Cerraduras mecánicas y eléctricas en control Sistemas y control de acceso: algunos problemas en el desarrollo de requisitos técnicos.
Cerraduras mecánicas y eléctricas en sistemas de control de acceso:
Algunas cuestiones en el desarrollo de requisitos técnicos
La revista continúa publicando una serie de artículos sobre dispositivos de bloqueo. Este artículo presenta propuestas para el desarrollo de requisitos técnicos para cerraduras mecánicas y eléctricas en cuanto a resistencia a aperturas no autorizadas y robos con base en un análisis de normas nacionales y extranjeras
Con la introducción en 2000 de GOST R 51241-98 «Medios y sistemas para control y gestión de acceso. Clasificación. Requisitos técnicos generales. Métodos de prueba» Se plantea la cuestión de la certificación de los medios que forman parte de los sistemas de gestión y control de acceso (medios ACD), incluidas las cerraduras eléctricas como actuadores. En el artículo «Cerraduras eléctricas en sistemas de gestión y control de accesos» (revista «Sistemas de seguridad, comunicaciones y telecomunicaciones», 1999, No. 30) Se consideraron las disposiciones de GOST R 51241, que definen los requisitos básicos para las cerraduras eléctricas, y se dieron las características de 3 grupos de estas cerraduras. , a saber:
1 -i grupo — Cerraduras electromecánicas (en adelante — cerraduras Emn). en el que el elemento de bloqueo mecánico (perno) es controlado por corriente eléctrica procedente de los componentes eléctricos correspondientes;
2do grupo — Cerraduras electromagnéticas (en adelante, cerraduras Emg). en el que no hay ningún elemento de bloqueo mecánico, y la aparición o eliminación de la fuerza de retención se lleva a cabo mediante un campo electromagnético, respectivamente, cuando se aplica o apaga la tensión de alimentación;
3er grupo — Cerraduras electrónicas (en adelante, cerraduras Eel), en las que el elemento de bloqueo mecánico (cerrojo) se controla mediante la influencia de la corriente eléctrica de componentes eléctricos y electrónicos que tienen y crean la posibilidad de ampliar funciones.
Los grupos 1 y 3 de cerraduras eléctricas contienen elementos mecánicos y, por lo tanto, al desarrollar requisitos para estas cerraduras eléctricas, se deben considerar los requisitos que se aplican a las cerraduras mecánicas o sus elementos individuales. La selección de requisitos y el establecimiento de parámetros para cerraduras eléctricas deben basarse en los requisitos de GOST R 51241 y una serie de normas nacionales que afectan sus características, entre las que cabe destacar las siguientes:
GOST 5089-97 Cerraduras y pestillos para puertas. Especificaciones técnicas;
GOST 30109-94Puertas de seguridad. Métodos de prueba de resistencia al robo;
GOST 51053-97 Cerraduras seguras. Requisitos y métodos de prueba de resistencia a la apertura criminal y al robo;
GOST 51072-97Puertas de seguridad. Requisitos técnicos generales y métodos de prueba para resistencia al robo y resistencia a las balas. Al realizar pruebas de certificación de equipos KUD, son obligatorias las pruebas de cumplimiento de los requisitos de seguridad eléctrica y compatibilidad electromagnética. Por lo tanto, también debes tener en cuenta:
GOST 12.2.006-87 (IEC 65-85) Seguridad de equipos de redes electrónicas y dispositivos similares destinados a uso doméstico y general similar. ;
GOST 27570.0-87 (IEC 335-1-76) Seguridad de aparatos eléctricos domésticos y similares. Requisitos generales y métodos de prueba;
GOST R 50009-92La compatibilidad de los medios técnicos de seguridad, incendio y alarmas de seguridad-incendio es electromagnética. Requisitos, normas y métodos de prueba para la inmunidad al ruido y las interferencias de radio industriales.
Uso de experiencia extranjera
Al desarrollar la norma, se debe aprovechar una importante experiencia extranjera en la creación de requisitos y métodos de prueba para cerraduras eléctricas de alta confiabilidad, especialmente para el funcionamiento en sistemas KUD. Uno de los documentos cuyas disposiciones pueden utilizarse en el desarrollo de una norma nacional para cerraduras eléctricas debe considerarse la versión en inglés de la norma europea Pr EN 1300 «Módulos de almacenamiento seguros. Clasificación de las cerraduras de alta seguridad según su resistencia a la apertura no autorizada.
La norma establece requisitos para las cerraduras en términos de confiabilidad, resistencia al robo y apertura no autorizada, y también presenta métodos y evaluación de los resultados de las pruebas para este tipo de influencias. Lo más importante es que se aplica tanto a cerraduras mecánicas como electrónicas. Es aconsejable utilizar este enfoque al desarrollar una norma nacional similar, según la cual las cerraduras se clasifican en 4 clases (A, B, C. D, de las cuales A es la más baja) según los siguientes parámetros:
•resistencia a la manipulación ;
• resistencia a influencias destructivas:
• resistencia a interferencias electromagnéticas para cerraduras electrónicas.
Además, las cerraduras electrónicas se clasifican según el número mínimo de códigos memorizados y utilizados para la codificación y el número máximo permitido de intentos para seleccionar el código. El número máximo permitido de intentos de seleccionar un código en 1 hora se establece solo para cerraduras electrónicas y es de 300 intentos para la clase A, 100 — clase B, 30 — clase C y décima clase D.
| Clase, bloqueo tipo | Número mínimo de códigos utilizados | Resistencia mínima a la manipulación, convencional. unidades resistencia | Resistencia mínima al robo, condicional. unidades resistencia. | ||
| material | mnemónico | ||||
| A | electrónico/mecánico | 25.000 | 80.000 | 30 | 80 |
| B | electrónico/mecánico | 100.000 | 100.000 | 60 | 135 |
| C | electrónico/mecánico | 1.000.000 | 10.000.000 | 120 | 250 |
| D | electrónico/mecánico | 3.000.000 | 30.000.000 | 620 | 500 |
Tabla 1. Requisitos de seguridad
Los principales parámetros y sus valores por clase se presentan en la Tabla. 1 y 2. Las cerraduras electrónicas se prueban para determinar su resistencia a cambios rápidos de voltaje con un tiempo de subida de 5 ns. Además, todas las clases de cerraduras deben funcionar normalmente a una tensión máxima de 1 kV y deben ser tolerantes a fallos a una tensión máxima de 2 kV para las cerraduras de clase A y B; 4 kV para cerraduras clase LED.
| Clase de bloqueo | Condiciones de prueba | Resistencia a descargas electrostáticas | Interferencias electromagnéticas | ||||||
| A | N/A | N | O | N* | O* | FS | FS | FS* | FS |
| B | N/A | N | O | N* | O | O* | FS | FS* | FS |
| C | N/A | N | O | N* | O | O | O* | FS* | FS |
| D | N/A | N | O | N* | O | O | O | O* | FS |
| Condiciones de prueba | Usadas durante la prueba | ||||||||
| voltaje, kV | 8 | 16 | |||||||
| energía, MJ | 47 | 47 | |||||||
| radiación, V/m | 3 | 10 | 20 | 30 | 50* | 100* | |||
| rango de frecuencia | 150kHz-2GHz | 150 kHz-1 GHz | |||||||
| N- funcionamiento normal
Estado O-operacional Fallo seguro de FS o tolerancia a fallos * Condiciones que serán insuficientes para las pruebas ** El valor de prueba más alto que se puede estandarizar ***El valor de prueba inalcanzable es como referencia La tolerancia a fallas significa que las cerraduras no deben perder sus características que garantizan la confiabilidad después de la exposición a los valores de los parámetros especificados a tierra |
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Tabla 2. Requisitos mínimos para la resistencia de las cerraduras electrónicas a las interferencias electromagnéticas
La verificación del cumplimiento de las cerraduras con los requisitos de la norma Pr EN 1300 se realiza de acuerdo con los métodos de prueba establecidos por esta norma, y la resistencia a las interferencias electromagnéticas de las cerraduras electrónicas — según EN 50130-4 y EN 50081-1.
Ciertas disposiciones de la norma Pr EN 1300 ya se han utilizado en el desarrollo del GOST R 51053 nacional para cerraduras de seguridad. Pero el estándar completo para cerraduras de cajas fuertes no se puede extender a las cerraduras eléctricas debido a las diferencias en sus diseños y condiciones de protección contra influencias de fuerza no autorizadas. Los métodos de prueba deben cambiar significativamente, especialmente en la clasificación de herramientas, dispositivos y su uso durante las pruebas.
GOST R 51053 establece requisitos para las cerraduras de seguridad (en adelante, cerraduras) en cuanto a resistencia a la apertura criminal y al robo sin el uso de radiación penetrante, así como métodos para probar su resistencia. La norma no se aplica a cerraduras para puertas de uso general, lo que también debe tenerse en cuenta al desarrollar una norma para cerraduras eléctricas de sistemas KUD. Los requisitos más completos están contenidos en la norma nacional estadounidense ANSI/LJL 1034-1995 «Mecanismos de bloqueo eléctricos resistentes a manipulaciones». La primera edición de la norma se adoptó en 1975 y las principales disposiciones se establecen en la cuarta edición de 1995, teniendo en cuenta los cambios realizados en 1997. Los requisitos se aplican a un mecanismo de bloqueo eléctrico (ELM) resistente a manipulaciones destinado a usarse junto con un sistema de control de acceso o un mecanismo de liberación manual. Se basan en resultados de investigación, registro de pruebas, experiencia de instalación y operación y representan la base para la creación de un estándar nacional. Los requisitos se aplican al diseño, rendimiento y operación de EBM a prueba de manipulaciones y sus dispositivos asociados (unidades de control, interruptores de control y fuentes de alimentación), así como a dispositivos similares utilizados para desbloquear puertas.
Los requisitos de diseño garantizan:
•seguridad eléctrica;
• protección contra la corrosión;
•métodos para realizar conexiones eléctricas internas;
• protección contra corrientes excesivas;
• diseño de elementos individuales, como interruptores, transformadores, etc.
Las características de la MBE se dividen en tres grupos:
1. Funciones que se aplican a todos los dispositivos. Este grupo incluye características que garantizan la operatividad de todos los dispositivos en modos de funcionamiento y condiciones de funcionamiento específicos, así como la seguridad eléctrica y contra incendios. La norma establece de manera bastante completa los requisitos para la protección eléctrica, proporcionados por: el diseño de la carcasa, la carcasa del producto y sus elementos, las dimensiones de las ranuras o orificios permitidos en ellos, la elección de los materiales y los métodos de aislamiento. la posibilidad de acceso seguro para el personal de mantenimiento.
2. Características aplicables a los equipos de uso exterior. Este grupo incluye características que garantizan el rendimiento de los dispositivos exteriores en condiciones de exposición a niebla salina, lluvia y polvo. Al establecer los requisitos para la protección contra la corrosión, se llama la atención sobre la necesidad de compatibilidad galvánica de los metales utilizados en carcasas y carcasas.
3. Características de la estabilidad de la EBM al realizar determinadas acciones no autorizadas, que son las más significativas para el estándar nacional. Incluyen características que aseguran la resistencia del EBM a fuerzas externas, incluido el uso de una herramienta para presionar la estructura, mediante la determinación del magnetismo residual. Se clasifican según las características del tercer grupo, que determinan la eficacia de los ordenadores electrónicos antirrobo. Estas características incluyen durabilidad y resistencia a cargas estáticas y dinámicas.
La norma establece:
•durabilidad de 100.000 o 250.000 ciclos;
• cargas estáticas de 500 lbs (2224 I), 100 lbs (4448 N) o 1500 lbs (6673 N);
•cargas dinámicas 33 pies-libras (45 J), 50 pies-libras (68 J) o 70 pies-libras (95 J).
Para todas las características indicadas, se proporcionan métodos de prueba y una evaluación de sus resultados. Todas las pruebas se llevan a cabo en puertas convencionales de madera maciza con un espesor de 38-44 mm, un ancho de 0,91 m y una altura de 1,8-2,1 m. La puerta se instala en un marco de chapa de acero montado en una pared de mampostería o en un marco de acero rígido fijo. al suelo y asegurado por ese lado. que corresponde al interior de la puerta. La puerta debe colgarse de 3 bisagras resistentes.
Las pruebas de funcionamiento normal consisten en comprobar la capacidad de la computadora electrónica para realizar sus funciones objetivo a valores nominales determinados de voltaje, corriente y potencia. Los parámetros de entrada y salida se verifican dentro de las desviaciones permitidas del voltaje nominal, así como de la energía de respaldo, si existe. En este caso, la batería debe estar completamente cargada para garantizar el funcionamiento durante 4 horas cuando el mecanismo de bloqueo se activa cada 5 minutos.
Cuando se prueba en condiciones de sobrecarga, el EBM debe realizar sus funciones durante y después de 50 ciclos de actuación a una velocidad de actuación de 17 ciclos por minuto. y conectarse a una fuente de alimentación con la tensión nominal máxima permitida (en esta norma -115%). La secuencia de operaciones en cada ciclo de actuación incluye:
• desbloquear el mecanismo de bloqueo;
•abrir la puerta;
•cerrar la puerta;
• activación del mecanismo de bloqueo.
Se utiliza una secuencia similar de operaciones cuando se prueba la durabilidad.
Pruebas de fuerza, es decir Para la resistencia estática y dinámica se debe realizar mediante impactos o fuerzas aplicadas a la puerta a una distancia de 40 pulgadas (1 m) desde el borde inferior de la puerta y 6 pulgadas (152 mm) del borde. opuesto a aquel en el que se encuentran las bisagras de suspensión de la puerta. Un punto importante es la presentación de los requisitos y métodos de prueba para la resistencia del EBM a los efectos de herramientas y sobretensiones, así como para las cerraduras EMG para el magnetismo residual.
Prueba de impacto de herramienta
El mecanismo de bloqueo eléctrico antimanipulación primero debe colocarse en el dispositivo de prueba antes de intentar abrir la cerradura. Funciona en 5 minutos. por un operador familiarizado con el diseño del mecanismo. El método de influencia utilizado debe estar determinado por el diseño del mecanismo, para acceder al cual no se puede utilizar la fuerza física. Medios utilizados para las pruebas de impacto de herramientas. Deben ser pequeños para poder llevarlos en el bolsillo. Deben incluir destornilladores planos y Phillips, alambres, ganchos y dispositivos similares que no excedan las 8 pulgadas (203 mm) de largo, y llaves de boca regulares que no excedan las 0,5 pulgadas (12,7 mm) de largo. Al intentar abrir la cerradura, el mecanismo de bloqueo no debe dañarse hasta el punto de que no pueda realizar sus funciones esenciales una vez que haya cesado el intento de apertura.
Pruebas de magnetismo residual
La cerradura electromagnética debe instalarse correctamente en la posición bloqueada del dispositivo de prueba y conectarse a una fuente de alimentación con voltaje nominal. La cerradura electromagnética debe recibir alimentación eléctrica en un plazo de 24 horas. En este caso, la cerradura debe estar en la posición de bloqueo y el electroimán — en contacto con el ancla. Después de 24 horas, se apaga la fuente de energía y se mide la fuerza requerida para abrir la puerta. Debe abrirse bajo una fuerza de 4 lb (18 N) o menos.
Pruebas de resistencia a sobretensiones
Un producto que utiliza componentes electrónicos, transistores, válvulas controladas de silicio (SCV), circuitos integrados y dispositivos similares debe funcionar, manteniendo sus características básicas, después de la exposición a:
•500 sobretensiones en el voltaje de suministro lineal; ,
• 500 saltos internos;
•60 sobretensiones en los circuitos de entrada/salida cuando el producto se opera desde una fuente de alimentación que cumple con los requisitos de la norma.
Al finalizar la prueba, el dispositivo debe cumplir los requisitos establecidos en el apartado «Pruebas de funcionamiento normal». También se debe considerar que la norma DIN 18103-92 «Puertas antirrobo influye en el establecimiento de requisitos para las cerraduras. Términos, requisitos técnicos y marcas». La norma establece requisitos para los dispositivos de bloqueo que deben garantizar la resistencia de las puertas al robo según clases de resistencia (ver Tabla 3.)
| Clases de resistencia de la puerta | Clases de cerradura según DIN 18251 | Tiempo total de resistencia a las herramientas, mín. , no menos | Resistencia a la carga estática en la zona de la cerradura, kN |
| ET 1 | 3 | 5 | 6 |
| ET 2 | 3 | 7 | 6 |
| ET 3 | 4 | 10 | 10 |
Tabla 3. Indicadores de estabilidad de puertas por clase de resistencia
Los pernos de la cerradura principal y el adicional (si lo hay) deben encajar en la ranura del marco de la puerta hasta una profundidad de al menos 15 mm. En el sistema GOST R, como se señaló anteriormente, hay dos estándares que influyen en el establecimiento de requisitos para cerraduras mecánicas y eléctricas.
La primera norma nacional que establece requisitos para la resistencia al robo de puertas y cerraduras es GOST 30109. que define los requisitos y métodos de prueba para puertas con mecanismos de bloqueo para la resistencia a cargas estáticas y dinámicas: se aplica a puertas de entrada interiores y exteriores de madera desde escaleras. a apartamentos , en locales de edificios y estructuras públicas, industriales, auxiliares.
La norma establece 5 categorías de resistencia al robo, cuyas principales características se detallan en la tabla. 4. Debido al uso generalizado de puertas metálicas, las categorías 4 y 5 se pueden utilizar para evaluar la resistencia al robo mediante la aplicación de cargas estáticas y dinámicas, que pueden preceder a las pruebas con herramientas u otros posibles equipos de robo.
| Categoría de resistencia al robo | Cargas y áreas de su aplicación | |||
| Estática, kN (kGf), nada menos | Choque, J(kGf/m), nada menos | |||
| Zona de bloqueo en el borde de la hoja | Zona de bisagra | Zona del bloqueo dispositivo en el plano de la hoja | Área central del lienzo | |
| 1 | 4 (408) | 3 (306) | 3 (306) | 120 (12,2) |
| 2 | 5 (510) | 4 (408) | 4 (408) | 150 (15,3) |
| 3 | 6 (612) | 6 (612) | 6 (612) | 200 (20,4) |
| 4 | 8 (816) | 8 (816) | 8 (816) | 200 (20,4) |
| 5 | 10 (1020) | 10 (1020) | 10 (1020) | 250 (25,5) |
Tabla 4. Principales características de la categoría de resistencia en términos de resistencia al robo
La norma GOST R 51072 establece requisitos para los dispositivos de bloqueo de puertas de seguridad (clases A o B), que deben garantizar el secreto de acuerdo con los datos de la tabla. 5. Los dispositivos de bloqueo se prueban como parte de las puertas para determinar su resistencia únicamente a los efectos destructivos de las herramientas especificadas en la norma. Durante la prueba, se intenta lograr un acceso completo operando el mecanismo de bloqueo. Los métodos de pirateo se determinan según las características de diseño del mecanismo de bloqueo y de la muestra en su conjunto. Durante las pruebas, se prohíben efectos no destructivos en los dispositivos de bloqueo, como seleccionar una llave o llave maestra, seleccionar un código y otras manipulaciones similares.
| Clase de dispositivo de bloqueo | Número de combinaciones de teclas | Número de combinaciones de códigos |
| A | 25.000 | 80.000 |
| B | 100.000 | 100.000 |
Tabla 5. Clases de seguridad de las cerraduras
En 1998, se aprobó GOST 5089-97 «Cerraduras y pestillos para puertas. Especificaciones técnicas». La aprobación estuvo precedida de un gran trabajo por parte del Centro de Investigación «Seguridad» GUVO del Ministerio del Interior de Rusia y TsPKTB Glavsantekhprom de Rusia para establecer requisitos para la resistencia de las cerraduras al robo y la introducción de clases de resistencia para las cerraduras.
El trabajo comenzó en 1991 con el estudio de la experiencia extranjera y la investigación de cerraduras nacionales producidas en serie. Se probaron más de 40 tipos de cerraduras de distintos fabricantes según un programa especialmente desarrollado. Se llevaron a cabo pruebas de las cerraduras para cumplir con los requisitos de confiabilidad, resistencia, ergonomía y esfuerzo operativo para cumplir con los requisitos de GOST 5089-90 «Cerraduras y pestillos para puertas de madera. Tipos y tamaños principales». Las cerraduras que pasaron este volumen de pruebas fueron probadas para determinar su resistencia a los siguientes tipos de robo:
• corte del cerrojo:
•elementos de perforación del mecanismo de seguridad:
• aplicación de torque al mecanismo de seguridad:
•aplicación de cargas dinámicas al perno:
• destrucción de la cabeza de la cerradura por carga de impacto para proporcionar acceso al mecanismo de privacidad.
Al mismo tiempo, se probó la resistencia de las cerraduras a métodos de apertura no destructivos. Los resultados del trabajo se utilizaron en la preparación de la edición de GOST 5089-97. La norma se aplica a cerraduras y pestillos para puertas (en edificios residenciales y públicos) y establece sus clases, parámetros básicos y tamaños. Una subsección separada de los requisitos técnicos introduce requisitos de resistencia y apertura (robo). Las clases, las características de las clases, los requisitos de resistencia y resistencia de las cerraduras a los métodos destructivos y no destructivos para abrirlas se dan en la tabla. 6.
| Clase castillo | Fuerza aplicada a la cerradura durante su prueba de resistencia, N | Resistencia a la apertura, min. | ||
| Cerrojo y cerradero | Mecanismo de cerrojo | Conexión de la placa frontal con el cuerpo de la cerradura de embutir | ||
| 1 | 2940 | 785 | 785 | N/A |
| 2 | 2940 | 785 | 785 | 5 |
| 3 | 4900 | 1500 | 1960 | 10 |
| 4 | 6860 | 1960 | 4900 | 30 |
Tabla 6. Clases de cerraduras según resistencia al robo
Cerraduras de clases 2-4 están sujetos a certificación obligatoria, durante la cual se establece el cumplimiento de los parámetros de la tabla. 6. así como los siguientes requisitos de resistencia al robo:
•el mecanismo de seguridad de las cerraduras de clases 2-4 debe estar protegido contra perforaciones y aperturas con llaves maestras:
• Las cerraduras de embutir de las clases 2-4 deben fijarse con tornillos.
Las cerraduras de las clases 3 y 4 también deben tener un saliente del perno de al menos 25 mm y protección contra cortes del perno. Los postes de vástago de las cerraduras de nivel de clases 3 y 4 deberán disponer de elementos de protección contra la perforación. Ciertos requisitos que afectan la resistencia de las cerraduras a la manipulación se incluyen en los requisitos de diseño, y el cumplimiento de estos requisitos también se verifica durante las pruebas. La norma también establece el número necesario de secretos de cerradura en función del número de elementos de seguridad y del tiempo medio entre fallos en ciclos para los tipos de cerraduras. La norma establece específicamente que al poner en producción y certificar cerraduras recién dominadas, es necesario realizar pruebas de confiabilidad, resistencia, esfuerzo operativo en centros de pruebas financiados y pruebas de resistencia de las cerraduras a la apertura (robo) según los métodos. de las estaciones de pruebas del Ministerio del Interior.
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