CC BY
272
УДК 351.75
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ И ПРОБЛЕМЫ В ОБЕСПЕЧЕНИИ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
С. В. Волков, В. И. Кулапин, А. В. Светлов
Введение
В условиях повышения уровня террористической и криминальной опасности в мире государство обязано сделать все возможное для обеспечения антитеррористической защиты.
Одно из общеизвестных правил создания технических средств безопасности гласит, что трудно, а скорее всего, невозможно создать систему, которая однозначно и всесторонне решала бы задачу обнаружения любых террористических средств. Поэтому приоритет остается за комплексным подходом к решению проблемы [1, 2].
В настоящее время существует не так много систем обеспечения комплексной безопасности, в которых достаточное внимание уделено противодействию терроризму. Но есть несколько областей, где такие системы разработаны и внедрены.
1. Система «Безопасный город»
Проект «Безопасный город» в современном его понимании начал внедряться в разных странах мира примерно с начала 2000-х гг. Его появление было абсолютно естественным и соответствовало вызовам времени - разрастанию мегаполисов, массовой и разнородной миграции, усложнению городской инфраструктуры, которая становилась все более дискретной и все более трудно контролируемой.
Идея «Безопасного города» предполагала построение комплексной распределенной системы, способной объединить в единую управляемую структуру разнородные элементы городской среды: жилищно-коммунальное хозяйство, автомобильные магистрали, стратегически важные объекты, такие как аэропорты, вокзалы, метро и т.д., а также места массового скопления людей (стадионы, рынки, остановки общественного транспорта).
Целью проекта было создать гибридную автоматизированную систему с высокими интеграционными возможностями, которая позволила бы решить основные технические задачи современного города. В целом зону покрытия «Безопасного города» можно разделить на три крупных кластера:
- видеоохрана и безопасность городской среды [3, 4], в том числе дорог, обеспечиваемая органами правопорядка;
- управление объектами ЖКХ [5, 6];
- охрана объектов стратегического назначения [7].
При этом такая система должна быть чрезвычайно гибкой и масштабируемой, относительно легко «сжиматься» и «расширяться» в соответствии с городскими нуждами, приоритетными задачами и внешними условиями. Пример иерархической структуры системы «Безопасный город» показан на рис. 1.
При выборе оборудования для «Безопасного города» важно учитывать, что затраты на систему всегда распределяются по трем ключевым направлениям [8]: настройка, владение, обслуживание.
Заказчики нередко упускают из виду последние два пункта, а это чревато последующей неэффективностью работы систем безопасности либо напрасным расходованием средств. Кроме того, специалисты, занятые в обслуживании системы, как правило, приходят из служб безопасности особо охраняемых объектов, со сформированным набором навыков и рабочих моделей. При этом не учитывается, что в городе все по-другому - совсем не так, как в музее, или на военном заводе. А между тем контроль технического состояния оборудования очень важен. Возьмем, к примеру,
61
Надежность и качество сложных систем. № 4(8), 2014
камеры, которые располагаются над ключевыми высоко загруженными транспортными магистралями. Освещенность улиц во многих городах далека от желаемой, а высота подъема взвеси из воды, гари и реагентов может достигать 10 м над уровнем дорожного полотна, поэтому камеры быстро загрязняются. Очистить такую камеру можно лишь с привлечением специальных служб и временной остановкой дорожного движения, что дорого и трудно. Есть также масса других нюансов, способных повлиять на эффективную работу камеры: человеческий фактор в форме саботажа, заслон объектива, сгорание матрицы, засветка вследствие неправильной установки, плохая видимость при неблагоприятных погодных условиях и т.д. Поэтому при выборе оборудования для «Безопасного города» очень важно обеспечить наличие инструментов видеоаналитики, в частности, сервисных детекторов, подающих сигнал в случае сбоев в работе видеокамер.
Рис. 1. Пример иерархической структуры системы «Безопасный город»
Еще одним важным аспектом внедрения «Безопасного города» следует признать отсутствие четких критериев того, что такое «нарушение порядка» и «угроза» в условиях городской среды, и каков, собственно, профиль нарушителя. Для особо охраняемых объектов любой сложности и масштаба составить такие критерии относительно не трудно - всегда известно, что именно охранять и от какого рода посягательств. А значит, можно грамотно подобрать и установить датчики, настроить детекторы и т.д., чтобы своевременно реагировать на тревоги. Городская же среда чрезвычайно вариативна и изменчива: в городе можно делать практически все, кроме очевидных случаев, связанных с уголовными преступлениями и злостным хулиганством. Все дело в том, что не существует внятных поведенческих моделей, которые в этой среде можно маркировать как тревожные. Оператор может путем последовательного просмотра заметить явное преступление либо обнаружить его уже после того, как оно произошло. Соответственно, в таких условиях сложно оснастить систему всеми инструментами, необходимыми для фиксации тревожных событий и реагирования на них.
62
Менеджмент качества предприятий и организаций
Всегда, когда речь идет о масштабных распределенных интеллектуальных системах видеонаблюдения, актуализируется вопрос о том, куда стекаются данные с камер и каким образом происходит их обработка. Здесь на данный момент используется три подхода:
1) централизованное хранилище, единый дата-центр;
2) распределенная система хранения на удаленных серверах;
3) распределенная вычислительная сеть временного хранения архива с последующим выборочным дублированием его в централизованном дата-центре.
Последний подход - наиболее интеллектуальный и надежный способ хранения архива, однако и наиболее затратный.
Резюмируя, отметим, что в целом «Безопасный город» - система полезная и в большинстве случаев оправдывающая себя. А успех ее реализации во многом зависит от продуманности финального решения на стадии проекта.
Во исполнение поручения президента РФ от 29 июня 2007 г. в Пензенской области создан Аппаратно-программный комплекс «Безопасный город». В городе Пенза установлена система VOCORD Tahion - это территориально-распределенная система обзорного видеонаблюдения [9] с развитыми средствами видеоаналитики (рис. 2). Система состоит из 35 пунктов видеонаблюдения, включающих в себя 90 камер наружного наблюдения, восемь рабочих мест операторов видеонаблюдения, четыре сервера архивирования видеоинформации и более 80 километров оптоволоконных линий связи. В настоящее время ведется работа по модернизации комплекса.
Рис. 2. Архитектура системы VOCORD Tahion
Ключевыми особенностями системы VOCORD Tahion являются:
- неограниченная масштабируемость;
- распределение функций между сервисами;
- иерархическая структура;
- высокая производительность;
- видеоаналитика;
- поддержка IP-оборудования и открытых стандартов.
63
Надежность и качество сложных систем. № 4(8), 2014
Решения VOCORD для реализации проектов «Безопасный город»:
- контроль нарушений Правил дорожного движения;
- обзорное видеонаблюдение;
- некооперативное распознавание лиц;
- видеонаблюдение на транспорте;
- аудиорегистрация звонков в дежурных частях, диспетчерских службах, контакт-центрах.
В системе VOCORD Tahion реализованы следующие видеоаналитические детекторы:
- движения;
- пересечения линии;
- входа/выхода в зону/из зоны;
- оставленных и унесенных объектов;
- дыма и огня;
- «саботажа» (намеренная засветка, закрытие камеры).
Система поддерживает библиотеки видеоанализа сторонних производителей. При срабатывании детектора пользователь получает оповещение в виде: индивидуального звукового сигнала, e-mail, sms [10, 11].
2. Решения противодействия терроризму на критически важных объектах
В число критически важных объектов (КВО) включены объекты ядерно-оружейного комплекса, атомные электростанции, объекты атомной промышленности, науки, а также объекты, на которых имеются радиоактивные вещества [12]. В целях обеспечения безопасности компетентные российские организации продолжают работу, направленную на создание методик, технических средств и организационных решений, обеспечивающих эффективное функционирование комплексов инженерно-технических средств физической защиты (КТСФЗ) критически важных (согласно ГОСТ Р 52551-2006) и народнохозяйственных объектов (банковских учреждений, объектов транспортной инфраструктуры, объектов нефтегазовой отрасли и т.д.). Сложность решения данной проблемы в условиях роста угрозы террористических и криминальных проявлений обусловлена необходимостью пропуска на КВО большого количества сотрудников в течение ограниченных интервалов времени при высоком качестве процедур контроля и досмотра, минимизации ошибочных действий персонала охраны, надежной защищенности периметров этих объектов от несанкционированных проникновений.
При формировании структуры конкретного комплекса технических средств охраны (ТСО) и инженерно-технической защиты (ИТЗ) необходимо учитывать: вид используемых транспортных средств (в случае транспортирования опасных и радиоактивных материалов); размеры, протяженность и конфигурацию периметра, границы охраняемых зон и рубежей охраны; наличие водной границы или границ, расположенных на пересеченной либо горной местности; виды и способы охраны.
Проблемы защиты от проникновения нарушителей на объекты по граничащим водным участкам (пространствам) и горной местности не регламентируются нормативными документами и решаются на конкретных объектах исходя из сложившейся оперативной обстановки.
При проектировании комплексов ТСО на конкретных объектах должны учитываться категория режимности объекта и категория обеспечения объекта электроэнергией, определяющие уровень его технической защищенности, планируемую тактику действий сил охраны, общие затраты на создание комплекса ТСО.
Основными разновидностями эксплуатируемых в России КТСФЗ критически важных объектов являются [12]:
- автоматизированные системы безопасности транспортирования (АСБТ) опасных и радиоактивных материалов;
- интегрированные системы безопасности стационарных объектов.
В целях повышения защищенности ядерноопасных объектов и перевозимых радиоактивных материалов (ядерные материалы, радиоактивные вещества и изделия из них) в Росатоме разработан и реализуется комплекс мер по предотвращению угроз терроризма и возникновения техногенных катастроф, по совершенствованию систем противопожарной защиты, организации спасательных работ на объектах производства, хранения, утилизации оружия и его компонентов.
64
Менеджмент качества предприятий и организаций
С точки зрения возможности реализации захвата (хищения) опасных материалов транспортирование является наиболее уязвимым элементом их жизненного цикла, что обусловлено целым рядом факторов (невозможностью создания запретной зоны вокруг транспортного средства, ограниченностью сил охраны, неопределенностью местонахождения транспорта при большой протяженности маршрутов и др.). С целью минимизации вероятности хищения (захвата) ядерных материалов в процессе транспортирования руководством Росатома было принято решение о создании отраслевой автоматизированной системы безопасности транспортирования (АСБТ) ядерных материалов. В создании системы с 1996 г. участвовали МВД, ФСБ, Минобороны и МЧС России. В процессе разработки концепции АСБТ были уточнены модель угроз, тактика действий сил охраны, определены функциональные задачи системы безопасности с учетом специфики подвижных объектов. АСБТ обеспечивает обнаружение и задержку доступа нарушителя к перевозимым грузам; мониторинг специальных перевозок; контроль действий технического персонала и сил охраны, сопровождающих груз; защиту информации; оповещение и информационную поддержку принятия решений в случае попытки несанкционированного доступа к грузу, а также при организации работ по ликвидации последствий нештатных (аварийных) ситуаций, возникающих в процессе транспортирования, благодаря чему минимизируется возможность хищения ядерных материалов.
В состав АСБТ входят:
- система обнаружения несанкционированного доступа к ядерным материалам;
- физические барьеры и средства активной задержки;
я и состояния физической защиты перевозимого груза предприятиями-отправителями (получателями) и центральной диспетчерской службой Росатома;
- автоматизированные рабочие места в соответствующих службах МВД и Минтранса России;
- телекоммуникационная система.
Аппаратура и системы ИСБ (КТСФЗ), разработанные отечественными организациями, характеризуются высокой надежностью за счет «горячего резервирования» критичных элементов, применения источников бесперебойного электропитания, блоков грозозащиты оборудования со стороны линий связи, самовосстанавливающихся протоколов обмена информацией и ряда оригинальных программно-технических решений. В большинстве случаев обеспечивается защищенность служебной информации и персональных данных благодаря специальным мерам на уровне локальной вычислительной сети. Концепция построения систем физической защиты (СФЗ) предусматривает иерархическую структуру охраняемых зон критически важных объектов: наличие защищенной, внутренней и особо важной зон. Вход в особо важные помещения осуществляется только при выполнении правила «двух лиц». В целях исключения возможности совершения нарушителем диверсионной акции, несанкционированного съема информации, создания предпосылок к возникновению чрезвычайной ситуации (нарушителя необходимо обнаружить и нейтрализовать на подступах к местонахождению ценностей объекта до начала акции) организуется глубокое эшелонирование рубежей физической защиты с выделением периметральной зоны охраны, вынесенной далеко за пределы внутренних и особо важных зон, а также разделением территории на отдельные локальные объекты охраны. Обязательная система зонирования позволяет создать запас для компенсации потерь времени на реакцию охраны. Высокий уровень защищенности таких объектов существенно снижает мотивацию правонарушений.
3. Системы безопасности на транспорте
Одним из самых распространенных вариантов террористических актов на транспорте является установка взрывчатки на днище транспортных средств, это позволяет террористам работать с различными способами подрыва и получать максимальный результат при минимальной мощности и, следовательно, размерах. Это обусловлено техническими и конструктивными особенностями транспорта - комплекса из металла, электроники, органических и синтетических материалов. Немаловажную роль здесь играет и возможность быстрой закладки взрывчатки во время стоянки за территорией объекта потенциальной атаки.
Таким образом, регулярный досмотр транспортных средств - актуальное требование современного мира. Однако оно вступает в противоречие с необходимостью минимизации простоев (обычный осмотр с помощью различных ручных зеркал требует остановки машины и занимает много времени). Поэтому в последние годы были разработаны специальные автоматизированные
65
Надежность и качество сложных систем. № 4(8), 2014
и автоматические комплексы визуального досмотра днища, часть из которых вообще не требует остановки транспорта [13].
Главным элементом любого комплекса досмотра днища является специальный сканер, монтируемый либо непосредственно в дорожное полотно, либо устанавливаемый и закрепляемый поверх дорожного покрытия (мобильный вариант).
Выходные сигналы от сканера подаются в цифровом виде на специальный сервер поста охраны и отображаются на компьютерном мониторе. В случае досмотра транспорта, образцы днища которого уже имеются в базе, два изображения (эталонное и фактическое) параллельно выводятся на экран и сравниваются. Процесс сравнения в зависимости от системы проводится либо визуально оператором, либо программой, которая использует технологию машинного зрения.
В последнее время получила развитие технология 3Б-видеоанализа, позволяющая по нескольким плоским срезам днища восстанавливать трехмерное изображение, повышая тем самым вероятность обнаружения закладки. Примером использования такой технологии служит система досмотра транспорта GateKeeper [13]. Существуют специальные модификации такой системы для автоматического досмотра днища железнодорожного транспорта.
Для безопасного функционирования железнодорожного транспорта в условиях террористической угрозы требуется не только осмотр днища, но и контроль целостности ж/д путей. Из множества методов контроля, используемых сегодня ж/д перевозчиками, особенно хорошо себя зарекомендовал метод неразрушающего контроля ультразвуком [14].
Ультразвуковой метод контроля целостности ж/д путей является неконтактным, экономически эффективным и к тому же довольно простым с практической точки зрения. Ультразвуковой зонд отправляет звуковую волну направленным лучом с частотой от 1 до 10 МГц. Волны проникают глубоко в рельс и при обнаружении любого разрыва отражаются и направляются обратно. Время получения эхо-сигнала, регистрируемого при таком отражении, позволяет определить расстояние от зонда до места разрыва.
Заключение
В условиях значительного усиления терроризма, снижения экономических возможностей страны и уменьшения средств, выделяемых на укрепление законности и порядка, все большее значение приобретает дальнейшая координация действий всех силовых ведомств Российской Федерации. И здесь наряду с заблаговременной оперативной работой и эффективным применением подразделений специального назначения важным слагаемым успеха является построение комплексной системы антитеррористической безопасности. По опыту других стран можно сказать, что это позволит значительно сократить расход материальных средств и предотвратить гибель гражданского населения. Вот почему сегодня необходимо акцентировать внимание на задачах совершенствования подготовки и оснащения сил антитеррора, развития правовых основ, способов и приемов их использования в борьбе с возмутителями спокойствия.
В обеспечении комплексной антитеррористической безопасности за последние годы революционных изменений не произошло и принципиально новых разработок на рынке не появлялось. Фирмы в основном занимаются параметрическим совершенствованием техники, уделяя особое внимание помехозащищенности и селективности при сохранении вероятности обнаружения оружия на уровне 97-99 %.
Основные изменения произошли в области видеонаблюдения, где идет активное улучшение технических характеристик, совершенствование автоматизированных средств обработки информации, а также систем защиты информации и СКУД.
Ключевой и масштабный тренд последних лет - интеграция. Для важных и крупных объектов сохраняется тенденция монобрендовой интеграции систем для обеспечения гарантированной совместимости и наиболее полного использования функционала системы. Вместе с тем существенно возрастает ценность возможности интеграции оборудования третьих производителей для обеспечения комплексной и многофункциональной системы безопасности, базирующейся на надежном ядре. В интерфейс комплексных систем безопасности все чаще стремятся включать и мониторинг (а также управление) других инженерных систем и систем жизнеобеспечения зданий.
66
Менеджмент качества предприятий и организаций
Список литературы
1. Волков, С. В. Техническое обеспечение комплексной системы антитеррористической безопасности / С. В. Волков, В. И. Кулапин, А. В. Светлов // Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов : сб. науч. ст. Десятой Всерос. науч.-техн. конф. (Россия, Пенза - Заречный, 7-9 октября 2014 г.) / под ред. А. Д. Гулякова, В. И. Волчихина, В. А. Первунинских. -Пенза : Изд-во ПГУ, 2014. - С. 64-89.
2. Журавлев, С. П. Построение интеграционных связей в комплексной системе безопасности / С. П. Журавлев, П. П. Журавлев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2008. - № 4. - С. 116-125.
3. Бабаджанов, Д. А. Виртуальный прибор для систем видеомониторинга / Д. А. Бободжонов, С. В. Волков, В. С. Чапаев // Труды Междунар. симп. Надежность и качество. - 2012. - Т. 2. - С. 95-99.
4. Волков, С. В. Система видеомониторинга / С. В. Волков, Р. Р. Рафиков // Труды Междунар. симп. :
Надежность и качество. - 2013. - Т. 2. - С. 247-249.
5. Волков, С. В. Принципы построения систем контроля удаленных объектов на базе GSM-канала/ С. В. Волков, А. А. Бахмутский, П. А. Сазыкин // Труды Междунар. симп. Надежность и качество. -2007. - С. 12-14.
6. Волков, С. В. Аппаратный GSM контроль / С. В. Волков, А. А. Бахмутский, П. А. Сазыкин // Новые технологии в образовании, науке и экономике : тр. XVII Междунар. симп. - М. : Инф-изд. центр Фонда поддержки вузов, 2007. - С. 21-27.
7. Измайлов, А. Защита критически важных объектов. Система оценки состояния СФЗ / А. Измайлов, С. Журин // Системы безопасности. - 2012. - № 6. - С. 106-107.
8. Христофоров, А. Безопасный город: специфика, тенденции, перспективы / А. Христофоров // Видеорегистрация. - 2013. - № 1. - С. 24-25.
9. URL: http://www.vocord.ru/projects/bezopasnyy-gorod-penza/
10. Система автоматического контроля и управления параметрами объекта / С. В. Волков, А. С. Колдов,
О. В. Захарова, В. С. Чапаев // Труды Междунар. симп. Надежность и качество. - 2014. - Т. 2. -
С. 91-94.
11. GSM-телеметрия / С. В. Волков, М. Ю. Дудоров, А. С. Колдов, В. С. Чапаев // Труды Междунар. симп. Надежность и качество. - 2013. - Т. 2. - С. 57-59.
12. Купцова, Т. Комплексные решения противодействия терроризму на критически важных объектах / Т. Купцова, Д. Севрюков // ОПС. Охранная и охранно-пожарная сигнализация. Периметральные системы. - М., 2013.
13. Система досмотра транспорта Gatekeeper: увидеть то, что скрыто // Системы безопасности. - 2013. -№ 4. - С. 94-95.
14. Манг, Н. Камеры Basler scout GigE: надежный контроль железнодорожных путей / Н. Манг // Системы безопасности. - 2013. - № 4. - С. 91.
Волков Сергей Владимирович
кандидат технических наук, доцент, кафедра радиотехники и радиоэлектронных систем,
Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: sergvv@mail.ru
Кулапин Валерий Ильич
кандидат технических наук, доцент, кафедра радиотехники и радиоэлектронных систем,
Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: rtech@pnzgu.ru
Светлов Анатолий Вильевич
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиотехники и радиоэлектронных систем,
Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)
E-mail: rtech@pnzgu.ru
Volkov Sergey Vladimirovich
candidate of technical sciences, associate professor,
sub-department of radio engineering
and radio electronic systems,
Penza State University
(440026, 40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Kulapin Valeriy Il'ich
candidate of technical sciences, associate professor, sub-department of radio engineering and radio electronic systems,
Penza State University
(440026, 40 Krasnaya street, Penza, Russia)
Svetlov Anatoliy Vil'evich doctor of technical sciences, professor, head of sub-department of radio engineering and radio electronic systems,
Penza State University
(440026, 40 Krasnaya street, Penza, Russia)
67
Надежность и качество сложных систем. № 4(8), 2014
Аннотация. Рассмотрены аспекты построения комплексных систем антитеррористической безопасности. Приведен анализ работы системы «Безопасный город», систем противодействия терроризму на критически важных объектах и транспорте. Рассмотрено построение системной концепции обеспечения безопасности конкретного объекта. Дан анализ применяемых современных комплексных систем антитеррористической безопасности.
Ключевые слова: терроризм, антитеррористическая безопасность, система «Безопасный город», критически важный объект.
Abstract. The article is considering aspects of creation complex systems for anti-terrorist safety. The analysis of work of «Safe City» system, systems of counteraction to terrorism in crucial objects and transport is given. The construction of safety system concept of a particular object is considered. The analysis of the applied modern complex systems of anti-terrorist safety is given.
Key words: terrorism, anti-terrorist safety, «Safe City» system, crucial object.
УДК 351.75
Волков, С. В.
Современные технические решения и проблемы в обеспечении комплексной безопасности /
С. В. Волков, В. И. Кулапин, А. В. Светлов // Надежность и качество сложных систем. - 2014. - № 4 (8). -С. 61-68.
