Классификация охранных систем различного типа, роль датчиков охранной сигнализации в системах безопасности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация охранных систем различного типа, роль датчиков охранной сигнализации в системах безопасности

1.Охрана периметра как комплексная задача

На протяжении своего существования человек всегда пытался защитить себя и свою собственность. Потребность людей в безопасности обусловлена самой человеческой природой и стоит после потребности в пище и одежде на втором месте. Развитие техники шло в ногу с потребностями людей в безопасности и от рвов заполненных водой, высоких стен, полков охраны происходил переход на охрану с использованием технических средств охраны периметра (ТСО) и экономичных инженерных заграждений.

Задачи, решаемые при создании инженерных заграждений

Требования к технической укрепленности некоторых классов объектов могут регламентироваться соответствующей государственной и ведомственной нормативной документацией.

В зависимости от типа охраняемого объекта могут решаться следующие задачи:

· Предотвращение не умышленного несанкционированного проникновения на охраняемую территорию случайных лиц.

· Предотвращение не умышленного, несанкционированного выхода людей за пределы охраняемой территории.

· Предотвращение умышленного несанкционированного проникновения на охраняемую территорию и переноса материальных средств лицами, не обладающими достаточной технической и организационной подготовкой.

· Предотвращение умышленного, несанкционированного выхода за пределы охраняемой территории и выноса материальных средств лицами, не обладающими достаточной технической и организационной подготовкой.

· Создание временной задержки при умышленном несанкционированном проникновении на охраняемую территорию и переносе материальных средств нарушителями, или группами нарушителей, обладающими достаточной технической и организационной подготовкой.

· Создание временной задержки при умышленном несанкционированном выходе за пределы охраняемой территории и выносе материальных средств нарушителями, или группами нарушителей, обладающими достаточной технической и организационной подготовкой.

В большинстве случаев, необходимо решать не все перечисленные задачи, а только часть из них. Например, для военной базы наиболее вероятно проникновение нарушителей извне, а для тюрем - изнутри охраняемого объекта. Для промышленных предприятий необходимо защищаться и от внешних нарушителей (грабители, террористы), и от внутренних (воры, работающие на предприятии). Подробнее, этот вопрос будет рассмотрен в следующих лекциях.

Задачи, решаемые при оборудовании периметра техническими средствами охраны

1. Технические средства охраны решают следующие задачи:

· Обнаружение факта попытки проникновения нарушителя.

· Определение места проникновения нарушителя.

· Оповещение группы реагирования.

2. В отдельных случаях, могут решаться дополнительные задачи:

· Оптимизация действий группы реагирования - формирование рекомендаций по реагированию в конкретной ситуации, включение освещения участков, на которых обнаружены действия нарушителей.

· Психологическое воздействие на нарушителя - формирование звуковых и световых сигналов тревоги, передача в зоне деятельности нарушителя голосовых сообщений по громкоговорящей связи и т.п.

Задачи, решаемые при организации реагирования

Основная задача группы реагирования: локализовать и обезвредить нарушителя (нарушителей) до того, как его действия смогут нанести вред охраняемому объекту.

Сопутствующая задача группы реагирования: локализовать и обезвредить нарушителя (нарушителей) до того, как он достигнет местности, в которой его поиск будет затруднен.

Эффективность любой системы охраны периметра зависит от того насколько рано можно обнаружить нарушителя, резервируя тем самым себе время для ответных действий.

Наиболее эффективной по этим параметрам является система охраны периметра, которая дает возможность раннего обнаружения нарушения без ущерба здоровью и имуществу человека.

Периметральная граница объекта является наилучшим местом для раннего детектирования вторжения, т.к. нарушитель взаимодействует в первую очередь с физическим периметром и создает возмущения, которые можно зарегистрировать специальными датчиками. Если периметр представляет собой ограждение в виде металлической решетки, то ее приходится перерезать или преодолевать сверху; если это стена или барьер, то через них нужно перелезть; если это стена или крыша здания, то их нужно разрушить; если это открытая территория, то ее нужно пересечь.

Все эти действия вызывают физический контакт нарушителя с периметром, который предоставляет идеальную возможность для электронного обнаружения, т.к. он создает определенный уровень вибраций, содержащих специфический звуковой “образ” вторжения. При определенных условиях нарушитель может избегнуть физического контакта с периметром. В этом случае можно использовать “объемные” датчики вторжения, обычно играющие роль вторичной линии защиты.

Датчик любой периметральной системы реагирует на появление нарушителя в зоне охраны или определенные действия нарушителя. Сигналы датчика анализируются электронным блоком (анализатором или процессором), который, в свою очередь, генерирует сигнал тревоги при превышении заданного порогового уровня активности в охраняемой зоне.

Общие требования к периметральным системам

Любая периметральная система охраны должна отвечать определенному набору критериев, некоторые из которых перечислены ниже:

· Возможность раннего обнаружения нарушителя -- еще до его проникновения на объект

· Точное следование контурам периметра, отсутствие “мертвых” зон

· По возможности скрытая установка датчиков системы

· Независимость параметров системы от сезона (зима, лето) и погодных условий (дождь, ветер, град и т.д.)

· Невосприимчивость к внешним факторам “нетревожного” характера -- индустриальные помехи, шум проходящего рядом транспорта, мелкие животные и птицы

· Устойчивость к электромагнитным помехам -- грозовые разряды, источники мощных электромагнитных излучений и т.п.

Очевидно, что периметральная охранная система должна обладать максимально высокой чувствительностью, чтобы обнаружить даже опытного нарушителя. В то же время эта система должна обеспечивать по возможности низкую вероятность ложных срабатываний. Причины ложных тревог могут быть различными. Система может, например, среагировать при появлении в зоне охраны птиц или мелких животных. Сигнал тревоги может появиться при сильном ветре, граде или дожде. Кроме того, ложная тревога может возникнуть из-за “технологических” причин: неграмотный монтаж датчиков на ограде, неправильная настройка электронных блоков или просто неудовлетворительное инженерное состояние самой ограды, которая может, например, вибрировать при сильном ветре.

Сегодня рынок периметральных систем, как отечественных, так и импортных, весьма широк. Тем не менее, выбрать наиболее эффективную систему, отвечающую специфическим требованиям объекта, иногда бывает непросто. При выборе и проектировании системы нужно учитывать множество факторов -- тип ограды, топографию и рельеф местности, возможность выделения полосы отчуждения, наличие растительности, соседство железных дорог, эстакад и автомагистралей, наличие линий электропередач.

Специфика применения периметральных систем

Особенность периметральных систем состоит в том, что обычно они конструктивно интегрированы с ограждением и генерируемые охранной системой сигналы в сильной степени зависят как от физико-механических характеристик ограды (материал, высота, жесткость и др.), так и от правильности монтажа датчиков (выбор места крепления, метод крепления, исключение случайных вибраций ограды и т.п.). Очень большое значение имеет правильный выбор типа охранной системы, наиболее адекватно отвечающей данному типу ограды.

Периметральные системы используют, как правило, систему распределенных или дискретных датчиков, общая протяженность которых может составлять несколько километров. Такая система должна обеспечивать высокую надежность при широких вариациях окружающей температуры, при дожде, снеге, сильном ветре. Поэтому любая система должна обепечивать соответсвующую автоматическую адаптацию к погодным условиям и возможность дистанционной диагностики.

Любая периметральная система должна легко интегрироваться с другими охранными системами, в частности, с системой видеонаблюдения.

Анализ технических возможностей и опыта эксплуатации технических средств охраны периметра (ТСО) показывает, что возможно создание надёжных систем охраны периметров, и для широкого круга специалистов работающих в области создания систем безопасности это направление является весьма проблемной задачей.

Требования к техническим параметрам технических средств охраны периметра значительно серьёзнее, так как они должны использовать более сложные алгоритмы обработки сигналов для учёта воздействия многочисленных источников помех перечисленных ниже.

Системы охраны периметров работают в условиях большого количества помех:

климатических(дождь, град, снег, гроза, ветер и т.д.),

индустриальных(ЛЭП, радиопередатчики, прессовое оборудование, тяжёлый ж/д и автотранспорт и т.д.),

животные(кошки, собаки, птицы и т.п.),

ветки деревьев, кустарник, высокая трава.

Системы охраны периметров должны работать в условиях пересечённой местности не оставляя при этом лазеек для потенциального нарушителя (так называемых «мёртвых зон»).

При создании системы охранной сигнализации периметра необходимо внимательно изучить и учесть все его особенности, здесь мелочей не бывает.

Необходимо учитывать состояние ограждения, рельеф местности, растительность, коммуникации пересекающие ограждение, прилегающие постройки и близость автомобильных и ж/д магистралей, наличие индустриальных помех, особенности климата в данной местности.

Особого внимания заслуживает ограждение и система заграждений. Нет смысла ставить дорогую и совершенную систему охраны периметра на ограждение которое шатается от порывов ветра или весной при вспучивании почвы наклонится.

Максимальная надежность возможна только в результате сбалансированной реакции периметровых технических средств охраны на устойчивых ограждениях с качественно установленными инженерными заграждениями.

Не мало важно обратить внимание на следующие важнейшие показатели для систем периметровой сигнализации:

вероятность обнаружения (обычно 0,95-0,99);

время наработки на ложное срабатывание (100-2000 часов);

наличие мёртвых зон.

Существует большое разнообразие отечественных и импортных периметровых технических средств охраны, все они за редким исключением, используют одни и те же физические принципы действия, отличаясь конструктивным исполнением и ценой.

Наиболее распространённые среди них:

двухпозиционные детекторы на ИК-лучах для охраны периметра. Они наименее подвержены воздействию помех.

Применяются в основном для защиты прямолинейных ограждений длиною 200-300м от перелаза и разрушения, а также для защиты окон и крыш зданий;

пассивные ИК-детекторы для охраны периметра. Зона обнаружения до 150м. Используются для защиты небольших участков периметра, крыш зданий, перекрытия «мертвых зон».;

двухпозиционные радиолучевые детекторы СВЧ - диапазона. Используются для охраны периметра и обладают высокой надёжностью, но требуют зону отчуждения от 1,5 до 3-х метров от ограждения, создают объёмную зону обнаружения, могут использоваться для защиты протяженных участков периметра до 500м, а также стен и крыш зданий;

однопозиционные радиолучевые детекторы. Используются для охраны периметра и применяются для защиты небольших участков периметра и крыш зданий) на участках до 60м;

радиоволновые (проводно-волновые). Системы охраны периметра с распределённым чувствительным элементом, состоящим из провода-передатчика и провода-приемника расположенных друг от друга на определенном расстоянии, применяются для защиты верха ограждений, стен и крыш зданий от преодоления сверху или создания объёмной зоны обнаружения вдоль ограждений длиною 250м.

емкостные средства обнаружения охраны периметра. Емкостные средства обнаружения (ЕСО) относятся к приборам параметрического типа, контролирующим параметры электрической линии (емкость, индуктивность, проводимость). Принцип действия основан на обнаружении изменения электрической емкости линии при приближении к ней нарушителя. Используются в основном в виде козырька ограждения, создают объёмную зону обнаружения, критичны к изменению погодных условий и влажности воздуха, требуют регулярного обслуживания;

магнитометрические системы охраны периметра. Магнитометрические средства обнаружения используются в двух случаях:

1. для обнаружения э.д.с., наводимой при перемещении нарушителем электрического проводника в магнитном поле Земли;

2. при проносе нарушителем намагниченного металлического предмета.

В первом варианте система электрических проводников размещается в качестве физического барьера, а во втором -- используются флюктометры и специальные магниточувствительные кабели, заглубленные в грунт.

Используются в качестве козырьков или ограждений из провода, регистрируют смещение или перекусывание проводов;

виброчувствительные средства обнаружения. Применяют для охраны периметра, чувствительным элементом является кабель. Используют трибоэлектрический или электродинамический эффект. Применяются для защиты стен зданий, ограждений, устанавливается совместно с заграждениями из АКЛ при попытках разрушения и преодоления периметра путём перелаза.

сейсмические средства обнаружения для охраны периметра. Применяются для оборудования периметров особо важных объектов, не имеющих ограждений, а также в качестве противоподкопных средств. Сейсмоакустические средства обнаружения основаны на фиксации звуковых колебаний инфракрасного (сейсмические) и звукового диапазонов частот. В качестве ЧЭ в различных типах ССО применяются микрофонные и геофонные датчики, объединенные в "косу" или трибоэлектрический кабель. Они представляют собой сложные наукоемкие устройства, использующие изощренные алгоритмы обработки и идентификации сигналов.

обрывные средства обнаружения (ОСО). Обрывные средства обнаружения (ОСО) относятся к приборам параметрического типа, контролирующим сопротивление замкнутой электрической цепи. Разрыв проводника или размыкание специального электромеханического контакта вызывают срабатывание прибора и сигнал тревоги. Созданы ОСО, позволяющие контролировать дальность до места обрыва микропроводника с точностью до 10 м на расстоянии до 1 км.

2.Системы охранной сигнализации (СОС)

Системы охранной сигнализации (СОС) стационарного типа формируются на стационарных объектах охраны путем оптимального выбора промышленных образцов СО, объединяемых в систему с помощью единой системы энергопитания, съема сигнальной информации с использованием аппаратуры сбора, обработки и документирования сигнальной охраны в составе специализированных пультов охраны и систем сбора, управления и контроля доступом (СКУД).

3.Быстроразвертываемые комплексы

Быстроразвертываемые (мобильные) комплексы средств охранной сигнализации (БКС-ОС) при кажущейся простоте решения технических задач находили сравнительно ограниченное применение в практике охраны и из-за высокого энергопотребления аппаратуры и отсутствия малогабаритных средств радиосвязи. Достоинствами БКС-ОС являются: возможность быстрой организации сигнального рубежа, малые вес и габариты носимой оператором аппаратуры, длительная непрерывная работа (до 30 суток) от одного комплекта автономных источников питания, совместимость со стационарными СОС.

4.Периметровые системы телевизионного наблюдения

Телевизионные системы для видеоконтроля охраняемого периметра по своим особенностям можно разбить на несколько групп. В первую очередь следует учитывать жесткие требования к климатическому исполнению видеокамер, устанавливаемых на охраняемом рубеже, -- температура и влажность, воздействие ветровых нагрузок. Эти проблемы в большинстве случаев могут быть решены применением специальных герметичных обогреваемых кожухов и кронштейнов для установки камер. Соответствующие жесткие требования также применяются и к поворотным устройствам.

Следующая проблема -- работа видеокамер в условиях различной освещенности. Применение камер с повышенной чувствительностью может частично снять проблемы в условиях слабой освещенности, однако в дневное время в этом случае необходимо применять специальные меры к исключению засветки камер. В большинстве случаев проблема все же решается созданием системы освещения периметра, для чего могут использоваться инфракрасные или обычные прожекторы.

Характерная особенность любой периметровой системы -- большое удаление видеокамер от регистрирующего оборудования, что порождает сразу две проблемы: передача видеосигнала и обеспечение видеокамер дистанционным электропитанием. Проблема транспортировки видеосигнала на большие расстояния может быть решена с применением устройств для передачи сигнала по витой паре и использованием различных промежуточных усилителей. Такие решения, к сожалению, ведут к снижению надежности системы и неизбежной потере качества изображения. Существуют специальные системы сбора видеоинформации на больших расстояниях по оптоволоконным линиям, однако стоимость таких систем высока.

Наибольшую эффективность система видеонаблюдения будет иметь, если видеокамеры сопряжены с охранными извещателями или снабжены детекторами активности. Это не совсем одно и то же, хотя в современных системах периметрового видеонаблюдения по показателям обнаружительной надежности и устойчивости работы к помеховым факторам детекторы движения приближаются к периметровым охранным извещателям. Конечно, речь идет не о встроенных в большинство мультиплексоров программных детекторах движения, а о специализированных устройствах, разработанных специально для решения задач периметровой охраны.

Системы сбора и обработки информации и приемно-контрольные пульты. Принципиально системы охранной сигнализации периметров -- это, по сути, такие же системы охранной сигнализации, поэтому в качестве их могут применяться любые системы сбора и обработки информации на базе известных приемно-контрольных приборов. Особенно это справедливо для небольших по протяженности охраняемого рубежа и составу оборудования систем. Специфика периметровой охраны проявляется в следующих моментах:

· для средних и протяженных рубежей (более десятка линейных охранных зон) важно наглядное представление информации, поэтому наибольшее распространение получили системы, позволяющие графически на экране дисплея отображать план охраняемой территории, расположение охранных извещателей и размеры контролируемых ими зон;

· популярна схема сбора информации по интерфейсной линии (экономия кабеля), но в этом случае на самом периметре размещаются приемно-контрольные приборы малой емкости (до 4 шлейфов), к которым в первую очередь применяются повышенные требования по рабочей температуре и влажности;

· для систем периметровой охраны актуально совмещение систем сбора и обработки информации и дистанционного электропитания в одном комплексе.

5.Специализированные запирающие устройства

Периметр всегда имеет точки прохода: ворота, калитки. Они, как и любые участки охраняемого периметра, должны надежно контролироваться, но при этом через них осуществляется доступ внутрь охраняемой территории. Для решения этого вопроса применяются специализированные запирающие устройства, которые могут быть механическими и управляемыми (электромеханическими).

6.Специальные заграждения и элементы конструкций

В настоящее время широко применяются различные средства усиления основного ограждения периметра: козырьки вертикальные и наклонные из сетки, колючей проволоки, армированной колючей ленты. Такие специальные заграждения имеют двойное назначение: создать препятствие для нарушителя при попытке преодоления ограждения через верх (сорвать преодоление с ходу) и создать условия для эффективной работы охранного периметрового извещателя, например кабельного трибоэлектрического или виброакустического, чувствительный элемент которого размещен непосредственно на заграждении.

7.Специальные задерживающие устройства

Противотаранные устройства

Использование противотаранных устройств -- неотъемлемая часть в мероприятиях по защите объектов повышенной важности. Они могут быть разнообразными по конструкции и классифицируются по своей останавливающей способности.

8.Спирали из режущей и колючей ленты

Объемные и плоские спирали из армированной колючей ленты позволяют создавать как простые механические, так и сигнализационные заграждения практически любой формы и площади. Предназначены для применения на крупных промышленных и иных режимных объектах повышенной опасности, а также военных объектах.

9.Вспомогательные системы

Дежурное освещение включается в ручном или автоматическом режиме при наступлении темного времени суток и обозначает на местности линию охраняемого периметра, а также создает условия для нормальной работы системы телевизионного наблюдения. Тревожное освещение, как правило, управляется системой охранной сигнализации и включает освещение того участка, на котором произошло нарушение, тем самым, создавая условия для наряда и воздействуя психологически на нарушителя. Кроме того, в комплекс технических средств охраны периметра могут быть включены система связи с нарядами, система звукового оповещения и др.

В некоторых случаях периметровая сигнализация должна быть дополнена системой речевого оповещения и световой сигнализации (предупредительные световые табло). Обычно это необходимо там, где нет ограждения на охраняемом объекте.

Следует напомнить, что при создании системы охраны периметра необходимо:

отталкиваться, в первую очередь, от предполагаемой тактики охраны объекта, уровня подготовки персонала охраны и потребностей заказчика;

спрогнозировать предполагаемый период ложных срабатываний, которые можно ожидать от системы охраны периметра. Его можно рассчитать по формуле T=t/n (где T-период ложных срабатываний системы охраны периметра, t-период наработки на ложное срабатывание прибора сигнализации защищающего один участок периметра, n-количество участков охранной сигнализации периметра в системе);

организовать регулярное обслуживание системы охранной сигнализации периметра(регулярность обслуживания зависит от типа установленного оборудования), т.к. ветви деревьев, высокая трава, сугробы снега, ограждение требующее ремонта, загрязнённые линзы приборов, повреждённая изоляция кабеля, расположение грузов в зоне обнаружения приборов охраны периметра и т.д. могут являться источниками помех и ложных срабатываний.

Важно понимать что сдача системы охраны периметра в эксплуатацию должна включать в себя прогон системы охраны периметра в рабочем режиме, необходимость этого объясняется большим количеством источников помех которые просто невозможно выявить в полном объёме в процессе наладки системы охраны периметра.

Важность высокой надёжности системы охраны периметра, простота диагностики неисправностей и настройки системы охраны периметра будет понятна если вспомнить о том что ремонт системы охраны периметра придётся проводить не в тиши кабинета, а под проливным дождём или под снегопадом в мороз, пробираясь вдоль ограждения по сугробам.

Система охраны периметра должна работать круглосуточно, а неисправность системы охраны периметра возникает в самый неудобный момент.

Наряд прибывший к месту ложного срабатывания системы охраны периметра хотя бы пару раз в сутки быстро потеряет доверие к системе охраны периметра.

И в заключение предлагаю обратить внимание на финансовую сторону вопроса. Конечно затраты на охрану периметра должны быть оправданы, но не занижены. Надёжная система охраны периметра окупит себя довольно быстро, предотвратив в течение одного-двух лет хищения и вандализм на охраняемом объекте, повысив эффективность работы службы охраны, экономя затраты людских ресурсов повышая в то же время ответственность лежащую на охране. Поэтому на просьбу сделатьдешёвую систему охраны периметра лучше ответить отказом. В лучшем случае вы получите головную боль для службы охраны и заказчика, а заодно испортите свою репутацию.

И еще раз хотелось напомнить, что идеальная система охраны должна начинаться с периметра!

10.Основные характеристики периметровых средств сигнализации

Такие системы содержат приемник и передатчик СВЧ сигналов, которые формируют зону обнаружения в виде вытянутого эллипсоида вращения (рис.1). Длина отдельной зоны охраны опредлеятся расстоянием между приемником и передатчиком, а диаметр зоны варьируется от долей метра до нескольких метров.

Рис. 1. Принцип действия радиолучевой системы

Принцип действия таких систем основан на анализе изменений амплитуды и фазы принимаемого сигнала, возникающих при появлении в зоне постороннего предмета. Системы применимы там, где обеспечивается прямая видимость между приемником и передатчиком, т.е. профиль поверхности должен быть достаточно ровным и в зоне охраны должны отсутствовать кусты, крупные деревья и т.п.

Применяют радиолучевые системы как при установке вдоль оград, так и для охраны неогражденных участков периметров. Эти системы обычно рассчитаны на обнаружение нарушителя, который предодолевает рубеж охраны в полный рост или согнувшись.

Общим недостатком радиолучевых систем является наличие “мертвых” зон -- чувствительность системы понижена вблизи приемника и передатчика, поэтому приемники и передатчики соседних зон должны устанавливаться с перекрытием в несколько метров. Кроме того, радиолучевые системы недостаточно чувствительны непосредственно над поверхностью земли (30 -- 40 см), что может позволить нарушителю преодолеть рубеж охраны ползком.

Относительно широкая зона чувствительности системы обуславливает ограниченность ее применения на объектах, где возможно случайное попадание в зону обнаружения людей, транспорта и т.п. В таких ситуациях для предотвращения ложных срабатываний рекомендуется с помощью дополнительной ограды оборудовать предзонник.

Блоки радиолучевых систем устанавливают либо на грунте (с помощью специальных стоек), либо на ограде или стене здания. При установке системы на грунте требуется подготовить охраняемую зону -- спланировать территорию, удалить кустарники, деревья и посторонние предметы. При эксплуатации необходимо периодически выкашивать траву и убирать снег. При значительной высоте снежного покрова (более 0,5 м) необходимо изменить высоту крепления блоков на стойках и провести их дополнительную юстировку.

Система “Гефест”, выпускаемая предприятием Дедал, предназначена для охраны огражденных и неогражденных рубежей длиной от 10 до 200 метров. Она позволяет обнаруживать человека передвигающегося в полный рост или согнувшись. Зона чувствительности имеет высоту 2,5 м и ширину 5 м. Приемник системы анализирует изменения амплитуды сигнала и при превышении заданного порога включает реле тревоги. В системе применен оригинальный алгоритм обработки обнаружения с раздельной регулировкой чувствительности для ближних и среднего участков зоны чувствительности. Система не срабатывает при появлении в зоне мелких животных или птиц; она устойчива к воздействиям снега, дождя и ветра.

В комплект поставки входят передатчик, приемник, блок питания, монтажный комплект и соединительные кабели. Приемник и передатчик помещены в корпуса из ударопрочного полистирола с габаритами 260 х 210 х 60 мм. Диапазон рабочих температур -- от -40 до +50 градусов цельсия, напряжение питания -- 12 В, потребляемая мощность 1 Вт. Обеспечена возможность дистанционного контроля работоспособности системы.

Аналогичная по назначению система “Грот” позволяет защищать участки периметра длиной до 300 м при ширине зоны обнаружения 6 м. Усовершенствованная конструкция блоков приемника и передатчика позволила повысить однородность электромагнитного поля и практически исключить области малой чувствительности на краях зоны. Система сохраняет работоспособность и не требует дополнительной настройки при высоте снежного покрова до 70 см.

Для зон длиной до 500 м можно использовать радиолучевое охранное устройство “Барьер”, по конструктивным данным аналогичное системе “Гефест”.

Периметральная радиолучевая система РЛД-94 (фото 1) выпускается в трех модификациях: для участков длиной 30, 100 и 300 м. Модификации на 100 и 300 м представляют собой базовый комплект (на 30 м), оснащенный дополнительными отражателями. В приборе используется импульсный синхронный режим работы, что позволяет снизить энергопотребление и повысить помехоустойчивость к воздействию электромагнитных помех. Система РЛД-94 широко используется в охранных комплексах АЭС, крупных предприятий, таможенных терминалов и др.



Фото 1. Периметральная радиолучевая система РДЛ-94.

Из зарубежных радиолучевых систем, представленных на российском рынке, можно отметить “Модель 16001” фирмы Senstar-Stellar (США). Система позволяет защищать зоны длиной до 240 м и предназначена для установки на земле, на торце ограды или на стене здания. Отличительная особенность передатчика -- возможность регулировки угловой ширины диаграммы излучения в пределах от 11О до 24О и таким образом оптимизировать поперечное сечение чувствительной зоны.

Широкий спектр радиолучевых охранных приборов выпускает итальянская компания CIAS. Приборы серии Ermusa отличаются компактностью и предназначены для использования как в помещениях, так и на улице для барьеров протяженностью 40 -- 80 м. На фото 2 показаны блоки радиолучевой системы ERMO 482 фирмы CIAS. Приборы выпускаются в нескольких модификациях -- для рубежей протяженнностью 50, 80, 120 и 200 м. Используемые в блоках параболические антенны обеспечивают малую расходимость луча, что позволяет использовать эту систему даже в условиях интенсивного городского движения. Частота излучения передатчика -- 10,58 ГГц, питание -- от аккумуляторной батареи или сетевого адаптера. Диаметр блока -- 310 мм, глубина -- 270 мм, масса -- 3кг. Блоки монтируются на сборных металлических штангах, позволяющих устанавливать излучатель и приемник на высоте до 1 метра. Со штангой конструктивно объединена коробка для блока питания и аккумулятора. Диапазон рабочих температур -25О до +55О С.

Фото 2. Система ERMO 482.

Все перечисленные системы обеспечивают только одну зону охраны и применяются на прямолинейных участках периметра. На участках с непрямолинейной границей или при сложном рельефе местности нужно использовать многозонную систему, состоящую из нескольких комплектов аппаратуры. Для небольших объектов были разработаны многозонные радиолучевые системы, имеющие один общий блок обработки сигналов.

В комплект системы “Протва” входит пять приемо-передающих пар и блок анализатора сигналов. Каждая приемо-передающая пара позволяет защитить участок длиной до 100 м. Весь комплект хорошо подходит для охраны, например, небольшого склада -- 4 зоны периметра и 1 зона охраны ворот. Имеются режимы дистанционного контроля и ручного отключения любого канала. Система питается от сети переменного тока (220 В или 36 В) или от источника постоянного тока 24 В. Рабочая температура от -50О до +50О С; влажность -- до 98% (при температуре +35О С).

Для специальных применений создана быстроразворачиваемая полевая система “Витим” (фото 3). Она используется для организации временных рубежей охраны на неподготовленных территориях. Комплект состоит из 11 приемо-передающих устройств, позволяющих организовать 10 отдельных участков охраны протяженностью по 100 м. Каждая из 11-ти стоек содержит встроенный аккумулятор для питания приборов. Приемники подключены к выносному блоку индикации, который показывает номер участка, в котором возник сигнал тревоги. Особенность системы -- использование радиолуча для подачи сигналов тревоги. Это позволяет оперативно развернуть систему -- для установки и настройки 10 зон требуется не более 1 часа. Прибор широко используется на объектах Министерства обороны.

Фото 3. Система “Витим”.

Все перечисленные выше радиоволновые детекторы являются “двухпозиционными” устройствами -- в комплект входят передатчик и приемник. Более простыми и дешевыми являются “однопозиционные” устройства, представлющие по сути дела маломощные радары. Они могут применяться для защиты участков протяженностью до 20 м -- ворота и окна складов, зоны въезда транспорта и т.п. Особенность однопозиционных систем по сравнению с двухпозиционными -- менее четкая граница чувствительной зоны, “размытость” ее краев.

Однопозиционные системы “Агат-3П” и “Агат-СП3” предназначены для применения в помещениях (рабочая температура от -5О до +50О С). Электронный блок имеет размеры 260 х 210 х 60 мм; напряжение питания 12 В, потребляемая мощность 0,5 Вт. Дальность обнаружения -- 16 и 20 м соответственно, поперечные размеры чувствительной зоны -- 5 х 5 м. Однопозиционный прибор “Агат-СП3У” можно использовать и на улице (рабочая температура от -40О до +50О С). Прибор отличается компактностью (размер блока 110 х 80 х 45 мм) и малым энергопотреблением (менее 0,1 Вт при напряжении 12...30 В). Размер чувствительной зоны -- 20 х 5 х 5 м. Во всех приборах серии “Агат” обеспечены регулировка чувствительности и адаптивный порог срабатывания.

11. Радиоволновые системы

Чувствительным элементом такой системы является пара расположенных параллельно проводников (кабелей), к которым подключены соответственно передатчик и приемник радиосигналов. Вокруг проводящей пары (“открытой антенны”) образуется чувствительная зона, диаметр которой зависит от взаимного расположения проводников. При появлении человека в зоне чувствительности сигнал на выходе приемника изменяется и система генерирует сигнал тревоги.

При использовании радиоволновых систем на оградах, кабели устанавливают либо на специальных стойках на верхнем торце ограды, либо непосредственно на поверхности ограды.

Выпускаются модификации радиоволновых систем также для защиты неогражденных территорий. При этом кабели устанавливают в грунт на глубину 15 -- 30 см. Такая система охраны является скрытой, но подвержена сильному влиянию погодных условий, снижающих стабильность ее параметров.

Преимущества радиоволновых систем перед лучевыми -- независимость от профиля почвы и точное следование линии ограды.

Одно из наиболее известных отечественных охранных устройств радиоволнового типа -- система “Уран-М”-- разработка предприятия НИКИРЭТ (г. Заречный, Пензенская обл.). Двухпроводная линия (рис. 2.) закрепляется на вертикальных или наклонных кронштейнах (консолях), выполненных из диэлектрика (входят в комплект поставки). В качестве проводников используется провод полевой телефонной связи П-274М, обеспечивающий достаточную механическую прочность и стойкость к атмосферным воздействиям. Длина одной зоны охраны находится в пределах от 10 до 250 м. Расстояние между соседними кронштейнами обычно составляет 6...8 м, в районах с сильными ветрами его рекомендуется уменьшать до 3...4 м.

Рис. 2. Схема двухпроводного радиоволнового устройства.

Для протяженных периметров используют несколько комплектов “Уран-М”. Для исключения влияния соседних зон предусмотрен режим взаимной синхронизации до 22 -- 25 отдельных комплектов. Радиоволновые системы можно устанавливать практически на любых жестких оградах (кирпич, бетон, металл).

В состав системы “Уран-М” входят: задающий блок, подключаемый с одной стороны проводной линии, и блок обработки сигналов, подключаемый с другой стороны линии. Задающий блок формирует импульсный высокочастотный сигнал, создающий электромагнитное поле между проводниками. Зона обнаружения имеет в поперечном сечении вид эллипса, в фокусах которого расположены проводники. Расстояние между проводниками обычно составляет 0,4 м; при этом зона обнаружения имееть размер 0,5 х 0,8 м.

Система настраивается для детектирования объекта массой более 30 -- 40 кг и не срабатывает при попадании в зону птиц или мелких животных. Система не срабатывает при движении транспорта на расстоянии более 3 м от чувствительных проводников. Напряжение питания 20...30 В, ток питания -- не более 100 мА. Обеспечен режим дистанционного контроля работоспособности. Охранное устройство устойчиво к воздействию сильного дождя (до 40 мм/час), снега, града и ветра со скоростью до 20 м/сек. Электронные блоки имеют размеры 255 х 165 х 110 мм, они сохраняют работоспособность в температурном диапазоне от -40О до +40О. Конструкция блоков обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех и высокой влажности.

Американская компания Senstar-Stellar предлагает радиоволновое устройство “H-Field” с кабелями, укладываемыми непосредственно в землю. Такая система предназначена для охраны открытых пространств, подступов к объектам и т.п. Два параллельных кабеля (приемный и передающий) закапываются в любой грунт на грубину 10 -- 15 см и на расстоянии примерно 2-х метров друг от друга (рис. 3). Вокруг кабелей над поверхностью почвы формируется электромагнитное поле (зона обнаружения) шириной 3м и высотой 1 м. Максимальная длина одной зоны обнаружения -- 150 м. Кабели подключаются соответственно к приемнику и передатчику (или к общему приемо-передающему блоку -- трансиверу). Эффективность детектирования нарушителя обеспечивается тем, что для выбранной частоты человеческое тело представляет собой как бы антенну размером в 1/4 длины радиоволны и поэтому нарушитель сильно изменяет параметры принимаемого сигнала.

Рис. 3. Схема расположения кабелей системы H-Field.

Алгоритм обработки сигналов в системе “H-Field” предполагает выполнение трех условий: - масса попавшего в зону объекта должна быть больше заранее установленного значения (масса человеческого тела);- объект должен двигаться со скоростью, не меньшей определенного значения (в диапазоне скоростей человека);- оба указанных условия выполняются в заданном интервале времени.

Система “H-Field” обеспечивает скрытную установку датчиков при произвольном профиле линии охраны. Кабели нечувствительны к сейсмическим и акустическим воздействиям, их можно монтировать в грунте, под асфальтовыми дорогами и др.

Одна из современных радиоволновых технологий обнаружения получила наименование RAFID -- Radio Frequency Intruder Detection (Радиочастотное Детектирование Вторжения). Эта охранная система создана английской компанией Geoquip, широко известной своими периметральными системами на сенсорных микрофонных кабелях.

В простейшем случае система RAFID содержит пару “Излучающих Фидеров” (ИФ), один из которых является излучающей, а другой -- приемной антенной радиочастотного поля. Выходной сигнал приемника непрерывно контролируется анализатором.

ИФ представляет собой специально сконструированный коаксиальный кабель, содержащий внутренний провод, изолированный диэлектриком от внешнего экрана (рис. 4). Внешний экран может представлять собой медную оплетку, похожую на оплетку обычного коаксиального кабеля. Особенностью ИФ являются так называемые “порты”, т.е. отверстия в экране, расположенные с регулярными интервалами. Конструкция кабеля обеспечивает излучение электромагнитного поля при пропускании по нему тока. Вблизи обоих кабелей формируется невидимое электромагнитное поле, конфигурация которого зависит от взаимного расположения ИФ.



Рис. 4. Конструкция излучающего фидера системы RAFID.

Попавший в радиочастотное поле объект изменяет фазу и амплитуду принимаемого сигнала (эффект Допплера), в результате чего анализатор генерирует сигнал тревоги.

Кабели располагают параллельно друг другу и монтируются на жесткой стене или другом ограждении, обеспечивая зону детектирования, как показано на рис. 5. (Расстояние между кабелями и их расположение определяются конкретными требованиями заказчика и условиями детектирования).

Рис. 5 (а, б) зоны обнаружения системы RAFID.

Кабели системы RAFID устанавливаются на жестких оградах (бетон, кирпич, дерево) или непосредственно в грунте. Количество линий кабеля (2 или 3) и их расположение на ограде определяются задачей, стоящей перед охранной системой. Так, если нужно регистрировать нарушителя, пытающегося перелезть через ограду, то кабели располагаются вблизи средней линии ограды (примерно на половине ее высоты), см. рис. 5а. При этом вблизи нижней части ограды может быть оставлена нечувствительная зона -- “аллея для животных”, на которых не должна реагировать система. Если же нужно обнаружить нарушителя, только приближающегося к линии периметра, то в этом случае один из кабелей крепят в нижней части ограды или непосредственно в почве на некотором расстоянии от стены (рис. 5б).

Для обработки сигналов в системе применен мощный процессор, позволяющий проводить “обучение” системы непосредственно на объекте. Процессор содержит в памяти как типовые сигналы вторжения, так и нетревожные сигналы от окружающей обстановки (проходящий транспорт и т.п.). При совпадении реально регистрируемого сигнала с одним из записанных в памяти тревожных образов система выдает сигнал тревоги. Система практически не подвержена влиянию таких атмосферных факторов, как дождь, туман, град, снег, дым и применяется в различных климатических зонах.

12.Волоконно-оптические датчики систем обнаружения

Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять почти все. Например, давление, температуру, расстояние, положение в пространстве, ускорение, колебания, массу, звуковые волны, уровень жидкости, деформацию, коэффициент преломления, электрическое поле, электрический ток, магнитное поле, концентрацию газа, дозу радиационного излучения и т.д. Оптическое волокно используется как линия связи, а также является чувствительным элементом. В последнем случае используется чувствительность волокна к электрическому полю (эффекту Керра), магнитному полю (эффект Фарадея), к вибрации, температуре, давлению, деформациях (изгибу) [11].

В данной статье описываются принципы построения системы распределенных волоконно-оптических датчиков, которые могут применяться для систем охраны периметра с определением места воздействия. Насколько нам известно, на нашем рынке они не представлены. За рубежом такие системы используются для охраны протяженных периметров (до 100 км), обеспечивают низкий уровень ложных срабатываний и невысокую, по сравнению с другими системами, цену за погонный метр. Подобные системы используются для охраны периметров таких объектов как аэропорты, ядерные реакторы, электростанции, территории складов и другие протяженные территории.

Во многих случаях необходимо определять не только факт нарушения границы объекта, но и его место. В этом случае необходимы мультисенсорные системы. Такая система может быть реализована несколькими способами. Первый способ -- связать несколько дискретных датчиков в сеть или массив с выходами от каждого датчика, мультиплексируемыми с разделением по времени (TDM -- time division multiplexing), или частоте (FDM -- frequency division multiplexing), или по другой схеме (Рис.1.)

Рис. 6. Массив датчиков с временным уплотнением сигналов

Второй способ заключается в использовании присущей волоконно-оптическим системам возможности создания распределенных сенсоров.

Один из вариантов -- использование рефлектометрии излучения рэлеевского рассеяния. В оптическое волокно подается свет лазера с высокой выходной мощностью и коротким импульсом излучения, и затем измеряются параметры обратного рэлеевского рассеяния, а также френелевского отражения, от стыков и торцов волокна. По временной задержке между моментом излучения импульса и моментом прихода сигнала обратного рассеяния определяется местоположение неоднородности, по интенсивности излучения обратного рассеяния определяются потери на участке линии. Такое сканирование при помощи большого числа импульсов и обработка и усреднение позволяют получить картину распределения потерь в линии и их изменение под внешним воздействием.

Рис. 7. Распределенный рефлектометрический сенсор

Второй вариант -- использование интерферометрических датчиков на Брэгговских решетках. Отражательные Брэгговские решетки в сердцевине одномодового оптического волокна могут быть созданы ультрафиолетовым излучением эксимерного лазера путем облучения через соответствующую маску либо голографическим способом (воздействием двух интерферирующих лучей). Отрезок оптического волокна между двумя решетками представляет собой интерферометр Фабри-Перо, отражение (и пропускание) которого зависят от оптической разности фаз отраженного от первой и второй решетки оптического сигнала. Под воздействием различных факторов (деформации, акустических колебаний, температуры, а при соответствующем покрытии волокна, электрического или магнитного поля) меняется разность фаз, а, следовательно, и отражение.



Рис. 8. Схема волоконно-оптического распределенного датчика с решетками на одну длину волны и временным демультиплексированием

В качестве источника излучения используется одночастотный одномодовый полупроводниковый лазер, работающий в импульсном режиме. Импульсы от каждой системы решеток приходят с различной временной задержкой. Для разделения сигналов от каждого участка используется временное мультиплексирование. Для демодуляции сигнала используется синхронное детектирование, для этого в схему введен фазовый модулятор. Оптическая линия задержки формирует серию импульсов, сдвинутых по времени, каждый их которых интерферирует с импульсом, отраженным от соответствующего участка волокна.

13.Инженерные средства физической защиты периметра

Инженерные средства физической защиты (рис. 1) (ИСФЗ) предназначены в основном для решения следующих задач:1. Обеспечения условий для задержания нарушителей при вторжении на охраняемый объект на время, необходимое для организации обороны объекта.2. Задержания нарушителя при проникновении на охраняемый объект на время, необходимое для его нейтрализации силами охраны.3. Обеспечения условий для санкционированного прохода на охраняемый объект и выхода за его пределы без дополнительных затрат на преодоление рубежей охраны.4. Обеспечения условий для предотвращения несанкционированного вывоза (ввоза) имущества.5. Предотвращения (усложнения) наблюдения нарушителем за охраняемым объектом.

Рис. 9. Инженерные средства физической защиты

Для выполнения поставленных задач в состав инженерных средств физической защиты (ИСФЗ) входят:- физические барьеры (ФБ);- инженерное оборудование периметров охраняемых зон и постов охраны, в том числе:- контрольно-следовая полоса (КСП);- тропа нарядов (дорога охраны);- тропа специалиста ИТСФЗ;- тропа инструктора служебных собак;- инженерные сооружения и конструкции постов караульных собак;- наблюдательные вышки, постовые грибки, будки.- указательные, разграничительные и предупредительные знаки;- водоотводные сооружения (дренажные трубы, лотки, каналы, кюветы);- защитно-оборонительные сооружения для часовых;- оборудование смотровых и тормозных площадок, мест для несения службы часовыми на железнодорожных платформах;- инженерное оборудование контрольно-пропускных пунктов (КПП) и постов с пропускными функциями в охраняемые здания, сооружения, помещения.

Физические барьеры (ФБ) выполняют ведущую роль в решении задач, стоящих перед инженерными средствами физической защиты (ИСФЗ) (рис. 2).

Из рисунка 2 можно сделать определение физических барьеров: физическими барьерами (ФБ) называется комплекс заградительных инженерных сооружений и средств, решающих задачи как самостоятельно, так и в совокупности с другими составными частями системы инженерных средств физической защиты:

Самостоятельные задачи:а) задержание нарушителя при проникновении на охраняемый объект на время, необходимое для его нейтрализации силами охраны;б) предотвращение (усложнение) наблюдения за охраняемым объектом. Физические барьеры решают их за счет выбора характеристик, мест и правил установки:- основного заграждения,- предупредительного заграждения,- заградительных инженерных средств,- ворот, калиток, шлюзов.

Совместные задачи: Обеспечение условий для:- задержания нарушителей при вторжении на охраняемый объект на время, необходимое для организации обороны объекта;- санкционированного прохода на охраняемый объект и выхода за его пределы без дополнительных затрат на преодоление рубежей охраны;- предотвращения несанкционированного вывоза (ввоза) имущества.

Физические барьеры решают их в совокупности с:- защитно-оборонительными сооружениями для часовых;- инженерным оборудованием контрольно-пропускных пунктов;- инженерным оборудованием смотровых площадок, за счет выбора характеристик, мест и правил установки:- противотаранных устройств;- ворот, калиток, шлюзов.

Для выполнения своих основных функций физические барьеры могут иметь достаточно сложный состав. Классификация основных частей физических барьеров приведена на рисунке 3.

Вполне очевидно, что физический барьер не всегда включает в себя все перечисленные выше составные части. Конкретный облик физического барьера определяется в процессе проектирования на основании технического задания.

Физические барьеры обычно размещаются на внешних рубежах охраны объектов. В общем виде один из возможных вариантов размещения составных частей физического барьера продемонстрирован на рисунке.



Рис. 10. Один из вариантов размещения составных частей физического барьера (

Рис. 11. Разрез физического барьера

При создании рубежей охраны в зоне размещения инженерного оборудования (12), а иногда и в зонах отчуждения (11 и 13), могут устанавливаться извещатели, мачты освещения и светильники, телевизионные камеры, наблюдательные вышки, постовые грибки, будки и прочее оборудование. Кроме того, в зоне (12) могут размещаться: контрольно-следовая полоса (КСП), тропа нарядов (дорога охраны), тропа специалиста ИТСФЗ, тропа инструктора служебных собак и прочие сооружения (рис. 5).



Рис. 12. Возможный вариант оснащения зоны размещения инженерного оборудования элементами СОС, СТН и СО

Назначение и классификация основного заграждения

Основное заграждение представляет собой пассивное инженерно-техническое сооружение, препятствующее проникновению на охраняемую территорию.