Противокриминальная защита современных остекленных конструкций: комплексный подход

Остекленные строительные конструкции – окна, двери, крыши, перегородки, витрины, витражи – являются наиболее уязвимыми для проникновения нарушителей в охраняемые здания и помещения. Это не остается незамеченным преступниками, и наибольшее число проникновений происходит именно через оконные конструкции и балконные двери. В статье приведен обзор современных специализированных технических средств для обнаружения попытки взлома остекленных конструкций, проанализирована их эффективность и предложены идеи разработки решений для повышения надежности защиты.

Наиболее распространенный и простой способ взлома, в том числе алюминиевого или пластикового окна, – это разбитие стекла. Его легко осуществить с помощью подручных предметов или свободно продаваемых компактных стеклорезов. Часто преступниками используются кирпич, булыжник, тротуарная плитка, кусок трубы или любой другой твердый предмет массой от 0,1 кг. Разрушение стекла производится путем метания твердого предмета в оконный проем.

Однако, несмотря на быстрое разбитие окна, после такого взлома нарушителю может понадобиться еще время (от нескольких секунд до нескольких минут) для удаления осколков стекол, оставшихся в створке.

Традиционные способы защиты при разбитии стекла

До недавнего времени обнаружение попытки взлома окон осуществлялось в основном с помощью контактных датчиков, приклеиваемых на стекло и обнаруживающих его разбитие, – электроконтактных и ударноконтактных извещателей. Использование таких датчиков ("Фольга", ДИМК "Окно", "Орбита" и т.д.) было сопряжено с определенными неудобствами, в том числе связанными с нарушением внешнего вида окна, регулярными повреждениями при мытье стекол и т.д.

Датчик "ДРС-2", созданный для решения части этих проблем, к сожалению, в серию не пошел. На рис. 2 представлен извещатель "Окно-6" с датчиком разбития стекла "ДРС-1".

В конце 1990-х гг. начали активно развиваться и применяться на охраняемых объектах бесконтактные акустические извещатели, реагирующие на звук разбиваемого стекла. Но они позволяют гарантированно обнаружить нарушителя только при механическом разбитии стекла ударным воздействием. Детально их особенности рассмотрены в статье "Противокриминальная защита остекленных конструкций"¹. Внешний вид звукового извещателя "Стекло-4" представлен на рис. 3.

Со временем звуковые извещатели, отличающиеся рядом преимуществ по надежности, помехоустойчивости, дизайну, простоте монтажа и обслуживания, практически полностью вытеснили устройства других типов и сегодня повсеместно используются для защиты объектов.

Взлом оконных конструкций без разбития стекла

Методы совершения преступлений развиваются, и в последние годы злоумышленники, зная о том, что в охраняемых помещениях, как правило, устанавливаются звуковые извещатели, все чаще начинают применять иные способы проникновения через оконные конструкции.

Так, на шесть краж, осуществленных путем разбития стекла, приходится одна совершенная без его разбития. Взлом пластикового (алюминиевого) окна производится с помощью монтировки/лома методом отжимания открывающейся створки окна или выламывания оконной рамы из оконного проема. Данный способ требует больше времени, но позволяет сохранить в целости стеклопакет, что маскирует процесс проникновения в помещение. Современные оконные конструкции особенно уязвимы к подобному виду взлома, если створка окна находится в положении проветривания.

Установка на створку магнитоконтактного извещателя не обеспечивает контроль состояния самого запорного механизма оконной конструкции и не позволяет своевременно, до проникновения нарушителя внутрь объекта, обнаружить попытку высверливания запорного механизма или предварительное открытие конструкции изнутри преступником или его сообщником.

Взлом окна с применением режущих и пилящих инструментов (например, болгарки) заключается в выпиливании стекла из створки окна по периметру. Это наиболее продолжительный по времени, сложный в исполнении и, соответственно, редкий способ взлома оконных конструкций.

Для всех способов их взлома актуальна проблема, состоящая в том, что преступники зачастую нацеливаются на совершение кражи "на рывок", успевая покинуть охраняемый объект до прибытия сил реагирования.

Средства инженерно-технической укрепленности

Для защиты остекленных конструкций применяют средства инженерно-технической укрепленности, которые затрудняют проникновение в дом путем силового воздействия: решетки, ставни, роллеты. К сожалению, подобные решения редко оснащаются техническими средствами охраны и по большей части нарушитель их преодолевает, а извещение о тревоге не формируется. Поэтому такие средства инженерно-технической укрепленности способны лишь задержать нарушителя вне охраняемого помещения, что, конечно, немаловажно, но не являются достаточной защитой от мотивированного подготовленного злоумышленника.

В ряде случаев применение средств инженерной-технической укрепленности оконной конструкции ограничено либо из эстетических соображений, либо нормами противопожарной безопасности.

Таким образом, к защите современных остекленных конструкций необходимо подходить комплексно, как внедряя средства обнаружения, так и повышая инженерно-техническую укрепленность установленного стеклопакета, что позволяет обеспечить раннее обнаружение проникновения.

Выход – раннее обнаружение

Проведя анализ и руководствуясь подходом, определенным ГОСТ Р 50776–95² и описанным в статье "Методика оценки эффективности системы безопасности объектов дистанционного банковского обслуживания"³, получаем критерий эффективности системы охраны: разницу между временем взлома оконной конструкции и проникновения нарушителя в охраняемое помещение и сумму времени, необходимого для обнаружения системой централизованного наблюдения (СЦН) попытки проникновения, передачи извещения на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) и прибытия сил реагирования.

Следует отметить, что время взлома оконной конструкции и скорость проникновения нарушителя в охраняемое помещение может быть неодинаковой для разных способов взлома, выбранных нарушителем.

Для СЦН, применяемых в подразделениях вневедомственной охраны войск национальной гвардии Российской Федерации и занимающих значительную долю рынка технических средств охраны, время, необходимое для передачи тревожного извещения на ПЦН, жестко задается Едиными требованиями к системам передачи извещений, объектовым техническим средствам охраны и охранным сигнально-противоугонным устройствам автотранспортных средств, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны войск национальной гвардии Российской Федерации⁴, и составляет 15 с.

Это на порядок меньше среднего времени прибытия сил реагирования после поступления тревожного извещения на ПЦН.

Из вышесказанного видно, что эффективность системы охраны при невозможности изменения скорости прибытия сил реагирования в первую очередь зависит от возможности раннего обнаружения криминального воздействия, которое определяется разницей между временем наиболее быстрого способа взлома и проникновения нарушителя на объект и временем обнаружения взлома техническими средствами охраны. Важнейшим фактором становится время сохранения устойчивости оконной конструкции после формирования техническими средствами обнаружения извещения о проникновении нарушителя.

Недостатки обычных методов защиты

Рассмотрим наиболее распространенные способы охраны оконной конструкции.

1. Обеспечение защиты оконной конструкции при помощи пассивного оптико-электронного извещателя с поверхностной зоной обнаружения (рис. 4), установленного над оконным проемом с внутренней стороны объекта охраны.
   
   В этом случае нарушитель попадает в зону обнаружения извещателя уже после проникновения в охраняемое помещение, и тревожная ситуация характеризуется максимально возможным временем на совершение правонарушения и попытку скрыться с места преступления. По этой причине применение данного способа охраны объекта в качестве основного не рекомендуется.
   
2. Наиболее распространенный способ – обеспечение защиты оконной конструкции с помощью пассивного звукового извещателя.
   Извещение о тревоге гарантированно формируется звуковым охранным извещателем при разрушении внутреннего стекла стеклопакета.
   В этом случае обнаружение проникновения не соответствует вышеописанному критерию и не является ранним в связи с тем, что на передачу извещения о тревоге и прибытие сил реагирования, как правило, требуется значительно большее время, чем необходимо нарушителю для проникновения на объект уже после взлома всех средств инженерно-технической укрепленности.
   

По результатам анализа применения технических средств охраны остекленных конструкций можно сделать следующие выводы:

1. Ни один из представленных на рынке типов технических средств охраны не способен обеспечить раннее обнаружение попытки воздействия (взлом, разрушение оконной рамы и/или стеклопакета, открывание).
   
2. Установка на стеклопакет ряда технических средств охраны, обеспечивающих максимальную эффективность, связана с серьезным нарушением конструкции стеклопакета и большим объемом монтажных работ.
   

Какой же комплекс технических средств защиты оконных конструкций будет наиболее эффективным?

Перспективное комплексное решение

Кроме внешних средств инженерно-технической укрепленности, конструкция стеклопакетов и их фурнитуры может включать в себя специальные стекла (противоударные, противовзломные, пуленепробиваемые), оконные замки повышенной устойчивости к физическим воздействиям, противовзломную фурнитуру, защитные пленки и специальные штапики, предотвращающие выдавливание стекла.

Применение подобных технических решений позволяет максимально увеличить время сохранения устойчивости оконной конструкции после формирования техническими средствами обнаружения извещения о проникновении.

Функциональный состав комплекса, способного обеспечить обнаружение попытки взлома остекленных конструкций, используя структуру, приведенную в ГОСТ 56102.1–2014⁵, и результаты поиска вариантов построения каналов обнаружения, обеспечивающих защиту от вышеприведенных способов взлома оконных конструкций, можно представить следующим образом:

• средства обнаружения, обеспечивающие обнаружение попытки взлома оконной конструкции при помощи блока обработки сигнала (БОС) информации, получаемой с чувствительного элемента (ЧЭ);
  
• средство сбора и обработки информации (ССОИ);
  
• вспомогательные средства защиты от саботажа (СЗС);
  
• модуль электропитания.
  

СЗС обеспечивают защиту комплекса от несанкционированных воздействий, которые могут привести к потере работоспособности, и представляют собой отдельные датчики, контролирующие закрытое состояние ниш оконной конструкции, в которых установлены элементы комплекса обнаружения взлома.

ССОИ осуществляют контроль работоспособности и диагностику модулей комплекса, сбор информации о тревожных событиях, формирование извещений о тревоге по стандартным проводным и/или беспроводным интерфейсам. Структура комплекса изображена на рис. 5.

Основные функции комплекса

На основании анализа информации о способах криминальных воздействий на остекленные конструкции комплекс должен обеспечить обнаружение следующих криминальных воздействий:

• разбитие стекла при помощи механического воздействия или нагрева;
  
• вскрытие окна путем разрушения запорного механизма при помощи сверлильного инструмента;
  
• отжим створки окна при помощи рычажного или гидравлического инструмента;
  
• разрушение створки при помощи электрорежущего инструмента (сабельной пилы, болгарки);
  
• извлечение рамы из проема при помощи рычажного или гидравлического инструмента.
  

Исходя из анализа информации о возможностях ЧЭ, использующих различные физические принципы и результаты экспериментальных исследований, можно выбрать варианты состава комплекса специализированных технических средств, обеспечивающих обнаружение попытки взлома остекленных конструкций.

ЧЭ, предназначенные для формирования модуля средств обнаружения проникновения, могут быть следующими:

1. Ударно-контактные, емкостные, электроконтактные, звуковые, вибрационные ЧЭ (на основе пьезоэлемента или акселерометра) для обнаружения попытки взлома полотна стекла способом разбития.
2. ЧЭ на основе пьезоэлемента, обладающего более широким частотным диапазоном, или акселерометра, для обнаружения попытки взлома путем воздействия сверлильного инструмента на запорный механизм или разрушения створки при помощи электрорежущего инструмента (сабельной пилы, болгарки).
3. Точечный магнитоконтактный, магнитоуправляемый извещатель или извещатель на основе акселерометра, определяющего изменение угла наклона охраняемой конструкции, для обнаружения попытки взлома от отжима створки окна при помощи рычажного или гидравлического инструмента.
4. Для обнаружения попытки взлома от извлечения рамы из проема при помощи рычажного или гидравлического инструмента требуется или сложная установка магнитоконтактных извещателей в раму остекленной конструкции и стену здания, или применение акселерометра.

Пути оптимизации

Прежде всего требуется учитывать необходимость минимизировать габариты, энергопотребление и стоимость соответствующего комплекса. Для этого целесообразно ряд элементов конструктивно объединить в единый блок.

Электропитание
ССОИ и модуль электропитания комплекса могут быть выполнены в отдельном корпусе (корпусах), однако в рассматриваемом случае стоит разместить все возможные функциональные элементы в едином корпусе. Такое решение позволит уменьшить количество датчиков вскрытия корпуса в составе СЗС.

Часть функций модуля электропитания может быть возложена на источник вторичного электропитания с резервом (ИЭПВР), установленный на защищаемом объекте, или же модуль электропитания может быть выполнен в виде отдельного конструктивного элемента, вмонтированного в корпус оконной конструкции. Изготовление подобного модуля электропитания негативно повлияет на стоимость остекленной конструкции, оснащенной комплексом. Использование независимого модуля электропитания снизит нагрузку на ИЭПВР объекта, но не повысит устойчивость системы охраны объекта к потере электропитания из-за невозможности передать извещение о тревоге, минуя оконечное объектовое устройство.

Особое внимание следует уделить модулю электропитания беспроводного варианта конструктивного исполнения комплекса, в нем должны обеспечиваться легкость замены элементов питания и срок службы без замены элементов питания в течение не менее 1–2 лет.

"Что принесет нам новый СКУД?" читать >>>

Создание комплекса в беспроводном исполнении позволит избежать сложных работ по монтажу линий связи и электропитания, но приведет к необходимости своевременной замены элементов питания, а значит усложнению обслуживания.

Габариты
Одним из путей оптимизации конструкции и электропотребления комплекса является использование чувствительного элемента на основе акселерометра в качестве чувствительного элемента инерционного и вибрационного канала обнаружения. Несмотря на некоторое снижение показателей параметров обнаружения и, соответственно, помехоустойчивости комплекса, данное решение позволяет добиться кардинального уменьшения его габаритов и возможности установки как в новые оконные конструкции, так и в ранее установленные.

Для повышения чувствительности акселерометра к типовым воздействиям на оконную конструкцию все ЧЭ комплекса целесообразно разместить на торцевой части створки окна рядом с запорным механизмом. При таком размещении определить извне наличие охранного оборудования на окне невозможно, а первоначальный внешний вид окна полностью сохраняется.

Варианты блокировки
Необходимой функцией комплекса должна стать блокировка постановки на охрану при открытых на проветривание створках охраняемой конструкции либо открытом запорном механизме. Для этого нужно использовать магнитоуправляемый ЧЭ на основе датчика Холла.

Кроме того, применение этого варианта ЧЭ обеспечит защиту от блокировки чувствительной части комплекса магнитом большой мощности.

Таким образом, приходим к следующим вариантам реализации модуля средств обнаружения попытки взлома:

а) вибрационный извещатель на основе пьезоэлектрического ЧЭ, акселерометр, магнитоконтактный извещатель;
б) малогабаритный вибрационный извещатель на основе акселерометра, точечный извещатель на основе датчика Холла.

Требования к извещателям

После рассмотрения состава модуля средств обнаружения комплекса, учитывая также требования минимизации стоимости и габаритов, приходим к выводу, что оптимальным вариантом комплекса является его реализация в соответствии с требованиями к совмещенным охранным извещателям по ГОСТ Р 52435–2015⁶, в радиоканальном или проводном исполнении.

Можно сформулировать следующие технические предложения:

1. Наиболее целесообразным способом комплексной защиты остекленных конструкций является совмещенный охранный извещатель в радиоканальном или проводном исполнении.
   
2. Электропитание совмещенного охранного извещателя лучше осуществлять от внешнего источника электропитания или автономных элементов электропитания (при использовании беспроводных каналов передачи тревожных извещений).
3. Для повышения чувствительности к типовым воздействиям на оконную конструкцию ЧЭ комплекса целесообразно разместить на торцевой части створки окна рядом с запорным механизмом.
   
4. Извещатель должен формировать извещение о тревоге при открытии окна (каналы обнаружения переориентации извещателя и точечные магнитоконтактные), разрушении конструкции рамы и створки окна, разбитии полотна стеклопакета (вибрационный канал обнаружения).
   

Общий вид одного из вариантов комплекса, построенного на основе серийно выпускаемых извещателей, изображен на рис. 6.

Извещатель должен обеспечивать выдачу не менее пяти извещений:

1. нормальное состояние;
   
2. взлом стеклопакета;
   
3. неисправность извещателя/электропитания;
   
4. вскрытие извещателя или отрыв его от монтажной поверхности;
   
5. открывание створки оконной конструкции.
   

Приведенные конструктивные решения и выбранные типы ЧЭ позволяют блокировать прием объекта на охрану при:

• открытой створке окна;
  
• створке, установленной на проветривание;
• визуально закрытой, но не запертой створке (когда запирающая ручка повернута не полностью).

Точное обнаружение в любых ситуациях

Представленные варианты построения комплекса обеспечивают обнаружение разбития внешнего стекла стеклопакета и попытки высверливания запорного механизма или отжимания створки оконной конструкции на ранней стадии.

Таким образом, при защите оконных блоков высокого класса по ГОСТ Р 57788–2017⁷ комплекс производит раннее обнаружение следующих видов криминальных воздействий:

1. разбитие внешнего стекла стеклопакета;
   
2. попытка взлома оконной конструкции путем выведения из строя запорных механизмов (высверливание, выпиливание, выбивание) на начальном этапе сверления (реза);
   
3. силовой отжим створки или фрамуги с помощью слесарных инструментов;
   
4. выпиливание стекла дисковой электропилой;
   
5. выдавливание или вырывание тросом всей оконной конструкции из проема.
   

-------------------------

¹ Климов А.В., Рябцев Н.А., Козлов В.А. Противокриминальная защита остекленных конструкций // Алгоритм безопасности. 2015. № 4. С. 6–9.
² ГОСТ Р 50776–95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию.
³ Членов А.Н., Климов А.В. Методика оценки эффективности системы безопасности объектов дистанционного банковского обслуживания // Технологии техносферной безопасности. 2015. Вып. 2 (60). С. 205–211. https://academygps.ru/ttb
⁴ Единые требования к системам передачи извещений, объектовым техническим средствам охраны и охранным сигнально-противоугонным устройствам автотранспортных средств, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны войск национальной гвардии Российской Федерации (утв. ГУВО Росгвардии 13.12.2019).
⁵ ГОСТ Р 56102.1–2014. Системы централизованного наблюдения. Часть 1. Общие положения.
⁶ ГОСТ Р 52435–2015. Технические средства охранной сигнализации. Классификация. Общие технические требования и методы испытаний.
⁷ ГОСТ Р 57788–2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Блоки оконные и дверные защитные для охраняемых помещений. Общие технические условия.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 1/2020