CC BY
246
ФЕдяев1 леонид Сергеевич
комбинирование средств охраны периметра протяженных объектов и государственной границы
На основе исследований в статье показано, что комбинирование растровых устройств оптико-электронных преобразователей различных электромагнитных диапазонов повышает, обнаружительные и опознавательные возможности систем, охраны, объектов.
Ключевые слова: обнаружение, опознание, комбинирование растров, совмещение растров, охрана объектов.
In the article on the basis of researches there is presented, that integration, of the raster-scan. devices of the electro-optical converters with, different electromagnetic range increases detection and identification possibilities of the security systems.
Keywords: detection, identification, raster-scan. integration, color registration, object security.
Важные объекты, в том числе и объекты Вооруженных Сил, должны обеспечить составляющим элементам войсковой техники надежность, живучесть, экологическую безопасность, жизнеспособность и боевую устойчивость, а это значит, что упомянутые элементы должны быть неуязвимы, чтобы им не был причинен ущерб, чтобы вероятность их утраты до момента утилизации (или применения по назначению) была нулевой (близкой к нулевой).
Надежность — это свойство изделия выполнять заданные функции до момента утилизации. На этапе хранения это, прежде всего, сохраняемость (сохранность).
Сохраняемость (сохранность) — это свойство объекта (изделия, конструкции) сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ре-
монтопригодности в течение и после хранения, а также транспортировки. Очевидно, что сохраняемость обеспечивается, в первую очередь, созданием правильных атмосферно-температурных условий хранения, а сохранность обеспечивается, прежде всего, созданием и использованием надежной охраны.
Сегодня склады, арсеналы, базы нужно охранять как от различного рода посторонних нарушителей, так и от лиц, входящих в состав подразделений собственной охраны.
Зон безопасности с последовательным повышением степени сохранности охраняемого объекта может быть до шести. Но две первые зоны (периметр территории и периметр здания) есть на любом объекте.
Вследствие расширения применения технико-технологических охранных
систем вместо увеличения состава ох-ранников-военнослужащих повышаются тактико-технические требования к охранным системам и, в первую очередь, обнаружительные и опознавательные показатели.
Здесь по обнаружительно-опознава-тельным параметрам выше (надежнее) других становятся комбинированные средства обнаружения-опознания (в пространстве, по спектральному частотному диапазону и пр.). Такие комбинированные средства охраны представлены в настоящей статье. Комбинированное средство [1] использует магнитометрический и сейсмический каналы, средство [2] — вибрационный и радиолучевой каналы, средство [3] — емкостной принцип и вибрационный канал. По сути это раз-нодиапазанные (разноспектрозональные) системы обнаружения-опозна-
' — ОАО «НПК «Дедал», первый заместитель директора.
ния, и случай двух различных каналов обнаружения-опознания рассмотрен автором [4] с учетом основополагающих работ по охранно-защитным технологиям [5, 6].
Комбинированное средство охраны периметра наземного объекта [1]
Это изделие относится к техническим средствам охраны периметров объектов и может быть использовано для физической защиты и сигнализационного блокирования периметров объектов и протяженных рубежей на равнинной и пересеченной местности, участков границы и т.д. [1].
Функционирование комбинированного средства охраны периметра объекта основано на создании каждым средством обнаружения зоны (зон) обнаружения, при пересечении которых нарушителем или группой нарушителей в систему сбора и обработки информации выдается сигнал срабатывания. Радиолучевое средство обнаружения создает зону обнаружения между предупредительным и решетчатым заграждением, в зоне отчуждения в вертикальной плоскости от верхней части решетчатого заграждения до уровня земли. Ширина зоны обнаружения 5 — 6 м. Вибрационное средство обнаружения создает зону обнаружения на решетчатом заграждении. Предупредительное заграждение защищает от случайного, непреднамеренного пересечения людьми и животными зоны обнаружения радиолу-чевого средства обнаружения. Инженерное заградительное препятствие обеспечивает физическую задержку нарушителя, преодолевшего решетчатое заграждение, до прибытия сил реагирования.
Общими признаками средства [1] с аналогичными средствами следует считать наличие предупредительного заграждения, решетчатого заграждения, вибрационного средства обнаружения, устройства телевизионного контроля, шкафа участкового, кабельных сетей электропитания и связи, инженерного заградительного препятствия. И к недостаткам их относятся:
♦ низкая сигнализационная надежность вследствие использования ра-диолучевого средства обнаружения
в качестве первого сигнализационного рубежа;
♦ невозможность обнаружения у нарушителя ферромагнитных предметов (оружие, инструменты и т.п.);
♦ регистрация только пересечения нарушителем зоны обнаружения без определения направления его движения;
♦ демаскирование рубежа охраны, т.к. радиолучевое средство является активным средством обнаружения нарушителя.
Очень важно создать комбинированное средство охраны периметров объектов, в котором были бы устранены указанные выше недостатки, т.е. повысить сигнализационную надежность, обеспечить обнаружение у нарушителя ферромагнитных предметов (оружия, инструментов и т.п.), обеспечить определение направления движения нарушителя на первом рубеже охраны, а также скрытое (маскируемое) сигнализационное блокирование первого рубежа охраны.
Такая задача решается, если комбинированное средство охраны периметра объекта дополнительно оснащено сей-смомагнитометрическим устройством для охранной сигнализации.
Между совокупностью существенных признаков описываемого комбинированного средства [1] и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Ее можно описать таким образом.
Л Оснащение первого сигнализационного рубежа комбинированного средства охраны периметра объекта сейсмомагнитометрическим устройством, обладающим повышенной функциональной и тактической надежностью, обеспечивает более высокую сигнализационную надежность по сравнению с устройством-прототипом. Это устройство работоспособно в условиях воздействия промышленных радиопомех, линий электропередач, гроз и устойчиво к влиянию средств противодействия. Изолированные медные проводники кабельного чувствительного элемента 1 (рис. 1) соединены последовательно, образуя распределенную индукционную катушку из десяти витков. Образованная таким образом катушка является магнитометрическим датчиком и вытянута вдоль участка охраны в виде длинной «восьмерки», что позво-
ляет в десятки раз уменьшить (скомпенсировать) внешние электромагнитные помехи от удаленных источников (с малым пространственным градиентом). Полезные сигналы в отличие от помех практически не ослабляются из-за близкого расстояния от петли до ферромагнитных предметов, перемещаемых в контролируемой зоне обнаружения. Датчик помех обеспечивает отстройку устройства от электромагнитных полей природного (грозы) и промышленного происхождения, увеличивая помехоустойчивость средства. Аппаратура устройства не требует регулировки в процессе эксплуатации. ^2 Магнитометрический канал сей-смомагнитометрического устройства обеспечивает обнаружение у нарушителя ферромагнитных предметов (оружие, инструменты и т.п.). Нарушитель обнаруживается по вносимым им изменениям в существующее магнитное поле Земли, которые регистрируются в зоне обнаружения с помощью кабельного чувствительного элемента, размещенного в грунте. Кабельный чувствительный элемент устройства сконфигурирован таким образом, что его проводники образуют пространственно распределенную индукционную петлю, чувствительную к вызванному нарушителем изменению магнитного потока, которое по принципу электромагнитной индукции преобразуется в сигнал напряжения.
^3 Сейсмический канал сейсмомагни-тометрического устройства обеспечивает определение направления движения нарушителя через рубеж охраны. Устройство содержит кабельный чувствительный элемент в виде трех сегментов кабеля специальной конструкции, расположенных в грунте в одной плоскости на равном расстоянии друг от друга вдоль охраняемого рубежа, внешние и экранирующие проводники которых образуют три распределенных сейсмических датчика. Анализ временной последовательности сигналов сейсмических датчиков при пересечении нарушителем зоны обнаружения устройства позволяет определить направление перемещения нарушителя. ^4 Сейсмомагнитометрическое устройство обеспечивает скрытное (маскируемое) сигнализационное блокирование первого рубежа охраны за счет того, что оно является пассивным средством
Рис. 1. Сечение комбинированного средства охраны периметра наземного объекта (Патент РФ № 68835):
1 - кабельный чувствительный элемент сейсмомагнитометрического устройства; 2 - соединительный кабель блока усилителей с кабельным чувствительным элементом сейсмомагнитометрического устройства;
3 - сетчатое полотно предупредительного заграждения; 4 - стойка предупредительного заграждения;
5 - кабель электропитания телекамеры и прожектора; 6 - кабельный чувствительный элемент вибрационного средства обнаружения; 7 - зона отчуждения; 8 - телекамера; 9 - стойка решетчатого заграждения вибрационного средства обнаружения; 10 - соединительный кабель блока обработки с чувствительным элементом вибрационного средства обнаружения; 11 - секция решетчатого заграждения вибрационного средства обнаружения; 12 - кабель связи телекамеры с периферийным контроллером;
13 - кронштейны для крепления силового и слаботочного коробов; 14 - силовой короб; 15 - слаботочный короб; 16 - магистральный кабель связи периферийного контроллера с системой сбора и обработки информации;
17 - кабель дистанционного электропитания; 18 - стойка для крепления шкафа участкового; 19 - блок усилителей сейсмомагнитометрического устройства для охранной сигнализации; 20 - прожектор; 21 - шкаф участковый; 22 - кабель связи блока электронного сейсмомагнитометрического устройства для охранной сигнализации с периферийным контроллером; 23 - блок электронный сейсмомагнитометрического устройства для охранной сигнализации; 24 - контейнер; 25 - периферийный контроллер; 26 - кронштейн инженерного заградительного препятствия; 27 - кабель связи блока обработки вибрационного средства обнаружения с периферийным контроллером; 28 - блок обработки вибрационного средства обнаружения; 29 - спиральные барьеры безопасности инженерного заградительного препятствия; 30 - кабель связи блока усилителей с блоком электронным сейсмомагнитометрического устройства для охранной сигнализации; 31 - сетчатое полотно инженерного заградительного препятствия; 32 - стойка инженерного заградительного препятствия
обнаружения, а его кабельный чувствительный элемент, блок усилителей и блок электронный размещаются под поверхностью земли.
Таким образом, устройство имеет повышенную сигнализационную надежность средства охраны периметра объекта, обнаруживает у нарушителя ферромагнитные предметы (оружие, инструменты и т.п.), определяет направление движения нарушителя на первом рубеже охраны, обеспечивает скрытное (маскируемое) сигнализационное блокирование первого рубежа охраны. Техническая сущность и принцип действия средства поясняются на рис. 1. Комбинированное средство охраны периметра объекта [І] состоит из: предупредительного заграждения, предназначенного для защиты от случайного (непреднамеренного) пересечения людьми и животными зоны обнаружения сейсмомагнитометрического устройства; сейсмомагнитометриче-ского устройства для организации скрытного (в грунт) сигнализационного блокирования сухопутного рубежа охраны длиной 20 — 500 м; вибрационного средства обнаружения для организации сигнализационного блокирования сухопутного рубежа охраны длиной 5 — 500 м и физической задержки нарушителя; устройства телевизионного контроля для передачи видеоинформации с тревожного участка; шкафа участкового для защиты от воздействий и механических повреждений аппаратуры средств обнаружения; кабельных сетей электропитания и связи; инженерного заградительного препятствия для физической задержки нарушителя до прибытия сил реагирования. Комбинированное средство охраны периметра объекта используется следующим образом. Организуется круглосуточное дежурство сменных операторов за пультом управления системы сбора и обработки информации. Функционирование комбинированного средства охраны основано на образовании сейсмомагнитометрическим устройством и вибрационным средством обнаружения зон обнаружения, при пересечении которых нарушителем или группой нарушителей в систему сбора и обработки информации выдается сигнал срабатывания. Сейсмомагнитометрическое устройство создает зону обнаружения меж-
ду предупредительным и решетчатым заграждением вибрационного средства обнаружения в зоне отчуждения 7 (рис. 1). Вибрационное средство обнаружения создает зону обнаружения на решетчатых секциях ІІ заграждения. После преодоления предупредительного заграждения нарушитель попадает в зону обнаружения сейсмомагни-тометрического устройства.
При пересечении зоны обнаружения сейсмомагнитометрического устройства человеком, не имеющим при себе ферромагнитных предметов, вибрации грунта передаются трем сегментам кабельного чувствительного элемента І и вызывают появление электрических сигналов (вследствие трибоэлектрического эффекта) на их выходах. Электрические сигналы, поступающие с сегментов кабельного чувствительного элемента І в блок усилителей І9, усиливаются, фильтруются и передаются по кабелю связи 30 в блок электронный 23. Блок электронный 23 определяет максимальные по модулю сигналы с каждого сегмента кабельного чувствительного элемента І , формирует временную последовательность их отсчетов, ставит в соответствие этой последовательности направление предполагаемого перемещения («от нас» или «к нам») и выдает сигнал в периферийный контроллер 25 в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле соответственно на своем первом или втором выходах. Сигнал срабатывания сейсмического канала сейсмомагнито-метрического устройства от периферийного контроллера 25 поступает по магистральному кабелю Іб в систему сбора и обработки информации.
При пересечении зоны обнаружения сейсмомагнитометрического устройства человеком, имеющим при себе ферромагнитные предметы, в существующее магнитное поле Земли вносятся локальные изменения магнитного потока, которые по принципу электромагнитной индукции преобразуются в магнитометрическом датчике кабельного чувствительного элемента І в сигналы напряжения. Эти сигналы вместе с сигналами сейсмического датчика кабельного чувствительного элемента І поступают в блок усилителей І9. Электрические сигналы, поступающие с магнитометрического и сейсмического датчиков чувствительного эле-
мента І в блок усилителей І9, усиливаются, фильтруются и передаются по кабелю связи 3О в блок электронный 23, в котором обрабатываются блоком электронным 23 таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками устранить помехи и выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя. Блок электронный 23 формирует сигналы срабатывания магнитометрического и сейсмического датчиков чувствительного элемента І и выдает их в периферийный контроллер 25 в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигналы срабатывания сейсмомагнитометри-ческого устройства от периферийного контроллера 25 поступают по магистральному кабелю Іб в систему сбора и обработки информации.
При появлении сигналов срабатывания от сейсмомагнитометрического устройства одновременно телекамера S передает видеоинформацию с тревожного участка в систему сбора и обработки информации, что позволяет оператору системы объективно оценить тревожную ситуацию.
При попытке перелаза через решетчатую секцию ІІ при деформации или разрушении ее полотна нарушителем деформация и вибрации решетчатой секции ІІ передаются кабельному чувствительному элементу б вибрационного средства обнаружения. Деформация и вибрация кабельного чувствительного элемента б вызывают появление электрических сигналов (вследствие трибоэлектрического эффекта) на его выходе. Электрические сигналы, поступающие с кабельного чувствительного элемента б по соединительному кабелю ІО в блок обработки 2S, усиливаются, фильтруются и обрабатываются блоком обработки 2S таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя на решетчатое заграждение. Блок обработки 2S выдает сигнал срабатывания по кабелю связи 27 в периферийный контроллер 25 в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигнал срабатывания вибрационного средства обнаружения от периферийного контроллера 25 поступает по магистральному кабелю Іб в систему сбора и обработки информации.
Комбинированное средство охраны периметра объекта [1] отличается тем, что оно оснащено с внешней стороны предупредительным заграждением в виде однорядного сетчатого забора на металлических несущих стойках, установленных в грунте, а с внутренней стороны — инженерным заградительным препятствием в виде однорядного сетчатого забора с козырьком на металлических стойках, установленных в грунте, снабженного четырьмя рядами спирального барьера безопасности из армированной колючей ленты. Прозрачность сетчатых и решетчатых заграждений обеспечивает возможность просмотра подступов к охраняемой зоне с территории объекта и применения оружия для отражения внешнего нападения.
Средство позволяет задержать нарушителя на время, достаточное для прибытия сил реагирования к месту нарушения на периметрах объектов большой протяженности.
Комбинированное средство охраны периметров объектов [2]
Функционирование этого средства основано на образовании каждым средством обнаружения зон обнаружения, при пересечении которых нарушителем или группой нарушителей в систему сбора и обработки информации выдается сигнал срабатывания: вибрационное средство обнаружения создает зону обнаружения на сетчатом заграждении, размещенном в верхней части железобетонного забора; радиолучевое средство обнаружения создает зону обнаружения от верхней части заграждения до поверхности земли в целях предотвращения преодоления заграждения сверху или осуществления подкопа под железобетонным забором; ширина зоны обнаружения 5 — 6 м.
Техническая сущность и принцип действия описываемого средства поясняются рис. 2, на котором изображено сечение комбинированного средства охраны.
Используют комбинированное средство охраны [2] следующим образом: подключают комбинированное средство обнаружения к системе сбора и обработки информации и организуют
круглосуточное дежурство сменных операторов за пультом управления системы.
После преодоления предупредительного заграждения нарушитель попадает в зону обнаружения (отчуждения) радиолучевого средства обнаружения (рис. 2). Пересечение человеком зоны обнаружения радиолучевого средства вызывает модуляцию СВЧ-сигнала на входе приемного блока 3. Приемный блок 3 радиолучевого средства обнаружения анализирует амлитудные и временные характеристики принятого сигнала и в случае их соответствия заложенной в алгоритме обработки модели нарушителя формирует сигнал срабатывания и выдает его по кабелю связи 13 в периферийный контроллер 21 в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигнал срабатывания радиолучевого средства обнаружения от периферийного контроллера 21 поступает по магистральному кабелю 17 в систему сбора и обработки информации.
При попытке перелаза через решетчатую секцию 11 и деформации или разрушении ее полотна нарушителем сигналы деформации и вибрации решетчатой секции 11 передаются кабельному чувствительному элементу 6 вибрационного средства обнаружения. Деформация и вибрация кабельного чувствительного элемента 6 вызывают появление электрических сигналов (вследствие трибоэлектрического эффекта) на его выходе. Электрические сигналы, поступающие с кабельного чувствительного элемента 6 по соединительному кабелю 10 в блок обработки 25, усиливаются, фильтруются и обрабатываются блоком обработки 25 таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя на решетчатое заграждение. Блок обработки 25 выдает сигнал срабатывания по кабелю связи 24 в периферийный контроллер 21 в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигнал срабатывания вибрационного средства обнаружения от периферийного контроллера 21 поступает по магистральному кабелю 17 в систему сбора и обработки информации. При появлении сигнала срабатывания от комбинированного средства обнаружения устройство телевизион-
ного контроля передает видеоинформацию с тревожного участка в систему сбора и обработки информации, что позволяет оператору системы объективно оценить тревожную ситуацию.
Комбинированное средство обнаружения [3]
Это средство относится к техническим средствам охраны периметров объектов, в частности, к комбинированным средствам обнаружения, состоящим из двух и более средств обнаружения, основанных на разных физических принципах действия, и может быть использовано для сигнализационного блокирования периметров объектов и протяженных рубежей охраны на равнинной и пересеченной местности. Здесь [3] двухрубежный комплекс охранной сигнализации состоит из двух средств обнаружения, основанных на разных физических принципах действия, где в качестве первого рубежа используется средство обнаружения емкостного принципа действия, а в качестве второго рубежа — средство обнаружения вибрационного принципа действия.
Средство обнаружения емкостного принципа действия обеспечивает сигнализационное блокирование верхней части ограждений, выполненных из бетона или кирпича, созданием рубежа охраны в виде металлического заграждения, являющегося чувствительным элементом. Такое средство выдает сигнал срабатывания в случае попытки преодоления заграждения при перелазе через его верх, с касанием чувствительного элемента руками (в том числе в перчатках или рукавицах), а также с замыканием чувствительного элемента на землю. В качестве чувствительного элемента используется полотно сетчатого заграждения. Конструктивно заграждение представляет собой однорядное металлическое сетчатое полотно, закрепленное на металлических стойках, вертикально установленных на бетонном или кирпичном ограждении. Полотно заграждения электрически изолировано от металлических стоек. Заграждение монтируется в виде отдельных участков, электрически изолированных друг от друга. Каждый участок разделен в центре на два фланга, также электрически изолиро-
Рис. 2. Сечение комбинированного средства охраны периметра объекта (патент РФ №68157) [2]: 1 - сетчатое полотно предупредительного заграждения; 2 - стойка предупредительного заграждения; 3 - приемный блок радиолучевого средства обнаружения; 4 - кронштейн для крепления приемного блока радиолучевого средства обнаружения; 5 - кабель электропитания телекамеры и прожектора; 6 - кабельный чувствительный элемент вибрационного средства обнаружения; 7 - зона отчуждения; 8 - телекамера; 9 - стойка решетчатого заграждения комбинированного средства обнаружения; 10 - соединительный кабель блока обработки с чувствительным элементом вибрационного средства обнаружения; 11 - секция решетчатого заграждения комбинированного средства обнаружения; 12 - кабель связи телекамеры с периферийным контроллером; 13 - кабель связи приемного блока радиолучевого средства обнаружения с периферийным контроллером; 14 - кронштейны для крепления силового и слаботочного коробов; 15 - силовой короб; 16 - слаботочный короб; 17 - магистральный кабель связи комбинированного средства обнаружения с системой сбора и обработки информации; 18 - стойка для крепления шкафа участкового; 19 - прожектор; 20 - шкаф участковый; 21 - периферийный контроллер; 22 - кронштейн инженерного заградительного препятствия; 23 - блок питания радиолучевого средства обнаружения; 24 - кабель связи блока обработки вибрационного средства обнаружения с периферийным контроллером; 25 - блок обработки вибрационного средства обнаружения; 26 - спиральные барьеры безопасности инженерного заградительного препятствия; 27 - кабель электропитания приемного блока радиолучевого средства обнаружения; 28 - кабель дистанционного электропитания комбинированного средства обнаружения; 29 - сетчатое полотно инженерного заградительного препятствия; 30 - стойка инженерного заградительного препятствия
ванных друг от друга. Чувствительные элементы флангов представляют собой распределенные емкости относительно земли.
Принцип работы емкостного средства обнаружения основан на регистрации изменения электрической емкости чувствительного элемента фланга относительно земли. В дежурном режиме измерительная схема емкостного средства обнаружения находится в сбалансированном состоянии. Как только нарушитель попытается преодолеть заграждение на одном из флангов с касанием чувствительного элемента руками или с замыканием его на землю, это приведет к изменению электрических параметров чувствительного элемента этого фланга и, как следствие, к раз-балансировке измерительной схемы и появлению сигнала срабатывания на выходе электронного блока. Электронный блок обеспечивает обработку по определенному алгоритму электрических сигналов, поступающих на его входы с двух чувствительных элементов, представляющих собой левый и правый фланги сигнализационного заграждения, формирование выходного сигнала срабатывания и выдачу его в систему сбора и обработки информации или в приемно-контрольную аппаратуру [2, 3].
Средство обнаружения вибрационного принципа действия обеспечивает сигнализационное блокирование заграждений, выполненных из металлической сетки или решетки. На сетке (или решетке) жестко закреплен протяженный кабельный чувствительный элемент. При преодолении нарушителем заграждения (сетки или решетки) кабельный элемент колеблется вместе с заграждением. Механические колебания преобразуются в электрические сигналы, которые поступают в электронный блок, обеспечивающий обработку этих сигналов по определенному алгоритму, формирование выходного сигнала срабатывания и выдачу его в систему сбора и обработки информации (или в приемно-контрольную аппаратуру).
Конструктивно сигнализационное заграждение представляет собой однорядный сетчатый или решетчатый забор на устанавливаемых в грунте металлических стойках, оборудованный кабельными чувствительными элемен-
тами. Крепление кабельных чувствительных элементов к полотну заграждения осуществляется с помощью светоустойчивых пластиковых стяжек. Для обеспечения противоподкопных свойств средства обнаружения полотно заграждения заглублено в грунт. Сигнализационное заграждение является физическим препятствием проникновению нарушителя на охраняемый объект и обеспечивает передачу вибрации его полотна, возникающей при попытке подкопа под заграждение, разрушения полотна заграждения перекусыванием (перепиливанием) или перелазе нарушителя через заграждение, на кабельные чувствительные элементы.
Кабельный чувствительный элемент состоит из отрезка трибоэлектрического кабеля и обеспечивает преобразование механических колебаний полотна заграждения в электрические сигналы за счет трибоэлектрического эффекта, возникающего при контакте поясной изоляции кабеля с металлическими проводниками. При деформации или вибрации кабеля между его токопроводящими жилами и экраном возникают электрические сигналы, частотно-временная селекция которых позволяет выделить составляющие сигнала, характерные только для человека при преодолении заграждения. Использование двух кабельных чувствительных элементов позволяет повысить помехоустойчивость изделия за счет вычитания синфазных помех с этих элементов на входе электронного блока.
Задачей изделия [3] является создание комбинированного средства обнаружения, в котором было бы снижено энергопотребление, улучшены массогабаритные характеристики и повышена надежность работы комбинированного средства обнаружения. Поставленная задача решается благодаря тому, что в комбинированном средстве обнаружения, содержащем емкостное и вибрационное средства обнаружения, предусмотрено следующее отличие — входящие в него средства обнаружения и их кабельные сети конструктивно размещены на одном заграждении, причем емкостное средство обнаружения расположено над вибрационным средством обнаружения.
Реализация устройства [3] позволяет снизить энергопотребление комбинированного средства обнаружения за счет сокращения длины кабельных сетей, повысить надежность работы комбинированного средства обнаружения, снизить стоимость оборудования и затраты на строительные и монтажные работы.
Техническая сущность и принцип действия устройства [3] поясняются на рис. 3, где показано сечение двухрубежного участка охраны. Оно состоит из емкостного средства обнаружения, вибрационного средства обнаружения, шкафа участкового и кабельных сетей электропитания и связи. Емкостное средство обнаружения состоит из электронного блока 21 и чувствительного элемента 3. Электронный блок 21 выполнен на базе унифицированного металлического корпуса в виде съемного блока с кронштейном, с помощью которого он устанавливается на перфорированной рейке внутри шкафа участкового 17 для защиты от атмосферных воздействий и механических повреждений. Внутри корпуса электронного блока 21 расположены: измерительный мостовой трансформатор, усилители, регулятор чувствительности, синхронные детекторы реактивного и активного каналов, фильтры, сумматор, пороговое устройство, формирователь выходного сигнала и выходное устройство. Чувствительный элемент 3 состоит из сварного оцинкованного решетчатого полотна, закрепленного на изоляторах 1. Чувствительный элемент 3 монтируется в виде отдельных участков длиной до 250 м, электрически изолированных друг от друга. Каждый участок разделен в центре на два фланга, также электрически изолированных друг от друга. Подключение электронного блока 21 к чувствительному элементу 3 осуществляется с помощью соединительного кабеля 11 , к проводнику нулевого потенциала — с помощью соединительного кабеля 12, к периферийному контроллеру 18 — с помощью кабеля связи 19. Вибрационное средство обнаружения состоит из электронного блока 23 и сигнализационного заграждения. Электронный блок выполнен на базе унифицированного металлического корпуса в виде съемного блока с кронштейном, с помощью которого он
Рис. 3. Сечение двухрубежного участка охраны нового комбинированного средства обнаружения (Патент РФ № 80049) [3]: 1 - изолятор емкостного средства обнаружения; 2 - стойка емкостного средства обнаружения;
3 - чувствительный элемент емкостного средства обнаружения; 4 - проводник нулевого потенциала емкостного средства обнаружения; 6 - контрольно-следовая полоса; 7 - кабельный чувствительный элемент вибрационного средства обнаружения; 8 - стойка вибрационного средства обнаружения; 9 - полотно сигнализационного заграждения вибрационного средства обнаружения; 10 - соединительный кабель электронного блока с чувствительным элементом вибрационного средства обнаружения; 11 - соединительный кабель электронного блока с антенным полотном емкостного средства обнаружения; 12 - соединительный кабель электронного блока с проводником нулевого потенциала емкостного средства обнаружения; 13 - кронштейны для крепления силового и слаботочного коробов; 14 - силовой короб; 15 - слаботочный короб; 16 - магистральный кабель связи периферийного контроллера с системой сбора и обработки информации; 17 - шкаф участковый; 18 - периферийный контроллер; 19 - кабель связи электронного блока емкостного средства обнаружения с периферийным контроллером электропитания; 20 - кабель дистанционного электропитания комбинированного средства обнаружения; 21 - электронный блок емкостного средства обнаружения; 22 - кабель связи электронного блока вибрационного средства обнаружения с периферийным контроллером; 23 - электронный блок вибрационного средства обнаружения; 24 - стойка шкафа участкового
7
Рис. 4. Внешний вид участка охраны нового комбинированного средства обнаружения: 1 - изолятор емкостного средства обнаружения;
2 - стойка емкостного средства обнаружения; 3 - чувствительный элемент емкостного средства обнаружения; 4 - проводник нулевого потенциала емкостного средства обнаружения; 7 - кабельный чувствительный элемент вибрационного средства обнаружения; 8 - стойка вибрационного средства обнаружения; 9 - полотно сигнализационного заграждения вибрационного
средства обнаружения
устанавливается на перфорированной рейке внутри шкафа участкового 17 для защиты от атмосферных воздействий и механических повреждений. Внутри корпуса электронного блока расположены: зарядочувствительный усилитель, фильтры, процессор и исполнительное устройство на основе твердотельного реле. Сигнализационное заграждение является специальным инженерным сооружением и представляет собой однорядный решетчатый забор из полотна 9, закрепляемого на металлических стойках 8 из труб прямоугольного сечения, устанавливаемых в грунте на расстоянии 2,5 м друг от друга, и оборудован кабельными чувствительными элементами 7. Чувствительный элемент состоит из двух трибоэлектрических кабелей. Использование двух кабелей позволяет повысить помехоустойчивость за счет вычитания синфазных помех на входе электронного блока 23. Крепление чувствительного элемента к полотну сигнализационного заграждения 9 осуществляется с помощью светоустойчивых пластиковых стяжек.
Подключение электронного блока 23 к чувствительному элементу 7 осуществляется с помощью соединительных кабелей 10, к периферийному контроллеру 18 — с помощью кабеля связи 19.
Шкаф участковый 17 представляет собой металлический шкаф с дверцей, внутри которого горизонтально установлены перфорированные рейки для крепления периферийного контроллера 18 и электронных блоков 21 и 23.
Кабельные сети электропитания и связи размещаются в металлических оцинкованных коробах 14 и 15. Магистральный кабель связи 16 периферийного контроллера 18 с системой сбора и обработки информации располагается в слаботочном коробе 15. Кабель дистанционного электропитания 20 комбинированного средства обнаружения располагается в силовом коробе 14. Короба 14 и 15 оснащены термокомпенсаторами для компенсации температурных воздействий окружающей среды. Используется комбинированное средство обнаружения так. После подключения его к системе сбора и
обработки информации организуется круглосуточное дежурство сменных операторов за пультом управления системы.
Емкостное средство обнаружения создает зону обнаружения на чувствительном элементе 3. При попытке преодоления заграждения на одном из флангов перелазом через его верх с касанием чувствительного элемента 3 руками (в том числе в перчатках
или рукавицах), а также с замыканием чувствительного элемента 3 на землю, изменяется его электрическая емкость относительно земли. Изменение электрической емкости приводит к разбалансировке измерительного мостового трансформатора и при превышении установленного порога электронный блок 21 выдает сигнал срабатывания в систему сбора и обработки информации.
Вибрационное средство обнаружения создает зону обнаружения на полотне 9 сигнализационного заграждения. При деформации или разрушении полотна 9 нарушителем, деформация и вибрация полотна 9 передаются кабельному чувствительному элементу 7 вибрационного средства обнаружения. Деформация и вибрация кабельного чувствительного элемента 7 вызывают появление электрических сигналов (вследствие трибоэлектрического эффекта) на его выходе. Электрические сигналы,
поступающие с кабельного чувствительного элемента 7 по соединительному кабелю 10 в электронный блок 23, усиливаются, фильтруются и обрабатываются электронным блоком таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя на полотно 9 сигнализационного заграждения. Электронный блок 23 выдает сигнал срабатывания по кабелю связи 22 в периферийный контроллер 18 в виде размыкания нормально замкнутых
контактов реле. Сигнал срабатывания вибрационного средства обнаружения от периферийного контроллера
18 поступает по магистральному кабелю 16 в систему сбора и обработки информации.
На рис. 4 представлен участок периметра объекта, оборудованного комбинированным средством обнаружения [3].
ОАО «НПК «Дедал» поставило комбинированные устройства охраны объектам ФСБ, Министерства обороны и др.
[7, 8] ■
Литература
1. Максимов В.С., Федяев Л.С., Федяев Ю.С. Комбинированное средство охраны, периметров объектов. Патент, на полезную модель № 66835 от 27.09.07.
2. Федяев Л.С., Максимов В.С. и др. Комбинированное средство охраны, периметров объектов. Патент, на полезную модель № 68157 от. 10.10.07.
3. Максимов В.С., Федяев С.Л., Федяев Ю.С. Комбинированное средство обнаружения. Патент, на полезную модель № 80049 от. 25.08.09.
4. Федяев Л.С. О комбинировании визуализирующих растровых устройств обнаружения в широком, диапазоне частотного спектра. Материалы IV Всероссийской научной конференции «Территориально распределенные системы, охраны» (март 2011 г.). — Калининград: РИО Калининградского пограничного института ФСБ России, 2011. — C. 20 — 22.
5. Магауенов Р.Г. Системы, охранной сигнализации: основы, теории и принципы. построения./Учебное пособие. — М.: Горячая линия. — Телеком, 2008.
6. Петраков А.В. Совмещение разноспектрозональных и прецизионных телевизионных растров. — М.: РадиоСофт, 2009.
7. Опытно-конструкторская, работа ««Разработка вибрационной системы, обнаружения». Шифр «Дробь». — ОАО ««НПК «Дедал».
8. Опытно-конструкторская, работа ««Разработка комбинированного теплосейсмического и оптико-электронного комплекса обнаружения, и контроля обстановки». Шифр ««Камуфляж». — ОАО ««НПК ««Дедал».
Общество с ограниченной ответственностью СПЕЦИАЛЬНЫЕ
технические:
И
КРИМИНАЛИСТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
Лицензии ФСБ России ГТ № 0011838 от 27.06.2008 г. и ЛЗ № 0015048 от 25.08.2008 г.
Оснащение субъектов оперативно-розыскной деятельности, служб безопасности; технические средства для обеспечения безопасности бизнеса; криминалистическое оборудование.
Адрес: Москва, Ленинградское ш., д. 80, корп. 22 (Балтийская ул., д. 9)
Почтовый! адрес: 109052 Москва, а/я 61, ООО «СТИКС» тел./факс (495) 755-6199, 755-6410 E-mail: [email protected], [email protected]
