TZI/Лекции/ПМ3.2/2.1.400_Периметровые_средства_обнаружения_назначение_устройство_принцип_действия

Периметровые средства обнаружения

---

---

Периметральные средства обнаружения (ПСО), которые устанавливаются на границах охраняемых зон, предназначены для формирования установленного сигнала, зачастую называемого сигналом тревоги, в случае попадания в зону обнаружения ПСО нарушителя (объекта обнаружения). История создания и развития ПСО в нашей стране охватывает более чем 40-летний период.

Принцип действия этих средств основан на регистрации механических колебаний сетчатого или решетчатого заграждения, на котором установлен чувствительный элемент, преобразующий эти колебания в электрический сигнал. Чувствительный элемент представляет собой экранированный кабель, обладающий свойствами усиления и стабилизации трибоэффекта - возникающего электрического заряда в результате механического воздействия (трения) на кабель.

Важнейшими характеристиками любого ПСО являются вероятность обнаружения нарушителя и вероятность "ложной" тревоги, которые выражаются соответствующими численными значениями.

Для современных средств они, как правило, имеют значение не менее 0,9 и не более 0,001 соответственно при уровне доверия 0,8 (или 0,9). Чаще, второй показатель (уровень "ложных" тревог) описывают показателем наработки на ложное срабатывание, который выражается в часах (одно срабатывание за определенный промежуток времени).

Значение данного показателя для современных ПСО составляет 1000 и более часов. Отдельно следует отметить, что некоторые производители лукавят, когда вместо конкретного численного значения, приводят некие "качественные показатели", например: "очень высокая", "достаточная" и т.п.

В этой связи стоит особо отметить, что определение данных характеристик требует проведения значительного количества натурных испытаний в самых различных условиях эксплуатации и не все знают, что их подтверждение производится на специально оборудованных полигонах и требует значительных материальных затрат и времени, что практически недоступно для многих разработчиков. Именно поэтому в мире существует очень ограниченное количество фирм, занимающихся разработкой новых ПСО.

Вместе с тем без знания конкретных численных значений, характеризующих вероятность обнаружения, просто невозможно оценить эффективность всей системы охраны в целом. При расчете последней никак нельзя обойтись еще без одного важного показателя инженерно-технических средств охраны: времени задержки нарушителя.

Как правило ПСО делятся на два больших класса: сигнальные и сигнально-заградительные. При этом сигнальные ПСО в свою очередь можно разделить на видимые, малозаметные и скрытно расположенные.

Очевидно, что сигнальные ПСО предназначены только для обнаружения факта проникновения нарушителя в зону обнаружения, а сигнально-заградительные также могут обеспечить и определенную задержку продвижения нарушителя при попытке их преодоления.

Многие характеристики ПСО зависят от принятой при формировании технического задания модели нарушителя, которая описывается многими показателями: уровень подготовки нарушителя, направление и скорость его движения, применяемые способы преодоления зоны обнаружения (в полный рост, согнувшись, ползком, перекатыванием, прыжком и т.п.), используемые инструмент, принадлежности и многое другое.

---

Физический принцип

При выборе физического принципа действия ПСО необходимо учитывать условия его эксплуатации.

Очень часто выбор принципа действия средства зависит от места размещения и климатических условий (рабочая температура, количество выпадающих осадков и т.д.), возможных механических воздействий (тряска, вибрация и т.п.), внешних помеховых факторов (уровень травяного и снежного покровов, перепады высот, близость дорог и др.).

Для решения разнообразных задач по охране объектов существуют следующие виды периметровых средств:

Магнито-контактны еизвещатели предназначены для блокировки различных строительных конструкций на открывание (ворота и калитки). Извещатель состоит из магнитоуправляемого контакта (геркона) и собственно самого магнита. (Наиболее распространенные модели “ДПНГР”, “ИО-102”, “ДМП”)

Емкостной сигнализатор измеряет емкость антенного устройства относительно земли. При этом электронный блок определяет только емкостную составляющую импеданса антенны и не реагирует на изменение сопротивления. (Как пример, системы семейства “Радиан”)

Оптические активные инфракрасные (ИК) сигнализаторы предназначены для блокировки прямолинейных участков периметров охраняемого объекта, состоят из одной или нескольких пар «излучатель-приемник», формирующих невидимые глазом лучи в диапазоне 0,8-0,9 мкм, прерывание которых вызывает сигнал тревоги. Требует качественной настройки, так как система чувствительна к изменению освещенности и погодным условиям. (Как пример, системы “СПЭК”, “Оptex”, “ИКС”, ”МИК” и др.)

Радиолучевые средства обнаружении РСО, использующие другой вид энергии – микроволновое излучение или СВЧ излучение (10-40 Ггц). Принцип обнаружения основан на регистрации изменения затухания СВЧ сигнала при движении человека в области зоны обнаружения между ПРД и ПРМ. Различают активные и пассивные радиолучевые средства. Активные имеют приемник и передатчик, а в пассивных всё реализовано в одном корпусе. При построение рубежа охраны РСО ставят в «нахлест» друг к другу, со смещением в бок, для избежания формирования «мертвой зоны». В отличие от ИК-датчиков, имеющих нитевую структуру зоны обнаружения диаметром 1-2 см, радиолучевой барьер в виде вытянутого эллипсоида, диаметром от 70 до 600 см. Как правило, такие системы ставят в комплексе с вибрационными системами, как второй рубеж. Система требует постоянного сезонного обслуживания, так как критична к изменению снежного и травяного покрова. (Как пример, системы “Обелиск”, “Протва”, “РЛД-94УМ”, “Барьер”, “Радий”).

Вибрационные средства обнаружения ВСО воспринимают колебания и деформацию элементов ограждения при попытке его преодоления. Трение жил в кабеле производит электрический ток, что анализирует прибор, такой эффект называется трибоэлектрическим. В качестве чувствительного элемента используется связной кабель типа ТПП, коаксиальный или волоконно-оптический, закрепленный по верху ограждения, в его средней части, либо сверху и снизу с перехлестом посередине. В конце чувствительного элемента ЧЭ ставится конденсатор либо резистор. В эксплуатации является самой простой. Необходима только сезонная перенастройка прибора. (Как пример, являются системы «Арал», «Дельфин-М», «Дельфин-МП», «Багульник», “Лимонник-Т”, “Гюрза”, “СОС-1” и др.)

В проводно-волновых системах в качестве чувствительного элемента используется двухпроводная «открытая антенна», размещаемая по верху ограждения на изолирующих кронштейнах. К концу антенны подключается УКВ-генератор (блок задающий), к другому приемник (блок обработки сигналов). Вокруг проводов образуется электромагнитное поле, которое формирует зону обнаружения размером 0,5-3,0 метра. Хорошо показали себя при эксплуатации в лесу, где много помеховых факторов, как кусты, трава, мелкие животные. Так же это система является быстро развертываемая, что удобно при формировании временных рубежей охраны. Например, необходимо временно защитить контейнер с важным грузом пришедший в порт. Приемник определяет изменение формы зондирующего импульса от передатчика. (Как пример, системы семейства “Газон”).

В системах «Линии вытекающей волны (ЛВВ)» в качестве чувствительного элемента используется коаксиальный кабель, металлическая оплетка которого по всей длине имеет перфорацию (отверстия) или специальным образом прорежена. Система состоит из двух кабелей, размещаемых на заборе, либо в грунте вдоль периметра на глубине 0,2 – 0.3 м параллельно друг другу на расстоянии 2-2,5 метра, к одному кабелю подключен УКВ-генератор к другому приемник. Через перфорационные отверстия часть энергии из генераторного кабеля передается на приемный, формируя зону обнаружения шириной 3-3,5 метра и высотой 0,7-1 митр.

Сейсмо-акустические системы воспринимают шаги человека, которые вызывают микро-колебания грунта. В качестве чувствительного элемента используются геофонные датчики, соединенные в косу и размещенные в грунте на глубине 0,2-0,3 метра. После подсчета шагов и обработки сигналов происходит срабатывание системы о нарушении. (Система “Годограф-СМ”, “Вереск”)

Магнитометрические системы используют в качестве чувствительного элемента многожильный кабель, размещенный в грунте на глубине 0,15-0,2 метра. Провода внутри кабеля соединены последовательно, образуя распределенную катушку индуктивности. Магнитометрические системы также используют и в воде. Герметичные оконечные коммутационные муфты с помощью специальных разъемов связаны со стыкуемым кабелем, формируют 13-витковый дифференциальный распределенный индукционный датчик с базой а = 2 м; на месте применения осуществляется коммутация кабелей ЧЭ друг с другом и с блоком электронным БЭ. Электронный блок выдает сигнал тревоги при изменении индуктивности, которая может быть вызвана человеком, имеющем при себе металлические предметы, такие как акваланг или оружие.

Гидроакустические системы предназначено для организации подводных рубежей охраны. Работают по принципу эхолота. Антенна улавливает изменения зондирующего сигнала, в следствии чего выдает сигнал тревоги на пульт охраны. (Примером такой системы является система “УПО-09Ф”).

На особо важных объектах в обязательном порядке используется два (или три) типа ПСО, работающих на различных физических принципах, или комбинированные средства. Это позволяет повысить вероятность обнаружения и уменьшить значение наработки на ложное срабатывание.

При совместном использовании на одном и том же участке периметра различных типов ПСО необходимо принимать во внимание возможность их взаимной работы (совместимости).

По типу формируемой зоны обнаружения, которая обычно характеризуется длиной, шириной, высотой и т.п., ПСО, как правило, относятся к линейным.

Следует отметить, что отдельные виды ПСО обеспечивают обнаружение проникновения как над землей, так и под ее поверхностью, что одновременно позволяет исключать попытки преодоления периметра охраняемой зоны и способом подкопа.

При взаимном расположении ПСО необходимо учитывать, что отдельные средства обладают так называемой "мертвой зоной", то есть областью пространства, в которой нарушитель не будет обнаружен.

Очевидно, что при взаимном размещении любых ПСО на периметре их зоны обнаружения должны взаимно перекрываться, исключая образование "мертвых зон".

Особое внимание следует обращать на такие характеристики, как напряжение питания и потребляемая мощность.

Длина периметра может составлять несколько километров (и даже несколько десятков километров), что требует относительно высоких напряжений для передачи электроэнергии потребителям, которые при этом не должны превышать безопасных уровней (110 В постоянного тока или 42 В переменного тока).

Очевидно, что чем меньше потребляемая мощность, тем меньше потери в линиях питания и тем меньшим может быть сечение токо-проводящих жил кабелей электропитания. Как правило, характерными для ПСО являются значения напряжения питания 24 В или 12 В.

---

Вопросы

1. В каком приборе используют в качестве чувствительного элемента многожильный кабель, размещенный в грунте на глубине 0,15-0,2 метра?
   • Магнитометрические системы
   • Гидроакустические системы
   • Сейсмо-акустические системы
2. Что предназначено для организации подводных рубежей охраны?
   • Гидроакустические системы
   • Магнитометрические системы
   • «Линии вытекающей волны (ЛВВ)»
3. Какой прибор воспринимает шаги человека, которые вызывают микро-колебания грунта?
   • Сейсмо-акустические системы
   • Магнитометрические системы
   • «Линии вытекающей волны (ЛВВ)»