CC BY
69
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
УДК 519.248
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ЗАДАЧ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОТИВОКРИМИНАЛЬНОЙ ЗАЩИЩЕННОСТИ И ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
М.Ю. Пакляченко, А.А. Гущина, А.В. Мальцев
В статье рассмотрены проблемы толкования, особенности классификации, некоторые критерии и принципы проектирования интегрированных систем безопасности, а также критерии оценки эффективности интегрированных систем безопасности в рамках повышения уровня противокриминальной безопасности и пожарной защищенности. Авторами предложено и актуализировано построение вероятностной модели для оценки эффективности интегрированных систем безопасности.
Ключевые слова: охраняемый объект, противокриминальная защита, противопожарная защита объектов, система интегрирования, интегрированные системы безопасности, программно-аппаратные комплексы, двухуровневое интегрирование.
Согласно Стратегии национальной
безопасности, утвержденной указом Президента от 31.12.2015 № 683, к угрозам государственной и общественной безопасности относятся действия и события, провоцирующие нарушение
функционирования объектов инфраструктур, которые могут быть вызваны не только стихийными бедствиями и катастрофами, но и ухудшением их технического состояния, а также возникновением пожаров [1].
Регулярно происходящие чрезвычайные техногенные ситуации [2,3] подтверждают, что стратегически важным является укрепление и повышение уровней противокриминальной и пожарной защищенности объектов. В частности, этого можно достичь проведением комплексных мероприятий, в перечень которых входит, в том числе, и организация охраны объектов с применением инженерно-технических средств охраны (ИТСО). Для обеспечения надлежащей защищенности различных инфокоммуникационных систем необходимо учитывать факторы технологической, логической и физической безопасности.
В этой связи актуальными являются концептуальные решения задач эффективного проектирования, монтажа и обслуживания ИТСО с учетом быстрого развития и совершенствования материально-технической базы отечественного производства. В частности, данная задача отражает
не менее актуальную стратегию импортозамещения, так как для обеспечения охраны и безопасности оборонной сферы, объектов и предприятий двойного назначения целесообразно устранить зависимость от иностранного оборудования. Уже существует ряд отечественных устройств, используемых сегодня для обеспечения физической безопасности и противокриминальной защищенности, являющихся модернизированными приборами нового поколения, созданными с применением инновационных технологий.
Стоит отметить, что вышеуказанная задача предполагает возможность интеграции техники, разработку программных комплексных сценариев действий, при которых системы безопасности различного целевого назначения работают координированно и согласованно. Применение подобных ИТСО перспективно для сопряжения обособленных сегментов систем безопасности, обеспечивающих личную и имущественную защиту, противокриминальную и антитеррористическую защищенность, пожарную безопасность объектов. Примером подобного рода объединения являются интегрированные системы безопасности (ИСБ).
Несмотря на то что ретроспективный анализ развития технологий проектирования ИСБ берет свое начало с 90-ых годов, остается нерешенным ряд принципиально важных вопросов, начиная от однозначных дефиниций и классификации ИСБ, заканчивая определением оптимальной по всем
характеристикам и параметрам системы, а также синтезом значащих критериев, оказывающих влияние на выбор той или иной ИСБ.
Проблемы терминологии ИСБ
Необходимо отметить, что большинство терминов, используемых в сфере обеспечения безопасности или защищенности строго определены стандартами и отраслевыми рекомендациями (например, для деятельности подразделений вневедомственной охраны Росгвардии - научно
исследовательский центр «Охрана», по направлениям деятельности МЧС - Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (федеральный центр науки и высоких технологий)), однако фундаментальное понятие ИСБ, как ни парадоксально, до принятия ГОСТ Р 57674-2017 трактовалось разными документами принципиально отлично (рис. 1) [4].
СБИ - сложная техническая система, интегрирующая целевые подсистемы и средства для комплексной защиты
КСБ объектов автоматизированные иерархические сложные системы
ИСБ - сложные программируемые многофункциональные составные изделия
СБК - для конкретного объекта организационно-техническая открытая система из интегрированных целевых самостоятельных подсистем и средств
ИСБ - система безопасности объекта, объединяющая в себе целевые функциональные системы, предназначенные для защиты от угроз различной природы возникновения и характера проявления
Рис. 1. Проблема терминологического толкования интегрированных систем безопасности (ИСБ) и комплексных
систем безопасности (КСБ) в ГОСТ Р 53 704-2009
Отраслевое определение, приведенное в Рекомендациях по охране особо важных объектов с применением интегрированных систем безопасности (Р 78.36.018-2011), следующее (рис. 2, а):
ИСБ - система, объединяющая средства охраны и безопасности (ТСБ) объекта на основе единого программно-аппаратного комплекса (ПАК) с общей информационной средой (ИС) и единой базой данных (БД).
Важно отметить, что с 01.06.2018 вводится в действие национальный стандарт 57674-2017
«Интегрированные системы безопасности. Общие положения», призванный, среди прочего, формировать единый технический язык в области ИСБ. Согласно устанавливаемой стандартом терминологии (рис. 2, б):
ИСБ - система безопасности объекта, объединяющая в себе целевые функциональные системы (ЦФЗ), предназначенные для защиты от угроз различной природы возникновения и характера проявления.
БД ИСБ ПАК
ИС
ЦФЗ 2 защиты от угроз 2 (напр, СКУД)
ЦФЗ1 защиты от угроз 1 (напр, СТС)
ЦФЗ N защиты от угроз
N
(напр, СТС+СОС)
ЦФС
а) б)
Рис. 2. Схемографическое представление определения ИСБ согласно Р 78.36.018-2011 (а) и ГОСТ Р 57674-2017(б)
Таким образом, новым ГОСТом отмечается ориентированность концептуального содержания и целевого назначения ИСБ - защита от угроз
различной природы (физической, логической и технологической).
Дальнейший анализ содержания основных
национальных стандартов в исследуемой области (ГОСТ Р 53704-2009 и ГОСТ Р 57674-2017) [4,5] отмечает, что, если в редакции 2009 года состав ИСБ был представлен определенными подсистемами: дежурно-диспетчерская; пожарной сигнализации; пожарной автоматики (пожаротушения,
противодымной защиты, оповещения, эвакуации); производственно-технологического контроля;
охранной и тревожной сигнализации (СОС и СТС соответственно); контроля и управления доступом (СКУД); теле/видеонаблюдения и контроля (или система охранная телевизионная - СОТ); досмотра и
поиска; связи с объектом; защиты информации; инженерно-технических средств физической защиты; инженерного обеспечения объекта, и ИСБ считалась таковой, при наличии не мене 2-х совместно действующих подсистем из приведенного перечня, то в ГОСТе 2017 года из структуры основных (обязательных) подсистем ИСБ (рис. 3) исключена система пожарной сигнализации, что, по нашему мнению, является ошибкой, поскольку, как правило, системы сигнализации (охранной, пожарной и тревожной) реализуются на одной аппаратно-программной платформе.
Система автоматизации противопожарного водоснабжения
Система контроля биологической защиты
Система контроля радиации
Структурированная кабельная сеть
Система контроля воздушно-газовой среды
Иные системы обеспечения безопасности
)
Рис.3. Структура ИСБ согласно ГОСТ Р 57674-2017
Особенности классификации ИСБ
Важно отметить, что в нормативно-технической базе приводится единичная и простая классификация ИСБ, так, в ГОСТ Р 57674-2017 выделяют лишь:
1) локальные ИСБ - для обеспечения локальной противокриминальной защиты, при которой извещения о состоянии охраняемого объекта, а также управление осуществляется с помощью средств отображения информации и управления;
2) централизованные ИСБ - при которых извещения передаются на пульт централизованного
наблюдения системы передачи извещений посредством использования различных каналов связи.
На основании анализа и доработки Р 78.36.018-2011 мы предлагаем расширить варианты классификации ИСБ, которые будут способствовать оптимальному и наиболее корректному выбору.
В качестве классификационной основы возможно применить такой критерий, как принципы построения и проектирования ИСБ, которые во многом определяются вариантами соединения и компоновки оборудования подсистем для организации комплексной безопасности
защищаемого объекта (рис. 4).
Критерий -способы интеграции
подсистем
Двухуровневое интегрирование
Четырехуровневое
инт
вание
системный уровень
проектная платформа
модульный уровень
аппаратно-программная платформа
программная платформа
I1
аппаратная платформа
Рис. 4. Классификация ИСБ по способам интеграции подсистем
Значительная часть ИСБ строится по принципу двухуровневого интегрирования. Первый уровень является системным, в котором центральный процессор объединяет все подсистемы и реализует их взаимодействие, а каждая из подсистем при поступлении определенного сигнала от другой подсистемы автоматически выполняет
запрограммированные действия. Второй уровень -модульный, где контроллеры узконаправленной подсистемы управляют небольшой группой периферийного оборудования (датчиками, камерами, считывателями и исполнительными устройствами).
В рамках четырехуровневой интеграции возможно проведение следующих процессов объединения аппаратного оборудования ИСБ.
Интеграция на этапе проектирования предполагает объединение разнородного оборудования от разных фирм-производителей, специально не предназначенного для построения ИСБ, в одну систему (рис. 5). Интеграция проводится проектно-монтажными организациями, которые позиционируются как «системные интеграторы». Объединение осуществляется путем организации дежурно-диспетчерского пункта в общем помещении, а взаимодействие между подсистемами осуществляется на уровне операторов подсистем (1,2,3 на рис.5), то есть без автоматизации, и/или на «релейном» уровне отдельных ТСО (N0, COM, NO -клеммы реле на переключение на рис 5). При этом обязательно разрабатывается пакет инструкций по взаимодействию операторов систем безопасности, функционирующих на объекте, или схемы электрических соединений ТСО (рис. 5).
NC COM NO
Прибор приемно-контрольный
АРМ оператора СОТС и СПС
Видеосервер/ Видеорегистр атор
АРМ оператора СОТ
+ЭМЗ -ЭМЗ
+ ЭМЗ - ЭМЗ
Контроллер доступа
АРМ оператора СКУД
Рис. 5. Интеграция подсистем ИСБ на проектном уровне: +/— ЭМЗ - клеммы электромагнитного замка
Для релейного соединения используются нормально-замкнутые (N0) контакты реле пульта приемно-контрольного охранно-пожарного
(ППКОП), которые включаются в разрыв цепи электромагнитного замка (ЭМЗ). При срабатывании шлейфов сигнализации (ШС) (охранных, тревожных или пожарных), запрограммированных на конкретное реле, разрывается цепь ЭМЗ и автоматически предоставляется/ограничивается доступ в охраняемую зону на определенный промежуток времени. Данные действия также может осуществить оператор автоматизированного
рабочего места (АРМ), получивший соответствующую информацию от оператора другой подсистемы. Стоит отметить, что такой вариант ИСБ можно использовать для организации беспрепятственной эвакуации людей с охраняемого объекта, на котором был обнаружен пожар или очаг возгорания.
Очевидно, что это самый простой способ интеграции, в котором присутствует ряд недостатков (разнородность аппаратуры, сложность
обслуживания, человеческий фактор и т.д.), и его нельзя считать в настоящее время перспективным, хотя имеется ряд компаний - «системных интеграторов», которые предлагают проверенные проектные решения.
Непосредственную интеграцию
разнородного оборудования на программном уровне осуществляет специализированное программное обеспечение (ПО), то есть определенный программный продукт, разработанный и реализуемый отдельно от аппаратной части. Взаимосвязь с аппаратной частью узконаправленных подсистем осуществляется с помощью создания программ-драйверов, разрабатываемых специально для работы элементов ТСО различных производителей. Непосредственное сопряжение с аппаратными средствами осуществляется с помощью стандартных портов компьютера (рис. 6).
Специализированное ПО для интеграции подсистем ИСБ
1
Автономное Автономное Автономное Автономное
ПО СОС ПО СТС ПО СОТ ПО СКУД
Контроллер Контроллер Контроллер Контроллер
СОС СТС СОТ СКУД
! t 1 t
+ * ( *
Периферийное Периферийное Периферийное Периферийное
оборудование оборудование оборудование оборудование
Рис. 6. Программная платформа ИСБ
Основными достоинствами такого построения ИСБ являются:
- возможность на программном уровне создавать многозадачные высококачественные программные системы, используя весь потенциал современных компьютерных технологий;
- возможность объединения с аппаратными средствами различных производителей при наличии интерфейсов обмена информацией в самих средствах, а также специальных драйверов.
Главным недостатком программной интеграции является необходимость разработки драйверов для каждого применяемого аппаратного средства или элемента ТСО. Примерами таких систем являются ИСБ на базе ПО «Грифос», <^упх», «Apacs», «Интегра-С», «Нгшт»,«РагеесМБТ 3» и др.
При интеграции на программно-аппаратном уровне базисом для построения каждой ИСБ служит набор аппаратно-программных средств, которые обладают технической, информационной, программной и эксплуатационной совместимостью.
Так как все средства и технологии разрабатываются единичным унифицированным производителем, то это способствует достижению оптимальных эксплуатационных характеристик, при этом каждая ИСБ представляет собой законченный продукт и поставляется с полной гарантией или даже технической поддержкой производителя. Примерами ИСБ с подобной интеграцией являются продукты серийного производства, такие ИСБ как «Орион», «Кодос», «Рубеж-08», «Пахра» и др.
Интеграция на аппаратном уровне подразумевает объединение оборудования и программного комплекса одного производителя, при этом управление всей ИСБ осуществляется без использования ПЭВМ общего назначения (на основе специализированных высокопроизводительных
контроллеров и локальных сетей). В составе ИСБ на уровне управления обычно используется универсальный контроллер с высокими функциональными возможностями. Аппаратный способ построения ИСБ без участия обычных ЭВМ обеспечивает большую надежность и быстродействие системы. Примером ИСБ с аппаратной платформой интеграции является ИСБ «Рубеж-09».
Критерии оценки эффективности ИСБ
Главной задачей проектирования любой ИСБ является ее надежность и эффективность. Существует значительное число научных и методологических подходов к оценке подобного рода характеристик как отдельных подсистем в составе ИСБ, так и системы в целом. Обычно используют статистический анализ и вероятностные модели оценки надежности программных и аппаратных средств, метод экспертных оценок и др. В целях определения надежности и эффективности ИСБ, наряду с экспертными оценками, можно использовать аппарат математического
моделирования.
На сегодняшний день имеется ряд отечественных программных продуктов, которые реализуют построение логико-вероятностных моделей для расчета и оценки надежности функциональной целостности сложных технических систем: АРБИТР, АРМ Надежности, АСОНИКА и др. Как правило, они основываются на методологической базе теории графов, а также алгебры логики, определяющей бинарность моделей ТСО в составе ИСБ.
При моделировании и оценке надежности ИСБ целесообразно использовать единую методику общего логико-вероятностного метода
моделирования, которую можно разделить на следующие этапы:
- определение всех исходных данных для моделирования (вероятностных, временных параметров элементов ИСБ);
- анализ и последующий синтез структурной схемы ИСБ для формализации постановки задачи моделирования;
- принятие и формулировка основных
ограничений и допущений;
- формирование перечня оцениваемых показателей надежности ИСБ;
- оценка надежности ИСБ;
- формализация постановки задачи моделирования и расчета, включающая в себя разработку структурно-логической модели (схемы функциональной целостности - СФЦ) ИСБ и задание логического критерия ее функционирования;
- построение логической функции работоспособности ИСБ и расчет ее оцениваемых показателей надежности с помощью программного обеспечения.
Актуальны исследования
автоматизированной работы ИСБ, например, построение вероятностной модели, содержащей в себе характеристики основных функций ИСБ и обязанностей служб безопасности охраняемого объекта:
1) определение угроз защищаемому
объекту;
2) обнаружение угроз(ы) (главным образом, с помощью ТСО), оценка ситуации и рисков;
3) реагирование (регламентные действия сотрудников служб безопасности, направленные на пресечение криминального воздействия или угрозы техногенного характера, а также реализация сценариев действий в ИСБ).
Обнаружение угрозы в отношении охраняемого объекта реализуется последовательно: размещение и выбор ТСО (например, в СОПС -извещателями различного вида, в СКУД -контроллером доступа, в СОТ - видеокамерой), далее -реагированием оператора АРМ подсистемы ИСБ, задействованной в обнаружении. При этом
вероятностными характеристиками являются -Ртсо~
вероятность обнаружения угрозы ТСО в составе
базовых подсистем ИСБ; -арм - вероятность
обнаружения угрозы и ее оценки оператором подсистемы в составе ИСБ. Зависимость -арм от
времени оценки можно заменить автокорреляционной функцией случайного процесса. Данный параметр моделирует распределение во времени продолжительности и частоты возникновения угроз на охраняемом объекте. С учетом толкования формулы А.Н. Колмогорова [7] о том, что связь между двумя величинами случайного процесса определяется коэффициентом корреляции между ними, можно считать, что значительный по продолжительности интервал времени, потраченного на проверку истинности сигнала тревоги и оценку ситуации на объекте, сводит к минимуму желаемый результат организационно-технических мероприятий,
направленных на обеспечение безопасности объекта, снижая величину вероятности обнаружения угроз до критически низкого показателя.
Для исследования работы отдельных подсистем в составе ИСБ, например, СКУД,
возможно применение теории отказов (построение дерева отказов), а также Марковских процессов.
В заключение необходимо отметить, что любой объект, на котором проектируется ИСБ, должен восприниматься как уникальный ввиду своего специфики своего целевого назначения и архитектурных особенностей каждого здания. По этой причине каждая создаваемая ИСБ, процессы интеграции ее структуры, описание сценариев действий представляют собой оригинальный проект и единичный экземпляр. При выборе ИСБ необходимо строго определить перечень решаемых ею задач в части обеспечения безопасности и
Библиография
1. О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации: указ Президента РФ от 31.12.2015 N 683. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_191669/
2. Сайт Первого канала. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.1tv.ru/news/2018-04-01/343307-
proshla_nedelya_posle_strashnogo_pozhara_v_kemerove_zi mnyaya_vishnya_tragediya_i_rassledovanie
3. Сайт 163город. - [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://163gorod.ru/event/2443255-v-noyabrske-proizoshel-vzriv-na-obekte-tek
4. ГОСТ Р 57674-2017. Интегрированные системы безопасности. Общие положения. -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd. ru/document/1200147050
5. ГОСТ Р 53704-2009 Системы безопасности комплексные и интегрированные. Общие технические требования. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs. cntd. ru/document/1200080466
6. Р 78.36.018-2011 Р 78.36.018-2011 Рекомендации по охране особо важных объектов с применением интегрированных систем безопасности. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200102115
7. Колмогоров А.Н. Рассеяние энергии при локально изотропной турбулентности // Докл. АН СССР. - Т. 32, № 1. - С. 19-21.
дополнительных функциональных потребностей. Полнота и корректность указанного перечня будут предопределять эффективность результата обеспечения безопасности объекта и надежность работы всей ИСБ в целом. Императивными критериями можно назвать противокриминальную и антитеррористическую защищенность объекта, а также пожарную безопасность, поскольку угрозы, коррелирующие с этими критериями, являются наиболее опасными, а последствия их реализации можно охарактеризовать как приносящие значительный ущерб как отдельному лицу, так и государству в целом.
References
1. O Strategii nacional'noj bezopasnosti Rossijskoj Federacii: ukaz Prezidenta RF ot 31.12.2015 N 683. -[EHlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_191 669/
2. Sajt Pervogo kanala. - [EHlektronnyj resurs]. -Rezhim dostupa: https://www.1tv.ru/news/2018-04-01/343307-
proshla_nedelya_posle_strashnogo_pozhara_v_kemerov e_zimnyaya_vishnya_tragediya_i_rassledovanie
3. Sajt 163gorod. - [EHlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://163gorod.ru/event/2443255-v-noyabrske-proizoshel-vzriv-na-obekte-tek
4. GOST R 57674-2017. Integrirovannye sistemy bezopasnosti. Obshchie polozheniya. - [EHlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://docs.cntd. ru/document/1200147050
5. GOST R 53704-2009 Sistemy bezopasnosti kompleksnye i integrirovannye. Obshchie tekhnicheskie trebovaniya. - [EHlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://docs.cntd.ru/document/1200080466
6. R 78.36.018-2011 R 78.36.018-2011 Rekomendacii po ohrane osobo vazhnyh ob"ektov s primeneniem integrirovannyh sistem bezopasnosti. - [EHlektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://docs.cntd.ru/document/1200102115
7. Kolmogorov A.N. Rasseyanie ehnergii pri lokal'no izotropnoj turbulent—nosti // Dokl. AN SSSR. - T. 32, № 1. - S. 19-21.
SOME ASPECTS OF EVALUATING THE EFFICIENCY OF INTEGRATED SECURITY SYSTEMS FOR PROBLEMS OF SECURING ANTI-CRIMINAL PROTECTION AND FIRE
SAFETY
The article discusses the problems of interpretation, classification features, some criteria and principles for designing integrated security systems, as well as criteria for evaluating the effectiveness of integrated security systems within the framework of increasing the level of anti-criminal safety and fire protection. The authors proposed and actualized the construction of a probabilistic model for assessing the effectiveness of integrated security systems.
Key words: protected object, anti-criminal protection, fire-fighting.
Пакляченко Марина Юрьевна,
кандидат технических наук,
cmарший преподаватель кафедры радиотехнических систем и комплексов охранного мониторинга,
Воронежский институт МВД России, Россия, г. Воронеж, E-mail: [email protected] Paklyachenko M. Y., сandidate of sciences (technical),
senior teacher of the chair of radiotechnical systems and security monitoring complexes, Voronezh institute of Ministry of the Interior of Russia. Russia, Voronezh.
Гущина Анастасия Александровна,
кандидат технических наук,
^арший преподаватель кафедры радиотехники и электроники,
Воронежский институт МВД России,
Россия, г. Воронеж,
E-mail: [email protected]
Gushchina A.A.,
candidate of sciences (technical),
senior teacher of the chair of Radio engineering and electronics, Voronezh Institute of the Ministry of the Interior of Russia. Russia, Voronezh.
Мальцев Александр Владимирович,
кандидат технических наук,
начальник кафедры пожарной и аварийно-спасательной техники,
Воронежский институт-филиал ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, Россия, г. Воронеж,
телефон: 8-920-460-30-92, e-mail: [email protected] Maltcev A.V.,
Candidate of Technical Sciences, head of the department PIAST,
Voronezh Institute - a branch of FGBOU in the Ivanovo fire and rescue academy of State Firefighting Service of EMERCOM of Russia, Russia, Voronezh.
© Пакляченко М.Ю., Гущина А.А., Мальцев А.В., 2018
