Борановский.md 13 KB
# Сейсмические датчики охранной сигнализации Сейсмические средства обнаружения
Сейсмические извещатели реагируют на колебания или деформации контактирующей с ними среды, вызванные перемещением людей. ЧЭ извещателя устанавливается непосредственно в грунт и преобразует микроперемещение грунта (сейсмосигнал) в электрический сигнал ЧЭ, который анализируется в БОC.
Существует термин «вибросейсмический» извещатель. Это связано с тем, что в вибрационном или сейсмическом извещателе зачастую используется одинаковый преобразователь физических величин в электрический сигнал. Например, вибрационный кабель, установленный на бетонном ограждении или в грунте, полностью определяет назначение прибора – для обнаружения пролома или подкопа. Другой термин "сейсмоакустический" обусловлен близостью физических процессов, происходящих при распространении акустических и сейсмических волн вдоль границы раздела двух сред с разной плотностью. Иногда употребляют термин "сейсмометрический»", происходящий из метрологии, когда речь ведется об измерении каких-либо параметров сейсмических сигналов.
В настоящее время наблюдается рост интереса к сейсмическим средствам обнаружения (ССО) в связи с открывшимися возможностями извлечения информации из сейсмосигналов за счет применения новой элементной базы, в том числе мощных микропроцессоров. Развивается так называемая "концепция сейсмических информационных полей" (СП), определяющая облик ССО ближайшего будущего. Классификация объектов сейсмического воздействия может осуществляться либо на основе анализа временной структуры сейсмосигнала, принимаемого одним преобразователем, либо на основе анализа принимаемых сигналов с нескольких СП.
В последнее время появились сообщения о создании отечественными разработчиками многоканальных ССО нового поколения, обеспечивающих не только обнаружение, но и слежение за нарушителем на основе использования методов пеленгации с помощью сейсмолокаторов («Коридор» (НИКИРЭТ), «Форшлаг» (НПО «Север»), сейсмическая станция обнаружения «Крот» (ГСО «Импульс Интернейшлн»).
Структура построения этих систем примерно одинакова, включает в себя выносную линейную часть и цифровой комплект отображения информации. Выносная часть предназначена для приема сейсмических сигналов, их предварительного усиления и передачи в цифровой комплекс. В состав выносной части входят сейсмические датчики, предварительные усилители, блоки питания, магистральные кабели. Цифровой комплекс на базе IBM PC предназначен для обработки принятых сигналов, выделения полезного сигнала, принятия решения и отображения информации. Такие системы способны обеспечить обнаружение, пеленгацию, классификацию и восстановление траектории движения в полосе шириной от 30 до 70 м от осевой линии охраняемой зоны.
Относительно высокая стоимость этих извещателей определяется сложными условиями эксплуатации его линейной части, располагаемой в грунте. Необходимость мощного программного обеспечения, надежной герметизации узлов, устойчивости к коррозии, к воздействию грызунов и т.д. требует трудоемких технологических решений и определяет повышенные затраты при производстве и эксплуатации.Применение сейсмических средств обнаружения
В этом разделе не проводится анализ применения сейсмолокации, а рассматривается вопрос усиления блокируемого рубежа (оборудованного другими ТСОС) для обнаружения попыток проникновения на охраняемую территорию, совершаемых путем подкопов, попыток спрыгивания с ограждения или с помощью подручных средств. Различная установка ЧЭ обеспечивает возможность охранять подступы к периметру, обнаруживать попытку подкопа под ограждением, а также охранять неогороженный рубеж. 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. Сейсмические средства обнаружения с вибрационным кабелем ЧЭ извещателя может устанавливаться под любыми видами заграждений. Используется фланговое включение ЧЭ, симметрично от места установки БОC. Достаточная вероятность обнаружения обеспечивается принципом действия и используемым алгоритмом обработки сигнала (частотная фильтрация, счет числа импульсов, анализ формы сигнала). Например, производители извещателя «Вереск» гарантируют его работоспособность во всех климатических зонах России и СНГ при уровне снежного покрова до 1 м и высоте травы до 0,5 м. Допускается установка ЧЭ во все виды грунта, кроме болотистого и скального. 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, прежде всего в городской зоне, где располагаются такие источники сейсмических помех, как автомобильный и железнодорожный транспорт, аэропорты, промышленные предприятия, хозяйственные коммуникации и т.д.;
- при резких перепадах температуры природной среды, при замерзании или оттаивании грунта, подвижках грунта. Главным недостатком этих извещателей является уменьшение чувствительности при промерзании грунта больше глубины установки виброкабеля. Исходя из изложенного, необходимо учесть, во-первых, то, что при обслуживании извещателя предусмотрены сезонные регламентные работы, во время которых производится регулировка чувствительности с учетом реального состояния грунта. Во-вторых, при подземной установке кабелей очень важно обеспечить эффективную ширину чувствительной зоны не менее 1 м. Чтобы гарантировать однородную чувствительность ЧЭ, в подземных системах кабель крепят к металлической или пластиковой решетке (рисунок 9), которую помещают горизонтально под землей на глубине нескольких сантиметров для определения подхода или прыжка с ограждения. При вертикальной установке сетки под ограждением извещатель настраивается на удары лопатой по сетке с кабелем, что позволяет определить подкоп. При этом за счет понижения чувствительности извещателя повышается его помехоустойчивость к природным помехам.
В подземной системе австралийской компании Future Fiber Technologies (FFT), получившей название Secure Fence BGS (от Below Ground System – подземная система), два отдельных кабеля прокладываются вдоль периметра. Обычно эта система применяется как второй рубеж охраны, параллельный основному ограждению. Они укладываются в траншею на глубине от 50 до 75 мм и прикрепляются к пластиковой сетке, которая повышает чувствительность системы и вероятность регистрации идущего по земле человека. Корреляционная обработка сигналов от двух ЧЭ позволяет отфильтровать сигналы помех (шум дождя, транспорта и т. п.) и выделить на их фоне сигналы реального вторжения. Система позволяет обнаруживать идущего или бегущего нарушителя, а также регистрировать попытки подкопа под линией периметра.