Анализ устройств радио-охранной сигнализации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.3

Л.В. ЦЫБЕНКО

Омский государственный технический университет

АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ РАДИООХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

При проведение данного анализа были рассмотрены требования к радиоохранным системам, такие как диапазон частот, вид связи, криптостойкость системы, емкость, тип, радиус действия, и в итоге выявлен наиболее благоприятный вариант системы для условий города.

В современных условиях сложной криминогенной обстановки в мире и РФ вопросы обеспечения безопасности населения и промышленных объектов приобретают особую актуальность. Результаты действий злоумышленников (террористов, диверсантов, экстремистов) могут быть непредсказуемы: от хищения имущества до создания чрезвычайной ситуации на объекте (пожар, разрушение, затопление, авария, и т.п.). Для защиты и предотвращения нанесения ущерба устанавливаются различною рода системы безопасности. В сложившейся ситуации одним из способов эффективной борьбы с такими преступлениями является создание технических средств охраны с высокими иммнтостойкимн и криптостойкими характеристиками, которые могут достойно противостоять не только сегодняшним «средствам антиохраны», но и перспективным разработкам криминального мира в этой области. В связи с этим разработаны требования к техническим средствам охраны, которые позволят создавать и применять аппаратуру, обеспечивающую обнаружение проникновения на ранней стадии и одновременно устойчивую к несанкционированным воздействиям в ее работу.

Очевидно, что наиболее практичными, требующими минимальных затрат на монтаж, являются системы, использующие радиоканал. Такие системы но требуют наличия проводных линий и имеют возможность организации охраны, в том числе временной, любых объектов в течение нескольких минут. При этом основными требованиями к таким системам являются помехоустойчивость и защита информации.

Существующие в настоящее время системы радиоохраны имеют следующие характеристики:

• емкость (максимальное количество охраняемых объектов);

■ информативность (количество различных типов сообщений, принимаемых с объекта);

• время реакции на тревожное событие;

• возможность квитирования (подтверждения) пер еда вае мы х сообщен ий;

• возможность самопроверки канала связи;

• помехоустойчивость (стойкость к случайным помехам в эфире);

• криптостойкость;

• радиус действия;

• удобство программного обеспечения для осуществления профессиональной охраны;

• стоимость оборудования.

На вышеперечисленные параметры влияюттакие технические особенности системы как:

• диапазон рабочих частот;

• тин информационного канала (использование выделенных служебных каналов связи или радио-

каналов коллективного пользования, например каналов сотовых телефонных линий).

Поданным характеристикам большинство представленных на рынке систем пультовой радиоохрш ш можно разбить по нескольким группам (категориям), определяющим их параметры и стоимость.

Распространение получили системы, работающие в диапазонах частот26-27 МГц. 140-170 МГц и 430-470 МГц.

Ралиоохранные системы лиапазонаСВ*27МГп.)

Эти системы относятся к самой низкой ценовой категории и обычно имеют самые слабые возможности. Их невысокая стоимость объясняется прос тотой реализации приемопередающих устройств этого частотного диапазона. Теоретически в этом частотном диапазоне можно было бы организовать систему самого высокого уровня, но юридически разрешенная безлицензионная работа на этих частотах любого пользователя делает бессм ы елен пыми попытк и орга-низации серьезной системы. Реально это означает то. ч то сис тему может заблокировать своими сигналами любой радиолюбитель, поскольку в диапазоне СВ все пользователи равны и никто не имеет приоритета. Удел таких систем — охрана дачных участков и приравненных к ним объектов. Желая минимизировать стоимость системы, разработчики обычно максимально упрощают возможности программного обеспечения ПЦО, что в совокупности с вышеизложенным. выводит такие системы из разряда профессиональных. Используемые антенны имеют большой размер и с трудом размещаются в помещение. Этот диапазон не рекомендуется использовать в профессиональных целях.

К данным системам можно отнести - Андромеда (Санкт-Петербург) {1 ]. Око-1 |г. Екатеринбург) (2).

Ъ Р«\ИР0ХРШ1Ь.1^СЩемы диапазона 140- 17Ц МГц

Работа на данной частоте возможна только на лицензионной основе. В настоящее время данный диапазон сильно загружен. Антенны имеют размер примерно 50 - 100см.

К данным системам можно отнести • Андромеда. Дельта (г.Воронеж) [3], Иртыш-ЗРМ (г.Омск)(4], Око-I, Приток(г.Иркутск)|5], Струна-ЗМ (г. Ногинск}|6|. Струна-5(г. Казань) (71.

3. Ралиоохранные системы диапазона 430-470 МГц

Работа на данной частоте возможна только на лицензионной основе. Пока этот диапазон загружен меньше всего. Небольшой размер антенн.

Единственным недостатком в данный момент является более высокая стоимость аппаратуры, что позволяет сократить доступность радиосредств. осуществляющих прослушивание и блокировку канала. Данный диапазон можно рекомендовать к использованию в профессиональных целях.

К данным системам можно отнести - Андромеда, Иртыш-ЗРМ, Око-1, Приток, Струна-5.

4, Радноохранные системы диапазона 433 МГц.

Данный диапазон не требует лицензии. В последнее время начинает использоваться лдя охраны не большого количества объектов. Так как мощность передатчиков мала, то значительно сокращается дальность действия. Можно рекомендовать для частных охранных предприятий.

Системы: Иртыш-ЗРМ, Стрелец (Санкт-Петербург) |3|, Я5-202(МосКВа) |9|.

Одной из важных характеристик является вид связи.

• Системы с односторонней связью

Такие системы (исторически первые профессиональные системы радиоохраны) относятся к системам средней ценовой и качественной категории. Объектовые устройства в такой системе имеют только передатчик сообщений, а на ПЦО имеется только приемник информации. Таким образом, информация распространяется только в одном направлении - от объектов к ПЦО. Сточки зрения минимизации, где стоимости элементов системы -это хорошее решение, однако, оно существенно ущемляет качественные характеристики. Фактически достоинство у таких систем одно - невысокая цена, а недостатков много:

1 Отсутствие квитирования прохождения сигналов (клиент, ставя объект под охрану, не имеет информации о том, что сигнал достиг ПЦО и объект действительно взят под охрану).

2 Невысокая реальная емкость системы.

3. 11изкая криптостойкость.

А. Сложность определения оптимального места расположения передатчика па объекте.

Такие системы пригодны для охраны не очень ответственных объектов (то есть таких объектов, стоимость материальных или иных ценностей на которых лишь не намного превышает стоимость аппаратуры радиоохраны) и не подходят для охраны банков, сберкасс, магазинов с дорогими товарами, коттеджей и т.п.

К данным системам можно отнести - Андромеда, Дельта, Иртыш-ЗРМ, Око-1, Струна-3, ЯБ-202.

• Системы с двухсторонней связью

В системах с двухсторонней связью информация передается в двух направлениях: с объекта на ПЦО и с ПЦО на объект. Такое решение дает сразу несколько дополнительных преимуществ:

• Отпадает необходимость дозванивания до ПЦН для подтверждения иж|юрмации,так как при снятии с охраны или при сдаче иод охрану пользователь получает подтверждение того, что с и гнал до ПЦН дошел и необходимое действие выполнено.

• Появляется возможность оперативно определить оптимальное место установки блока на объекте но максимальному значению принимаемого с Г1ЦН сигнала. При удаленном расположении объекта или при нахождении объекта в зоне частичной радиотени это свойство может быть очень полезным.

• Повышается быстродействие системы за счет упорядоченного (синхронного! взаимодействия всех ее элементов.

• Существенно повышается устойчивость к попыткам несанкционированного взлома.

• Появляется возможность управления элементами объектового оборудования с ПЦО.

Удобство пользователя на объекте при использовании систем с обратным радиоканалом неизмеримо больше, чем при использовании систем только с

прямым каналом. Можно утверждать, что системы с двухсторонней связью являются наиболее совершенными и перспективными.

К данным системам можно отнести - Иртыш-ЗРМ, Око-1, Приток, Стрелец, Струна-5.

Кринтостойкость системы — это стойкость к целенаправленным попыткам взлома и подавления. Здесь потенциальные возможности синхронных и асинхронных систем также различны. В синхронных системах на запрос о работоспособности отвечает только один вполне определенный объект. В принципе. каждый новый запрос можетбытьзакодирован и ответы от объекта должны подтверждать эту кодовую посылку. Подделка сообщения о нормальном состоянии объекта в этом случае будет крайне затруднительна. Здесь система точно знает, в какой момент времени должен произойти ответ и какую кодовую комбинацию он должен содержать. Прием в ожидаемое время посылки с другим кодом означает целенаправленную помеху. В асинхронных системах точное время приема посылок неизвестно, и неизвестно от какого блока эта посылка должна прийти. В таких системах объектовые устройства обычно излучают всегда один и тот же код подтверждения нормального состояния. Этот код легко можетбыть записан и впоследствии воспроизведен ложным передатчиком. Таким образом, кринтостойкость асинхронных систем можно признать неудовлетворительной, а синхронных - достаточной.

Немаловажной характеристикой систем является максимальное количество охраняемых объектов, то есть емкость систем.

Потенциальная емкость системы определяется двумя факторами:

• в статическом режиме (т.е. когда никаких событий на объектах не происходи т) - количеством разрядов, отводимых в кодовой посылке под номер объектового блока. Реально этот показа тель мало что значит, и можетбыть очень большим;

• в динамическом режиме (т.е. в режиме совершения реальных событий на объектах) - пропускной способностью канала связи между объектами и ПЦО;

Этот параметр очень важен, и реально оценить его не так-то просто, поскольку статистические характеристики потока событий на объектах обычно неизвестны и производители систем не приводят таких данных.

Вместе с тем. зная структуру системы: число каналов передачи информации, способ ее синхронизации, скорость передачи информации в канале, способ деления информации на тревожную и текущую, можно оценить ее емкость в реальных условиях.

Наибольшее влияние на реальную емкость системы влияет ее тип: синхронная она или асинхронная.

В синхронных системах все передачи синхронизированы по времени. Таким образом, наложение информации или ее пропуски отсутствуют. ПЦО спрашивает, ему кто-то отвечает. Все посылки могут быть очень короткими по времени и за определенное время можно получить информацию с большого числа объектов.

В асинхронных системах передача, информации с объектов на ПЦО осуществляется в неизвестные для ПЦО моменты времени и возможно наложение во времени посылок от различных объектовых блоков. Если объектов много, то вероятность наложения посылок вопрастает. В наибольшей степени это влияет на прием сигналов контроля состояния объекта, поскольку такие сигналы излучаются объектами

Таблица I

Устройства радиоохранной сигнализации

! (аимеко вание Рабочая частота. МГц Дальность действия Число ofti.cK-roii Тип связи с ПЦН Мощность Цена

Без ретр С ретр 1 сторон. 2-сто-ром. ПЦН' ПО' ОО1

Андромеда 146-17-1 -100-500 27 1(М5км. - 512 + 5 34500 1»-43500 Р 43800р.-10300р. 8900р. 227ООр

Дельта 136-174 15 км 150 12000 + 15 9750р -29500р. Or 3257р

Иргыш-ЗРМ 140-174 430-470 433 15км До 30 16000 + ч- 5 50000 150С0 ЮССр 16000})

Око-1 146-174 440-470 27 3-5 км 10-15 64000 + + 2 20900-24900 1СОСО-30000 3500-10400

Приток 148-174 430-470 5 км + 7200 + 5 35400-39825р. 13275-33925р. 2213-11247

Стрелец 433 1000 м 512 + 10 882.64-4130

Струна-ЗМ 166.7-167.5 6 км - 160 + 1 + 1 19947.09 3909.9 0

Струна-5 146-174 400-470 5 км 10-35 2048 + 5 30500-56350 9500 8811.45-11849, 25

RS-202 433 до 70 км 600 + 10 126000 4480-6440

Примечание: ПЦН - пульт центрального наблюдения: по! • программное обеспечение: ОО'- объектовое оборудование.

периодически пне зависимости оттого, происходит па них тревога или нет.

Для организации синхронных систем требуется обратный радиоканал, т.е. и Г1ЦО и объектовые устройства должны иметь как приемник, так и передатчик (полный радиотракт). Естественно, стоимость оборудования при этом существенно возрастает.

Статическая емкость систем: Андромеда 14096 объектов), Дельта (емкость 12000 объектов), Иртыш-ЗРМ (емкость 16000 объектов), Око (емкость 64000 объектов), Приток (7200 объектов), Стрелец (емкость 512 объектов), Струиа-ЗМ (емкость 160 объектов), Струна-5 (емкость 2048 объектов), RS-202 (емкость 600 объектов).

На самом деле этот параметр характеризует всего лишь число разрядов, отводимых в радиопосылкедля кодирования номера объекта и возможность отображения свойств этого объекта на дисплее ПЦО. То еегь, в принципе, мы можем ввести в систему столько объектов и отображать их состояние, но при условии, что передача информации с одного объекта не блокирует прохождение информации с другого. Проблема наложений сообщений особенно остро возникает в системах с односторонним асинхронным обменом (Андромеда, Струна-ЗМ и др.)

Радиус действия

Данную характеристику можно разделить на несколько подгрупп:

- дальность действия меньше 10 км без ретранслятора Око (3 - 5 км), Приток (5 км). Стрелец ( 1000м), Струна-ЗМ |6 км), Струна-5 (5 км);

- дальность действия больше 10 км без ретранслятора Андромеда ( 10 -15 км). Дельта - 15 км, Иртыш-ЗРМ (до 30 км), RS-202{По 70 км);

- дальность действия больше 10 км с ретранслятором (ретрансля тор используются в тех случаях, когда прием информации от объектовых устройств непосредственно на Центральный пульт затруднен или невозможен, вследствие большой удаленности

объектов, сложного рельефа местности или других причин).

Дельта- 150км, Око( 10— 15км).Сгруна-5(10-15 км).

В таблице 1 представлены основные технические характеристики радиоохранных систем, получившие, в последние годы, наибольшее распространение.

В настоящее время для охраны объектов в городах нужны систем),], охватывающие большое количество объектов, работающие на большое расстояние, с наиболее «защищенными» от прослушивания и блокировки канала частотных диапазонах, таких как 140-174 МГц и 430-470 МГц, и еще, не маловажным критерием, является вид связи с ПЦО (двухсторонняя связь). Таким образом, к данным системам, в наибольшей степени, подходят радиоохранные системы «Иртыш-ЗРМ», «Око-1». «Приток», «Струна-5» которые имеют наилучшие показатели, относительно других систем.

Безусловно, каждая из перечисленных систем имеет свои плюсы и минусы, но самое главное при выборе системы это то, что она должна подбираться индивидуально для конкретного случая, учитывая все внешние факторы (особенности местности и т.п.)

Библиографический список

1. Шр://спог<1 ги

2. Ьир://уп*»г.0к0"ек ги

3 www.mcgalux.vrn.ru

4.1шр:/Лл*™г. intecs.ru

5. Ьир:/7-лл«л\\ я г, к га' ги

6. http://www.nicohrana.ru

7. http://www.inteyralplusi.ru

8 http://www.argus-spectr.ru

9. http://www.altonika.ru

ЦЫБЕНКО Лариса Викторовна, инженер ООО НТК «Интекс», г. Омск.

Статья поступила в редакцию 12.12.06 г. © ЦыбснкоЛ.В.