Алгоритм Безапосности: издание для профессионалов
Санкт-Петербург:
тел./факс: (812) 331-12-60 office@algoritm.org
Москва:
тел./факс: (499) 641-05-26moscow@algoritm.org

Главная
Новости
О журнале
Архив
Свежий номер
Реклама
Подписка
Контакты
Сотрудничество
 

Если вы хотите стать распространителем нашего журнала

 
 
 
 
 

"Алгоритм Безопасности" № 2, 2019 год.

Свежий 3-19 700-100
Содержание

Аспекты совершенствования периметровых средств обнаружения
С.Г. Анюхин, М.П. Пермяков


АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПЕРИМЕТРОВЫХ СРЕДСТВ ОБНАРУЖЕНИЯ

Анюхин Сергей Георгиевич, старший научный сотрудник ФКУ «НИЦ «Охрана» Росгвардии
Пермяков Михаил Павлович, старший научный сотрудник ФКУ «НИЦ «Охрана» Росгвардии

В статье рассмотрены достоинства и недостатки существующих периметровых средств обнаружения (ПСО), использующих различные физические принципы распознавания факта или попытки проникновения нарушителя на территорию охраняемого объекта. Приведены пути совершенствования ПСО, даны предложения по их разработке, использующие метод логического комбинирования или совмещения нескольких принципов обнаружения с целью повышения помехоустойчивости и обнаружительной способности. Приведены наиболее важные технические требования к комбинированно-совмещенным ПСО, предназначенным для комплексной охраны периметров объектов.

В настоящее время основные направления развития периметровых средств обнаружения в большей степени обусловлены эксплуатационными требованиями: простотой монтажа, настройки и регулировки, долговременной безотказностью работы, достоверностью обнаружения, повышения устойчивости к воздействию внешних климатических факторов и помех, энергосбережением, увеличением информативности при передаче извещений, а также требованиями эргономики и миниатюризации.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПСО

ПСО могут эффективно использоваться в качестве средств раннего предупреждения о попытке проникновения нарушителя на территорию охраняемого объекта. Для подразделений вневедомственной охраны войск национальной гвардии Российской Федерации, осуществляющих в большинстве случаев централизованную охрану территориально рассредоточенных объектов, такие ПСО обеспечивают тактически важное преимущество – выигрыш во времени при организации реагирования и, как следствие, повышение вероятности пресечения несанкционированного проникновения на объект и задержание нарушителя [1].

Следует отметить, что ПСО, предназначенные для установки на открытом пространстве, должны отличаться от извещателей, которые работают внутри помещений, следующими эксплуатационными параметрами:

  • более высоким классом исполнения по ГОСТ Р 54455 [2], с учетом требований ГОСТ 15150 [3], соответственно более высокими требованиями по устойчивости к климатическим и механическим воздействиям;
  • более высокой степенью защиты, обеспечиваемой оболочкой (как минимум IP 55 по ГОСТ 14254 [4]);
  • большей протяженностью зоны обнаружения (сотни метров);
  • относительно узкой зоной обнаружения (до 3 м);
  • существенно большей помехоустойчивостью к воздействиям помех большой частоты (вероятности появления) и интенсивности естественного (природного), техногенного и/или антропогенного происхождения;
  • скрытностью установки для противодействия возможности подготовки нарушителя к проникновению с помощью визуального и приборного наблюдения (разведки), «зондирования» принципа работы ПСО.

В последнее время совершенствование ПСО идет по пути повышения устойчивости к воздействию внешних климатических факторов и помех, которые могут присутствовать на охраняемом объекте или вблизи объекта. Выбор типа ПСО по физическому принципу действия, в первую очередь, определяется по возможности максимального снижения воздействия внешних факторов и помех.

ПСО принято классифицировать по ГОСТ Р 52435 [5] в соответствии с физическими принципами, положенными в основу их функционирования.

В научно-технической литературе [6–10] достаточно хорошо освещены вопросы, связанные с физическими основами обнаружения, их достоинствами и недостатками, особенностями при размещении, монтаже, регулировке, эксплуатации и техническом обслуживании ПСО.

ЕМКОСТНЫЕ ПСО

Емкостные ПСО применяются для охраны периметров протяженных объектов. В целом они обладают достаточно высокой надежностью, о чем говорит их широкое использование на объектах предприятий атомной промышленности, нефтегазового комплекса, тепловой энергетики в течение последних 20 лет.

К достоинствам емкостных ПСО относятся отсутствие «мертвых» зон и высокая чувствительность. Зона обнаружения легко настраивается и регулируется.

Емкостные ПСО состоят из чувствительного элемента (ЧЭ) и блока обработки (БО). В качестве ЧЭ могут использоваться металлическая сварная сетка или армированная колючая лента, укрепленные на изоляторах вдоль или сверху ограждения. ПСО выдают извещение о тревоге при приближении нарушителя или касании им ЧЭ и хорошо работают на периметре со сложной конфигурацией и рельефом. Также достоинством таких ПСО является использование инженерного ограждения в качестве ЧЭ.

Одним из наиболее эффективных способов обнаружения попыток проникновения на основе емкостного принципа является использование в качестве ЧЭ козырьков из сварной сетки, установленных на периметрах, оборудованных прочными жесткими ограждениями (железобетонные плиты, кирпичные стены, сварные металлические панели и т.п.).

Основной недостаток емкосных ПСО – формирование ложной тревоги при быстрых изменениях климатических условий.

Пути устранения этого недостатка:

  • введение специальных алгоритмов обработки сигнала;
  • включение в ПСО дополнительного (активного) канала, позволяющего компенсировать сигналы, возникающие при воздействии на ЧЭ дождя или мокрого снега;
  • разработка специальных конструкций ЧЭ для уменьшения влияния на работу емкостных извещателей воздействий при посадке на ЧЭ крупных птиц.

РАДИОВОЛНОВЫЕ ПСО

Линейные радиоволновые извещатели (ЛРВИ) [11-14] достаточно эффективные и проверенные практикой ПСО.

ЛРВИ применяются для блокировки внешнего периметра территорий, имеющих сплошные ограждения из деревянных, бетонных, кирпичных конструкций или из сетки «рабица».

ЛРВИ состоит из передатчика (ПРД) и приемника (ПРМ), создающих сплошной радиоволновой барьер эллипсоидной формы, размеры которого нельзя оценить визуально и сложно преодолеть без специальных средств и предварительной подготовки.

Основным преимуществом ЛРВИ над наиболее распространенными ИК детекторами движения является его полная нечувствительность к тепловым конвекционным потокам, свету и сквознякам.

Основные недостатки ЛРВИ – наличие «мертвых» зон. Это зоны с пониженной чувствительностью, расположенные перед ПРД и ПРМ. При пересечении такой зоны нарушителем способом и со скоростью, установленными в технических условиях, в них не формируется извещение о тревоге. Это связано с тем, что в силу специфики построения приемо-передающих блоков чувствительность в целом понижена вблизи ПРД и ПРМ, поэтому блоки соседних зон должны устанавливаться с перекрытием в несколько метров (обычно от 3 до 5 м).

Наличие «мертвых» зон накладывает дополнительные требования к ЛРВИ, а именно, необходимость иметь несколько рабочих частот ПРД (сетки частот), что представляет определенную трудность в силу ограниченности частотного ресурса (диапазона), а также наличие достаточно высокой степени селекции входных каскадов ПРМ.

НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ЛРВИ

Программно-аппаратное:

  • обеспечение высокой избирательности и узкой полосы приемного устройства (например, применение современных цифровых супергетеродинных приемников позволяет реализовывать полосу частот до 1 МГц);
  • цифровая обработка сигналов при ограниченном потоке мощности в диапазоне частот от 24,05 до 24,25 ГГц с использованием методов на основе корреляционного анализа;
  • реализация многопозиционной сетки частот на основе высокостабильных генераторов;
  • создание интеллектуального ЛРВИ, который хранит в своей памяти типовые образы проникновения и выдает сигнал тревоги только при совпадении регистрируемого образа с одним из типовых.

В этом извещателе можно программными средствами сформировать чувствительную зону с поперечным сечением не в виде круга, а в виде вертикально ориентированного эллипса, что позволяет отстраиваться от влияния предметов, расположенных на краях зоны обнаружения.

Во встроенной памяти хранятся аналоговые и цифровые сигналы (изменения климатических условий и электрических параметров системы и др.).

Конструктивное:

  • повышение обнаружительной способности ЛРВИ за счет оптимизации зоны обнаружения (организации ассиметричной зоны). В настоящее время применяются антенны, которые имеет полусферическую зону обнаружения для определения попытки проникновения не только по земле, но и с воздуха.

Для успешного применения ЛРВИ требуется проведение инженерного оборудования периметра, включающее:

  • организацию специально подготовленной зоны отторжения, несколько превышающей размеры зоны обнаружения, на которой должны отсутствовать препятствия в виде деревьев, кустарников либо неровностей рельефа;
  • обеспечение прямой видимости между ПРМ и ПРД для прохождения сверхвысокочастотных (СВЧ) сигналов.

Вблизи водоемов необходимо устанавливать извещатели с синхронизацией по времени излучения зондирующих импульсов для исключения влияния друг на друга из-за эффекта отражения радиоволн от водной поверхности.

Трудным вопросом в тактике охраны с помощью ЛРВИ является обеспечение обнаружения ползущего нарушителя. Такого нарушителя можно обнаружить, например, при использовании двух частот зондирующего сигнала. Способ внедрен в практику и успешно работает. Примером такого ЛРВИ с повышенной обнаружительной способностью является извещатель, в котором используются два приемопередаточных модуля, работающих в двух частотных диапазонах: 24,1 и 10,5 ГГц. Нижняя «узкая» зона (высота установки модуля 24,1 ГГц – 0,4 м) предназначена исключительно для обнаружения медленно ползущего или перекатывающегося нарушителя. Верхняя «широкая» зона (высота установки модуля 10,5 ГГц – 0,9 м) надежно обнаруживает перемещения нарушителя остальными способами: ходьбой, бегом, прыжками.

ПРОВОДНОВОЛНОВЫЕ ПСО

Проводноволновые ПСО используются для охраны периметра протяженных объектов и могут устанавливаться как на самом заграждении, выполненном из кирпича, бетона, дерева, металла, так и на специальных диэлектрических консолях.

Достоинством проводноволновых извещателей является независимость зоны обнаружения от профиля почвы и точное следование линии ограждения. Другое достоинство этих извещателей – простота и небольшая стоимость ЧЭ. В большинстве
случаев ЧЭ проводноволновых извещателей являются два провода, к которым подключены ПРД и ПРМ. Как правило, это провод полевой телефонной связи П-274М, который обеспечивает достаточную механическую прочность и стойкость к атмосферным воздействиям.

ПРД формирует импульсный высокочастотный сигнал, создающий электромагнитное поле между проводниками. Вокруг проводящей пары («открытой антенны») образуется объемная чувствительная зона, с поперечным сечением в виде эллипса, в фокусах которого расположены проводники. Расстояние между проводниками обычно составляет 0,4 м; при этом зона обнаружения имеет размер 0,5?0,8 м. При появлении нарушителя в зоне обнаружения сигнал на входе приемника изменяется, и извещатель формирует извещение о тревоге.

Извещатели настраиваются на обнаружение объектов массой не менее (30 ± 10) кг. Поэтому они не выдают ложную тревогу при попадании мелких животных в зону обнаружения и при посадке птиц на проводники, не формируют извещение о тревоге при проезде транспорта на расстоянии более 3 м от охраняемого периметра, устойчивы к воздействию сильного дождя (до 40 мм/ч), снега, града. Длина охраняемого участка для этих извещателей составляет до 250 м.

Основным направлением развития проводноволновых ПСО является повышение помехозащищенности при воздействии электромагнитных полей на ЧЭ, что может быть достигнуто совершенствованием аппаратно-программной части ПСО. Вторым направлением повышения помехоустойчивости является соблюдение рекомендованных правил при инженерном оборудовании периметра. Из практики эксплуатации таких ПСО известно, что сигналы могут изменяться при смещении проводов относительно друг друга в результате их вибрации, провисания под воздействием качающихся ветвей деревьев и стай птиц, слетающих на проводники.

ЧЭ проводноволновых ПСО должны устанавливаться на стойках, не подверженных вибрации и не допускающих провисания проводников. Расстояние между соседними стойками должно составлять от 5 до 7 м, а в районах с сильными ветрами рекомендуется уменьшить расстояние от 3 до 5 м.

ПСО С ЛИНИЕЙ ВЫТЕКАЮЩЕЙ ВОЛНЫ (ЛВВ)

ПСО устанавливаются на/в кирпичном, деревянном, каменном ограждении, стене, а также укладываются в грунт для защиты открытых пространств. Кабель можно маскировать с помощью неметаллических коробов или прокладывая его внутри забора.

Эти ПСО относятся к радиоволновым извещателям. Термин «линия вытекающей волны – ЛВВ» связан с особенностями конструкции ЧЭ.

Конструктивно ЧЭ представляет собой приемный и передающий кабели с перфорированной экранной оплеткой, не обеспечивающей полного экранирования центрального проводника. Определенная часть энергии передающего кабеля в виде высокочастотного сигнала излучается через отверстия во внешнюю среду и принимается вторым кабелем, создавая тем самым зону обнаружения. Расстояние между приемным и передающим кабелями должно быть в пределах от 1,5 до 3 м. В передающем кабеле устанавливается режим, близкий к режиму бегущей волны, а в приемном кабеле наводится опорный сигнал.

Достоинства этих извещателей:

  • при размещении кабелей на ограждении – возможность контроля проникновения без дополнительного оборудования ограждения металлическими козырьками и контроль разрушения «жестких» конструкций (железобетон, кирпич, камень, дерево);
  • при установке кабелей в грунт – возможность создания невидимых надежных рубежей охраны;
  • устойчивость к воздействию растительности и нечувствительность к мелким животным и птицам. В извещателе используется диапазон рабочих частот в пределах от 40 до 80 МГц, который позволяет обнаружить человека и пропустить мелких и средних животных;
  • устойчивость к электромагнитным, акустическим и сейсмическим помехам. Основными недостатками этих ПСО являются внушительные массогабаритные характеристики, возможность повреждения оплетки и диэлектрической оболочки (вывод кабеля из строя), изменение чувствительности при установке ЧЭ в сухом и сыром грунтах, неравномерность чувствительности по длине кабеля ЛВВ. Невозможность локализации места проникновения нарушителя - точность места проникновения определена длиной плеча ЧЭ (от 100 до 150 м). Еще один немаловажный недостаток – большая мощность потребления (десятки ватт), что ограничивает их использование с автономными источниками электропитания, и высокая стоимость.

Совершенствование ЛВВ-извещателей ведется по направлению устранения указанных недостатков. Постоянство чувствительности можно достигнуть двумя путями:

  • зондированием ЛВВ многочастотным сигналом, видеоимпульсом, что позволяет обеспечить равномерность чувствительности вдоль ЧЭ от 2 до 3 дБ в разных грунтах;
  • увеличением мощности излучения по длине (от начала к концу) ЛВВ за счет изменения размеров отверстий или плотности оплетки на излучающем и приемном кабелях.

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ПСО

Сейсмические ПСО реагируют на колебания или деформации контактирующей с ними среды, вызванные перемещением человека. В качестве чувствительного элемента в сейсмических ПСО могут использоваться:

  • пьезоэлектрический сейсмочувствительный элемент;
  • кабель КТПЭДЭП специальной конструкции с усиленным и нормированным трибоэлектрическим эффектом, основной особенностью которого является наличие двух экранов, предназначенных для формирования сигнала сейсмоканала;
  • индукционные сейсмоприемники (геофоны), представляющие собой проводящую обмотку и помещенный внутрь нее магнитный сердечник, который может свободно колебаться вдоль оси обмотки. При колебании магнита в катушке наводится напряжение, регистрируемое анализатором.

ЧЭ извещателя устанавливается непосредственно в грунт и преобразует микроперемещение грунта (сейсмосигнал) в электрический сигнал ЧЭ, который анализируется в БО.

По сравнению с другими средствами обнаружения сейсмические извещатели имеют два главных преимущества:

  • скрытый, маскируемый ЧЭ визуально не обнаруживает рубеж охраны, а пассивный принцип действия исключает возможность его обнаружения по акустическим и электромагнитным полям, что фактически сравнивает шансы подготовленного и неподготовленного нарушителей;
  • высокая вероятность обнаружения при перемещении нарушителя ползком или при попытке подкопа. К недостаткам этих извещателей можно отнести возможность выдачи ложной тревоги:
  • при перемещении корней деревьев, которые при сильных порывах ветра могут вызывать колебания почвы;
  • от воздействия индустриальных помех (автомобильный и железнодорожный транспорт, аэропорты, промышленные предприятия, хозяйственные коммуникации и т.д.);
  • при резких перепадах температуры, при замерзании или оттаивании грунта, подвижках грунта.

Еще один недостаток этих извещателей – уменьшение чувствительности при промерзании грунта больше глубины установки ЧЭ (виброкабеля или геофона).

Несмотря на эти недостатки наблюдается рост интереса к сейсмическим ПСО. Это связано с открывшимися возможностями извлечения информации из сейсмосигналов за счет применения новой элементной базы, в том числе мощных микропроцессоров, и применения так называемой «концепции сейсмических информационных полей», определяющих облик современных ПСО. В таком ПСО селекция от помех основана на использовании мощного сигнального процессора для обработки сигналов и фильтрации помех, создаваемых окружающей средой. Он преобразует аналоговый сигнал геофонов в цифровую кодовую последовательность, которая затем подвергается матричному преобразованию в анализаторе, использующем принцип распознавания образов и сравнения их с эталонными «фотографиями», записанными в памяти анализатора.

Сравнение происходит в реальном масштабе времени и позволяет надежно распознавать слабые сигналы нарушителя на фоне даже весьма интенсивных помех или шумов. Такое ПСО можно «обучать» непосредственно на объекте, сохраняя в памяти его процессора как «тревожные», так и «помеховые» сигналы.

МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПСО

Для организации подземных сейсмометрических рубежей используют протяженные гидравлические датчики давления.

Конструкция и принцип действия извещателя с ЧЭ манометрического типа представляет собой электронный сенсор и подключенные к нему специальные шланги, заполненные жидкостью (антифризом), которые укладываются в землю на глубину от 0,25 до 0,3 м на расстоянии от 1 до 1,5 м друг от друга. При прохождении чувствительной зоны нарушитель создает определенное давление на грунт. Шланги, в свою очередь, обнаруживают, а сенсор измеряет дифференциальное изменение давления между ними. Это изменение давления преобразуется в электрический сигнал. В состав линейной части извещателя, устанавливаемой в грунт, кроме шлангов и сенсора входят компенсационные клапаны, которые обеспечивают компенсацию давления в шлангах. В сенсоре размещаются высокочувствительные мембраны и микропроцессор для преобразования и анализа сигналов.

Поскольку ЧЭ устанавливается под землей, асфальтом или бетоном, то извещатель в большой степени подходит для объектов, где требуется определенная устойчивость к атмосферным и электромагнитным воздействиям (аэропорты, индустриальные и военные объекты), где требуется пожаро- и взрывобезопасность (нефтяные, газовые, химические предприятия), а также важна эстетика (памятники архитектуры, музеи, коттеджи).

Извещатель обеспечивает надежное обнаружение нарушителей при пересечении чувствительной зоны шагом, бегом, прыжками, перекатыванием, с использованием трапов, досок или путем подкопа.

Шланги, благодаря их гибкости, могут быть уложены в грунт произвольным способом, что делает практически невозможным определение охраняемой зоны нарушителем. Также, благодаря этим качествам, появляется уникальная возможность установки извещателя на периметрах со сложной конфигурацией и рельефом, без специальной подготовки и обслуживания зон обнаружения.

Недостатками манометрических извещателей являются большой объем монтажных работ при установке линейной части, сложность эксплуатации и замены ЧЭ, высокая стоимость. Инженерная подготовка места требует установки шлангов манометрического ПСО на расстоянии не ближе от 3 до 4 м от деревьев и зарослей кустарника.

Основной путь дальнейшего развития манометрических ПСО – уменьшение себестоимости изделия. Добиться этого можно путем использования относительно недорогой специальной композиции синтетических материалов, обеспечивающих необходимую эластичность и долговечность при нахождении в грунте шлангов (труб).

ВИБРАЦИОННЫЕ ПСО

Среди различных типов линейных извещателей по критерию эффективности охраны (надежность обнаружения/погонная стоимость) вибрационные ПСО занимают ведущую позицию. Устанавливаются на «мягкие» заграждения из металлической сетки, колючей проволоки, армированной колючей ленты.

Термин «вибрационные» относится к характеру внешнего воздействия, вызывающего извещение о тревоге. ПСО этого класса обнаруживают нарушителя при перелазе, разрушении или демонтаже полотна ограждения.

В качестве ЧЭ используются специальные кабели со спиралевидным центральным проводником (типа КТВ). Также широко применяются телефонные экранированные кабели (типа ТПП 10?2?0,5), обладающие выраженным «паразитным» трибоэффектом.

К достоинствам ПСО относятся небольшая потребляемая мощность до 500 мВт и широкий диапазон рабочих температур (от -50 до +65 °С).

К тактическим достоинствам можно отнести:

  • возможность установки ЧЭ с учетом геометрии защищаемого периметра, величина угла поворота ограничена лишь допустимым радиусом изгиба самого ЧЭ;
  • размеры зоны обнаружения ограничены размерами контролируемого ограждения.

Недостатки и ограничения вибрационных ПСО:

  • высокие требования, предъявляемые к качеству монтажа как самого ограждения, так и ЧЭ (крепеж кабеля к ограждению, монтаж соединительных муфт и т.д.). Если в пределах одной зоны обнаружения ограждение имеет участки с различной чувствительностью (например, с разным усилием натянута металлическая сетка, с разным качеством установлены опоры, кронштейны козырька и т.п.), настроить это ПСО практически невозможно;
  • необходимость регулярного контроля параметров настройки ПСО, так как свойства ограждения могут заметно изменяться при резких повышениях и понижениях температуры, а также при смене сезонов;
  • недопустимость прямого контакта ЧЭ с ветвями деревьев и больших кустарников;
  • возможность выдачи ложной тревоги при проезде тяжелой техники вдоль ограждения и от ударов по нему камнем, палкой и т.д.;
  • ограниченность применения. Установка этих ПСО на «жестких» ограждениях (железобетонных, кирпичных или конструкциях из пластика) не предусмотрена.

В настоящее время развитие вибрационных ПСО идет по пути замены кабеля на дискретные сенсоры, в качестве которых можно использовать, например, акселерометры.

Главный минус дискретных сенсоров – более высокая цена и низкая известность на рынке систем безопасности по сравнению с вибрационным кабелем. Однако дискретные сенсоры имеют большой положительный эффект применения: по сравнению с кабельными ЧЭ к одному шлейфу можно подключить до трехсот дискретных сенсоров, сформировав несколько зон охраны нужной протяженности. При этом весь периметр может поддерживаться одним многозонным электронным процессором, что в результате заметно снижает стоимость одного погонного метра оборудования охранной системы.

Дискретные сенсоры дают возможность реализовать ряд новых функций, недоступных при использовании протяженных кабелей – это локализация мест вторжения с точностью до нескольких метров, что может стать главным преимуществом по сравнению с традиционными кабельными ПСО, где точность обнаружения проникновения определяется (в большинстве случаев) длиной зоны охраны и параллельный анализ сигналов от нескольких сенсоров, с последующей их совместной обработкой для «фильтрования» помех природного характера.

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ПСО

По способу применения и определению нарушителя по физическому воздействию на ЧЭ волоконно-оптические ПСО аналогичны вибрационным.

ЧЭ таких ПСО – это специально разработанный волоконно-оптический кабель, преобразующий локальные деформации кабеля, возникающие в процессе механических вибраций, в изменение характеристик лазерного излучения, проходящего через оптическое волокно. Кабель крепят либо непосредственно к заграждению, либо к специальному легкому металлическому козырьку над ним. Изменение характеристик лазерного излучения фиксируется БО, который в соответствии с заданным алгоритмом выдает сигнал тревоги. Кроме БО, в состав вибрационного волоконно-оптического извещателя входит оптический квантовый генератор и монитор.

Волоконно-оптические ПСО, выполненные из диэлектрических элементов, с отсутствием протекания электрического тока в кабеле, можно применять для охраны на взрывоопасных объектах или под водой. Они не имеют альтернативы на объектах с большой протяженностью, в условиях агрессивных сред, сложной электромагнитной обстановки, высокой грозовой активности. В таких системах не может быть короткого замыкания. Также неоспоримыми достоинствами ПСО являются: отсутствие излучения электромагнитных полей, высокая надежность, большой срок службы (оптическое волокно не окисляется) и неприхотливость в эксплуатации (диапазон рабочих температур от -45 до +75 °С).

Расчеты показывают, что в диапазоне длин охранных кабелей от 100 м до 1 км стоимость ЧЭ с использованием медных кабелей фактически вдвое ниже стоимости ЧЭ с использованием волоконно-оптических кабелей. Однако, при увеличении кабелей до 1,5 км стоимость этих ЧЭ фактически уравнивается (без гарантии сохранения качества сигнала в случае применения кабелей с медными проводниками). В то же время, применение волоконно-оптического ЧЭ обеспечивает качественный сигнал, независимый от расстояний и воздействия внешних факторов. Таким образом, применение волоконно-оптических ПСО оправдано только для охраны периметра длиной от нескольких до десятков километров.

ПСО ОБРЫВНОГО ТИПА

ПСО обрывного типа предназначаются для оперативного создания рубежей охранной сигнализации на неподготовленной и пересеченной местности, в лесных массивах, зарослях кустарника, оврагах, на заросших берегах рек, болот. Применяются для усиления охраны отдельных направлений, а также для обнаружения проникновения посторонних лиц (крупного зверя) на охраняемую территорию, дачные участки, стоянки транспорта, грузовые площадки, стоянки туристов, охраны грузов при их транспортировании. ПСО могут использоваться как самостоятельно, так и в составе любого охранного комплекса. Принцип их действия основан на рефлектометрическом методе измерения длины ЧЭ, выполненного из тонкого изолированного микропровода, размещаемого на рубеже охраны. Извещение о тревоге формируется при обрыве ЧЭ, с указанием места нарушения на мониторе.

ПСО обрывного типа имеет ряд достоинств:

  • малое сечение и маскировочный цвет двойного микропровода обеспечивает его маскируемость (незаметность) и скрытность на местности;
  • нарушитель не фиксирует момент нарушения охраняемого рубежа, т.к. для разрыва микропровода требуется малое усилие;
  • оперативность при организации или восстановлении охраняемого рубежа (замена кассеты с микропроводом и батарейки);
  • малые габариты и вес.

Ввиду развития наземных робототехнических комплексов, обладающих достаточной скрытностью (малый вес и размеры, конструкция из композиционного диэлектрического материала, малая площадь отражений радиоволн), целесообразно рассмотреть для их обнаружения ПСО обрывного типа.

КОМБИНИРОВАННО-СОВМЕЩЕННЫЕ ПСО

Недостатки одноканальных ПСО устраняются путем применения комбинированно-совмещенных ПСО, обеспечивающих возможность обнаружения проникновения на основе различных физических принципов.

В качестве основного физического принципа обнаружения целесообразно использовать вибрационный (трибоэлектрический) принцип действия.

С его помощью можно обнаружить попытки преодоления основного ограждения через верх (перелаз) или через низ (подкоп), разрушения полотна ограждения (повреждения, деформации). В связи с этими возможностями создаваемый комплекс должен проектироваться на основе вибрационного (трибоэлектрического) ПСО, в дополнение к которому или в комбинации с которым можно использовать ПСО, основанные на других физических принципах действия.

В первую очередь для включения в состав комбинированно-совмещенных ПСО (КС ПСО) следует рассматривать радиоволновые извещатели, но в перспективе можно использовать ПСО, основанных на других принципах действия по мере их совершенствования и устранения недостатков.

В комбинированно-совмещенных ПСО задача повышения вероятности определения попытки проникновения достигается за счет применения элементов комбинационной логики при обработке сигналов о срабатывании каналов с различными физическими принципами обнаружения.

Основные преимущества комбинированно-совмещенных ПСО:

  • высокая помехоустойчивость. Например, в комбинации емкостного и вибрационного ПСО повышение помехоустойчивости достигается за счет логического умножения сигналов. Помехи, которые могут приводить к формированию ложного срабатывания емкостным каналом, не воздействуют на вибрационный канал и наоборот. Таким образом, помехи, возникающие на объекте охраны, различаются по степени своего воздействия на каналы с различными физическими принципами обнаружения и не формируют общую ложную тревогу;
  • высокая достоверность обнаружения несанкционированных проникновений на территорию охраняемых объектов. В комбинации емкостного и вибрационного ПСО достигается за счет логического сложения сигналов, что позволяет совмещать охрану наиболее вероятных путей перемещения нарушителя: подкоп, отгиб нижней части, разрушение полотна ограждения и перелаз [14];
  • возможность создания многорубежной охраны периметра, используя дополнительные конструктивно законченные ПСО, включаемые в общую схему и алгоритм обеспечения комплексной защиты периметра объекта;
  • повышение эффективности реагирования подразделений охраны на извещения о проникновении за счет использования специализированных периферийных устройств и отображения сообщений на мониторе ПК.

Отметим наиболее важные технические требования, которые должны выполняться комбинированно-совмещенными ПСО [6, 15].

КС ПСО должны иметь не менее трех каналов обнаружения, основанных на различных физических принципах, и обеспечивать обнаружение проникновения (попытку проникновения) нарушителя на охраняемый объект следующими способами: подкопом под ограждением на глубину до 40 см, отгибом нижней части полотна ограждения, разрушением полотна ограждения, перелазом через верхнюю часть ограждения.

Максимальное значение рабочей дальности КС ПСО рекомендуется выбирать из ряда: 200, 250, 300 м с возможностью локализации места проникновения на охраняемом участке периметра.

Требования к характеристикам назначения (характеристикам обнаружения и помехозащищенности) каждого из каналов КС ПСО должны соответствовать требованиям, установленным в стандартах на ПСО с соответствующим физическим принципом и являющимся аналогом по назначению и области применения.

КС ПСО должны обеспечивать логическое комбинирование каналов обнаружения и управление параметрами каналов обнаружения: по схеме логического умножения («И»), логического сложения («ИЛИ»), по мажоритарной логике («два из трех»), других логических комбинаций с помощью персонального компьютера (ПК) через стандартный сигнальный интерфейс RS-485. На выходе КС ПСО должны иметь стандартный интерфейс по ГОСТ Р 52435 [5] для подключения к ПКП или оконечному объектовому устройству СПИ или СЦН.

Конструктивно КС ПСО должны состоять из блока обработки сигналов (БОС) и ЧЭ. Конструкция корпуса (оболочки) составных блоков КС ПСО должна обеспечивать степень защиты не ниже IP 54 по ГОСТ 14254 [4].

КС ПСО должны обеспечивать автоматический контроль обрыва или короткого замыкания ЧЭ, сохранять нормальное состояние и не выдавать ложных тревог при:

  • воздействии одиночных механических ударов (палкой, мячом, камнем и т.п.) по контролируемому ограждению;
  • перемещении группы из трех человек на расстоянии 1 м и более от внешней стороны охраняемого ограждения;
  • движении легкового автомобиля массой не более 1,5 т на расстоянии 5 м и более от внешней и внутренней стороны охраняемого ограждения;
  • преодолении ограждения мелкими животными массой не более 5 кг и посадке (слете) на ограждение птиц (количеством до 10 особей, массой не более 0,5 кг).

КС ПСО должны сохранять работоспособное состояние при наличии снежного покрова высотой до 1 м, травяного покрова высотой до 0,5 м, крон деревьев или кустов на расстоянии до 3 м от контролируемого ограждения.

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги обзора ПСО различных видов, можно отметить, что у каждого из них существуют определенные достоинства и недостатки.

Практика эксплуатации показывает, что ПСО, основанные на каком-либо одном физическом принципе обнаружения, не могут в полной мере обеспечить комплексную защиту ограждения периметра объекта от всех наиболее вероятных способов его преодоления нарушителем. Поэтому для охраны сложных участков требуется использовать несколько различных ПСО, позволяющих перекрыть все вероятные пути проникновения нарушителя.

ЛИТЕРАТУРА

1. Указ Президента Российской Федерации «О федеральной службе войск национальной гвардии Российской Федерации» от 30.10.2016 № 510.
2. ГОСТ ? 54455-2011 (МЭК 62599-1:2010). Системы охранной сигнализации. Методы испытаний на устойчивость к внешним воздействующим факторам.
3. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.
4. ГОСТ 14254-2015. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP). 
5. ГОСТ Р 52435-2015. Технические средства охранной сигнализации. Классификация. Общие технические требования и методы испытаний.
6. 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 25.05.2018.
7. Рекомендации по использованию технических средств обнаружения, основанных на различных физических принципах, для охраны огражденных территорий и открытых площадок. Утв. ГУВО Росгвардии 29.09.2017.
8. Мониторинг применения и сравнительный анализ испытаний различных видов периметрового ограждения (основного ограждения, дополнительного ограждения, предупредительного внешнего и внутреннего ограждения). Классификация. Методические рекомендации Р 78.36.034-2013. Утв. ГУВО Росгвардии 21.11.2013.
9. Типовые проектные решения оснащения техническими средствами охраны объектов органов внутренних дел Российской Федерации, отнесенных к первой категории. Методические рекомендации. Р 78.36.052-2015. Утв. ГУВО Росгвардии 25.12.2017.
10. Николаев В.А., Анюхин С.Г., Прошутинский Д.А. Анализ различных физических принципов обнаружения нарушителя в системах охраны периметра // Алгоритм безопасности. 2017. № 3. С. 2–4.
11. Анюхин С.Г. Радиоволновые извещатели для охраны периметра // Системы безопасности. 2004. № 5. С. 46–53.
12. Анюхин С.Г., Никитин А.А. Радиоволновые извещатели для охраны транспортных средств на автостоянках // Алгоритм безопасности. 2005. № 6. С. 36–38.
13. Анюхин С.Г. Современные тенденции развития радиоволновых извещателей для охраны периметра // Алгоритм безопасности. 2014. № 4. С. 64–67.
14. Климов А.В., Анюхин С.Г., Пермяков М.П. Линейные радиоволновые извещатели для охраны периметра: как сделать правильный выбор? // Системы безопасности. 2018. № 1.
15. Анюхин С.Г. Комбинированно-совмещенный извещатель для охраны периметра // ИнформОхрана. 2015. № 9. С. 41–43.

скачать
скачать

 

Rambler's Top100 Интернет портал. Каталог фирм. бжд. Охрана. Обеспечение безопасности. Безопасность предприятия. Оборудование. Видеонаблюдение.