Форум | Объявления | Новинки | Журнал | iMag | Электронная газета | Подписка | Архив | Медиакиты | Мероприятия

Журналы в формате iMag

Форум

Публикации

Архив


Новости проекта

Системная интеграция

Отраслевые

Новости CCTV

Новости СКУД

Новости ОПС

Новости ПБ

Электронная газета "Системы безопасности"


Журнал "Системы безопасности"

Каталог "Системы безопасности"

Каталог "Пожарная безопасность"

Рекламодателям


Video & Vision

СКУД. Антитерроризм


Подписка

Платная подписка

Исторический календарь

Контакты

Ссылки

Мероприятия

English

Системы охраны периметров - новые подходы

Реклама на сайте

В рубрику "Практика и перспективы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Системы охраны периметров - новые подходы

Вибрационно-чувствительные датчики широко применяются для охраны периметров. Однако для большинства этих систем характерны общие "болевые точки", связанные с воздействием атмосферных факторов, таких как дождь, град, ветер и т.п. Данная статья посвящена анализу методов повышения помехоустойчивости вибрационных систем охраны периметров


Б. С. Введенский

Директор 000 БИС Инжиниринг, к.ф.-м.н.

Для охраны периметров широко используются системы с вибрационно-чувствительными датчиками. Такие датчики, выполняемые в виде сенсорных кабелей или дискретных элементов, крепятся к охраняемой ограде и регистрируют вибрации, возникающие при попытке нарушителя преодолеть периметр. У таких систем много привлекательных черт -скрытность монтажа датчиков, независимость от геометрии линии периметра, возможность использования в районах с плотной застройкой и интенсивным уличным движением и др.

При разработке алгоритмов обработки сигналов сенсоров обычно предполагается наличие двух основных моделей поведения нарушителя:

  • так называемое ударное вторжение, которое сопровождается короткими импульсными воздействиями на ограду (пролом, перерезание прутьев ограды и т.п.);
  • "продолжительное" вторжение, к которому относят перепиливание ограды или перелезание через нее, преодоление ее с помощью лестницы и т.п.

Для обнаружения "ударного" вторжения обычно используют алгоритм, при котором анализатор системы регистрирует заданное количество коротких импульсных событий в определенном интервале времени (временном окне).

Для обнаружения "продолжительного" вторжения используется метод интегрирования сигнала. Обычно время интеграции лежит в пределах 3-10 с, что примерно соответствует минимальному времени преодоления периметральной ограды методом перелезания.

Если рассматривать влияние атмосферных факторов, то наиболее существенное влияние на работу вибрационно-чувствительных систем связано с интенсивным дождем, градом или сильным ветром. Эти факторы воздействуют на протяженные участки периметра и создают помехи достаточной интенсивности, чтобы система генерировала ложные сигналы тревоги.

В канале регистрации "ударного" вторжения алгоритм генерации сигнала тревоги, как правило, достаточно эффективно защищает систему от влияния продолжительных атмосферных факторов (дождь, град, ветер и т.п.).

Однако атмосферные воздействия могут существенно влиять на работу канала "продолжительного" вторжения в силу того, что природные факторы по своим воздействиям могут оказаться достаточно схожими с реальным вторжением. Попробуем кратко проанализировать средства и технические решения, которые сегодня используются для компенсации таких атмосферных воздействий.

1. Коррекция чувствительности анализатора

Очевидно, что самый простой путь -использовать устройство, регистрирующее погодные условия, и с его помощью корректировать чувствительность анализатора охранной системы. Примером такого устройства может служить специализированная метеостанция израильской фирмы Reshet Kol (рис. 1). Такие метеостанции устанавливаются непосредственно на охраняемом периметре. Они регистрируют скорость и направление ветра, а также измеряют шумы, создаваемые осадками (дождь, град или снег) и формируют управляющие сигналы, которые корректируют чувствительность каждой зоны охраны.

Такой способ позволяет снизить частоту ложных срабатываний в неблагоприятных погодных условиях, однако он является определенным компромиссом, так как реальная чувствительность системы снижается и появляется риск пропустить нарушителя.

2. Фильтрация сигналов

Когда нарушитель взаимодействует с оградой, в ней возникают вибрации, амплитуда и частота которых зависят от конструкции ограды. Для большинства металлических и деревянных оград эти вибрации характеризуются частотами, лежащими в пределах от нескольких десятков герц до примерно одного килогерца. Атмосферные воздействия, такие как дождь или ветер, вызывают колебания ограды, частоты которых могут лежать примерно в этом же диапазоне.

В большинстве случаев все же удается отделить спектр сигнала вторжения от спектра шумовых сигналов, обеспечив помехоустойчивость системы в условиях интенсивного дождя или сильного ветра. Некоторые фирмы-изготовители используют сменные фильтры, которые можно подобрать под частотный отклик конкретной ограды. Такое решение использует, например, английская компания Geoquip в своих анализаторах серии "Дефенсор", где в качестве сенсоров применяются электромагнитные микрофонные кабели. Похожее решение предлагает и английская компания Detection Technologies Ltd. (DTL). Плата анализатора фирмы DTL со сменными фильтрами показана на рис. 2. Фильтры обеих систем имеют схожие параметры: для канала "ударного" вторжения полоса пропускания фильтра лежит в пределах примерно от 700 до 1600 Гц, для канала "продолжительного" вторжения полоса частот фильтра составляет примерно 50-300 Гц. Отметим, что проблема выбора оптимального фильтра требует заметных трудозатрат: необходимы процедура определения спектра атмосферных воздействий для конкретной ограды, оценка параметров оптимального фильтра и, наконец, процедура изготовления специальных фильтров и их замены в анализаторах системы охраны.

Более современное решение по выбору фильтров предлагает компания Sysco (Германия) в своих анализаторах серии SONAFlex (рис. 3), предназначенных для использования с кабельными или дискретными сенсорами для охраны периметров. Здесь можно программно задавать параметры фильтра для каждого вида вторжения. Такие фильтры гораздо удобнее традиционных сменных фильтров и позволяют заметно снизить трудозатраты на настройку оборудования.

3. Адаптация алгоритмов обработки сигналов

В традиционных схемах обработки сигналов для обнаружения "продолжительного" вторжения используется схема электронного интегратора с постоянной времени, составляющей несколько секунд. В этой стандартной пороговой системе при настройке задается лишь один параметр - чувствительность.

В наиболее современных системах с вибрационно-чувствительными сенсорами обычно предлагается более широкий выбор регулируемых параметров. Так, в анализаторах компании DTL (Великобритания) для канала "продолжительного" вторжения предусмотрены настройки таких параметров, как временное окно и время затухания. Отличие используемого здесь алгоритма от традиционного состоит в том, что анализатор не просто интегрирует сигнал, а сравнивает сигнал сенсора, усредненный за период предыдущего временного окна, с сигналом, усредненным за период следующего временного окна. Это позволяет задавать "плавающий" фоновый уровень, учитывающий шумовое воздействие окружающей среды. В результате удается повысить помехозащищенность системы без снижения реальной чувствительности.

Параметр затухания определяет, с какой скоростью уровень сигнала, регистрируемого анализатором, возвращается к фоновому значению. Данный параметр позволяет скомпенсировать неизбежные прерывания активности нарушителя при "продолжительном" преодолении ограды, например при вторжении с помощью лестницы.

Похожий алгоритм используется в канале обработки "продолжительного" вторжения анализаторов серии SONA-Flex. Здесь задаются такие параметры, как пороговое значение отдельного регистрируемого события, временное окно, количество событий, а также время блокировки, в течение которого система не реагирует на превышение порогового значения сигнала сенсора.

4. Корреляционная обработка

Одним из наиболее действенных средств снижения вероятности ложных тревог является метод сравнения сигналов сенсорных кабелей из соседних зон. Если сенсоры из соседних зон выдают взаимно коррелированные сигналы в течение заданного интервала времени, то такие сигналы игнорируются. Этот режим позволяет существенно снизить появление сигнала тревоги при массированном воздействии атмосферных факторов (дождь, ветер, гроза) на протяженный участок периметра, включающий по крайней мере две зоны охраны.

Анализатор DuoTek компании DTL сравнивает амплитуды сигналов "продолжительного" вторжения в обоих каналах 2-канального анализатора и активирует игнорирование тревоги при совпадении параметров сигналов в соседних зонах. Для эффективной работы режима межзонной корреляции необходимо, чтобы обе зоны охраны были идентичны, то есть смонтированы на аналогичных оградах и имели одинаковую протяженность.

Режим корреляционной обработки сигналов сенсорных кабелей реализован и в 4-зонных анализаторах серии SONA-Flex. В этом случае система проводит сравнение между соседними зонами одного и того же анализатора. В анализаторах серии SONAFlex предусмотрено два режима корреляционной обработки -корреляция по событиям и корреляция по уровням.

5. Последовательные сигналы тревоги

Вероятность ложных тревог можно снизить при организации нескольких рубежей периметральной охраны, оснащенных датчиками различных типов. В этом случае сигнал тревоги генерируется лишь тогда, когда происходит последовательное срабатывание двух или нескольких датчиков. В качестве дополнительного сигнального барьера на периметре могут использоваться, например, лучевые инфракрасные датчики, установленные на верхнем торце ограды или на некотором расстоянии от нее.

Анализаторы серии SONAFlex имеют специальные функции для применения в многорубежных системах охраны периметра, использующих как сенсорные кабели, так и дополнительные датчики. Анализатор можно запрограммировать так, чтобы он генерировал сигнал тревоги только при срабатывании двух или нескольких (до 7) кабельных сенсоров или других датчиков в определенной последовательности.

Режим последовательных тревог, кроме компенсации атмосферных факторов, может использоваться для определения направления движения нарушителя, который последовательно пересекает два или несколько рубежей охраны. Если, например, одна линия сенсорного кабеля проложена под землей и используется как отдельный рубеж охраны, то режим последовательных тревог можно организовать так, что система дает сигнал тревоги только в том случае, если нарушитель сначала был обнаружен на ограде, а затем на внутреннем подземном рубеже.

6. Системы с дискретными датчиками

Кардинальным образом решить проблему помехоустойчивости систем охраны периметра можно при использовании линии дискретных вибрационно-чувствительных датчиков.

Такое решение реализовано, например, в системе "Перидект", выпускаемой компанией Sieza (Чешская Республика). Чувствительными элементами системы являются дискретные пьезоэлектрические датчики, интервал между которыми составляет 2,5-3 м, что примерно соответствует длине стандартной панели ограждения. Установленные в датчиках электронные модули позволяют усиливать и фильтровать сигналы, дистанционно задавать чувствительность, устанавливать порог тревоги. Такая конфигурация позволяет реализовать корреляционную обработку сигналов датчиков в пределах одной зоны протяженностью примерно до 600 м и надежно распознавать локальный сигнал реального вторжения на фоне однородных помех, создаваемых атмосферными воздействиями.

Дискретные датчики для охраны периметров компании Sysco (рис. 4) регистрируют не только вибрации, но также наклоны и перемещения ограды. Принцип действия датчиков основан на измерении емкости между одним подвижным и несколькими фиксированными электродами, расположенными в жестком металлическом корпусе. В этом же корпусе установлен электронный модуль, выполняющий предусиление и фильтрацию сигналов. Возможность корреляционной обработки сигналов от нескольких датчиков, подключенных к одному анализатору, позволяет радикально снизить вероятность ложных тревог, вызванных атмосферными воздействиями. Отметим, что две последние описанные системы позволяют также решить проблему локализации вторжения с точностью до интервала между соседними дискретными датчиками. Эта функция весьма привлекательна для систем охраны периметра, где в большинстве случаев используются протяженные кабельные сенсоры, принцип действия которых не всегда позволяет эффективно решить проблемы обнаружения места вторжения с точностью до нескольких метров.

Опубликовано: Каталог "ОПС. Охранная и охранно-пожарная сигнализация. Периметральные системы"-2010
Посещений: 6770

Статьи по теме


  Автор
Введенский Б. С.

Введенский Б. С.

Директор компании "БИС-Инжиниринг", канд. физ.-мат. наук

Всего статей:  12

В рубрику "Практика и перспективы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций



Реклама на сайте

Добавить комментарий

Автор:
Компания:
E-mail:
Уведомлять о новых сообщениях в этой теме да
нет
Текст сообщения:
Введите код:









Реклама на сайте

ПОИСК

РАССЫЛКА

Подписка на новости сайта
Введите ваш e-mail


Реклама на сайте

Анонс



Свежий номер журнала "Системы безопасности"

Вызов консультанта

СТАТЬИ


• Точка роста для систем безопасности: Крым
• Социологический опрос. Насколько безопасен ваш город?
• ТЕСТ. 4–8-канальные NVR "два в одном" с мобильным клиентом
• Особенности передачи видеотрафика в системах городского масштаба
• СКУД как часть антитеррористической защиты критически важных объектов
• Охранные извещатели: ревизия методов защиты от ложных срабатываний


Видеонаблюдение (CCTV)
Видеорегистрация (DVR)
IP-security
Охранно-пожарная сигнализация
Директор по безопасности
Системы ограничения и контроля доступа
Комплексные системы безопасности
В центре внимания. Тесты
Пожарная безопасность





Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100
Яндекс цитирования


Реклама на сайте | Правила перепечатки материалов | Контакты

Copyright © 2007-2014, ООО "Гротек"