TZI/2022-23/Диф.зачет_2сем

Билет №7

Вопрос: Периметральные средства обнаружения: назначение устройство принцип действия.Объектовые средства обнаружения:назначение устройство принцип действия

Периметральные средства обнаружения (ПСО)

Периметральные средства обнаружения (ПСО), которые устанавливаются на границах охраняемых зон, предназначены для формирования заранее заданного сигнала(часто называемого сигналом тревоги),когда нарушитель(объект обнаружения) попадает в зону обнаружения ПСО.История зарождения и развития ПСО в нашей стране насчитывает более 40лет. Принцип действия устройства основан на регистрации механической вибрации сетчатого или решетчатого ограждения, в котором установлен чувствительный элемент, преобразующий эту вибрацию в электрический сигнал. Чувствительный элемент представляет собой экранированный кабель, который обладает свойством усиливать и стабилизировать электрический заряд (трибоэффект), возникающий в результате механического воздействия (трения) на кабель. ТСО включают:

• периметровые средства обнаружения;

  • объектовые средства обнаружения;

  • средства сбора и обработки информации;

  • технические средства предупреждения и воздействия;

  • средства управления доступом;

  • технические средства наблюдения;

  • кабельные и проводные линии, а также средства связи системы охраны объектов;

  • средства обеспечения эксплуатации ТСО.

В таких районах, как портовые зоны, основным средством технической безопасности, безусловно, является обнаружение по периметру.

Периметр – Это внешняя граница (периметр) охраняемой зоны объекта, и любое ее несанкционированное пересечение должно вызывать сигнал тревоги, указывающий (как можно точнее), где произошло пересечение.

Защита периметра– Для эффективного решения этой задачи необходимо оптимальное сочетание механических препятствий, в частности, ограждений с сигнальными средствами.

Периметровые средства обнаружения (далее именуется - ПСО)- это устройство, устанавливаемое по периметру охраняемого объекта и предназначенное для подачи сигнала при попытке нарушителя проникнуть в зону обнаружения устройства.

Периметровое средство обладает следующими тактико-техническими характеристиками:

Зона обнаружения– Область или пространство, в котором технические средства защиты гарантированно генерируют сигнал тревоги. Обычно это включает в себя замыкание или размыкание реле или, в более сложных случаях, передачу адреса датчика на коллектор данных IMS.

Вероятность обнаружения, т.е. вероятность срабатывания сигнала тревоги, когда человек пересекает зону действия датчика. Этот показатель определяет "тактическую надежность" ограждения и должен составлять не менее 0,9-0,95. На практике это зависит от условий эксплуатации.

Частота ложных срабатываний– является чрезвычайно важным показателем, оказывающим существенное влияние на эффективность всей системы безопасности. Допустимый уровень ложных тревог в современных системах

Уязвимость системы– Возможность "обхода" барьеров сигнализации без срабатывания сигнализации. Включает использование специальных методов/средств пересечения барьеров или устройств нейтрализации (блокировки) системы.

Надежность объекта– способность противостоять внешним воздействиям.

Чувствительность извещателя– численное значение контролируемого параметра, при превышении которого должно происходить срабатывание извещателя.

Для обнаружения вторжения человека в охраняемую зону могут использоваться различные физические принципы, позволяющие с большей или меньшей вероятностью отличить сигнал, вызванный нарушителем, от фона помех.

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

Магнито-контактные извещатели 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 блока относительно земли. Электронный блок определяет только емкостную составляющую импеданса антенны и не реагирует на изменения сопротивления. (Как пример, системы семейства “Радиан”)

Оптические активные инфракрасные (ИК) сигнализаторы Предназначен для блокирования линейной части периметра охраняемого объекта, состоит из одной или нескольких пар "излучатель-приемник", которые формируют невидимый луч в диапазоне 0,8-0,9 мкм, блокирование которого вызывает сигнал тревоги. Они чувствительны к изменениям освещенности и погодных условий и требуют соответствующей настройки.(Как пример, системы “СПЭК”, “Оptex”, “ИКС”, ”МИК” и др.) Радиолучевые средства обнаружении РСО,использует другой вид энергии - микроволновое или СВЧ-излучение (10-40 ГГц). Принцип обнаружения основан на регистрации изменений в затухании микроволнового сигнала при движении человека в зоне обнаружения между РПД и ПРМ. Радиомаяки различают активного и пассивного типов. Активные имеют приемник и передатчик, а пассивные реализованы в одном корпусе. При построении охранных периметров РДФ устанавливаются со смещением вбок и "перекрывают" друг друга, чтобы избежать образования "мертвых зон". В отличие от инфракрасных датчиков, имеющих нитевидную зону обнаружения диаметром 1-2 см, радиочастотные барьеры имеют форму вытянутых эллипсоидов диаметром 70-600 см. Обычно они устанавливаются в сочетании с вибрационной системой в качестве второго барьера. Эти системы чувствительны к изменениям снежного покрова и росту травы и требуют постоянного сезонного обслуживания. (Как пример, системы “Обелиск”, “Протва”, “РЛД-94УМ”, “Барьер”, “Радий”).

Вибрационные средства ВСО обнаруживает вибрации и деформации элементов, когда они пытаются пересечь ограждение. Трение жил в кабеле создает ток, который анализируется устройством. Этот эффект известен как трибоэлектричество. В качестве чувствительных элементов используются коаксиальные или волоконно-оптические кабели, закрепленные сверху и снизу ограждения, пересекающиеся сверху, посередине или посередине. За чувствительным элементом размещается конденсатор или резистор. Наиболее просты в эксплуатации. Требуется только сезонная регулировка. (Как пример, являются системы «Арал», «Дельфин-М», «Дельфин-МП», «Багульник», “Лимонник-Т”, “Гюрза”, “СОС-1” и др.)

В проводно-волновых системахВ качестве чувствительного элемента используется двухпроводная "открытая антенна", установленная на изолированном кронштейне на вершине ограждения. К концу антенны подключается генератор УКВ-диапазона (блок задания), а к другому концу - приемник (блок обработки сигнала). Электромагнитное поле генерируется вокруг проволоки, создавая зону обнаружения 0,5-3,0 м. Система подходит для использования в лесах, где много мешающих элементов, таких как кусты, трава и мелкие животные. Система также может быть быстро развернута, что делает ее полезной для создания временных защитных рубежей. Например, временная защита требуется, когда контейнеры с важным грузом входят в порт. Приемник обнаруживает изменения в форме зондирующих импульсов от передатчика. (Как пример, системы семейства “Газон”).

В системах «Линии вытекающей волны (ЛВВ)»В качестве чувствительного элемента используется коаксиальный кабель, металлическая оплетка которого перфорирована или специально разрезана по всей длине. Система состоит из двух кабелей, расположенных параллельно друг другу на глубине 0,2-0,3 м и расстоянии 2-2,5 м на заборе или в окружающем грунте, с генератором УКВ на одном кабеле, соединенным с приемником на другом. Через перфорированное отверстие часть энергии от кабеля генератора передается на кабель приемника, создавая зону обнаружения шириной 3-3,5 м и высотой 0,7-1 м.

Сейсмо-акустические системы Улавливая звук шагов человека, в грунте возникают микровибрации. В качестве чувствительных элементов используются геофонные датчики, соединенные в виде косы и помещенные в грунт на глубину 0,2-0,3 м. Система срабатывает при возмущениях, когда подсчитывается количество шагов, и сигнал обрабатывается.(Система “Годограф-СМ”, “Вереск”)

Магнитометрические системы В качестве чувствительного элемента используется многожильный кабель, проложенный под землей на глубине 0,15-0,2 м. Провода в кабеле соединяются последовательно, образуя катушку с распределенной индуктивностью. Магнитометрические системы также используются под водой. Герметичная оконечная муфта соединяется с соединительным кабелем специальным разъемом, образуя 13-оборотный дифференциальный датчик распределенной индуктивности с базой a = 2 м. Электронный блок генерирует сигнал тревоги при изменении индуктивности. Это может произойти, когда кто-то несет металлические предметы, такие как баллоны для подводного плавания 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”).

Объектвые средства обнаружения

Эффективность объектового средства обнаружения описывается теми же характеристиками что и периметрового: вероятностью обнаружения, частотой возникновения ложных сигналов тревоги, уязвимостью датчика (вероятностью его нейтрализации нарушителями) и т.д. Рассмотрим физические принципы работы различных датчиков.

Вибрационные датчики

Вибрационные датчики — пассивные, видимые линейные датчики. Вибрационные датчики регистрируют движение поверхности, на которой они установлены. Удар, нанесенный человеком, или другое внезапное воздействие на поверхность вызывают вибрацию поверхности, частота которой определяется характеристиками данного конструкционного элемента. Частота вибрации зависит, хотя и в меньшей степени, также от средства или инструмента, с помощью которого осуществляется воздействие на поверхность.

К вибрационным датчикам относятся такие простые устройства, как обычные контактные реле, а также более сложные механизмы типа инерционных реле и пьезоэлектрических датчиков. Вибрационные датчики любого типа рассчитаны на регистрацию вибраций определенной частоты, характерных для взлома дверей и окон или пробивания стен (как правило, частота характерной вибрации составляет более 4 кГц), но не срабатывают под воздействием обычных для зданий и помещений вибраций, вызываемых работой систем кондиционирования воздуха или отопительного оборудования.

Электромеханические датчики

Электромеханические датчики — пассивные, видимые линейные датчики. Наиболее широко употребляются реле относительно простой конструкции, устанавливаемые, как правило, на дверях и окнах. Большинство таких реле относятся к категории электромагнитных реле, состоящих из двух компонентов: собственно реле и магнитного компонента. Сбалансированные электромагнитные реле обеспечивают более эффективную защиту дверей и окон по сравнению с магнитными или механическими контактными или шариковыми реле. Тем не менее, защитные функции таких датчиков ограничиваются исключительно теми случаями, когда диверсант проникает в помещение через дверь или окно.

Инфразвуковые датчики

Инфразвуковыми называются датчики проникновения, регистрирующие изменение давления (возникновение низкочастотной звуковой волны) в помещении, в котором они установлены. Например, небольшое изменение давления имеет место каждый раз, когда дверь, ведущая в закрытое помещение, открывается или закрывается. Звуковые волны, возникающие в таких ситуациях, имеют частоту ниже 2 Гц. Инфразвуковые датчики — пассивные датчики, которые могут быть установлены на некотором расстоянии от входных дверей помещения. Поступление наружного воздуха в закрытый объем помещения может вызвать подачу инфразвуковыми датчиками ложного сигнала тревоги.

Емкостные датчики приближения

Емкостные датчики приближения — датчики активного типа. Датчики такого типа требуют установления резонансной электрической связи между защищаемым металлическим объектом и контрольным компонентом датчика. Электрическая емкость, образуемая заземленным защищаемым металлическим объектом, становится частью откалиброванной емкости схемы, установленной в генераторе частоты электрического тока. Частота электрического тока, вырабатываемого откалиброванной схемой, может быть постоянной или изменяющейся.

Пассивные акустические датчики

Пассивные акустические датчики относятся к категории пассивных потайных волюмометрических датчиков. Эти датчики проникновения отличаются исключительной простотой конструкции. Датчик представляет собой микрофон, регистрирующий звуки, раздающиеся в пределах радиуса действия микрофона. Если раздающиеся звуки отличаются амплитудными или частотными характеристиками либо продолжительностью или частотой повторения, характерными для насильственного проникновения в помещение с разрушением конструкционных элементов, датчик генерирует сигнал тревоги. Возможно использование датчиков, реагирующих только на возникновение определенных частот в ультразвуковом диапазоне. Датчики последнего типа называются пассивными ультразвуковыми датчиками.

Активные инфракрасные датчики

Активные инфракрасные датчики относятся к категории активных потайных линейных датчиков. Датчики этого типа состоят из передатчика или передатчиков, испускающих луч инфракрасного света (и оснащенных соответствующими фокусирующими линзами) и приемников, представляющих собой фотодетекторы. Как правило, используются несколько передатчиков и приемников, позволяющих сформировать систему со множественными лучами инфракрасного света, причем лучи расположены обычно так, чтобы образовывалась вертикальная инфракрасная решетка (см. изображение на рис. 4.5). Может быть использована также технология генерации синхронизированных импульсов в целях снижения уровня интерференции и возможности нейтрализации датчика с помощью посторонних источников инфракрасного света.

Микроволновые датчики

Микроволновые датчики относятся к категории активных видимых волюмометрических датчиков. Вокруг датчиков, испускающих электромагнитные волны с частотой порядка 10 ГТц, создается энергетическое поле. Микроволновые внутренние датчики перемещения в подавляющем большинстве случаев устанавливаются в моностатической конфигурации, т. е. для передачи и приема сигналов используется одна и та же антенна. Обнаружение проникновения осуществляется посредством регистрации сдвига частоты между передаваемым и принимаемым сигналом, образующегося в результате Допплеровского эффекта, создаваемого объектом, перемещающимся в электромагнитном поле.

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики относятся к категории активных видимых волюмометрических датчиков. Вокруг ультразвуковых датчиков, испускающих акустические волны с частотой в диапазоне от 19 до 40 кГц, образуется поле обнаружения. Ультразвуковые датчики могут быть моностатическими; обнаружение проникновения с помощью моностатических ультразвуковых датчиков основано на регистрации сдвига частоты между передаваемым и принимаемым сигналом, вызываемого Допплеровским эффектом, возникающим при перемещении объекта в зоне обнаружения. Амплитуда и диапазон сдвига частот зависят от размера движущегося объекта, скорости его перемещения и направления перемещения. Форма зоны обнаружения с помощью ультразвуковых датчиков сходна с формой зоны обнаружения, характерной для моностатических микроволновых датчиков, но в случае ультразвукового датчика форма зоны обнаружения может быть легко изменена посредством установки отражателей.

Активные акустические датчики

Акустические датчики относятся к категории активных видимых волюмометрнческих датчиков. Вокруг акустических датчиков, испускающих звуковые волны с частотой от 500 до 1000 Гц, образуется поле обнаружения. Устройства этого типа могут функционировать в моностатическом, бистатическом и мультистатическом режимах. Так как в этом случае передаются низкочастотные сигналы, обеспечивается более эффективное отражение волн, и в защищаемом объеме может быть достигнуто состояние стоячей звуковой волны даже при использовании моностатического акустического датчика. Для надлежащего функционирования акустического датчика необходимо создавать стоячую волну, предотвращающую критическое уменьшение радиуса действия датчика.

Пассивные инфразвуковые датчики

Пассивные инфразвуковые датчики относятся к категории пассивных видимых волюмометрических датчиков. Датчик реагирует на тепловое излучение, исходящее от тела проникающего в помещение диверсанта, которое примерно соответствует тепловому излучению, исходящему от горящей 50-ваттной электрической лампочки. Кроме того, инфракрасные датчики позволяют регистрировать изменения характеристик теплового фона, вызываемые перемещением человека через зону обнаружения или затенением теплового излучения, испускаемого фоновыми источниками. В инфракрасных детекторных системах обычно используются специальные оптические и электронные устройства, обеспечивающие выборочное реагирование датчиков только на перемещение излучающих тепловую энергию объектов.

Датчики двойного действия

Датчики двойного действия относятся к категории пассивных, видимых волюмометрических датчиков. Датчики такого типа разрабатываются с тем, чтобы обеспечивать абсолютное подтверждение возникновения условии для подачи сигнала тревоги при сохранении достаточной вероятности обнаружения. Абсолютное подтверждение возникновения условий подачи сигнала тревоги достигается, в идеальном случае, путем сочетания двух различных технологий обнаружения, которые исключают возникновение условий, вызывающих одновременную подачу ложного сигнала тревоги устройствами обоих типов, обладающих в то же время достаточной чувствительностью для обнаружения проникновения.