Бондарев Физическая засчита ядерных обектов 2008

Средство обнаружения «Дрозд» ГУП «Дедал» может уста-

навливаться на следующих типах ограждений (заборов): бетонных, кирпичных, деревянных, металлических сетчатых, а также ограде из штампованных, сварных или кованых металлических элементов. Кроме того, можно сделать заграждение целиком из ЧЭ СО «Дрозд». Пример использования СО «Дрозд» представлен на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Пример использования магнитометрического средства обнаружения «Дрозд» на воротах ограждения периметра

Средство обнаружения «Дрозд» имеет следующие преимущества.

•Не требуется обязательного использования металлического сетчатого ограждения, что снижает его стоимость. Кроме того, использование дешевого провода П274 («полевка») вместо специального трибоэлектрического кабеля также удешевляет систему.

•Его можно использовать практически на всех типах заборов,

атакже для защиты эстакад, стен и крыш зданий.

71

•Высокая помехоустойчивость: на работу прибора практически не оказывают влияние дождь, снег, туман, высокая трава или ветви деревьев в непосредственной близости от чувствительного элемента (допускается переплетение проводов ЧЭ вьюном, плющом и т.п.).

•СО устойчиво к электромагнитным помехам промышленного происхождения.

Волоконно-оптические средства обнаружения

Вволоконно-оптических средствах обнаружения в качестве чувствительного элемента используется обычный волоконнооптический кабель. При его вибрации или деформации изменяются фазовые характеристики лазерного излучения, распространяющегося в световедущей жиле.

Средство обнаружения «Ворон» производства ЗАО «НПО Прикладная радиофизика - ОС» — одна из немногих систем данного типа. В базовой комплектации данное СО позволяет контролировать рубеж длиной до 30 км (56 зон, каждая от 0 до 550 м). При этом на всем протяжении периметра полностью отсутствуют электрические элементы и кабели электропитания.

Изменения фазовых характеристик излучения в ЧЭ с помощью пассивных фазово-амплитудных преобразователей, устанавливаемых на границах зон обнаружения, трансформируются в амплитудную модуляцию излучения в волоконно-оптическом кабеле связи, поступают на пульт охраны, демодулируются в фотоприемном устройстве, затем анализируются в нейрокомпьютерном блоке обработки и при соответствующей идентификации воспринимаются как сигнал тревоги, отображаемыйна плане объектана экранемонитора(рис. 2.12).

Всистемах «Ворон» анализ сигналов производится при использовании процессора с элементами искусственного интеллекта

72

на основе нейронных сетей «Ворон-Нейро - 1», обучаемого на объекте после полного монтажа системы «Ворон».

Рис. 2.12. Аппаратная стойка СО «Ворон»

Процесс обучения состоит в накоплении в памяти обучающей ЭВМ сигналов, соответствующих реальным попыткам обучающего персонала пересечь охраняемое ограждение, и сигналов различной природы, вызывающих ложные срабатывания системы. После этого обучающая программа автоматически вырабатывает алгоритм распознавания сигналов на данном конкретном типе и варианте ограждения и создает соответствующую распознающую структуру в нейрокомпьютере «Ворон-Нейро - 1» для многопараметрического анализа всех приходящих с ограждения сигналов.

73

Применение нейропроцессорных методов обработки и анализа сигналов позволяет адаптировать системы «Ворон» практически к любым типам подвижных ограждений при вероятностях обнаружения нарушителя не менее 0,98.

Манометрические средства обнаружения

В качестве чувствительного элемента манометрического СО выступает протяженный шланг, заполненный незамерзающей жидкостью и подключенный к мембранному датчику давления. При появлении человека непосредственно над шлангом за счет изменения давления возникает сигнал тревоги.

Средство обнаружения «GPS» итальянской фирмы «GPS Standard» имеет две модификации, отличающихся числом подключаемых труб. Ширина ЗО обнаружения данного СО составляет около 3 м для двухтрубного варианта и 6…7 м для четырехтрубного варианта при длине до 200 м (два участка по 100 м).

Данное СО не теряет чувствительности и зимой, в мерзлом грунте. При проведении испытаний оно четко фиксировало переползание, перекатывание и прохождение по доске человека при высоте снежного покрова около 1 м. Даже весной, когда образовался слой наста, способный удержать вес человека, обнаружение оставалось на достаточном уровне [2.2].

Вибросейсмические средства обнаружения

Принцип действия вибросейсмических СО – регистрация колебаний грунта или вибрации заграждений с помощью специальных датчиков при попытках нарушителя преодолеть контролируемую зону. Чувствительными элементами извещателей являются пьезоили индуктивные преобразователи.

74

Данные СО могут использоваться как на улице, установленные на заграждение, так и в помещении, на стенах, дверях, окнах. Зона обнаружения таких извещателей сильно зависит от поверхности, на которой они установлены.

Вибросейсмические извещатели 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.

Вибросейсмические извещатели, устанавливаемые на стеклах, специально рассчитаны подавать сигнал тревоги при возникновении вибрации, частота которой соответствует характеристикам процесса разрушения стекла. Эта частота превышает 20 кГц.

Основное преимущество вибросейсмических извещателей состоит в том, что они обеспечивают заблаговременную подачу предупреждающего сигнала при попытке насильственного проникновения. Планируя применение вибрационных извещателей, проектировщик должен учитывать, что извещатели такого типа, установленные на стенах или конструкционных элементах, подверженных внешним вибрациям, могут генерировать ложные сигналы тревоги. Если конструкционный элемент подвергается сильным вибрациям, вызываемым такими внешними источниками, как вращающиеся механизмы, на поверхности этого элемента не следует устанавливать вибрационные извещатели. Тем не менее, если конструкционный элемент подвергается сильным вибрациям лишь время от времени, может оказаться эффективным использование вибрационных извещателей, оборудованных устройствами или схемами для аккумуляции или подсчета импульсов.

Извещатель «Грань-2» (рис. 2.13) предназначен для обнаружения преднамеренного разрушения монолитных бетонных стен и

75

перекрытий толщиной не менее 12 см, кирпичных стен толщиной не менее 15 см, деревянных конструкций из досок толщиной от 20 до 40 см, фанеры толщиной не менее 4 мм и типовых металлических сейфов.

Рис. 2.13. Вибросейсмическое СО «Грань-2»: БОС и датчики

Комплект поставки СО «Грань-2» состоит из блока приема и обработки сигналов (БОС) и нескольких датчиков сигналов вибрации (ДСВ) двух типов, в сумме не более 10. ДВС первого типа (ДСВ1) предназначен для установки на монолитные конструкции. Он имеет ЗО радиусом не менее 2,2 м для монолитной бетонной или кирпичной конструкции и не менее 1,5 м для цельной деревянной конструкции. Он же служит для защиты металлических сейфов с площадью внешней поверхности не менее 8 м2.

Датчик второго типа (ДСВ2) служит для защиты немонолитных конструкций. К нему подключается специальный звуковод

76

длиной до 5 м. ЗО одного ДСВ2 составляет 1,5 м в каждую сторону от звуковода.

Все датчики ДСВ1 и ДСВ2 объединяются в одну цепь и подключаются к БОС.

2.8.Акустические средства обнаружения

Среди акустических СО выделяют несколько подтипов:

•инфразвуковые извещатели;

•пассивные акустические извещатели;

•активные акустические (или ультразвуковые) извещатели. Все они тем или иным способом используют распространение

в воздухе колебаний давления. Каждый из перечисленных подтипов будет рассмотрен далее.

Инфразвуковые извещатели

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 извещатели — пассивные датчики, которые могут быть установлены на некотором расстоянии от входных дверей помещения. Поступление наружного воздуха в закрытый объем помещения может вызвать подачу инфразвуковыми извещателями ложного сигнала тревоги.

Сейчас извещатели такого типа применяются довольно редко из-за жестких условий их применения и высокой частоты ложных срабатываний.

77

Пассивные акустические извещатели

Принцип действия пассивных акустических СО – пассивная регистрация акустических колебаний, возникающих при разбиении стекла.

Типичный акустический датчик состоит из микрофона, усилителя и блока обработки сигналов. Обработка сигналов может заключаться в фильтрации, подсчете импульсов или в интеграции импульсов и шумов. Извещатель выдает сигнал тревоги только при наличии звуков двух частот, разнесенных по времени. Сначала должен появиться звук низкой частоты, соответствующий удару по стеклу, и только после него звук высокой частоты, соответствующий падению осколков стекла.

Пассивные акустические извещатели отличаются ограниченной эффективностью и используются только для обнаружения неопытных диверсантов, производящих много шума при проникновении в защищаемую зону или при перемещении в ее пределах.

Извещатель FG-1525F американской фирмы Intellisense встраивается в стену напротив защищаемого окна и имеет несколько настроек чувствительности: расстояние от датчика до окна может составлять от 1,5 до 7,6 м.

Активные ультразвуковые средства обнаружения

В основном используются однопозиционные извещатели. Вокруг ультразвуковых извещателей, испускающих акустические волны с частотой в диапазоне от 19 до 40 кГц, образуется поле обнаружения. Обнаружение проникновения основано на регистрации сдвига частоты между передаваемым и принимаемым сигналом, вызываемого эффектом Доплера, возникающим при перемещении объекта (нарушителя) в зоне обнаружения. Амплитуда и диапазон сдвига частот зависят от размера движущегося объекта, скорости

78

его перемещения и направления перемещения. Форма зоны обнаружения с помощью ультразвуковых датчиков сходна с формой зоны обнаружения, характерной для однопозиционных микроволновых датчиков.

Большинство широко употребляемых твердых материалов, таких как строительные материалы, из которых изготовлены стены, картон, оконные стекла и т.д., способны останавливать или отражать ультразвуковые волны. Зоны затенения ультразвукового сигнала (уменьшения чувствительности датчика) будут создаваться объектами большого размера, расположенными в защищаемом объеме, такими, как книжные полки, столы и перегородки, разделяющие помещение на отделения. Как правило, эти трудности могут быть преодолены путем установки нескольких ультразвуковых датчиков.

Ультразвуковые волны не проникают через физические преграды типа стен и перегородок; следовательно, область их распространения может быть без труда ограничена объемом защищаемого помещения. Так как физические преграды непроницаемы для акустических волн, стены защищаемого помещения будут поглощать или отражать передаваемые сигналы. Ввиду того, что стены, не покрытые специальным мягким материалом типа звукоизоляционных тканей, поглощают очень небольшое количество ультразвуковых волн, большинство ультразвуковых волн ими отражается. Отраженные ультразвуковые волны обеспечивают заполнение защищаемого объема, вследствие чего нарушителю труднее проникнуть в помещение незамеченным.

Явления механического характера, такие, как вихревые возмущения в воздухе или различные источники акустических волн, расположенные в пределах защищаемой зоны, могут вызвать подачу ложного сигнала тревоги. Перемещения воздуха, вызываемые отопительными системами, системами кондиционирования воздуха, сквозняками и тому подобное, могут снизить эффективность обна-

79

ружения, ограничивая радиус действия ультразвукового датчика и в то же время вызывая подачу ложного сигнала тревоги. Акустические волны, испускаемые звонками, и свистящий шум, который обычно производят разгерметизированные отопительные радиаторы или приборы, содержащие сжатый воздух, обладают частотными характеристиками, способными вызвать срабатывание ультразвукового датчика. Полезным «побочным действием» ультразвуковых извещателей является способность регистрировать открытое пламя.

Другая характеристика окружающей среды, оказывающая воздействие на эффективность ультразвуковых датчиков — климатические условия в защищаемом помещении. Значительные изменения относительной влажности могут повлиять на характеристики приемника ультразвуковых волн таким образом, что чувствительность датчика повысится, и он будет регистрировать обычные для окружающей среды изменения, подавая ложные сигналы тревоги.

Ультразвуковые извещатели могут иметь также двухпозиционную конфигурацию; в этом случае регистрация перемещения в защищаемом объеме вызывается сочетанием доплеровского эффекта и изменения амплитуды принимаемого сигнала. Передатчик и приемник двухпозиционного ультразвукового извещателя устанавливаются, как правило, на потолке помещения таким образом, чтобы защищаемая зона находилась между ними. Дальность действия индивидуальных приемников может быть отрегулирована. Другие характеристики двухпозиционных извещателей сходны с характеристиками однопозиционных ультразвуковых извещателей.

Извещатель «Эхо-А» (рис. 2.14), выпускаемый по заказу ГУ ВО МВД РФ, является примером однопозиционного ультразвукового извещателя.

80