Вибрационное средство обнаружения «Препона» в составе комплекса охраны периметра. Перспективы применения и развития

Беспроводное маскируемое вибрационное средство раннего обнаружения «Препона ®» в составе комплекса охраны периметра. Перспективы применения и развития.

Для эффективного пресечения противоправной деятельности персоналу службы безопасности необходимо получать информацию о несанкционированном проникновении на территорию охраняемого объекта уже на стадии попытки преодоления периметрального заграждения.

Для решения таких задач были разработаны технические средства охраны вибрационного типа – «Препона®–М» и радиолучевого типа – «Препона®–Д». Эти устройства хорошо себя зарекомендовали на объектах различного назначения и уровня ответственности, находящихся в различных климатических зонах. Чувствительные элементы (ЧЭ) проводных средств охраны обычно укладывают непосредственно в грунт или крепят на панели заграждения вдоль всего периметра объекта. Однако практика применения технических средств охраны показывает, что наиболее эффективными средствами для раннего выявления угроз являются маскируемые, внешне незаметные устройства. В связи с этим наши инженеры пошли по пути создания точечного беспроводного вибрационного средства обнаружения (ВСО), скрытно устанавливаемого внутри опор заграждения. Работа велась с учетом технических характеристик и размеров конструкционных элементов модификаций сварного сетчатого заграждения серии «Махаон®». В результате было разработано автономное ВСО «Препона®–A».

Технические и эксплуатационные характеристики, преимущества и результаты испытаний

Рис. 1а. Расположение модуля ВЧЭ внутри опоры заграждения, внешний вид.

Назначение ВСО «Препона®–A» – обнаружение нарушителя, преодолевающего заграждение периметра путем его разрушения или перелезания как без подручных средств, так и с помощью спецсредств. Следует отметить, что в «Препона®–A» возможности высокочувствительного вибрационного элемента и новейшей элементной базы применяются наряду с прогрессивными методами обработки сигналов. Это позволяет эффективно выявлять нарушителя, сводя к минимуму число ложных срабатываний. ВСО «Препона®–A» является периметральной системой, которая состоит из множества (до 255) вибрационных чувствительных элементов (ВЧЭ), формирующих примыкающие друг к другу локальные зоны обнаружения. В итоге образуется непрерывный рубеж охраны. ВЧЭ представляет собой функционально законченный модуль, конструктивно состоящий из акселерометра (собственно чувствительный элемент), блока обработки и кодирования информации, приемо–передающего устройства, антенны и элементов питания. Сам модуль скрытно устанавливается внутри опоры заграждения с помощью магнитов без каких–либо дополнительных крепежных элементов и закрывается сверху декоративной пластиковой крышкой (рис. 1а и 1б). Таким образом, достигается полная маскировка системы, а время монтажа изделия составляет несколько минут.

Каждый ВЧЭ способен контролировать зону до 50 метров. Сообщения о попытках преодоления заграждения и состоянии работоспособности самого чувствительного элемента передаются по радиоканалу на частоте 868 МГц (или на любой другой нелицензионной частоте) на блок сбора и обработки информации (БСОИ), расположенный в помещении на рабочем месте оператора службы охраны. С БСОИ информация может быть направлена на верхний уровень охраны объекта различными способами: по проводной, беспроводной (GSM) связи или по глобальной сети Интернет. БСОИ – стационарный модуль, питание кото-рого, осуществляется от промышленной сети переменного тока. В случае временного отсутствия в сети электропитания предусмотрена установка аккумуляторной батареи, которая позволяет сохранять работоспособность БСОИ до пяти суток. Конструктивно блок сбора и обработки информации состоит из пары приемо–передающих антенн, модуля приемо–передатчика, устройств обработки, кодирования и отображения информации, а также узла сопряжения с персональным компьютером. Интуитивно понятный, удобный пользовательский интерфейс позволяет легко отобразить на плане местности периметр объекта, обозначить модули ВЧЭ в соответствии с реальным их расположением в опорах заграждения. Каждый модуль имеет свой уникальный номер, поэтому при срабатывании системы оператор службы охраны без труда локализует точку совершения попытки проникновения нарушителя. При этом в журнале событий сохраняются точное время, дата и характер события. Кроме того, предусмотрен контроль уровня разряда источников питания, работоспособности датчика, а также изменений его статического положения (в случае несанкционированного демонтажа). При отсутствии физической возможности организовать рабочее место оператора на объекте, предусмотрена передача информации по GSM–каналам связи в виде SMS–сообщений. Беспроводное соединение ВЧЭ с центральным пультом исключает необходимость прокладки кабельных линий, что в значительной степени сокращает объем монтажных и пусконаладочных работ. Основываясь на экспертной оценке специалистов, имеющих богатый опыт по оснащению объектов техническими средствами охраны, изделие «Препона®–A» будет особенно востребовано на объектах, где отсутствует возможность производства земляных работ по прокладке кабельных трасс, а также при отсутствии электропитания на периметре протяженных объектов. Еще больший интерес представляет эксплуатация изделия на возводимых объектах, т. е. там, где заграждение вместе с техническими средствами охраны должно быть демонтировано или перенесено в другое место по завершению строительных работ. Использование точечного высокочувствительного элемента повышает помехоустойчивость изделия за счет выделения полезных сигналов создаваемых нарушителем и фильтрации пространственно распределенных помех (движения автомобильного и железнодорожного транспорта, воздушных масс, атмосферные осадки и т.д.); при этом позволяет определить место попытки преодоления периметра охраняемого объекта с точностью до шага установки ВЧЭ. Настройку ВСО производят с учетом реальных помеховых факторов в конкретном месте установки заграждения. Регулировка каждого ВЧЭ и всей системы в целом производится удаленно по радиоканалу из точки установки БСОИ, что является дополнительным преимуществом средства обнаружения. Техническое обслуживание ВСО «Препона®–A» сводится к замене элементов питания не чаще одного раза в год. Высокие тактико–технические характеристики изделия подтверждены результатами продолжительных натурных испытаний. Поскольку принцип действия датчика основан на регистрации и обработке сигналов, возникающих при механическом воздействии на контролируемую физическую среду – заграждение или грунт, то испытания намеренно проводились на территории промышленного предприятия, насыщенного оборудованием, создающим интенсивные вибрационные и сейсмические колебания различной амплитуды и частоты, а также вблизи участков движения тяжелого автомобильного и железнодорожного транспорта на расстоянии десяти и пятидесяти метров соответственно. Результатом месячных тестовых испытаний ВСО «Препона®–A» на одной из атомных электростанций в непосредственной близости (20–25 метров) от токоведущих частей высоковольтных линий электропередач (ЛЭП–500), стало полное отсутствие ложных срабатываний. Климатические испытания подтвердили работоспособность изделия при непрерывной круглосуточной эксплуатации на открытом воздухе в диапазоне температур от –40°C до +60°C, а также в условиях атмосферных помеховых факторов – дождь, роса, снег, иней (типовые проектные решения см. на Web–сайте www.cesis–proekt.ru).

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ВСО «ПРЕПОНА®–А: простота установки, позволяющая развернуть на объекте полноценный комплекс охраны за несколько часов; отсутствие кабельной инфраструктуры (заисключением проводного варианта); независимое энергопитание датчиков обнаружения; возможность интеграции дополнительных внешних датчиков (температуры, влажности) и приборов, использующих информационные шины для передачи телеметрии; полная маскируемость факта установки ВСО «Препона®–A».

ОСОБЕННОСТИ ВСО «ПРЕПОНА®–А: видеофиксация только тревожных сообщений и ведение журнала; оповещение о тревожных сообщениях с помощью SMS – рассылок и E–mail; удаленный просмотр текущего состояния въездной группы и журнала тревожных сообщений; срабатывание ВСО «Препона®–A» только на открывание – закрывание ворот и калиток; возможность создавать оповещения о тревогах в заданные интервалы времени; поддержка до 20 въездных групп на одном сервере (количество серверов не ограничено); интерактивная карта расположения въездных групп.

Дополнительные возможности и преимущества при создании комплекса

Конструкция ВСО «Препона®–A» предусматривает интеграцию в существующую многоуровневую систему безопасности объекта и управление дополнительным оборудованием: видеокамерами, звуковыми и световыми устройствами оповещения. При комплексном подходе к решению современных задач охраны периметра различных объектов, представляется оптимальным комбинированное применение технических средств охраны, основанных на различных физических принципах. Так комбинация «Препона®–A» с радиолучевым средством обнаружения, например «Препона®–Д» по принципу «И» позволяет организовать дополнительный рубеж охраны, что увеличивает вероятность обнаружения несанкционированного вторжения, достигая при этом максимального значения параметра «полезный сигнал–помеха». Неоспоримым преимуществом изделия «Препона®–A» является техническая возможность совместной работы с системами видеонаблюдения. (Например, интеграция с продуктом компании itv – программным комплексом «Интеллект». http://www.itv.ru/support/downloads/intellect.php в разделе «Модули ОПС и СКУД».) Таким образом создается комплекс охраны, предназначенный для обеспечения безопасности и организации удаленного мониторинга въездных групп (ворот, калиток, шлюзов и т.п.), включающий в себя маскируемое беспроводное вибрационное средство обнаружения «Препона®–A» и систему автоматической видеофиксации тревожных событий. Комплекс позволяет обнаружить и зафиксировать в видеожурнале открытие – закрытие, преодоление нарушителем ворот и калиток путем перелаза и подлаза. Система также включает IP– камеры с возможностью записи по тревожному входу и ПО для ведения журнала тревожных видеофиксаций камер.

---

  Следует отметить, что ВСО «Препона®–A» выпускается и в проводном варианте. Питающие и сигнальные цепи могут быть проложены в грунте и внутри опор заграждения. Такой способ также предусматривает полную маскируемость системы в целом. Конструкция изделия позволяет устанавливать его на бетонные ограждения типа «Фрегат» или подобные. Параметры и технические характеристики при этом остаются неизменными. Поскольку в основу конструкции заложен принцип работы, известный как беспроводные сенсорные сети, то на базе ВСО «Препона®–A» может быть построена целая серия устройств сбора, обработки и передачи информации практически с любых оконечных устройств (датчиков). Сфера применения таких устройств чрезвычайно широка. Это, например, организация контроля за превышением предельных уровней динамических нагрузок в конструкциях ангаров, мостов и подобных им сооружениях.

Варианты устройства с использованием GSM–каналов связи

В простейшем варианте это применение встроенного GSM–модуля в автоматический шлагбаум («Препона®–2000», «Препона®–3000») с целью получения дополнительной функции – управление устройством с помощью мобильного телефона. (Подробности на Web–сайте http://rr.cesis.ru/index.php/prepona–r) Следующий бюджетный вариант – изделие «Препона®–GSM–эконом». Это простая, эффективная и недорогая GSM–система сигнализации и мониторинга. Система решает задачи охраны и раннего предупреждения о взломе и хищениях имущества из квартир, дач, домов, гаражей, строительных вагончиков, контейнеров, а также сохранности временно неподвижных или находящихся в пути следования железнодорожного или автомобильного транспорта объектов и грузов. Кроме того, это легкий способ управления шлагбаумами, воротами, въездными группами и т.п., и вместе с тем мониторинг удаленных объектов (например, фермерских хозяйств) с целью получения информации об изменении температуры, давления, влажности и пр. Особенности: Изделие представляет собой функционально законченный модуль, включающий в себя чувствительный элемент, автономный источник питания, микрофон, датчик температуры, GSM–модуль, антенну и узел обработки; Устройство оповещает о проникновении посредством вызова и/или SMS–сообщений, а так же активирует звуковой и/или световой сигнал. Управление и получение сообщений выполняется с помощью мобильного телефона пользователя с возможностью удаленного контроля состояния внутреннего источника питания, температуры и журнала событий устройства; Непрерывная работа от внутреннего источника питания до 2 лет; Возможность крепления на металлическую поверхность с помощью магнитов без использования дополнительных креплений; Работа на открытом воздухе и в неотапливаемых помещениях при температуре от –40оС до +50оС; Полная защита от пыли, влаги и конденсата; Возможность подключения до 40 дополнительных внешних устройств (датчиков) с нормально замкнутыми сухими контактами: датчики разбития стекла, объема, движения, воды, магнитно–контактные (геркон) и т.п.; Управление 2 независимыми свето–звуковыми устройствами, видеокамерами, шлагбаумами, воротами т.п.; Возможность подключения внешнего источника питания; Возможность использования для охраны автотранспортных средств: контроль ускорения, вибрации и угла наклона.

Охрана колодцев

Более сложным и специализированным вариантом применения изделия является система обнаружения несанкционированного вскрытия люков. Модернизированный вариант «Препона®–Л» прошел успешное тестирование в качестве средства обнаружения несанкционированного вскрытия канализационных люков московской городской телефонной сети. Система предназначена для обнаружения нарушителя, проникающего в канализационную шахту путем вскрытия фальш–люка. Передача тревожных сообщений на пост охраны осуществляется по каналу GSM–связи (рис. 2а). Оконечное устройство представляет собой модуль, который объединяет в себе чувствительный элемент, определяющий вскрытие фальш–люка, считыватель ключа хозоргана, а также автономный источник питания и модуль GSM–связи. Количество оконечных устройств – не более 1000 на 1 блок сбора информации. Блок сбора информации с оконечных чувствительных элементов (рис. 2б) предназначен для приема периодически поступающей от оконечных устройств информации о состоянии ключевых параметров (заряд батареи, температура, целостность корпуса, степень наклона крышки люка), контроля соблюдения периодичности опросов, а так же приема «тревожных» звонков. Комплекс аппаратно–программного обеспечения. Сервер хранит технологическую информацию о системе (номера оконечных устройств, ключи хозяйственных органов, временные окна и т. п.), настройки системы, журналы работы оконечных устройств. Сервер обеспечивает передачу данных о тревогах от блока сбора информации до ПО оператора с геопривязкой. Рис. 2а. Модуль ВЧЭ и схема его размещения в колодце

ПРЕИМУЩЕСТВА: Пассивный принцип обнаружения нарушителя; Локализация точки вторжения с геопривязкой, идентификация пользователя по ключу. Маскировка чувствительного элемента и всей системы в целом. Отсутствие каких–либо кабельных линий питания и связи. Минимальные затраты на монтаж. Автоматическая настройка каждого чувствительного модуля при постановке на охрану. Возможность наращивания системы до 200000 пространственно разнесённых модулей. Контроль состояния каждого чувствительного элемента.

ОСОБЕННОСТИ: Блок сбора и обработки информации представляет собой стационарный модуль и служит основой для организации приема–передачи информации между оконечным устройством и рабочим местом оператора. Каждое оконечное устройство представляет собой точечный датчик в герметичном корпусе, в котором расположены чувствительный элемент, автономный источник питания и модуль радиосвязи. Возможность снятия (постановки) на охрану с помощью ключа хозоргана. Возможность формирования различных отчетов о состоянии системы. Обслуживание модулей сводится к замене элементов питания один раз в год.

Автор: Денис Шевченко, ведущий специалист ООО «Радиорубеж»

    Журнал “ТЕХНИКА ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА” • №1, 2017 г.