Antintrusione: regole base per il bilanciamento delle linee di allarme

 

Il bilanciamento delle linee di allarme è una pratica consolidata, che permette di innalzare il livello di sicurezza e rendere inefficaci eventuali tentativi di sabotaggio ai danni dell’impianto antintrusione.

 

Nei sistemi antintrusione di vecchia generazione, i contatti magnetici, a vibrazione e i rivelatori di presenza si potevano collegare ai morsetti della centrale utilizzando il solo metodo della linea normalmente chiusa (N.C.) “pura”.

Con questo metodo, l’eccitazione del relé - causata, ad esempio, dall’apertura di una porta, di una finestra oppure dal rilevamento di un movimento - “apre” la linea, causando un allarme a centrale attiva.

Lo schema N.C. puro - utilizzato ancora oggi - è sicuramente il più semplice, ma non certo il più efficace e sicuro.

Se, da una parte, per sua natura, una linea N.C. è protetta dal taglio dei cavi (che aprirebbero la linea facendo scattare l’allarme), dall’altra è “debole” nei confronti di un corto-circuito forzato.

Un malintenzionato, infatti, potrebbe facilmente sabotare la linea ponticellando due fili del cablaggio per fare credere alla centrale antintrusione che il sensore si trova a riposo anche quando, in realtà, non lo è.

Per ovviare a questo inconveniente e innalzare il livello di sicurezza di un sistema antintrusione, i progettisti hanno studiato nuovi metodi di collegamento chiamati “bilanciati”.

 

Il segreto è una semplice resistenza

Il bilanciamento delle linee di ingresso di un sistema antintrusione è più semplice ed economico di quanto si possa credere.

Utilizza una semplice resistenza, un componente elettronico passivo da pochi centesimi di euro che rende più sicuri i cablaggi dei sensori e delle sirene di un impianto anche quando sono “esposti” e quindi facilmente sabotabili.

Il principio del bilanciamento delle linee è di facile comprensione: una resistenza con valore ohmico predefinito dal costruttore della centrale viene collegata in serie al filo di ritorno del contatto N.C. del sensore (E.O.L - end of line) e rilevata dalla centrale tramite l’ingresso di linea come una specie di carico, differente sia da un circuito chiuso (zero ohm) sia da un circuito aperto (valore ohmico infinito).

Questo “carico” viene considerato dalla centrale come riferimento e costantemente confrontato con la resistenza ohmica della linea per segnalare eventuali effrazioni.

Uno schema di questo tipo viene chiamato a “singolo bilanciamento”, perché utilizza una sola resistenza collegata sulla linea di ritorno del contatto N.C.

Qualora un malintenzionato riuscisse a cortocircuitare i fili della linea lungo qualsiasi punto del cablaggio oppure sul morsetto della centrale, il microprocessore presente in centrale rileverebbe una variazione di “carico” (valore ohmico) e la identificherebbe come un’attivazione del sensore al pari dell’apertura della linea.

Anche il ponticellamento effettuato con una resistenza al posto di un normale cavo di rame, che ha valore ohmico pari a zero, verrebbe rilevato e segnalato dalla centrale perché la resistenza totale, come ci insegna la Legge di Ohm, varierebbe comunque rispetto a quello di riferimento.

Lo schema a singolo bilanciamento non comporta un aggravio di costi e tempi di installazione rispetto allo schema N.C. di base, perché non richiede cavi aggiuntivi né particolari variazioni nei collegamenti.

 

Doppio bilanciamento: ancora più semplice e sicuro

Se si aggiunge una seconda resistenza in un contatto magnetico o inerziale con funzione tamper (4 fili) oppure in un rivelatore di presenza da interni/esterni, si ottiene un collegamento a “doppio bilanciamento”. In questo modo, le centrali predisposte possono monitorare quattro diverse condizioni: riposo, allarme, corto-circuito e taglio.

Lo schema a doppio bilanciamento risulta non solo più sicuro e affidabile di quello a singolo bilanciamento, ma addirittura semplifica i cablaggi ed è pertanto quello preferito dagli installatori professionisti.

Con uno o due fili (invece che tre o quattro), è possibile portare alla centrale il segnale di ritorno del relè di allarme e quello del tamper, ovvero la protezione antimanomissione 24H sempre attiva, anche a centrale spenta, che segnala l’apertura del coperchio del rilevatore o della sirena, il taglio dei cavi ecc.

Nello schema a doppio bilanciamento, la prima resistenza va inserita in serie al filo di ritorno della linea N.C. (come nel bilanciamento singolo), mentre la seconda in parallelo al contatto, ovvero ai piedini NC e C del relé.

Sarà poi la centrale, grazie al suo microprocessore e al software di gestione, a discriminare l’attivazione del sensore da una sua manomissione (tamper), misurando le due variazioni di resistenza (singola e somma) e confrontandole con quella nota.

 

Triplo bilanciamento per contatti e rivelatori ad alta sicurezza

I contatti e i rilevatori ad alta sicurezza con funzione antimascheramento possono essere collegati alle centrali predisposte utilizzando lo schema a triplo bilanciamento.

In questo caso, i contatti di allarme, antimanomissione (tamper) e antimascheramento vengono collegati tra loro tramite resistenze di uguale o differente valore ohmico (partitore).

La centrale che supporta questo schema è così in grado di monitorare cinque diverse condizioni: riposo, allarme, manomissione o accecamento, corto-circuito e taglio.

 

Valore delle resistenze e autoapprendimento

Di norma, le centrali antintrusione e i sensori che supportano i vari tipi di bilanciamento sono già dotati di tutto il necessario per effettuare i collegamenti, ovvero resistenze (del valore idoneo) e schemi.

Alcuni sensori hanno già integrato un partitore resistivo con diversi valori selezionabili tramite dip-switch (es.: 1,8k, 2,2k, 3,3k, 4,7k, 5,6k, 8,2k, ecc.), così da evitare il montaggio di una resistenza esterna e garantire il perfetto adattamento a qualsiasi centrale.

Le centrali più sofisticate, inoltre, supportano gli schemi di bilanciamento con funzioni di autoapprendimento e di auto-taratura, molto utili per ridurre possibili malfunzionamenti sulle lunghe tratte causate da leggere variazioni del carico resistivo, da errori di installazione o condizioni ambientali particolari (resistenza leggermente differente da quella di riferimento della centrale) e garantire, quindi, la sensibilità ottimale sulla linea.

 

Posizionamento e collegamento delle resistenze

Il posizionamento e il collegamento delle resistenze di bilanciamento sono fattori fondamentali per il corretto funzionamento dell’impianto antintrusione e per la sua affidabilità.

Le resistenze vanno sempre posizionate a monte del possibile punto di sabotaggio, cioè il più vicino possibile ai morsetti o ai fili del sensore da proteggere.

Non vanno assolutamente collegate lungo il cablaggio né, tanto meno, ai morsetti della centrale perché, in questo caso, le varie protezioni da corto-circuito, sabotaggio, manomissione e accecamento sarebbero totalmente inefficaci.

Per evitare falsi contatti, i capi delle resistenze collegati ai fili di ritorno alla centrale dovrebbero essere sempre saldati e isolati oppure attorcigliati con cura e “bloccati” con una guaina termorestringente di idonea sezione.

 

Bilanciamento sempre consigliato

Il bilanciamento delle linee - meglio se con lo schema “doppio” - è sempre consigliato nella progettazione e realizzazione di un impianto antintrusione: i benefici che si ottengono sono molteplici e tangibili, mentre i costi praticamente nulli.

È addirittura indispensabile quando il cablaggio è facilmente attaccabile, perché transita in canaline esterne e ad altezza uomo invece che in corrugati sotto traccia, a vista e senza adeguata protezione nelle immediate vicinanze dei sensori.

 

Resistenze: colori, valori e altri parametri

Per identificare le caratteristiche di una resistenza, i produttori di componenti elettronici stampano sull’involucro esterno una serie di anelli colorati.

Il colore e il posizionamento di questi anelli, secondo un codice internazionale, determinano il valore ohmico (primi tre o quattro anelli) e la sua tolleranza in percentuale rispetto al valore indicato (ultimo anello, più spaziato per facilitare il riconoscimento del verso di lettura).

Ad esempio, una resistenza dotata di quattro anelli di colore giallo (4), viola (7), rosso (x100) e oro ha un valore di 4700 ohm (4,7k ohm) e una tolleranza del 5% (da 4465 a 4935 ohm), mentre una resistenza con cinque anelli di colore verde, blu, nero, marrone e rosso ha un valore di 5600 ohm (5,6k ohm) e una tolleranza del 2% (da 5488 a 5712 ohm).

Le resistenze ad alta precisione hanno una sesta banda che indica il coefficiente termico, ovvero la variazione del valore ohmico in base alla temperatura ambientale.

Nei bilanciamenti delle linee di allarme vengono solitamente utilizzate resistenze con quattro anelli, tolleranza del 5% o del 2% (ultimo anello color oro oppure rosso) e potenza di 1/4 watt.

 

Giacomo Bozzoni

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