Особенности проектирования автоматизированного дистанционного охранного комплекса

Пашаев Ариф Мир Джалал Оглы доктор физико-математических наук академик НАН Азербайджана, ректор, Национальная академия авиации Азербайджана AZ1045, Азербайджан, г. Баку, прос. Мардакана, 30 Pashayev Arif Mir Djalal oglu Doctor of Physics and Mathematics Member of the Azerbaijan National Academy of Sciences, rector at National Aviation Academy of Azerbaijan Azerbaijan National Academy of Sciences Presidium of the Azerbaijan National Academy of Sciences in Baku Established 23 January 1945 President Akif Alizadeh Staff 7,000 (63 academicians, 61 corresponding members, 335 doctors of sciences, 1,080 candidates of sciences) Formerly called Academy of Sciences of the Azerbaijan SSR Address 24 Istiglaliyyat Street, Baku, Azerbaijan Website science.gov.az Azerbaijan National Academy of Sciences AZ1045, Azerbaidzhan, g. Baku, pros. Mardakana, 30 mail@naa.edu.az Набиев Расим Насиб Оглы доктор технических наук, кандидат физико-математических наук начальник отдела, Национальная академия авиации AZ 1045, Азербайджан, г. Баку, шоссе Мардакана, 30, каб. 205 Nabiyev Rasim Nasib oglu Head of the Department at National Aviation Academy of Azerbaijan AZ 1045, Azerbaidzhan, g. Baku, shosse Mardakana, 30, kab. 205 nabiyevrasim@gmail.com Нагиев Назим Теймур Оглы кандидат юридических наук заведующий кафедрой, Национальная академия авиации Азербайджана AZ1045, Азербайджан, г. Баку, шоссе Мардакана, 30, корп. 27, каб. 3 Nagiyev Nazim Teymur oglu PhD in Law Head of the Department at National Aviation Academy of Azerbaijan AZ1045, Azerbaidzhan, g. Baku, shosse Mardakana, 30, korp. 27, kab. 3 N.T.Naqiyev@mail.ru Велиева Гаранфиль Джаббар Кызы инженер-электронщик, Национальная академия авиации Азербайджана AZ1045, Азербайджан, г. Баку, прос. Мардакана, 30 Velieva Qarafil Djabbar kizi Electronics Engineer at National Aviation Academy of Azerbaijan AZ1045, Azerbaidzhan, g. Baku, pros. Mardakana, 30 garanfil60@mail.ru

Рустамов Руслан Рустам Оглы докторант, Национальная академия авиации Азербайджана AZ1045, Азербайджан, г. Баку, прос. Мардакана, 30, корп. 25, каб. 3 Rustamov Ruslan Rustam oglu Doctor's Degree Student at National Aviation Academy of Azerbaijan AZ1045, Azerbaidzhan, g. Baku, pros. Mardakana, 30, korp. 25, kab. 3 ruslan__433@mail.ru

Введение

Террор и акты незаконного проникновения, происходящие в мире, стали важнейшей проблемой современного общества. В эпоху активизации международного терроризма, от систем безопасности требуется уделять повышенное внимание защите стратегических объектов. В безопасности воздушного транспорта особая значимость придаётся охране аэропортовых сооружений, взлётной полосы, перрона и комплексов радиотехнической навигации. В целях предотвращения правонарушений, которые могут возникнуть, важнейшим условием является обнаружение нарушителей на ранней стадии ^{[1, 2]}.

Известно, что система обеспечения безопасности различных объектов требует комплекс мер, направленных на формирование сигнала предупреждения в целях предотвращения и устранения угрозы, опасной ситуации или нарушителя. Комплекс мер должен основываться на принципах системного подхода к деятельности по обеспечению безопасности, объединяющей совокупность технических и организационных мер определить системы комплексной безопасности, как на стадиях планирования, подготовки, организации, так и в процессе обслуживания ^{[1, 3]}.

Целью статьи является исследование современных систем безопасности, применяемых для охраны объектов от незаконного проникновения и установление технических условий для создания интегрированной системы безопасности автоматизированного дистанционного управления объектов, имеющих стратегическое значение, учитывая универсальность, высокую оперативность, надежность и эргономичность системы.

Для достижения цели первоначально необходимо проанализировать функциональные возможности, принципы работы и преимущества подсистем, более широко используемых в современных охранных системах.

На фоне учащения в нынешние времена террористических актов и преступлений, проблема обеспечения безопасности стратегических объектов, жизнеобеспечения имеет особую важность. Захват таких объектов, нарушение их деятельности, а также попадание в окружающую среду опасных веществ, которые могут быть в объектах, могут причинить большой вред государству и обществу. К данному типу стратегических объектов повышенной опасности и жизнеобеспечения относятся нижеперечисленные ^[3-5]:

- объекты высших органов государственной власти, государственные учреждения;

- особо важные административные, общественные и промышленные объекты, отвечающие высоким требованиям с точки зрения жизнеобеспечения и безопасности;

- объекты микробиологии и фармацевтической промышленности, а также объекты, где содержатся и обрабатываются токсичные вещества, сильнодействующие ядовитые и химиические продукты, психотропные вещества и препараты;

- места добычи и хранения металлов и драгоценных камней, объекты, где осуществляется их прием и продажа;

- объекты, являющиеся архитектурными памятниками, музеи национального значения, здания для хранения архивов, библиотеки, культурно-исторические и природные заповедники, архитектурные комплексы, объекты культа и др.;

- экспортные нефте- и газопроводы и их инфраструктурные объекты;

- территория объектов жизнеобеспечения;

- метрополитен и его особо важные подземные сооружения;

- амбары, где хранятся грузы, перевозимые автомобильным, железнодорожным и воздушным транспортом, речными суднами и морским флотом;

- аэропорты, аэродромы, вертодромы и их особо важные объекты;

- объекты топливно-энергетического комплекса, ядерно, радиационно, химически и биологически опасные объекты, электростанции, в том числе атомные, гидротехнические сооружения, амбары горюче-смазочных материалов и др.

Изучая перспективность развития местных и зарубежных средств интегрированных систем безопасности, можно утверждать, что полное обеспечение безопасности стратегических объектов жизнеобеспечения возможно посредством объединения нескольких систем, то есть систем видеонаблюдения, контроля доступа и охранно-пожарной сигнализации в логической последовательности на основании единого программноаппаратного обеспечения.

Интегрированные системы безопасности позволяют качественно обеспечивать безопасность крупных и средних, высоко опасных стратегических объектов и объектов жизнеобеспечения на уровне, отвечающем современным требованиям безопасности. Эти современные системы обеспечивают нижеперечисленные [1-3, 6, 7]:

- организация контроля доступа посредством различных средств (магнитных дверей, турникетов, шлюз и шлагбаумов), установленных в пунктах доступа;

- видеонаблюдение, видеоконтроль и видеорегистратор несанкционированного проникновения (или попыток совершить);

- управление техническими системами здания (кондиционер, отопление, вентиляция, предупреждение, аварийные сигналы, тревоги и т.д.);

- перевод охранной системы объекта в режимы «Ремонт» и «Охрана», а также возможность вывода из режима «Тревога»;

- протоколирование всех событий происходящих в системе и архивирование нарушений;

- передача информации на длинные дистанции посредством различных средств;

- хранение информации и др.

В качестве примера интегрированных систем безопасности, которые отвечают вышеперечисленным требованиям, можно показать систему «СОКОЛ», применяемую в аэропорту Домодедово, систему «СТРАТУМ», применяемую в объектах Федеральной Службы Контрразведки Российской Федерации и периметрах гидроэлектростанций, систему «NİR», применяемую в аэропорту Бен-Гурион, систему «SICURIT» компании «Alarmitalia», Сингапурскую систему «Agil Fence», систему «DTR 2000», применяемую в Международном Аэропорту Гейдар Алиев и интегрированную систему безопасности «İQM» с дистанционным автоматизированным управлением метеорологического радиолокационного объекта Международного Аэропорта Гейдар Алиев.

Построенная на базе интегрированной системы охраны система «СОКОЛ» - это волоконно-оптическая система мониторинга сейсмических колебаний периметра, которая обеспечивает безопасность посредством электрошока, сигнализации, контроля доступа, охранного освещения, видеонаблюдения, беспилотных летательных аппаратов (БЛА) вместе с другими автоматизированными системами.

Система «СОКОЛ», работающая волоконно-оптическими технологиями, тотчас же обнаруживает движущихся по земле нарушителей. Дистанционно управляемая секретная система имеет функцию автоматического сохранения в памяти записей о нарушениях, обеспечивает информационную безопасность в системе. Система может быть адаптирована к любым погодным условиям и внешним препятствиям ^[8].

Интегрированная система охраны протяженных периметров «СТРАТУМ»приспособлена работать практически в любых погодных условиях. Система работает вмонтированными вдоль ограждения виброчувствительными элементами. При необходимости, в качестве дополнительных мер безопасности к системе возможно подключение тепловизора, систем видеонаблюдения и радиолокации ^[9].

Основа системы «NİR»состоит из столбов с датчиками. Схожие сигналы всех столбов состоят из электронных процессоров, передающихся от вмонтированных датчиков в виде цифровых сигналов. В случае попытки нарушителя преодолеть забор, или же его обрезать, этот процессор анализирует сигналы, передающиеся от датчика, и приводит в действие тревожный сигнал, установленный в блоке управления ^[10].

Система «SICURIT» компании “Alarmitalia” стоит на одном ряду с вышеперечисленными системами безопасности. Так, применяя комплекс ни одного, а нескольких датчиков (микроволновые, ИК, Допплер, вибрации), система даёт полную гарантию на обеспечение безопасности. Успешно применялась в системах безопасности Франции, США, Чехии, Австралии, Польши, Дании и др.

Система «DTR2000» состоит из ряда столбов, расположенных друг от друга на одинаковом расстоянии и соединенных между собой неколючими проводами, проведенными по всему периметру. Система управляется компьютерным центром управления. Столбы детекторного мониторинга с встроенными виброчувствительными датчиками, располагаются друг от друга на расстоянии 60 метров. Функция столбов детекторного мониторинга состоит из передачи в компьютерный центр управления, в виде тревожного сигнала посредством коммуникационного кабеля, сигнала о попытки нарушителя преодолеть забор или обрезать его. Для увеличения чувствительности передачи тревожного сигнала по всему периметру, на одинаковом расстоянии друг от друга, были установлены ограничительные спирали. Эта система охраны состоит из центрального компьютера, интерфейса, молниезащитного блока для компьютера, блока питания и электронной загородки ^[11].

Интегрированная система безопасности «İQM» с дистанционным автоматизированным управлением метеорологического радиолокационного объекта Международного Аэропорта Гейдар Алиев предусмотрена для предупреждения незаконного проникновения посторонних лиц и обеспечения разрешенного доступа технического персонала на территорию, с целью охраны стратегически важного метеорологического радиолокационного объекта ^[12]. Эта система, как и другие интегрированные системы безопасности, располагает возможностями надежной охраны стратегически важного объекта. Тем не менее, принимая во внимание требования настоящего времени, нет необходимости в усовершенствовании вышеупомянутой системы.

«İQM» образует линию переднего фронта в обнаружении актов незаконного проникновения на первой стадии ^[12]:

1. Стена из каменного ограждения, сооруженная заказчиком по всему периметру территории;

2. Защитная стена, состоящая из ёмкостных датчиков, вмонтированных в каменное ограждение, сооруженное по всему периметру;

3. Система охраны периметра посредством инфракрасных лучей;

4. Система управления входной двери;

5. Система видеонаблюдения за периметром;

6. Система освещения периметра;

7. Система, обеспечивающая включение-выключение системы и разрешенный вход рабочего персонала на территорию посредством радиочастотного мануального пульта;

8. Система сигнала тревоги, извещающая о нарушении системы охраны;

9. Радиомодемная система, передающая информацию о нарушении охранного режима в диспетчерский пункт;

10. Архивирование и протоколирование информации.

В результате исследований стало известно, что интегрированная система безопасности с дистанционным автоматизированным управлением метеорологического радиолокационного объекта Международного Аэропорта Гейдар Алиев имеет нижеуказанные недостатки:

- низкая стабильность частоты генератора и чувствительности устройства;

- негативное воздействие внешних факторов, таких как изменение температуры и влажности, на общую работу ёмкостного датчика;

- важность использования системы на открытой территории для обеспечения бесперебойной работы;

- возможность использования только на местностях с повышенной чувствительностью и там, где не требуется устойчивость к помехам (например, в сигнализаторах прикосновения к металлическим предметам, в устройствах, измеряющих уровень жидкости и др.);

- применение алгоритмического подхода в схеме, в целях регулирования непосредственной реакции на изменение окружающей среды;

- неспособность контролировать приближение к ограждению с дальнего расстояния (по меньшей мере, 3-4 метра);

- неспособность предотвратить подкоп;

- вероятность срабатывания от движения веток деревьев и кустов, от теплоты моторов при движении автомобилей, при резком изменении температуры, при внезапном усилении ветра, от молнии и освещения автомобильных фар, от движения животных (собак, кошек), короткого замыкания электросети в зоне наблюдения, где установлены инфракрасные датчики;

- вероятность не преломления луча при прохождении нарушителя за счет того, как ИК луч распространяясь по большому радиусу, поступает в приёмопередатчик;

- установление около камер прожекторов, для создания хорошей видимости в темное время суток;

- неспособность предотвратить попытку преодолеть забор, не касаясь его;

- возможность проникновения нарушителя на территорию, незаконно пользуясь пропуском рабочего персонала;

- постоянное ношение радиоволнового пульта рабочим персоналом;

- вероятность потери радиоволнового пульта;

- возможность проникновения нарушителя в систему, посредством схваченного пульта;

- не сохранение в памяти системы списка лиц, проникающих на территорию по разрешению и пытающихся приникнуть без разрешения;

- отсутствие электронно-оптической системы, которая отслеживает нарушителей, определяет координаты и параметры движения нарушителей и даёт их визуальное изображение;

- отсутствие системы, определяющей несанкционированное проникновение на территорию, где охраняются БЛА и вертолеты;

- неиспользование специального интеллектуального алгоритмового программного обеспечения, способного распознать человека и маленькие мишени (звери и животные).

Рассмотрим пути устранения перечисленных недостатков и определим технические условия создания усовершенствованной системы безопасности.

Защитная стена, состоящая из ёмкостных датчиков, вмонтированных в каменное ограждение, сооруженное по всему периметру. В защитной стене, состоящей из ёмкостных датчиков, были установлены ёмкостные датчики «СО-3». Чувствительным элементом этого ёмкостного датчика является телефонный провод «П274М». Датчик определяет ёмкость между проводом и землей. Если нарушитель приблизится к ограждению, то ёмкость поменяется и микропроцессор, входящий в конструкцию сформирует тревожный сигнал. Датчик за 1 секунду 30 раз анализирует изменение ёмкости и контролирует две зоны охраны. Сфера влияния чувствительного элемента ≤ 0,5 метров ^[12]. Так, чувствительность управляема и для гладкой работы ёмкостного датчика «СО-3» выбранная чувствительность - 0,5 метров.

Во время анализа функциональных возможностей ёмкостных датчиков стало известно, что высшая чувствительность ёмкостных датчиков составляет 1.3 метра ^[13]. В тоже время, для уменьшения числа ошибочных срабатываний при атмосферных изменениях в электрических схемах ёмкостных датчиков используются кварцевые резонаторы. Принимая во внимание изложенное, нужно разработать новый вид ёмкостного датчика, который будет отвечать вышеуказанным требованиям.

Смонтированная по окрестному периметру система, регистрирующая приближение и подкоп. Эта система предусмотрена как для обнаружения приближения к ограждению с более дальнего расстояния (3-4 м), так и для предотвращения подкопа (рис. 1).

В отличие от некоторых наземно-смонтированных охранных датчиков, вибрационные датчики, устанавливаемые в определенных глубинах почвы, из-за своей способности адаптироваться ко всем климатическим условиям могут быть применимы в горах, берегах рек, лесных массивах и др. Также эти датчики не нарушают эстетичный внешний вид объектов. Из-за того, что их чувствительные элементы устанавливаются в почве, акты вандализма в отношении системы предотвращаются. Перечисленные особенности доказывают важность использования подземных систем. Среди подземных систем охраны периметра больше всего используются вибрационные датчики пьезоэлетрического и геофонного типа ^[14].

Геофонные датчики обычно генерируют сигналы в полосе частот 1...200 Гц. Этот диапазон примерно соответствует типовым частотам вибрационных сигналов в грунте. В подземных системах охраны чаще всего используются геофоны с вертикальным движением магнитов, регистрирующие вертикальные волны давления почвы.

Обычно геофоны устанавливают вдоль периметра в виде линий, включающих до 50-ти дискретных сенсоров. Геофоны монтируют под землей на глубине 15...35 см на расстоянии 2...4 м друг от друга. Рекомендуется устанавливать сенсоры в стабильный и плотный грунт. Можно монтировать датчики в слое плотного песка, т.к. такая почва является хорошей проводящей средой для вибраций. Рыхлая или неоднородная почва приводит к снижению чувствительности системы.

Во всех случаях охранная система состоит из двух основных компонентов: процессора и кабельного шлейфа с подключенными к нему геофонами. Геофонные сенсоры регистрируют вибрации, создаваемые проходящим человеком, и посылают сигналы на процессор для обработки. Если принимаемые процессором сигналы соответствуют заданным пороговым критериям, система генерирует сигнал тревоги. Установленный под землей геофон позволяет уверенно обнаруживать сигнал от идущего человека на расстоянии до 1,5-3 метров. Поэтому, обычно геофоны монтируют вдоль охраняемого периметра.

Вибросейсмическая геофонная система «Psicon», выпускаемая компанией «Geoquip» содержит 4 луча. В каждый из этих геофонов включено по 16 дискретных датчиков. Расстояние между геофонами равно 3,2 м, и общая длина одной охраняемой зоны составляет около 200 метров. Общее число всех датчиков, подключаемых к этой системе - 64. Все эти датчики соединяются друг с другом с помощью привода и подключаются к общему анализатору, который обрабатывает сигналы. Диапазон рабочих температур: от минус 40 ºC до плюс 100 ºC.

Цена, более популярного среди геофонов, геофона «SG-10», составляет 9 долларов США ^[15]. Специальная частота этого геофона - 10 Гц; чувствительность - 22,8 В/м/с (±2,5%); диапазон рабочей температуры - минус 40 °C до плюс 90 °C.

Недостатком геофонов является то, что они обнаруживают сигнал от движущихся автомобилей даже на расстоянии сто метров, в результате чего периодически происходит ложное срабатывание.

Пьезоэлектрический датчик содержит чувствительный элемент, который преобразует механические вибрации или деформации грунта в электрические сигналы. Пьезоэлектрические датчики позволяют регистрировать вибрационные сигналы в полосе частот от нескольких герц до нескольких сотен герц.

Для контролирования приближения к ограждению было бы целесообразным использовать пьезоэлектрические датчики типа «SG-01», «SP02» и др. Поскольку установленные на определенной глубине почвы датчики эффективно маскируются, нарушители их не замечают. Пьезоэлектрические датчики этого типа обнаруживают человека, идущего на расстоянии нескольких метров. Несмотря на то, что его чувствительные элементы установлены глубоко в почве, они способны обнаружить человека, идущего на расстоянии нескольких метров от датчика.

Пьезоэлектрические датчики типа «SG-01» помещаются в герметизированные пластиковые корпуса. Так как принцип их работы основан на алгоритмовом подходе, эти датчики можно адаптировать к различным уровням чувствительности для каждой потенциальной опасности. Эти датчики устанавливаются в грунт на глубину 60 см. Основной причиной такой глубокой установки является то, что дождевые воды быстро не выводили датчики из строя, то, что они регистрируют только вертикальные волны, и для уменьшения реакции относительно транспортного средства, проезжающего со скоростью и для предотвращения подкопа. Из-за того, что датчики способны выполнять индивидуальную адресацию они не содержат активные электронные компоненты. Они подключаются к соединительному кабелю (рис. 2). Расстояние между датчиками - 90 см, максимальное число датчиков в одном шлейфе - 50, то есть, один шлейф может контролировать до 45 метров периметра.

Мобильная связь вместе с «Global System», стоимость одного шлейфа датчика типа «SG-01» составляет 1155 долларов США. Радиус обнаружения пьезоэлектрического датчика типа «SG-01» - 12 метров; угол обнаружения - 360°; утрачиваемая энергия - 3 мВ; диапазон рабочей температуры - минус 30 ºC до плюс 70 ºC ^[16].

Сенсоры в шлейфе разбиты на две группы - А и В. Причем сенсоры обеих групп чередуются. Сравнение сигналов от сенсоров обеих групп позволяет использовать корреляционный метод обработки и снизить вероятность ложных срабатываний от сейсмических шумов. В режиме генерации сигналов тревоги по логике «И» нарушитель должен быть обнаружен, по крайней мере, двумя соседними дискретными сенсорами. Это, в частности, позволяет избавиться от ложных тревог, связанных с мелкими животными в зоне периметра. Для объектов с менее высокими требованиями к уровню безопасности система может быть установлена в режим «ИЛИ», когда тревога генерируется по сигналу любого одиночного сенсора. В этом случае две линии сенсоров работают как две независимые зоны охраны периметра.

Линия пьезоэлектрических датчиков должна быть удалена на расстояние не менее 3 м от деревьев, столбов и других аналогичных конструкций. Потому, что эти конструкции могут быть источниками сейсмических сигналов при ветре. Максимальное удаление процессора системы от линии сенсоров составляет 150 м. Эти датчики можно устанавливать в грунте под слоем травы, а также под покрытиями из гравия, асфальта или тротуарной плитки. У таких датчиков есть дискретные датчики типа SP02, которые можно устанавливать под слоями бетона толщиной до 10 см ^[17].

Система охраны периметра посредством инфракрасных лучей.Для предотвращения приближения какого-либо лица к ограждению, систему ИК датчиков устанавливают во внутреннем направлении на расстоянии 1 м от каменного забора, на стойках высотой 1,7 метров. ИК датчики монтируются на стойках на 3-ёх уровнях ^{[12, 18]}.

Учитывая вышеуказанные недостатки ИК датчиков, имеется необходимость заменить ИК датчик «АВТ-100» на современные ИК датчики типа «ABX-6012» или «Photo Beams Detector». Потому, что ИК датчики типа «ABX-6012» или «Photo Beams Detector» имеют множество свойственных им особенностей.

Основными особенностями датчика, стоимость которого составляет приблизительно 233 долларов США, является наличие у него 12-ти лучевого детектора, быстрота и простота установки, благодаря простой конструкции, минимизация ложного срабатывания из-за встроенных асферических линз, а также устойчивость к барьерам, способность самозащиты от внешней засветки до 50000 лк и воздействия электромагнитных участков, возможность установки на открытых территориях из-за способности адаптации к различным погодным условиям и др.

Дальность действия ИК датчика типа «ABX-6012» - 60 метров, на закрытых объектах -180 метров; число лучей - 12; источник луча - инфракрасный, импульсной модуляции; время обрыва луча для генерации тревожного сигнала - 10 ~ 500 м/с; вертикальное регулирование угла - ±2°; диапазон рабочей температуры - минус 25 °C до плюс 55 °C; потребляемый ток - 100 мA; высота - 200 см ^[19].

Помимо ИК датчика типа «ABX-6012» за более приемлемую цену, то есть за 30 долларов США можно приобрести ИК датчик типа «Photo Beams Detector». Если рассмотрим особенности этого датчика, то увидим, что дальность действия этого датчика - 75-150 метров; число лучей - 3 ~ 10; источник луча - инфракрасный, импульсной модуляции; напряжение питания - (DC) 10,5 ~ 18 В; диапазон рабочей температуры - минус 25 °C до плюс 55 °C; потребляемый ток - 0,5 мА; высота - 87 ~ 227 см ^[20].

Система охраны периметра посредством лазерных лучей. Для осуществления дополнительных мер по обеспечению безопасности, таких как предотвращение попыток, преодолеть ограждение в охранном комплексе, было бы целесообразно использовать системы с лазерными лучами. Датчики с лазерными лучами были специально разработаны для точного определения размеров объектов попавших в зону обнаружения. Лучшей из этих систем является лазерный сканирующий детектор «Optex REDSCAN RLS-3060» стоимостью 773 долларов США, которого можно устанавливать на открытых территориях ^[21].

«Optex REDSCAN RLS-3060» - новая инновационная модель уличных лазерных средств, которая способна с высокой точностью определять размер попавшего в зону обнаружения объекта, его скорость и расстояние до него. По возможности индивидуального регулирования обнаружения и зон установленных движений оснащается четырьмя независимыми датчиками. Для каждой зоны обнаружения имеется 4 независимых выхода для управления PTZ-камерами.

Для наблюдения за периметром сигнализатор «REDSCAN RLS-3060» присоединяется к системам наблюдения, пользующимся вращающимися видеокамерами. Радиус обнаружения сигнализатора в вертикальном положении до 60 метров. Радиус горизонтального обнаружения 30 - метров, угол видимости - 180°. В рабочее время устройство сканирует окрестности неподвижных объектов (кустов, зданий, неподвижные предметы и др.). «Optex REDSCAN RLS-3060» способен запоминать морфологию местности и ландшафта (долины, возвышенности). При появлении в зоне наблюдения нарушителя (чужого предмета), моментально регистрирует его. Специальные интеллектуальные алгоритмы детекции позволяют распознать человека и более маленькие объекты (зверей и птиц). Из-за применения этого алгоритма при обработке информации число ложных срабатываний системы уменьшается ^[22].

Система видеонаблюдения на периметре.Известно, что видеокамеры типа «NV-BC-3405H ⁄ İR NOVUS» применяемые в системе «İQM» не способны вести наблюдение в ночное время. Поэтому, появляется необходимость в монтаже дополнительных прожекторов. Считается, что для осуществления качественного наблюдения, как в ночное время, так и в любых погодных условиях нужно, обязательно, использовать системы с тепловизорным видеонаблюдением. Было бы целесообразным вместо камер видеонаблюдения типа «NV-BC-3405H ⁄ İR NOVUS» использовать модель «AXIS Q1931-E», имеющую множество преимуществ, продажная цена которой составляет примерно 2818 долларов США. Потому что, имеющая прочную конструкцию система «AXIS Q1931-E», предназначена для применения в полной темноте и в неблагоприятных и суровых климатических условиях. Системная камера 384 x 288, относящаяся к классу «outdoor-ready» даёт высококонтрастные тепловые изображения. Эта система с тепловизорными камерами считается эффективным средством охраны периметров высоко опасных промышленных и жизненно важных стратегических объектов.

Сетевой тепловизор (384 x 288) системы поддерживает технологию «Power over Ethernet (PoE)», интегрированный WEB - сервер и дуплексный аудио канал ^[23].

Система контроля доступа. Для предотвращения недозволенного входа и обеспечения разрешенного входа рабочего персонала предусмотрен контроль посредством наблюдения магнитного и герметичного контроля. Для того, чтобы обеспечить удобство работы рабочего персонала на этих объектах, объектный блок каждой стороны оснащен радиоволновой системой управления. С помощью радиоволнового пульта можно перевести охранную систему объекта в режимы «Ремонт» и «Охрана», а также вывести из режима «Тревога» ^[12].

В целях увеличения уровня безопасности в наши дни, предотвращения незаконного проникновения и обеспечения разрешенного доступа рабочего персонала на территорию и разрешения вышеуказанных недостатков имеется необходимость в интеграционной системе контроля доступа, отвечающей требованиям с точки зрения безопасности. Интегрированная система контроля доступа помимо предотвращения неразрешенного проникновения через двери объектов также обеспечивает разрешенный вход рабочего персонала. В системе контроля доступа, отвечающей вышеуказанным требованиям, основную роль играют физиологические особенности человека. Эти системы называются системами биометрического контроля доступа ^[24].

Система биометрического контроля доступа - это система, основывающаяся на физиологических особенностях человека: отпечатки от пальцев, сосудистая оболочка глаз, голос и др. Благодаря этой системе контроль доступа строго ограничивается. Система биометрического контроля доступа может быть применима совместно с любой охранной системой. У входа охраняемых объектов (рис. 3а) система биометрического контроля, также в контрольных пропускных пунктах (рис. 3б). В большинстве систем биометрического контроля, устанавливаемых в контрольных пропускных пунктах, применяются принципы идентификации отпечатка от пальца человека ^[25]. В системы биометрического контроля, работающего по этому принципу, заранее вводятся математические стандарты физиологических особенностей лиц, имеющих разрешение доступа в объект. Лицо, намеревающееся проникнуть на территорию, прикладывает палец к сканеру. Система начинает автоматическую идентификацию посредством сравнения с информацией, имеющейся в системной базе данных. При совпадении отпечатков от пальцев этого человека с математическими стандартами, имеющимися в базе данных системы, для получения разрешения в исполнительный блок передается сигнал и только после этого становится возможным войти на территорию.

«Обмануть» систему биометрического контроля и незаконно проникнуть в её базу данных (кибер атака) практически невозможно. Потому, что все операции этой системы записаны на жесткий диск. Список лиц, проникающих на территорию и пытающихся незаконно приникнуть, сохраняется в памяти системы и этот список можно в любое время просмотреть ^[26].

Стоимость системы биометрического контроля доступа из пропускного пункта охраняемого объекта составляет примерно 459 долларов США ^[27], а стоимость системы, встраиваемой в форме турникета, составляет примерно 1487 долларов США ^[28]. Думаем, что для такой современной системы безопасности, отвечающей вышеуказанным требованиям эта сумма не велика.

Радиолокационная система.В системе«İQM» установлена система, регистрирующая возможные вмешательства с воздушного пространства. Поскольку акты вмешательства БЛА с воздушного пространства слишком часты в современном мире, считают целесообразным в охране стратегически важных объектов использовать соответствующие радиолокационные системы.

Радиолокационная станция (РЛС) - «Perqam Arqus». С помощью этой интегрированной системы можно обеспечить надежный контроль охраняемой территории. Радиолокационная станция включает в себя средства различного типа, объединённые на базе программноаппаратной платформы «Adaptive C2». РЛС «Perqam Arqus» используется для контроля больших территории и охраны особо важных объектов.

Рис.4. Возможность РЛС «Perqam Arqus» -круглосуточное наблюдение за охраняемой территорией

РЛС «Perqam Arqus» обеспечивает круглосуточное наблюдение за охраняемой территорией, обнаружение нарушителей, классификацию и идентификацию нарушителей, определение координат нарушителей, параметров их движения, автоматическое оповещение оператора о нарушении границ контролируемой территории (рис. 4).

Интегрированная система «Аргус» - позволяет обеспечить полный контроль на площади 6,2 км² 24 часа в сутки 7 дней в неделю в любых погодных условиях, как внутри охраняемого периметра, так и за его пределами. Эта система способна охранять пространство, как в пределах периметра, так и за её пределами.

Основными превосходствами этой системы является соответствие её обширной территории и морфологии, автоматическое обнаружение, наблюдение за наземной и наводной мишенью, минимальный уровень ложного срабатывания, простота установки и настройки, невысокая цена, ведение анализа соответствующего современным алгоритмам.

Электронно-оптическая система оснащается тепловизором, камерой, наклонно-поворотным устройством и имеет функциональные возможности для масштабирования и совместной работы с радаром для классификации и идентификации радиолокационных целей.

Используемые в интегрированной системе «Аргус» тепловизоры фирмы FLIR, позволяют получать четкое изображение при любом уровне освещенности в любых погодных условиях, в том числе позволяют видеть сквозь туман, дождь, дым. Наклонно-поворотное устройство, обеспечивает точное наведение на цель, позволяет осуществлять непрерывное сканирование на 360º в горизонтальной плоскости, и поворот системы на ± 80º в вертикальной плоскости. При присоединении к камере сильного прожектора в полной темноте можно получить изображение в радиусе 750 метров, а при установке, а при присоединении ИК- подсветки - 200 метров.

Широкая линейка используемых радаров «Aргус» позволяет обеспечивать различные дальности обнаружения до 2800 м ^[29]:

- наблюдение за охраняемой территорией;

- обнаружение нарушителей;

- определение координат нарушителей, параметров их движения;

- автоматическое наведение электронно-оптической системы для получения визуального изображения и сопровождения нарушителя;

- способность обнаружить незаконное проникновения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и вертолетов на охраняемую территорию и др.

Рис. 5. Антидроновая система охраны - ELI-4030

Антидроновая система охраны - «ELI-4030». Это маленькая, недорогая, легкая система способна увеличить размеры мишеней в несколько раз. Спроектирована для обнаружения возможных атак мини-БЛА и вертолетов на охраняемую территорию (рис. 5) Уровень обнаружения дронов этой охранной системы создается на основе маленьких РЛС и электронно-оптических (ЭО) систем, позволяющих обнаруживать, сопровождать и индентифицировать БЛА и вертолеты и др. Для обнаружения воздушных мишеней маленьких размеров, летающих с маленькой скоростью на низкой высоте применяются радиолокационные системы «ELM-2026D» (10 км), «ELM-2026B» (15 км) и «ELM-2026BF» (20 км) ^[30].

Если рассмотрим технические характеристики радиолокационной системы «ELM-2026B» часто используемой в системе охраны от дронов типа «ELI-4030» увидим, что её инструментальная дальность обнаружения составляет - 25 км; дальность обнаружения воздушных целей - 15 км; скорость обнаружения мишени 10-600 м/с; дальность четкого определения - 30 м; азимут точного определения - 0,3°; угол возвышения точного определения - 0,5°; обхват по углу возвышения - 60°; охват по азимуту - 360°; частота-диапазон - Х; число сопровождаемых мишеней - 100 ^[31].

Система «ELI-4030» - это система, отвечающая высоким требованиям с точки зрения жизнеобеспечения и безопасности. Эта система широко применяется для охраны особенно важных административных, общественных и промышленно важных критических объектов, военных лагерей, тюрем, государственных границ, территорий аэропортов, других критических объектов, принадлежащих аэропортам и др. ^[32].

Нет необходимости в усовершенствовании других подсистем, применяемых в системе «İQM». Потому, что они отвечают современным требованиям этих подсистем.

Таким образом, после рассмотрения функциональных возможностей и принципов работы подсистем, часто используемых в современных системах охраны, применяемых в стратегически важных объектах можно прийти к такому заключению, что было бы целесообразно, если бы система «İQM» состояла из нижеперечисленных подсистем:

1. Стена из каменного ограждения, сооруженная заказчиком по всему периметру территории;

2. Система контроля входной двери;

3. Радиолокационная система;

4. Защитная стена, состоящая из ёмкостных датчиков, вмонтированных в каменное ограждение, сооруженное по всему периметру;

5. Смонтированная по окрестному периметру система, регистрирующая приближение и подкоп;

6. Система охраны периметра с лазерными лучами;

7. Система видеонаблюдения за периметром;

8. Система освещения периметра;

9.Система, обеспечивающая включение-выключение системы и разрешенный вход рабочего персонала на территорию посредством радиочастотного пульта;

10. Система сигнала тревоги, извещающая о нарушении системы охраны;

11. Радиомодемная система, передающая информацию о нарушении охранного режима в диспетчерский пункт;

12. Архивирование и протоколирование информации.

Рассмотрим форму размещения вышеперечисленных подсистем на территории в логической последовательности.

Общее описание размещения усовершенствованной интегрированной системы безопасности с дистанционным автоматизированным управлением. Предлагаемая нами усовершенствованная система безопасности имеет возможность расширения и может быть адаптирована к морфологии ландшафта. На рисунке 6 (таблица 1) дана структурная схема усовершенствованной системы безопасности.

На изображении периметр территории состоит из пяти зон. Четыре из них полностью охраняемые зоны, а одна - это входная часть территории. Каждая зона может подразделяться на различные части. Каждый объект имеет свою самостоятельную систему охраны.

Объект окружен забором, построенным по периметру площади. Интегрированная система безопасности с дистанционным автоматизированным управлением состоит из шести контуров контроля. Первый контур охранной системы - это система с вибрационными датчиками - 29, разработанная для обнаружения приближения нарушителя к ограждению с более дальнего расстояния и предотвращения подкопа. Целесообразно использовать в этой системе датчики или любой из геофонов (SG-10, вибросейсмический Psicon) или пьезоэлектриков (SG-01, SP02). Тип и число этих вибрационных датчиков зависят от морфологии ландшафта и длины периметра. Датчики будут монтироваться в определенной глубине почвы на расстоянии нескольких метров от ограждения. Так как датчики, монтируемые в различных глубинах почвы, регистрируют только вертикальные волны, они будут реагировать на движения нарушителя и подкоп земли на ближайших территориях.

Второй контур, будет составлять - 17 из установленных вдоль ограждения ёмкостных датчиков. Ожидаемая чувствительность, то есть дистанция обнаружения нарушителя применяемого ёмкостного датчика должна быть, по меньшей мере, 1,3 м. Чувствительный элемент ёмкостного датчика будет телефонный провод «П274М». Длина кабеля будет варьироваться в зависимости от размеров периметра территории объекта, где он будет применяться. Датчик будет регистрировать объем между кабелем и землей. Таким образом, если нарушитель приблизится к ограждению, то ёмкость поменяется и микропроцессор, входящий в конструкцию сформирует сигнал тревоги.

Третий контур- это, монтируемая, во внутреннем направлении от ограждения на определенном расстоянии и высоте, система ИК датчиков типа «ABX-6012» или «Photo Beams Detector», увеличивающая надежность системы, в том числе предотвращающая выход материальных ценностей за пределы объекта. Число ИК датчиков будет адаптировано к масштабу территории.

Рис. 6. Общее описание усовершенствованной системы безопасности

Таблица 1. Общее описание усовершенствованной системы безопасности

Четвертый контур - эта система ИК датчиков - 27, которая будут осуществлять меры по дополнительной безопасности. Датчики «Optex REDSCAN RLS-3060» с инфракрасными лучами, которые устанавливаются в пределах территории на определенной высоте в противоположном друг к другу направлении, будучи присоединены к системе наблюдения, смогут обнаружить нарушителя, намеревающегося преодолеть ограждение. Число этих датчиков, в зависимости от формы и размера территории объекта должно быть два или более.

Так как акты незаконного проникновения БЛА с воздушных границ в настоящее время слишком распространены, существует необходимость в пятом контуре. Этим контуром будет система радар - 28, предусмотренная для детекции возможных атак БЛА и вертолетов. Радиолокационная станция «Perqam Arqus» и антидроновая система «ELI-4030» являются более современной формой этих систем. В зависимости от масштаба охраняемой территории, любая одна или несколько из выбранных радиолокационных систем, будучи установлены в пределах периметра, смогут обеспечить наблюдение за охраняемой территорией, обнаружение нарушителя, выполнив идентификацию - установление вида нарушителя, определение координат нарушителя, параметры их движений и автоматическую отправку оповещения оператору о нарушении границ охраняемой территории.

Шестой контур, будет состоять из устанавливаемой на определенной высоте, системы видеонаблюдения с тепловизорной камерой типа «AXIS Q1931-E» и сигнализационной системы с сиренным мотором типа «Selda S-1». В зависимости от формы территории число устанавливаемых камер и сигнализационных систем может варьироваться. Видеокамеры - 18 (рис. 6), осуществляя беспрерывное видеонаблюдение способны предотвратить акты вандализма.

Сирены - 2 (Selda с сиренным мотором), выдающие тревожный сигнал о нарушителях, обнаруженных вышеперечисленными контурами контроля и светодиодные извещатели - 3 со световым эффектом (светящаяся лампа «Selda» с красным излучением) монтируются в различных частях территории.

Система будет схематически состоять из нескольких объектных блоков, один из которых будет центральной системой управления - 7, находящейся на расстоянии нескольких километров. Центральная система управления должна состоять из радиомодема (ST58T8G-N) - 16 и компьютера. Каждый объект имеет монтажный блок, в котором расположены управляющие его средства.

Объектные блоки, собрав информацию из находящихся в его стороне ИК, ёмкостных и вибрационных датчиков, а другой объектный блок, собрав информацию из лазерных датчиков и из радиолокационной системы должны отправлять ее в центральный объектный блок. Видеосигналы, поступающие из видеокамер, должны аккумулироваться в видеорегистраторе (NOVUS DVR 2416) - 19 установленном в центральном объектном блоке посредством коаксиального кабеля.

Для обеспечения разрешенного доступа рабочего персонала на территорию планируется установление контрольных биометрических систем, а для разрешенного доступа автомобилей - систем контроля с магнитными и герметическими контактами - 20. Эти средства контроля доступа должны быть присоединены только к одному объектному блоку управления.

В целях обеспечения комфортной работы рабочего персонала на этих объектах, объектный блок должен быть оснащен биометрической системой (Time Control Factory Pass + Турникет). Посредством биометрической системы систему охраны объекта можно перевести на режимы «Ремонт» или «Охрана», а также вывести из режима «Тревога».

Во время охранного режима при акте несанкционированного проникновения в какой-либо из контуров контроля или во входную дверь, сигнал будет передаваться в соответствующий блок, в результате чего, установленные в блок светодиодный извещатель и сирена придут в действие. В тоже время сигнал о нарушении будет предаваться в объектный блок посредством радиомодема - 16. Причина и место звучания сигнала «Тревога» станут известны по состоянию светодиодов, находящихся в центральном блоке управления. Оттуда информация посредством радиомодема передаётся в дальний центральный компьютер - 23 - 26. Передача информации также может осуществиться посредством коммуникационной системы GPRS.

Центральный компьютер, собрав информацию со всех информационных систем, обработав её, должен в полученном стиле немедленно передать её операторам. Система, беспрерывно контролируя деятельность системы охраны, должна автоматически архивировать все случаи.

Возможность управления с дистанционной сети является одной из привилегий устанавливаемой системы. Посредством цифровой сети станет возможным осуществлять контроль с дальнего расстояния. Эта система, которая будет иметь мощные возможности охраны, также надежна против актов вандализма. По этой причине, наша система позволит создать связанные точки мониторинга, на расположенных друг от друга на дальнем расстоянии, пунктах предприятия.

Заключение

На основании вышесказанного можно отметить, что для усовершенствования интегрированной системы безопасности с дистанционным автоматизированным управлением метеорологического радиолокационного объекта Международного Аэропорта Гейдар Алиев, необходимо перепроектировать систему логическим объединением подсистем, имеющих в качестве первичных условий вышеуказанные функциональные возможности. Только в этом случае можно увеличить уровень системы безопасности и полностью предотвратить несанкционированное проникновение на территорию.