В настоящее время вероятность обнаружения нарушения периметра защищаемого объекта с помощью таких систем доведена до 95% при средней частоте ложных срабатываний менее одного за десять суток при длине блокируемого участка до 500 м. Достижение таких высоких показателей выдвинуло емкостные охранные системы в лидеры периметровых охранных систем и обеспечило им широкое внедрение для защиты сотен километров периметров самых разнообразных объектов. К настоящему времени в России серийно выпускаются весьма эффективные емкостные охранные системы типа «Радиан-М», «Радиан-13», «Радиан! 4», которые применяются на десятках тысяч охраняемых объектов различного назначения.

1. Сейсмомагнитометрические системы. Принцип работы таких систем основан на регистрации низкочастотных колебаний грунта. Эти колебания регистрируются таким чувствительным элементом, как многожильный кабель, который прокладывают в грунте на глубину 0,15-0,20 м вдоль периметра охраняемого объекта, либо сейсмическими датчиками-геофонами. Сейсмические сигналы, возникающие при передвижении человека, а также локальные изменения магнитного поля в ближней зоне при перемещении ферромагнитных масс, например оружия, автомобилей и т.п. поступают в электронный блок, который замеряет индуктивность всех последовательно соединенных жил такого кабеля и в случае ее изменения, вызванного пересечением нарушителем периметра охраняемого объекта, выдает команду на срабатывание выходного реле тревоги.

Основные достоинства сейсмомагнитометрических систем: их повышенная тактическая эффективность по сравнению с легко обнаруживаемыми (видимыми) заградительными системами; стойкость к воздействию осадков; невосприимчивость к транспортным и индустриальным помехам; сложность преднамеренного вывода из строя таких систем; легкость обнаружения нарушителя пересечения периметра защищаемого объекта при его попытке подкопа под зоной охраны.

1. Инфракрасные системы делятся на пассивные и активные. Пассивные системы работают по принципу прерывания движущимся объектом, излучающим тепло (например, человеком), узконаправленного инфракрасного луча, посылаемого излучающим устройством в сторону приемника. Нарушитель, попадая в пространство между излучателем и приемником, частично или полностью перекрывает этот луч и тем самым изменяет интенсивность излучения на входе приемника системы, что вызывает форми

рование сигнала срабатывания. Строятся такие системы на основе уличных пассивных инфракрасных извещателей и могут иметь как широкий угол диаграммы направленности, так и узкий угол повышенной дальности. Для устранения ложных срабатываний системы применяются: многократное экранирование пироэлемента, регулировка чувствительности, защита от атмосферных осадков и др. Производят такие системы различные фирмы: С&К, Ор1ех и др.

Основное преимущество инфракрасных пассивных систем — скрытность активной зоны за счет использования невидимой глазом ближней области инфракрасного излучения.

Работа инфракрасных активных систем основана на регистрации изменения уровня теплового излучения фона при движении людей или животных в зоне обнаружения. Такие системы создаются на базе активных инфракрасных извещателей, образующих невидимый многолучевой барьер в зоне прямой взаимной видимости передатчика и приемника.

Основное преимущество инфракрасных активных систем — высокая эффективность обнаружения пересечения периметра за счет создания очень узкой зоны обнаружения, причем для повышения устойчивости и надежности систем к ложным срабатываниям, вызываемым атмосферными осадками, пролетающими птицами, падающими листьями и т.п., применяют хорошо себя зарекомендовавшие многолучевые датчики таких фирм, как С&К, Мбопю, Optex, А1агтсот и др.

Основной недостаток — сильная зависимость от топографии периметра (рельефа местности, наличия растительности и т.п.).

1. Комбинированные системы. Такие системы применяются для охраны особенно важных, как правило, стратегических объектов, когда количество ложных срабатываний системы должно быть минимальным, а требования, предъявляемые к эффективности системы установления факта проникновения нарушителя через периметр охраняемого объекта, очень высоки. В состав таких систем, например систем «Протва-4», «Протва-4М» и др., входит не один, а несколько датчиков, отличающихся между собой принципом действия.

Отличительные особенности комбинированных систем: наличие нескольких средств обнаружения, использующих в своей работе различные физические принципы; высокая эффективность обнаружения; индикация направления пересечения границы охраняемого объекта; документирование событий; микропроцессорный пульт управления и индикации; возможность работы с ПЭВМ.

Основные достоинства радиолучевых систем: наличие объемной невидимой зоны обнаружения; устойчивая работа на открытом воздухе в любых климатических зонах и погодных условиях; безопасный уровень излучения; малое энергопотребление; дистанционный контроль работоспособности; возможность интеграции в любые системы и комплексы охранной сигнализации.

Основные недостатки: наличие зон пониженной чувствительности вблизи приемника и передатчика (так называемых «мертвых» зон), для ликвидации которых приемники и передатчики соседних зон должны устанавливаться с перекрытием в несколько метров; недостаточная чувствительность системы до высоты 30-40 см от поверхности земли.

Радиолучевые системы серийно выпускаются в ряде стран — в России, США, Канаде, Италии, Израиле и др. Они работают на частотах от 2,4 до 26,5 ГГц и применяются как при установке вдоль оград, так и для охраны неогражден- ных территорий. Дальность действия двухпозиционных радиолучевых датчиков таких систем достигает 450 м.

1. Емкостные системы представляют собой антенную систему, выполненную в виде цепи проводящих элементов, укрепленных на изоляторах по периметру охраняемого объекта и соединенных в общий электрический контур. Принцип действия входящего в состав такой системы емкостного сигнализатора основан на измерении электронным блоком емкости антенного устройства относительно земли, изменяющейся при приближении нарушителя к ограждению охраняемого объекта или прикосновении к нему.

Основные недостатки: критичность к изменению погодных условий и влажности воздуха; необходимость проведения регулярного обслуживания.

Ассортимент применяемых в настоящее время технических систем, обеспечивающих охрану периметра промышленных объектов, весьма разнообразен, что не позволяет провести их детальный обзор в рамках небольшой журнальной публикации. Поэтому ограничимся рассмотрением физических принципов, положенных в основу работы этих систем. Системы охраны периметра по физическому принципу действия могут быть классифицированы следующим образом [1-3].

1. Проводно-натяжные системы, представляющие собой совокупность параллельных металлических проводов или лучей колючей проволоки, образующих барьер высотой не менее 2 м и длиной до 100 м. К одному концу линейной части такой направляющей системы подключается передающий блок, формирующий импульсный высокочас

тотный сигнал, а к другому — приемный блок, непрерывно контролирующий параметры этого сигнала. Вокруг параллельных проводов направляющей системы образуется чувствительная объемная зона обнаружения, форма которой зависит от расстояния между проводами. При появлении нарушителя в этой зоне происходит изменение сигнала. Блок обработки, проанализировав это изменение, в соответствии с заданным алгоритмом выдает сигнал тревоги. Пример технического выполнения проводно-натяжной системы заграждения из колючей проволоки и сенсорного кабеля, закрепленного на опорах с обратной стороны колючей проволоки, показан на З, а также на рисунке, помещенном в начале этой статьи.

Применение проводно-натяжных систем позволяет создавать достаточно протяженную зону обнаружения, точно следуя линии заграждения. Такие системы устойчивы к изменению погодных условий, имеют низкую вероятность ложных срабатываний, сравнительно недорогие. Они также не чувствительны к сейсмическим и акустическим воздействиям, поэтому их можно устанавливать на заграждении вблизи автомобильных или железнодорожных путей. Производят такие системы в Израиле (системы типа РТ1-2000, УЕАЫ5), США (УТУ/-400), России (Гюр- за-050М) и в ряде других стран.

1. Вибрационно-чувствительные системы с сенсорным многопарным телефонным либо коаксиальным кабелем со спиральным центральным проводником. При деформациях такого кабеля в диэлектрике, расположенном между центральным проводником и проводящей оплеткой, возникает электризация, регистрируемая как разность потенциалов между проводниками кабеля. Впервые систему с коаксиальным вибрацибнно-чувствитель- ным кабелем в начале семидесятых годов пошлого века выпустила канадская компания Stellar, а с 1995 года компания Senstar-Stellar серийно выпускает усовершенствованный комплекс Intelli-Flex с цифровым процессором сигналов. Аналогичные комплексы выпускаются и в других странах: Advanced Perimeter Systems, Harper Chalice — в Великобритании, GPS Standard — в Италии и т.д.

Область применения вибрационно-чувствительных систем — охрана объектов, имеющих протяженный периметр со сложным рельефом, а также объектов, на которых затруднено регулярное обслуживание охранной системы, и объектов с периметрами, состоящими из различных типов ограждений (бетонных, металлических, деревянных, сетчатых и др.).

Основные преимущества таких систем: независимость их работы от погодных условий, отсутствие влияния на их работу высоковольтных линий электропередачи; отсутствие электромагнитного излучения системой во внешнюю среду; простота обслуживания, сводящаяся к проведению периодической профилактики системы.

Основной недостаток — невозможность маскировки таких систем, существенно ограничивающая область их применения.

1. Системы с волоконно-оптическими кабелями, принцип действия которых основан на изменении при деформации кабеля его оптических параметров (показателя преломления и др.), что приводит к изменению характеристик прошедшего через волокно излучения. Такие системы в виде ячеистой сетки из оптических кабелей применяются для охраны периметров объектов, имеющих эластичные металлические ограды. Характерными примерами таких систем являются: выпускаемая с 2000 года канадской компанией Senstar-SteUar система IntelliFIBER, основу которой составляет сенсорный кабель, содержащий две оптические жилы в защитной оболочке и прикрепленный непосредственно к ограде сенсор; система SabreFonic, выпускаемая английская компания Remsdaq; система система F-7000-FODS, выпускаемая израильской фирмой TRANS Security Systems and Technology, и др.

Основное преимущество таких систем — сенсорные кабели, входящие в состав системы, не восприимчивы к электромагнитным и радиочастотным помехам, поэтому они достаточно эффективно работают, в особенности при их установке на легкие сетчатые ограды, подвергающиеся значительным деформациям при попытках их преодоления.

1. Радиоволновые системы представляют собой системы, выполненные в виде нескольких (обычно двух) параллельных проводников (кабелей), к которым подключаются передатчик и приемник радиосигналов. Вокруг антенны каждой из таких систем образуется объемная чувствительная зона, диаметр которой зависит от взаимного расположения проводников. Если нарушитель попадает в эту зону, то сигнал на выходе приемника изменяется, и система генерирует сигнал тревоги.

Основное преимущество таких систем — вследствие наличия в системе объемной чувствительности зоны эту систему достаточно сложно обойти или незаметно проникнуть в нее.

Недостаток системы — передатчик и приемник системы обязательно должны находиться в прямой видимости.

Радиоволновые системы производятся рядом компаний мира: канадской компанией Senstar-Stellar — система Perimitrax со специально разработанными активными коаксиальными кабелями; английской компанией Geoquip — радиоволновая система RAFID с двумя параллельными коаксиальными кабелями, выполняющими роль передающей и приемной антенн, и др.

1. Радиолучевые системы представляют собой совокупность устройств, создающих объемные электромагнитные зоны обнаружения. Базовыми устройствами таких систем являются разнесенные на некоторое расстояние друг от друга приемник и передатчик СВЧ сигналов, формирующие зону обнаружения в виде вытянутого эллипсоида вращения. Принцип действия таких систем основан на анализе изменений амплитуды и фазы принимаемого сигнала, возникающих при пересечении нарушителем охранной зоны. Если эти изменения выходят за установленные пределы, выдается сигнал тревоги. Обязательное условие сохранения работоспособности таких систем — наличие прямой видимости между приемником и передатчиком, что достигается только при достаточно ровном профиле поверхности охранной зоны (неровности поверхности не должны превышать ±0,3 м). Используются такие системы для охраны периметров и открытых пространств.

1. Входящие в состав таких систем средства обнаружения пересечения периметра должны быть: универсальными и гибкими, позволяющими не прекращать работу в широком диапазоне условий эксплуатации таких систем в различных климатических условиях; неуязвимыми, то есть исключающими возможность пересечения периметра нарушителем без выдачи сигнала тревоги; невосприимчивыми к электромагнитным индустриальным помехам вблизи охраняемого объекта; визуально и технически замаскированными; надежными и долговечными.
2. Чувствительность таких систем должна быть максимально высокой, чтобы иметь возможность обнаруживать даже самого опытного нарушителя, и в то же время должна обеспечиваться низкая вероятность ложных срабатываний.
3. Эффективность таких систем может быть обеспечена только при их интегрировании с системами видеонаблюдения.
4. Стоимость погонного метра охраны периметра должна быть оптимальной.

Добиться выполнения перечисленных выше требований можно только путем применения современных «интеллектуальных» систем охраны периметра промышленных объектов, позволяющих собирать и централизованно обрабатывать поступающие от сенсорных датчиков типовые сигналы вторжения, дистанционно диагностировать и настраивать эти датчики, а также выполнять целый ряд других функций, связанных с охраной периметра. Центральным звеном таких охранных систем являются оповещатели, два типа которых показаны на 1 и 2.

На 1 показана внутриобъектовая оповещательная система компании Аргус-Спектр (г. Санкт-Петербург), а на 2 — поворотная цветная оповещательная система компании Axis Communications.

Выбор конкретной системы охраны периметра того или иного промышленного объекта является сложной технической задачей, сравнительно легко решаемой лишь в том случае, когда весь периметр охраняемого объекта обнесен надежным и прочным пассивным заграждением из бетона, кирпича или приваренной металлической решетки. В остальных случаях при выборе охранной системы следует учитывать такие факторы, как особенности местности, на которой находится подлежащий охране объект; возможность применения вместо надежных и прочных пассивных заграждений объекта менее прочные заграждения; климатические условия (диапазон температур, вероятность сильного ветра (до 25 м/с), вероятность образования сугробов и их вероятной высоты, обледенение, туман и т.д.); наличие или отсутствие прерываний заграждения для проезда автотранспорта; наличие в непосредственной близости от охраняемого объекта железнодорожных путей, автомагистралей; потребность маскировки системы сигнализации и др.

При выборе системы охраны периметра (кроме перечисленных выше факторов) особое внимание должно быть обращено на требуемую степень защиты охраняемого объекта, зависящую, в первую очередь, от его назначения. Так, степень защиты атомных, тепловых и гидроэлектростанций, нефтегазоперерабатывающих предприятий, аэропортов и других объектов стратегического назначения должна быть исключительно высокой (и потому очень дорогой) — на порядок и даже больше превосходить степень защиты мелких и средних промышленных предприятий, которые могут обойтись намного более простой и потому сравнительно недорогой системой охраны периметра.

Выбор степени защиты конкретного объекта решается индивидуально, и для обоснованного решения этой задачи следует учитывать приведенную в 1 классификацию неподвижных объектов.

Однако ЭТ можно применить не только по прямому назначению, но и для питания любой активной нагрузки, не превышающей по мощности параметры ЭТ. Как правило, эти параметры указаны на корпусе прибора. Например, на выход ЭТ можно включать нагревательный элемент, рассчитанный на напряжение 12 В с током потребления не более 1,5 А или автомобильную лампу накаливания с мощностью 12 Вт. Такой ЭТ способен обеспечить питанием нагрузку мощностью 24 Вт (две однотипные автомобильные лампы). Такую нагрузку можно подключать в кратковременном режиме работы (не превышающем нескольких минут).

Схема подключения нагрузки к промышленному ЭТ для низковольтных галогенных ламп показана на рисунке.

«Интеллектуальные» системы охраны периметра промышленных объектов

Охрана периметра объектов самого разного назначения, особенно таких, как атомные, тепловые и гидроэлектростанции, нефтегазоперерабатывающие предприятия, нефтяные терминалы, аэропорты, склады готовой продукции и др., является важнейшей составной частью обеспечения безопасности этих объектов. Характерной особенностью многих из таких объектов является большая протяженность их периметров, а также необходимость охраны не только внешнего периметра, но и периметров отдельных локальных зон и ответственных центров, находящихся внутри этих объектов. Поэтому, приступая к разработке системы охраны того или иного объекта от проникновения посторонних лиц на его территорию, очень важно выбрать оптимальные средства защиты периметра с учетом особенностей месторасположения защищаемого объекта, требуемой вероятности обнаружения пересечения нарушителем границ защищаемой зоны и целого ряда других факторов.