Разработка информационно-управляющей подсистемы комплекса безопасности складов нефтепродуктов

0

2.3 Обзор рынка современных периметральных систем

Создание эффективных систем охраны периметров отечественных объектов — проблема технически сложная и наукоемкая. Специфика применения периметровых систем в нашей стране связана с широким разнообразием условий окружающей среды: сезонными колебаниями температуры до  80–90 °С, обильными снегопадами, метелями, гололедом, туманами, ветрами и т.д. При выборе принципа действия и типа системы охраны периметров необходимы исследования физики процесса обнаружения нарушителя, сбор информации о сигналах и помехах, поиск наиболее эффективных алгоритмов обработки сигналов и схемотехнических решений. Важнейший элемент для всех типов периметровых охранных систем — датчики, которые были рассмотрены выше.

Емкостные системы — основу их составляют емкостные датчики рассмотренные выше. Сами системы универсальны и нечувствительны к профилю почвы или линии ограды. Среди емкостных средств обнаружения широкое применение нашли отечественные системы серии «Радиан» (предприятие «Дедал», г.Дубна). Последняя модификация средств этой серии — «Радиан-14» содержит электронный блок, использующий алгоритм двухканальной обработки сигналов с анализом реактивной и активной составляющих импеданса антенны. Это позволяет отстроиться от атмосферных помех, а наличие режима «компенсации» значительно снижает вероятность ложных срабатываний от импульсных радиопомех. Краткие технические характеристики системы «Радиан-14»: длина охраняемого рубежа до 500 м; напряжение электропитания не более 20–30 В; потребляемая мощность не более 0,5 Вт; диапазон рабочих температур —50...+50 °С.

Вибрационные системы — в широко известных отечественных системах охраны периметров серии «Дельфин» и ее предшественниц «Арал» (обе предприятия «Дедал») чувствительным элементом служит многопроводный телефонный кабель. При его деформации в изолирующих оболочках возникают трибоэлектрические заряды. Одна из последних модификаций этой серии — прибор «Дельфин-МП» — выполнен на более современной элементной базе с использованием микропроцессорной техники. Прибор обнаруживает даже очень осторожные преодоления заграждения, имеет калибровку чувствительности под конкретную защищаемую конструкцию, автоматическую отстройку от индустриальных помех, устойчив к воздействию осадков и низких температур. Его технические характеристики: протяженность прямого участка, блокируемого одним прибором до 500 м; напряжение питания 13–30 В; потребляемая мощность не более 0,2 Вт; диапазон рабочих температур −50...+50 °С.

Другое вибрационное кабельное средство сигнализации — «Гавот-М» — предназначено для блокирования водопропусков и обладает высокой вероятностью обнаружения, устойчивостью к воздействию климатических, промышленных и транспортных помех, высокой эксплуатационной надежностью.

Вибрационно-сейсмические системы — отечественное сейсмо-магнитометрическое средство обнаружения «Дуплет» (предприятие «Дедал») регистрирует как сейсмические колебания, так и изменения магнитного поля из-за перемещения ферромагнитных масс, например оружия.

Рисунок 2.4 — Вибрационная система «Дельфин» и вибрационный датчик

«Дуплет» — полностью пассивное средство, радио- и визуально маскируемое. Место установки этой системы невозможно обнаружить без специальной аппаратуры. «Дуплет» характеризуется высокой вероятностью обнаружения и помехоустойчивостью. Основные технические характеристики: протяженность блокируемого участка периметра до 500 м; напряжение электропитания 20–30 В; потребляемая мощность 1,4 Вт; диапазон рабочих температур от −50 до +50 °С.

Рисунок 2.5 — Сейсмодатчик — годограф

Радиолучевые системы — широко выпускаются в разных странах (Россия, США, Канада, Италия, Израиль и др.). Они работают на частотах от 2,4 до 26,5 ГГц и применяются как при установке вдоль оград, так и для охраны неогражденных территорий. Дальность действия двухпозиционных радиолучевых датчиков достигает 450 м. Примером современного радиолучевого датчика может служить система ERM0482X, выпущенная недавно итальянской фирмой CIAS.

Радиоволновые системы. В конце 1990-х годов канадская компания Senstar-Stellar выпустила систему Perimitrax, в которой в качестве активных кабелей используются специально разработанные коаксиальные кабели с продольными зазорами во внешних оплетках. Излучатели и приемники системы работают на двух фиксированных частотах — 40,675 и 40,685 МГц. По заявлениям изготовителей, система обеспечивает 99 %-ную вероятность обнаружения нарушителя массой более 34 кг.

С 1996 г. английская компания Geoquip выпускает радиоволновую систему RAFID. Два параллельных коаксиальных кабеля выполняют роль передающей и приемной антенн. Система RAPID устанавливается на жестких оградах (бетон, кирпич, дерево) или непосредственно в грунте.

В 2003 г. компания Geoquip объявила о выпуске «быстроразворачиваемой» версии радиоволновой системы, получившей название RAFID-RDS.

Сенсорные кабели укладываются непосредственно на грунт; электронные блоки системы снабжены специальными разъемами и могут быть дополнены радиоканальной аппаратурой передачи сигналов тревоги. Итальянская компания GPS Standard в 2002 г. объявила о выпуске радиоволновой системы RFC, предназначенной для скрытой установки под землей. Современные методы обработки сигналов позволяют обнаруживать и классифицировать различные объекты (человек, автомобиль, собака и т.п.), которые находятся на линии охраны или пересекают ее.

Системы с волоконно-оптическими кабелями — в 2000 г. канадская компания Senstar-SteUar выпустила волоконно-оптическую охранную систему IntelliFIBER. Сенсорный кабель содержит две оптических жилы в защитной оболочке; сенсор крепится непосредственно к ограде. В качестве процессора в системе использован электронный блок ранее разработанной системы Intelli-Flex, дополненный интерфейсами для подключения оптического кабеля. Максимальная протяженность одной зоны охраны с волоконно-оптическим сенсором составляет 2 км.

Активные лучевые ИК-системы — практически все современные зарубежные ИК-лучевые охранные приборы объединяют в общем корпусе двухлучевую или четырехлучевую систему. На российском рынке широко представлены ИК-лучевые датчики фирм С&К, Visonic, Optex, Alarmcom и др.

Чувствительность датчика изменяется регулятором допустимого времени перекрытия лучей. Он позволяет изменять время срабатывания от 500 мс (медленно идущий человек) до 50 мс (очень быстро бегущий человек). Двухлучевые датчики позволяют перекрывать зону высотой 10-20 см и применяются в основном для организации сигнальных барьеров вдоль прямолинейных участков стен или крыш.

Пассивные ИК-системы — наиболее часто используются пассивные ИК-датчики серии ARK9130 фирмы Arkonia (Англия), предназначенные для эксплуатации в сложных атмосферных условиях. Позволяет обнаружить человека на расстоянии не менее 100 м.

Анализ предыдущих подразделов показал, что в подсистеме сбора и регистрации данных о нарушении периметра склада нефтепродуктов целесообразно использовать комбинированную схему с различными типами датчиков (достоинства и недостатки наиболее используемых представлены в таблице 2.3): в частности предлагается использовать вибрационные средства обнаружения — они высокоэффективны там, где имеется ограждение и сейсмические средства обнаружения позволяющие провести скрытую установку и повышающие уровень обнаружения на открытых зонах. Также предполагается использование видеокамер, что позволит увеличить способность к распознаванию нарушителей. Сама система предполагается строить по двухрубежной системе: на первом рубеже средства обнаружения, на втором средства опознавания, что позволяет точно определить место нарушения.

Таблица 2.3 — Достоинства и недостатки средств обнаружения

Тип датчика

Описание

Достоинства

Недостатки

проводно-волновой

датчик

Предназначен для блокирования стационарных рубежей охраны со сложной конфигурацией. Двухпроводная линия размещается на верхней части заграждения в виде козырька с помощью комплекта монтажных частей и подключается к задающему блоку и к блоку обработки сигналов. Объемная зона обнаружения формируется вдоль проводной линии. Блок обработки фиксирует изменения электромагнитного поля при появлении нарушителя в зоне обнаружения. Радиус действия от 3 до 6 метров в зависимости от условий.

— низкий ток потребления (как правило менее 100мА);

— длина рубежа до 200 метров;

— работа на местности со сложным рельефом;

— работа с любым типом;

ограждений и заборов.

— сложность прокладки;

— высокая себестоимость;

— небольшой радиус охвата;

— необходимость установки

диэлектрических консолей, а следовательно низкая маскируемость датчика.

Продолжение таблицы 2.3

Тип датчика

Описание

Достоинства

Недостатки

радио-лучевой датчик

Состоит из излучателя и приемника. Излучатель испускает инфракрасный либо лазерный луч, приемник его регистрирует. При отсутствии луча подается сигнал на контролирующее устройство.

— простота установки;

— невысокая стоимость;

— возможность использования системы зеркал (в случае установки в закрытом помещении).

— невозможность отфильтровать ложные пересечения луча мелкими животными и птицами;

— возможность обнаружения нарушителем луча при использовании специальных средств;

— небольшой радиус охвата.

тепловой детектор

Устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Распределение температуры отображается на дисплее (или в памяти) тепловизора как цветовое поле, где определённой температуре соответствует определённый цвет. Как правило, на дисплее отображается диапазон температуры видимой в объектив поверхности.

— работа при любых условиях освещенности.

— необходим человек-оператор;

— сложная маскируемость;

— высокая цена.


Продолжение таблицы 2.3

Тип датчика

Описание

Достоинства

Недостатки

вибрационный

датчик

Чувствительным элементом является специальный кабель, в котором используется трибоэлектрический или электродинамический эффект. Применяются для защиты стен зданий, ограждений, устанавливается совместно с заграждениями из АКЛ при попытках разрушения и преодоления ограждения путём перелаза.

— относительно невысокая стоимость;

— высокая помехоустойчивость;

— возможность отказоустойчивой работы в различных метеоусловиях.

— низкий радиус охвата;

— возможность использования только на легких ограждениях (рабица);

— невозможность обнаружения подкопа.

сейсмо-датчик

Устроиство для обнаружения нарушителя по сейсмическим колебаниям. Установка в землю обязательна.

— легкая маскируемость;

— большой радиус охвата до 100м;

— помехоустойчи-вость;

— легкое обнаружение подкопа.

— сложность установки и обслуживания;

— сложность скрытого подвода проводов питания и информационных проводов;

— дороговизна.

магнито-метрический датчик

Предназначен для блокирования периметра (в т.ч. полосы местности) от нарушителей, имеющих при себе металлические предметы, элементы экипировки.

Принцип действия основан на анализе изменений в магнитном поле Земли. Сигнал тревоги вырабатывается при появлении в зоне обнаружения ферромагнитных предметов.

— легкая маскируемость;

— простота установки;

— не реагирует на животных и птиц;

— обслуживания не требует;

— длина рубежа до 1км.

— возможность обнаружения только при наличии у нарушителя металлических предметов.

Продолжение таблицы 2.3

Тип датчика

Описание

Достоинства

Недостатки

Резистив-ный (контакт-ный) датчик

Необходим для удаленной регистрации состояния дверей и ворот.

— низкая стоимость;

— полная отказоустойчивость.

— невозможность защиты заборов и периметра.

емкостной датчик

Он изменяет свою электрическую емкость под воздействием внешних факторов. Чаще всего используют для регистрации изменения объема. В этом случае емкостной датчик представляет собой пластины, установленные таким образом чтобы электрическая емкость между ними менялась в соответствии с изменением объема внешнего пространства.

— относительно низкая стоимость;

— широкий диапазон охвата по высоте.

— возможны помехи со стороны мелких животных и птиц;

— небольшой радиус действия.

радарно-сенсорный датчик

Радары-сенсоры представляет собой однопозиционные радиолокаторы для обнаружения движения человека (нарушителя) в охраняемой зоне и предназначен для использования в качестве средства охранной сигнализации на открытых площадках или помещениях.

Имеет зону обнаружения в виде конуса с максимальной дальностью 40 м.

— работа в любых условиях освещенности;

— работа независимо от погодных условий.

— возможность диверсии радиопомехами;

— ложные срабатывания на мелких животных и птицах.

Категория: Дипломные работы / Дипломные работы по информатике

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.