Касьянов_Защита объектов разной категорийности и их

Доклад
на семинаре «Эффективность физической защиты предприятий промышленности и энергетики»
Международный форум «Технология безопасности-2016»
Тема: «Защита объектов разной категорийности и их периметров в реальных
условиях эксплуатации для разных регионов».
Вопросы:
1. Применение в комплексах технических средств охраны радиоволновых средств обнаружения
проникновения
2. Отличительные особенности «УПО-25» в сравнении со средствами обнаружения (СО) на основе
линий вытекающей волны (ЛВВ)
Применение в комплексах технических средств охраны
радиоволновых средств обнаружения проникновения.
В последнее время на рынке появилось большое разнообразие средств обнаружения проникновения, основанных на
разных физических принципах работы. И проекты охраны многих объектов, находящихся под влиянием климатических,
природных и техногенных факторов воздействия с обеспечением требуемой категорийности выполняются, в основном, по
отработанным типовым проектным решениям. Казалось бы, такое разнообразие в выборе проектантами средств обнаружения
полностью решают задачи всех проектов. Но это только на первый взгляд. Реальное воздействие вышеуказанных факторов
таких как агрессивный рост всех видов растительности, высокий уровень снежного покрова и над почвенных вод в различные
сезоны могут свести на нет эффективность многих типовых проектных решений по охране периметров объектов.
Изделие, о котором будет сказано ниже, вышло из длительного цикла проведения разного рода испытаний и будет
предложено ПЗ «ТЕНЗОР» и ООО «ИНТЕНТ» на рынок, начиная с 2016 года.
Для изделия не являются помеховыми факторами ни растительность всех видов и обводнённости грунтов, ни реальный
рельеф местности и структура грунтов, ни осадки любой интенсивности.
Размещение изделия может быть в грунте, в воде, в строительных конструкциях, в тоннелях, под полотном проезжей
части дороги или, как обычно, над поверхностью земли.
Применение изделия может быть стационарным или быстро развёртываемым. За счёт возможности формирования
узкой зоны обнаружения изделие эффективно комплексируется в многорубежных периметрах совместно с любыми
конструкциями сигнальных заграждений, средствами обнаружения любых иных принципов действия и видеонаблюдения с
освещением.
Конструктивно изделие представляет собой кабельно-модульное средство с модулями небольших размеров любой
протяжённости основной вариант применения - скрытный.
Принцип действия изделия – радиоволновой с инновационной изюминкой.
1. Назначение и принцип действия радиоволнового средства обнаружения проникновения «УПО-25Ф».
Средство обнаружения скрытого типа «УПО-25Ф» предназначено для организации охраны протяженных рубежей или
проходов на местности с произвольным рельефом и любым уровнем присутствия различных видов растительности, снежного и
ледового наста, а также обводнённости грунта. Скрытность и защищенность «УПО-25Ф» обеспечивается размещением его в
приповерхностном слое грунта на глубинах 0,3-0,7м по периметру охраняемой зоны.
Зона обнаружения проникновения может быть организована, как узкой (до 3-х метров) или широкой (до 8-ми метров)
полосами по периметру не огороженных площадей или совместно с заграждением, так и фрагментами таких полос (длиной до
8-ми метров) совместно с физическим барьером (калитка, ворота, шлагбаум).
Основным отличительным качеством УПО-25Ф является возможность плотного прилегания (без образования «мёртвых
зон»), как сигнальному заграждению, так и к естественному рельефу грунта, высокая достоверность обнаружения нарушения
границ охраняемого объекта (под достоверностью понимается совокупность таких качеств, как вероятность обнаружения
нарушителя и среднее время наработки на ложное срабатывание).
Высокая достоверность обеспечивается за счёт: использования активного метода обнаружения; измерения первичного
фактора обнаружения биопроводящего объекта, а не ответной реакции среды на способ его проникновения; скрытого
расположения; объёмной зоной обнаружения; небольших полос отчуждения для монтажа системы; выравнивания
чувствительности вдоль рубежа обнаружения; самодиагностики состояния составных частей в процессе эксплуатации;
применения нечувствительных к изменениям окружающей среды магнитных антенн рамочной конструкции.
Физический принцип действия «УПО-25Ф» активный радиоволновой: входящие в состав устройства излучатели создают
вдоль рубежа охраны объёмную радиоволновую зону, а чередующиеся с ними измерители регистрируют изменения
комплексной проводимости окружающей среды, возникающие при появлении в этой зоне движущихся биопроводящих
объектов - нарушителей. Средство способно регистрировать как, одиночные проникновения, так и проникновения группой
нарушителей с точностью локализации каждого места нарушения до 5-ти метров.
2. Варианты монтажа УПО-25Ф.
Чувствительные элементы «УПО-25Ф» (кабель с чередующимися антенными модулями излучателей и измерителей)
располагаются в приповерхностном слое грунта на глубине 0,3 – 0,7 м. К участковым шкафам выводятся линии питания (+24 В)
и внутреннего интерфейса (RS-485). От одного участкового шкафа возможно организовать 2 скрытых фланга обнаружения
проникновения протяжённостью до 500 м каждый или один скрытый фланг, протяжённостью до 750 м. В участковом шкафу
располагается блок сбора и синхронизации (БСС), обеспечивающий интеграцию «УПО-25Ф» в верхний уровень ССОИ, а также
возможность диагностики работоспособности рубежа охраны на месте.
3. Особенности применения УПО-25Ф.
УПО-25Ф характеризуется устойчивостью к воздействию вибрационных, электромагнитных, погодных, растительных,
помеховых факторов окружающей среды:
- к наличию вибраций в грунтах, зданиях и сооружениях;
- к выпадению осадков в виде дождя, снега, града, ветра;
- к наличию грунтовых вод;
- к наличию любых видов растительности и её раскачивания в зонах обнаружения;
- к наличию в зонах обнаружения мелких животных и птиц;
- слабая восприимчивость к влиянию ЛЭП;
Средство сохраняет штатную работоспособность при снежном покрове высотой до 3.5 м, под ледяной коркой и при полном
затоплении талыми водами;
При монтаже средству не требуется предварительная инженерная подготовка и специальное планирование местности;
В процессе эксплуатации не требуется мер по обслуживанию периметра (удаление растительности, расчистка снега);
Малое время реакции средства на факт проникновения – не более 0,5 сек;
Определение координат проникновения с точностью до 5,0 м;
Самодиагностика аппаратуры в процессе работы с формированием сигналов в случае обнаружения неисправности;
Возможность выравнивания чувствительности вдоль рубежа охраны;
В угрожаемый период УПО-25Ф1 с верхнего уровня может быть переведен в режим повышенной чувствительности и
обнаружения нарушителей в расширенном диапазоне скоростей их перемещения, массы тела и способов преодоления.
4. Интегрирование УПО-25Ф с системами сбора и обработки информации.
Сопряжение УПО-25Ф1 с системами сбора данных и контроля доступа предусматривается в нескольких режимах:
- подключение релейных сигналов «Тревога», «Работа» и «Контроль»;
- интегрирование в ССОИ посредством цифровых каналов USB или RS485 с протоколом обмена данными MODBUS RTU.
- интегрирование в ССОИ с использованием CAN-шины передачи данных.
Средством сопряжения является блок сбора и синхронизации (БСС), входящий в состав «УПО-25Ф».
5. Варианты исполнения УПО-25Ф.
«УПО-25Ф1». Представляет собой протяжённое кабельное средство, состоящее из неделимых 25-метровых кабельных
фрагментов с активными модулями. Последовательно соединяемые 25-метровые фрагменты позволяют закрыть до 500
метров рубежа в каждую сторону от одной точки подключения к системам питания и сбора сигналов (расстояние между
участковыми шкафами до 1 км) или до 750 м в одну строну. Ширина и глубина траншеи для установки – 0,5/0,5м.
«УПО-25Ф2». Двухмодульный вариант средства обнаружения. Протяжённость зоны обнаружения – от 3 до 8 м. Может
использоваться для защиты от несанкционированного въезда на объект, прохода через калитки, а также обнаружение
проникновения в вентиляционные каналы, шахты, колодцы, тоннели, в трубы большого диаметра ливневых и сточных
канализаций и др.
Монтаж изделия в грунт также позволяет его эффективно применять для охраны объектов с уже выполненным архитектурным
ансамблем, ландшафтным дизайном местности и имеющейся парковой зоной.
Отличительные особенности «УПО-25» в сравнении
со средствами обнаружения (СО) на основе линий вытекающей волны (ЛВВ).
По физическому принципу работы и скрытному расположению наиболее близким к УПО-25Ф являются радиоволновые
средства обнаружения на основе линий вытекающей волны (СОЛВВ). За рубежом СОЛВВ нашли широкое распространение,
имеют положительный опыт многолетней эксплуатации и постоянно модернизируются. Однако, следует обратить внимание на
серьезные недостатки присущие СО этого типа, которые существенно снижают достоверность обнаружения: значительную
продольную неравномерность зоны обнаружения и зависимость характеристик обнаружения от состояния среды, в
которой размещены чувствительные элементы устройства. При размещении устройства в грунте вдоль рубежа образуются
«дыры» в зоне обнаружения, которые начинают блуждать при намокании или высыхании грунта. Природа этих недостатков
кроется в самом способе формирования полезного сигнала. Полезный сигнал образуется как результат работы двух длинных,
горизонтальных антенн, размещенных в грунте, одна из которых является передающей, а другая – принимающей
(измерительной). СОЛВВ работают на частотах 40-60 MHZ (например, Perimitrax – 40,67 и 40,68). На этих частотах длина антенн
много больше длин волн электромагнитных колебаний. В этих условиях распределение возбуждаемых токов и полей в
приемной и передающей антеннах носит волновой характер и, по этой причине, зависит от электрических параметров
окружающей среды. Изменение параметров среды приводит к перераспределению токов в антеннах и к изменению поля в
окрестности антенн, а это в свою очередь приводит к неконтролируемому изменению размеров и формы зоны обнаружения и
появлению ложных сигналов. То есть параметры антенн в СОЛВВ зависят от состояния среды, в которой они
размещены. Нестабильность параметров среды порождает нестабильную работу антенн и, как следствие этого, снижает
качество функционирования всей системы обнаружения проникновения в целом.
УПО-25Ф свободно от этого недостатка, так как излучение электромагнитного поля и контроль за его состоянием
осуществляется с помощью дискретного набора рамочных антенн электрически малого размера (размер антенны много
меньше длины волны электромагнитного поля). В антеннах такого типа распределение тока носит не волновой, как в СОЛВВ, а
равномерный характер. Параметры антенн зависят в основном от магнитной проницаемости среды (в случае ее малой
электропроводности). Поскольку грунт – немагнитная среда (его магнитная проницаемость неизменна и равна 1), параметры
рамочных антенн малой величины слабо зависят от состояния среды (грунта). По этой причине УПО-25Ф удается формировать
стабильную зону обнаружения в самых разных грунтах и разной степени их обводнения.
Ещё одним принципиально важным отличием УПО-25Ф является возможность формировать узкие зоны
обнаружения, нечувствительные к перемещению удалённых массивных проводящих объектов, используя селективность
диаграммы направленности рамочной антенны. С практической точки зрения это важно для организации рубежей
обнаружения неподалёку от металлических заграждений, транспортных магистралей, в том числе железнодорожных, и
снижение требований к ширине полосы отчуждения при монтаже СО.
В угрожаемый период УПО-25Ф1 командой верхнего уровня может быть переведен в режим повышенной чувствительности и
обнаружения нарушителей в расширенном диапазоне скоростей их перемещения, массы тела и способов преодоления рубежа
охраны.
Режим работы УПО-25Ф1
Штатный
Скорость, м/с
0,5 … 5 м/с
Масса, кг
> 50 кг
В угрожаемый период
0,1 … 10 м/с
> 40 кг
Нарушитель
Способ преодоления
Проход в рост, проход согнувшись
Проходы в рост, согнувшись, на корточках;
ползущий, перекат