Perimeterschutz: Security-Laserscanner mit Multi-Echo-Technologie

Alarm ohne Eindringling, Eindringling ohne Alarm - beides gilt es bei der Konzeption von Systemen zur Freigeländeüberwachung zuverlässig auszuschließen. Mit dem Lasermesssensor LMS53x von Sick steht jetzt eine weiterentwickelte und dennoch neuartige Detektionslösung zur ­Verfügung.

Konzipiert vor dem Hintergrund der überarbeiteten Norm EN 50131 überwindet der Sensor mit ­seiner robusten Ausführung, feinen Auflösung und störsicheren Multi-Echo-Auswertung die Eignungs­grenzen zahlreicher elektronischer wie auch elektromechanischer ­Detektoren.

Höchste Reichweiten auch auf „dunkle Gestalten", verfeinerte und wetterunabhängige Messverfahren, flexibel programmierbare Auswertestrategien und Relaisausgänge für die direkte Alarmaufschaltung machen den LMS53x zu einem Security-Sensor, der sich perfekt in Konzepte zur Freilandüberwachung wie auch in Einbruchmeldeanlagen integrieren lässt. Für den Outdoor-Bereich besonders wichtig ist die erstmals verfügbare Multi-Echo-Technologie: Sie ist in der Lage, objekt- und witterungsbedingte Stör- oder Mehrfachreflexionen sicher zu erkennen. Auf diese Weise wird sowohl die Rate von Falsch- und von Fehlalarmen wie auch die Rate unerwünschter Meldungen (RUM) deutlich minimiert - was auch eine aktuell laufende technische Bewährungsprobe in einem Kraftwerk bestätigt.

Freigelände-Überwachung: Einbruchsversuche im „Vorfeld" erkennen
Zeitvorsprung und Schadensvermeidung sind die wichtigsten Vorteile, die Anlagen zur Freigeländeüberwachung bieten. Entsprechend konzipiert durch Fachfirmen, wie sie z. B. im BHE (Bundesverband der Hersteller- und Errichterfirmen von Sicherheitssystemen e. V.) organisiert sind, wird ihr Sicherheitsfaktor so hoch ausgelegt, dass nach einer Alarmgebung genügend Reaktionszeit für Interventionsmaßnahmen bleibt und so mögliche Einbruchschäden an gewerblichen, privaten oder öffentlichen Objekten vermieden werden können. Die konkreten technischen Schutzmaßnahmen ergeben sich zum einen aus der Sicherheitsanalyse mit dem Schutzziel, d. h. der zu erwartenden Bedrohungen, den möglichen Täterprofilen und der erforderlichen Barrierewirkung bzw. Widerstandsklasse. Hieraus ergeben sich erste Hinweise darauf, welche Detektoren bzw. physikalische Wirkprinzipien sich für die Generierung bestimmungsgemäßer Alarme grundsätzlich eignen könnten.

Alarmmeldung: Freigelände-Überwachung stellt besondere Anforderungen
Zum anderen müssen bei Frei­geländeüberwachungssystemen in besonderem Maße die Einsatz- und Umfeldbedingungen berücksichtigt werden. Je nach physikalischem Prinzip stoßen die bekannten Detektionssysteme beim Erkennen von Manipulations- oder Eindringversuchen an verschiedenste Einsatz- und Eignungsgrenzen (1). Das bedeutet, dass bestimmte Ereignisse durch bestimmte Detektoren nicht oder nur schlecht erfasst werden können, z. B. das Anstellen einer Leiter zum Überwinden einer mechanischen Absicherung. Darüber hinaus zeigt die Praxis, dass es beim Einsatz von Detektionssystemen im Freigelände mehr als ratsam ist, die aktuellen und möglichen Gegebenheiten vor Ort zu berücksichtigen, z. B. den Einfluss von Temperaturen, Tageszeiten, Wettersituationen, Vegetation oder frei laufenden Tieren. Geschieht dies nicht, besteht bei vielen Detektionssystemen eine erhöhte Gefahr nicht bestimmungsgemäßer Alarme. Dies können zum einen Falschalarme sein, wie sie in der DIN VDE 0833-1 (2) als „Alarm, dem keine Gefahr zugrunde liegt", definiert werden. Sie ziehen in der Regel eine irrtümliche Alarmierung und den unnötigen und kostspieligen Einsatz z. B. eines externen Sicherheitswachdienstes nach sich.

Ebenso unerwünscht sind sogenannte Fehl­alarme, d. h., der Überwindungsversuch einer mechanischen Absicherung oder elektronischen Überwachung wird nicht erkannt und folglich kein Alarm gegeben. Beides lässt sich durch den Einsatz des Sick-Lasermesssensors in einer Weise vermeiden, für die sonst nicht ein, sondern mehrere gleichzeitig aktive Detektionssysteme unterschiedlicher Wirkprinzipien erforderlich wären. Dass hier mit entsprechenden Vorteilen des LMS53x hinsichtlich der wirtschaftlichen Effizienz für den Errichter wie auch den Betreiber zu rechnen ist, liegt auf der Hand.

Lasermesssensor LMS53x: gut gegen Falschalarme, schlecht für „dunkle ­Gestalten"
Beim LMS53x handelt es sich um einen 2-D-Lasermesssensor, der speziell für Security-Anwendungen mit großen Reichweiten im Outdoor-Bereich konzipiert wurde. Für eine ganzheitliche Sicherung fällt der frühen Detektion beim Perimeterschutz eine besondere Bedeutung zu. Horizontale Flächen, z. B. Höfe, Zufahrten oder Dächer, können dem Sensor ebenso überwacht werden wie vertikale Ebenen, z. B. Mauern, Zäune oder Fassaden. Der LMS53x erfüllt die Anforderungen der Umwelt-Klasse IV der EN 50131 (VDE0830) entsprechend den Prüfmethoden EN 50130-5, d. h., das Gerät kann zur flächigen Überwachung eines voll der Witterung ausgesetzten Freigeländes installiert werden. Es eignet sich aber auch für Überwachungsaufgaben in Innenbereichen mit rauen Umfeldbedingungen, z. B. durch Wasserdampf oder Staub. Überall dort, wo der Lasermesssensor dabei gegen Wärmeeintrag durch direktes Sonnenlicht, gegen Regen von oben oder Spritzwasser von unten geschützt werden soll, steht ein passender Schutz zur Verfügung.

Der Systemaufbau ist modular und besteht aus drei Komponenten: dem Sensorkopf mit Sende-Empfangs-Optik und Datenauswertung, einem steckbaren Security-Applikationsmodul mit jeweils spezifischen, individuell anpassbaren Einstellungen und Parametrierungen sowie einer Steckereinheit mit einem integrierten Parameterspeicher, die einen einfachen und schnellen Anschluss oder Tausch eines Gerätes ermöglicht. Mit seiner neuartigen, besonders lichtintensiven Sendeoptik können Eindringlinge auf große, Freiflächen-übliche Entfernungen bis zu 65 m radial erfasst werden. Bei entsprechender Platzierung sind Reichweiten im Detektions-Durchmesser mit bis zu 130 m bzw. von 80 m bei 10 %iger Objekt­remission erreichbar. Selbst extrem remissionsschwache „dunkle Gestalten" im Neoprenanzug sind für die Scanner auf bis zu 40 m sichtbar. Die Winkelauflösung ist zwischen 1 ° und 0,167 ° einstellbar - der Lasermesssensor liefert also für nahezu jede Anwendung in der Freigeländeüberwachung die optimale Genauigkeit. Im Betrieb überzeugt der LMS53x durch seine hohe Wartungsfreundlichkeit. Der Lasermesssensor stellt eine Möglichkeit zur Selbstüberwachung bereit, die vom Anwender zu- oder abgeschaltet werden kann. Darüber hinaus lassen sich individuelle Service-Zyklen zur Gerätewartung definieren.

Mit Multi-Echo-Technologie gegen Falsch- und Fehlalarme
Highlight und für den Leistungsvorsprung in Security-Anwendungen entscheidend ist das neue High-Speed-Sampling-Messverfahren, das in der Lage ist, bei Scangeschwindigkeiten von bis zu 100 Hz eine Auswertung von bis zu fünf Rücklaufimpulsen, den sogenannten Echos, eines gesendeten Impulses durchzuführen. Mit dieser Multi-Echo-Technologie generiert das LMS53x ein Optimum an Messinformationen für eine noch präzisere Detektionsleistung. Darüber hinaus werden die Erfassungsergebnisse durch das Mehr an Messwerten pro Winkelstrahl in bislang unerreichtem Maß unabhängig von den Witterungs- und Umgebungsbedingungen. Zusätzlich sorgen leistungsfähige spezifisch adaptierte Software-Filteralgorithmen für eine wirkungsvolle Nahimpulsunterdrückung, sodass bei schlechter Sicht durch Regen, Nebel oder Staub überall innerhalb des 190 °-Scanwinkels eine schnelle und zuverlässige Erfassung ortsfester wie auch beweglicher Objekte erfolgen kann.

Kombinierter Einsatz kompensiert ­Eignungsgrenzen anderer Detektions­systeme
Das LMS53x ist für eine große Zahl von Security-Anwendungen im Außenbereich das am besten geeignete Detektionssystem, da sein Wirkprinzip wie auch seine Auswerteverfahren für nahezu alle objektspezifischen Umgebungsbedingungen geeignet sind. Dadurch bietet es optimale Möglichkeiten, um die Rate unerwünschter Meldungen - definiert als Summe aus technisch verursachten Alarmen, z. B. durch die Wetterbedingungen, und Täuschungsmeldungen, z. B. durch frei laufende Tiere im Überwachungsbereich (3) - zu minimieren. Wurde das tausendfach installierte Vorgänger-Lasermesssystem Sick LMS200 vom TÜV bereits mit maximal einem nicht bestimmungsgemäßem Alarm pro Tag zertifiziert, so liegt der Wert beim LMS53x signifikant darunter - wie die aktuelle Bewährungsprüfung bei kraftwerktechnischen Anlagen belegt. Dies bedeutet weniger Falschalarmeinsätze, eine schnellere Amortisation sowie eine bessere Akzeptanz beim Betreiber und seinem Betriebspersonal. Diese hohe Zuverlässigkeit macht den Lasermesssensor zu einer sehr leistungsfähigen, zuverlässigen und universellen Detektionslösung. Zudem ist das Gerät prädestiniert als ideales Ergänzungs- oder Alarmverifikationssystem zu physikalisch anderen Detektionsansätzen, z. B. Wärmebildkameras, Videotechnik-Motion-Detection, Radar, Feldänderungsmeldern, Bodendetektions- und Zaunmeldesystemen sowie elektromechanischen Detektorlösungen.

Ob als alleinige Technologie oder im Verbund - mit dem LMS53x ist eine sichere und wirtschaftliche Freigelände-Überwachung gewährleistet. Dass dem LMS53x als Security-Sensor zur Freigeländeüberwachung eine erfolgreiche Zukunft prognostiziert werden kann, zeigt sich bereits heute: Namhafte Errichter planen den Sensor bereits in ihre laufenden Projekte ein - u. a. für die Außen-Absicherung einer europäischen Landeszentralbank.

Quellenangaben
(1) Papier BHE/Freigelände 1.1 09/2009, S. 3
(2) DIN VDE 0833-1 Gefahrenmeldeanlagen für Brand, Einbruch und Überfall - Teil 1: Allgemeine Festlegungen
(3) Papier BHE/Freigelände 2.1 09/2010, S. 2