Системы охраны периметра

Во-первых, они препятствует проникновению на объект случайных лиц, злоумышленников и нарушителей (террористов, расхитителей и т.д.). То есть, она должна обладать элементами, которые предотвращают свободный доступ кого бы то ни было на объект. Такими элементами в системах, как правило, являются заборы, изгороди и инженерные заграждения.

Следующей важной задачей, которую решает система охраны периметра, является обнаружение нарушителя. Эту функцию в системах, как правило, выполняют различного рода извещатели, то есть технические средства охраны периметра, основанные на различных принципах действия и обнаружения.

Одной из задач является задержание нарушителя или увеличение времени преодоления нарушителем системы охраны периметра. Эту задачу в системе решают инженерные заграждения.

Кроме этого, система охраны периметра обязана идентифицировать нарушителя. Для этого в ее состав включают системы охранного телевидения и тревожного освещения.

Таким образом, система охраны периметра должна состоять из:

— системы ограждений (механические препятствия, заборы изгороди и т.д.);
— системы технических средств охраны;
— инженерных заграждений (козырьки из колючей проволоки, спирали, плоские заграждения и т.д.);
— системы телевизионного наблюдения;
— системы охранного освещения.

Наиболее сложным элементом является система технических средств охраны. Ее сложность определяется прежде всего тем, что на выбор ее составных элементов влияет множество факторов.

Например, некоторым предприятиям ведомственные инструкции предписывают строить такую систему в два рубежа, используя в каждом извещатели с различными принципами действия. Существенно влияют на выбор оборудования климатические условия, в которых располагается защищаемый объект. Скажем, не все извещатели достаточно надежно работают в районах с высокой влажностью. Сильные морозы или палящий зной также могут неблагоприятно отразиться на функционировании оборудования. Влияют и другие внешние факторы: источники электромагнитных и других полей, линии электропередачи, рельеф местности и растительность, наличие транспортных магистралей, водоемов и т.д.

При создании системы охраны периметра необходимо также учитывать уже сложившиеся условия, то есть наличие существующих ограждений, заборов, расположение зданий на объекте, а также некоторые технические характеристики объекта: протяженность периметра, длина участка, возможность прокладки коммуникаций.

Система технических средств охраны включает:

— линейное оборудование (датчики, извещатели);
— систему сбора и обработки информации (приемно-контрольные приборы, программные комплексы);
— систему питания и кабельной сети.

На сегодняшний день на рынке представлен широкий спектр извещателей для периметровых охранных систем как отечественного, так и зарубежного производства.

Широко распространены радиолучевые двухпозиционные извещатели с зоной обнаружения в виде объемного «веретена» между приемником и передатчиком. Они достаточно надежны в работе и относительно недороги. Стандартные ограничения на их применение заключаются в требованиях к подстилающей поверхности: суммарная неровность местности в зоне обнаружения не должна превышать0,3 м, высота снежного покрова — не более 0,5 м, травы – не более 0,3 м. Существенным является наличие зоны пониженной чувствительности в непосредственной близости от приемника и передатчика.

Максимальная протяженность зоны обнаружения для радиолучевых извещателей составляет от 300 до 30 м, ширина зоны обнаружения может составлять от 5 до 1 м. Все извещатели питаются постоянным напряжением в диапазоне 10-30 В и потребляют от 5 до 0,5 Вт.

Для контроля локальных участков местности и ограждений могут применяться радиолучевые однопозиционные (объемные) извещатели, в которых приемник и передатчик совмещены в одном корпусе. Для таких извещателей характерны те же ограничения, что и для предыдущего типа.

Максимальная протяженность зоны обнаружения для радиолучевых извещателей составляет 40 и 20 м, ширина зоны обнаружения может составлять от 2 до 5 м.

В некоторых случаях целесообразно применение инфракрасных активных двухпозиционных извещателей, способных создавать одно- или многолучевой невидимый барьер. В основном они применяются для контроля прямолинейных участков периметров небольшой протяженности (до 60 м) или створок ворот на перелаз, а также стен зданий, составляющих внешний периметр. Однако даже наиболее надежные извещатели не застрахованы от потери работоспособности в условиях сильных снегопадов, проливных дождей, резкой смены температур (например, в зимнее время).

Кроме того, такие извещатели не применяются в лесной и на закрытой местности, ограничено применение для контроля морских и речных побережий.

Для инфракрасных пассивных однопозиционных извещателей характерны те же ограничения в применении, что и для их активных собратьев. Вместе с тем извещатели этого типа способны надежно контролировать локальные участки местности, прилегающие к ограждениям, воротам и калиткам.

Значительно реже — в основном из-за высокой стоимости оборудования — применяются комбинированные однопозиционные извещатели (инфракрасный пассивный канал и СВЧ-активный канал). Комбинированные извещатели значительно более надежны, чем инфракрасные пассивные детекторы, особенно если речь идет об устойчивости к воздействию помеховых факторов.

Перечисленные средства охраны периметров имеют один существенный недостаток: все они не представляют физического препятствия для нарушителя.

Этот недостаток можно устранить, применяя извещатели в сочетании с кабельным чувствительным элементом. Как правило, кабельный чувствительный элемент располагается на различного рода инженерных заграждениях (спираль АКЛ, плоское заграждение из АКЛ, козырек из колючей проволоки или АКЛ-Л, сетка ССЦП или другие сетки). Данные инженерные заграждения являются физическими препятствиями для нарушителя, а размещенный на них чувствительный элемент извещателя делает их сигнализационными. При применении такого комплекса технических средств необходимо очень серьезное внимание уделять монтажу инженерного заграждения. Только правильный и очень качественный монтаж инженерного заграждения обеспечит надежную работу размещенного на нем извещателя. В случае если, например, заграждение спирали АКЛ будет смонтирована некачественно, размещенный на ней извещатель будет регулярно выдавать ложные срабатывания из-за ветра, движения транспорта или других внешних воздействий. В качестве инженерных заграждений наиболее эффективными средствами являются изделия из армированной колючей ленты (АКЛ). Благодаря своей высочайшей механической прочности и отличному качеству (гарантированная работа в течение 25 лет), широкое распространение в России получили именно такие изделия.

Существует целый класс средств обнаружения, чувствительный элемент которых может быть использован совместно с ограждением из АКЛ.
При этом:

— пассивное ограждение из спирали становится контролируемым (сигнализационным);
— персонал охраны получает дополнительное время на осуществление реакции на сигнал тревоги.

Такими средствами являются, например, линейные извещатели с кабельным чувствительным элементом, независимо от способа формирования сигнала тревоги: трибоэлектрические, электростатические, микрофонные.

Очень эффективным средством охраны периметра является электрошоковое устройство, выполняющее сразу четыре функции.

Если обычный забор совместно с техническими средствами охраны является просто пассивным контролируемым физическим препятствием, то электрошоковые средства охраны периметров представляют собой активную систему обнаружения нарушителя, которая автоматически реагирует на попытку вторжения, отражает нападение нарушителя, замедляет время преодоления рубежа охраны. Электрическое проводное ограждение может быть установлено вертикально или под углом для обеспечения более широкого физического препятствия.

Электрошоковое охранное устройство может быть установлено:

— в виде заградительного козырька на существующие заборы любого типа и по верху стен и крыш;
— совместно со спиралью АКЛ в виде самостоятельного ограждения;
— как отдельно стоящее ограждение.

Радиоволновые извещатели для охраны рубежей на пересеченной местности

Охрана объекта, расположенного на пересеченной местности, — задача не из простых. Ступенчатые и извилистые заграждения, деревья, столбы освещения и видеонаблюдения — всего и не перечислить. Проектировщику и инсталлятору не позавидуешь, чего стоит один только выбор охранных извещателей. Да и ограничения по смете «давят», сильно не разгуляешься. Как быть?

Рис. 1. Объект, расположенный на пересеченной местности

Что мы понимаем под определением «пересеченная местность»? Это не обязательно лесная непроходимая чаща или овражисто-холмистая местность, заваленная полусгнившими деревьями. Чаще всего повороты и перепады по высоте, встречающиеся на рубеже охраны, уже определяют рубеж или его отдельные отрезки как участки пересеченной местности (рис.1).

Проектировщики, инсталляторы и монтажники по опыту знают, как непросто разместить извещатели, чтобы обеспечить защиту в углах заграждений или на многоступенчатых перепадах по высоте. Приходится смириться с увеличением количества извещателей и соответствующим увеличением затрат, дабы не оставить «дыры» для свободного преодоления заграждения. То же относится и к открытым рубежам (без заграждений) на крутых склонах и в оврагах.

Проводноволновые извещатели

Рис. 2. Пример открытого рубежа на крутом склоне

Это один из вариантов недорогого решения проблемы. В основе данных извещателей лежит двух- или многопроводная направляющая система, вокруг которой формируется электромагнитное поле (чувствительная зона). Направляющая система не является излучающей, она только передает ВЧ-сигнал довольно низкой частоты от передающего блока (формирующего ВЧ-сигнал) к приемному.

«Паразитное» излучение, связанное с непараллельностью, непрямолинейностью и другой неоднородностью размещения направляющей системы, не позволяет отнести такие извещатели к пассивным, но данное излучение практически не размывает зону обнаружения, которая довольно точно повторяет все геометрические изменения проводной системы.

Рис. 3. Двухпроводной «козырек» в верхней части заграждения

Двухпроводной «козырек» в верхней части заграждения (рис. 3) или провод над землей, повторяющие конфигурацию заграждения или поверхности земли (рис. 4), обеспечат формирование объемной зоны обнаружения требуемых формы и размеров. Один подобный извещатель может заменить несколько радиолучевых, инфракрасных или других, работающих только на прямолинейных отрезках.

Рис. 4. Формирование объемной зоны обнаружения с помощью провода, повторяющего поверхность земли

Конечно, при монтаже на открытой местности довольно сложно обеспечить скрытность размещения проводной системы и, соответственно, зоны обнаружения. Но, может, это и не обязательно делать? Отпугивание не слишком подготовленных нарушителей, мелких жуликов и других правонарушителей позволяет значительно снизить нагрузку на персонал и повысить качество охраны.

В лесистой местности провод, подвешенный на стволах деревьев на высоте 1,8 м над землей, практически незаметен. Зона обнаружения размерами 2×2 м вполне достаточна для обнаружения нарушителей, движущихся с любой скоростью.

К тому же современные проводноволновые извещатели обладают высокой помехоустойчивостью и могут указывать направление пересечения рубежа, что немаловажно в тактике обеспечения безопасности. А регулировка не только чувствительности, но и скорости обнаруживаемых объектов позволяет встроенному процессору оптимально настроить параметры фильтра для обеспечения наилучшей помехоустойчивости.
Извещатели на линиях (кабелях) вытекающей волны

Более дорогостоящий вариант, но имеет ряд достоинств и преимуществ. Существует как минимум 2 способа формирования зоны обнаружения.

Извещатели на линиях вытекающей волны с точечными излучателями

Множество сосредоточенных (точечных) излучателей последовательно подвешиваются над поверхностью или устанавливаются на поверхности земли. Зона обнаружения формируется между излучателями и одним или несколькими приемными перфорированными или прореженными кабелями вытекающей волны (КВВ).

Кабели и излучатели могут размещаться как на открытом воздухе, так и в грунте. Ширина и высота зоны обнаружения зависят от геометрического расположения излучателей и кабелей как между собой, так и относительно препятствий и отражающих поверхностей (предметов).

Временное и частотное разделение работы излучателей позволяет сформировать многозональность и необходимое перекрытие для адаптации к неоднородностям грунта и посторонним предметам и сооружениям. При кольцевом размещении приемного (приемных) кабеля (кабелей) можно обойтись минимальным (вплоть до единственного) количеством излучателей.

Высота установки излучателей в данном случае выбирается с учетом обеспечения необходимой непрерывности и равномерности зоны обнаружения, а частотное разделение помогает определить направление движения нарушителя и (или) повысить помехоустойчивость извещателя.

Извещатели на линиях вытекающей волны с распределенным излучателем

Два или большее количество кабелей вытекающей волны размещаются на открытом воздухе (рис. 5) и (или) в грунте. Зона обнаружения формируется между излучающим и одним или несколькими приемными кабелями. Ширина и высота зоны обнаружения, так же, как и в предыдущем способе, зависят от геометрического расположения кабелей как между собой, так и относительно препятствий и отражающих поверхностей (предметов). При размещении кабелей в грунте обеспечивается почти абсолютная скрытность.

Рис. 5. Пример размещения кабелей вытекающей волны на открытом воздухе

К недостаткам однозонных извещателей на КВВ можно отнести довольно жесткие требования к однородности параметров почвы и размещению кабелей вблизи радиоотражающих поверхностей и предметов. В некоторых извещателях используется принцип частотно-фазового разделения КВВ на довольно короткие условные отрезки (зоны).

Многозонные извещатели данного вида могут подстраиваться под конкретные условия и свойства охраняемого участка, что позволяет значительно снизить требования по однородности, но обеспечение устойчивой работы вплотную к металлическим заграждениям и сооружениям пока остается довольно сложной задачей.

К тому же при размещении всех кабелей в грунте высота зоны обнаружения может меняться при намокании поверхности почвы и изменения ее проводимости. В случае неравномерной проводимости высота зоны обнаружения на разных отрезках может различаться.
Другие типы радиоволновых извещателей

Блокирование неровных участков с помощью нескольких радиолучевых или инфракрасных чувствительных элементов является довольно сложной задачей, почти не предполагающей дешевого решения. Тем не менее, до сих пор на многих объектах используется данный подход. Это связано с простотой понимания процессов формирования зоны обнаружения и факторов, влияющих на работоспособность и помехоустойчивость.

Значительное сокращение длины участков и соответствующее увеличение количества аппаратуры на участке не способствуют наработке на отказ системы безопасности в целом. Наличие на рубеже охраны деревьев, камней и других затеняющих зону обнаружения предметов заставляет инсталлятора применять радиолучевые извещатели с пониженной частотой излучения, которые лучевыми уже и не назовешь, они уже переходят скорее в разряд радиоволновых извещателей.

Длинная волна может «обтекать» препятствия, но передающие и приемные антенны при этом значительно теряют свойства направленности. За счет отражений и переизлучений усиливается интерференция, зона обнаружения расширяется, возникшие минимумы и максимумы делают ее непредсказуемой. Даже вроде бы далеко стоящие в стороне деревья и предметы при раскачивании или перемещении могут создавать помехи, значительно превышающие по амплитуде «полезный» сигнал, сформированный при движении нарушителя на охраняемом участке. Приходится с помощью экранирующих заграждений и сооружений ограничивать размеры зоны обнаружения. Поэтому в настоящее время нечасто встречаются извещатели с сосредоточенными излучающими элементами дециметрового и метрового диапазонов.

Комбинированные извещатели всегда вызывают значительный интерес. Целью комбинации является, как правило, повышение либо помехоустойчивости, либо вероятности обнаружения.

Повышение помехоустойчивости зачастую обеспечивается совпадением откликов чувствительных элементов на разные физические воздействия (принципы). Зона обнаружения при этом геометрически ограничивается перекрытием разных чувствительных зон (по схеме «И» или более сложной), что позволяет локализовать ее на охраняемом участке. Вероятность обнаружения извещателя при этом определяется наименьшей вероятностью чувствительных элементов.

При повышении вероятности обнаружения зона обнаружения образуется геометрическим суммированием разных чувствительных зон (по схеме «ИЛИ» или более сложной), что позволяет использовать дополнительные отклики чувствительных элементов на разные физические воздействия. Это делает практически невозможным неконтролируемое пересечение охраняемого участка с помощью различных нестандартных способов и ухищрений. Вероятность ложной тревоги извещателя при этом определяется наибольшей вероятностью чувствительных элементов.
Как обеспечить надежность?

Конечно, если имеется возможность, необходимо ввести определенные требования к рубежу охраны. Если уж совсем оставить непроходимый бурелом, то вряд ли возможно обеспечить какую-либо охрану, о надежной охране и говорить не приходится.

Современный рынок предлагает широкий ассортимент оборудования для решения практически любой задачи в охране объектов, расположенных на пересеченной местности. И в связи с ограничениями, характерными для таких территорий, надежность защиты будет целиком и полностью зависеть как от грамотного выбора решений, так и от профессионализма специалистов по проектированию.

В заключение хочется добавить, что в настоящее время все большее внимание уделяется комплексным интеллектуальным системам. Данные системы могут взять на себя организацию распределения вычислительных мощностей между «региональными» и главным центрами обработки информации, частично дозагрузить или наоборот освободить от некоторых «нагрузок» процессоры извещателей, обеспечить их взаимную работу, в том числе принятие решений с учетом откликов всех типов датчиков и чувствительных элементов на охраняемом объекте. Для этого необходимо создание стандартных универсальных открытых протоколов и алгоритмов взаимодействия и связи. И это, надеюсь, по силам флагманам систем безопасности.

Андрианов Е.Ю.