2.2 Системы охраны периметра — задачи и проблемы выбора
Система охраны периметра выполняет задачу обнаружения и задержки нарушителей до их перехвата и нейтрализации. Другая ее задача — удержание нарушителей от совершения противоправных действий. Граница объекта является наилучшим местом для детектирования вторжения, так как в этом случае силы охраны имеют максимальный запас времени для противодействия.
В идеальном случае система охраны периметра представляет собой сферу, в которую заключен охраняемый объект.
Эта сфера должна отвечать определенному набору критериев:
— возможность раннего обнаружения нарушителя — до его проникновения на объект;
— минимальный временной интервал от момента проникновения на объект до момента срабатывания сигнализации;
— максимальное время преодоления нарушителем каждого из рубежей;
— независимость параметров системы от сезона и погодных условий;
— невосприимчивость к внешним факторам — индустриальные помехи, грозовые разряды и т. п.
Удержание обеспечивается внедрением такой системы, которую потенциальные нарушители рассматривают как непреодолимое препятствие. Под непреодолимостью следует понимать как невозможность преодоления заграждений, так и неминуемость обнаружения нарушителей техническими средствами. Связанная с методами удержания проблема состоит в том, что измерить эффективность удержания численно невозможно.
Организация противодействия нарушителям невозможна без их обнаружения. Эффективность выполнения функции обнаружения измеряется с помощью таких характеристик, как вероятность обнаружения, частота ложных тревог и уязвимость к преодолению. Верная интерпретация этих показателей имеет первостепенное значение для проектирования и эксплуатации любой системы охраны периметра.
Вероятность обнаружения — для идеального датчика вероятность обнаружения РD равна 1 — на сто пересечений линии периметра должно быть сто сигналов тревоги. На практике таких датчиков не существует, поэтому РD всегда меньше 1.
Вероятность обнаружения зависит от нескольких факторов:
— характеристик объекта обнаружения (идущий, бегущий или ползущий нарушитель);
— принципа работы датчика;
— условий установки датчика и настройки его чувствительности
— погодных условий;
— технического состояния аппаратуры.
Эти факторы могут варьироваться, поэтому значение РD для конкретного датчика не является постоянной величиной и зависит от условий его работы. Так, для малой угрозы (футбольный фанат) датчик может иметь одно значение РD, например 0,99, а для большой угрозы (диверсант) — совсем другое.
Аналогичным образом, непрактично использовать СВЧ или пассивный ИК-датчик там, где зимой могут образовываться сугробы — нарушитель может прорыть в снегу туннель и пробраться необнаруженным на объект. На практике обнаружение осуществляется в два этапа: первичное обнаружение датчиком и системное обнаружение оператором системы безопасности. В связи с этим вероятность обнаружения подразделяют на первичную РD (датчиком) и системную PS. Системная вероятность обнаружения PS зависит от времени, затраченного на оценку тревожной ситуации.
Если время, прошедшее с момента срабатывания датчика до момента верификации сигнала тревоги, невелико, системная вероятность PS близка к вероятности срабатывания датчика РD. По мере увеличения времени оценки тревожной ситуации системная вероятность обнаружения PS снижается до нуля. Это обстоятельство предъявляет жесткие требования к аппаратуре видеонаблюдения, разворачиваемой на периметре объекта.
Вероятность обнаружения повышается с уменьшением порога срабатывания датчика (повышением его чувствительности), однако при этом возрастает вероятность ложной тревоги РА. Ее можно определить как число ложных срабатываний датчика, отнесенное к числу его опросов (если оно достаточно велико).
Частота ложных тревог — частота ложных тревог — число ложных тревог в течение заданного промежутка времени. Для идеальной системы частота ложных тревог должна быть равна нулю. Стремление повысить чувствительность системы неизбежно влечет за собой увеличение числа ложных тревог. Именно поэтому в системе охраны периметра необходима ТВ-аппаратура оценки ситуации— далеко не все тревоги вызваны вторжением. На практике разработчик системы должен поддержать требуемую вероятность обнаружения при заданной частоте ложных тревог (критерий Неймана — Пирсона, широко применяющийся в радиолокации). В нашем случае примером критерия может быть следующий: система должна иметь РD = 0,95 для человека массой 40 кг, пересекающего зону обнаружения пешком, ползком, прыжками, бегом или перекатывающегося при скорости
Уязвимость к преодолению — идеальный датчик невозможно преодолеть незамеченным, чего нельзя сказать о реальных приборах. Различные модели датчиков имеют разную уязвимость. Существует два основных способа преодолеть систему — обход и обман. Поскольку все датчики имеют ограниченную зону обнаружения, любой датчик можно преодолеть, обойдя эту зону. Данная проблема решается совершенствованием различных инженерных заграждений. Кроме того, зная физические принципы работы датчика, можно разработать методы пересечения его зоны обнаружения, например снижение видимого контраста нарушителя или снижение скорости его движения. Численно уязвимость к преодолению характеризуется вероятностью пропуска РМ = 1 — РD.
2.2.1 Анализ и классификация датчиков периметральных систем охраны
Существует несколько способов классификации периметровых датчиков, как правило их подразделяют на следующие типы:
— пассивные и активные датчики;
— датчики скрытой и открытой установки;
— объемные и линейные датчики;
— стационарные и быстроразвертываемые датчики.
Пассивные и активные датчики — с практической точки зрения наиболее важно различать пассивные и активные датчики. Пассивные датчики обнаруживают определенный вид энергии, излучаемой нарушителем, или фиксируют изменение физического поля, им вызванное. Преимуществом пассивных датчиков является трудность их обнаружения — нет источников энергии, которые легко может зафиксировать нарушитель. Недостаток всех пассивных систем — чувствительность к метеоусловиям и техногенным факторам и, как следствие, заметное число ложных тревог. Активные датчики включают в себя передатчик и приемник электромагнитных волн и выявляют изменения принимаемой энергии, вызванные наличием или движением нарушителя. Основная цель использования внешних источников энергии — эффективная борьба с ложными тревогами.
Датчики скрытой и открытой установки — при открытой установке — на ограждении или другой опорной конструкции — датчик может попасть в поле зрения нарушителя. Подготовленный нарушитель может при этом определить принцип его работы и уязвимость к преодолению. С другой стороны, открытая установка охранных систем может удержать возможных нарушителей от противоправных действий. Скрытые датчики невозможно обнаружить при визуальном наблюдении (например, датчики, расположенные под землей), поэтому в ряде случаев они более эффективны. Кроме того, такие датчики не влияют на внешний вид охраняемой территории. Недостатками датчиков скрытой установки являются повышенные затраты на их установку и техническое обслуживание. В таблице 2.1 обобщены данные внешних датчиков охранной сигнализации.
Таблица 2.1 — Типы внешних датчиков и их характеристики
|
Тип датчика |
Пассивный (П) или активный (А) |
Скрытный © или видимый (В) |
Действует в пределах или вне пределов прямой видимости |
Пространственный (Пр) или линейный (Л) |
|
Подземные |
||||
|
Сейсмический/давления |
П |
С |
Вне ПВ |
Л |
|
Магнитного поля |
П |
С |
Вне ПВ |
Пр |
|
Коаксиальный кабель с отверстиями |
А |
С |
Вне ПВ |
Пр |
Продолжение таблицы 2.1
|
Тип датчика |
Пассивный (П) или активный (А) |
Скрытный © или видимый (В) |
Действует в пределах или вне пределов прямой видимости |
Пространственный (Пр) или линейный (Л) |
|
Волоконно — оптический кабель |
П |
С |
Вне ПВ |
Л |
|
Связанные с ограждением |
||||
|
Возмущений ограждения |
П |
В |
Вне ПВ |
Л |
|
Чувствительное ограждение |
П |
В |
Вне ПВ |
Л |
|
Электрического поля |
А |
В |
Вне ПВ |
Пр |
|
Индивидуально устанавливаемые |
||||
|
Активный ИК |
А |
В |
ПВ |
Л |
|
Пассивный ИК |
П |
В |
ПВ |
Пр |
|
Двухпозиционный СВЧ |
А |
В |
ПВ |
Пр |
|
совмещенный |
А/П |
В |
ПВ |
Пр |
|
Обнаружения движения |
П |
С |
ПВ |
Пр |
Объемные и линейные датчики — объемные датчики обнаруживают вторжение в некоторый объем, который обычно не виден и не может быть точно оценен нарушителем. Линейные датчики производят обнаружение вдоль некоторой линии — например, датчики, установленные на ограждении и фиксирующие его вибрацию. Выявить зону обнаружения линейного датчика несложно.
Стационарные и быстроразвертываемые датчики — по способу установки датчики разделяются на два класса — стационарные, предназначенные для непрерывной работы в течение нескольких лет, и быстроразвертываемые, предназначенные для временного блокирования рубежей охраны. В свою очередь, стационарные периметровые средства можно разделить на три большие группы. Подземные датчики располагаются в виде линии непосредственно под поверхностью земли. Датчики, связанные с ограждением, размещаются на заборе или сами являются элементом ограждения. Индивидуально устанавливаемые датчики не относятся к двум предыдущим категориям и устанавливаются на опорах. Основные технические характеристики быстроразвертываемых средств охраны периметра близки к стационарным, отличаясь массой и габаритами, а также тактикой применения. Необходимо подчеркнуть, что отдельный класс быстроразвертываемых систем составляют датчики обрывного типа, принцип действия которых основан на регистрации разрыва цепи постоянного тока. Они рассчитаны для создания произвольной конфигурации участка блокирования на местности с произвольным рельефом. Наибольшая эффективность применения обрывных средств достигается в условиях сильно пересеченной местности с густой растительностью, маскирующей чувствительный элемент.