Поиск товара
Логин
Пароль Войти | Регистрация | Забыли пароль?

Система электронной торговли
ООО «ГОРИЗОНТ БЕЗОПАСНОСТИ»

 
Адрес: 107564, г.Москва, ул.Краснобогатырская, д.38, стр.1
Телефон: (499) 748-10-15


Системы охраны периметров

Системы охраны периметров

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 (ТСО) и экономичных инженерных заграждений. На сегодняшний момент сущность обеспечения людей и собственности комплексной системой охраны почти не изменилась. У систем охраны те же задачи: - обнаружение нарушителя; - оповещение охраны; - задержание на время прибытия охраны к месту нарушения для принятия ответных действий. Эффективность любой системы охраны 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. Невозможность ТСО обеспечить раннее обнаружение является их существенным недостатком. Периметр - это то идеальное место с которого должна начинаться охрана и первый контакт с нарушителем, это тот рубеж ,использование которого при его наличии, просто необходимо. Сегодня в России с появлением рыночной экономики, частной собственности на землю задача охраны их имущества стала актуальной. Уровень развития техники для охраны периметров в нашей стране всегда был на высоком уровне, и составляет конкуренцию зарубежным изделиям не только в ценовом отношении, но и в техническом. Анализ технических возможностей и опыта эксплуатации ТСО показывает, что возможно создание надёжных систем охраны периметров, но для широкого круга специалистов работающих в области создания систем безопасности это направление является весьма проблематичной задачей. Неудачный опыт создания надежных систем охраны периметров сформировал недоверие к подобным системам и к самой идее периметральной охранной сигнализации. Подходить к решению задачи оборудования периметра с той же меркой что и к созданию аналогичной системы в помещениях в корне неверно по ряду причин: · Требования к техническим параметрам ТСО 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 на ограждение которое шатается от порывов ветра или весной при вспучивании почвы наклонится. Максимальная надежность возможна только в результате сбалансированной реакции периметровых ТСО 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 ТСО, 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 (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 зона обнаружения до 150м (используются для защиты небольших участков периметра, крыш зданий, перекрытия «мертвых зон» ); - двухпозиционные радиолучевые детекторы СВЧ - диапазона (обладают высокой надёжностью но требуют зону отчуждения до 1,5- 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 (применяются для защиты небольших участков периметра и крыш зданий) на участках до 60м; - радиоволновые (проводно-волновые) системы 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 используются в основном в виде козырька ограждения, создают объёмную зону обнаружения, критичны к изменению погодных условий и влажности воздуха, требуют регулярного обслуживания; - магнитометрические системы используются в качестве козырьков или ограждений из провода, регистрируют смещение или перекусывание проводов; - виброчувствительные средства обнаружения, 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 путём перелаза. - сейсмические средства обнаружения, применяются для оборудования периметров особо важных объектов, не имеющих ограждений, а также в качестве противоподкопных средств. Как показывает опыт система охраны периметров значительно эффективнее, когда она дополнена системой охранного видеонаблюдения и освещения. Именно по такому принципу построены надежные системы охраны периметра, что позволяет экономить на численности персонала охраны и сделать её работу более эффективной. В этом случае служба охраны может более оперативно принимать решение о реагировании на реальное нарушение или о выдаче системой ложного срабатывания и при этом значительно проще установить причину о срабатывания. 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. Нам часто приходится видеть на объектах системы охранной сигнализации периметров находящиеся в «замороженном» состоянии по двум причинам: они отключены службой охраны по причине большого количества ложных срабатываний или служба охраны так и не научилась эксплуатировать систему (по причине сложности или неудобства). Остаётся только догадываться, как может отзываться заказчик об организации установившей такую сигнализацию.

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. Его можно рассчитать по формуле T=t/n (где T-период ложных срабатываний системы, t-период наработки на ложное срабатывание прибора сигнализации защищающего один участок периметра, n-количество участков охранной сигнализации 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 и т.д. могут являться источниками помех и ложных срабатываний. Важно понимать что сдача системы охранной сигнализации периметра в эксплуатацию должна включать в себя прогон системы в рабочем режиме, необходимость этого объясняется большим количеством источников помех которые просто невозможно выявить в полном объёме в процессе наладки системы. Важность высокой надёжности системы охраны периметра, простота диагностики неисправностей и настройки её, будет понятна если вспомнить о том что, ремонт придётся проводить не в тиши кабинета, а под проливным дождём или под снегопадом в мороз, Пробираясь вдоль ограждения по сугробам, Система должна работать круглосуточно, а неисправность возникает в самый неудобный момент. Наряд прибывший к месту ложного срабатывания хотя бы пару раз в сутки быстро потеряет доверие к системе. И в заключение предлагаю обратить внимание на финансовую сторону вопроса. Конечно затраты на охрану периметра должны быть оправданы, но не занижены. Надёжная периметральная сигнализация 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. Стоимость с установкой систем охранной сигнализации периметров в зависимости от количества рубежей охраны и состава оборудования составляет 15-30 долларов за погонный метр . И еще раз хотелось напомнить, что идеальная система охраны должна начинаться с Периметра!

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. 1. 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. 2. 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. Интерферометрические датчики обладают наибольшей чувствительностью к изменению длины отрезка волокна под воздействием внешних факторов. Схема волоконно-оптического распределенного датчика с решетками на одну длину волны приведена на Рис.3.

Рис. 3. 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.

Схема распределенного датчика с парами решеток на разные длины волн приведена на Рис.4.

Рис. 4. Схема волоконно-оптического распределенного датчика с парами решеток на разные длины волн и частотным демультиплексированием

В этом случае используется широкополосный источник излучения (многомодовый лазер или светодиод). Воздействие на отрезок волокна приводит к изменению амплитуды соответствующей компоненты спектра. Сканирование спектра осуществляется с помощью интерферометра Фабри-Перо.

Для отделения сигналов, создаваемых нарушителем от шумов и помех используется анализатор сигналов, основанный на принципе нейронной сети. Применение нейронной сети обеспечивает высокую надежность обнаружения при низком уровне ложных срабатываний. Типовая схема блока обработки сигналов приведена на Рис.5.

Рис. 5. Схема блока обработки сигналов

В применении к задачам распознавания сигнала вторжения отдатчиков в охранных системах, нейронная сеть или нейрокомпьютер - это вычислительная система, алгоритм решения задач в которой представлен в виде сети пороговых элементов с динамически перестраиваемыми коэффициентами и алгоритмами настройки, независимыми от размерности сети пороговых элементов и их входного пространства.

Алгоритм обучения нейронной сети (так называемый алгоритм обратного распространения) заключается в том, что выход последнего слоя нейронов сравнивается с образцом обучения, и из разницы между желаемым и действительным делается вывод о том, каковы должны быть связи нейронов последнего слоя с предыдущим. Затем подобная операция производится с нейронами предпоследнего слоя. В итоге по нейросети от выхода к входу бежит волна изменения весов связей. Нейронная сеть, в общем виде, обладает двумя замечательными свойствами: способностью к обучению на некотором множестве примеров и стабильно распознавать (прогнозировать) новые ситуации с высокой степенью точности, причем в условиях сильных внешних помех, таких как появление противоречивых или неполных значений. Обучение системы сводится к работе алгоритма подбора весовых коэффициентов, который действует без непосредственного участия оператора.

Сигнал на вход нейросетевого анализатора подается в виде спектрального вектора, который формируется процессором DSP (digital signal processing), принцип действия которого основан на алгоритмах быстрого преобразование Фурье. На входе процессора расположен адаптивный фильтр, который оптимизирует работу устройства. Из отечественных охранных систем такой алгоритм обработки сигналов используется в волоконно-оптической охранной системе "Ворон", производимой фирмой Тран-при". Однако эта система не является распределенной.

Примером реализации распределенного датчика для охраны периметра является система "Fiber Fence-2000" фирмы "Fiber Instrument sales Inc.", США. Принцип действия ее основан на оптической рефлектометрии. Максимальная протяженность охраняемого периметра составляет 80 км. Система используется совместно с оградой. В системе предусмотрена привязка охранной системы к карге местности, сигнал тревоги отображается на мониторе с указанием места вторжения . Стоимость системы составляет около 80 тыс. долл. [12] В России подобные распределенные сенсоры разрабатывались в 90-х годах. Они предназначались для использования в качестве гидрофонов. В настоящее время они могут быть адаптированы для использования в системах охраны периметра.

Корпоративный сайт - www.IA-TRADE.su