Hodnocení účinnost poplachových systémů

Ing. Jan VALOUCH, Ph.D.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně,
Fakulta aplikované informatiky,
Ústav bezpečnostního inženýrství
valouch@fai.utb.cz

Abstrakt

Projektování poplachových systémů představuje soubor tvůrčích technických činností, které zahrnují návrh systému, zpracování projektové dokumentace a instalaci systémů. Návrh poplachových systémů vychází ze systémových a technických požadavků, které jsou určeny řadou oborových technických norem. Tyto normy ovšem neřeší problematiku hodnocení účinnosti poplachových systémů. Cílem následujícího příspěvku je prezentace návrhu agregovaných koeficientů, jako základního východiska pro hodnocení účinnosti poplachových systémů.

Klíčová slova

Poplachový systém, projektování, hodnocení, integrace.

Abstract

Designing of alarm systems represents a set of creative technical activities, which include system design, preparation of project documentation and installation of systems. The proposal of alarm systems is based on the system and technical requirements, which are intended series of branch technical standards. These standards, however, does not solve the problems of evaluating the effectiveness of alarm systems. The aim of this paper is the presentation of the proposal aggregated coefficients, as a basic starting point for evaluating the effectiveness of alarm systems.

Key words

Alarm system, designing, evaluation, integration.

1. Úvod

Návrh poplachových systémů, které zahrnují následující aplikace:

• poplachové zabezpečovací a tísňové systémy (I&HAS),
•  systémy přivolání pomoci (SAS),
•  uzavřené televizní okruhy používané pro účely zabezpečení a dohledu (CCTV),
•  systémy kontroly vstupů pro použití vbezpečnostních aplikacích (ACS),

vychází ze systémových a technických požadavků, které jsou určeny řadou oborových technických norem ČSN EN 50 13x, představujících podporu procesu zřizování poplachových systémů vodpovídající kvalitě a struktuře. Nicméně technické normy uvedené řady neřeší problematiku hodnocení účinnosti poplachových systémů.

Vrámci oblasti hodnocení již zpracovaného návrhu se můžeme setkat pouze sdoporučením voblasti posouzení vzájemné kompatibility komponentů systému, které zahrnuje hodnocení a zkoušení, zaměřené na ověření funkčnosti každého typu události vyslaného od zdroje k cíli mezi komponenty.

Pojem účinnost, který např. zpohledu energetiky vyjadřuje poměr výkonu a příkonu stroje (vyjadřovaný vprocentech), zde můžeme chápat jako schopnost poplachového systému zajistit bezpečnost chráněných zájmů, přičemž účinnost poplachových systémů závisí na jejich kvalitě [1].

Cílem následujícího příspěvku je prezentace zpracování původního návrhu agregovaných koeficientů, jako základního východiska pro hodnocení účinnosti poplachových systémů spředpokladem možnosti hodnocení systémů dle zpracované projektové dokumentace a rovněž systémů již instalovaných.

Materiály a metody

Navrhované řešení hodnocení účinnosti poplachových systémů včetně návrhu oblastí agregovaných koeficientů vychází z analýzy:

•  systémových a technických požadavků, které jsou určeny řadou oborových technických norem ČSN EN 50 13x, které představují podporu ke zřízení poplachových systémů vodpovídající kvalitě a struktuře,
•  rozsahu aplikace jednotlivých komponentů poplachových systému ve střeženém objektu,
•  způsobu integrace vpřípadě nasazení více typů poplachových aplikací.

2. Oblasti hodnocení účinnosti poplachových systémů

Účinnost poplachových systémů je závislá na řadě faktorů. Mezi stěžejní oblasti hodnocení navrhuji zařadit:

•  bezpečnostní požadavky,
•  technické vlastnosti,
•  aplikace systémů,
•  integrace systémů.

Návrh oblastí parametrů pro hodnocení účinnosti a zároveň návrh agregovaných koeficientů vychází znásledujících předpokladů:

•  bezpečnostní požadavky (B parametry) budou vycházet ze stanovených stupňů nebo tříd zabezpečení dle norem (do jaké míry zařízení splňuje/nesplňuje tento požadavek vsouladu svýstupem bezpečnostního posouzení nebo požadavky zákazníka),
•  technické vlastnosti (T parametry) budou určeny opět dle požadavků relevantních oborových technických norem a předpokládá se hodnocení ve smyslu „na kolik resp. jakou měrou“ je zařízení splňuje,
•  aplikace systémů (A parametry) budou vycházet znávrhu zabezpečení a bude se hodnotit stupeň ochrany objektu zhlediska nasazení jednotlivých komponentů poplachových systémů vporovnání srozsahem objektu,
•  integrace systémů (I parametr) resp. její hodnocení bude provedeno vpřípadě integrace více poplachových systémů a I parametr bude záviset na technickém provedení integrace,
•  účinnost poplachových systémů bude vyjádřena koeficientem účinnosti ochranných schopností poplachového systému KPS resp. vpřípadě integrace více systémů jako koeficient účinnosti ochranných schopností integrovaného poplachového systému KIPS.

Následující obrázek představuje základní vazby mezi uvedenými oblastmi.

Obr. č. 1 Návrh vazeb mezi oblastmi parametrů účinnosti poplachových systémů

3. Návrh agregovaných koeficientů

Následující text představuje návrh agregovaných koeficientů pro poplachové zabezpečovací a tísňové systémy, jako jeden ztypů poplachových systémů. Vsouladu súvodním předpokladem viz obr. 1, je zde popsána tvorba koeficientů vnásledujících oblastech:

•  bezpečnostní požadavky (B parametry),
•  technické vlastnosti (T parametry),
•  aplikace systémů (A parametry),
•  integrace systémů (I parametr).

Zdůvodu možnosti komparace jednotlivých koeficientů jsou tyto vždy hodnoceny v číselné škále [1-10].

3.1 Bezpečnostní koeficienty

Bezpečnostní koeficient poplachového zabezpečovacího a tísňového sytému vychází zklasifikace stupňů zabezpečení vsouladu sČSN EN 50131-1 [2], kdy jsou tyto rozděleny do 4 stupňů (nízké riziko, nízké až střední riziko, střední až vysoké riziko a vysoké riziko). Klasifikace vychází zpředpokládaných znalostí potencionálního narušitele voblasti PZTS a jeho technické výbavy. Tabulka koeficientů je doplněna možností, kdy systém neodpovídá žádnému stupni zabezpečení.

p.č.	Název – bezpečnostní koeficient KB	Hodnocení [1-10]
1	Stupeň 1 – nízké riziko	2,5
2	Stupeň 2 – nízké až střední riziko	5
3	Stupeň 3 – střední až vysoké riziko	7,5
4	Stupeň 4 – vysoké riziko	10
5	Neodpovídá žádnému stupni zabezpečení	0

Tab. č. 1 Bezpečnostní koeficient

Výstupem je zde tedy koeficient KB, jehož hodnota je vrozsahu [1-10].

3.2 Technické koeficienty

Technické koeficienty zahrnují hodnocení voblastech systémových požadavků na PZTS a technických požadavků na jednotlivé použité komponenty. Systémové požadavky vychází zČSN EN 50131-1 [2], technické požadavky na jednotlivé komponenty jsou uvedeny vdalších částechřady oborových norem 50131-x, např.:

•  ČSN EN 50131-2-2 Poplachové systémy - Poplachové zabezpečovací a tísňové systémy - Část 2-2: Detektory narušení - Pasivní infračervené detektory,
•  ČSN EN 50131-3 Poplachové systémy - Poplachové zabezpečovací a tísňové systémy - Část 3: Ústředny,
•  ČSN EN 50131-4 Poplachové systémy - Poplachové zabezpečovací a tísňové systémy - Část 4: Výstražná zařízení.

3.2.1 Hodnocení systémových požadavků

Následující tabulka představuje obsah a hodnocení systémových požadavků (koeficient KS) jako dílčí část pro výpočet technického koeficientu KT. Systémové požadavky vjednotlivých oblastech (viz tabulka) jsou klasifikovány vtechnické normě 50131-1 [2] sohledem na stupeň zabezpečení (s výjimkou třídy prostředí). Na základě této skutečnosti se stanovení koeficientů, které vyjadřuje jakou měrou tyto požadavky hodnocený PZTS splňuje, posuzuje sohledem na výše stanovený stupeň zabezpečení, tj. vsouladu sbezpečnostním koeficientem. Zde je předpoklad, že pokud bylo deklarováno, že PZTS splňuje určitý stupeň zabezpečení (1-4), budou veškeré systémové požadavky odpovídat stanovenému stupni zabezpečení a tudíž koeficient KS by měl být roven 10. Pokud tomu tak není, znamená to že PZTS nesplňuje deklarovaný stupeň zabezpečení, což ovšem ještě neznamená, že nebude vmístě nasazení účinný. Nicméně tím identifikujeme závažnou chybu způsobenou vprocesu zřizování PZTS (zadávací dokumentace, návrh, výběr prvků, projektová dokumentace, montáž, případné opravy nebo dodatečné výměny komponent).

Zkratka	Název – systémový koeficient KS	hodnocení
KS1	Třída prostředí	[1-10]
KS2	Detekce poruch	[1-10]
KS3	Úroveň přístupu	[1-10]
KS4	Požadavky na kódy oprávnění	[1-10]
KS4	Zamezení uvedení do stavu střežení	[1-10]
KS5	Překonání podmínek znemožňující nastavení do stavu střežení	[1-10]
KS6	Obnovení stavu	[1-10]
KS7	Zpracování signálů/ zpráv vniknutí, tísně, sabotáže a poruchy	[1-10]
KS8	Indikace	[1-10]
KS9	Indikace kdispozici ve stavu střežení	[1-10]
KS10	Požadavky na hlášení	[1-10]
KS11	Provozní kriteria poplachového přenosového systému	[1-10]
KS12	Detekce sabotáže	[1-10]
KS13	Monitorování záměny	[1-10]
KS14	Maximální nedostupnost spojení	[1-10]
KS15	Intervaly ověřování	[1-10]
KS16	Bezpečnost signálů a zpráv	[1-10]
KS17	Generované signály nebo zprávy	[1-10]
KS18	Kapacita paměti	[1-10]
KS19	Záznam událostí	[1-10]
KS20	Minimální doba napájení + doba nabíjení	[1-10]

Tab. č. 2 Systémový koeficient

Výsledný koeficient systémových požadavků KS, představuje aritmetický průměr dílčích koeficientů KS1 až a KSn.

(1)

3.2.2 Hodnocení technických požadavků

Hodnocení technických požadavků (výsledný koeficient KT) vychází, jak bylo výše uvedeno zvyhodnocení splnění požadavků jednotlivých typů použitých komponentů PZTS (ústředny, PIR detektory, duální detektory, výstražná zařízení, napájecí zdroje zamlžovací zařízení atd.) dle výrobkových norem. Tzn. například PIR detektor je porovnán spožadavky relevantní výrobkové normy ČSN 50131-2-2, parametry ústředny PZTS jsou porovnány spožadavky normy ČSN EN 50131-2-3 atd.

Pro pasivní infračervené detektory se vsouladu sČSN EN 50131-2-2 hodnotí např. následující oblasti:

•  zpracování událostí,
•  generování signálů a zpráv,
•  požadavky na rychlost průchodu a držení těla cíle,
•  zabezpečení proti sabotáži,
•  elektrické požadavky,
•  zkoušky vlivu prostředí,
•  ověření detekčního pokrytí.

Na základě porovnání parametrů PIR detektoru a požadavků normy je poté stanoven odpovídající dílčí koeficient KTSn. Podobně jsou porovnány a vyhodnoceny parametry ostatních vkonkrétním systému PZTS použitých komponent. Následující tabulka představuje příklad obsahu a hodnocení technických specifikací komponentů PZTS (koeficient KTS) jako dílčí část pro výpočet technického koeficientu KT.

p.č.	Název – koeficient technických specifikací KTS	Technická norma	Hodnocení [1-10]
1	Pasivní infračervené detektory	ČSN EN 50131-2-2	[1-10]
2	Mikrovlnné detektory	ČSN EN 50131-2-3	[1-10]
3	Ústředny	ČSN EN 50131-3	[1-10]
4	Výstražní zařízení	ČSN EN 50131-4	[1-10]
5	Kombinované PIR a MW detektory	ČSN EN 50131-2-4	[1-10]
6	Kombinované PIR a US detektory	ČSN EN 50131-2-5	[1-10]
7	Napájecí zdroje	ČSN EN 50131-6	[1-10]
8	Zařízení využívající bezdrátové propojení	ČSN EN 0131-5-3	[1-10]
9	Detektory otevření (magnetické kontakty)	ČSN EN 50131-2-6	[1-10]
10	Zamlžovací bezpečnostní zařízení	ČSN EN 50131-8	[1-10]
n	Další použité komponenty	Relevantní ČSN	[1-10]

Tab. č. 3 Koeficienty technických specifikací (výběr komponent)

Na základě uvedeného porovnání je stanoven dílčí koeficient pro každou skupinu použitých komponentů KTSn. Výsledný koeficient technických specifikací KTS představuje aritmetický průměr dílčích koeficientů KTS1 až a KTSn.

(2)

3.2.3 Výpočet technického koeficientu

Výstupem je zde technický koeficient KT, jehož hodnota je vrozsahu [1-10]. Koeficient KT představuje aritmetický průměr dílčích koeficientů KS a KTS.

(3)

3.3 Aplikační koeficienty

Stanovení aplikačního koeficientu KA nevychází na rozdíl od výše popisovaných koeficientů bezpečnostních a technických zpožadavků technických norem, ale hodnotí se zde praktické nasazení jednotlivých komponent vkonkrétním objektu [6], Při hodnocení se vychází ze základního dělení typů ochrany:

•  prostorová ochrana,
•  plášťová ochrana,
•  perimetrické ochrana,
•  předmětová ochrana,
•  tísňová ochrana.

Základním předpokladem khodnocení je stanovení procentuální míry zabezpečení jednotlivých prostor, přepočítané na koeficient KAn, přičemž se hodnotí poměr celkové plochy (resp. počtu stavebních otvorů, délka perimetru, počtu významných předmětů) kpočtu nasazených technických prostředků.

U prostorové ochrany (koeficient KAPR) hodnotíme kolik procent z celkové plochy střeženého objektu je pokryto detektory pohybu tj. poměr mezi součtem ploch, které odpovídají snímacím charakteristikám jednotlivých detektorů kcelkové ploše střeženého objektu. Například vpřípadě, že je PZTS instalován vobjektu, jehož celková podlahová plocha činí 1000 m2 a součet ploch snímacích charakteristik všech použitých detektorů představuje 700 m2 (tj. cca 10 standardních PIR detektorů sdosahem 12 m, 90 st.) je pokryto 70 % celkové plochy a po přepočtu do škály [1-10], bude koeficient prostorové ochrany KAPR mít hodnotu 7.

Vrámci plášťové ochrany (koeficient KAPL) hodnotíme podobným způsobem poměr mezi počtem zabezpečených stavebních otvorů kpočtu všech stavebních otvorů střeženého objektu. Například vpřípadě že střežený objekt obsahuje 100 stavebních otvorů (okna, dveře, světlíky, šachty atd.) a vrámci PZTS zabezpečíme pomocí magnetických detektorů, detektorů tříštění skla, IR závor nebo dalších vhodných prvků celkem 30 stavebních otvorů, bude koeficient plášťové ochrany KAP =3.

Koeficient perimetrické ochrany KAPE, představuje poměr mezi délkou zabezpečeného perimetru chráněného obvodu kcelkové délce perimetru.

Koeficient předmětové ochrany KAPRE představuje poměr mezi počtem zabezpečených předmětů a počtem všech významných (hodnotných) předmětů (obrazy, sochy atd.) ve střeženém objektu.

Koeficient tísňové ochrany KAT představuje poměr mezi počtem zabezpečených místností vobjektu a celkovým počtem místností vobjektu.

Výstupem je zde aplikační koeficient KA, jehož hodnota je vrozsahu [1-10]. Koeficient KA představuje aritmetický průměr dílčích koeficientů pro jednotlivé typy ochrany.

(4)

3.4 Integrační koeficienty

Vpřípadě kdy vrámci zabezpečení jednoho objektu integrujeme více typů poplachových aplikací [3], je nutno do výpočtu výsledného koeficientu účinnosti ochranných schopností zahrnout i integrační koeficient KI, jehož hodnota vychází ztechnického způsobu integrace poplachových aplikací [4], [5].

Následující tabulka č. 4 prezentuje přehled stanovených hodnot integračních koeficientů.

p.č.	Název – koeficient integrace KI	Hodnocení [1-10]
	Hardwarová integrace
1	IN/OUT integrace	4
2	PZTS (modulární systém) jako integrační prvek	9
3	PZTS jako integrační prvek (včetně řízení systémů domácí automatizace)	6
4	Automatizační systém jako integrační prvek	0
5	Integrace pomocí funkcí CCTV, ACS, SAS	4
	Softwarová integrace
6	Software pro uživatelskou správu	1
7	Bezpečnostní software	4
8	Vizualizační software	6
9	Integrační software systémů budov	8

Tab. č. 4 Hodnoty koeficientu integrace

4. Agregované koeficienty účinnosti ochranných schopností poplachového zabezpečovacího a tísňového systému

Na základě výše popisovaných koeficientů:

• bezpečnostní koeficient KB,
• technický koeficient KT,
• aplikační koeficient KA,
• koeficient integrace KI,

bude vypočten:

•  koeficient účinnosti ochranných schopností poplachového zabezpečovacího a tísňového systému KPS ,
•  resp. vpřípadě integrace více systémů jako koeficient účinnosti ochranných schopností integrovaného poplachového systému KIPS.

(5)

Vpřípadě integrace více poplachových (n) aplikací získáme zvýše uvedeného vztahu hodnoty KPS1 až KPSn. Výsledný koeficient účinnosti ochranných schopností integrovaného poplachového systému KIPS bude vypočten dle následujícího vzorce. Výsledná hodnota bude opět vrozmezí [1-10].

(6)

Tímto způsobem získané koeficienty můžeme porovnat s požadavky na účinnost poplachových systémů resp. integrovaných poplachových systémů, které můžeme stanovit např. formou slovního hodnocení, tak jak je uvedeno vnásledující tabulce.

p.č.	KPS	KIPS	Hodnocení účinnosti ochranných schopností
0	[0]	[0-1]	Nevyhovující
1	[1-2]	[2-3]	Dostačující
2	[2-4]	[3-4]	Uspokojivé
3	[4-6]	[5-6]	Dobré
4	[6-8]	[7-8]	Velmi dobré
5	[8-10]	[9-10]	Výborné

Tab. č. 5 Hodnocení účinnosti poplachových systémů

Diskuse

Návrh agregovaných koeficientů jako základního východiska pro hodnocení účinnosti poplachových systémů vychází především z normativních systémových a technických požadavků na uvedené systémy a dále zrozsahu aplikace jednotlivých komponent ve střeženém objektu, popř. ztechnických způsobů integrace.

Na základě předpokladu, že projektant provede správný výběr komponent vzávislosti na stupni zabezpečení a třídě prostředí, bude hodnota (koeficient účinnosti ochranných schopností) závislá především na aplikačním a integračním koeficientu, tj. na rozsahu nasazení komponent systému ve střeženém objektu popř. navrženém technickém způsobu integrace. Ztoho důvodu se nabízí otázka, zda by nebylo vhodné způsob hodnocení zjednodušit – omezit na hodnocení aplikace a integrace. Nicméně tento postup by byl vhodný pouze pro navrhované poplachové systémy ve fázi zpracované projektové dokumentace nebo návrhu skladby systému. Při hodnocení účinnosti již instalovaných systémů, které mohou být např. technicky zastaralé, neodpovídající charakteru využití střeženého objektu nebo u nich byly provedeny změny oproti původní projektové dokumentaci, je ovšem vhodné použít hodnocení dle všech výše popisovaných koeficientů.

Závěr

Příspěvek prezentuje zpracování původní návrhu agregovaných koeficientů, jako základního východiska pro hodnocení účinnosti poplachových systémů spředpokladem možnosti hodnocení systémů dle zpracované projektové dokumentace a rovněž hodnocení systémů již instalovaných.

Navrhované řešení vychází z analýzy:

•  systémových a technických požadavků, které jsou určeny řadou oborových technických norem ČSN EN 50 13x, které představují podporu ke zřízení poplachových systémů vodpovídající kvalitě a struktuře.,
•  rozsahu aplikace jednotlivých komponentů poplachových systému ve střeženém objektu,
•  způsobu integrace vpřípadě nasazení více typů poplachových aplikací.

Na základě posouzení navrhovaného poplachového systému nebo systému již instalovaného jsou svyužitím dílčích koeficientů:

•  bezpečnostní koeficient KB,
•  technický koeficient KT,
•  aplikační koeficient KA,
•  koeficient integrace KI,

vypočteny koeficient účinnosti ochranných schopností poplachového systému KPS, resp. vpřípadě integrace více systémů koeficient účinnosti ochranných schopností integrovaného poplachového systému KIPS.

Uvedený příspěvek uvádí příklad postupu výpočtu koeficientu účinnosti ochranných schopností poplachového systému KPS pro aplikaci poplachového zabezpečovacího a tísňového systému (PZTS). Výpočet stejného koeficientu pro jiné typy poplachových aplikací (CCTV, ACS, SAS) bude odpovídat požadavkům relevantních technických norem řady ČSN 5013x a technickým cílům jejich instalace zhlediska typu ochrany, která je zajišťována.

Literatura

[1] UHLÁŘ, J. Technická ochrana objektů: II. díl. Elektrické zabezpečovací systémy. 1. vyd. Praha: Policejní akademie České republiky, 2005. 230 s. ISBN 80-7251-189-0.
[2] ČSN EN 50131-1 ed. 2. Poplachové systémy- Poplachové zabezpečovací a tísňové systémy- Část 1: Systémové požadavky. Praha: Český normalizační institut, 2007. 40 s. Třídící znak 334591.
[3] ČSN CLC/TS 50398. Poplachové systémy- Kombinované a integrované systémy- všeobecné požadavky. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009. 20 s. Třídící znak 334597.
[4] VALOUCH, Jan. Integrated Alarm Systems. In Computer Applications for Software Engineering, Disaster Recovery, and Business Continuity. Series: Communications in Computer and Information Science, Vol. 340, 2012, XVIII. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2012. Chapter, p. 369 -379. ISBN 978-3-642-35267-9.
[5] VALOUCH, Jan. Integration Alarm Systems. In IJDRBC International Journal of Disastery and Business Continuity. Sandy Bay, Tasmania, Australia: Science & Engineering Research Support Society, November 2012. Vol. 3. p. 21-30. ISSN 2005-4289.
[6] VALOUCH, Jan. Projektování bezpečnostních systémů. [skriptum]. Zlín: UTB, 2012. ISBN 978-80-7454-230-5. 152 s.
[7] VALOUCH, Jan. Security Assessment of the Object in terms of Alarm system design. In the Science for Population Protection. Lázně Bohdaneč: MV- GŘHZS, Institut ochrany obyvatelstva. Vol. 4. p. 185 - 190. ISSN: 1803-568X.

Poděkování

Článek byl zpracován s podporou projektu excelence UTB: Souvztažnost kritické infrastruktury a funkční kontinuity územního celku.