Рис. 4. Конструкция излучающего фидера системы RAFID.
Попавший в радиочастотное поле объект изменяет фазу и амплитуду принимаемого сигнала (эффект Допплера), в результате чего анализатор генерирует сигнал тревоги.
Кабели располагают параллельно друг другу и монтируются на жесткой стене или другом ограждении, обеспечивая зону детектирования, как показано на рис. 5. (Расстояние между кабелями и их расположение определяются конкретными требованиями заказчика и условиями детектирования).
Рис. 5 (а, б) зоны обнаружения системы RAFID.
Кабели системы RAFID устанавливаются на жестких оградах (бетон, кирпич, дерево) или непосредственно в грунте. Количество линий кабеля (2 или 3) и их расположение на ограде определяются задачей, стоящей перед охранной системой. Так, если нужно регистрировать нарушителя, пытающегося перелезть через ограду, то кабели располагаются вблизи средней линии ограды (примерно на половине ее высоты), см. рис. 5а. При этом вблизи нижней части ограды может быть оставлена нечувствительная зона -- “аллея для животных”, на которых не должна реагировать система. Если же нужно обнаружить нарушителя, только приближающегося к линии периметра, то в этом случае один из кабелей крепят в нижней части ограды или непосредственно в почве на некотором расстоянии от стены (рис. 5б).
Для обработки сигналов в системе применен мощный процессор, позволяющий проводить “обучение” системы непосредственно на объекте. Процессор содержит в памяти как типовые сигналы вторжения, так и нетревожные сигналы от окружающей обстановки (проходящий транспорт и т.п.). При совпадении реально регистрируемого сигнала с одним из записанных в памяти тревожных образов система выдает сигнал тревоги. Система практически не подвержена влиянию таких атмосферных факторов, как дождь, туман, град, снег, дым и применяется в различных климатических зонах.
12.Волоконно-оптические датчики систем обнаружения
Современные волоконно-оптические датчики позволяют измерять почти все. Например, давление, температуру, расстояние, положение в пространстве, ускорение, колебания, массу, звуковые волны, уровень жидкости, деформацию, коэффициент преломления, электрическое поле, электрический ток, магнитное поле, концентрацию газа, дозу радиационного излучения и т.д. Оптическое волокно используется как линия связи, а также является чувствительным элементом. В последнем случае используется чувствительность волокна к электрическому полю (эффекту Керра), магнитному полю (эффект Фарадея), к вибрации, температуре, давлению, деформациях (изгибу) [11].
В данной статье описываются принципы построения системы распределенных волоконно-оптических датчиков, которые могут применяться для систем охраны периметра с определением места воздействия. Насколько нам известно, на нашем рынке они не представлены. За рубежом такие системы используются для охраны протяженных периметров (до 100 км), обеспечивают низкий уровень ложных срабатываний и невысокую, по сравнению с другими системами, цену за погонный метр. Подобные системы используются для охраны периметров таких объектов как аэропорты, ядерные реакторы, электростанции, территории складов и другие протяженные территории.
Во многих случаях необходимо определять не только факт нарушения границы объекта, но и его место. В этом случае необходимы мультисенсорные системы. Такая система может быть реализована несколькими способами. Первый способ -- связать несколько дискретных датчиков в сеть или массив с выходами от каждого датчика, мультиплексируемыми с разделением по времени (TDM -- time division multiplexing), или частоте (FDM -- frequency division multiplexing), или по другой схеме (Рис.1.)
Рис. 6. Массив датчиков с временным уплотнением сигналов
Второй способ заключается в использовании присущей волоконно-оптическим системам возможности создания распределенных сенсоров.
Один из вариантов -- использование рефлектометрии излучения рэлеевского рассеяния. В оптическое волокно подается свет лазера с высокой выходной мощностью и коротким импульсом излучения, и затем измеряются параметры обратного рэлеевского рассеяния, а также френелевского отражения, от стыков и торцов волокна. По временной задержке между моментом излучения импульса и моментом прихода сигнала обратного рассеяния определяется местоположение неоднородности, по интенсивности излучения обратного рассеяния определяются потери на участке линии. Такое сканирование при помощи большого числа импульсов и обработка и усреднение позволяют получить картину распределения потерь в линии и их изменение под внешним воздействием.
Рис. 7. Распределенный рефлектометрический сенсор
Второй вариант -- использование интерферометрических датчиков на Брэгговских решетках. Отражательные Брэгговские решетки в сердцевине одномодового оптического волокна могут быть созданы ультрафиолетовым излучением эксимерного лазера путем облучения через соответствующую маску либо голографическим способом (воздействием двух интерферирующих лучей). Отрезок оптического волокна между двумя решетками представляет собой интерферометр Фабри-Перо, отражение (и пропускание) которого зависят от оптической разности фаз отраженного от первой и второй решетки оптического сигнала. Под воздействием различных факторов (деформации, акустических колебаний, температуры, а при соответствующем покрытии волокна, электрического или магнитного поля) меняется разность фаз, а, следовательно, и отражение.
Рис. 8. Схема волоконно-оптического распределенного датчика с решетками на одну длину волны и временным демультиплексированием
В качестве источника излучения используется одночастотный одномодовый полупроводниковый лазер, работающий в импульсном режиме. Импульсы от каждой системы решеток приходят с различной временной задержкой. Для разделения сигналов от каждого участка используется временное мультиплексирование. Для демодуляции сигнала используется синхронное детектирование, для этого в схему введен фазовый модулятор. Оптическая линия задержки формирует серию импульсов, сдвинутых по времени, каждый их которых интерферирует с импульсом, отраженным от соответствующего участка волокна.
13.Инженерные средства физической защиты периметра
Инженерные средства физической защиты (рис. 1) (ИСФЗ) предназначены в основном для решения следующих задач:1. Обеспечения условий для задержания нарушителей при вторжении на охраняемый объект на время, необходимое для организации обороны объекта.2. Задержания нарушителя при проникновении на охраняемый объект на время, необходимое для его нейтрализации силами охраны.3. Обеспечения условий для санкционированного прохода на охраняемый объект и выхода за его пределы без дополнительных затрат на преодоление рубежей охраны.4. Обеспечения условий для предотвращения несанкционированного вывоза (ввоза) имущества.5. Предотвращения (усложнения) наблюдения нарушителем за охраняемым объектом.
Рис. 9. Инженерные средства физической защиты
Для выполнения поставленных задач в состав инженерных средств физической защиты (ИСФЗ) входят:- физические барьеры (ФБ);- инженерное оборудование периметров охраняемых зон и постов охраны, в том числе:- контрольно-следовая полоса (КСП);- тропа нарядов (дорога охраны);- тропа специалиста ИТСФЗ;- тропа инструктора служебных собак;- инженерные сооружения и конструкции постов караульных собак;- наблюдательные вышки, постовые грибки, будки.- указательные, разграничительные и предупредительные знаки;- водоотводные сооружения (дренажные трубы, лотки, каналы, кюветы);- защитно-оборонительные сооружения для часовых;- оборудование смотровых и тормозных площадок, мест для несения службы часовыми на железнодорожных платформах;- инженерное оборудование контрольно-пропускных пунктов (КПП) и постов с пропускными функциями в охраняемые здания, сооружения, помещения.
Физические барьеры (ФБ) выполняют ведущую роль в решении задач, стоящих перед инженерными средствами физической защиты (ИСФЗ) (рис. 2).
Из рисунка 2 можно сделать определение физических барьеров: физическими барьерами (ФБ) называется комплекс заградительных инженерных сооружений и средств, решающих задачи как самостоятельно, так и в совокупности с другими составными частями системы инженерных средств физической защиты:
Самостоятельные задачи:а) задержание нарушителя при проникновении на охраняемый объект на время, необходимое для его нейтрализации силами охраны;б) предотвращение (усложнение) наблюдения за охраняемым объектом. Физические барьеры решают их за счет выбора характеристик, мест и правил установки:- основного заграждения,- предупредительного заграждения,- заградительных инженерных средств,- ворот, калиток, шлюзов.
Совместные задачи: Обеспечение условий для:- задержания нарушителей при вторжении на охраняемый объект на время, необходимое для организации обороны объекта;- санкционированного прохода на охраняемый объект и выхода за его пределы без дополнительных затрат на преодоление рубежей охраны;- предотвращения несанкционированного вывоза (ввоза) имущества.
Физические барьеры решают их в совокупности с:- защитно-оборонительными сооружениями для часовых;- инженерным оборудованием контрольно-пропускных пунктов;- инженерным оборудованием смотровых площадок, за счет выбора характеристик, мест и правил установки:- противотаранных устройств;- ворот, калиток, шлюзов.
Для выполнения своих основных функций физические барьеры могут иметь достаточно сложный состав. Классификация основных частей физических барьеров приведена на рисунке 3.
Вполне очевидно, что физический барьер не всегда включает в себя все перечисленные выше составные части. Конкретный облик физического барьера определяется в процессе проектирования на основании технического задания.
Физические барьеры обычно размещаются на внешних рубежах охраны объектов. В общем виде один из возможных вариантов размещения составных частей физического барьера продемонстрирован на рисунке.
Рис. 10. Один из вариантов размещения составных частей физического барьера (
Рис. 11. Разрез физического барьера
При создании рубежей охраны в зоне размещения инженерного оборудования (12), а иногда и в зонах отчуждения (11 и 13), могут устанавливаться извещатели, мачты освещения и светильники, телевизионные камеры, наблюдательные вышки, постовые грибки, будки и прочее оборудование. Кроме того, в зоне (12) могут размещаться: контрольно-следовая полоса (КСП), тропа нарядов (дорога охраны), тропа специалиста ИТСФЗ, тропа инструктора служебных собак и прочие сооружения (рис. 5).
Рис. 12. Возможный вариант оснащения зоны размещения инженерного оборудования элементами СОС, СТН и СО
Назначение и классификация основного заграждения
Основное заграждение представляет собой пассивное инженерно-техническое сооружение, препятствующее проникновению на охраняемую территорию.
Основное заграждение предназначено для:- задержания нарушителя при проникновении на охраняемый объект на время, необходимое для его нейтрализации силами охраны;- обеспечения условий для задержания нарушителей при вторжении на охраняемый объект на время, необходимое для организации обороны объекта;- предотвращения (усложнения) наблюдения за охраняемым объектом.
Сигнализационное оснащение периметра во многом определяется видом и типом основного заграждения.
В составе системы физической защиты объекта основное заграждение, как правило, является физической (и часто единственной) преградой на пути нарушителя, и от того, насколько рационально оно построено, зависят эффективность и долговечность работы всех других компонентов системы. Главная функция основного заграждения - это препятствовать физически свободному проходу на территорию охраняемого объекта посторонних лиц и животных. Это своего рода декларированная собственником граница, пересечение которой для посторонних лиц противозаконно и позволяет собственнику применять к нарушителю разрешенные законом меры.
Основное заграждение, как и любое инженерно-строительное сооружение, характеризуется обликом, материалом и конструкциями изготовления, получаемыми при конкретном варианте исполнения, и, соответственно, имеет большое разнообразие вариантов технической реализации. Следовательно, имеет смысл остановиться на классификации вариантов технического исполнения основного заграждения.
14.Классификация основного заграждения
Основное заграждение может классифицироваться по следующим основным признакам:
1. Высота заграждения:- высокое - высота более 3 м;- среднее - высота от 2 до 3 м;- низкое - высота менее 2 м.
2. Просматриваемость заграждения:- сплошное (не просматриваемое);- просматриваемое;- комбинированное.
3. Деформируемость заграждения:- жесткое;- гибкое;- комбинированное.
4. Вид полотна заграждения:а) глухое, представляет собой жесткое заграждение, из:- бетона;- кирпича;- металла;- дерева.б) транспарантное. Представляет собой конструкцию из транспарантов:- жестких решеток (металл, бетон, кирпич, дерево);- жестких секций (сеток);- гибких транспарантов (проволока, сетка, АКЛ);в) комбинированное.