Обзор информации по системам контроля периметра (стр. 2 )

Преимущества радиоволновых систем перед лучевыми — независимость от профиля почвы и точное следование линии ограды.

Одно из наиболее известных отечественных охранных устройств радиоволнового типа — система «Уран-М» — разработка предприятия НИКИРЭТ (г. Заречный, Пензенская обл.). Двухпроводная линия закрепляется на вертикальных или наклонных кронштейнах (консолях), выполненных из диэлектрика (входят в комплект поставки). В качестве проводников используется провод полевой телефонной связи П-274М, обеспечивающий достаточную механическую прочность и стойкость к атмосферным воздействиям. Длина одной зоны охраны находится в пределах от 10 до 250 м. Расстояние между соседними кронштейнами обычно составляет 6...8 м, в районах с сильными ветрами его рекомендуется уменьшать до 3...4 м.

Для протяженных периметров используют несколько комплектов «Уран-М». Для исключения влияния соседних зон предусмотрен режим взаимной синхронизации до 22–25 отдельных комплектов. Радиоволновые системы можно устанавливать практически на любых жестких оградах (кирпич, бетон, металл).

В состав системы «Уран-М» входят задающий блок, подключаемый с одной стороны проводной линии, и блок обработки сигналов, подключаемый с другой стороны линии. Задающий блок формирует импульсный высокочастотный сигнал, создающий электромагнитное поле между проводниками. Зона обнаружения имеет в поперечном сечении вид эллипса, в фокусах которого расположены проводники. Расстояние между проводниками обычно составляет 0,4 м; при этом зона обнаружения имеет размер 0,5 Ч 0,8 м.

Система настраивается для детектирования объекта массой более 30–40 кг и не срабатывает при попадании в зону птиц или мелких животных. Система не срабатывает при движении транспорта на расстоянии более 3 м от чувствительных проводников. Напряжение питания 20...30 В, ток питания — не более 100 мА. Обеспечен режим дистанционного контроля работоспособности. Охранное устройство устойчиво к воздействию сильного дождя (до 40 мм/ч), снега, града и ветра со скоростью до 20 м/с. Электронные блоки имеют размеры 255 Ч 165 Ч 110 мм, они сохраняют работоспособность в температурном диапазоне от −40 до +40 °C. Конструкция блоков обеспечивает защиту от внешних электромагнитных помех и высокой влажности.

Американская компания Senstar-Stellar предлагает радиоволновое устройство H-Field с кабелями, укладываемыми непосредственно в землю. Такая система предназначена для охраны открытых пространств, подступов к объектам и т. п. Два параллельных кабеля (приемный и передающий) закапываются в любой грунт на глубину 10–15 см и на расстоянии примерно 2 м друг от друга. Вокруг кабелей над поверхностью почвы формируется электромагнитное поле (зона обнаружения) шириной 3 м и высотой 1 м. Максимальная длина одной зоны обнаружения — 150 м. Кабели подключаются соответственно к приемнику и передатчику (или к общему приемо-передающему блоку — трансиверу). Эффективность детектирования нарушителя обеспечивается тем, что для выбранной частоты человеческое тело представляет собой как бы антенну размером в 1/4 длины радиоволны, и поэтому нарушитель сильно изменяет параметры принимаемого сигнала.

Алгоритм обработки сигналов в системе H-Field предполагает выполнение трех условий:

масса попавшего в зону объекта должна быть больше заранее установленного значения (масса человеческого тела);

объект должен двигаться со скоростью, не меньшей определенного значения (в диапазоне скоростей человека);

оба указанных условия выполняются в заданном интервале времени.

Система H-Field обеспечивает скрытную установку датчиков при произвольном профиле линии охраны. Кабели нечувствительны к сейсмическим и акустическим воздействиям, их можно монтировать в грунте, под асфальтовыми дорогами и др.

Одна из современных радиоволновых технологий обнаружения получила наименование RAFID — Radio Frequency Intruder Detection (Радиочастотное Детектирование Вторжения). Эта охранная система создана английской компанией Geoquip, широко известной своими периметральными системами на сенсорных микрофонных кабелях.

В простейшем случае система RAFID содержит пару «излучающих фидеров» (ИФ), один из которых является излучающей, а другой — приемной антенной радиочастотного поля. Выходной сигнал приемника непрерывно контролируется анализатором.

ИФ представляет собой специально сконструированный коаксиальный кабель, содержащий внутренний провод, изолированный диэлектриком от внешнего экрана. Внешний экран может представлять собой медную оплетку, похожую на оплетку обычного коаксиального кабеля. Особенностью ИФ являются так называемые «порты», то есть отверстия в экране, расположенные с регулярными интервалами. Конструкция кабеля обеспечивает излучение электромагнитного поля при пропускании по нему тока. Вблизи обоих кабелей формируется невидимое электромагнитное поле, конфигурация которого зависит от взаимного расположения ИФ.

Попавший в радиочастотное поле объект изменяет фазу и амплитуду принимаемого сигнала (эффект Допплера), в результате чего анализатор генерирует сигнал тревоги.

Кабели располагают параллельно друг другу и монтируют на жесткой стене или другом ограждении, обеспечивая зону детектирования. (Расстояние между кабелями и их расположение определяются конкретными требованиями заказчика и условиями детектирования.)

Кабели системы RAFID устанавливаются на жестких оградах (бетон, кирпич, дерево) или непосредственно в грунте. Количество линий кабеля (2 или 3) и их расположение на ограде определяются задачей, стоящей перед охранной системой. Так, если нужно регистрировать нарушителя, пытающегося перелезть через ограду, то кабели располагаются вблизи средней линии ограды (примерно на половине ее высоты). При этом вблизи нижней части ограды может быть оставлена нечувствительная зона — «аллея для животных», на которых не должна реагировать система. Если же нужно обнаружить нарушителя, только приближающегося к линии периметра, то в этом случае один из кабелей крепят в нижней части ограды или непосредственно в почве на некотором расстоянии от стены.

Для обработки сигналов в системе применен мощный процессор, позволяющий проводить «обучение» системы непосредственно на объекте. Процессор содержит в памяти как типовые сигналы вторжения, так и нетревожные сигналы от окружающей обстановки (проходящий транспорт и т. п.). При совпадении реально регистрируемого сигнала с одним из записанных в памяти тревожных образов система выдает сигнал тревоги. Система практически не подвержена влиянию таких атмосферных факторов, как дождь, туман, град, снег, дым, и применяется в различных климатических зонах.

В первой части статьи мы рассмотрели некоторые системы охраны периметров, использующие радиоизлучение — радиолучевые и радиоволновые. В настоящем разделе описаны охранные системы, базирующиеся на применении оптического (инфракрасного) излучения, а также так называемые «емкостные» системы.

Активные лучевые ИК-системы

Лучевые инфракрасные системы (их часто называют также линейными активными оптико-электронными извещателями) состоят из передатчика и приемника, располагаемых в зоне прямой взаимной видимости. Такой датчик формирует сигнал тревоги при прерывании луча, попадающего на фотоприемный блок. Отличительная особенность активных лучевых систем — возможность создания очень узкой зоны обнаружения. На практике сечение чувствительной зоны определяется размером используемых в оптических блоках линз. Это особенно важно для объектов, вокруг которых невозможно создать зону отчуждения. Однако, как и радиолучевые, ИК-лучевые системы могут применяться только на прямолинейных участках периметров или оград.

Основная проблема лучевых ИК-охранных приборов — ложные срабатывания при неблагоприятных атмосферных условиях (дождь, снегопад, туман), уменьшающих прозрачность среды. Надежность в таких случаях обеспечивают за счет многократного превышения энергии луча над минимальным пороговым значением, необходимым для срабатывания датчика.

Источником помех может быть также прямая засветка приемника солнечными лучами. Чаще сего это случается на закате или рассвете, когда солнце стоит низко над горизонтом. Согласно российским стандартам, датчик должен сохранять работоспособность при естественной освещенности не менее 10000 лк и не менее 500 лк — от электрических осветительных приборов. Большинство современных отечественных и зарубежных лучевых датчиков имеют специальные средства фильтрации фонового излучения и отвечают указанным выше требованиям. Однако для обеспечения высокой помехозащищенности от засветки очень важно правильно юстировать датчик при его настройке и выполнять все рекомендации изготовителя по монтажу.

Кроме того, ИК-системы могут срабатывать при попадании в луч птиц, листьев и веток деревьев или др. Для повышения устойчивости и надежности ИК-лучевых систем их делают многолучевыми (обычно используют 2 или 4 независимых луча), а также применяют схемы автоматической обработки сигналов, минимизирующие влияние внешней среды.

Специальные меры принимают для сохранения работоспособности датчиков в зимних условиях, при возможности обмерзания или налипания снега на оптические поверхности блоков. Достаточно надежными методами борьбы с указанными явлениями служат специальные козырьки на оптических фильтрах и внутренние обогреватели оптико-электронных блоков.

Одними из самых распространенных отечественных ИК-лучевых охранных приборов являются извещатели серии СПЭК. Комплект СПЭК-75 содержит блок излучателя, блок фотоприемника и комплект для монтажа. Система обеспечивает угол расходимости оптического пучка 3 градуса и позволяет организовать однолучевой рубеж охраны длиной до 75 м (на улице). Излучатель генерирует в диапазоне ближнего ИК-спектра на длине волны 0,8...0,9 мкм, сигнал тревоги включается при прерывании луча на заданный промежуток времени. Для обеспечения работы в неблагоприятных условиях (дождь, снегопад, туман) излучатель имеет 100-кратный запас по мощности излучения. Приняты меры для исключения ложных срабатываний от солнечной засветки (10000 лк).

Электронные блоки идентичны по конструкции, они имеют размеры 140 Ч 145 Ч 65 мм. Для юстировки системы можно использовать специально подключаемый для этой цели вольтметр. Номинальное напряжение питания — 12 В, потребляемый ток — не более 60 мА. Диапазон рабочих температур от −40 до +50 °С. Для организации двухлучевого барьера используют второй комплект извещателя.