy, ale bez względu na ich

liczbę warstwa niższego poziomu jest kodowana bez odwoływania się do

warstwy wyższego poziomu.

Rys. 8. Relacja referencyjna hierarchii warstw strumienia

Skalowanie czasowe

Główną cechą skalowania czasowego jest kodowanie strumienia danych

wieloma warstwami o różnych częstotliwościach klatek.

Gdy np. wymagamy strumienia z pełną liczbą klatek (25 fps), 12 fps i 6 fps

151

i 1 fps, można zastosować kodek SVC z 4 warstwami. Chociaż skalowanie

względem czasu jest bardzo elastyczne i wydajne, źle wpływa na wydajność

kompresji. Wadą tego rozwiązania jest wykorzystywanie do kompresji

skalowania czasowego SVC, zajmującego więcej miejsca niż w przypadku

kompresji pojedynczego strumienia bitów.

Skalowanie przestrzenne i jakościowe

Główną funkcją skalowania przestrzennego jest kodowanie strumienia

danych za pomocą wielu warstw o różnej rozdzielczości i jakości. Jakość

można uznać za specjalny przypadek skalowania

przestrzennego z identyczną rozdzielczością dla warstw. Kluczowe

jest przewidywanie między warstwami podstawową a ulepszającą.

Przestrzeń do przechowywania danych dla SVC przestrzennego

i jakościowego jest większa niż w przypadku strumienia bitów

zakodowanych w pojedynczej warstwie o różnej rozdzielczości,

ale mniejsza niż całkowita suma strumienia bitów wszystkich warstw.

W porównaniu do metody wielostrumieniowej skalowanie przestrzenne

i jakościowe SVC zwiększa wydajność kompresji dzięki predykcji między

warstwami.

Należy zauważyć, że pomimo upływu czasu kodowanie SVC nie rozwinęło

się na tyle, aby zagrozić jakiemukolwiek innemu kodekowi. Rozwój

technologii telekomunikacyjnych zapewnił na tyle duże przepustowości

łączy, że nie zaistniała potrzeba rozwoju kodeków skalowalnych.

Większość znanych obecnie produktów z funkcją SVC o charakterze

przestrzennym/jakościowym nie obsługuje przewidywania między

warstwami, ale tylko technologię łączenia wielu strumieni. Kodowanie

SVC obecnie należy uznać za ślepą uliczkę w rozwoju.

152

Analityka obrazu

Wraz z rozwojem półprzewodnikowych układów elektronicznych

i obniżeniem kosztów produkcji systemy VSS ze zwykłych systemów

obserwacyjnych awansowały do ligi pełnoprawnych systemów

bezpieczeństwa. Współcześnie mogą na równi z innymi

systemami, lub współpracując z nimi, stworzyć wydajny system detekcji

zdarzeń. Algorytmy analityczne zaszywane w urządzeniach nie tylko

wykryją intruza, ale posłużą celom marketingowym, skontrolują

przestrzeganie przepisów BHP czy wspomogą inteligentne sterowanie

ruchem ulicznym. Normy dotyczące telewizji dozorowej pozostawiają

pełną dowolność wykorzystania analityki i automatyzacji, ponieważ wynik

działania algorytmów detekcji dokładany jest do obrazu jako strumień

metadanych.

Podstawowa analityka była obecna już w systemach analogowych,

gdzie w opcjach rejestratorów można było zdefiniować obszar

detekcji i włączyć funkcję detekcji intruza. Algorytm działał, wykrywając

zmiany w obrazie, więc np. migająca świetlówka mogła powodować

fałszywe alarmy. Podstawowa analityka opiera się na bardzo prostych

założeniach dotyczących tego, co definiuje obiekt (np. ludzie mają

proporcje pionowe, pojazdy mają większą szerokość niż ludzie)

oraz ręcznej kalibracji każdej kamery. Ten ostatni proces pomaga

zdefiniować filtry odnoszące się do rozmiaru, tak aby obiekty mogły zostać

zignorowane, jeśli są za duże lub za małe. Po odfiltrowaniu ruchu pikseli,

który występuje w niewłaściwym miejscu na obrazie lub w niewłaściwym

rozmiarze, pozostały ruch może zostać przeanalizowany w celu ustalenia,

czy jest to obiekt zainteresowania. Na tym etapie czynniki,

takie jak współczynnik kształtu lub zmiana koloru, mogą być wykorzystane

do ustalenia, czy obiekt był osobą czy pojazdem. Podstawowa analityka jest

podatna na błędne klasyfikacje, gdy przedmioty nie spełniają wcześniej

ustalonych kryteriów, np. osoba pełzająca po ziemi ubrana w jednolicie

kolorowe ubrania może zostać sklasyfikowana jako pojazd.

Obecnie podstawowa analityka zwiększyła swoje możliwości i przeszła

do samych kamer. Dzięki temu, że wszystkie urządzenia wyposażone

zostały w moc obliczeniową, można było algorytmy zaszyć w kamerach,

co nie oznacza, że zrezygnowano z ich implementacji w innych

urządzeniach.

153

Przedstawicielem bardzo

szerokiej gamy kamer

wyposażonych w analitykę

jest DS-2CD5A46G0-

IZ(H)SY. Kamera została

wyposażona w podstawowe

analityki detekcji obiektu

oraz mechanizmy

antysabotażowe. Zabezpieczenie przed sabotażem jest jednym z głównych

problemów we współczesnych systemach VSS. Od czasu, kiedy kamery,

rejestratory i inne urządzenia stały się urządzeniami IoT (internet of things),

zwiększyła się ich podatność na zdalne ataki, przy czym nie zmieniły

się warunki ochrony lokalnej (mechanicznej i dostępowej). Zagadnienie

zabezpieczenia antysabotażowego jest szerokim działem i obejmuje

zarówno same urządzenia, połączenia, jak i sposób dostępu zdalnego.

W kamerach stosuje się zabezpieczenia związane z możliwością fizycznego

ataku, takie jak:

– detekcja przesłonięcia,

– detekcja utraty ostrości (przesłonięcie folią),

– zmiana ustawienia kamery,

– utrata połączenia sieciowego,

oraz związane z możliwością ataku zdalnego:

– konflikt adresów IP (może zablokować transmisję do hosta),

– próba nieautoryzowanego logowania.

Dodatkowo stosowanych jest szereg technologii utrudniających dostęp

do urządzenia: od wymuszonej zmiany hasła, które ma odpowiedni poziom

komplikacji, do mechanizmów sieciowych:

– filtrowanie dostępu względem adresów IP lub adresów MAC;

– szyfrowanie HTTPS – wersja transmisji http klient – serwer

szyfrowana przy pomocy protokołu SSL lub TLS. Zapobiega

przechwytywaniu i zmienianiu przesyłanych danych;

– IEEE 802.1X – standard kontroli dostępu do sieci przewodowych

i bezprzewodowych, i szeregu innych mechanizmów takich jak

znak wodny, uwierzytelnianie WSSE dla ONVIF, przysłanie RTSP

za pomocą HTTPS, TLS, które zapewnia poufność i integralność

transmisji danych, oraz uwierzytelnienie.

154

Drugą rzeczą implementowaną w kamerach jest analityka funkcjonalna

dla aplikacji, to znaczy taka, która będzie pełniła rolę detekcyjną.

Podstawowym pojęciem dla tego rodzaju analityki jest ROI, czyli obszar

zainteresowania. Często zdarza się, że użytkownik chce prowadzić detekcję

w konkretnym miejscu, a wszystko, co pozostaje poza nim, powinno

być ignorowane. W takim przypadku w kadrze definiuje się region lub kilka

regionów, które będą interesować użytkownika. Najczęściej algorytmy

detekcji pracują na podstawie ROI.

Najczęściej spotykane algorytmy to:

– detekcja przekroczenia linii z definicją kierunku przekroczenia

– algorytm wykrywa obiekty, które przekroczą wirtualną linię

zdefiniowaną przez administratora systemu. Takich linii kamera

może obsługiwać kilka w kadrze;

– detekcja wejścia w region lub wyjścia z niego – użytkownik może

zdefiniować region, w którym pojawienie się obiektu wywoła

alarm. Algorytm może też ignorować wejście obiektu

w region i alarmować dopiero po jego opuszczeniu;

– detekcja pozostawienia lub zabrania obiektu z obszaru

z definicją wielkości obiektu i czasu przebywania – algorytm

wykrywa nowe obiekty, które pojawiły się w kadrze i pozostały tam

nieruchomo przez zdefiniowany czas. Analityka może również

działać w odwrotną stronę, wykrywając zniknięcie obiektu;

– detekcja twarzy – algorytm wykrywa obecność ludzkiej twarzy

w kadrze;

– wyjątek audio – kamery wyposażone w wejścia mikrofonowe

mogą alarmować po nagłym przekroczeniu natężenia dźwięku

(okrzyki).

Dla powyższych algorytmów krokiem naprzód

jest dodanie możliwości rozróżniania typu

obiektów. Dzięki wbudowanym w kamerę

procesorom GPU możliwa jest klasyfikacja

obiektów według klucza człowiek/pojazd.

Technologię tę znajdziemy zarówno w serii

urządzeń popularnych AccuSense, jak i w

kamerach profesjonalnych

DeepinView. Klasyfikacja

obiektów pozwoli

Kamera DeepinView iDS-2CD7146G0-IZS

155

na zmniejszenie poziomu fałszywych alarmów spowodowanych

np. zwierzętami, grą światła, ruchem innych elementów ekranu

czy zjawiskami atmosferycznymi. Zdarzenie jest generowane dopiero

po wykryciu właściwego typu obiektu. Dodatkowo kamery DeepinView,

korzystając z technologii głębokiego uczenia, mogą realizować bardziej

zaawansowane funkcje:

− liczenie twarzy – algorytm liczy osoby oraz wykonuje zdjęcie

twarzy, które może być porównane ze zdjęciem umieszczonym

we wbudowanej bibliotece. W ten sposób można dodatkowo

weryfikować, ile i jakie osoby wchodzą do miejsc o ścisłym

rygorze;

− wykrywanie kasku – funkcja nadzoru BHP przydatna w zakładach

produkcyjnych i na budowach.

− wykrywanie typu wielu celów – algorytm wykrywa i rejestruje

twarz i ludzkie ciało w określonym miejscu. Na podstawie obrazu

można określić płeć, wiek i kolor ubrania obiektu. Technologia

obsługuje ustrukturyzowane modelowanie twarzy i ciała,

aby osiągnąć jak największą dokładność.

− zarządzanie

kolejkami –

funkcja

przydatna w

dyskontach,

bankach i

innych

miejscach,

gdzie

wymagane

jest dynamiczne zarządzanie bezpośrednią obsługą klienta.

Algorytm detekcji ludzi w kolejce umożliwia usprawnienie obsługi

klienta, a przez to zmniejszenie poziomu jego frustracji i poprawę

postrzegania firmy. Algorytm wymaga zdefiniowania ROI, strefy

detekcji. Jedna kamera może prowadzić nadzór nad trzema

niezależnymi strefami detekcji, a w każdej strefie detekcji może

znajdować się do 64 osób. Algorytm odpowiedzialny

jest za wyodrębnianie sylwetki ludzkiej w ROI, dzięki czemu

niemożliwe jest zaliczenie osoby np. jako oczekującej na wózek

156

sklepowy. Następnie każda wykryta postać otrzymuje unikalny

identyfikator, który umożliwia śledzenie w obszarze ROI.

Powyższe mechanizmy umożliwiają wprowadzenie parametrów

ustawianych przez użytkownika. Możliwość ustawienia takich

parametrów jak liczba ludzi w kolejce lub czas oczekiwania

umożliwia użytkownikowi otrzymanie w czasie rzeczywistym

alarmu o potrzebie powiększenia zasobów kasowych,

aby skutecznie zmniejszyć frustrację klienta. Dodatkowo

do algorytmu wprowadzony został parametr interwału czasowego

zapobiegający powtarzaniu alarmu od tego samego zdarzenia.

Algorytm pozwala na przesłanie metadanych do aplikacji

zewnętrznej w celu opracowania statystyk i dalszej analizy.

Ponadto sam w sobie ma narzędzia statystyczne umożliwiające

tworzenie analiz z danego czasu. Analizowany może być każdy

ROI z osobna lub mogą być one porównywane ze sobą. Analizy

tworzone są pod kątem zadanych parametrów, czyli liczby osób

w regionie lub czasu oczekiwania.

Oprócz konstrukcji standardowych możemy spotkać analityczne kamery

specjalizowane. Przykładem są kamery liczące

DS-2CD6810F/C wyposażone w dwa obiektywy,

które prowadzą detekcję obiektu stereoskopowo,

co pozwala im na wyznaczenie trajektorii ruchu w

czasie rzeczywistym oraz filtrowanie obiektów w

stosunku do wysokości. Liczenie jest algorytmem

umożliwiającym analizę ruchu w obiekcie. Algorytm prowadzi statystyki

wejść i wyjść obiektów zdefiniowanych według zadanych parametrów.

Dzięki pracy na podstawie analizy 3D, umożliwiającej określenie

wysokości, użytkownik otrzymuje możliwość zadania dodatkowych

parametrów. Dzięki takiemu podejściu możliwe jest pomijanie zliczania

np. dzieci, które w celach statystycznych nie będą brane pod uwagę. Kamera

rozróżnia osoby wchodzące i wychodzące i prowadzi niezależne statystyki.

Dzięki kamerom liczącym można realizować systemy limitujące liczbę

gości wpuszczanych do danej przestrzeni. Przykładem może być zabytkowe

poddasze o ograniczonej nośności.

Powyżej wymieniono tylko kilka algorytmów działających dzięki

technologii głębokiego uczenia (DeepinMind). Jest ona następczynią

technologii uczenia maszynowego, która wykorzystuje wstępnie

157

zaprogramowane instrukcje, aby umożliwić komputerowi rozpoznanie

obrazu obiektu. Tymczasem urządzenia w technologii głębokiego uczenia

automatycznie rozpoznają takie zjawiska. Algorytmy maszynowe

zazwyczaj nie potrafią odróżnić mężczyzny od kobiety lub motocykla

od roweru, ponieważ nie przeprowadzają szerokiej analizy szczegółów

obiektu i zamiast tego przetwarzają tylko zgrubne informacje. Podczas

głębokiego uczenia oprogramowanie jest zasilane danymi i informuje,

że reprezentują one np. człowieka. Następnie dzieli dane na mniejsze

elementy i szuka podobieństw, których może użyć do zrozumienia,

jak rozpoznać przyszłe wystąpienia tego samego zjawiska.

Algorytm głębokiego uczenia powinien sam opracować kryteria, które

są bardzo podobne do tych, za pomocą których algorytm uczenia

maszynowego został ręcznie zaprogramowany. W większości przypadków

algorytm głębokiego uczenia rozwinie jeszcze bardziej i będzie

rozpoznawał np. relacje wielkości i położenia cech – rzeczy, o których

nie pomyślano by przy ręcznym definiowaniu lub których ręczne określenie

byłoby bardzo czasochłonne.

Głębokie uczenie oznacza, że system przechodzi szereg hierarchicznych

etapów klasyfikacji, skutecznie filtruje, aby podejmować decyzje. System

wyszkolony do klasyfikowania pojazdów według marki może

nauczyć się koncentrować na elementach, takich jak reflektory, tylne

światła, lokalizacja odznak lub emblematów, projekt kratki i linie nadwozia.

Algorytm po zasileniu obrazami pojazdów analizuje je na wielu etapach

w poszukiwaniu kryteriów, których nauczył się o różnych producentach

pojazdów, i wydaje decyzję, która marka pojazdu najprawdopodobniej

pojawia się w obrazie. Jeżeli dodamy do tego możliwość czytania tablic

rejestracyjnych, to otrzymamy potężne narzędzie do filtrowania nagranego

materiału po wielu atrybutach. Technologia głębokiego uczenia posługuje

się warstwami decyzyjnymi, które po kolei klasyfikują cechy obiektu.

Technicznie wymagane są tylko 3 warstwy decyzyjne, aby system mógł

zostać zaklasyfikowany jako „głęboki”, jednak nierzadko

zdarza się, że w bardziej zaawansowanych systemach występuje ponad 10

warstw klasyfikacji. Ze względu na wiele sposobów głębokiego uczenia

się, głębokość procesu decyzyjnego nie jest dobrym wskaźnikiem ogólnej

wydajności lub zaawansowania systemu. Podobnie jak rozmiar

przetwornika w kamerze nie jest absolutnym czynnikiem

decydującym o rozdzielczości lub jakości obrazu.

158

Jak głębokie uczenie się wspomaga analizę?

Dzięki głębokiemu uczeniu się aparaty lepiej „rozumieją” cechy,

które definiują obiekty, zamiast polegać na oczekiwaniach dotyczących

podstawowego wyglądu. To sprawia, są one w stanie precyzyjniej

klasyfikować obiekty w trudnych warunkach lub gdy ich obraz

nie odpowiada wcześniejszym obrazom ani oczekiwaniom. Aplikacje

analityczne zazwyczaj koncentrują się na wykrywaniu obiektu w czasie

lub miejscu, w którym nie powinno go być. W niektórych przypadkach

algorytmy analityczne wykorzystywane są do wykrywania

„nienormalnych” zachowań, np. ludzi biegających, gdy zwykle chodzą,

lub dużego tłumu, który nagle rusza w tym samym kierunku (np. ewakuacja,

panika). Dzięki możliwości lepszego rozpoznawania obiektów w scenie

głębokie uczenie się pomaga analitykom wideo zwiększyć ich dokładność

i użyteczność.

Wydajność głębokiej sieci neuronowej zależy od jakości i różnorodności

obrazów wykorzystywanych do szkolenia. W idealnym przypadku sieci

neuronowe trenują przy użyciu danych wejściowych z tysiącami

lub dziesiątkami tysięcy reprezentacji obiektów przeznaczonych

do klasyfikacji. Obrazy szkoleniowe powinny obejmować widoki obiektu

pod różnymi kątami, a dla przypadków takich jak ludzie – w różnych pozach

i ubraniach.

Filtrowanie alarmów jest jedną z technik, która rozwija się w ramach

nadzoru wideo. Jest to stosowanie głębokiego uczenia się jako „filtra”.

Dopasowanie każdego obrazu z kamery monitorującej może być bardzo

wymagające pod względem zasobów. Tymczasem korzyścią filtrowania

jest to, że system może użyć tradycyjnej analityki wideo, aby zawęzić

przedział potencjalnych obiektów do analizy, a następnie przekazywać

tylko wysoce prawdopodobne dopasowania do głębokiego uczenia

się, po to by sprawdzić, czy rzeczywiście dopasowanym

obiektem jest na przykład osoba, a nie kot, reflektor, cień lub odejście.

W rejestratorach głębokiego uczenia Hikvision odbywa się to w sposób

przedstawiony na poniższym rysunku.

159

Rys. 9. Zasada działania rejestratora głębokiego uczenia

Technologia głębokiego uczenia wymaga zasobów sprzętowych dla dwóch

podstawowych elementów:

• treningu sieci neuronowej za pomocą obrazów,

• wdrażania sieci neuronowej w produkcie, takim jak kamera lub rejestrator.

Oba te elementy opierają się na użyciu procesorów graficznych, co jest

pewnego rodzaju nowością, gdyż tradycyjnie procesory nie były używane

w urządzeniach VSS. Trening sieci neuronowej jest bardzo intensywny

obliczeniowo i zwykle wykorzystuje specjalistyczne procesory graficzne

zaprojektowane do tego zadania. W zależności od liczby i złożoności

obrazów wykorzystywanych do szkolenia, proces ten może potrwać kilka

godzin, dni lub tygodni i zwykle działa równolegle na wielu procesorach

graficznych. Na etapie szkolenia tworzy się plik modelu dla DNN

do klasyfikowania obiektów, model ten jest na ogół bardzo mały w stosunku

do wielkości danych wejściowych. Nvidia jest powszechnym dostawcą

układów GPU na etapie szkolenia o wysokiej wydajności.

Do wdrożenia sieci neuronowej w urządzeniu zwykle wykorzystuje

się procesor graficzny o niższej mocy, aby był bardziej odpowiedni

dla urządzeń brzegowych. W tym przypadku trzeba wybrać kompromis

między zużyciem energii a liczbą obiektów, które można analizować

i klasyfikować na obrazie, lub czasem potrzebnym systemowi

na sklasyfikowanie obiektu. Firmy takie jak Intel/Movidius i Neurala

stworzyły wyspecjalizowane procesory graficzne przeznaczone do aplikacji

pracujących na urządzeniach brzegowych. Np. firma Hikvision oferuje

urządzenia wyposażane w procesory Nvidia oraz Intel/Movidius.

Układy te instalowane są zarówno w kamerach serii 7 i 8,

jak i w rejestratorach oraz serwerach analitycznych. Na rynku istnieje cała

seria rozwiązań niejako szytych na miarę potrzeb użytkownika. Budując

160

nowy system, możemy wybierać pomiędzy kamerami oraz rejestratorami,

natomiast chcąc unowocześnić pracującą instalację, możemy

skorzystać z serwerów analizy różnej mocy.

Na rynku pojawiają się konstrukcje, które bez głębokiego uczenia

nie miałyby prawa zaistnieć. Przykładem jest iDS-2PT91x2IX-D/F:

Kamera szerokokątna o obiektywie

zapewniającym kąt horyzontalny 92°.

Rozdzielczość: 1080p @50 fps, z przetwornikiem

o czułości kolor: 0,002 lux.

Moduł PTZ o obiektywie 5 mm – 50 mm,

zoom optyczny 10× z oświetlaczem podczerwieni

o zasięgu 100 m.

Rozdzielczość dla 2 Mpix: 1080p @50 fps,

z przetwornikiem o czułości kolor 0,0035 lux.

Kamera zbudowana z dwóch urządzeń, czyli kamery panoramicznej i PTZ

pracujących na podstawie wspólnego firmware’u. Kamera została

wyposażona w układ GPU dostarczający mocy obliczeniowej, aby móc

realizować zaimplementowany algorytm.

iDS-2CD8426G0/F-I

Rozdzielczość: 1080p @25v fps,

z przetwornikiem o czułości kolor: 0,005 lux,

dynamika przetwornika: 120 dB, 3D DNR dwa

obiektywy 4 mm, oświetlacz podczerwieni

o zasięgu 10 m Pamięć bazy danych: 3 GB.

Urządzenie realizuje następujące funkcje:

– detekcja obiektu z rozróżnieniem pojazdu, sylwetki ludzkiej, twarzy, przy

czym wszystkie typy obiektów mogą być rozróżniane jednocześnie

z zaznaczeniem typu obiektu;

– detekcja twarzy wraz z zapewnieniem zrzutu zdjęcia – ochrona

perymetryczna jako funkcja kamery panoramicznej, ze wspomaganiem

kamery PTZ, która po wykryciu obiektu zapewnia automatyczne zbliżenie

na obiekt.

Innym ciekawym urządzeniem jest kamera dwuobiektywowa wyposażona

w procesor GPU prowadząca w czasie rzeczywistym wyszukiwanie twarzy

161

w scenie i porównująca ją z obrazami zapisanymi w wewnętrznej bazie

danych. Detekcja prowadzona jest na podstawie widzenia stereoskopowego

i wielu charakterystycznych punktów detekcyjnych zdefiniowanych

na danej twarzy. Algorytm przewiduje kilka typów detekcji:

1. klasyczna detekcja obecności twarzy w obrazie pozwalająca

jednocześnie przechwycić do 30 obiektów;

2. modelowanie. Na podstawie przechwyconego obrazu kamera

buduje model, który przesyłany jest do podprogramu

porównującego z zapisanym modelem;

3. porównanie modelu referencyjnego z aktualnym obrazem;

4. generowanie danych do aplikacji zewnętrznej Urządzenie pracuje

w czasie rzeczywistym z opóźnieniami nieprzekraczającymi 0,5 s.

Przechowuje ono w 3 bazach danych do 3 tysięcy obiektów

referencyjnych. Współpracuje zarówno z rejestratorami serii IDS,

jak i DS, przy czym rejestratory IDS zapewniają podłączenie do 64

kamer, zarządzanie urządzeniami, pracę w czasie rzeczywistym,

zrzut zdjęć, nagrywanie wideo, przeszukiwanie nagranego

materiału po zdjęciach. Rejestratory DS zapewniają podłączenie

jednej kamery, pracę w czasie rzeczywistym, zrzut zdjęć,

nagrywanie wideo.

Inteligentne rejestratory są kolejnymi urządzeniami wyposażanymi

już w większą liczbę procesorów GPU, a co za tym idzie – kanałów

analitycznych. Przykładem jest iDS-9632NXI.

Jest to 32-kanałowy mechanizm

z wbudowaną analityką detekcji

i rozróżniania obiektu.

Rejestrator obsługuje do 16

kanałów detekcyjnych z analityką

DeepinMind. Może dostarczyć

analityki funkcjonalne (takie jak wykrywanie ludzkich sylwetek, analiza

zachowań, rozpoznanie twarzy, rozpoznanie pojazdu, detekcja

przekroczenia linii, intruza, wejścia na obszar i wyjścia z niego,

pozostawienie/usunięcie przedmiotu) oraz wyposażyć starsze systemy

w mechanizmy antysabotażowe, detekcję wyjątków audio, detekcję nagłej

zmiany sceny, detekcję utraty ostrości itp.

162

Ciekawym uzupełnieniem istniejących

systemów są urządzenia typu iDS-6716NXI.

Są to serwery analityki dodające informacje

analityczne do „tępych” urządzeń. Dzięki

temu można wyposażyć istniejący system w

filtrowanie alarmów, klasyfikację obiektów lub analizę twarzy.

Zupełnie inną kategorią urządzeń są serwery analityczne stosowane

w topologiach systemu, gdzie prowadzimy zapis na serwerach plików

i w systemie mamy serwery zapisu oraz strumieniowania. W takich

rozwiązaniach kamery pełnią tylko rolę przechwytywania

lub/i zabezpieczenia zapisu. Cała analityka obrazu prowadzona jest przez

serwer. Stosując tego typu rozwiązanie, trzeba pamiętać, że dla dużych

systemów i dużych ilości danych potrzeba więcej niż jedno urządzenie.

Często pojemność serwerów jest ograniczona np. do 32 kanałów ze względu

na potrzebne moce obliczeniowe. Przykładem

takiego urządzenia jest DS-IF1032-03U/X

pracujący z wieloma algorytmami

analitycznymi. W zależności od typów

algorytmów jego pojemność to 32 kanały w rozdzielczościach do 8 Mpix.

Urządzenie zapewnia między innymi:

– analizę i wyszukiwanie twarzy;

– wykrywanie, rozpoznawanie i modelowanie pojazdu oraz analizę

atrybutów pojazdu. Dostępne atrybuty określające obiekt to numer tablicy

rejestracyjnej, jej kolor, kolor pojazdu, typ pojazdu, zapięcie pasów

bezpieczeństwa, osłona przeciwsłoneczna kierowcy/przedniego siedzenia,

rozmowy telefoniczne, pojazd z materiałem niebezpiecznym, ornamentem,

nadwoziem z szyberdachem, itp.;

– wykrywanie, śledzenie i wyszukiwanie celu oraz analiza i modelowanie

celu. Dostępne atrybuty określające człowieka jako obiekt: kierunek ruchu,

wielkość, prędkość przemieszczania, płaszcz, kolor spodni, wiek, włosy,

płeć, torba, okulary, czapka, maska, liczba osób, osoba na rowerze itp.

Dla obiektu typu pojazd określono atrybuty jak powyżej.

Serwery analityczne mają swoje zalety, gdyż mogą pracować z wieloma

algorytmami jednocześnie, ale zdecydowaną ich wadą jest zapotrzebowanie

energetyczne. Procesory GPU są mocnymi jednostkami obliczeniowymi

i swoją moc muszą zasilić. Przedstawione powyżej urządzenie dysponuje

dwoma redundantnymi zasilaczami po 800 W. Przyjmując, że 32 kamery

163

inteligentne będą pobierały ok. 320 W, do użytkownika należy kalkulacja

zysków i strat wynikających z zastosowania konkretnej topologii.

W dziedzinie inteligentnej analizy buduje się również urządzenia

wyspecjalizowane w konkretnych zastosowaniach. Przykładem

są te przeznaczone do nadzoru ruchu drogowego.

Mają one zaimplementowane algorytmy charakterystyczne dla ruchu

ulicznego, takie jak:

− wykrywanie parkowania w miejscu niedozwolonym,

− wykrywanie pojazdu cofającego,

− wykrywanie przekroczenia linii,

− wykrywanie zmiany pasa ruchu,

− wykrywanie pojazdu na trakcie pieszym,

− wykrywanie zawracania,

− przechwytywanie pojazdów i zapisywanie zdjęć, filtrowanie

pojazdów po atrybutach może być wykorzystane do detekcji

wjazdu pojazdu nieuprawnionego (np. zbyt ciężkiego),

− funkcje ANR – czytanie tablic rejestracyjnych,

− funkcje pomiaru prędkości, przejazdu na czerwonym świetle,

− wykrywanie zachowania kierowców – zapięte pasy, rozmowa przez

telefon,

− wykrywanie stłuczek i innych zdarzeń.

Tabela 8. Inteligentne urządzenia przeznaczone do nadzoru

ruchu drogowego:

iDS-

2VS435-

F840-EY

Kamera

PTZ z

wbudowaną

analityką

iDS-TCV900-AI

Kamera stacjonarna

kontrolna z

wbudowaną

analityką

iDS-TCM403-A

Kamera kontroli

płynności ruchu

DS-MI9605-GA

Serwer zarządzania

ruchem

164

Podsumowując, współczesne systemy VSS oferują coraz większą

różnorodność algorytmów analitycznych pracujących coraz

wydajniej i pewniej. Możliwe jest prowadzenie analityki dostosowanej

do potrzeb użytkownika na szerokiej gamie urządzeń i w różnych

topologiach. Obecnie nawet kamery termowizyjne, które dostarczają obraz

trudny do zinterpretowania, wyposażane są w algorytmy analityczne

wspomagające system. Technologia głębokiego uczenia czyni systemy VSS

autonomicznymi organizmami, uwalniając użytkownika od obserwacji

dziesiątek kamer. O ile na początku drogi DeepinMind mogło być

traktowane z pewną dozą nieufności, to od chwili pierwszych

wdrożeń w roku 2017 staje się coraz bardziej zaawansowaną technologią

i obecnie oferuje użytkownikowi niezawodność i bezpieczeństwo działania.

Zasady tworzenia centrum monitoringu

Jeśli system VSS wymaga podglądu na żywo i aktywności operatorów,

należy zbudować centrum monitoringu. Celowo padło słowo „jeżeli”, gdyż

dzięki automatyzacji wiele systemów funkcjonuje bez udziału

użytkowników, gromadząc dane dowodowe lub wysyłając alarmy do stacji

roboczych. Urządzenia związane z centrum monitoringu mają funkcje

przetwarzania obrazu, zarządzania i działania z danymi, zarządzania

działaniami oraz sprzężenia z innymi systemami. Narzędzia, które mogą

wejść w skład centrum monitoringu, to zarówno monitory i urządzenia

wyświetlające, jak i systemy zarządzania VMS (Video Management

System) wraz z rejestratorami. Zarządzanie i działania z danymi, takimi jak

wideo, metadane, audio itd., obejmuje ich transmisję między komponentami

systemu, prezentację i przechowywanie obrazów. System

obsługuje i generuje metadane różnych typów:

– dane powiązane z rzeczywistymi informacjami z materiału wideo,

np. dane POS, numery tablic rejestracyjnych, dane identyfikujące

lokalizację, znaczniki czasu, identyfikatory źródła obrazu;

– dane wygenerowane przez inny system: znaczniki czasu, alarmy,

zdarzenia;

– pliki dziennika generowane i przechowywane przez system,

opisujące działania systemu lub operatora;

– dane systemowe w postaci stanu systemu, użycia nośników

pamięci itp.

165

Wszystkie czynności podjęte przez użytkownika zaliczają

się do zarządzania działaniami, natomiast działania zawsze podejmowane

są na skutek zdarzeń lub generują zdarzenia. Zarządzanie działaniami

obejmuje sterowanie zdarzeniami oraz wszelkie czynności użytkownika.

Zdarzenie to określona sytuacja powstała w świecie rzeczywistym (pożar,

pojazd poruszający się w niewłaściwym kierunku, alarm wtargnięcia).

Zdarzenie może wiązać się z zagrożeniem życia lub mienia ludzi, może być

również skutkiem aktywności użytkownika w VSS, np. przez

manipulowanie komponentem systemu. Zdarzenie może wywołać

procedurę alarmową w VSS. Wyzwalaczem może być sygnał

wyjściowy z obsługi obrazu, sygnał z czujnika zewnętrznego lub dane

otrzymane z innego systemu. Po uruchomieniu procedury alarmowej VSS

wykonuje określone zadania, które są odpowiedzią na zagrożenie. Reakcja

na alarm może obejmować automatyczne działania systemu

VSS (przełączenie widoków na monitorach, zmiana szybkości nagrywania)

z możliwością podjęcia działań również w innych systemach (blokady

przejść, powiadomienie zdalnego patrolu). Typowym zadaniem procedury

alarmowej jest także ostrzeżenie operatora, który powinien rozpocząć

postępowanie związane z obsługą alarmu. Projektując centrum

monitoringu, powinniśmy zapewnić użytkownikowi możliwość obsługi

alarmów w takim tempie, aby czas poświęcony na jeden alarm był krótszy

niż czas pojawiania się nowych alarmów.

W tworzeniu centrum monitoringu podstawowym zagadnieniem jest dobór

liczby i jakości stosowanych monitorów oraz liczby prezentowanych

na nich obrazów. Aby móc to określić, trzeba wiedzieć, ile obrazów

i jak bardzo szczegółowych może oglądać jednocześnie jeden operator,

żeby mógł wykonać zadania związane z widokami i przewidywanym

poziomem aktywności, np. jeżeli jest to obiekt ogrodzony poza

miastem i operator ma reagować na naruszenie systemów ochrony

perymetrycznej przy założeniu sporadycznej aktywności, będzie

mógł on oglądać więcej obrazów niż dla obiektu umieszczonego w dużym

mieście przy traktach komunikacyjnych. Liczba widoków wyświetlanych

operatorowi powinna zostać określona na etapie projektowania systemu.

Czynniki, które należy wówczas uwzględnić, to:

– ryzyko związane z wystąpieniem zdarzenia, które nie zostanie

wykryte,

– cel obserwacji,

166

– rodzaje aktywności i obiektów widocznych na obrazie,

– przewidywana częstotliwość występowania zdarzeń,

– prawdopodobny czas oglądania przez operatora zdarzenia,

– inne zadania wykonywane przez operatora,

– kompetencje operatora.

Obraz powinien zostać przedstawiony w jakości odpowiedniej

do powierzonej funkcji, np. jeżeli na podstawie obrazu trzeba będzie

dokonać identyfikacji, wówczas może się okazać, że nie możemy

dodatkowo wyświetlić innych obrazów, gdyż utrudni to zadanie.

Ponadto operator powinien znajdować się w optymalnej odległości

od ekranów, aby dostrzec potrzebne szczegóły. Ogólna zasada

mówi, że odległość obserwacji nie powinna wynosić

więcej niż 3–5 razy przekątna monitora.

Kolejnym zagadnieniem jest określenie liczby potrzebnych stacji

roboczych, którą powinno się wyznaczyć na podstawie przewidywanej

maksymalnej aktywności obiektów. Czynniki, jakie powinno

brać się pod uwagę, to:

– przewidywana liczba alarmów przy maksymalnej aktywności

obiektów w lokalizacji;

– wymagany czas reakcji operatora na zdarzenie. Czas reakcji

operatora zależny jest od procedury ustalonej dla danego typu

zdarzenia. Ważne jest, czy operator oprócz działań operacyjnych

opisuje zdarzenia w systemie i kiedy może je zatwierdzić. Istotne

jest zaprojektowanie systemu w taki sposób, aby operatorzy działali

zgodnie z procedurą szybciej, niż generowane

będą nowe zdarzenia;

– przewidywany czas powrotu operatora do normalnej

obserwacji po zdarzeniu;

– liczba kamer, które podlegają monitorowaniu.

Przy budowaniu stacji roboczych należy założyć, że dostarczamy

ekrany z widokami ogólnymi oraz monitory alarmowe, na których będą

wyświetlane obrazy generowane przez automatykę systemu, a operator

będzie mógł je wykorzystywać do zwiększenia szczegółowości żądanych

obrazów.

167

Budowa stacji roboczych dla małych instalacji

Małe instalacje

często wymagają

jednego do dwóch

monitorów

podglądu.

Zakładając, że

będziemy budowali

stację wyposażoną

w dwa monitory,

jeden z nich

wyświetli obrazy w

podziale, drugi będzie monitorem alarmowym. Większość rejestratorów

cyfrowych wyposażona jest w wyjścia HDMI gwarantujące rozdzielczości

do 4K. Do obsługi interfejsu rejestratora operatorowi wystarczy

mysz lub klawiatura systemowa. W przypadku, kiedy urządzenie

rejestrujące będzie oddalone od pomieszczenia monitoringu, do transmisji

sygnału można użyć przedłużaczy IP dla HDMI oraz USB.

Budowa stacji roboczych dla średnich instalacji

W przypadku, kiedy budujemy system składający się z kilkudziesięciu

lub kilkuset kamer, może nie wystarczyć już skromna liczba wyjść wideo

samego rejestratora.

Dodatkowo będziemy

potrzebować urządzeń

i rozwiązań, które pozwolą

na spójne zarządzanie całym

systemem składającym się

z wielu urządzeń. W takiej

aplikacji będziemy

potrzebowali niewielkich

ścian wizyjnych oraz

stanowisk operacyjnych do zadań bieżących i alarmowych.

168

Do prezentacji obrazu

na ścianach złożonych

z monitorów używane

są zarządzane dekodery strumieni. Dekoder DS-6916UDI wyposażony jest

w 16 niezależnych wyjść HDMI dekodujących sygnał do rozdzielczości 4K.

Oznacza to, że możemy do niego podpiąć do 16 monitorów, budując ścianę

wizyjną. Urządzenie potrafi jednocześnie dekodować 128 kanałów

w standardzie H.264, H.265, MPEG4, MJPEG. Na każdym wyjściu

możliwe jest niezależne wyświetlanie wielu obrazów w podziale

od 1 do 36. Używając dekoderów, należy zawsze mieć na uwadze

ich wydajność. Budując widoki składające się wielu obrazów, musimy

podzielić liczbę kanałów dekodowanych przez liczbę widoków w jednym

obrazie, aby otrzymać maksymalną liczbę monitorów.

Dodatkowo urządzenie jest wyposażone w 16 interfejsów 100 Mbit

Ethernet i 4 interfejsy 1 Gbit

Ethernet pozwalających na

zarządzanie danymi i ich wymianę.

Zarządzanie dekoderami odbywać

się może z poziomu klawiatury

ethernetowej DS-1600KI. Jest

to urządzenie przeznaczone do sterowania urządzeniami systemu VSS.

Wyposażona jest ona w pojemnościowy ekran dotykowy o przekątnej 10,1"

służący do wyświetlania menu, klawiszy sterujących oraz obrazów.

Klawiatura ma wbudowany niezależny system operacyjny Android, który

zapewnia nowoczesny wygląd interfejsu oraz kompatybilność

ze wszystkimi seriami urządzeń front-end i back-end firmy Hikvision oraz

centrami kontroli takimi jak iVMS, Hikcentral. Urządzenie obsługuje

nagrywanie i przechwytywanie obrazu oraz dwukierunkowy sygnał audio,

a także sterowanie ścianą wizyjną oraz przełącznikiem sceny iVMS.

Stanowiska operacyjne mogą być budowane ze wsparciem komponentów

hardware’owych lub z wykorzystaniem stacji roboczych PC

i oprogramowania do obsługi systemu VSS.

169

Budowa stacji roboczych dla dużych instalacji

Rys. 10. Przykładowe stanowisko dla dużej instalacji

Zaleca się, aby stanowiska dla dużych instalacji oraz instalacje wymagające

wielu stanowisk zarządzane były za pomocą środowiska VMS, którego

przedstawicielem jest np. Hikcentral. Podstawowym argumentem

przemawiającym za tym rozwiązaniem jest możliwość zarządzania

wszystkimi użytkownikami systemu. Administrator otrzymuje narzędzie

pozwalające na pełną kontrolę działalności użytkowników. Każdy z nich

ma w systemie własne uprawnienia zarówno do podejmowania konkretnych

operacji, jak i oglądania poszczególnych kanałów. Funkcja ta pozwala

na zabezpieczenie całego systemu przed nieautoryzowanym naruszeniem

integralności.

Środowiska VMS spotykane na rynku można podzielić na dwie kategorie.

Pierwsza to, upraszczając, scentralizowane środowisko VMS powiązane

ze wszystkimi operacjami w systemie VSS, które odgórnie zarządza

strumieniowaniem, nagrywaniem, wyświetlaniem, użytkownikami, obsługą

zdarzeń itd. Architektura takiego rozwiązania musi być starannie

przemyślana, gdyż awaria silnika może wyłączyć wszystkie procesy

w systemie. Druga kategoria to środowiska zarządzające uprawnieniami

użytkowników i urządzeń, funkcjami związanymi z obsługą zdarzeń,

systemem itd. Kategoria ta charakteryzuje się logiką rozproszoną,

co znaczy, że każde urządzenie ma własną zapisaną konfigurację, działa

170

według zaprogramowanych zasad i jest niewrażliwe na awarię VMS.

Środowisko VMS pełni funkcję wyświetlania i obsługi zdarzeń, natomiast

wszystkie inne funkcje działają według logiki rozproszonej,

np. zainfekowanie wirusem serwera VMS pracującego na popularnym

systemie operacyjnym wyłączy go, ale nie będzie miało wpływu na funkcję

nagrywania obsługiwaną przez urządzenia bazujące na innym systemie

operacyjnym, a stanowiska operatorskie z urządzeniami dekodującymi

obraz pozostaną aktywne.

Dla dużych systemów – oprócz stanowisk roboczych budowanych

za pomocą urządzeń wymienionych powyżej – istotne jest centralne

wyświetlenie informacji na ekranach wielkoformatowych. Na rynku

dostępne są dwie technologie: LCD oraz LED. Obydwie doskonale radzą

sobie z wyświetlaniem obrazów, ale to technologia LED jest tą bardziej

pożądaną. Umożliwia ona budowę ścian bez widocznych szyć pomiędzy

panelami, co w technologii LCD jest niedostępne. Zawsze będzie

występowała nawet trudno zauważalna ramka. Dodatkowo atutem

technologii LED jest sama konstrukcja wyświetlacza umożliwiająca

uzyskanie lepszych kontrastów, odwzorowania kolorów, płynniejszych

przejść w skali szarości poprzez niezależne sterowanie oświetleniem

każdego elementu LED. Wyświetlacz jest tylko końcowym urządzeniem

wykonawczym, natomiast

za to, co i w jaki sposób

będzie wyświetlane,

odpowiada sterownik ściany

wizyjnej. Sterownikiem może

być zarówno dekoder opisany

powyżej dla niewielkich

ścian wizyjnych, jak

i dedykowany sterownik

konfigurowany z kart

wejściowych, wyjściowych

oraz dekodujących.

Sterowniki ścian umożliwiają

między innymi:

– wyświetlane sygnału na wyświetlaczach M × N (M ≥ 1, N ≥ 1),

– obsługę wielu źródeł sygnałów, w tym VGA, DVI, HDMI, SDI,

YpbPr, DP, HDBaseT w różnych rozdzielczościach,

171

– podgląd na żywo w oknie mobilnym i liście podglądu na żywo,

– bezstratną wydajność 60 klatek.,

– dekodowanie H.264 i H.265 oraz wyświetlanie sygnału sieciowego,

– zarządzanie źródłami sygnału i ścianą wideo przez użytkownika,

– wyświetlanie źródła sygnału w kilku oknach jednocześnie,

– obsługę otwierania okien w celu wyświetlenia sygnału wideo,

z regulacją położenia i wielkości okna.

Do budowy centrum monitoringu możemy użyć dowolnych rozwiązań

sprzętowych, mając na uwadze potrzeby funkcjonalne systemu. Możemy

mieszać rozwiązania stanowiskowe, zaczynając od bazujących na PC

pulpitach do zaawansowanego zarządzania systemem, kończąc

na stanowiskach sprzętowych. Dobrym przykładem są obiekty sportowe,

gdzie na czas organizacji imprezy masowej potrzebne jest centralne

stanowisko zbudowane dla kilku operatorów, z zaawansowanymi

funkcjami zarządzania systemem, natomiast na co dzień służby

ochrony w swoich działaniach wykorzystują tylko część obrazów i funkcji.

172

Transmisja obrazu w systemie VSS

W warstwie środowiska wizyjnego jako osobna funkcja znalazł się element

związany z połączeniami. Połączenia wzajemne opisują całą transmisję

danych w środowisku wideo i obejmują funkcje połączenia i komunikacji.

Komunikacja opisuje wszystkie sygnały danych wideo i sterujących, które

są wymieniane między elementami systemu. Do czasów, kiedy systemy

VSS nie zaczęły korzystać z sieci transmisyjnych dostępnych dla innych

urządzeń oraz sieci te nie stały się częścią globalnego organizmu przesyłu

danych, o temacie połączeń pomiędzy urządzeniami mówiło

się w kontekście mechanicznego zabezpieczenia dostępu do torów

transmisji i odległości transmisji. Systemy telewizji dozorowej opisywano

akronimem CCTV, czyli telewizja w układzie zamkniętym. W dobrze

zaprojektowanym systemie, bez zawansowanej wiedzy i narzędzi, nie było

możliwości dokonania sabotażu w sposób niewidoczny dla użytkownika.

Połączenia między urządzeniami stały się na tyle istotne, że traktowane

są w szczególny sposób, gdyż błąd popełniony w jednym miejscu może

obecnie wyłączyć cały system lub go spowolnić.

Odkąd przeszliśmy na telewizję cyfrową, musimy zacząć uwzględniać

dodatkowe czynniki, które mają wpływ na działanie systemu.

Opóźnienia sygnału. Obecnie dla połączeń nie ma granic i nie potrzeba

specjalnej infrastruktury, aby zbudować stanowisko operacyjne setki

kilometrów od obiektu. Należy jednak uwzględnić, że przechwytywany

obraz – aby mógł być wyświetlony – będzie kolejno przechodził: proces

kodowania (który z racji swych właściwości wprowadza opóźnienie zależne

od częstotliwości klatki referencyjnej oraz szybkości obrazu

wyrażonej w fps), proces transmisji (który zależy od szybkości i jakości

aktywnych urządzeń sieciowych oraz od ilości regeneratorów sygnału

na łączach światłowodowych) i proces dekodowania.

Ograniczenia pasma transmisji. Zastosowanie wspólnych protokołów

komunikacyjnych z jednej strony poszerzyło możliwości transmisyjne,

a z drugiej do rosnącej ilości danych w sieciach dodało niebagatelne

wielkości strumieni wideo. Nawet zastosowanie najnowszych algorytmów

kodowania dla dużych rozdzielczości wymaga rezerwowania pasma

przynajmniej kilkunastu Mbps. Kolejnym problemem jest wybór rodzaju

strumienia. Do wyboru mamy strumień stały, który obciąża sieć stałą

wartością transmisji danych, lub strumień zmienny, który w czasie

173

bezczynności pozwoli na zwolnienie zasobów sieci, ale też potrafi obciążyć

ją dużym skokiem danych, przez co trzeba rezerwować odpowiednią

szerokość pasma. Może okazać się, że dla rozległych instalacji połączenia

nie dysponują odpowiednią przepustowością i należy wypracować

kompromis pomiędzy jakością obrazu a pasmem transmisji.

Podatność na ataki zdalne. Najbezpieczniejszy VSS to system zbudowany

na dedykowanej, odciętej od świata zewnętrznego sieci transmisyjnej

z urządzeniami i przewodami zabezpieczonymi antysabotażowo.

Jest to idealne rozwiązanie dla systemów bezpieczeństwa, ale wobec

mnogości funkcji i możliwości, jakie oferują współczesne systemy VSS,

nie do pogodzenia z pracą w układzie zamkniętym. W związku z tym

pojawiają się nowe zagrożenia związane z możliwością przejęcia kontroli

lub uszkodzenia systemu w sposób zdalny. Na ataki narażone są zarówno

urządzenia systemowe, jak i biorące udział w transmisji. Wszystkie

urządzenia podłączone do sieci Ethernet noszą wspólną nazwę IoT

i na równi są narażone na ataki. Zagrożenia bezpieczeństwa dla IoT można

podzielić na zagrożenia w zakresie percepcji, warstwy sieci oraz warstwy

aplikacji.

Warstwa percepcji:

– Kradzież lub uszkodzenie urządzenia: Zasoby IoT, które nie mają

fizycznej ochrony i są rozmieszczone w odległych miejscach, są podatne

na kradzież i uszkodzenia.

– Manipulowanie urządzeniami lub fałszowanie ich: Zewnętrzne

terminale oraz instalacje rozproszone są łatwo dostępne, co oznacza

możliwość fizycznego ataku z manipulacjami i podrabianiem.

– Ataki wykorzystujące znane luki: Przykłady znanych podatności to:

nieaktualizowany system operacyjny lub program albo „niezałatane” błędy.

Ogromna liczba urządzeń IoT stawia wyzwania przed procesami

aktualizacji i obsługi.

– Mechanizmy ataków i omijania uwierzytelniania: Używanie

domyślnych lub słabych haseł w środowisku IoT.

– Kradzież poufnych informacji: Informacje poufne zapisane jako zwykły

tekst są fabrycznie zapisane w urządzeniu w formie łatwej

do odczytania i zmiany.

174

– Przejęcie kontroli nad urządzeniem zdalnego sterowania: Jeżeli

w oprogramowaniu pozostawiono interfejs do testów i debugowania, to jeśli

nie zostaną zastosowane odpowiednie środki bezpieczeństwa,

są one podatne na zdalny dostęp ze strony atakujących.

Interfejs debugowania nie ma ograniczeń w zakresie wykonywania kodu,

co oznacza, że atakujący mogą przejąć za jego pomocą pełną

kontrolę nad urządzeniem.

– Kradzież prywatnych informacji: Wyciek prywatnych informacji

podczas gromadzenia, przesyłania lub przetwarzania danych w świecie IoT.

Warstwa sieci

– Penetracja sieci przez dostęp bezprzewodowy: Wady protokołów

bezprzewodowych – takie jak brak skutecznego uwierzytelniania – mogą

prowadzić do nieuprawnionego dostępu do prywatnych informacji.

– Atakowanie niezaszyfrowanego ruchu sieciowego: Nieszyfrowana

komunikacja jest podatna na przechwytywanie, powtarzanie,

modyfikowanie i podsłuchiwanie. Jeśli polecenia kontrolne i zebrane dane

nie zostaną zaszyfrowane, to w trakcie komunikacji między urządzeniami,

chmurą i terminalami mobilnymi napastnicy mogą uzyskać

dostęp do poufnych danych.

– Ataki i wtargnięcia z internetu: Kwestie bezpieczeństwa napotykane

przez systemy IP: ataki i naruszenia z internetu.

– Atak typu rozproszoną odmowę usługi (distributed denial of service):

Ataki DDoS blokujące pracę powodowane przez złośliwe oprogramowanie.

Do ataku DDoS może być użyte każde urządzenie IoT.

Warstwa aplikacji

– Trudności w kierowaniu procesami aktualizacji i zabezpieczania

różnych rozproszonych urządzeń zarządzanych przez warstwę platformy.

– Ryzyko naruszenia prywatności i bezpieczeństwa spowodowane przez

nieautoryzowany dostęp.– Zaniechanie aktualizacji lub sprawdzania

konfiguracji zabezpieczeń przez dłuższy czas.

Obiektywnie rzecz biorąc, kwestie związane z cyberbezpieczeństwem

nie są kwestiami specyficznymi dla systemów VSS, dlatego w świecie IoT

wypracowany został pewien konsensus:

– Luki są powszechne. Nie ma systemu informatycznego lub produktu

bez podatności na ataki. W rzeczywistości luki są bardzo powszechne.

175

W każdym produkcie znajdują się miliony linii kodu. Do powstania luki

bezpieczeństwa wystarczy nieprawidłowe ustawienie jednego parametru

lub wpisanie w nieprawidłowym miejscu dwóch wierszy kodu.

Obecne automatyczne i ręczne mechanizmy weryfikacji nie pozwalają

na wykrywanie wszystkich potencjalnych problemów

związanych z cyberbezpieczeństwem.

– Bezpieczeństwo dotyczy całego systemu. Bezpieczeństwo systemu

nie może być zagwarantowane przez ochronę pojedynczego punktu.

Zabezpieczenia muszą obejmować cały system. Narzędzia nadzoru wideo,

urządzenia front-end i back-end, sieci oraz urządzenia zabezpieczające

i platformy muszą ze sobą współpracować i uzupełniać się, tworząc układ

budujący ochronę. Problem z cyberbezpieczeństwem w jednym

podłączonym urządzeniu będzie luką, która może narazić cały system.

– Bezpieczeństwo oprogramowania open source innych firm.

W wielu systemach obecnie są używane programy open source innych

producentów. Jest to oprogramowanie otwarte, współdzielone i bezpłatne.

Oprogramowanie open source jest również ważnym elementem w łańcuchu

dostaw oprogramowania. Korzystanie z niego przynosi wiele korzyści,

ale też zagrożeń.

– Zabezpieczenia stanowią dynamiczną równowagę. Nie istnieje

bezpieczeństwo „absolutne”. Bezpieczeństwo może być tylko względne.

Działania ofensywne i defensywne są grą o sumie zerowej. Mechanizmy

i techniki uważane dziś za bezpieczne, jutro mogą być już niepewne.

Produkty uważane dziś za bezpieczne, jutro mogą zostać zhakowane.

Oznacza to, że w bezpieczeństwie nie ma końcowego punktu rozwoju.

Każdy produkt w cyklu życia ujawni problemy z bezpieczeństwem

informacji.

– Zarządzanie bezpieczeństwem produktów. Najważniejszym

elementem ochrony systemu jest zarządzanie bezpieczeństwem.

Jeśli użytkownik nie potrafi odpowiednio zarządzać systemem

(nawet należącym do kategorii bezpiecznych), nie jest w stanie go ochronić.

Szereg problemów związanych z bezpieczeństwem w branży nadzoru

wynika głównie z „niewłaściwego” wykorzystywania

oraz z nieefektywnego zarządzania ochroną przez użytkowników.

Przykładem są np. słabe hasła czy brak zapór firewall.

176

Poniżej lista rekomendowanych czynności konfiguracyjnych, które każdy

użytkownik może zrealizować w celu poprawienia bezpieczeństwa

systemu:

1. Rejestratory sieciowe wysokiej i średniej klasy wyposażone

są w dwie karty sieciowe, które można skonfigurować w trybie

wielu adresów. Użytkownik może przeznaczyć jeden port do

połączenia z siecią lokalną (LAN), a drugi – do połączenia z siecią

rozległą (WAN). Te dwa środowiska sieciowe zostaną w pewnym

stopniu odizolowane, co zwiększy ich bezpieczeństwo.

Rejestratory należy instalować w centrach danych lub podobnych

pomieszczeniach mających odpowiednie zabezpieczenia fizyczne.

2. Przy pierwszym uruchomieniu urządzenia IoT należy zmienić

hasło. Zaleca się utworzenie mocnego hasła zgodnie z ogólnymi

zasadami tworzenia haseł.

3. Identyfikatory GUID. Po aktywacji urządzenia użytkownik może

wyeksportować plik GUID, który służy do resetowania hasła. Reset

hasła można również zabezpieczyć pytaniami kontrolnymi.

4. Wybór bezpiecznej metody uwierzytelniania. Protokół RTSP

obsługuje dwie metody uwierzytelniania: „digest”

oraz „digest/basic”. Metoda „digest” jest bezpieczniejsza.

5. Wyłączenie możliwości zdalnych akcji wszystkim użytkownikom,

którzy tego nie potrzebują.

6. Świadome zarządzanie portami i usługami.

7. Świadome korzystanie z SNMP. Za pomocą protokołu SNMP

można uzyskiwać informacje o urządzeniach i ich parametrach.

Gdy z niego nie korzystamy, należy upewnić

się, że jest on wyłączony.

8. Technologia Universal Plug and Play (UPnP™) pozwala

urządzeniu łatwo wykrywać obecność innych urządzeń w sieci oraz

realizować usługi sieciowe w celu wymiany danych, komunikacji

itp. Aby umożliwić szybkie podłączanie urządzenia do sieci WAN

przez router bez konieczności mapowania portów, można

skorzystać z funkcji UPnP™. W przypadku niekorzystania

z UPnP™ należy upewnić się, że jest ona wyłączona. Z funkcji tej

należy korzystać wyłącznie w razie konieczności, gdyż pozwala

ona otwierać porty na routerze każdemu urządzeniu znajdującemu

się w wewnętrznej sieci.

177

9. Przekierowywanie portów konfiguruje się w sytuacji,

gdy urządzenie musi uzyskiwać dostęp do internetu zza zapory

sieciowej. Aby ograniczyć ryzyko wystąpienia cyberataków

na urządzenie mające dostęp do internetu, należy:

– ograniczyć do minimum liczbę portów, do których można

uzyskać dostęp z internetu.

– upewnić się, że dla wszystkich kont ustawione są bardzo

silne hasła,

– unikać używania typowych portów, a zamiast

nich wykorzystywać niestandardowe.

Połączenia we współczesnych systemach VSS, pomijając proste

rozwiązania z rejestratorami wyposażonymi w wejścia

kamerowe z zasilaniem, to nie tylko przewody, ale i szereg urządzeń

aktywnych. Urządzenia aktywne używane do dystrybucji sygnału możemy

podzielić na dwie grupy:

– zarządzane, w których możemy konfigurować wiele dodatkowych

parametrów,

– niezarządzane, które nie mają możliwości konfiguracji żadnych ustawień.

Przełączniki niezarządzane to urządzenia typu plug & play, działające

od razu po podłączeniu do zasilania i niewymagające konfiguracji.

Najprostsze modele mają kilka portów Fast Ethernet i każdy z nich działa

na tej samej zasadzie. Bardziej zaawansowane modele mają dodatkowo

porty światłowodowe. Wadą tych urządzeń jest pełna otwartość,

przez co stają się bramą do systemu. Przełączniki zarządzane

są to urządzenia warstwy drugiej L2 lub wyższej, które mają dodatkowe

funkcje konfiguracji ustawień i parametrów. Konfiguracja może odbywać

się poprzez konsolę, telnet, interfejs WEB bądź przeznaczone do tego

oprogramowanie. Urządzenia aktywne oprócz transmisji sygnału mogą

również zasilać urządzenia końcowe. Jako że zajmujemy się systemami

bezpieczeństwa, nie będziemy skupiać się na urządzeniach

niezarządzanych.

178

Budując sieć transmisyjną, należy zdefiniować trzy podstawowe warstwy:

Rys. 11. Warstwy sieci

Warstwa dostępowa budowana będzie na najmniejszych przełącznikach,

najczęściej z zasilaniem PoE. Do przełączników dostępowych podłączone

będą kamery, radary itp. (urządzenia IoT). Ważne jest, aby przełączniki

wyposażone były w porty uplinkowe o odpowiedniej szybkości,

umożliwiające transmisję całego pasma agregowanego. W systemach VSS

większość transmisji przebiega jednokierunkowo, w kierunku rejestratora

i stacji klienckich. Przy obliczaniu wartości potrzebnego pasma należy

pamiętać, że kamera generuje dwa strumienie: jeden na potrzeby rejestracji

i obrazu wyświetlanego w pełnej rozdzielczości, drugi natomiast

na potrzeby obrazu wyświetlanego w podziale. Dodatkową trudność

stwarza konfiguracja z wieloma stacjami klienckimi. Wówczas należy

zdefiniować, czy transmitujemy sygnał jako unicast – jeden strumień

do jednego odbiornika, czy multicast –do grupy odbiorców.

Warstwa agregująca budowana jest z bardziej zaawansowanych i szybszych

przełączników i zbiera duże ilości danych z urządzeń dostępowych.

Stosujemy przełączniki w warstwie L2 dostarczające pakiety w warstwie

drugiej do innego urządzenia. Pakiety przekazywane są bezpośrednio

do interfejsu Ethernet (na podstawie adresu MAC), dzięki zastosowaniu

protokołu ARP (Address Resolution Protocol).

179

Warstwa Core wyposażona jest w najbardziej zaawansowane przełączniki

umożliwiające bezpieczne podłączenie do innych sieci. Stosowane

są przełączniki w warstwie L3 przekazujące między sobą informacje,

tzw. tablice routingu, aby poszczególne routery znały dostępne trasy.

Gdy pakiet osiąga ostatni przeskok, używa się protokołu ARP do ustalenia

adresu MAC interfejsu fizycznego i następnie przekazuje do niego pakiet.

Wymiana informacji odbywa się z wykorzystaniem dynamicznych

protokołów routingu, jak RIP, OSPF, rzadziej IS-IS. Administrator może

konfigurować statyczne trasy routingu. Dzięki temu, że urządzenia

te operują na warstwach wyższych modelu ISO/OSI, poza standardowym

przełączaniem można instalować w nich moduły odpowiadające za:

− łączność z sieciami WAN,

− zaporę ogniową,

− wykrywanie włamań (IDS),

− analizę ruchu sieciowego.

Przy wyborze przełączników wielowarstwowych należy kierować się:

1. gwarancją ciągłości działania:

− wysoki współczynnik MTBF,

− szybka zbieżność interfejsów,

− architektura nieblokowana pod pełnym obciążeniem,

− aktualizacja oprogramowania w trakcie pracy.

2. modularnością:

− wymiana modułów sprzętowych w trakcie pracy urządzenia,

− modułowa budowa oprogramowania,

− uniwersalne porty sieciowe (Unified port).

Bezpieczeństwo sieci zależy w dużej mierze od świadomego

administratora. Urządzenia sieciowe udostępniają narzędzia optymalizujące

pracę przełączników i zwiększające bezpieczeństwo transmisji

oraz urządzeń. Poniżej wypisane technologie reprezentują narzędzia, które

powinny być wykorzystywane w bezpiecznych sieciach.

QoS – oznacza w języku polskim jakość usługi. Według definicji to „całość

charakterystyk usługi telekomunikacyjnej stanowiących podstawę

do wypełnienia wyrażonych i zaspokajanych potrzeb użytkownika

tej usługi”. W przypadku routerów funkcja QoS zapewnia stabilne

połączenie wszystkim użytkownikom sieci. Priorytetyzacja pakietów

pozwala na to, by żadne z urządzeń podłączonych do routera

180

nie wykorzystywało całej przepustowości łącza, dzięki czemu

inne nie zostaną odcięte od internetu.

STP/RSTP, PVST/PVST+, MSTP – protokoły odgrywające ważną rolę

w budowaniu redundantnych sieci wykorzystujących nadmiarowe

połączenia z innymi przełącznikami. Dzięki nim zapobiega

się występowaniu pętli przełączania, co zwykle kończy się koniecznością

restartu urządzenia.

EtherChannel – agregacja wykorzystywana w celu zwiększenia

niezawodności połączenia oraz rozłożenia obciążenia.

VLAN – możliwość utworzenia wirtualnych sieci wydzielonych

dla konkretnych systemów.

SNMP – protokół zarządzający i nadzorujący urządzenia pracujące w sieci,

który dostarcza cennych informacji o stanie infrastruktury sieciowej.

RADISU/TACACS – możliwość zabezpieczenia urządzeń

zgodnie z modelem AAA za pomocą zewnętrznych bazy danych.

Listy ACL – są prostym sposobem na poprawę bezpieczeństwa dzięki

możliwości sekwencyjnego filtrowania pakietów pochodzących zarówno

od urządzeń końcowych, jak i innych. Filtrowanie po adresach IP i adresach

MAC zabezpiecza przed pojawieniem się obcych urządzeń w sieci.

Urządzenia bez prawa łączności są blokowane. Włączanie/wyłączanie

portów zabezpiecza przed niepowołanym podłączeniem obcych urządzeń

do otwartych portów.

Podstawowe wytyczne bezpiecznej konfiguracji sieci:

1. Dostęp administracyjny powinien być zapewniony tylko poprzez

port konsoli zarządzającej lub poprzez wydzielony port znajdujący

się w innej podsieci niż urządzenia VSS. Wydzielony port zapewni

dostęp do wszystkich urządzeń aktywnych oraz uniemożliwi

podpięcie się do funkcji zarządzających osobom niepowołanym.

2. Należy wyłączyć wszystkie niewykorzystywane porty oraz ustawić

w trybie dostępowym. Przypisać do oraz ustawić informowanie

o próbie włączenia portu.

3. W przypadku ringu należy świadomie logicznie określić

trasę komunikacyjną.

4. Wszystkie urządzenia muszą mieć ten sam czas pracy. Należy użyć

serwera NTP do synchronizacji czasu.

181

5. Wszystkie urządzenia bezpieczeństwa muszą pracować

we wspólnej, wydzielonej podsieci. Żadne inne urządzenie

nie może wykorzystywać danej podsieci.

6. Stanowiska nadzoru powinny pracować we wspólnym VLAN-ie

ze wszystkimi urządzeniami. W przypadku podłączenia innych

użytkowników należy umieścić ich w innym VLAN-ie.

7. Funkcję QoS należy włączyć przynajmniej w wartościach

domyślnych.

8. Przypisać adresy MAC stacji końcowych do przełącznika.

9. Ustawić na przełącznikach raportowanie zdarzeń do serwera

SYSLOG.

Najczęściej spotykane topologie sieci

Opisując sieć ethernetową, spotykamy pojęcie topologii logicznej, która

opisuje sposoby komunikowania się hostów za pomocą urządzeń topologii

fizycznej. Topologia fizyczna natomiast opisuje sprzętową realizację sieci

komputerowej, jej układ przewodów, mediów transmisyjnych.

Poza połączeniem fizycznym hostów i ustaleniem standardu komunikacji

topologia fizyczna zapewnia bezbłędną transmisję danych.

Typy topologii fizycznych:

Magistrala – wszystkie elementy sieci są podłączone do jednej magistrali,

„szyny” danych. Magistrala nie zapewnia redundancji. Jej rozłączenie

powoduje utratę części sieci. Utrudnione jest wykrywanie błędów z powodu

nieobecności centralnego systemu zarządzania siecią.

Pierścień – poszczególne elementy są połączone ze sobą odcinkami kabla,

tworząc zamknięty pierścień, zamkniętą formę magistrali. Konfigurując

tego typu połączenia, użytkownik świadomie musi zdefiniować miejsce

przecięcia sieci i trasy komunikacji. Zdecentralizowany system

nadzoru i zarządzania siecią wpływa na wzrost stopnia trudności

wykrywania i usuwania błędów oraz zniekształceń sygnału transmisyjnego.

Mała elastyczność struktury sieciowej sprawia, że modyfikowanie

fizycznego układu sieci jest procesem trudnym i bardziej pracochłonnym

niżeli w przypadku topologii gwiazdy.

Podwójny pierścień – poszczególne elementy są połączone ze sobą

odcinkami, tworząc dwa zamknięte pierścienie. Optymalny układ

182

występuje, kiedy przewody biegną fizycznie różnymi drogami. Podwójny

pierścień charakteryzuje się złożoną diagnostyką sieci, trudną lokalizacją

uszkodzenia, pracochłonną rekonfiguracją sieci. Topologia wymaga

specjalnych procedur transmisyjnych.

Gwiazda – urządzenia podłączone są do jednego punktu centralnego:

koncentratora (koncentrator tworzy fizycznie topologię

gwiazdy, ale logicznie magistralę). Zaletą gwiazdy jest elastyczny układ

struktury okablowania, umożliwiający sprawną jej modyfikację,

scentralizowany nadzór przepływu informacji ułatwiający

kontrolę i lokalizację występujących błędów i zniekształceń sygnału

transmitowanego. Wadą natomiast jest to, że uszkodzenie bądź

wyeliminowanie centralnie zlokalizowanego huba uniemożliwia pracę

dołączonych do sieci węzłów (przepływ danych realizowany jest poprzez

hub, jego awaria blokuje ruch informacji w sieci).

Gwiazda rozszerzona – ma punkt centralny (podobnie do topologii

gwiazdy) i punkty poboczne. W tej topologii każde z urządzeń końcowych

działa jako urządzenie centralne dla własnej topologii gwiazdy. Pojedyncze

gwiazdy połączone są koncentratorami lub przełącznikami.

Hierarchiczna (drzewo) – jest kombinacją topologii gwiazdy i magistrali.

Topologia siatki – oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia

nadmiarowe. Jest to rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których

jest wymagana wysoka bezawaryjność. Topologia ta wymaga

od administratora świadomej konfiguracji ruchu. Jest używana

wtedy, gdy niezbędne jest zapewnienie wysokiej przepustowości,

wysokiego poziomu bezpieczeństwa oraz wyeliminowanie kolizji

sieciowych. Im bardziej te cechy są pożądane, tym więcej połączeń

pomiędzy węzłami musi mieć sieć. Zaletami siatki są: wysoka

niezawodność, brak kolizji w przypadku siatki pełnej, ograniczona liczba

kolizji w przypadku siatki częściowej, uszkodzony element nie wpływa

na pracę sieci w przypadku siatki pełnej, przesył danych wieloma

ścieżkami.

Wybór właściwej topologii zależy od wielkości systemu, wybranego

stopnia zabezpieczeń oraz wymaganego stopnia niezawodności.

183

W dziedzinie sieci transmisyjnej VSS istnieje jeszcze jeden bardzo ważny

aspekt, który wymaga szczególnej uwagi a nie jest oczywisty dla urządzeń

telewizji – logowanie zdarzeń. O ile urządzenia takie jak kamery,

rejestratory lub dekodery środowiska VMS doskonale logują stan pracy,

próby nieprawidłowego dostępu oraz wyświetlają te informacje w logach

systemu, to urządzenia sieciowe pozostają bez nadzoru. Stan sieci

rozpoznawany jest na poziomie fizycznego nadzoru pracy połączenia

pomiędzy urządzeniami, natomiast wszystkie stany logowane

w przełącznikach są poza zasięgiem operatora. Dobrze jeśli dział IT

kontroluje sieć transmisyjną, ale jest ona często wydzielona na potrzeby

systemów VSS, które działają w czasie rzeczywistym i to operator powinien

na bieżąco wiedzieć, co się dzieje w połączeniach. To właśnie w logach

przełączników znajdziemy informacje takie jak przeciążenie sieci, próby

nieautoryzowanego dostępu, informacje o pracy poszczególnych

protokołów. Z punktu widzenia systemu bezpieczeństwa

są to pierwsze informacje o zagrożeniach, dlatego watro

dbać o logi z urządzeń aktywnych.

Bibliografia:

Hikvision White papers.

Materiały techniczne i marketingowe firmy Hikvision.

Norma PN-EN 62676-1-1 Systemy dozorowe CCTV stosowane

w zabezpieczeniach Część 1-1: Wymagania systemowe Postanowienia ogólne.

Norma PN-EN 62676-4 Systemy dozoru wizyjnego stosowane

w zabezpieczeniach Część 4: Wytyczne stosowania.

British Security Industry Association, Planning, design, installation and operation

of CCTV surveillance systems code of practice and associated guidance. Issue 4,

July 2014.

Kim jest Interfach?

Początki działalności firmy sięgają 1988 roku. Dziś firma Interfach jest

bezpośrednim certyfikowanym dystrybutorem największych producentów

z branży systemów zabezpieczeń. Dysponuje kilkoma tysiącami urządzeń

dostępnych od ręki w jej radomskim magazynie. Znajduje się tam sprzęt

m.in. Satel - rodzimej firmy o zasięgu międzynarodowym oferującej

wysokiej jakości stabilne i sprawdzone rozwiązania; Hikvision - światowy,

dynamiczny lider branży zabezpieczeń oraz inne równie znane, takie jak:

184

Roger, Polon Alfa, Optex, Pulsar, Alarmtech, Paradox, Bosch, Ropam,

ATTE, BCS, FAAC.

Głównymi klientami firmy są hurtownie, generalni wykonawcy inwestycji

oraz firmy instalacyjne, z którymi Interfach współpracuje

na preferencyjnych zasadach B2B pod marką Alarmysklep.pl – dystrybucja

Interfach. Przy tego typu współpracy szybkość dostawy ma priorytetowe

znaczenie. Firma wspiera swoich klientów nie tylko merytorycznie,

ponieważ największą wartością Interfach jest kadra działu sprzedaży.

To osoby o wykształceniu technicznym, znający urządzenia

„od podszewki”. Potrafią oni szybko znaleźć wiele odpowiedzi na nurtujące

i nieoczywiste łamigłówki sprzętowe. Nieustannie podnoszą swoje

kwalifikacje poprzez cykliczny udział w szkoleniach. Sami również

organizują szkolenia i warsztaty, głównie dla specjalistów z branży

zabezpieczeń, instalatorów i serwisantów systemów niskoprądowych.

Jaki sprzęt możesz tam znaleźć?

• Systemy alarmowe

Centrale, czujki, obudowy, sygnalizatory, bariery, akcesoria, systemy

bezprzewodowe.

• Telewizja przemysłowa

CCTV, kamery HD, kamery IP, rejestratory.

• Domofony i wideodomofony

Domofony, wideodomofony, wideodomofony IP, elektrozaczepy, zwory, przyciski

• Kontrola dostępu

Manipulatory z czujnikiem kart zbliżeniowych, kontrolery, czytniki, sygnalizatory,

karty zbliżeniowe, breloki.

• Materiały instalacyjne

Przewody, łączniki, reduktory, splitery, uchwyty, wtyki.

• Sieci

Switche, routery, szafy rakowe, akcesoria i osprzęt, przewody, materiały

instalacyjne sieci.

• Sterowanie radiowe

Odbiorniki, piloty, radiowe, sterowanie bram, sterowanie rolet.

• Systemy przeciwpożarowe

Centrale sygnalizacji pożarowej, czujki pożarowe, sygnalizatory, ostrzegacze

pożarowe.

• Akcesoria i pozostałe urządzenia

Zasilacze, akumulatory, przewody.

185

Rozdział 5. Systemy sygnalizacji pożaru – urządzenia

wykrywające zjawiska pożarowe

Piotr Ejma-Multański – Carrier Fire&Security

Niniejszy artykuł stanowi wprowadzenie dla osób nie znających

lub mających jedynie powierzchowne pojęcie o zagadnieniu ochrony

przeciwpożarowej obiektów budowlanych, przy czym skupimy się w nim

na elementach detekcyjnych (czujkach, detektorach), czyli elektronicznych

urządzeniach służących do możliwie wczesnego wykrywania zjawisk

mogących skutkować pożarem, a co za tym idzie – zapobiegających

zniszczeniu części lub całości obiektu, utracie mienia znacznej wartości

i - co najważniejsze - zagrożeniu dla ludzkiego życia.

Omówimy zatem systemy w kolejności od najbardziej rozpowszechnionych

do najmniej znanych – bardziej specjalistycznych. W tym miejscu należy

stwierdzić, że jakkolwiek następują ciągłe zmiany związane z postępem

technologii, a wielu producentów pragnąc się odróżnić od konkurencji

zachwala innowacyjne cechy swoich rozwiązań – niekiedy dość

iluzoryczne, w artykule skupimy się na rozwiązaniach oferowanych

na rynku, „sprawdzonych w boju”, nie zaś na „najnowszych nowinkach”.

Zaczniemy od czujek punktowych – jak sama nazwa wskazuje, urządzenie

tego typu wykrywa dym, ciepło lub np. płomień w punkcie zamontowania

i w jego najbliższej okolicy. Czujki punktowe umieszczone są z reguły

na suficie, rzadziej na ścianach, na określonej wysokości. Najbardziej

popularne są czujki dymu, w których zasadą pomiaru jest analiza powietrza,

które przepływa swobodnie przez komorę analityczną wewnątrz czujki.

W komorze znajduje się element nadawczy – z reguły dioda (czasem dioda

laserowa) oraz odbiornik. Kiedy w powietrzu pojawiają się mikroskopijne

drobiny, na przykład cząsteczki dymu, sygnał odbierany przez odbiornik

zmienia się i czujka przekazuje do centrali systemu wykrywania pożaru

informację o pożarze. Takie czujki są obecnie najbardziej

popularne, a ich walorem jest stosunkowo niska cena. Główną wadą

natomiast jest ich nieprecyzyjność – czujki tego typu niekiedy

„dają się oszukać” i generują fałszywe alarmy. Do przykładowych

czynników zakłócających ich działanie należą między innymi czajnik

elektryczny z gotującą się wodą, duże zapylenie w pomieszczeniu

czy wilgotność. Czujki punktowe dymu są wrażliwe na wilgoć

186

oraz zakurzenie – bardziej zaawansowane urządzenia potrafią „uczyć się”

ignorować powolne zmiany sygnału wynikające właśnie z osadzania

się kurzu, ale dla prawidłowej pracy konieczna jest ich regularna

konserwacja – np. odkurzanie, co wiąże się z koniecznością

dotarcia do każdej czujki.

Dla uniknięcia niektórych z wyżej wymienionych zakłóceń można

zastosować czujkę wykrywającą nagły wzrost temperatury (5-6 °C w ciągu

minuty) lub przekroczenie wartości progowej np. 60 °C. Zasada pomiaru

polega na wykrywaniu zmiany sygnału z elementu termoczułego

(termistora) znajdującego się w czujce. Taka czujka nie zareaguje na parę

z czajnika, zatem dobrze nadaje się do ochrony np. pomieszczeń

kuchennych. W tym przypadku ochrona również jest punktowa – zasięg

urządzenia to nie więcej niż 5 metrów, co wymusza stosowanie większej

liczby czujek dla pokrycia całego pomieszczenia.

Wielu producentów oferuje tzw. czujki wielodetektorowe, w których

w jednej obudowie mamy urządzenia umożliwiające detekcję zarówno

dymu, jak i ciepła. W niektórych czujkach, bardziej zaawansowanych,

sygnały z obu detektorów są przetwarzane i interpretowane łącznie, dzięki

czemu, uzyskuje się zwiększoną odporność czujki na fałszywy

alarm i przyspieszoną reakcję na zadymienie, o ile towarzyszy mu wzrost

temperatury.

Rys. 1. Przykład czujki wielodetektorowej

Warto wspomnieć także o punktowych czujkach tlenku węgla (czadu),

stosowanych nie tyle dla ochrony przed pożarem, lecz głównie w celu

ochrony osób stale przebywających w pomieszczeniu przed śmiertelnym

187

zatruciem. W tym przypadku elementem detekcyjnym jest albo specjalny

żel, albo materiał półprzewodnikowy zmieniający oporność pod wpływem

reakcji z gazem. Takie czujki mają ściśle ograniczony czas życia,

po którym tracą swoją przydatność. Zatem przy zakupie należy się upewnić,

na ile czasu są przewidziane. Najlepsze urządzenia mają nawet

dziesięcioletni okres gwarantowanej skuteczności detekcji.

Nieco rzadziej stosowane

są punktowe czujki płomienia. Reagują

one na pojawienie

się w polu widzenia czujki światła

generowanego przez płomień. Czujka

jest wyposażona w fototranzystory

dostosowane do określonej długości fali

światła. W najprostszych modelach jest

to światło podczerwone, zaś w tych

najbardziej zaawansowanych występuje

połączenie detektorów światła

podczerwonego z ultrafioletowym.

Dla właściwej interpretacji zebranych

danych czujka winna być wyposażona

w zaawansowaną logikę,

pozwalającą na odróżnianie zjawisk

nie pożarowych, takich jak na przykład skok jasności wynikający z otwarcia

pieca lub zmiana nasłonecznienia. Czujki płomienia wymagają bardzo

precyzyjnej kalibracji, ponieważ są wysoce wrażliwe na zakłócenia

optyczne. Są prawie wyłącznie stosowane w przemyśle.

Konserwacja czujek punktowych polega na ich odkurzaniu, gdyż

największym wrogiem czujek optycznych dymu jest kurz, który zbierając

się stopniowo wewnątrz czujki „oślepia” ją. Nowoczesne czujki radzą sobie

z tym do pewnego momentu, odróżniając powolne zmiany sygnału

wejściowego, wynikające właśnie z zakurzenia, od szybkich zmian

powodowanych przez zadymienie. Niemniej kilka razy do roku lub nawet

częściej, o ile w obiekcie występuje duże zapylenie, każda czujka winna

być odkurzona i sprawdzona. W przeciwnym razie czujka może zostać

tak zabrudzona, że zasygnalizuje pożar, pomimo, że go nie ma.

Lepsze czujki są w stanie zasygnalizować zabrudzenie i konieczność

Rys. 2 Ochrona czujką płomienia FF746

188

czyszczenia, a po przekroczeniu progu – blokują się, co jest sygnalizowane

w centrali systemu wykrywania i sygnalizacji.

Zalety systemów punktowych wykrywania pożaru to duża różnorodność

i dostępność na rynku. Ich długoletnia obecność skutkuje tym, że jest bardzo

dużo firm mających doświadczenie w montowaniu i uruchamianiu takich

systemów. Dobrze rozpowszechniona jest wiedza na temat norm i zasad

projektowania systemów tego typu. Inna zaleta systemów punktowych

to względna łatwość montażu oraz możliwość ochrony bardzo dużych

obiektów, dzięki temu, że urządzenia punktowe połączone są liniami

dozorowymi, które w niektórych systemach osiągają długość do 3 km.

Wadą tych systemów jest to, że do ochrony dużych powierzchni potrzeba

wielu czujek, niekiedy zamontowanych wysoko, a konserwacja wymaga

dostępu do każdej z nich. W przypadku obiektu biurowego nie jest

to problemem, ale w przypadku pomieszczeń specjalnych

lub przemysłowych, takich jak stacje transformatorowe, szyby windowe,

hale lub atria, konserwacja staje się trudna i kosztowna.

W sukurs przychodzą nam liniowe systemy detekcji. Przymiotnik „liniowy”

jest wspólny dla kilku różnych technologii detekcji, natomiast opisuje

on dobrze główną właściwość tych urządzeń – detekcję na długim

dystansie. Mamy więc w tej grupie liniowe czujki dymu oraz ciepła.

Liniowa czujka dymu działa na tej samej zasadzie co punktowa, z tym,

że jej nadajnik ma znacznie większą moc, a odbiornik jest od niego

oddalony nawet o 100 metrów.

Rys. 3. Liniowa czujka dymu

189

Sygnał świetlny (najczęściej podczerwień) z nadajnika jest wysyłany

do odbiornika zamontowanego na przeciwległej ścianie chronionego

pomieszczenia. Pojawienie się dymu na trasie powoduje przecięcie wiązki

światła i wywołuje alarm. Zaleta tej czujki to możliwość ochrony dużych

przestrzeni oraz montażu na ścianach, co ma duże znaczenie w obiektach

wysokich lub niedostępnych. Kilku producentów oferuje czujki, w których

zarówno nadajnik jak i odbiornik znajdują się w tej samej obudowie.

W komplecie z czujką dołączany jest reflektor, tj. powierzchnia odblaskowa

specjalnej konstrukcji, którą montuje się precyzyjnie na przeciwległej

ścianie. Światło z nadajnika odbija się od reflektora i wraca do czujki.

Występuje też wersja, do której można zastosować dwa reflektory

ustawione pod kątem, dzięki czemu wiązka wędruje po obwodzie trójkąta.

Wygoda przy tej czujce polega na tym, że zasilanie i sterowanie prowadzi

się tylko do jednego punktu, zaś utrudnieniem jest konieczność

precyzyjnego ustawienia reflektora. Wrogiem czujek tego typu

jest przesłonięcie wiązki, lub oślepienie obcym źródłem światła. Większość

czujek sygnalizuje takie zakłócenie jako awarię, nie wywołując alarmu,

niemniej jasne jest, że czujek liniowych dymu nie można stosować między

regałami magazynu wysokiego składowania, gdyż pracujące tam wózki

i windy ciągle przecinałyby wiązkę pomiarową. Trzeba też dopilnować,

by miejsca montażu czujek i reflektorów/pryzmatów były stabilne –

ewentualne drgania, np. blaszanej ściany mogą skutkować utratą

kalibracji i zgłaszaniem usterek przez czujkę. Liniowe czujki dymu nadają

się do ochrony pustek i sklepień, atriów czy hal.

Z racji wrażliwości na światło nie nadają one się do stosowania na zewnątrz.

Inną kategorią czujek liniowych są liniowe czujki ciepła, w których

elementem wykrywającym nadmierny wzrost temperatury jest przewód

sensoryczny. W tym przypadku również mamy do wyboru klika rodzajów

urządzeń. Najprostszą i najtańszą – co nie znaczy, że najgorszą – jest czujka

nazywana cyfrową, co wynika z dosłownego tłumaczenia angielskiego

określenia digital. Nie chodzi tu jednak o sposób transmisji,

tylko o dwustanowość: czujka może mieć tylko dwa stany – normalny

lub alarm. Przewód sensoryczny zawiera dwie żyły

umieszczone we wspólnej osłonie, oddzielone od siebie izolacją.

Żyły są lekko skręcone, co powoduje, że występuje między nimi

naprężenie. W przypadku, gdy temperatura otoczenia kabla w którymś

miejscu przekroczy temperaturę progową, izolacja wewnętrzna ulega

190

stopieniu, a naprężone żyły zostają w tym miejscu zwarte, co wywołuje

alarm. Kabel można podłączyć do modułu wejścia systemu wykrywania

pożaru. Wówczas wiemy jedynie, że gdzieś na trasie kabla temperatura

graniczna została przekroczona. Aby mieć możliwość zlokalizowania

miejsca pożaru, należy zastosować dodatkowy analizator, który

na wyświetlaczu pokaże odległość miejsca zwarcia w metrach.

Po zadziałaniu, kabel sensoryczny nie nadaje się do użytku, a uszkodzony

fragment należy wyciąć i zastąpić nowym, dokładnie tego samego rodzaju.

Zalety tej czujki to niski koszt. Przewód jest oferowany w rolkach po 100,

500 albo 1000 metrów, co pozwala na ochronę nawet kilku kilometrów

instalacji. Wadą jest strategiczna konieczność doboru odpowiedniego

do temperatury zadziałania przewodu sensorycznego – od 88 do ok. 200°C,

a także fakt, że alarmu nie da się tak po prostu skasować (stąd też inna nazwa

– niekasowalna), uszkodzony odcinek trzeba wymienić. Czujka cyfrowa

ciepła świetnie nadaje się do ochrony tras kablowych, taśmociągów,

zbiorników i reaktorów chemicznych, przewodów kominowych

oraz parkingów. Może być montowana na dworze, nawet w obszarach

zagrożonych wybuchem.

Bardziej uniwersalną wersją detekcji liniowej ciepła jest czujka analogowa.

Tu przewód sensoryczny jest jednym bardzo długim (do 500 metrów)

czujnikiem ciepła. Użycie analizatora jest w tym przypadku konieczne,

ponieważ właśnie to urządzenie wykonując stale precyzyjny pomiar

impedancji, wylicza na tej podstawie temperaturę otoczenia na całej

długości przewodu. Miejscowy wzrost temperatury (nie więcej

niż do 100°C) powoduje sygnalizację alarmu wraz z podaniem lokalizacji

na wyświetlaczu analizatora. Inaczej niż przy czujce cyfrowej, zadziałanie

czujki nie wymaga jej zniszczenia, a zatem po zadziałaniu czujka może

być „skasowana” i przywrócona do dalszej pracy. Naturalnie nie wolno

dopuścić do przepalenia przewodu sensorycznego, wówczas także

konieczna będzie wymiana uszkodzonego odcinka i ponowna kalibracja.

Tą czujkę, łatwiej niż poprzednią, można dopasować do wymagań obiektu.

Temperaturę zadziałania można regulować, a dodatkowo można ustawić

tzw. alarm ostrzegawczy. Ponadto, analizator zasygnalizuje ewentualne

uszkodzenie przewodu sensorycznego – zwarcie lub przerwanie. Minusem

tej technologii detekcji jest większa wrażliwość na zmiany temperatury:

nie nadaje się ona do stosowania tam, gdzie chroniony obszar ma różne

191

temperatury. Zalecana jest do ochrony tuneli i miejsc, w których cyfrowe

czujki są niedostatecznie czułe.

Najbardziej precyzyjną liniową czujką ciepła jest czujka światłowodowa,

w której przewodem detekcyjnym jest „zwykły” światłowód. Nadajnik

wysyła sygnał świetlny o określonej charakterystyce, zaś odbiornik

wykrywa zmiany sygnału spowodowane zmianą współczynnika odbicia

światła, będącą skutkiem zmiany temperatury otoczenia. Zalety

tej technologii to największa dokładność detekcji oraz możliwość

monitorowania rozkładu temperatur w różnych częściach przewodu

detekcyjnego. Minusem jest bardzo wysoka cena analizatorów

i ograniczony zasięg (maksymalnie 500 metrów) oraz większa trudność

wymiany uszkodzonych odcinków.

Do ochrony obiektów, pomieszczeń lub przestrzeni trudnodostępnych albo

zagrożonych, coraz częściej stosuje się systemy zasysające wykrywania

dymu. Zasada pomiaru i wykrywania dymu jest podobna jak w czujce

optycznej dymu ale detektor (dodajmy, że dużo czulszy i wyposażony

w zaawansowaną logikę przetwarzania danych) umieszczony jest w osobnej

obudowie, do której zasysane jest powietrze z obiektu dozorowanego przez

rurociąg próbkujący, rozprowadzony po dozorowanym pomieszczeniu

lub obiekcie. Czujka zasysająca działa zatem jak odkurzacz, który wciąga

powietrze i cały czas zasysane powietrze analizuje pod kątem obecności

dymu. Rurki produkujące posiadają otwory, przez które zasysane jest

powietrze. W niektórych przypadkach do tych otworów

montowane są elastyczne rurki zwane kapilarami, które mogą

być wprowadzane przez strop do wnętrza dozorowanego pomieszczenia

lub przez obudowę urządzenia.

Zalety detektorów zasysających to w szczególności możliwość ochrony

pomieszczeń wysokich, trudnodostępnych, albo w ogóle niedostępnych,

takich jak: magazyny wysokiego składowania, szafy serwerowe, kanały

kablowe wysokiego napięcia, sale operacyjne, szyby windowe, czy stacje

transformatorowe. Rurociąg umieszczony w strefie niebezpiecznej

lub niedostępnej przenosi powietrze do detektora zamontowanego

w pomieszczeniu bezpiecznym, z łatwym dostępem dla obsługi. Dzięki

temu konserwacja systemu może być wykonywana bez przerywania pracy

dozorowanego obiektu.

192

W zakładach karnych powietrze z cel jest zasysane przez otwory

próbkujące, których więźniowie nie mogą zniszczyć. W obiektach

zabytkowych, sakralnych, czy w salach koncertowych, przezroczyste

kapilary prowadzone na przykład wzdłuż oświetlenia pozwalają

na dyskretną detekcję, nawet w najwyższych partiach pomieszczenia.

Dzięki możliwości stosowania na rurociągach próbkujących różnego

rodzaju filtrów, pułapek wodnych, czy grzałek, systemy zasysające można

również stosować w obiektach specjalnych, takich jak: tartaki, sortownie

śmieci, chłodnie przemysłowe lub mroźnie.

Główna zaleta wynika z ich konstrukcji i bazuje na tym, że punkt dostępu

dla konserwacji systemu zasysającego jest wygodny i bezpieczny,

natomiast rurociąg może podlegać okresowemu czyszczeniu po odłączeniu

od detektora. Wadą jest skomplikowany sposób obliczania rozmieszczenia

rurociągów, a co za tym idzie, liczba fachowców jest dużo mniejsza niż przy

systemach punktowej detekcji. Ponadto detektory zasysające mają

ograniczoną zdolność precyzyjnej lokalizacji miejsca zadymienia.

Chcąc podsumować zagadnienie dotyczące urządzeń wykrywających

zjawiska pożarowe, należy stwierdzić, że nie ma jednej, uniwersalnej

techniki detekcji, gdyż każda z opisanych propozycji może znaleźć

zastosowanie w nowoczesnym systemie wykrywania i sygnalizacji pożaru.

193

Rozdział 6. Detekcja zasysająca a wczesna detekcja dymu

Tadeusz Markiewicz – Quality07 Sp. j.

Większość osób kojarzy detektory dymu oparte na rurkach zasysających

z wczesną detekcją dymu, czyli z bardzo czułymi systemami często

napiętnowanymi mianem tak czułych, że powodujących fałszywe alarmy.

Tymczasem detektory te mają więcej zastosowań w przypadkach

niewymagających czułości większej niż punktowe lub liniowe czujki dymu,

tj. o czułości zwykłej w ramach klasy C. Niemniej detektory zasysające,

nawet przy tej samej czułości każdego z otworów, mogą reagować na dym

szybciej niż czujki punktowe lub liniowe w tej samej klasie. Cechami

umożliwiającymi szybszą reakcję na dym przy potencjalnie tej samej

czułości każdego z punktów detekcji jest tzw. efekt aspiracji oraz efekt

kumulacji. Efekt aspiracji to nic innego jak podstawa działania detektorów

zasysających, a mianowicie aktywne pobieranie próbek powietrza

przy użyciu pomp wentylatorowych. Dzięki temu żaden otwór wykonany

na orurowaniu detektora nie „czeka” biernie na to, aby dym zawarty

w pobieranym powietrzu dostał się do głowicy detekcyjnej detektora,

jak w przypadku czujek punktowych. Kolejna cecha detektorów

zasysających przyspieszająca ich działanie oparta jest na efekcie kumulacji.

Czujki punktowe wymagają do zadziałania pewnego stężenia dymu, które

wiąże się z odpowiednio rozwiniętym pożarem. Jeśli dymu będzie w miarę

dużo, ale będzie on rozproszony przez choćby wymuszony ruch powietrza

w pomieszczeniu klimatyzowanym lub takim, gdzie mamy przeciąg,

to każda z czujek punktowych może nie zadziałać, ponieważ dym będzie

równomiernie rozrzedzony. W tym samym pomieszczeniu detektor

wykrywający dym poprzez otwory zasysające będzie pobierał z każdego

otworu tę samą ilość dymu, jaką mógłby pobrać detektor punktowy,

ale w przeciwieństwie do tego ostatniego, niewielką ilość dymu

pobraną z wielu otworów skumuluje w głowicy detekcyjnej w ilości

wystarczającej do aktywacji alarmu. Dlatego mimo użycia detektora

zasysającego, zaprojektowanego i zaprogramowanego na czułość w klasie

porównywalnej do czujek punktowych, reakcja detektora

zasysającego na dym będzie mniej narażona na fiasko w sytuacji

rozcieńczenia i rozproszenia dymu pożarowego. Możemy więc

mówić o większej czułości lub o większej skuteczności takich detektorów.

194

Wracając do wątku wielu zastosowań detektorów aspiracyjnych

w obiektach, gdzie wymagana jest niska czułość, należy podkreślić fakt

kosztów serwisowych, które wciąż rosną. Jeśli z jakiegoś powodu miejsce

detekcji jest trudno dostępne, np. ze względu na wysokość, ograniczenia

formalne: trafostacje, rozdzielnie średniego i wysokiego napięcia, wysokie

hale, szyby windowe, podłogi podniesione, sufity podwieszane itp.,

to zastosowanie czujek punktowych poza innymi powodami

jest nieekonomiczne, z punktu widzenia kosztów serwisowych.

Wyobraźmy sobie koszty wyłączenia trafostacji zasilającej dużą fabrykę

w przypadku konieczności konserwacji lub wymiany czujki punktowej

chroniącej to pomieszczenie. Ten sam problem dotyczy pozostałych

wymienionych przypadków, kiedy stosujemy detektory aspiracyjne

nie ze względu na oferowaną przez nie wczesną detekcję, tylko ze względu

na ich zalety związane z konserwacją elementu wykonawczego detekcji,

tj. rurek, oraz możliwości montażu elementu analitycznego poza miejscem

chronionym. Rurki i otwory próbkujące możemy konserwować

bez wchodzenia do miejsca chronionego podobnie jak część zawierającą

filtry i głowicę detekcyjną. Ważnym elementem stawiającym detektory

zasysające ponad czujkami punktowymi jest też duża odporność

na fałszywe alarmy, których powodem może być zapylenie, para wodna

lub opary innych substancji działające podobnie jak dym na reakcję

detektorów, które nie mają filtrów zatrzymujących dymopodobne aerozole.

Rurki i filtry, a w skrajnych przypadkach dodatkowe odstojniki cieczy

oraz automatyczne lub ręczne systemy przedmuchu rurek aspiracyjnych,

są gwarantem braku fałszywych alarmów i minimalnych kosztów

konserwacyjnych systemu detekcji dymu. Jeśli czujka punktowa

lub liniowa ulegnie zabrudzeniu lub uszkodzeniu, a miejsce detekcji

jest pozornie łatwo dostępne, ale znajduje się wysoko pod sufitem hali,

to konserwacja staje się problematyczna. Jeśli elementem detekcyjnym

wiszącym wysoko są rurki, to ich zabrudzenie łatwo wyeliminować przy

użyciu sprężonego powietrza podawanego z poziomu, na którym zaczyna

się orurowanie, czyli najczęściej wysokości od 1,5 do 2 m od ziemi. Dlatego

coraz częściej systemy zasysającej detekcji dymu stosuje się w halach nawet

nie wyższych niż 12 m. W przypadku hal wyższych niż 12 m, gdzie

wytyczne projektowe wymagają co najmniej 2 poziomów detekcji opartych

na czujkach liniowych lub punktowych, pojawiają się dodatkowe

argumenty ekonomiczne, gdyż system zasysającej detekcji dymu staje

się konkurencyjny wobec możliwości zastosowania jednego poziomu rurek

195

w podwyższonej klasie czułości B lub A. Czułości w klasie A lub B

nie osiągniemy czujkami punktowymi lub liniowymi dymu i dlatego muszą

one być instalowane w kilku poziomach generujących na wejściu wyższą

cenę systemu, a potem wyższe koszty serwisowe. Specjalnym przypadkiem

wysokich hal są magazyny wysokiego składowania z regałami stałymi

lub przesuwnymi, w których wytyczne projektowe Stowarzyszenia

Inżynierów i Techników Pożarnictwa (SITP), niemieckiego Związku

Ubezpieczycieli Majątkowych (VdS), Stowarzyszenia Przemysłu

Pożarniczego Wielkiej Brytanii (FIA) i specyfikacja techniczna CEN/TS

54-14 dopuszczają stosowanie tylko detektorów aspiracyjnych w wielu

poziomach detekcji w klasie C lub B. Ma to zastosowanie nawet w halach

o wysokości do 12 m oraz wyższych jako logiczne konsekwencje wcześniej

wymienionych powodów konserwacyjno-serwisowych, a także ograniczeń

technicznych w stosowaniu czujek punktowych lub liniowych w poziomach

znajdujących się między regałami. Poniższa tabela porównuje

najważniejsze wymagania cytowanych wytycznych wobec rozstawu

poziomów detekcji w magazynach wysokiego składowania.

Klasa czułości C lub wyższa

SITP

VdS

FIA

ST

CEN/TS15

Pierwszy poziom detekcji

w regałach na wysokości

8 m

6 m

8 m

6,5 m

Kolejny poziom detekcji

w regałach na wysokości

6 m

8 m

6,5 m

Najwyższy poziom detekcji wg

FIA 25% wysokości regałów, a

nie mniej niż:

(dotyczy detekcji w regałach pod

warunkiem także detekcji pod

sufitem)

X

10 m

od

sufitu

X

Klasa czułości B

SITP

VDS

FIA

ST*

Pierwszy poziom detekcji w

regałach na wysokości

11 m

X

Kolejny poziom detekcji w

regałach na wysokości

10 m

X

15

Na dzień publikacji tego artykułu specyfikacja techniczna CEN/TS* zawierająca

wytyczne dla magazynów wysokiego składowania nie ma rangi normy polskiej.

196

Kolejnym przypadkiem stosowania zasysającej detekcji dymu są szyby

windowe, które nie wymagają wczesnej detekcji dymu, lecz mają

ograniczoną dostępność do szybu zajętego przez klatkę windową. Ponadto

dużym kosztem serwisowym jest konieczność obecności dozoru

technicznego systemu windy przy pracach wewnątrz szybu windowego.

Kolejnym powodem są nie dedykowane wytyczne, których brak dla tego

typu zastosowań, lecz wytyczne dotyczące innych czujek eliminujące

możliwość ich założenia na wysokości powyżej 12 m i w odległości poniżej

0,5 m od niektórych urządzeń oraz zakaz wieszania czujek punktowych

w miejscach, gdzie dym nie może się kumulować, czyli w miejscach innych

niż sufit. Klatka windowa znajduje się w odległości mniejszej niż 0,5 m

od ścian i sufitu windy i dlatego uniemożliwia zamontowanie czujek

punktowych nawet na suficie windy. Ograniczenia dotyczące

czujek punktowych nie dotyczą rurek systemu zasysającej detekcji dymu

dzięki efektowi aspiracji i kumulacji, które towarzyszą tym urządzeniom.

Możliwości detektorów zasysających

Jeśli chodzi o szyby windowe i inne przypadki, gdzie detektory zasysające

chronią pomieszczenia inne niż te, w których wisi jednostka wykonawcza,

należy zawsze uwzględnić możliwą różnicę ciśnień. Detektory zasysające

mają czujniki przepływu, które umożliwiają monitorowanie stanu rurek

aspiracyjnych poprzez pomiar przepływającego przez nie powietrza.

Aby czujniki przepływu mogły pracować prawidłowo, nie może dochodzić

do zbyt dużej różnicy ciśnień pomiędzy pomieszczeniem, w którym wisi

orurowanie, czyli np. szybem windowym, a pomieszczeniem, w którym

dokonuje się analiza dymu i przepływu powietrza. Różnice ciśnień, nawet

okresowe lub chwilowe, mogą spowodować efekt spadku przepływu

lub jego wzrostu, co detektor odbierze jako uszkodzenie orurowania,

a w skrajnym przypadku nastąpi zmiana kierunku przepływu powietrza

i brak możliwości wykrywania dymu. Dlatego wszystkie detektory

zasysające, nawet te, które mają dwa lub więcej elementów detekcyjnych

z dedykowaną rurką zasysającą, są wyposażone w jeden wylot obsługujący

rurkę do wyrównywania ciśnienia pomiędzy obudową detektora

i pomieszczeniem chronionym. Z tego powodu chroniąc zdalne

pomieszczenie, należy bezwzględnie stosować orurowanie wyrównujące

ciśnienie i nie używać w detektorach dwu- lub wielorurowych

każdej z rurek do zabezpieczenia więcej niż jednego pomieszczenia

zdalnego. Inaczej mówiąc, jeśli detektor ma tylko jedno wyjście na rurę

197

do wyrównania ciśnienia, może chronić tylko jedno pomieszczenie zdalne.

Za tą zasadą przemawiają też wytyczne wymagające, aby w przypadku

uszkodzenia detektora nie wypadła z detekcji więcej niż jedna strefa

pożarowa. Elementy detekcyjne znajdujące się w detektorach zasysających

często przez uproszczenie nazywane są czujkami i to uproszczenie skłania

projektantów do traktowania detektorów mających dwa lub więcej

elementów detekcyjnych do nazywania ich centralkami i stosowania

ich jako takie. Niestety detektory zasysające nie są centralami pożarowymi,

a ich głowice detekcyjne nie są w rozumieniu prawa czujkami,

więc bez względu na to, ile dany detektor ma głowic, wciąż jest on jednym

detektorem, a żaden z jego elementów detekcyjnych nie jest

czujką i nie może zabezpieczać oddzielnej strefy pożarowej

lub ciśnieniowej. Poza tym detektory, które mają jedną głowicę,

ale np. 2–4 rurki zasysające też nie są detektorami przeznaczanymi

do ochrony 4 stref pożarowych lub ciśnieniowych, a żadna z rur nie może

być traktowana jako oddzielna czujka lub strefa detekcyjna, gdyż detektor

nie odróżnia, z której z nich pochodzi dym. Wyjątkiem w tym

przypadku są detektory modułowe Stratos ML dystrybuowane w Polsce

przez firmę Quality07.com.pl. Detektory modułowe w każdym z modułów

detekcyjnych mają element detekcyjny, rurkę zasysającą i rurkę

do wyrównania ciśnienia. Dzięki temu, mimo że mówimy o jednym

detektorze, który jest w pewnym sensie minisystemem, to możemy używać

go do wielu stref pożarowych lub ciśnieniowych. Mimo że każdy

z elementów detekcyjnych jest połączony z centralnym wyświetlaczem

pełniącym rolę „Mastera” dla maksimum ośmiu modułów detekcyjnych,

to nawet w przypadku zerwania połączenia każdy z modułów detekcyjnych

jest niezależny w pełnieniu funkcji detekcyjno-alarmowej pod warunkiem

posiadania indywidualnego zasilania, na które jest zaprojektowany. Poza

tym budowa modułowa detektora Stratos ML może zwiększyć

zasięg i wydajność systemu detekcji w przypadku wysokich hal.

W detektorach wielorurowych konieczność rozejścia się rurkami na boki,

aby utworzyć rzędy detekcyjne pod sufitem hali, generuje dużą liczbę rurek

pasywnych. Rurki pasywne to te, które znajdują się pod sufitem, a nie mają

otworów próbkujących (patrz rys. 1.):

198

Rys. 1. Układ tradycyjny z rurkami pasywnymi

W detektorach modułowych zamiast tworzyć rurki pasywne na dużej

wysokości, z wykorzystaniem drogich rurek aspiracyjnych, rozsuwamy

moduły przy użyciu taniego przewodu pożarowego instalowanego

w komfortowych warunkach wysokościowych np. 1,5 m. (patrz rys. 2.).

Rys. 2. Układ detektora modułowego Stratos ML bez rurek pasywnych

Tym, co odróżnia detektory Stratos ML od pozostałych detektorów

obecnych na rynku, jest oczywiście wspomniana modułowa budowa, która

umożliwia tworzenie układu zwartego lub układu rozproszonego,

składającego się z jednego lub wielu elementów detekcyjnych.

Każdy z modułów może pracować jako niezależny detektor, a połączenie

ze stacją obsługową wyposażoną w kolorowy wyświetlacz TFT

tworzy się przez użycie szybkozłączy (w przypadku układu zwartego)

lub kabli (w przypadku układu rozporoszonego, jak na rys. 2.

199

Niezależna detekcja każdego z modułów detektora Stratos ML jest możliwa

dzięki oddzielnej laserowej głowicy dymu, niezależnej pompie powietrza,

procesorowi i rejestrowi 100 tys. zdarzeń oraz zestawowi trzech

przekaźników alarmowych i dwóch wejść sterowniczo-monitorujących.

Poza tym jeśli moduły są połączone w pętlę, jest to na tyle bezpieczne,

redundantne i certyfikowane połączenie, że moduły mogą wykorzystać

możliwość pracy rozproszonej ze współdzieleniem przekaźników

alarmowych między nimi. Dzięki temu alarm pożarowy z jednego modułu

może być aktywowany przekaźnikiem alarmowym innego

modułu detekcyjnego lub wyświetlacza. W połączeniu z centralną stacją

obsługową, nazywaną też modułem wyświetlacza, dwa moduły detekcyjne

tworzą detektor redundantny, którego na rynku nie oferuje nikt inny.

Taka redundancja ułatwia także stworzenie koincydencji w celu

niezawodnego sterowania procesami gaszenia gazem lub mgłą wodną.

Pojęcie redundancji dotyczy dublowania wszystkich elementów

alarmowych dla zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa

przy minimalnych kosztach, a koincydencja to pojęcie opisujące funkcje

eliminacji fałszywych alarmów poprzez generowanie alarmu pożarowego

lub aktywacji procesów automatycznego gaszenia od alarmów z dwóch

niezależnych elementów wykrywających pożar.

Rys. 3. Detektor modułowy Stratos ML w wersji redundantnej

i rozproszonej

200

Kolejną funkcją detektorów zasysających, która wyróżnia je od innych

detektorów dymu, jest możliwość dostosowania czułości do zmieniających

się warunków otoczenia. Większość detektorów na rynku ma funkcję

dzień/noc, dzięki której można ustawić dwa różne poziomy czułości, jedną

dla dnia i drugą dla nocy. Dniem nazywamy okres aktywności ludzkiej,

a nocą okres, kiedy chroniony obiekt jest, nazwijmy to, pusty. Każda

aktywność ludzka podnosi poziom zadymienia tła i dlatego w ciągu dnia

czułość powinna być niższa, a w nocy wyższa. Lub inaczej sprawę ujmując,

aby zachować jednakową czułość w ciągu dnia i w nocy, nocą musimy mieć

inne nastawy detektora niż w dzień. Jako że w tygodniu mamy dni wolne

od pracy, to weekendy lub święta uznawane są jako okres nocy nawet

w godzinach dziennych. Dlatego większość detektorów zasysających

wymaga zaprogramowania kalendarza tygodniowego.

Niestety na tym kończą się możliwości większości detektorów dostępnych

na rynku i w przypadku świąt wypadających w tygodniu oraz w robocze

weekendy detektory wymagają ręcznego sterowania lub działają

nieprawidłowo. Wyjątkiem są detektory marki Stratos Airsense, w tym

popularne detektory Micra, HSSD2 i ML, które mają opatentowaną

technologię automatycznego rozpoznawania dni wolnych od pracy, czyli

ClassiFire®. Funkcja ta zwana sztuczną inteligencją zapewnia

też detektorom grupy Airsense jako jedynym na świecie właściwość

adaptowania progów alarmowych do zmian zadymienia w cyklach

sezonowych, nie tylko dobowych. Jak wiemy, smog i upały w ciągu roku

znacznie podwyższają poziom zadymienia tła i zwykły detektor w takiej

sytuacji staje się zbyt czuły lub po prostu powoduje fałszywy alarm.

201

Rys. 4 pokazuje różnicę w nastawach zwykłego detektora w porównaniu

z detektorem Stratos Airsense. Flaga zielona pokazuje adaptacyjne

zachowanie się detektora Stratos, który w różnych porach roku zmienia

widocznie pozycję progów alarmowych, reagując na podniesienie

lub spadek dymu tła, a flaga czerwona pokazuje możliwe zachowanie

pozostałych detektorów dymu, w tym też punktowych i liniowych, które

mogą spowodować fałszywy alarm w przypadku zbyt czułych nastaw,

chyba że zostaną na stałe zaprogramowane na niską czułość, aby uniknąć

fałszywego alarmu kosztem szybkiej reakcji na pożar w okresach,

gdy dym tła jest niski.

Rys. 4. Funkcja ClassiFire® – adaptacja progów alarmowych zapewniająca

stałą czułość detektora przez cały rok nawet przy zmianie zadymienia

tła (dymu odniesienia)

202

Inne cechy detektorów

zasysających to odporność

na silne zabrudzenie, wilgoć

lub niską temperaturę.

Ta ostatnia cecha umożliwia ich

stosowanie w mroźniach nawet do

–40°C i w pomieszczeniach

nieogrzewanych. Najczęściej

odporność na skrajne temperatury

dotyczy rurek i akcesoriów takich

jak grzałki powietrza, a jednostka

analityczna montowana

jest w miejscu ułatwiającym

komfortowy serwis i wymianę

filtrów. Patrz rys. 5.

Rys. 5. Detektor z grzałką

i odstojnikami wody

Tutaj należy wspomnieć o funkcji monitorowania stanu zabrudzenia filtra,

która występuje w nielicznych detektorach na rynku. W detektorach,

w których nie ma możliwości monitorowania stanu zabrudzenia filtra, czyli

w mających tylko filtr zewnętrzny, w miarę brudzenia się filtra spada

przepływ powietrza i automatycznie zmniejsza się też czułość detektora,

aż do ponownej wymiany wkładu filtra. W detektorach, które mają filtry

wewnętrzne i monitorowane na poziom zabrudzenia, powietrze dostające

się do głowicy detekcyjnej nie przechodzi w 100% przez filtr i dzięki temu

zabrudzenie filtra nie wpływa na spadek przepływu, a tym samym alarm

niskiego przepływu. Tymczasem w detektorach Stratos sztuczna

inteligencja ClassiFire® dodatkowo kompensuje automatycznie czułość

detektora w miarę zapełniania się filtra, aby zachować stałą czułość

w czasie pracy detektora. Każdy spadek przepływu może być więc

powodem zmiany czułości detektorów, dlatego istotne jest dbanie o stan

orurowania, które w obiektach brudnych, jak np. sortownie śmieci lub

mroźnie, może się z czasem zatykać. Dlatego w detektorach zasysających

w takich zastosowaniach wykorzystuje się specjalne spirale do pogrzebania

orurowania, co chroni otwory i rury przed oszronieniem, zwłaszcza

203

w małych mroźniach, gdzie nadmiar wilgoci nie ma gdzie się rozłożyć

i tworzy wysoką warstwę cieplejszego powietrza pod sufitem, co grozi

wytracaniem się nadmiaru wody w postaci szronu. W sortowniach

natomiast sadza i inne tłuste osady mogą być powodem zatkania otworów

lub zabrudzenia wnętrza rur, dlatego pomocne są specjalnie przystosowane

do współpracy z detektorami automatyczne systemy przedmuchu

orurowania. W szczelnych obudowach takich systemów może być też

miejsce na detektor zasysający chroniony przed wilgocią i brudem.

Obudowę taką nazywa się Specjalnie Przystosowaną Obudową

Konserwacji Orurowania, czyli w skrócie SPOKO. SPOKO zapewnia

spokój użytkownika końcowego, który nie musi ponosić wysokich kosztów

ręcznej, okresowej konserwacji orurowania.

W obiektach cennych, gdzie stosuje się dodatkowo systemy

automatycznego gaszenia, często problemem jest możliwość dostania

się do chronionego pomieszczenia dymu z zewnętrz. Przy wysokiej

czułości, jakiej wymagają tego typu obiekty, istnieje duże ryzyko

wyzwolenia gazu gaszącego, jeśli dym dostanie się przez czerpnie

powietrza klimatyzacji budynkowej. W takiej sytuacji detektory zasysające

mają rozwiązanie, które chroni od fałszywych alarmów. Jest nim funkcja

detektora referencyjnego zwanego też detektorem odniesienia.

Wykorzystanie tej funkcji wymaga stworzenia sieci co najmniej dwóch

detektorów. Mały detektor wiesza się na wlocie powietrza w kanale

wentylacyjnym czerpni. Detektor sterujący gaszeniem w pomieszczeniu

cennym monitoruje stan dymu w detektorze referencyjnym i nie reaguje,

jeśli dostanie sygnał od detektora odniesienia o obecności dymu na wlocie

powietrza do kanału wentylacyjnego. Jeśli niezależnie od tego dym pojawi

się też wewnątrz np. serwerowni lub archiwum, detektor chroniący

to pomieszczenie zadziała, gdyż inteligentnie odejmie wartość dymu

wykrytego na wlocie od tego wewnątrz i różnica będzie dodatnia.

Oczywiście jest to funkcja wymagająca współpracy dwóch detektorów

pracujących w sieci jako Slave i serwera, którym jest komputer

z oprogramowaniem SenseNET lub tzw. moduł kontrolny, czyli rodzaj

centrali do zarządzania dużą liczbą detektorów zasysającej detekcji dymu.

Dzięki połączeniu detektorów zasysających w bezpieczniej sieci RS-485

możliwe jest też centralne wizualizowanie wielu detektorów na mapach

obiektu i łatwe analizowanie stanu detektorów oraz ich centralne

programowanie. Możliwość sieciowania mają też zasilacze wymagane

204

do zasilania detektorów aspiracyjnych. Przykładem takich urządzeń jest

np. zasilacz Q07-KBZB-40. Do wizualizacji sieci takich zasilaczy służy

aplikacja Monitor. Detektory Stratos jako jedyne na rynku mają także

funkcję oszczędności energii. Dzięki monitorowaniu w detektorze dwóch

stanów zasilacza detektor w sytuacji awarii zasilania 230 V lub awarii

akumulatorów zmniejsza pobór prądu poprzez zmniejszanie prędkości

zasysania i tym samym wydłuża czas pracy awaryjnej, dając ekipie

serwisowej więcej czasu na usunięcie usterki zasilania. W epoce zagrożenia

terrorystycznego ważną zaletą opisanych powyżej detektorów jest też

możliwość zabezpieczenia ich przed nieautoryzowanym dostępem

do ustawień programowych oraz wnętrza. Tu ponownie przoduje Stratos,

który jako jedyny produkt na rynku ma mechaniczne zabezpieczenie przed

otwarciem stalowej obudowy detektora. Jest to zamek na klucz. Ponadto

pomocny jest czterocyfrowy PIN chroniący konfigurację ustawień

detektora przed nieautoryzowaną zmianą oraz stycznik otwarcia obudowy

w detektorze Stratos ML. Ten ostatni ostrzega użytkownika systemu przed

każdą próbą dostania się do wnętrza detektora, a dodatkowy stycznik próby

wymiany filtra jest dopełnieniem procedur bezpieczeństwa.

W bezpiecznym użytkowaniu detektora przydatne jest też posiadanie

w standardzie dużego rejestru zdarzeń, dzięki któremu możemy

przeanalizować pracę detektora nawet do miesiąca wstecz od dnia

połączenia się z nim. W rejestrze możemy prześledzić stan dymu

i przepływu powietrza, a nawet temperaturę płyty głównej detektora.

Dlatego minimalny rejestr zdarzeń to ok. 20 tys., a optymalny to 100 tys.

Rys. 6. Rejestr.

205

O firmie

Firma Quality07 T.M. Markiewicz Sp. J. już od 14 lat dostarcza klientom

zaawansowane detektory i systemy detekcji dymu.

Zajmujemy się zabezpieczaniem i projektowaniem systemów dla obiektów,

gdzie liczy się wiedza ekspercka. Nasza kadra posiada bogate

doświadczenie w projektowaniu, szkoleniu oraz realizacji zadań w zakresie

liniowej detekcji dymu.

W ofercie Quality07 znajdują się:

• Systemy zasysające Stratos, ASD,

• Liniowe czujki dymu z funkcją detekcji ciepła - Setronic,

• Liniowe detektory ciepła w wykonaniu analogowym, cyfrowym,

światłowodowym oraz pneumatycznym – Alarmline, ProReact,

DETECT, ADW,

• Czujki płomienia z wyjściem VIDEO,

• Miniaturowe gaśnice z gazem NOVEC- AMFE,

• Detektory radiowe ZITON

• Zasilacze pożarowe

Naszą polityką jest wspólne działanie z partnerami w taki sposób,

aby proces inwestycyjny przebiegał gładko i aby życie i mienie

zabezpieczanych obiektów było bezpieczne.

206

Rozdział 7. Blokady drogowe i zapory antyterrorystyczne

jako elementy zapewniania bezpieczeństwa w obiektach

użyteczności publicznej

mgr inż. Jarosław Jaźwiński

CEO – Prezes Zarządu DFE Security Sp. z o.o.

Autor niniejszego rozdziału charakteryzuje zagrożenia zewnętrzne

dla obiektów użyteczności publicznej ze strony pojazdów drogowych

użytych jako narzędzie ataku. Opisuje możliwości zapobiegania tego typu

zdarzeniom i przedstawia rekomendacje do projektowania i wykonywania

systemów zewnętrznego bezpieczeństwa budynków. Firma DFE Security

zajmuje się projektowaniem, dostawą, instalacją oraz konserwacją

zabezpieczeń technicznych w strefach wejść i dojazdu do obiektów. Profil

tej działalności, w nomenklaturze angielskiej, nosi nazwę Entrance Control.

Oferowane przez DFE Security rozwiązania są szyte na miarę potrzeb

klienta. W ofercie firmy znajdują się śluzy osobowe, bramki i furty

dostępowe, rozległe systemy zdalnego zamykania i otwierania obiektów

oraz różne systemy barier antyterrorystycznych. Autor

jest przedstawicielem firmy DFE Security, absolwentem Politechniki

Warszawskiej oraz studiów podyplomowych na kierunku bezpieczeństwo

lokalne i zarządzanie kryzysowe na Wojskowej Akademii Technicznej

w Warszawie.

Wstęp

Poniżej przedstawiono podstawowe zagadnienia dotyczące tematu blokad

drogowych i zapór antyterrorystycznych.

PRZEZNACZENIE – zabezpieczenie i tworzenie stref przyjaznych

dla pieszych w centrach miast, kontrolowanie przepływu ruchu, zarządzanie

ruchem drogowym i ulicznym, zarządzanie dostępem pojazdów do stref

chronionych, ochrona przed atakami terrorystycznymi z użyciem pojazdów.

CEL – zapewnienie bezpieczeństwa na różnych poziomach – od prostych

słupków parkingowych bez określonego poziomu bezpieczeństwa

po atestowane systemy zapór drogowych o najwyższym poziomie

zabezpieczenia (zatrzymanie pojazdów o masie nawet do 30 ton).

ZASTOSOWANIE – obiekty infrastruktury krytycznej, obiekty

ze strefami chronionymi, strefy imprez masowych, ulice i centra miast,

budynki administracyjne i biurowe, prywatne posesje.

207

Podstawy analizy zagrożeń w obiektach

Analiza zagrożeń w obiektach użyteczności publicznej wskazuje

jednoznacznie, że projektowanie systemów zabezpieczeń technicznych

antyterrorystycznych nie może odnosić się jedynie do obszaru wewnątrz

budynków i np. podłożenia bomby. Zamachy terrorystyczne

przeprowadzane przy użyciu pojazdów mechanicznych oraz niezamierzone

wypadki komunikacyjne stanowią zagrożenie dla osób przebywających

wewnątrz oraz w najbliższej okolicy budynków, w tym na ciągach pieszo-

jezdnych.

W nomenklaturze międzynarodowej jako zwyczajową dla tego typu ataku

używa się nazwy HVM (Hostile Vehicle Mitigation) – co można

przetłumaczyć jako ryzyko ataku pojazdami wrogimi. Natomiast

dla urządzeń zabezpieczających przed atakiem używa się nazwy VSB

(Vehicle Standard Barrier) – bariery w standardzie umożliwiającym

skuteczne zatrzymanie pojazdu użytego jako narzędzie ataku.

Jedną z pierwszych norm dla testów zderzeniowych był amerykański

standard oceny DOS (SD-STD-02.1) stosowany od kwietnia 1985 roku

16

.

Istnieje wiele czynników wpływających na analizę ryzyka,

a najważniejszym z nich jest określenie prawdopodobieństwa takie

go zdarzenia ze względu na uwarunkowania polityczne, religijne i rasowe.

W dalszej części tego opracowania przedstawiono analizę sposobów reakcji

prewencyjnych na potencjalne zagrożenie, niezależnie od genezy jego

pochodzenia.

Zastosowanie różnego rodzaju barier antyterrorystycznych ma na celu

zminimalizowanie zagrożenia dla życia ludzkiego oraz zniszczenia

obiektów.

Przykłady zdarzeń z niedalekiej przeszłości, w przypadku których użycie

urządzeń VSB mogłoby zminimalizować efekty ataku, obejmują

następujące miasta:

• Barcelona – w marcu 2016 roku, 13 zabitych, 130 rannych,

• Londyn – w marcu 2016 roku, 5 zabitych, 50 rannych,

• Nicea – w lipcu 2016 roku, 87, zabitych 434 rannych,

16

ASTM International.

208

• Berlin – w grudniu 2016 roku, 12 zabitych, 56 rannych,

• Sztokholm – w kwietniu 2017 roku, 5 zabitych, 15 rannych,

• Londyn – w czerwcu 2017 roku, 5 zabitych, 15 rannych,

• Toronto – w kwietniu 2018 roku, 10 zabitych, 16 rannych

17

.

Zmiany zagrożenia atakami z użyciem HVM obrazuje wykres liczby ofiar

śmiertelnych w stosunku do liczby ataków, z którego wynika, że po roku

2014 nastąpił znaczny ich wzrost.

Rys. 1 Wykres zagrożeń terrorystycznych w wyniku użycia pojazdów

latach 1970-2015 (Materiały szkoleniowe ATG ACCESS)

Warto podkreślić fakt, że stosowanie zabezpieczeń antyterrorystycznych

ma olbrzymie znaczenie prewencyjne i skutecznie zniechęca ewentualnych

zamachowców do przeprowadzania ataku z użyciem pojazdu w miejscu

instalacji tego typu urządzeń. Skuteczne zabezpieczenie to takie, które

zapobiega penetracji, czyli przemieszczeniu się pojazdu poza określoną

linię ochrony. Poniższe rysunki obrazują potencjalną sytuację zagrożenia,

jeśli zastosowane zabezpieczenie nie jest odpowiednie, np. gdy stanowią

je betonowe bloki niezwiązane z podłożem lub nieatestowane bariery

bez certyfikatów albo jeśli bariera została dobrana niewłaściwie

do wielkości zagrożenia. W takich sytuacjach bariera nie zatrzymuje

pojazdu i pozwala na dalsze jego przemieszczenie, co powoduje trudne

17

https://hvmhub.com/

209

do określenia w skutkach niebezpieczeństwo, gdyż nie wiadomo, jak długo

samochód będzie się poruszał i jaką drogę pokona, zanim się zatrzyma.

Rys. 2. Zagrożenie w wyniku zastosowania niewłaściwych zabezpieczeń

(materiały własne DFE Security)

Podstawowe elementy, jakie należy uwzględnić we wstępnej analizie

zagrożenia:

Ze względu na rodzaj obiektu:

• Przynależność do grupy obiektów tzw. infrastruktury krytycznej.

Duże potencjalne zagrożenie ze względu na znaczenie strategiczne,

kluczowe dla funkcjonowania gospodarki, oraz skalę potencjalnych

strat.

• Budynki użyteczności publicznej, takie jak wieżowce mieszkalne

i biurowe, szkoły, centra handlowe, miejsca imprez masowych.

Zagrożenie ze względu na ogromną potencjalną liczbę ofiar.

• Możliwe drogi ataku dla ww. budynków z uwzględnieniem

nie tylko dróg dojazdowych, ale również przyległych parków, dróg

rowerowych i przejść dla pieszych.

210

Ze względu na typ i rodzaj pojazdu, jaki może być użyty jako narzędzie

ataku na dany obiekt:

• Wielkość/masę pojazdu, a co za tym idzie rozpoznanie dróg

dojazdowych w zakresie występowania naturalnych przeszkód,

takich jak np. ograniczona nośność mostów lub wysokość

przejazdów, które mogą w naturalny sposób limitować parametry

pojazdu.

• Maksymalną prędkość możliwą do osiągnięcia w przypadku ataku.

Powinna być określona z uwzględnieniem ukształtowania dróg

dojazdowych, np. obecności łuków drogowych, które

są naturalnymi ograniczeniami prędkości.

1. Historyczne podstawy rozwoju zabezpieczeń drogowych

Pierwsze próby wykorzystywania testowanych zabezpieczeń w postaci

blokad drogowych i zapór antyterrorystycznych zaczęto stosować w USA

na początku lat osiemdziesiątych, co zaowocowało stworzeniem standardu

DOS. Europejskim krajem, który najwcześniej doświadczył traumy w walce

z terroryzmem w XX wieku, jest Wielka Brytania. Powszechnie znanym

i szeroko opisywanym zdarzeniem jest atak bombowy – podłożenie ładunku

w koszu rowerowym w dzielnicy Broadgate Coventry – którego 25 sierpnia

1939 roku dokonała IRA (Irish Republican Army).

Rys. 3. Zdjęcie sklepu Astley’a w Broadgate Coventry po wybuchu bomby

(źródło: https://www.historiccoventry.co.uk)

211

Na przestrzeni lat, w odpowiedzi na różne typy zagrożeń terrorystycznych,

rozwijały się różnorodne metody i powstawały urządzenia zapobiegające

atakom z użyciem pojazdów. W rozmaitych częściach naszego globu

eksperci od zabezpieczeń, inżynierowie i producenci stworzyli podstawy

do klasyfikacji oraz doboru urządzeń na podstawie doświadczeń

oraz analizy potencjalnych zagrożeń.

Współczesne zabezpieczenia muszą odpowiadać aktualnym zagrożeniom –

nie tylko ze strony lekkich pojazdów osobowych, lecz także samochodów

ciężarowych. Dlatego też można zaobserwować ciągły rozwój nowych

rozwiązań technologicznych stosowanych w celu zapewnienia większej

odporności systemów bezpieczeństwa na atak pojazdem.

Teoretyczne podstawy stosowania blokad drogowych i zapór

antyterrorystycznych

Dobór odpowiednich antyterrorystycznych zapór drogowych nie jest

prostym i oczywistym zadaniem. W przypadku spotkania dostawcy

urządzeń z decydentem odpowiadającym za bezpieczeństwo obiektu

powstają zawsze podobne pytania:

a) jakiej masy pojazd może być źródłem zagrożenia?

b) z jaką maksymalną prędkością może się ten pojazd poruszać?

c) jaki jest dopuszczalny zakres penetracji, tzn. jak daleko za linię

blokady może przemieścić się pojazd? Czy penetracja musi

wynosić zero, czy też dopuszczalna jest np. penetracja 1 m?

Jeśli znamy odpowiedzi na powyższe pytania, to finalnie pozostaje

nam jeszcze jedno – ustalić, według której normy wybrać blokadę.

W przypadku pierwszych trzech powyższych pytań, aby mieć pewność

co do właściwie dobranych parametrów określających ryzyko związane

z atakiem HVM, należy zamówić opracowanie inżynierskie wykonane

przez certyfikowanych specjalistów. Aktualna sytuacja w Polsce jest dość

skomplikowana ze względu na deficyt tego typu fachowców. W przypadku

np. Wielkiej Brytanii usługi w tym zakresie są dość powszechne i świadczą

je biura projektowe. Projekty są prowadzone przez inżynierów mających

odpowiednie doświadczenie teoretyczne i praktyczne oraz przeszkolonych

212

w CPNI (Center for the Protection of National Infrastructure –

https://www.cpni.gov.uk/cpni-working-security-professionals). Sytuacja

staje się łatwiejsza, jeśli polskie biuro projektowe wykonujące projekt

obiektu wraz z systemami zabezpieczeń technicznych

i antyterrorystycznych zatrudnia ww. inżynierów z uprawnieniami.

Najczęściej zdarza się tak, gdy biuro projektowe pochodzi z krajów

zachodniej Europy lub USA, gdzie taka praktyka jest na porządku

dziennym, a w ramach zleconej usługi jest to obligatoryjna i integralna

część projektu.

Przy projektowaniu i wykonawstwie systemów zabezpieczeń technicznych

bardzo ważne jest uwzględnienie faktu, że mamy do czynienia z dostępem

do informacji niejawnych, tj. np. do procedury awaryjnego otwarcia

przejazdów dla służb lub lokalizacji i działania sterowników. Ponieważ

informacje niejawne powinny być chronione, firmy uczestniczące

w projekcie powinny mieć poświadczenia bezpieczeństwa

przemysłowego a ich pracownicy – certyfikaty bezpieczeństwa osobowego

odpowiedniego poziomu. Inwestor już na etapie rozpoczęcia projektowania

powinien określić, jakie poziomy informacji niejawnych są wymagane

oraz w których obszarach projektowo-wykonawczych są wymagane.

Aktualne standardy HVM – ograniczenie ryzyka ataku

pojazdami wrogimi

Wielka Brytania norma: PAS 68 i PAS 69

PAS 68 – Wyniki i specyfikacje badań uderzeń dla urządzeń VSB (Vehicle

Security Barriers)

PAS 69 – Wytyczne dotyczące wyboru, instalacji i użytkowania systemów

VSB:

– 6 kategorii pojazdów,

– zakres badanych prędkości uderzenia: 16–112 km/h,

– penetracja mierzona od końca blokady (w standardzie ASTM

pomiar prowadzony jest od początku blokady).

213

Przykład klasyfikacji produktów PAS 68:2013 Bollard

V/7500(N2)/80/90:0.0/3.6 (źródło: https://hvmhub.com)

1

2

3

4

5

6

Obiekt testu

pojazd

(V vehicle)

Masa

pojazdu

(class)

[kg]

Prędkość

uderzenia

[km/h]

Kąt

uderzenia

Penetracja

za linię

bariery

[stopy]

Rozproszenie

odpadków

[stopy]

Klasy pojazdów (class) :

• 1500 kg – samochód osobowy (M1), 2500 kg – 4×4 pick-up (N1G),

3500 kg – furgon (N1), 7500 kg – samochód ciężarowy z 2 osiami

(N2),

• 18 000 kg – ciężarowy z 2 osiami (N3), 30 000 kg – ciężarowy z 4

osiami (N3)

USA /Ameryka Północna i Południowa norma ASTM F2656

ASTM F2656, która zastąpiła normę DOS (K4, K8, K12) i dostarczyła

więcej szczegółów testów niż DOS.

– ASTM (American Society for Testing & Material),

– 6 kategorii pojazdów,

– zakres badanych prędkości uderzenia: 48–100 km/h,

– penetracja mierzona od końca blokady, ocena penetracji „P” 1, 2, 3

i 4.

Przykład klasyfikacji produktów F2656 C7:50-P3

(źródło: https://hvmhub.com)

1

2

3

Kategoria pojazdu

Prędkość uderzenia [mph]

Skala zakresów penetracji

Klasy pojazdów (class):

1100 kg – samochód typ S.C., 2100 kg – samochód typ FS, 2300 kg – pick

up typ PU, 6800 kg – samochód ciężarowy z 2 osiami US typ M, 7200 kg –

samochód ciężarowy z 2 osiami EU typ C7, 29 500 kg – samochód

ciężarowy z 4 osiami typ H

214

Wielkość penetracji:

P1 mniej niż 3 ft (stopy), P2 pomiędzy 3,3 ft a 23 ft, P3 pomiędzy 23 ft

a 98 ft, P4 powyżej 98 ft.

Ogólnoświatowy standard (World Standard): IWA14-1 i 2

IWA14-1 nie neguje poprzednich testów produktów ASTM, DOS

lub standardu PAS 68 i 69. Norma ta ma na celu umiędzynarodowienie

i połączenie poprzednich standardów dla oceny ryzyka wspólnego

dla wszystkich kontynentów HVM.

IWA 14-2 zawiera wskazówki dotyczące doboru, instalacji i użytkowania

barier bezpieczeństwa pojazdów (VSB) oraz opisuje proces tworzenia

wymogów dla potrzeb testów:

– 9 kategorii pojazdów, wynika to przede wszystkim ze specyfiki

konstrukcji pojazdów amerykańskich i europejskich,

– zakres badanych prędkości uderzenia: 16–112 km/h,

– penetracja mierzona od początku blokady,

– pomiary rozproszenia szczątków są pomijane w klasyfikacji

wyników (tabeli), ale są jednak zapisywane w pełnym

raporcie z testów.

Przykład klasyfikacji produktów IWA14-2

(źródło: https://hvmhub.com)

1

2

3

4

5

Obiekt testu

pojazd (V

vehicle)

Masa

pojazdu

(class) [kg]

Prędkość

uderzenia

[km/h]

Kąt

uderzenia

Penetracja za

linię bariery

[inch]

Porównanie kategorii (class) pojazdów – współzależność dla wszystkich

ww. norm.

Zastawienie to pozwala na porównanie wyników testów różnych

norm i stwierdzenie, czy urządzenia proponowane przez różnych

producentów spełniają wymogi przedstawione w koncepcji zabezpieczenia

budynku. Daje to inwestorom dużo większą możliwość doboru

urządzeń od producentów, którzy przetestowali i certyfikowali swoje

wyroby według innych standardów, zależnych od kraju pochodzenia.

215

Rys. 4. Tabela porównawcza norm

(źródło: https://hvmhub.com)

Powyższe tabele oraz opisy mogą być czasami niewystraczające i budzić

wątpliwości co do równoważności urządzeń przez nie sklasyfikowanych.

Dla sprawdzenia, czy urządzenie spełnia wymogi jemu stawiane można

użyć wzoru matematycznego do obliczeń porównawczych wielkości energii

kinetycznej powstającej w wyniku ruchu pojazdu.

216

Energia kinetyczna     



(gdzie jednostki miary to: masa wyrażona w tonach, prędkość –

w metrach/na sekundę)

Przykłady obliczeniowe:

Pojazd: o masie 7,5 t poruszający się z prędkością 50 mph (80km/h) przed

zderzeniem z barierą osiąga następującą wartość energii kinetycznej:

  󰇛  󰇜

   

Pojazd o masie 18 t (autobus) poruszający się z prędkością 32 mph

(50 km/h) przed zderzeniem z barierą osiąga następującą wartość energii

kinetycznej = 1736 kJ (obliczenie według tego samego wzoru).

Jak wynika z powyższych przykładów obliczeniowych, podobna wartość

energii kinetycznej powstaje dla różnych mas pojazdów i różnych

ich prędkości, dlatego też bariera, która była testowana z wynikiem

pozytywnym dla energii kinetycznej dla wartości 1851 kJ, może skutecznie

zatrzymać oba pojazdy o ww. parametrach.

Najczęściej porównywane pojazdy

W poniższej tabeli zaprezentowane zostało zestawienie energii kinetycznej

wyliczone z przedstawionego powyżej wzoru, co pozwala na szybkie

porównanie pojazdów sklasyfikowanych według różnych norm.

Rys. 5. Tabela porównań energii kinetycznej

(źródło: https://hvmhub.com)

217

Wyniki badań i testy wyrobów

Bardzo istotnym elementem w procesie wyboru urządzeń jest uzyskanie

od potencjalnego dostawcy wyników badań wykonanych przez

akredytowaną jednostkę badawczą. Wiele firm informuje, że ma w swojej

ofercie wyroby tzw. engineered solutions, co oznacza, że zostały

one zaprojektowane zgodnie z dobrą praktyka inżynierską, ale nie zostały

przetestowane. W celu przeprowadzenia testów należy wykonać próby

zniszczeniowe różnych kategorii pojazdów, co jest kosztowne, ale daje

gwarancję, że oferowane urządzenie zabezpieczy obiekt w pożądany

sposób.

Rys. 6. Zdjęcia z testów (źródło: materiały marketingowe ATG Access)

Oczywisty jest również fakt, że testy wyrobów są przeprowadzane

w konkretnych warunkach, a montaż barier powinien nastąpić

jako odwzorowanie tych warunków w rzeczywistej instalacji.

Elementy, które mają wpływ na właściwe wykonanie instalacji:

• wykonanie odpowiedniej wielkości fundamentu wraz

z uwzględnianiem klasy betonu oraz ilości i gęstości zbrojenia,

• zachowanie maksymalnej odległości między krawędziami barier,

którą to wartość przyjmuje się na maksimum 1200 mm,

• wykonanie odwodnienia z właściwym spadkiem dla systemów

automatycznych i półautomatycznych,

• wypoziomowanie urządzeń,

• wykonanie instalacji zasilających w osłonach przepustowych

(arotach) w celu zapewniania ich wymienialności w przypadku

awarii.

218

Rys. 7. Montaż bollardów automatycznych

(źródło: materiały własne DFE Security)

2. Dobór i montaż blokad drogowych i zapór antyterrorystycznych.

Klasyfikacja i podział ze względu na rodzaj

sterowania oraz montażu

a) Bollardy stałe

Bollardy stałe są to urządzenia najprostsze w konstrukcji

i najczęściej stosowane. Stalowa rura jest instalowana

w betonowym, zbrojonym fundamencie. Głębokość fundamentu

przeważnie nie przekracza 1400 mm, a wysokość ponad poziom

gruntu nie przekracza 1300 mm. Blokada jest projektowana

z uwzględnieniem doświadczenia inżynierskiego, a następnie

poddawana testom zderzeniowym w celu określenia rzeczywistej

odporności według wcześniej opisanych norm.

219

Rys. 8. Bollardy stałe, różne modele

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

b) Bollardy stałe demontowalne

Konstrukcja bolloardów demontowalnych jest taka sama jak

bollardów stałych w zakresie wielkości fundamentów, średnicy

rury oraz użytych materiałów. Zasadniczą różnicą jest to, że można

je czasowo demontować. W praktyce oznacza to, że górna część

rury jest przymocowywana do jej dolnej części i do fundamentu

za pomocą śrub lub specjalistycznych „zatrzasków”.

Ma to zastosowanie np. w miejscach, w których okresowo

odbywają się imprezy masowe i celem jest czasowe wygrodzenie

pewnego obszaru. Oprócz ekonomicznej zalety tego rozwiązania,

z uwagi na to, że jest ono tańsze niż bollardy automatyczne,

niewątpliwą korzyścią jest również fakt, że po demontażu barier

miejsce ich posadowienia nie jest przeszkodą komunikacyjną

dla ruchu kołowego lub pieszego. Za słabą stronę tego rozwiązania

należy uznać konieczność przewożenia zdemontowanych słupków,

ich magazynowanie oraz koszty zatrudnienia ekipy montażowej.

220

Rys. 9. Bollardy stałe demontowalne, różne modele

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

c) Bollardy bez napędu, sterowane ręcznie

Konstrukcja tych bollardów jest podobna do konstrukcji

bollardów automatycznych z tą różnicą, że rolę

automatycznych napędów elektryczno-hydraulicznych

przejmuje człowiek. Przy użyciu siły mięśni lub wkrętarek

z patentowymi adapterami można regulować wysunięciem rury

bollarda.

Stalowa rura jest instalowana w betonowym zbrojonym

fundamencie. Głębokość fundamentu przeważnie nie przekracza

1200 mm, wysokość nad poziom gruntu nie przekracza 1200 mm.

W rurze o większej średnicy umieszczana jest rura o mniejszej

średnicy, która na zasadzie teleskopu porusza się wewnątrz

i w zależności od potrzeb jest albo schowana, albo wysunięta ponad

poziom terenu. Miejsca instalacji to dojazdy do obszarów stale

chronionych, w których okazjonalnie pojawia się konieczność

poruszania się pojazdów – np. centra wystawiennicze lub galerie,

w których okresowo następuje zmiana ekspozycji i wymagana jest

czasowa możliwość komunikacji. Zaletą w stosunku do urządzeń

221

automatycznych jest niższa cena, niedogodnością jest konieczność

obecności obsługi w miejscu instalacji urządzeń. Dodatkową

korzyścią w porównaniu z bollardami stałymi demontowalnymi

jest brak konieczności transportowania urządzeń oraz wynajmu

ekip montażowych.

Rys. 10. Bollardy sterowane ręcznie, różne modele

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

d) Bollardy stałe – płytki montaż

W centrach miast, gdzie prawdopodobieństwo kolizji z instalacjami

miejskimi jest bardzo wysokie, stosuje się konstrukcje z bollardami

płytkiego montażu. Taki typ rozwiązania w przypadku bollardów

statycznych charakteryzuje się brakiem tradycyjnego fundamentu

ze zbrojeniem. Montaż urządzeń następuje bezpośrednio

na przygotowanym podłożu na zasadzie łączenia

prefabrykowanych elementów w linii, ale niekoniecznie prostej.

Podczas projektowania ustala się przebieg linii zabudowy

bollardów zgodny z parametrami bezpieczeństwa, np. odległością

od obiektu wynikającą z penetracji oraz rozproszenia

odpadków (dyspersji).

222

Rys. 11. Porównanie montażu płytkiego z montażem głębokim

(źródło: materiały ATG Access)

Rys. 12. Bollardy płytkiego montażu, różne modele

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

223

e) Bollardy automatyczne

Konstrukcję bollardów automatycznych stanowi stalowa

rura instalowana w betonowym, zbrojonym fundamencie.

Głębokość fundamentu zazwyczaj nie przekracza 2300 mm,

wysokość nad poziom gruntu nie przekracza 1200 mm. W rurze

o większej średnicy umieszczana jest rura o mniejszej średnicy,

która na zasadzie teleskopu porusza się wewnątrz. W zależności

od potrzeb jest schowana lub wysunięta ponad poziom terenu.

W tych urządzeniach najbardziej pożądany jest napęd hydrauliczny

ze elektroniką sterującą. Napęd hydrauliczny pozwala na bardzo

płynne i szybkie otwarcie lub zamknięcie barier.

Blokada w wersji automatycznej daje duże możliwości ochrony

wybranych stref, pozwalając na nieograniczony ruch pieszy przy

limitowanym dostępie pojazdów. Blokada umożliwia

wykonywanie dużej liczby operacji ruchu bollarda, dlatego

doskonale sprawdza się w miejscach o dużym natężeniu ruchu.

Może stanowić element składowy większego systemu kontroli

dostępu całego zdalnego systemu zarządzania bezpieczeństwem

lub działać jako system autonomiczny. W przypadku specyficznych

wymagań dostępna jest również funkcja szybkiego otwarcia

lub zamknięcia awaryjnego. Oprócz wymienionych wyżej zalet

należy zwrócić uwagę, iż cena automatycznych

urządzeń w stosunku do bollardów stałych jest wyższa.

Rys. 13. Bollardy automatyczne, różne modele

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

224

f) Bollardy automatyczne płytkiego montażu

Przykładem nietypowego rozwiązania jest automatyczny

bollard do płytkiego montażu, który ma unikalną podwójnie

chowaną konstrukcję opartą na zasadzie teleskopu. Bollard

zbudowany jest z rury osłonowej oraz dwóch ruchomych rur

poruszających się wewnątrz. Całość jest instalowana w betonowym

zbrojonym fundamencie.

Większość certyfikowanych automatycznych słupków

ma fundament o głębokości około 1500 mm. Ten innowacyjny

produkt ma głębokość posadowienia zaledwie 900 mm, czyli mniej

niż 1 metr. To rozwiązanie pozwala na instalację w miejscach,

gdzie nie można wykonywać głębokich wykopów lub istnieje

kolizja z instalacjami podziemnymi.

Produkt pomyślnie przeszedł testy zderzeniowe zgodnie z BSI PAS

68: 2010, zatrzymując pojazd o masie 7500 kg poruszający

się z prędkością 64 km/h i osiągający mniej niż metr penetracji.

Co, biorąc pod uwagę jego płytki fundament, czyni go unikalnym

rozwiązaniem w tej klasie certyfikacji. Urządzenie z powodzeniem

radzi sobie z dużą liczbą operacji na godzinę. Idealnie

sprawdzi się w miejscach o dużym natężeniu ruchu.

Rys. 14. Bollardy automatyczne płytkiego montażu

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

225

g) Zapory drogowe automatyczne i ręczne

Blokady drogowe są zazwyczaj stosowane w celu zabezpieczenia

miejsc o szerokich wjazdach, gdzie to nie estetyka, lecz

funkcjonalność i poziom zabezpieczenia są najważniejszymi

kryteriami. Blokady te będą najbardziej skuteczne, gdy zostaną

użyte jako ostateczny punkt kontroli. Często są stosowane

w połączeniu z bollardami, tworząc tzw. śluzę, której działanie

polega na tym, że bollardy i bariera otwierają się naprzemiennie.

Podział urządzeń można usystematyzować w następujący sposób:

• blokady automatyczne z napędem hydraulicznym,

• blokady manualne do stosowana w przypadku

sporadycznego otwarcia drogi przejazdowej,

• blokady płytkiego lub nawierzchniowego montażu,

• blokady do głębokiego montażu.

226

Rys. 15. Bollardy drogowe automatyczne i ręczne

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

h) Blokady typu art&design – „meble uliczne”

Rozwiązania tego typu są przeznaczone dla centrów miast

i powstały w celu zapewnienia spójności architektonicznej. Pomysł

jest realizowany poprzez wprowadzenie pewnej lekkości wizualnej

powiązanej z dużą skutecznością zabezpieczenia w przypadku

ataku pojazdem HVM. W rezultacie powstają różne formy będące

tzw. meblami ulicznymi, które są pożądane przez architektów

przestrzeni miejskich. Są to urządzenia prefabrykowane w formie

ławek, kwietników, donic, poręczy lub bollardów ze specjalnymi

nasuwanymi osłonami zewnętrznymi typu art&design. Poniższe

fotografie przedstawiają przykłady opisanych rozwiązań, które

oprócz spełnianych funkcji użytkowych stanowią również

skuteczne zabezpieczenie antyterrorystyczne.

227

Rys. 16. Bollardy „street furniture”

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

Innym ciekawym przykładem praktycznego zastosowania

koncepcji „art&design” jest bollard stały „City of London”

stylizowany na historyczne słupki miejskie. Tego typu

zabezpieczenia można napotkać na obszarze całego Londynu.

Jest to unikalne rozwiązanie będące połączeniem tradycyjnego

projektu z najwyższymi wymogami bezpieczeństwa popartymi

certyfikatem odporności na zderzenia.

Rys. 17. Bollardy „City of London”

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

228

i) Blokady tymczasowe

System barier Surface Guard został zaprojektowany w celu

tymczasowej ochrony wybranych obszarów, w szczególności

imprez masowych i różnego typu zgromadzeń. Jest on montowany

nawierzchniowo, a jego konstrukcja pozwala na wygodny transport

lekkimi pojazdami i montaż w bardzo krótkim czasie.

Bariery są dostarczane w oddzielnych modułach, które układa

się po 6–10 elementów ułożonych „w stos” na płasko, co pozwala

na transport na jednej palecie i ułatwia przechowywanie,

rozładunek i załadunek.

Montaż bariery na drodze o standardowej szerokości można

wykonać w ciągu zaledwie 40 minut przy udziale czteroosobowej

ekipy montażowej, bez użycia wózka widłowego. Blokada

ma w komplecie wiele różnych prefabrykowanych elementów

i adapterów pozwalających na montaż na różnych poziomach

powierzchni oraz w miejscach ograniczonych krawężnikami

lub istniejącymi elementami małej architektury. Co więcej, bariera

została zaprojektowana tak, aby była estetyczna dla użytkowników

miejskiej przestrzeni. Powierzchnie boczne osłon

mogą być wykorzystane jako nośniki reklamowe, które,

w przypadku pozyskania sponsora, przynoszą organizatorowi

imprezy dodatkowe korzyści marketingowe oraz finansowe.

Surface Guard pozwala na nielimitowany dostęp tylko

pieszym i rowerzystom. Aby umożliwić przejazd służbom

ratowniczym, można dodatkowo zainstalować tzw. punkt dostępu

dla pojazdów (access point) wkomponowany w standardowy układ

bariery. Zaletą systemu jest wykorzystanie mniejszej liczby

pojazdów dostawczych wymaganych do dostarczenia wszystkich

elementów blokady, w porównaniu do tradycyjnych barier (takich

jak bloki betonowe lub stalowe) oraz całkowita eliminacja

konieczności wykorzystania wózka widłowego.

229

Rys. 18. Blokady tymczasowe Surface Guard

(źródło: materiały marketingowe ATG Access)

3. Wnioski

Najistotniejszymi elementami w projektowaniu i zastosowaniu blokad

drogowych oraz zapór antyterrorystycznych są umiejętności doboru sprzętu

oraz sposobu montażu adekwatnego do charakteru obiektu i poziomu jego

„wrażliwości” na zagrożenie. Zarządzający obiektami użyteczności

publicznej powinni korzystać z doświadczenia ekspertów, którzy mogą

rekomendować rozwiązania zaprojektowane z myślą o danym

budynku, z uwzględnieniem nie tylko aspektów bezpieczeństwa, ale także

nowoczesnego designu.

230

W celu przybliżenia zasad projektowania systemów zabezpieczeń przed

atakiem pojazdów poniżej przedstawiono dwa przykłady dobrej

praktyki w tej dziedzinie.

Przykład pierwszy:

Właściwe określenie zagrożeń atakiem HVM

Rys. 19. Rzut budynku, dla którego należy

zaprojektować system ochrony barierami

(źródło: materiały ATG ACCESS)

Rys. 20. Zaznaczony obrys chronionego obiektu

(źródło: materiały ATG ACCESS)

231

Rys. 21. Uwzględnione potencjalne kierunki ataku HVM

(źródło: materiały ATG ACCESS)

Rys. 22. Uwzględnione potencjalne kierunki ataku HVM

(źródło: materiały ATG ACCESS)

.

Rys. 23. Uwzględnione potencjalne kierunki ataku HVM

(źródło: materiały ATG ACCESS)

232

Należy tu zwrócić uwagę na uwzględnienie parku jako potencjalnego

miejsca, z którego może rozpocząć się atak. Właściwe określnie kierunków

ataku oraz zdefiniowanie prawdopodobnych wielkości i prędkości

podjazdów ma kolosalne znaczenie dla właściwego doboru blokad

antyterrorystycznych. Wykwalifikowany projektant nie tylko właściwie

określi wymagane poziomy bezpieczeństwa dla różnych stref obwodowych

budynku, ale także umożliwi optymalizację kosztów związanych

z wyborem konkretnych produktów. Opracowanie projektowe

pozwoli na zaplanowanie wokół budynku systemu blokad o spójnym

wyglądzie, ale o różnych parametrach odporności na atak, a co za tym idzie

– o zróżnicowanych kosztach instalacji. Bazą do właściwego postepowania

jest przeprowadzenie oceny dynamiki ruchu pojazdu VDA (Vehicle

Dynamic Assessment). W skrócie oznacza to zdefiniowanie, jakie pojazdy

(masa/ typ) i z jaką maksymalną prędkością poruszania się mogą być użyte

w ataku.

Przykład drugi:

Poniżej znajduje się koncepcja właściwego doboru barier instalowanych

przed budynkiem chronionym.

Rys. 24. Budynek chroniony bez żadnych barier

233

Rys. 25. Bariery dobrane zgodne z oszacowaniem

wielkości i prędkości pojazdu

Na podstawie parametrów opisanych w certyfikacie do przykładowo

wybranego urządzenia na rys. 25. bollardy zostały zaprojektowane

w odpowiedniej odległości od budynku z uwzględnieniem

penetracji i przemieszczenia odpadków pouderzeniowych. Blokady zostały

zainstalowane tylko w strefie jezdnej drogi dojazdowej.

Rys. 26. Bollardy w strefie pieszej

Na grafice nr 26 umieszczone zostały dodatkowe bollardy na części pieszej,

co stanowi kompletny i prawidłowy przykład projektowania, ponieważ

tylko w ten sposób możemy zabezpieczyć całą fasadę budynku

chronionego. Oczywiście w przypadku rzeczywistej analizy może okazać

się, że konieczne będą jeszcze inne dodatkowe blokady.

234

4. Podsumowanie

Poruszając się w zagadnieniach dotyczących barier antyterrorystycznych

należy pamiętać, że wiedza na ich temat jest w Polsce tematem

nowym ze względu na początkową fazę rozwoju i upowszechniania

instalacji tego rodzaju urządzeń. Oczywiście sytuacja ta jest bezpośrednio

powiązana z poziomem oraz rodzajem zdefiniowanych zagrożeń w naszym

kraju, które determinują taką a nie inną dynamikę powstawania

zabezpieczeń antyterrorystycznych. Bardzo istotne podczas spotkań

związanych z tego typu inwestycjami jest uspójnienie wiedzy

inwestora i dostawcy urządzeń HVM. Poniższe pytania powstały w toku

wieloletniego zbierania doświadczeń i dobrych praktyk w zakresie

projektowania barier antyterrorystycznych. Mogą być przydatne

do stworzenia wspólnej wizji potrzeb, wymagań oraz oceny możliwości

ich realizacji.

Lista przykładowych pytań:

1. Czy została przeprowadzona ocena dynamiczna VDA (Vehicle

Dynamic Assessment)?

2. Jaki jest wymagany poziom zabezpieczenia według norm PAS 68,

IWA14-1, ASTM?

3. Jaka jest planowana procedura kontroli dostępu pojazdów

autoryzowanych, np. pogotowie ratunkowe, straż pożarna, policja?

4. Jaka jest istniejąca infrastruktura: zasilanie elektryczne, sieć

internetowa, dostęp do wody?

5. W jakich godzinach można prowadzić uciążliwe oraz nieuciążliwe

prace instalacyjne?

6. Czy są limity głębokości posadowienia urządzeń (kolizje)?

7. Jaka jest zakładana liczba operacji otwarcia/zamknięcia w ciągu

dnia i nocy (częstotliwość działania urządzenia)?

8. Jaka jest średnia liczba operacji w godzinach szczytu?

Kiedy są godziny szczytu?

9. Jak mają zachowywać się urządzenia w przypadku utraty zasilania?

10. Czy są wymogi co do wyglądu (estetyka wykonania, art-design)?

11. Czy pojazdy będą poruszać się w jednym, czy w obu kierunkach?

12. Czy planowane są urządzenia statyczne, uzupełniające urządzenia

automatyczne?

13. Czy została przeprowadzona analiza „Real System Cost” – porada

dla klienta w zakresie serwisu i utrzymania urządzeń?

14. Czy wymagana jest tylko dostawa, czy pełne roboty budowlane

wraz z wykonaniem instalacji elektrycznych?

235

Rozdział 8. Kamery kontrolujące prawidłową temperaturę

ludzkiego ciała

Elżbieta Jakubiak – TKM Consulting

Jednym ze sposobów walki z rozprzestrzenianiem się chorób jest pomiar

temperatury – gorączka jest jednym z najczęstszych i najszybciej

występujących objawów większości infekcji. Często zdarza się,

że zainfekowana osoba czuje się całkiem dobrze przez dość długi

czas i nawet nie jest świadoma, że ma podwyższoną temperaturę.

Tradycyjną metodą pomiaru jest użycie termometru bezdotykowego,

zbliżanego do czoła osoby badanej. Procedura taka ma jednak kilka wad.

Przede wszystkim dystans – pomiar może się odbywać z odległości

zaledwie kilku centymetrów, co już samo w sobie stanowi zagrożenie

transferem patogenów. Drugi aspekt to wydajność – pomiar trwa zwykle

od 2 do 5 sekund, zależnie od modelu termometru. Przy dużej liczbie osób

znacznie wydłuża się czas oczekiwania na pomiar, również ze względu

na zalecenia stosowania termometrów, które mówią, że po wykonaniu

pewnej liczby pomiarów należy dać urządzeniu „odpocząć”. Kolejna

sprawa to brak dokumentacji pomiarów i późniejszej identyfikacji

testowanych osób. Wszystkie przedstawione aspekty zyskały szczególne

znaczenie podczas pandemii koronawirusa,

która stała się najpoważniejszym globalnym zagrożeniem w 2020 roku.

W poszukiwaniu metod ograniczania rozprzestrzeniania się koronawirusa

zwrócono uwagę, że opisanych wcześniej wad pozbawione są systemy

oparte o kamery termograficzne. Kamera taka „widzi” promieniowanie

cieplne obiektów i przetwarza je na obraz w skali szarości lub kolorów.

Dodatkowo urządzenie w czasie rzeczywistym automatycznie mierzy

temperaturę obiektów, które znajdują się w jego zasięgu z odległości kilku

metrów, a w przypadku wykrycia temperatury wyższej niż zadana –

generuje alarm dla personelu. Żeby zoptymalizować proces pomiarowy,

w pamięci urządzeń implementuje się algorytmy sztucznej inteligencji.

Sztuczna inteligencja zapobiega również błędom pomiarowym

wynikającym np. z pomiaru temperatury ekranu projekcyjnego

znajdującego się w tle. Zanim kamera zmierzy temperaturę, algorytmy

wyszukują na obrazie twarz (lub twarze) i dopiero wewnątrz tej strefy

dokonują pomiaru. W optymalnym ustawieniu kadru kamera potrafi

wykonać jednoczesny pomiar nawet u 30 osób, automatycznie

236

wyszukawszy na obrazie twarze i zmierzywszy temperaturę dokładnie

w ich obszarze. Wyniki pomiarów są wyświetlane w czasie rzeczywistym

na obrazie, indywidualnie dla każdej osoby, tuż obok twarzy.

Zdj. 1. Obraz z kamery termowizyjnej

W sytuacji gdy w kadrze pojawi się osoba z podwyższoną temperaturą,

u operatora systemu włączy się alarm dźwiękowy i wizualny, a obsługa

natychmiast zidentyfikuje właściwą osobę – kamera oprócz obrazu

termowizyjnego generuje jednocześnie, za pomocą drugiego obiektywu,

obraz tradycyjny, na którym „podejrzana” osoba jest doskonale widoczna

i odpowiednio oznakowana. Detekcja twarzy, wykonanie

pomiarów i wygenerowanie alarmu realizuje sama kamera.

Pokazuje to, jak ogromny postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji, mocy

obliczeniowej i miniaturyzacji sprzętu dokonał się w ciągu ostatnich lat.

Algorytmy analityczne zaprzęgnięte zostały nie tylko do odnajdywania

najgorętszego punktu kadru, ale również do optymalizacji punktów

pomiarowych. Poniżej mamy przykład człowieka z kubkiem gorącego

napoju, który jest ignorowany w procesie pomiaru. Chociaż trudno sobie

wyobrazić ludzi wchodzących z gorącymi kubkami do obiektów

strzeżonych, przykład ten pokazuje, że urządzenie może ignorować punkty

niezwiązane z człowiekiem. Poniższy obraz powstał przy wykorzystaniu

kamery bispektralnej.

237

Zdj. 2. Pomiar temperatury osoby trzymającej kubek

Kolejnym problemem jest pozycjonowanie punktów pomiarowych.

Klasycznie gorączkę termometrami pirometrycznymi mierzy się na czole

pacjenta. Czoło osób wchodzących do budynku może być schłodzone

temperaturą zewnętrzną lub przesłonięte przez włosy albo czapkę,

co spowoduje błąd pomiaru. Kamera nie może poprosić o odsłonięcie czoła.

U ludzi na całym ciele znajdują się miejsca silnie ukrwione, które będą

miały najwyższą temperaturę. Przykłady takich miejsc to pachwiny,

wnętrze ucha i kącik oka. Kamery termograficzne dokładnie szukają

w obrazie kącików oczu jako punktów referencyjnych, gdzie dokonany

zostanie pomiar.

Zdj. 3. Oczy jako punkt referencyjny dla kamery

Z fizyki pracy urządzeń termograficznych wiadomo, że mierzą one widmo

promieniowania, które u osób noszących okulary może zostać

nieprzepuszczone przez szklane soczewki, dlatego w takim przypadku

algorytmy szukają najgorętszego punktu na twarzy. Można w różny sposób

próbować zamaskować obiekt czapką, peruką, kominiarką, workiem

foliowym, po to aby pomiar był niemożliwy, należy jednak odnieść

to do realnych scenariuszy związanych z kontrolą wejściową.

Nikt nie przejdzie przez bramki na lotnisku ubrany w kominiarkę i patrząc

w podłogę, gdyż zadziałają procedury kontroli egzekwowane przez służby.

Jak wcześniej wspomniano – algorytm szuka kącika oka, więc jest w stanie

znaleźć go nawet na twarzy ubranej w kominiarkę.

238

Poniżej zaprezentowano przykład pomiaru u osoby w kasku, który utrudnia

identyfikację.

Zdj. 4. Pomiar temperatury u osoby w kasku

Pomiary samą pojedynczą kamerą są dokonywane z dokładnością ±0,5°C.

Dla konfiguracji w trudnych warunkach, kiedy kamera ma pracować

w zmiennym środowisku, a zmiany nie mogą zachodzić szybko, stosuje

się kalibrator zwany black body. Kalibrator powinien być

również stosowany w aplikacjach, gdzie może nastąpić

zaślepienie kamery termicznej, np. przez tafle szklane, które

będą nagrzewane słońcem. W przypadku, kiedy szkło będzie

się nadmiernie nagrzewać, należy zoptymalizować

ustawienia kamery. Black body jest wzorcem ciała czarnego z emisyjnością

własną zbliżoną do jedności (doskonałe ciało czarne). Jako że niemożliwe

jest zbudowanie ciała idealnego w warunkach ziemskich, to dostępne

urządzenia oferują emisyjność na poziomie 0,97. Urządzenie zbudowane

jest z powierzchni emisyjnej i grzałki. Ideą kalibratora jest utrzymanie stałej

temperatury w czasie, która będzie temperaturą odniesienia dla układu

pomiarowego. Dzięki temu rozwiązaniu można zwiększyć dokładność

pomiarów do ±0,3°C. Samo urządzenie ma rozdzielczość temperaturową

na poziomie 0,1°C przy dokładności ±0,1°C. Bardzo ważnym parametrem

jest stabilność temperaturowa, czyli zdolność utrzymania stałej

temperatury w czasie.

239

Poniżej zaprezentowano przykład zastosowania toru pomiarowego

z kalibratorem. Kalibrator w ujęciu termowizyjnym widoczny jest jako

jasny kwadrat.

Zdj. 5. Ujęcie termowizyjne z widocznym kalibratorem

W przypadku realizacji tego typu aplikacji środowisko zewnętrzne

ma bardzo duży wpływ na jakość badania oraz na błędy pomiaru. Idealne

miejsce montażu powinno charakteryzować się niewielką cyrkulacją

powietrzną oraz stałą temperaturą otoczenia. Podczas definiowania miejsca

instalacji należy również zwrócić uwagę na sposób padania światła,

gdyż kamery bazujące na inteligentnej analityce wyszukującej twarze mogą

mieć problemy z prześwietlonym kadrem. Podstawowe warunki montażu

przedstawiono poniżej.

1. Kamera dokonuje pomiaru temperatury twarzy, czyli należy

ją zamontować tak, aby badane osoby szły w stronę kamery.

2. Należy zadbać o to, by kamera pracowała w stałych warunkach

oświetleniowych, jeżeli tylne oświetlenie będzie dość duże,

to zaleca się montaż dodatkowego oświetlenia pomagającego

wyeksponować wszystkie znaki szczególne znajdujące

się na twarzy.

3. Należy wybrać miejsce, w którym nie ma dużej cyrkulacji zimnego

powietrza oraz panuje stała temperatura otoczenia. Instalacja

na zewnątrz budynku (sceny zewnętrzne) nie jest wskazana.

4. Jeżeli inwestor zakłada pomiar temperatury osób wchodzących

z zewnątrz, to zaleca się, aby miejsce instalacji kamery znajdowało

się w pewnej odległości od wejścia (przykładem jest punkt kontroli

bezpieczeństwa lub punk kontroli celnej). Idealne warunki

pomiarowe spełnia osoba, która przebywa w stałej temperaturze

przez około 5 minut – daje to bardzo dokładny wynik pomiarowy.

240

5. Zaleca się, by w scenie, jaką obserwuje kamera termowizyjna,

nie znajdowały się obiekty o skrajnie wysokiej temperaturze

(znacznie wyższej niż otoczenie, np. grzejniki, nadmuchy

powietrzne, lampy halogenowe), jak również o temperaturze

skrajnie niskiej.

6. Zaleca się, aby kamera była zamontowana w sposób stabilny.

Drgania mogą wpłynąć negatywnie na mierzone wartości.

Dla aplikacji, gdzie potrzebna jest kontrola ludzkiego ciała,

zaprojektowano kilka typów urządzeń realizujących w różny sposób

powierzone zadanie.

1. Kamery stacjonarne

DS-2TD2637B

Kamera dualna o rozdzielczości przetwornika

termicznego: 384 × 288, przetwornik

bolometryczny

Obiektyw: 10 mm / 15 mm

Rozdzielczość przetwornika optycznego:

2688 × 520

Obiektyw: 4 mm / 6 mm

Dokładność pomiarowa: ±0,5℃ bez black body

± 0,3℃ (z black body)

Zakres pomiarowy: 30–45℃

DS-2TD2617B-3/6PA

DS-2TD1217B-3/6PA

Kamery dualne o rozdzielczości przetwornika

termicznego: 160 × 120, przetwornik

bolometryczny

Obiektyw: 3 mm / 6 mm

Rozdzielczość przetwornika optycznego:

2688 × 1520

Obiektyw: 4 mm / 8 mm

Tryb prezentacji wideo: bispektralna fuzja obrazów

Dokładność pomiarowa: ±0,5℃ bez black body

± 0,3℃ (z black body)

Zakres pomiarowy: 30–45℃

Alarmy audio

Kamery stacjonarne mogą być instalowane w systemach

autonomicznych, mogą również współpracować z systemem ochrony,

który rejestruje otrzymany obraz. Dodatkową możliwością

wykorzystania kamer stacjonarnych jest ich współpraca z bramkami

detekcji metalu.

241

Bramka zapewnia bezkontaktowy pomiar temperatury osoby

przechodzącej oraz detekcję metalu ze wskazaniem obszaru wykrycia.

Podzielona jest na 18 segmentów ułatwiających lokalizację metalowych

przedmiotów. Wyświetlacz urządzenia pokazuje liczbę osób

przechodzących, liczbę alarmów dotyczących temperatury i detekcji

metalu, temperaturę w czasie rzeczywistym czy liczbę

osób z podwyższoną temperaturą.

2. Kamery mobilne dla służb obiektowych, przeznaczone

do ręcznego pomiaru temperatury

Przykładem urządzenia przenośnego, służącego

do pomiarów temperatury w dowolnym miejscu

jest DS-2TP21B-6AVFW:

- Kamera dualna o rozdzielczości przetwornika

termicznego: 160 × 120,

- Przetwornik bolometryczny,

- Rozdzielczość przetwornika optycznego:

2 Mpix / 5 Mpix / 8 Mpix.

- Tryb prezentacji wideo: bispektralna fuzja obrazów.

- Dokładność pomiarowa: ±0,5°.

- Zakres pomiarowy: 30–45℃.

- Ekran dotykowy, obsługa Wi-Fi.

- Automatyczne przechwytywanie i przesyłanie obrazu, alarmy audio.

242

Odnosząc działanie tego urządzenia do klasycznego pirometru

otrzymujemy:

• pomiar z większej odległości, bez bliskiego kontaktu

operatora z badanymi,

• wysoką efektywność, znacznie lepszą dla dużego przepływu osób

w porównaniu z termometrem,

• łatwość obsługi (wystarczy zaprogramować wartość progową

temperatury na ekranie),

• dokumentację w postaci materiału wideo i danych pomiarowych,

• integrację z komputerem i urządzeniami mobilnymi.

3. Urządzenia typu terminal do samodzielnej kontroli temperatury

bez archiwizacji materiału oraz terminale

współpracujące z kontrolą dostępu

W systemach kontroli dostępu można wprowadzić

dodatkową weryfikację temperatury ciała. Pozwala to

na wczesne zatrzymanie osoby wchodzącej do stref

chronionych. Dla takich aplikacji stosuje się

dedykowane terminale. Urządzenia wyposażone są w

kamery z przetwornikami niechłodzonymi na bazie

tlenku wanadu.

Zakres pomiaru temperatury: od 30°C do 45°C

z dokładnością: ± 0,5°C.

Odległość rozpoznawania twarzy: od 0,5 m do 1,5 m.

Tryb pracy szybkiego pomiaru temperatury: wykrywa twarz

i mierzy temperaturę powierzchni skóry bez uwierzytelnienia tożsamości.

Tryb pracy z uwierzytelnianiem: karta i temperatura, twarz

i temperatura, karta i twarz oraz temperatura itp.

Alarm noszenia maski ochronnej na twarzy. Jeśli urządzenie nie rozpozna

maski, wyświetli przypomnienie głosowe. Funkcję można powiązać z

przydzieleniem dostępu w systemie ACC.

Przesyłanie informacji o temperaturze online i offline

do oprogramowania klienckiego za pośrednictwem komunikacji TCP / IP.

Zapis danych na oprogramowaniu klienckim.

Czas rozpoznawania twarzy: <0,2 s, współczynnik dokładności

rozpoznawania twarzy: ≥99%;

243

Możliwość wgrania biblioteki zdjęć dla celów ACC. Pojemność biblioteki

50 000 twarzy, 50 000 kart i 100 000 zdarzeń.

Sugerowana wysokość obiektu: od 1,4 m do 1,9 m;

Obsługa 6 statusów obecności, w tym zameldowania, wymeldowania,

włamania, nadgodzin.

Funkcja sabotażu.

Protokół NTP.

Połączenie z zewnętrznym kontrolerem dostępu lub czytnikiem kart

Wiegand za pośrednictwem protokołu Wiegand.

Import i eksport danych do urządzenia z oprogramowania klienckiego.

Wersja urządzenia do samodzielnej kontroli temperatury

bez rejestracji prezentuje się następująco:

Podsumowując możliwości wykorzystania kamer kontrolujących

prawidłową temperaturę ludzkiego ciała należy stwierdzić,

że przedstawione w rozdziale rozwiązania są skuteczne i zwiększają

bezpieczeństwo osób przebywających w obiektach użyteczności publicznej.

244

O firmie

Firma TKM Consulting prowadzi swoją działalność w branży zabezpieczeń

technicznych. Istnieje na rynku od 2018 roku, jednak zespół osób

pracujących w TKM ma kwalifikacje i duże doświadczenie oparte na pracy

ze światowymi liderami w dziedzinie instalacji urządzeń bezpieczeństwa

budynkowego.

Firma TKM Consulting koncentruje swoją działalność niezależnego

doradcy na obiektywnym doborze urządzeń bezpieczeństwa dla klientów

z sektora państwowego oraz prywatnego.

Monitorujemy rynek bezpieczeństwa między innymi poprzez udział

w szkoleniach i sympozjach organizowanych przez producentów.

W oparciu o koncepcję łatwej obsługi, dostępności oraz spectrum

zastosowania produktu, której celem jest umożliwienie korzystania

z zaawansowanych technologii, TKM Consulting dokonuje doboru

produktu z punktu widzenia klienta.

Taka koncepcja wykorzystania wiodących innowacji technologicznych

przyjaznych dla użytkownika jest odzwierciedleniem wizji firmy.

Naszym celem jest rzetelna ocena rzeczywistych potrzeb klienta i dobór

satysfakcjonującego rozwiązania mieszczącego się w budżecie, jakim

dysponuje dany klient.

Zabezpieczenia techniczne w bezpieczeństwie antyterrorystycznym budynków użyteczności publicznej

Recommended publications

Bezpieczeństwo antyterrorystyczne budynków użyteczności publicznej. Dobre praktyki i rekomendacje. R...

Zamachy terrorystyczne. Istota i koncepcja reagowania

Siły zbrojne wobec zagrożenia terroryzmem

FIGHTING TERRORIST THREATS IN ALERT RANK REGIMES - CHALLENGES AND PRACTICAL DIFFICULTIES