Раздел: Тема: Системы охраны периметра Автор: Борис Введенский, кандидат физико-математических наук
Быстроразворачиваемые системы для охраны периметров
Современные системы охраны периметров характеризуются широким разнообразием используемых физических принципов и конструктивных вариантов исполнения. Технологические достижения дают возможность разработчикам создавать компактные системы охраны, с помощью которых можно в короткое время организовывать сигнальные рубежи даже на неподготовленных территориях. Такие системы обычно отличаются скрытной установкой датчиков. Они часто используются для охраны временных объектов в полевых условиях и привлекательны для военных применений. Новые технологии регистрации и обработки сигналов позволяют создавать весьма компактные и экономичные охранные датчики. Использование миниатюрных радиопередатчиков сигналов тревоги, встраиваемых в датчики, позволяет отказаться от прокладки соединительных кабелей и строить беспроводные системы охраны с автономным электропитанием. В быстроразворачиваемых охранных системах чаще всего используются пассивные инфракрасные, радиолучевые или радиоволновые датчики. В данном обзоре кратко описаны некоторые современные зарубежные быстроразворачиваемые системы, предназначенные для охраны внешних периметров объектов.
Системы с пассивными ИК-датчиками Такие датчики часто выполняют в виде стоек, содержащих один или два датчика, аккумуляторную батарею и беспроводную систему передачи сигналов тервоги. На выставке IFSEC’2007 в Бирмингеме (Великобритания) английская компания Zareba показала две системы для охраны периметров с автономным питанием. Корпус прибора Sentry Guard (рис. 1), выполненный из фибергласса, содержит два пассивных ИК-датчика с дальностью действия по 50 м, таким образом одна стойка перекрывает периметр протяженностью до 100 м. В нижней части стойки датчика размещены аккумуляторные батареи и передатчик сигналов тревоги; масса стойки – 18 кг. По информации производителя, «шторная» зона чувствительности позволяет датчику обнаруживать ползущего, идущего и бегущего нарушителя.
Военная версия автономного ИК-датчика фирмы Zareba, выпускаемая под названием Sentry Scout (рис. 2), выполнена в прочном металлическим корпусе и снабжена интегральным трехопорным складным штативом. В стоку встроен один ИК-датчик с протяженностью чувствительной зоны до 50 метров. Встроенной литиевой батареи емкостью 10 А-ч хватает на 3 месяца работы. Размеры стойки в сложенном состоянии – 77 х 12 х 12 см; в развернутом положении высота датчика равна 114 см. Антенна радиопередатчика сигналов тревоги расположена в нижней части стойки. Конструкция стойки такова, что при складывании опор линза ИК-датчика автоматически закрывается металлической крышкой, предохраняя ее от повреждений при транспортировке. Датчик соответствует требованиям министерства обороны Великобритании и может использоваться в любых климатических зонах при температурах от -400 до +500С. Стойка охранного ИК-датчика Sentor фирмы Sensor Security (Великобритания) имеет форму «ваньки-встаньки»: в нижней части датчика установлена аккумуляторная батарея и передатчик сигналов тревоги (рис. 3). Такая конфигурация корпуса обеспечивает стабильность датчика при сильных порывах ветра. Пластиковая стойка высотой 127 см содержит 2 пассивных ИК-датчика с дальностью действия до 40 м каждый. В качестве линии связи используются GSM-сеть или радиоканал, по которым передаются также голосовые сообщения, помогающие идентифицировать зону, в которой произошло вторжение.
Современные пассивные ИК-датчики могут быть весьма экономичными, потребляя в дежурном режиме ток не более нескольких микроампер. Это позволяет создавать миниатюрные датчики со встроенными батареями, обеспечивающими продолжительность работы до нескольких лет. Такие датчики используются в охранных системах фирмы Sensor Security. Одна из наиболее известных систем носит название AutoGuard («Автогард»). Датчик такой системы (рис. 4) выполнен в ударопрочном полистироловом корпусе, герметизированном по нормам IP66. Датчик работает в диапазоне температур -400 до +700С. В корпус датчика встроен миниатюрный радиопередатчик (частота 174 или 433 МГц, мощность – до 10 мВт), который включается на 1–2 секунды при появлении сигнала тревоги. ИК-датчик в дежурном режиме потребляет ток около 5 мкА, что при использовании двух встроенных литиевых батарей обеспечивает работу датчика в течение нескольких лет. Зона чувствительности датчика имеет длину до 30 м; ширина зоны на максимальном удалении от датчика – около 2 м. Датчики можно крепить на винтовых кронштейнах, на элементах ограды, деревьях и т. п.
Сигналы тревоги от датчиков AutoGuard подаются на 8-зонную контрольную панель (рис. 4). Встроенный в панель приемник сигналов тревоги при работе со штыревой антенной обеспечивает протяженность радиоканала до 1,5 км в открытом пространстве и до 300 м в районах застройки. Панель с универсальным питанием снабжена встроенной аккумуляторной батареей, обеспечивающей 36-часовую автономную работу. Выходные реле тревоги используются для управления внешним оборудованием. В базовом варианте система AutoGuard состоит из контрольной панели и 8 датчиков; этот комплект помещается в специальном транспортном чемодане. Базовый комплект может защитить периметр общей протяженностью до 240 м. К каждой зоне контрольной панели можно подключать до 10 датчиков, обеспечивая общую протяженность охраняемого периметра более 2 км. Модификация данной системы, выпускаемая под названием Stealthguard, отличается только конструкцией контрольной панели. 8-зонная панель системы Stealthguard выполнена в виде портативного блока с батарейным питанием (рис. 5) и используется охранником как носимый прибор контроля сигналов тревоги.
Экономичные пассивные ИК-датчики для охраны периметров выпускает компания Arkonia (Великобритания). Датчики серии ARK9130 выполнены в жестких металлических корпусах, герметизированных по нормам IP67, и предназначены для эксплуатации в сложных атмосферных условиях. Пироприемники датчиков изготовлены из танталата лития. Прецизионные линзы выполнены не из полимера, обычного для большинства пассивных ИК-датчиков, а из германия. Датчик ARK9133 позволяет обнаружить человека на расстоянии не менее 100 м. Длина датчика – 173 мм, максимальный диаметр – 49 мм. Угловая ширина чувствительной зоны датчика – 4 градуса. Приборы серии ARK9130 разработаны в соответствии с требованиями министерства обороны Великобритании и используются, в частности, для охраны стоянок авиационной техники. Датчики серии ARK9130 отличаются весьма низким энергопотреблением (140 мкА при напряжении 5–16 В). Это позволяет объединить датчик с портативным радиопередатчиком сигналов тревоги и использовать его в качестве беспроводного маскируемого прибора. Специфическая особенность датчика – возможность определения направления движения нарушителя с помощью дифференциальной схемы пироприемника.
В датчике применена схема автоматического регулирования порога срабатывания, а также схема компенсации помех от дождя, града, тумана и др. Датчики невосприимчивы к радиочастотному излучению напряженностью до 50 В/м в диапазоне частот от 10 кГц до 18 ГГц и сохраняют работоспособность при засветке солнечными лучами. Датчик ARK9133 используется в составе комплекта Hornet, состоящего из пассивного ИК-датчика и портативного радар-сенсора (рис. 6). Датчик смонтирован на корпусе радара и используется для включения радара, если в поле зрения теплового датчика попадает движущийся предмет. Сигнал радара анализируется встроенным микропроцессором, позволяющим распознавать типовые образы нарушителя. После завершения обработки информации радара сигналы тревоги передаются на пост контроля с помощью встроенного радиопередатчика. Сигнал тревоги содержит также результаты обработки сигналов сенсоров («человек», «автомобиль», «движение справа налево» и т. п.). Комплект Hornet питается от встроенных литий-ионных батарей или внешних аккумуляторов. Радары работают в J-диапазоне, выходная мощность радара – 8 мВт. Мощность передатчика сигналов тревоги – 1–3 Вт. Напряжение встроенных батарей – 12 В; токи питания в дежурном режиме – 0,7 мА, в активном режиме – 500 мА. Диапазон рабочих температур системы – от -400 до +580С.
Объединение пассивных ИК-датчиков серии ARK9130 с видеокамерами, снабженными автономным питанием и радиоканалом для передачи видеосигналов, может эффективно решать задачи охраны периметра. Такая быстроразворачиваемая система, получившая название Cygnus, показана на рис. 7. ИК-датчик с дальностью действия 40 м укреплен на корпусе видеокамеры. При срабатывании ИК-датчика видеокамера активируется, и «стоп-кадры» в виде JPEG-файлов вместе с идентификационными метками передаются по GSM- или GPRS-каналу на нужный электронный адрес. Цветная видеокамера и ИК-датчик питаются от встроенной литий-ионной аккумуляторной батареи, которой без перезарядки хватает на передачу 1000 неподвижных изображений.
Радиолучевые системы Одним из известных производителей быстроразворачиваемых радиолучевых охранных систем является американская фирма Southwest Microwave. В 2007 г. компания показала модернизированную систему M.I.L. PAC 316, являющуюся развитием известной системы M.I.L. PAC 310B. Двухпозиционный СВЧ-датчик M.I.L. PAC 316 состоит из передатчика и приемника на трехопорных штативах, двух автономных аккумуляторных блоков питания, радиопередатчика сигналов тревоги и комплекта кабелей. Длина чувствительной зоны датчика – до 244 м, угол расходимости излучения – 3,5О по горизонтали и по вертикали, что обеспечивает ширину зоны не более 7 м при максимальной дальности. 6-канальная модуляция излучения предотвращает перекрестные помехи в многозонных системах охраны. Передатчик системы M.I.L. PAC 316 работает на частоте 24,162 ГГц (К-диапазон). Потребление тока приемником и передатчиком составляет 58 мА и 130 мА соответственно (при напряжении 12 В) и обеспечивает непрерывную работу комплекта в течение 135 часов от четырех аккумуляторных батарей емкостью 5 А час. Радиопередатчик сигналов тревоги расположен рядом с блоком СВЧ-приемника. Полная масса комплекта составляет 119 кг; диапазон рабочих температур – от -400 до +660 С. Быстроразворачиваемая система M.I.L. PAC 385 фирмы Southwest Microwave представляет собой однопозиционный СВЧ-датчик, который объединяет в одном корпусе передатчик и приемник. По конструкции приемопередатчик аналогичен блоку системы M.I.L. PAC 316. Длина чувствительной зоны датчика – до 122 м; система имеет функцию ограничения длины зоны (от 30 до 122 м) и функцию подавления помех от ближних предметов. Система работает в К-диапазоне при пиковой мощности излучения 32 мВт. Датчик массой 21 кг питается от аккумуляторной батареи напряжением 12 В, потребляя ток не более 220 мА. Система снабжена 16-канальной системой модуляции. Модернизированная в 2007 г. система конструктивно отличается тем, что органы настройки размещаются не под защитным колпаком модуля, а выведены на тыльную панель (рис. 8).
Мобильный быстроразворачиваемый СВЧ-барьер итальянской компании CIAS построен на базе известных двухпозиционных датчиков серии ERMO 482x PRO, в которых применена система распознавания образов на принципах «нечеткой логики». В состав системы MMD System (рис. 9) входят СВЧ-передатчик и приемник на трехопорных штативах, аккумуляторные батареи, передатчик сигналов тревоги и многоканальный радиоприемник. Длина чувствительной зоны системы – до 200 м. Автономного питания хватает на 20 дней непрерывной работы оборудования. Для перевозки модулей системы используются жесткие транспортные ящики. Американская компания Perimeter Products, Inc. выпускает СВЧ-датчики, применяемые для быстроразворачиваемых систем охраны объектов в полевых условиях. В качестве однопозиционных или двухпозиционных датчиков здесь используются различные модификации приборов серии TMPS-21000. Все датчики выполнены в унифицированных корпусах (рис. 10) и питаются от встроенных аккумуляторных батарей, работающих без перезарядки в течение примерно 30 часов. Сигналы тревоги передаются на пост охраны по кабелю или радиолинии.
Двухпозиционные датчики типа TMPS-21100 используют для организации линейных рубежей вокруг временных стоянок техники. Длина одной зоны охраны такого датчика – до 150 м; датчики имеют регулируемую ширину зоны обнаружения и режим ограничения дальности (Range-Cut-Off) для устранения влияния предметов, расположенных вне зоны охраны. Однопозиционный датчик типа TMPS-21200, представляющий собой радар-сенсор, располагают в центре охраняемой зоны, например, на верхней плоскости охраняемого самолета или автомобиля. Антенна датчика формирует чувствительную зону в виде цилиндра радиусом до 48 м. Рабочая частота датчика – от 5,725 до 5,850 ГГц; диапазон обнаруживаемых скоростей движения объекта – от 0,025 до 31 м/сек. В варианте TMPS-21300 однопозиционный датчик имеет полусферическую диаграмму чувствительности и предназначен для охраны территорий объектов от вторжений с воздуха. Радиус чувствительной полусферы регулируется в пределах от 22 до 78 м. Датчик генерирует сигнал тревоги по заданному алгоритму, реагируя только на вход в охраняемую зону, только на выход из нее или на оба действия нарушителя. Диапазон регистрируемых скоростей объекта – от 0,44 до 26,7 м/сек (от 1,6 до 96 км/час).
Радиоволновые системы Американская компания DeTekion выпускает портативные радиоволновые системы серии Wave-Guard с чувствительными элементами в виде двух «излучающих» коаксиальных кабелей, которые укладываются на грунт вдоль границ охраняемого объекта. Система работает на 16 дискретных частотах в диапазоне 66–88 Мгц. Комплекс PSP–100-V обеспечивает охрану двух зон длиной по 50 метров, четырехзонный комплекс PSP–200-V предназначен для периметров протяженностью 200 м. Двухзонный или четырехзонный процессор и источники питания размещаются в специальном чемодане, снабженном разъемами для оперативного подключения чувствительных кабелей. В этом же чемодане смонтирован радиопередатчик сигналов тревоги с телескопической антенной. Аккумуляторы обеспечивают работоспособность комплекта в течение 48 часов; для подзарядки аккумуляторов может использоваться поставляемая отдельно солнечная батарея. Компания Geoquip (Великобритания) выпускает быстроразворачиваемую версию своей радиоволновой системы RAFID. Новая система RAFID-RDS предназначена для охраны временных объектов и применяется в основном для военных целей. Сенсорные кабели, выполняющие роли передающей и приемной антенн, укладываются непосредственно на грунт. Электронные блоки системы снабжены специальными разъемами и могут быть дополнены радиоканальной аппаратурой передачи сигналов тревоги. Канадская компания Senstar-Stellar, традиционно специализирующаяся на «стационарных» периметральных охранных системах, несколько лет назад разработала радиоволновую быстроразворачиваемую систему Repels (рис. 11). Датчиком системы является пара параллельных проводников, монтируемых на пластиковых стойках на высоте 10 см и 150 см соответственно. Поперечное сечение чувствительной зоны представляет собой окружность диаметром 2 м, длина отдельной зоны составляет 100 м. Время монтажа одной зоны на мягком грунте не превышает 30 минут. Система поставляется в двух вариантах – Repels ST и Repels SP. Первый вариант предназначен для кратковременного использования, когда основным требованием является оперативность развертывания оборудования. В этом варианте для питания передатчика и приемника используются аккумуляторы, ресурса которых хватает на один месяц работы системы. Во втором варианте для питания применяются стационарные источники, а для централизованного управления системой используется специализированная сеть StarNet 1000. Системы с вибрационно-чувствительными кабелями Итальянская фирма GPS Standard некоторое время назад объявила о создании быстроразворачиваемой периметральной охранной системы с сенсорными кабелями, получившей название Mobile WPS. Система построена на принципах, использованных ранее при разработке «стационарной» системы WPS, и предназначена для охраны небольших участков территорий. Чувствительным элементом здесь является сенсорный кабель с центральной жилой из нержавеющей стали, генерирующий электрический сигнал при растяжениях или деформациях. Быстроразворачиваемый сигнальный барьер формируется из ограждающих модулей протяженностью по 2 м, из которых можно собирать барьеры необходимой длины (обычно не более нескольких десятков метров). Сигналы от сенсорных кабелей подаются на концентратор, который проводит оценку получаемых сигналов и передает их далее на анализатор. Анализатор настраивается с помощью компьютера, подключаемого через интерфейс RS-232; он выполнен в носимом варианте и располагается в транспортном чемодане. К быстроразворачиваемым периметральным системам относится и полевой вариант комбинированного комплекса Sensor Coil 600 фирмы DeTekion (США), конструктивно объединяющий физический барьер из режущей спирали и вибрационный датчик проникновения в виде микрофонного сенсорного кабеля серии Defensor английской фирмы Geoquip. Спираль с внешним диаметром 0,76 или 1,00 м поставляется в отдельных катушках, разворачиваемых на поверхности земли, на стене или на крыше здания в барьер протяженностью около 15 м. Сенсорные кабели соседних участков оперативно стыкуются с помощью разъемов, образуя зону охраны длиной до 150 м. Обработка сигналов ведется анализаторами серии Defensor. Анализатор использует двухканальный метод обработки сигналов, позволяющий регистрировать как продолжительные воздействия (перелезание через барьер), так и короткие ударные воздействия (разрушение барьера). Система питается от источника напряжением 10– 24 В, потребляемый ток – 60 мА. Диапазон рабочих температур системы – от -400 до +660С. Очевидно, что все портативные и быстроразворачиваемые периметральные охранные системы имеют общие специфические черты, отличающие их от стационарных охранных систем. По-видимому, невозможно выделить какую-либо одну систему, которая могла бы считаться самой лучшей и универсальной. Для большинства описанных систем характерно низкое энергопотребление, позволяющее использовать автономные источники питания. Характерной особенностью многих быстроразворачиваемых систем является применение радиочастотных каналов для передачи сигналов тревоги на пост охраны. К быстроразворачиваемым системам охраны периметров зачастую предъявляются требования по скрытности установки датчиков и других компонентов. Вместе с тем очень важно, чтобы быстроразворачиваемая автономная система была проста в установке и настройке в полевых условиях и не требовала высококвалифицированного персонала для обслуживания. Описанные выше комплексы в большей или меньшей степени отвечают перечисленным требованиям. При этом очевидно, что при выборе быстроразворачиваемой системы охраны необходимо учитывать множество факторов – рельеф местности, конфигурацию объекта, окружающие природные условия, индустриальные помехи и др. Это требует серьезной подготовки проектировщиков и системных интеграторов, которые должны хорошо ориентироваться в разнообразии современных систем охраны периметров.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 0  (голосов: 0)
Ваша оценка: