Savremeni perimetarski sigurnosni sistemi: perimetarski sistemi radio talasa i radio snopa. Sredstvo za detekciju radio-snopa u dvije pozicije RLD

AA. Bronnikov
Šef odjela FSUE "SNPO" Eleron ", dr.

P.V. Podne
Šef laboratorije FSUE "SNPO" Eleron"

Jedan od najvažnijih zadataka osiguranja sigurnosti objekta je blokiranje perimetra - prve linije odbrane. U tu svrhu sve više se koristi oprema za detekciju radio-zraka (RLSO).

Teroristički akti usmjereni protiv nuklearnih, energetskih, vojnih i drugih objekata; širenje međunarodnog vjerskog ekstremizma, šverc oružja – sve su to stvarne prijetnje državnih i međudržavnih razmjera za stabilan razvoj ne samo pojedinacna zemlja, već čitava svjetska zajednica.

Na nivou vlasti mnogih zemalja, uključujući i Rusiju, razmatraju se pitanja povećanja sigurnosti posebno važnih infrastrukturnih i vojnih objekata. FSUE „SNPO“ Eleron“ aktivno je uključen u rješavanje ovih problema, kao jedno od vodećih preduzeća u razvoju i proizvodnji integrisanih sigurnosnih sistema za kritične objekte, sisteme za održavanje života i nadzor.

Karakteristike radara

Organizacija savremeni sistem zaštita objekata uključuje upotrebu tehničke sigurnosne opreme koja radi na različitim fizički principi... Što je veći opseg, to je veća efikasnost upotrebe tehničkih sredstava u poređenju sa zaštitom koju vrše ljudi.

V U poslednje vreme oprema za detekciju radio-zraka postala je široko rasprostranjena. Ovu klasu objekata karakteriše područje detekcije formirano između predajnika i prijemnika. elektromagnetno polje u obliku jako izduženog elipsoida okretanja. Parametri polja se mijenjaju nakon upada i snima ih prijemnik.

Većina Negativan uticaj Na rad radara utiču faktori smetnji kao što su vozila ili grupe ljudi koji se kreću u blizini zone detekcije, trava i snežni pokrivač, drveće koje raste duž zone detekcije, životinje.

FSUE „SNPO“ Eleron“ ima veliko iskustvo u razvoju i radu opreme tehničke zaštite.

Stručnjaci FGUP-a su prethodno razvili takve radarske sisteme za rješavanje različitih taktičkih zadataka kao što su:

• Vitim je mobilan alat koji se brzo postavlja;
• "Maska-04" - uređaj sa malom širinom zone detekcije (manje od 1 m);
• „Kontur“ je radar, koji obuhvata do osam sekcija sa interfejs jedinicom koja omogućava rad uređaja bez sistema za prikupljanje i prikazivanje informacija.

Prednosti radara Kontur-M

Na osnovu iskustva stečenog u proizvodnji radio-tehničkih sredstava zaštite i pri opremanju različitih objekata njima, FSUE „SNPO“ Eleron „razvio je uređaj za detekciju radio-snopa „Kontur-M“ koji ima povećanu otpornost na takve smetnje. faktori kao što su:

• prolazak vozila duž zone detekcije;
• prisustvo vegetacije u blizini područja detekcije;
• jaki pljuskovi.

Prilikom razvoja ovog alata uzete su u obzir preporuke dobijene od projektantskih i operativnih radija. tehnička sredstva zaštite organizacija, a veliku pažnju posvetio je i analizi indikatora cijena/kvalitet.

Na primjer, da bi se suzila zona detekcije vozila i zona isključenja, potrebno je povećati radnu frekvenciju vozila, što dovodi do značajnog povećanja cijene potonjeg. Tokom razvoja "Kontur-M" ovaj problem je riješen hardverskim putem, što je omogućilo optimizaciju odnosa cijene i kvaliteta.

Instalacija i podešavanje

Da bi se minimizirali troškovi prilikom ugradnje, zajednički rad nekoliko alata izvodi se bez polaganja kabla za sinhronizaciju između susjednih sredstava, što posebno značajno utječe na cijenu projekta prilikom formiranja dugih linija. Za povezivanje odašiljačkih i prijemnih jedinica objekta koristi se dvožilni kabel, što ujedno smanjuje i troškove ugradnje radara.

"Kontur-M" je razvijen uzimajući u obzir zahtjeve jednostavne i brze ugradnje i podešavanja - njegova instalacija ne zahtijeva precizno poravnanje predajnika i prijemnika. Smanjenje ukupnih dimenzija blokova alata smanjilo je opterećenje vjetrom na njega, što je omogućilo pojednostavljenje pričvršćivanja blokova i smanjenje troškova ugradnje u objektu.

Radi lakšeg postavljanja radara i provjere njegove operativnosti tokom rada, prijemna jedinica daje svjetlosnu indikaciju načina rada objekta (pripravnost, kvar, ili izdavanje signala okidača).

"Kontur-M" sadrži: predajnu jedinicu, jedinicu prijemnika i set montažnih dijelova za montažu jedinica na stalak (cijev) ili ravnu površinu.

Ovaj alat za detekciju vam omogućava da kreirate liniju dužine od 10 do 150 m sa maksimalnom širinom zone detekcije od 2,5 m i njenom dužinom od 150 m. Radna frekvencija ovog alata je 10 GHz.

Formiranje proširenih granica (perimetara) vrši se postavljanjem više takvih sredstava na objektu. Mogućnost odabira jedne od četiri frekvencije modulacije predajnika u kombinaciji sa filterom prijemnika omogućava vam da isključite međusobni utjecaj sredstava u susjednim područjima.

Obrada signala

Prijemna jedinica uključuje mikroprocesorski uređaj za obradu signala, koji putem sredstava donosi odluku o generiranju alarmnog signala.

Da bi se poništile smetnje uzrokovane objektima u pokretu ili u blizini osjetljivog područja (vozila, trava, drveće, dijelovi ograde, itd.), analizira se fina struktura signala u uređaju za obradu kada se odlučuje hoće li se generirati alarm. Za postizanje ovog zadatka kreiran je algoritam i program za obradu signala.

Prilikom obrade signala uzimaju se u obzir ne samo amplitudski i vremenski odnosi, već i fazni odnosi signala dobivenih pri prelasku Fresnelovih zona udaljenijih od ose snopa. Primljeni signali sa vremenskim podjelom analiziraju se metodom superponiranja signalnih obrazaca i na osnovu odnosa ovih obrazaca donosi se odluka o generiranju alarmnog signala (prepoznavanje cilja metodom fuzzy logike).

Program vam omogućava da selektivno prilagodite osjetljivost alata na rubovima zone detekcije, što je omogućilo smanjenje širine osjetljive zone alata i na taj način smanjivanje utjecaja okolišnih faktora.

Detekcija uljeza

Dakle, alat "Kontur-M" ima, s jedne strane, veliku vjerovatnoću otkrivanja uljeza - ne manju od 0,95 (sa nivoom pouzdanosti od 0,8) i, s druge strane, visoku otpornost na buku - prosječnu radnu vrijeme za lažno okidanje nije manje od 1000 h kada je izloženo faktorima interferencije. Širina zone isključenja sa maksimalnom dužinom zone detekcije (150 m) je: za grupu ljudi - ne više od 1,5 m od ose zone detekcije; za transport - ne više od 2,5 m. Slični radari sa radnom frekvencijom od 10 GHz, sa dužinom zone detekcije od 150 m, u pravilu imaju širinu zone isključenja od najmanje 5 m od ose detekcije zona.

Alat "Kontur-M" vam omogućava da otkrijete uljeza koji se kreće uspravno, savija se ili puzi.

Za otkrivanje puzajućeg uljeza, uređaj se postavlja na visinu od 0,3-0,5 m kako bi se isključile "mrtve" zone u blizini blokova.

Za otkrivanje uljeza koji se kreće u visini ili je nagnut, preporučuje se postavljanje uređaja na visinu od 0,7-1 m. Prijemne i predajne jedinice opremljene su plenarnim višeelementnim antenama sa različite veličine u vertikalnoj i horizontalnoj ravnini, koje čine asimetričnu u poprečnom presjeku osjetljive zone (relativno male širine) i minimiziraju "mrtve" zone u blizini blokova uređaja. Kada je uređaj postavljen na preporučenoj visini, u blizini blokova nema "mrtvih" zona, što omogućava ugradnju "Kontur-M" u susedne prostore praktično bez preklapanja zona detekcije.

Dozvoljeno je instaliranje dva uređaja u jednom prostoru (na zajedničkim policama) na različitim visinama kako bi se otkrio uljez koji puže i koji se kreće uspravno ili pognuto.

Prilagođavanje okruženju

Sistem zaštite perimetra uključuje nekoliko linija - barijera i tehničkih sredstava zaštite. Kada se radar postavi u blizini prepreka, moguće je promijeniti taktičko-tehničke karakteristike uređaja (smanjenje vjerovatnoće otkrivanja uljeza, formiranje "mrtvih" zona itd.), jer takav raspored iskrivljuje elektromagnetno polje . Osim toga, na rad opreme za detekciju radio-zraka negativno utječu neravnomjernost reljefa prisutna u zoni detekcije i prisustvo objekata velikih dimenzija u blizini njenih granica. Uređaj za obradu signala baziran na mikroprocesoru omogućava prilagođavanje „Kontur-M“ okruženju u objektu, optimalno konfigurisanje uređaja kada je instaliran na udaljenosti do 0,5 m od ograde.

Odabirom jednog od programa za obradu signala pomoću desetopozicionog prekidača i probnih prolaza na mjestima sa teškim terenom ili u blizini velikih objekata, Kontur-M je podešen na visoku vjerovatnoću detekcije na svim tačkama zone detekcije.

Širok dinamički raspon automatskog podešavanja omogućava Kontur-M da se prilagodi promjenama okoliša u zaštićenom prostoru i promjenama vremenskih i sezonskih uslova, što omogućava isključenje njegovog dodatnog prilagođavanja tokom rada.

Pored ovih slučajeva, "Kontur-M" generira signal okidanja prilikom otvaranja prijemne jedinice koja ima elemente za podešavanje.

Radni uslovi

Dozvoljena je upotreba radara Kontur-M u blizini dalekovoda (LEP).

Što se tiče elektromagnetne kompatibilnosti, "Kontur-M" ispunjava zahtjeve GOST R 50746-2000 - za II grupu performansi u pogledu otpornosti na smetnje, elektromagnetno okruženje srednje težine sa kriterijem kvaliteta funkcionisanja "B". Napajanje uređaja vrši se iz izvora konstantnog napona 10-30 V s potrošnjom energije ne većom od 1,3 W.

"Kontur-M" ostaje u funkciji pod sljedećim uslovima:

• raspon radne temperature od -50 do +55 ° C;
• relativna vlažnost vazduha do 98% na temperaturi od 25 ° C;
• atmosferski pritisak do 60 kPa (450 mm Hg);
• sunčevo zračenje s gustinom protoka do 1125 W / m;
• atmosferske padavine (kiša, snijeg) do 40 mm / h, kao i mraz, rosa i pješčane oluje;
• brzina vjetra u udarima do 30 m / s;
• lokacija krošnje drveća nije bliže od 1,5 m od granice zone detekcije;
• visina travnatog pokrivača i neravnine do 0,4 m;
• visina snježnog pokrivača do 0,5 m.

Alat Kontur-M izgrađen je na modernoj bazi elemenata i proizveden je tehnologijom površinskih radioelemenata, što je povećalo njegovu pouzdanost i značajno smanjilo dimenzije(170x115x50 mm).

Serijska proizvodnja radara Kontur-M pokrenuta je u trećem kvartalu 2008. godine.

Sistemi za detekciju radio talasa i radio-zraka imaju široku primenu u zaštiti perimetara objekata i organizaciji skrivenih ili maskiranih linija zaštite u prostorijama.

Razlika između sredstava za detekciju radio-talasa i radio-zraka je u načinu formiranja osetljive zone CO: RVCO koristi blisku zonu širenja radio talasa; Radar - daleka zona, tj. više od 100.

Zona osetljiva na CO- Ovo je lokacija ili objekat, izgled u kojem detekcijski objekat izaziva pojavu korisnog signala sa nivoom koji prelazi nivo buke ili smetnje.

Zona isključenja nalazi se unutar zone osjetljivosti

Ovo je područje u kojem pojava ljudi, opreme ili drugih objekata detekcije može dovesti do toga da korisni signal pređe graničnu vrijednost i izda CO signal "Alarm".

Zona detekcije CO nalazi se unutar zone isključenja

Područje u kojem CO daje datu vjerovatnoću detekcije.

Vjerovatnoća detekcije- ovo je vjerovatnoća da će CO definitivno dati signal "Alarm" prilikom prelaska ili upada u zonu otkrivanja uljeza, pod uslovima i metodama navedenim u regulatornoj dokumentaciji. Po pravilu, strane firme navode nepristrasnu procjenu vjerovatnoće detekcije kao vjerovatnoću detekcije CO:

gdje je N, "; n je broj testova za prevazilaženje zone detekcije CO; M je broj prolaza prestupnika.

Na primjer, ako prilikom prelaska ZO u iznosu od 100 puta nije bilo prolaza uljeza, tj. CO je izdao signal "Alarm" 100 puta, tada za ovaj CO možemo reći da je njegova vjerovatnoća detekcije 0,99.

U domaćoj praksi vjerovatnoća detekcije se obično shvata kao donja granica interval povjerenja, u koji sa povjerenjem leži pravo značenje vjerovatnoća detekcije.

Odnosno, vjerovatnoća detekcije se shvata kao količina

gdje je R * srednja frekvencijska vrijednost vjerovatnoće detekcije, određena izrazom

Studentov koeficijent za dati broj testova

i odabrani nivo pouzdanosti.

"Korisni" signal je signal koji nastaju na izlazu osjetljivog elementa prilikom savladavanja ili upada u zonu detekcije uljeza.

Drugi važan parametar CO je učestalost lažnih pozitivnih rezultata Nne. definisan izrazom:

gdje je Tls vrijeme rada za lažno okidanje.

Interval pouzdanosti za procjenu srednjeg vremena do lažnog okidanja postavljen je graničnim vrijednostima i T 2, određenim iz omjera:

gdje je T isp trajanje testova; N je broj testiranih uzoraka; donja procjena za parametar Poissonove distribucije; gornja procjena za parametar Poissonove distribucije.

Signal interferencije je ovisnost električne veličine o vremenu na izlazu SE CO kada je izložen remetilačkim faktorima bilo koje prirode koji nisu povezani sa upadom ili prevladavanjem zone detekcije od strane objekata.

Uznemirujući efekat je uticaj CO na SE, koji je uzrok smetnji ili iskrivljuje oblik korisnog signala.

Primjer uznemirujućeg efekta je: nalet vjetra, snijeg, kiša; mačke, psi koji se kreću u osjetljivom području; vozila koja se kreću u blizini 43 itd.

Smetnja fluktuacije se naziva šumom, koji je kontinuirani slučajni proces opisan njegovim multidimenzionalnim funkcijama distribucije.

Impulsna buka naziva se interferencija, što je slučajni niz impulsa, opisan trenucima pojave impulsa i njihovom vrstom.

Razlog za izostanak korisnog signala je efekat maskiranja smetnje, koji u potpunosti ili djelomično kompenzira koristan signal, ili izostanak korisnog signala karakteristične karakteristike, što omogućava da se razlikuje od signala smetnje, što dovodi do kvara CO.

Prilikom određivanja vjerovatnoće otkrivanja CO proizvedenog u velikim količinama mogu se koristiti metode koje koriste, pored intervala povjerenja i vjerovatnoće povjerenja, rizik kupca i rizik proizvođača. Na primjer, prema domaćoj tehnici, sličan CRM će imati vjerovatnoću otkrivanja ne veću od 0,9.

U zavisnosti od principa rada razlikuju se aktivni ili pasivni RVSO i RLSO.

Pasivni RVSO i RLSO koriste vlastito zračenje objekta detekcije ili promjenu u elektromagnetnim poljima koju on uzrokuje eksternih izvora.

Aktivni RVSO i RLSO koriste vlastiti izvor EMF-a za formiranje osjetljive zone.

Razlikovati RVSO s jednim i dva položaja i radar:

One sa jednom pozicijom imaju zajedničku primopredajnu jedinicu;

Dvopoložajni imaju razmaknute predajne i prijemne jedinice.

Pasivni radari se koriste za otkrivanje uljeza sa svojim vlastitim elektromagnetno zračenje.

Oblik osjetljivog područja za pasivni RVSO određen je oblikom dijagrama zračenja antene. U prvom u slučaju, obično je kružna, a korišteni raspon je unutar 10 Hz ... 10 GHz. U drugom U ovom slučaju, u pravilu, osjetljiva zona ima oblik zraka i koriste se metar i decimetar.

Aktivni radari sa jednom pozicijom uključuju:

Jednopozicioni radar;

Nelinearni radar;

Mikrovalna pećnica sa jednom pozicijom CO.

Jednopozicioni radari metarskog, decimetarskog, centimetarskog i milimetarskog dometa koriste se za kontrolu teritorije uz posebno važne objekte, za zaštitu obalnog pojasa, obalnog pojasa i izviđanja kratkog dometa u borbenim uslovima. Razlikovati stacionarni, mobilni i nosivi radar.

Nelinearni radar koristi posebno oblikovani širokopojasni signal i dizajniran je da otkrije osobu iza stacionarnih fizičkih prepreka i skloništa.

Jednopozicijski mikrotalasni CO se koriste za privremeno blokiranje praznina u ogradi, čuvanje volumena negrijanih prostorija, ulaza u čuvane objekte, za blokiranje „mrtvih zona“ radio-snopova linija perimetarske zaštite, organizovanje skrivenih blokirnih vodova u čuvanim prostorijama.

Napomena: "Mrtva zona" se odnosi na prostor između CO i 30, ili praznine na 30, gdje je vjerovatnoća detekcije manja od specificirane.

Ovi CO rade u opsegu decimetara, centimetra i milimetara. Za detekciju se koristi promjena lokacije stajaćih valova u zaštićenom volumenu kada se detekcijski objekt pojavi, ili se Doplerov efekat pojavljuje kada se objekt detekcije pomjeri.

Dvopozicijski radarski sistemi rade u decimetarskom, centimetarskom i milimetarskom opsegu i koriste se za blokiranje perimetara objekata, privremenih lokacija vojnih jedinica, tereta itd. Korisni signal se formira promjenom objekta detekcije komunikacijskog signala na ulazu prijemnika.

Dvopozicioni RVSO rade u dekametarskom, metarskom i decimetarskom opsegu talasnih dužina i koriste se za blokiranje perimetara objekata i organizovanje skrivenih zaštitnih linija. Kao antenski sistemi, ovdje se koriste radio-predajni kablovi, drugi naziv je propusna valna linija, kao i polomljeni dvo- i jednožični vodovi.

Ova klasifikacija ne uključuje neke CRM-ove, koji su kombinacija nekoliko CRM-ova, a još uvijek se razvijaju pomoću radara sa sintetičkim otvorom.

2.5 Radiotalasni objekti detektovanje

2.5.1 Namjena, glavne karakteristike i vrste detektora radio talasa i radio snopa

Radiotalasna (RVSO) i radiotalasna linearna (RLSO) detekcija su postala široko rasprostranjena u zaštiti perimetara objekata.

Razlika između RVSO i RLSO sastoji se u načinu formiranja osjetljive zone: RVSO koristi blisku zonu širenja radio valova ( manje od 10λ); RLSO - daleka zona ( više od 100λ).

U zavisnosti od principa rada razlikuju se aktivni ili pasivni RVSO i RLSO.

Pasivni RVSO i RLSO koriste vlastito zračenje objekta detekcije ili promjenu elektromagnetnih polja (EMF) uzrokovanu njime iz vanjskih izvora (u pravilu emituju televizijske i radio stanice).

Aktivni RVSO i RLSO koriste vlastiti EMF za formiranje zone detekcije.

Razlikovati jedno- i dvopozicioni RVSO i radar. Jednopozicioni imaju zajedničku primopredajnu jedinicu (pasivni RVSO i RLSO su uvek jednopozicioni), dvopoložajni imaju razmaknute jedinice predajnika i prijemnika.

Pasivni radari se koriste za otkrivanje uljeza vlastitim elektromagnetnim zračenjem. Na primjer, uljez koji u rukama ima bilo kakvu električnu opremu koristeći mikrorobot, mali aviona itd.

Aktivni radari sa jednom pozicijom uključuju:

Jednopozicioni radar;

Nelinearni radar;

Mikrovalna pećnica sa jednom pozicijom CO.

Jednopozicioni radari metarskog, decimetarskog, centimetarskog i milimetarskog dometa koriste se za kontrolu teritorije uz posebno važne objekte, za zaštitu obalnog pojasa, obalnog pojasa i izviđanja kratkog dometa u borbenim uslovima. Razlikovati stacionarni, mobilni (postavljeni na automobil ili oklopni transporter) i prijenosni radar.

Nelinearni radar koristi širokopojasni signal posebnog oblika i dizajniran je da detektuje osobu iza fiksnih fizičkih prepreka i zaklona (drveni, cigleni i armirano-betonski zidovi, stropovi, itd.).

Jednopozicioni mikrotalasni CO se koriste za privremeno blokiranje praznina u ogradi, čuvanje volumena prostorija, ulaza u čuvane zgrade, za blokiranje „mrtvih zona“ pri čuvanju radarskih perimetara, organizovanje skrivenih linija blokiranja u čuvanim prostorijama.

Bilješka. "Mrtva zona" se odnosi na prostore u zoni detekcije ili prekide u zoni detekcije, gdje je vjerovatnoća detekcije manja od određene.

Ovi CO rade u opsegu decimetara, centimetra i milimetara. Za detekciju se koristi promjena lokacije stajaćih valova u zaštićenom volumenu (kada se detekcijski objekt pojavi) ili manifestacija Doplerovog efekta (kada se objekt detekcije pomjera).

Dvopozicijski radari rade u decimetarskom, centimetarskom i milimetarskom opsegu i koriste se za blokiranje perimetara objekata, privremenih lokacija vojnih jedinica, tereta itd. Korisni signal se formira promjenom objekta detekcije (uljeza) komunikacijskog signala na ulazu prijemnika.

Dvopozicioni RVSO rade u dekametarskom, metarskom i decimetarskom opsegu talasnih dužina i koriste se za blokiranje perimetara objekata i organizovanje skrivenih zaštitnih linija. Kao antenski sistemi, ovde se koriste radio-emisioni (RI) kablovi (drugi naziv je propusni talasni vod (LVL), kao i dvo- i jednožični vodovi koji su na komade prekinuti (drugi naziv je Gubo linija).

Područje detekcije CO je područje u kojem pojava objekta za detekciju (idealno uljeza) uzrokuje koristan signal s nivoom koji premašuje nivo buke ili smetnji.

Izvan zone detekcije nalazi se Zona isključenja- ovo je zona u kojoj pojava grupe ljudi, kretanje opreme ili ljuljanje grmlja, drveća može dovesti do toga da korisni signal prekoračuje graničnu vrijednost i izdaje lažni alarm sa CO.

Prilikom ispunjavanja zahtjeva za inženjersku organizaciju u zoni detekcije CO, ona pruža specificiranu (opisanu u pasošu proizvoda) vjerovatnoću otkrivanja R obn..

Vjerovatnoća detekcije- ovo je vjerovatnoća da će CO nužno generirati uzbunu prilikom prelaska ili upada u zonu otkrivanja uljeza pod uslovima i metodama navedenim u regulatornoj dokumentaciji. Po pravilu, strane firme navode nepristrasnu procjenu vjerovatnoće detekcije kao vjerovatnoću detekcije CO:

gdje N isp- broj testova za prevazilaženje zone detekcije CO; M- broj promašaja uljeza (eksperimenti u kojima CO nije radio). Na primjer, ako prilikom prelaska ZO u iznosu od 100 puta nije bilo prolaza uljeza, tj. CO je 100 puta izdao signal "Alarm", tada je vjerovatnoća detekcije CO 0,99, a ne 1, jer ovo je nepristrasna procjena matematičko očekivanje vjerovatnoća otkrivanja uljeza.

U domaćoj praksi vjerovatnoća detekcije se po pravilu podrazumijeva kao donja granica intervala pouzdanosti, u kojoj prava vrijednost vjerovatnoće otkrivanja leži sa vjerovatnoćom povjerenja (po pravilu od 0,8 do 0,95). Odnosno, vjerovatnoća detekcije se shvata kao količina

gdje R* - prosječna frekvencijska vrijednost vjerovatnoće detekcije, određena izrazom

t ɣ- Studentov koeficijent za dati broj testova N isp i odabrani nivo pouzdanosti.

Korisno je signal koji se pojavljuje na izlazu osjetljivog elementa prilikom savladavanja ili upada u zonu detekcije uljeza (u odsustvu uznemirujućih faktora bilo koje prirode, a ne vezanih za upad ili prevladavanje zone detekcije od strane uljeza).

Drugi važan CO parametar je stopa lažnih alarma. N hp definisan izrazom

gdje T ls- vrijeme (period) vremena rada za lažno okidanje.

Interval pouzdanosti za procjenu srednjeg vremena do lažnih alarma je postavljen graničnim vrijednostima T 1 i T 2 utvrđeno iz odnosa:

gdje T isp- trajanje ispitivanja; N- broj uzoraka za ispitivanje; λ 1 - donja procjena parametra Poissonove raspodjele; λ 2 je gornja granica za parametar Poissonove distribucije.

Signal od efekta smetnje (u daljem tekstu smetnje) je ovisnost električne veličine (napona ili struje) o vremenu na izlazu elementa osjetljivog na CO (SE) kada je izložen smetnjama bilo koje prirode koje nisu povezani sa upadom ili prevladavanjem zone detekcije od strane objekata.

Uznemirujući efekat je uticaj CO na SE, koji dovodi do pojave smetnji ili narušava oblik korisnog signala.

Primjer uznemirujućeg efekta je nalet vjetra, snijeg, kiša; mačke i psi koji se kreću u području detekcije, vozila itd.

Interferencija fluktuacije se naziva šumom, koji je kontinuirani slučajni proces opisan njegovim multidimenzionalnim funkcijama distribucije.

Impulsna buka naziva se interferencija, što je slučajni niz impulsa, opisan trenucima pojave impulsa i njihovom vrstom.

Razlog za izostanak korisnog signala je efekat maskiranja smetnje, koji u potpunosti ili djelomično kompenzira koristan signal, ili odsustvo u korisnom signalu karakterističnih osobina koje ga omogućavaju razlikovati od signala smetnje, koji ne dovesti do stvaranja CO alarma.

Prilikom određivanja vjerovatnoće otkrivanja CO proizvedenog u velikim količinama mogu se koristiti metode koje koriste, pored intervala povjerenja i vjerovatnoće povjerenja, rizik kupca i rizik proizvođača.

Na primjer, prema domaćoj metodi procjene, sličan CRM će imati vjerovatnoću otkrivanja ne veću od 0,9.

2.5.2 Predajnik, antenski sistem i prijemnik kao jedinica za generisanje korisnog signala

Neka postoji radar sa antenskim sistemom koji se sastoji od dvije identične antene (slika 23) dimenzija D B vertikalno i D G horizontalno postavljen na visini Na od površine zemlje paralelno sa ogradom na udaljenosti A od nje i na udaljenosti L odvojeno. Dijagram zračenja antene je određen uglovima Ө B/2 i Ө D u vertikalnoj i horizontalnoj ravni, respektivno.

U ovom slučaju mogući su sljedeći slučajevi:

1) može se smatrati da se antenski sistem sastoji od tačaka antena, ako su ispunjeni sledeći uslovi: i;

2) mora se smatrati da antenski sistem ima konačnu veličinu ako gore navedeni uslovi nisu ispunjeni.

Snaga koju emituje predajna antena R izl, se odnosi na snagu indukovanu u prijemnoj anteni P pr, kada se antene nalaze u slobodnom prostoru prema izrazu , gdje λ - talasna dužina radara; G λ - pojačanje antene.

Utjecaj donje površine na rad radara prikazan je na slici 24. Sa povećanjem udaljenosti L između antena, primljeni signal je oscilatoran i prigušen (slika 24a). Sa povećanjem visine ovjesa antena H a primljeni signal ima oscilatorni karakter i raste, težeći vrijednosti primljenog signala za slobodni prostor (slika 24b). Slična slika se opaža s povećanjem udaljenosti A do proširenog objekta - ograde, zida (slika 24 c).

Poznato je da kada se radio talasi šire od odašiljajuće do prijemne antene, formira se složeni obrazac interferencije. Za većinu radarskih sistema i veliku dužinu zone detekcije vrijedi Fresnelov uvjet difrakcije.

Takođe je poznato da je područje mikrotalasnog rasejanja ( D >> λ ) u odnosu na karakterističnu veličinu objekta D do radijusa prve Fresnelove zone R 1 podijeljeno kako slijedi:

D / R 1>> 1 je stanje geometrijske optike;

D / R 1≈ 1 je uslov Fresnelove difrakcije;

D / R 1 << 1 - условие дифракции Фраунгофера.

Proces formiranja signala u radaru je sljedeći.

Osoba - uljez, kada se kreće preko lokacije, uzastopno preklapa Fresnelove zone (slika 25). Istovremeno, osoba sa visokim stepenom tačnosti modeluje se pri kretanju u "visini" i "puzanju" po pravougaoniku sa dimenzijama osobe (slika 25a), kada se kreće "savijen" - po dva pravougaonika. Signal na ulazu prijemnika ima oblik prikazan na slici 25b.

Slika 25 - Proces formiranja radarskih signala: a- Fresnel zone, b- signal na ulazu prijemnika

Radijus m-th Fresnel zone , a najveći radijus Fresnelove zone, koji određuje širinu zone detekcije, je .

Shodno tome, omjer D / R 1 se izražava u smislu udaljenosti od tačkastog izvora EMF-a do objekta r 1, udaljenost od objekta do tačke posmatranja (prijemnika) r 2 i talasnu dužinu λ po sljedećoj formuli:

.

Glavne dimenzije osobe sa različitim načinima kretanja, koje utiču na parametre korisnog signala, prikazane su na slici 2.20.

Da bi se smanjila "mrtva zona" kada se detektuje osoba koja puzi, mora se instalirati velika antena (Dw ≥ 1,5 m).

Nivo signala impulsne interferencije određuje se u skladu sa veličinom životinja koje žive na datom objektu i njihovim mogućim putevima napredovanja.

Druga vrsta smetnji je od donje površine. Opći zahtjevi za radar na donjoj površini su sljedeći:

Neravnina površine ne više od 30 cm;

Trava i snježni pokrivač ne veći od 30 cm.

Frekvencijski opseg korisnog signala određen je minimalnom i maksimalnom širinom zone (sekcije) detekcije, kao i minimalnom i maksimalnom brzinom kretanja uljeza. Shodno tome, za određeni CO, sa smanjenjem dužine blokade, moguće je otkriti uljeza koji se sporije kreće.

Da bi se osigurao zajednički rad nekoliko CO, koristi se amplitudna modulacija sondirajućeg signala s različitim frekvencijama. Vremenska podjela koja zahtijeva međusobnu sinhronizaciju se rijetko koristi.

Da bi se smanjio uticaj promena stanja podloge na nivo korisnog signala u sredstvima za linearnu detekciju radiotalasa, koristi se automatska kontrola AGC pojačanja ili logaritamsko pojačalo.

U modernim radiotalasnim alatima za linearnu detekciju koji koriste metode digitalne obrade, u pravilu je moguće prilagoditi dužini blokiranog dijela, maksimalnoj i minimalnoj brzini kretanja uljeza.

2.5.3 Linearni detektori radio talasa za zaštitu perimetra

Poglavlje 2.5.3 govori o savremenim trendovima razvoja i tehničkim rešenjima koja određuju nivo kvaliteta detektora.

2.5.3.1 Poboljšanje pouzdanosti

Primjena visoko integriranih mikro krugova (na primjer, mikrokontrolera) i tehnologija digitalne obrade signala u detektorima;

Razvoj tranzistorskih generatora radio signala.

To vam omogućava da značajno poboljšate pouzdanost proizvoda. Pojava ovakvih detektora postala je moguća nakon razvoja masovne proizvodnje komponenti, pa su se pojavili gotovo istovremeno i od domaćih i od stranih proizvođača. Primeri prvih ovakvih tehničkih rešenja bili su detektori ERM0482X italijanske kompanije "CIAS ELECTRONICA", "RADIJUM-2" proizvođača CJSC "Firma" YUMIRS", "INTELLI-WAVE" kanadske kompanije "SENSTAR-STELLAR". Mass Prelazak na ovu elementnu bazu se već može razmatrati. Detektori bazirani na staroj bazi elemenata se još uvijek proizvode, ali je vjerovatno privremeno.

Daljnje značajno povećanje pouzdanosti detektora je malo vjerovatno, jer čak i sada glavni dio kvarova tokom rada nije povezan s kvarom opreme, već s činjenicom da dizajn i ugradnja detektora ne uzimaju u obzir preporučene zahtjeve za ograničenja njihovog rada.

2.5.3.2 Smanjenje troškova proizvoda

Drugi trenutni trend razvoja je smanjenje troškova kako bi se povećala dostupnost detektora. Većina domaćih i veći broj stranih preduzeća podržavaju ovaj trend, koji je povezan, prije svega, sa sve većom konkurencijom na tržištu TSOC-a i željom proizvođača da prošire obim primjene. Smanjenje cijena se postiže uglavnom zbog smanjenja cijene proizvoda uz korištenje savremenih tehnologija i elementarne baze, kao i smanjenjem udjela režijskih troškova uz povećanje obima proizvodnje.

Istovremeno, američki proizvođači i brojni domaći proizvođači ne žure sa smanjenjem cijena, trošeći značajna sredstva uključena u troškove proizvodnje na tehničku podršku za usluge održavanja.

U bliskoj budućnosti, cijena na tržištu odgovarajućih tehničkih sredstava bit će određena opcijama (ideologijama) koje su odabrali programeri za razvoj poduzeća; mogućnosti daljeg smanjenja cijene proizvoda su još uvijek ograničene.

2.5.3.3 Tehnička rješenja za povećanje pouzdanosti detekcije pomoću sredstava za linearnu detekciju radio valova

Optimizacija veličine područja detekcije

Trenutno se široko primjenjuju razvoji kako bi se optimizirala veličina zone detekcije. Tehničko rješenje za optimizaciju veličine zone detekcije postiže se uglavnom na dva načina: povećanjem frekvencije zračenja i korištenjem asimetričnih planarnih antena.

1. Efikasno sužavanje područja detekcije postiže se korištenjem veće radne frekvencije detektora. U tom slučaju se radijus Fresnelovih zona smanjuje, što značajno utječe na širinu zone detekcije.

Upotreba veće frekvencije omogućava da iste dimenzije proizvoda koriste usko usmjerene antene, što smanjuje osjetljivost na smetnje od kretanja u blizini granica zone detekcije. Detektori koji su koristili frekvenciju od 24 GHz i više postojali su i ranije, ali visoka cijena mikrovalnih čvorova ograničavala je njihovu upotrebu upravo tamo gdje su bili najpotrebniji (na objektima u gusto naseljenim gradovima, na aerodromima).

Pojava tranzistora koji rade na naznačenim frekvencijama omogućila je stvaranje relativno jeftinih odašiljačkih i prijemnih jedinica, smanjenje potrošnje materijala proizvoda korištenjem trakastih antena i poboljšanje kvalitete i pouzdanosti njihovog rada.

Primer implementacije ovog rešenja je detektor Radij-7, razvijen 2009. Sa dometom od 300 m (dok je rezerva snage primljenog radio signala veća od 18 dB), njegova cena je prilično uporediva sa cenom. detektora radio talasa za perimetre koji rade u tradicionalnom rasponu talasnih dužina od tri centimetra. Trenutno se vrše kvalifikaciona ispitivanja detektora Radijum-7 sa radnom frekvencijom od 24 GHz. Upotreba automatskog podešavanja u kombinaciji sa univerzalnim kontrolnim uređajem omogućila je dobijanje detektora sa dobrim tehničkim i troškovnim pokazateljima.

Upotreba radne frekvencije u opsegu (24150 ± 100) MHz omogućava ugradnju detektora radijuma-7 na aerodromskim objektima. Ova frekvencija ne utiče na rad radarskih stanica (instaliranih na aerodromu i na avionima).

Detektor Linar 200 takođe ima (u jednom od režima rada) dovoljno usku širinu zone detekcije i omogućava prolazak vozila na udaljenosti od najmanje 2 m od centralne ose detektora, ali zbog elektromagnetne kompatibilnosti radij -7 je poželjno za zaštitu perimetra aerodroma.

Atraktivnost korištenja generacijskih frekvencija većeg raspona od onih koje se trenutno koriste objašnjava se barem činjenicom da postoji određeni odnos između emitovane frekvencije i širine zone detekcije, dok što je frekvencija veća, to je ukrštanje manje. dio zone.

Za razliku od mnogih programera radara i RVSO, koji koriste i proizvode mikrotalasne module prijemnih jedinica (detektori opsega 24 GHz) prema krugovima direktnog pojačanja sa detektorom amplitude i modulima predajnih jedinica sa amplitudnom modulacijom generatora, ZAO „Firma YUMIRS “ išli su putem razvoja digitalnih generatora i superheterodinskih mikrotalasnih prijemnika sa mogućnošću programske promene njihovih parametara.

U prvom slučaju, zbog širenja parametara analognih komponenti, ovakvo rješenje ne dozvoljava proizvođačima CO da dobiju stabilne parametre mikrovalnih modula i njihovu ponovljivost tokom masovne proizvodnje. Također, neizbježni su značajni troškovi rada za "ručno" podešavanje mikrotalasnih modula, odnosno kvalitet podešavanja proizvoda direktno zavisi od "ljudskog faktora".

U drugom slučaju, digitalni mikrovalni generatori ne trebaju "ručno" podešavanje tokom proizvodnje, njihovi parametri se mogu podesiti i brzo mijenjati programskim kodom. Takvi generatori su stabilniji i pouzdaniji od mikrovalnih generatora izgrađenih na tranzistorima ili generatorskim diodama.

U digitalnim mikrotalasnim generatorima moguće je programski postaviti određenu frekvenciju unutar namjenskog opsega, što vam omogućava da postavite nekoliko desetina frekvencijskih kanala za detektore u rasponu od 24 GHz. Ova karakteristika vam omogućava da se u potpunosti oslobodite međusobnog uticaja detektora na štićenom objektu.

Inovativna rješenja su oličena u dHunt detektoru, koji je 24 GHz RF mikrovalna „barijera“. Izgled detektora je prikazan na slici 27.

Slika 28 prikazuje Tantal-200M - mikrotalasnu "barijeru" radio frekvencijskog opsega od 24 GHz.

Prilikom razvoja novog modela tantal detektora korištene su modernije i pouzdanije elektronske komponente koje uključuju specijalizovani antenski modul od 24 GHz, razvijen i proizveden u Njemačkoj, kao i novi mikroprocesor koji je razvio Texas Instruments 2011. godine.

Kao rezultat modernizacije, poboljšana je otpornost na buku, proširena funkcionalnost i smanjeni troškovi.

Tehničke karakteristike i opis detektora Tantal-200

Visoko stabilan digitalni mikrotalasni generator. Broj frekvencijskih kanala predajnika je 250 (korak podešavanja radne frekvencije je 1 MHz), što u potpunosti isključuje uticaj detektora jedan na drugi.

Superheterodinski prijemnik sa visokom osetljivošću. Time se značajno povećava otpornost detektora na buku pod uticajem različitih faktora interferencije: elektromagnetne smetnje, nagle promene temperature okoline, jake kiše, jake snežne padavine, promene nivoa snega i trave itd. Visoka otpornost na elektromagnetne smetnje je rezultat frekvencijskog opsega od 24 GHz i digitalnog filtriranja industrijskih frekvencijskih smetnji sa dubinom potiskivanja do 60 dB.

Digitalna obrada signala eliminiše izobličenje ulaznog signala uzrokovano analognom nelinearnošću. Visoke performanse procesora omogućavaju vam da pouzdano otkrijete uljeza koji se kreće u širokom rasponu brzina, u pozadini različitih vrsta smetnji koje djeluju istovremeno.

Za konfiguraciju se koristi poseban softver (softver). Omogućava vam da brzo promijenite funkcije otkrivanja uljeza i algoritam za donošenje odluke o izdavanju obavijesti o alarmu. Moguće je podesiti registrovanu brzinu uljeza i optimalne pragove za odabrani opseg zaštićene linije.

Softver ima servisne funkcije: podešavanje radne frekvencije (250 frekventnih kanala), postavljanje mrežne adrese detektora (od 1 do 254 kada je povezan na mrežu preko RS-485 interfejsa), snimanje statusa detektora u ne. -hlapljiva memorija (log alarma).

Detektor ima standardni relejni izlaz i prijenos alarma ili kvara preko RS-485 sučelja, uključujući odsustvo signala na Rx ulazu, neuspjeh Rx ili Rx, ili "osvjetljenje" Rx od strane snažnih izvora radio smetnje.

Ugradnja je dozvoljena u blizini prepreka i zidova, bez pogoršanja parametara detekcije uljeza. Dužina čuvane linije je 200 m, širina do 1,5 m.

Trenutno postoje detektori sa frekvencijom zračenja od 61,25 GHz. Elektromagnetno zračenje ove frekvencije intenzivno apsorbuje atmosferski kiseonik (oko 17 dB/km). Zahvaljujući ovoj osobini postiže se rješenje najmanje dva taktička zadatka:

Osiguravanje pune elektromagnetne kompatibilnosti opreme koja radi u ovom opsegu sa bilo kojom opremom;

Osigurati maksimalno moguće maskiranje elektromagnetnog zračenja, kao i tajnost rada.

Potencijalnu mogućnost poboljšanja karakteristika detektora sa frekvencijom generisanja od 61,25 GHz u odnosu na analogne, osim toga, pruža i činjenica da su poprečne dimenzije 1. Fresnelove zone, unutar koje je oko 70% primljene elektromagnetne energije je raspoređena (tj. stvarna zona otkrivanja) srazmjerne su veličini počinitelja.

U detektorima zasnovanim na shemama direktnog pojačanja sa detektorom amplitude i modulima predajnih jedinica sa amplitudnom modulacijom generatora, koristi se znatno niži frekvencijski opseg (do 24 GHz), dok poprečne dimenzije zone detekcije znatno premašuju poprečne dimenzije. uljeza. Relativno smanjenje nivoa signala na ulazu prijemnika kada uljez pređe zonu detekcije nije više od 10%. Registrovanje ovakvih promena nivoa signala je dvosmisleno u jednostavnim sistemima za obradu signala u realnim uslovima rada na pozadini promenljive buke čiji je nivo istog reda. Takve smetnje mogu biti uzrokovane refleksijom od površine zemlje i okolnih objekata pri promjeni atmosferskih uvjeta, atmosferskim pojavama, aktivnim smetnjama od drugih izvora elektromagnetnog zračenja. Za borbu protiv prilično značajnog nivoa smetnji, potrebno je koristiti dodatni arsenal alata: razviti i uvesti dodatne algoritame za obradu signala, povećati visinu instalacije antene u odnosu na tlo, pooštriti zahtjeve za održavanje pravog van puta, što dovodi do većih troškova opreme i povećanja operativnih troškova.

Unatoč svoj atraktivnosti stvaranja radara s frekvencijom generiranja od 61,25 GHz, praktična implementacija ovog uređaja nailazi na problem stvaranja mikrovalnog generatora koji može pouzdano raditi u razmatranom rasponu. Razvijeni generator baziran na avalanche-transit diodi (GLPD) ima nedovoljan MTBF resurs i radi na povećanim naponima napajanja.

Osim toga, smanjenje širine zone detekcije zbog povećanja frekvencije zračenja dovodi do smanjenja visine zone i pojave mrtvih zona u blizini PRD i PRM detektora.

2. Drugi način za optimizaciju područja detekcije je organiziranje asimetričnog područja detekcije.

Povećanje dostupnosti radiotalasnih detektora za perimetar dovelo je do proširenja njihovog opsega. Detektori su počeli da se postavljaju na različite objekte, uključujući i privatna domaćinstva sa nepripremljenim ili gotovo nepripremljenim perimetrom. Istovremeno, potrošači i proizvođači su se suočili sa problemima koji su ranije bili beznačajni prilikom korišćenja detektora na državnim objektima otuđenim od naselja.

Postoji potreba za radiotalasnim detektorima za zaštitu perimetra sa relativno uskim područjem detekcije. Na primjer, u urbanim uslovima na objektima vrlo često ne postoji mogućnost izdvajanja zone dovoljne širine, u kojoj nije dozvoljen prolaz vozila.

Pokušaji sužavanja područja detekcije upotrebom antena sa većim otvorom blende u horizontalnoj ravni (npr. "CORAL" od "CIAS ELECTRONICA" sa antenom proizvođača "BUTTERFLY") pokazali su se nedovoljno efikasnim (u svakom slučaju, dijagram zračenja antene je mnogo širi od područja detekcije), jer dovesti do povećanja veličine proizvoda.

Italijanska kompanija Sicurit Alarmitalia predstavila je dvopozicijski senzor radio-snopa DAVE sa digitalnom obradom signala, opremljen paraboličnim antenama (radna frekvencija - 9,9 GHz, dužina zaštitne zone - 180 m).

CIAS BIS inženjering je primenio novi dizajn antene (asimetrične planarne antene i specijalne leptir antene).

Kod detektora sa asimetričnim planarnim antenama, koje formiraju zonu detekcije relativno male širine, odnos širine i visine zone detekcije je 1 prema 3. Širina zone detekcije je od 1 do 4 m, visina je od 3 do 12 m.

Dizajn leptir antene stvara asimetrično područje detekcije poprečnog presjeka relativno male širine u odnosu na visinu i minimizira mrtve zone u blizini detektorskih jedinica. Izgled detektora prikazan je na slici 29.

Posebno treba napomenuti da se antene razvijaju i koriste za optimizaciju detekcije prodora ne samo na zemlji, već i iz zraka. Na primjer, jednopozicijski senzor TMPS-21300 ima hemisferni dijagram osjetljivosti i dizajniran je da zaštiti teritorije objekata od upada iz zraka. Radijus osjetljive hemisfere je podesiv od 22 do 78 metara. Detektor generiše alarmni signal prema navedenom algoritmu, reagujući samo na ulaz u zaštićeno područje, samo na izlaz iz njega, ili na obe radnje uljeza. Raspon registrovanih brzina objekta je od 0,44 do 26,7 m/s (od 1,6 do 96 km/h).

Proširenje opsega linearnih radiotalasnih detektora sa uskim područjem detekcije (povećanjem frekvencije zračenja iznad 24 GHz) trenutno nije ekonomski izvodljivo.

Upotreba asimetričnih planarnih i leptir antena je inovativan pravac u razvoju linearnih detektora radio talasa. Moguće je razviti detektor sa zonom detekcije tipa "zavjesa" (širina zone detekcije - 1 m, visina - 3 m).

Zaštita od elektromagnetnih smetnji

Kako bi se osigurao potreban kvalitet detekcije detektora u prisustvu vanjskih faktora koji otežavaju njihov rad, koriste se sljedeća tehnička rješenja.

Prvo, u urbanim objektima gdje je potrebna povećana otpornost detektora na elektromagnetne smetnje uzrokovane djelovanjem uređaja iste vrste, ugrađuju se detektori sa dva ili više slova frekvencije modulacije. Na primjer, takva promjena je već razvijena 2006. godine za detektor RADIY-2. Linar 200 detektori koriste metodu kodiranja signala od predajnika do njegove prijemne jedinice.

Drugo, veliki utjecaj na detektore imaju radio komunikacije (na primjer, mobilne), koje sada uveliko ovladavaju sve višim frekvencijama. To je unaprijed odredilo još jedan trend - elektromagnetnu kompatibilnost.

Odašiljajuće i prijemne antene, mikrovalni moduli imaju različite dizajne. Odabir veličine antene određuje usmjerenost emisije i prijema mikrovalne energije. Što je bolja usmjerenost, veći je domet i manja širina zone detekcije i, kao posljedica toga, manji je utjecaj okolnih negativnih faktora. Tradicionalni dizajn uključuje volumetrijske talasovode, prorezne emitere sa ugrađenim mikrotalasnim generatorom i detektorskim komorama, kao i parabolične reflektore različitih oblika i veličina. Upotreba antena sa štampanom trakom omogućava smanjenje ukupnih dimenzija jedinica i čini ih pouzdanijim i izdržljivijim. Neki proizvođači koriste trakaste antene u kombinaciji s paraboličnim reflektorima, što neznatno povećava protok mikrovalne energije prema detektoru.

Drugi način je korištenje frekvencijskog opsega koji još nije masovno zauzet komunikacijskim sredstvima, na primjer, već spomenuti opseg od 24 GHz. Bez sumnje, otpornost detektora na elektromagnetne smetnje bit će u području stalne pažnje programera novih proizvoda.

Borba protiv efekata elektromagnetnih polja iz blisko lociranih moćnih radio komunikacija i refleksija od vozila u prolazu je složena i zahteva ne samo povećanje selektivnosti prijemnog puta i konstruktivne mere (efikasna zaštita) za zaštitu od smetnji na unutrašnjim detektorskim krugovima, već i također primjenjujući principe povezane sa širenjem radio talasa u svemiru.

Jedan od načina da se smanji utjecaj elektromagnetnih smetnji je promjena polarizacije zračenja detektora.

Ova metoda omogućava smanjenje uticaja refleksije sa podloge i objekata bez smanjenja talasne dužine i povećanja ukupnih karakteristika antena. Prema ovoj metodi, dobijena je pozitivna odluka o priznavanju patenta za pronalazak [vidi. odjeljak 4].

Kao rezultat implementacije patenta, doprinos reflektovanog signala ukupnom signalu na izlazu prijemne antene prijemnika je zanemarljiv.

Uz povećanje usmjerenosti zračenja, prijelaz radne frekvencije u raspon od 24 GHz, povećanje selektivnosti prijemnog puta i konstruktivne mjere (efikasna zaštita), promjena polarizacije zračenja može značajno povećati otpornost na buku. detektora.

Metoda je inovativni pravac u razvoju linearnih detektora radio talasa.

Ekskluzivna karakteristika detektora sa funkcijom određivanja pravca kretanja je prisustvo dve antene u Tx i Rx jedinicama, čime se postiže veoma visok nivo otpornosti na buku.

Na primjer, Toros detektor detektuje pokušaj upada samo kada se dva radio zraka ukrste sa vremenskim pomakom. Ovo omogućava, sa visokim stepenom verovatnoće, da se odvoji signal ometanja od stvarnog signala kada uljez pređe zonu detekcije.

Određivanje smjera kretanja uljeza, prethodno digitalno filtriranje i algoritam za naknadnu obradu signala daju najviše jedan lažni alarm godišnje uz zadržavanje vjerovatnoće detekcije od 0,98. Toros linearni detektor radio talasa prikazan je na slici 30.

Dužina zone detekcije je od 10 do 100 m, širina ne veća od 6 m.

Slika 31 prikazuje zone detekcije Toros detektora.

Funkcija određivanja pravca kretanja uljeza je inovativni pravac u razvoju linearnih radiotalasnih detektora u cilju značajnog povećanja njegove otpornosti na buku.

Novi algoritmi detekcije ("nejasna" logika)

Primer modernog linearnog detektora radio talasa je ERM0482X italijanske kompanije CIAS (slika 32).

Detektori se razlikuju od svojih "analognih" prethodnika po prisutnosti digitalne obrade signala. Koristi se sistem prepoznavanja obrazaca zasnovan na principima "fazi logike" koji može značajno povećati sposobnost detekcije.

Ovo omogućava ne samo da se registruje pojava stranih predmeta u zoni detekcije, već i da se uporede njihove karakteristike u nepostojanoj memoriji sa karakterističnim slikama povezanim sa upadom uljeza (osoba koja hoda, trči ili puzi). Ako se signali poklapaju sa referencom, detektor generiše obaveštenje o alarmu. On prati parametre okoline i automatski prilagođava algoritam obrade signala.

Osim toga, program za postavljanje ERM0482X omogućava vam da formirate zonu detekcije s poprečnim presjekom ne u obliku kruga, već u obliku vertikalno orijentirane elipse. To vam omogućava da smanjite utjecaj signala koji se reflektiraju od drveća, ograda i drugih objekata koji se nalaze na rubovima područja detekcije.

Ugrađena memorija sistema ERM0482X pohranjuje 100 "analognih" događaja (promjena nivoa signala, temperature zraka, napona napajanja) i 256 "digitalnih" događaja (alarmi, promjene parametara sistema itd.).

Detektori serije ERMO 482x Pro također koriste tehnologiju digitalne obrade signala. Dodatno, postoji izbor jednog od 16 modulacionih kanala sa kvarcnom stabilizacijom. Detektor ima visoku otpornost na buku u frekvencijskom opsegu avionskih radara, zahvaljujući dizajnu antena (parabolična antena sa linearnom polarizacijom) i digitalnom filtriranju.

Izgled detektora je prikazan na slici 33.

Primena metode prepoznavanja obrazaca zasnovanog na principima "fazi logike" može značajno povećati detektorsku sposobnost detektora.

Za povećanje otpornosti na buku koriste se metode polarizacije vektora zračenja i formiranja zone detekcije u obliku elipse u vertikalnoj ravnini.

Metode su inovativne u razvoju linearnih detektora radio talasa.

Digitalna metoda za smanjenje širine zone (FSTD metoda)

Novi dizajn antene u Manta detektoru omogućava usko područje detekcije sa malim otiskom.

Osim toga, implementirana je metoda smanjenja širine zone detekcije (FSTD) korištenjem principa prepoznavanja cilja metodom "fazi" logike, koja omogućava promjenu osjetljivosti detektora na rubovima detekcije. zona za odvajanje od uticaja obližnjih objekata (vegetacija, vibrirajuće ograde).

Posebnost Manta detektora je da analizira glavne parametre primljenog signala, koji karakterišu njegove dinamičke promjene. U blok memorije detektora pohranjuju se tipični signali upada, koji se koriste kao referenca pri analizi primljenih signala u realnom vremenu. Algoritmi nejasne logike kompenzuju uticaj buke okoline i omogućavaju pouzdanu identifikaciju stvarnih upada.

Izgled detektora je prikazan na slici 34.

Metoda "fuzzy logike", automatska kontrola parametara, dinamička definicija maskiranja može se preporučiti prilikom razvoja domaćih detektora.

Mogućnost zaštite od grubog terena

Sigurnosni linearni detektor radio talasa "Nast" sadrži set PRD i PRM blokova, koji vam omogućava da čuvate 16 sekcija od po 8 m. Nije potrebno poravnavanje i preliminarna priprema delova zaštićenih perimetara, prisustvo trave, drveća, grmlja i površinske visinske razlike do 5 m. 35 prikazuje zone detekcije detektora "Nast".

Ova metoda se može koristiti za zaštitu "slomljenih" perimetara objekata.

Detekcija uljeza puzeći

Primer novog proizvoda sa povećanim kapacitetom detekcije je detektor modela 320SL (Southwest Microwave), koji koristi dva primopredajna modula koji rade u dva frekventna opsega: K (24,1 GHz) i X (10,5 GHz), formirajući dve neusklađene zone detekcije. .

Donja "uska" zona (visina K-modula je 0,4 m) namijenjena je isključivo za otkrivanje polako puzajućeg uljeza, eliminirajući najvažniji nedostatak svih ranih analognih uzoraka. Gornji X-modul (visina ugradnje 0,9 m) pruža "široko" područje detekcije, pouzdano otkrivajući hodanje, trčanje i skakanje.

Detekcija uljeza koji puže ili se kotrlja je hitan zadatak, budući da linearni detektori radio talasa, koji su sada instalirani u objektima koje čuvaju privatne bezbednosne jedinice, zapravo ne otkrivaju ove metode savladavanja perimetra od strane uljeza.

Bilješka. Linar-200 obavlja ovu funkciju, ali sa određenim ograničenjima u dometu i podlozi.

RS-485 interfejs

Za daljinsku dijagnostiku i konfiguraciju ovih detektora pomoću računara i specijalnog programa MWATEST koristi se RS-485 interfejs.

U posljednje vrijeme, u okviru rada u ovom pravcu razvoja radiotalasnih detektora, većina proizvođača koristi RS-485 interfejs. Želja za povećanjem informacionog sadržaja sigurnosnih alarma je sasvim razumljiva, ali nesumnjivo obećanje ovog puta može se osigurati samo ako se stvori standard za razmjenu podataka u sistemima koji koriste ovaj interfejs.

Daljinska dijagnostika i konfiguracija je obećavajući trend u razvoju detektora.

Komplet zamjenske antene

Komplet PAC 300B američke kompanije Southwest Microwave (Slika 36) sastoji se od predajnika, prijemnika, dva samostalna baterijska pakiranja, alarmnog radio predajnika, dva potporna postolja i seta kablova.

Komplet omogućava korištenje zamjenjivih antena koje vam omogućavaju da odaberete optimalnu dužinu zone detekcije: 30, 107 ili 183 m. Može se mijenjati u rasponu od 0,6 m do 12,2 m ugradnjom odgovarajućih antenskih modula i podešavanjem osetljivost prijemnika.

Visina područja detekcije mijenja se prema njegovoj širini.

Horizontalna projekcija tri zone detekcije prikazana je na slici 37.

Upotreba zamjenjivih antena važna je u razvoju mobilnih detektora koji se brzo postavljaju.

Ova metoda vam omogućava da brzo promijenite parametre zone detekcije, koji će biti optimalni za određeni zaštićeni objekt, krajolik itd.

Opciona oprema

Gotovo svi proizvođači deklariraju jednostavnu instalaciju svojih proizvoda, iako se često pojednostavljenje odnosi samo na jednu funkciju i nije fundamentalno.

Na primjer, poravnanje blokova se vrši "na oko" i ne zahtijeva nikakve instrumente, pragovi detekcije se određuju automatski. Ovo je dovoljno ako obodni dio ispunjava zahtjeve operativne dokumentacije, što se u posljednje vrijeme nije uvijek događalo. U suprotnom, često se javljaju problemi koji zahtijevaju tehničku analizu i, ako je ikako moguće, ručna podešavanja kako bi se detektor prilagodio specifičnim uvjetima.

Kombinacija funkcije automatskog podešavanja sa ručnim podešavanjem sada je norma u drugim oblastima tehnologije (na primer, automatski menjač automobila sa funkcijom "TIPTRONIC"). Sličan pristup je već implementiran u novoj liniji detektora serije "Radiy", "RM" proizvođača ZAO "Firma YUMIRS". U režimu ručnog podešavanja moguće je kontrolisati marginu radio signala i promijeniti pragove detekcije. I u ručnom i u automatskom načinu rada moguće je promijeniti vrijednosti maksimalne i minimalne detektovane brzine. Prikaz signala i podešenih parametara, promjena postavki se vrši za "RM-300" pomoću testera ugrađenog u prijemnu jedinicu; za "RM-150" i "RM 24-800", "Radijum-7" - pomoću posebnog upravljačkog uređaja.

Uključivanje dodatne opreme u komplet za isporuku omogućava prilagođavanje detektora specifičnim uslovima, što povećava pouzdanost njegovog funkcionisanja kako je predviđeno.

2.5.4 Tehnička rješenja za povećanje pouzdanosti detekcije radiotalasnim jednopozicionim linearnim detekcijskim sredstvima

Povećanje opsega detektovanih brzina

Pojednostavljene verzije PAC 375C i PAC 385 linearnih RF detektora Southwest Microwave rade u X-opsegu (podesiv do 61 m) i K-pojasu (do 122 m), respektivno. Za model PAC 385, radna frekvencija je 2,5 puta veća od one kod modela od 10,5 GHz, tako da je signal koji izaziva uljez također 2,5 puta veći po frekvenciji pri istim brzinama putovanja.

Jednopozicijski senzor tipa TMPS-21200 sa osjetljivim područjem u obliku cilindra radijusa do 48 m koristi radnu frekvenciju od 5,725 do 5,850 GHz. To je omogućilo proširenje raspona detektiranih brzina kretanja objekta (sa 0,025 na 31 m/s). Senzor ima ugrađeno kolo za ograničavanje radijusa osjetljivosti, što omogućava isključivanje lažnih alarma sa objekata koji se nalaze izvan zaštićenog područja. Alarmi se prenose putem kabla ili radija. Sistem uključuje radar sa kružnim dijagramom i dometom do 4 m, koji se koristi za čuvanje bliskih prilaza senzoru.

Povećanje radne frekvencije omogućava bolju detekciju sporo pokretnih ciljeva sa brzinama do 0,03 m/s.

Ograničenje dometa (RCO metoda)

Patentirana RCO metoda omogućava vam da ograničite domet uređaja. Ova jedinstvena karakteristika ga čini imunim na smetnje uzrokovane objektima izvan ovog radijusa, uključujući i one velike veličine (kamioni i drveće).

Neosetljivost bliskog polja (ZRS tehnologija)

Modeli 380, 385 također koriste patentiranu ZRS (Zero-Range Suppression) tehnologiju, koja smanjuje amplitudu signala iz blisko raspoređenih ciljeva.

Obje tehnologije (RCO i ZRC) značajno smanjuju lažne alarme od kiše, vibracija, ptica i ne mijenjaju oblik i veličinu područja detekcije (Dodatak B). Slika 38 prikazuje zone detektora koji koriste RCO i ZRC tehnologije.

U Fon-3 detektoru se koriste tehnologije slične RCO i ZRS.

Podjela na podzone

Jedan od načina da se smanji utjecaj lokalnih objekata na kvalitetu detekcije upada je podjela zone detekcije detektora na podzone.

Jednopozicijski detektor radio talasa "Zebra 30/60" (CJSC "Security Technology") ima zonu detekcije podeljenu na 12 podzona (Slika 39), što omogućava:

Jasno definirati granice područja detekcije;

Povećati otpornost na buku na kretanje ljudi i vozila izvan zone detekcije;

Onemogućite bilo koju od podzona da biste kreirali koridor "ovlašćenih" prolaza ili da biste kreirali zonu sa "selektivnom" detekcijom.

Detektor ima mogućnost konfigurisanja sa računara (USB) i funkciju "ANTIMASKING". Ova funkcija vam omogućava da odredite namjerno maskiranje dijela zaštićenog područja radi neovlaštenih radnji, na primjer, maskiranje prilaza zaštićenom objektu pomoću velikog metalnog lima.

Podjela zone detekcije na podzone, njihovo upravljanje, funkcija definiranja maskiranja i daljinsko upravljanje funkcioniranjem može se smatrati poboljšanjem kvalitete detekcije za linearne (volumetrijske) jednopozicijske detektore radio valova.

Prepoznavanje blizu objekta (SRTD metoda)

Prepoznavanje obližnjih objekata (SRTD) se koristi u Armidor detektorima. Ova funkcija je implementirana na principima "fazi logike". SRTD funkcija eliminiše lažne alarme detektora od malih objekata (ptice, male životinje) koji se kreću u neposrednoj blizini detektora.

Uz pomoć posebnog programa "Wave-Test" možete podesiti raspon udaljenosti od detektora prilikom postavljanja, u kojem se zanemaruju mali objekti. Detektor omogućava podešavanje zone detekcije, za automatsku temperaturnu kompenzaciju
isključujući uticaj vremenskih uslova na rad detektora.

Digitalna analiza primljenih signala je primenjena na osnovu tipičnih modela uljeza, koristi se princip "fuzzy logike". Ovi principi se primjenjuju na otkrivanje uljeza koji se kreću paralelno i okomito na središnju liniju područja detekcije. Štaviše, osjetljivost detektora je ista za oba smjera kretanja.

Detektor ima digitalni filter koji eliminiše buku iz okolnog okruženja (kiša, uticaj podloge - ljuljanje trave i žbunja).

Izgled detektora je prikazan na slici 40.

Jednopozicioni detektori radio talasa takođe koriste digitalnu analizu primljenih signala zasnovanu na tipičnim modelima uljeza (princip "fuzzy logike").

Obezbeđena je automatska temperaturna kompenzacija kako bi se eliminisao uticaj vremenskih uslova na rad detektora.

Multipleksni sistem

Ugrađeni sistem multipleksiranja omogućava 380, 385 da rade rame uz rame sa drugim primopredajnicima ili detektorima radio talasa bez međusobnih smetnji. Za organizaciju multipleksiranja svi senzori su povezani kablom za sinhronizaciju (upredena parica). Svaki detektor ili eksterni sat po vašem izboru se uključuje u "master" modu, a ostatak - u "slave" modu. U grupi od 16 uređaja, samo jedan detektor će raditi u datom trenutku.

2.5.5 Tehnička rješenja za povećanje pouzdanosti detekcije jednopozicionim volumetrijskim sredstvom za detekciju radio valova

Složen zvučni signal

Upotreba tradicionalnih jednopozicijskih detektora radio valova, čiji se princip temelji na Doplerovom efektu, zahtijeva poštivanje prilično velikog broja uvjeta. Njihovi inherentni nedostaci (neujednačena osjetljivost u zavisnosti od udaljenosti do detektiranog objekta, niska otpornost na buku na obližnje vibrirajuće i vibrirajuće objekte) ograničavaju upotrebu ovih detektora. Neujednačena osjetljivost se očituje u činjenici da veliki objekt, čak i izvan zone detekcije (od strane osobe), generiše isti signal kao mali objekat u blizini detektora.

Emisija složenog signala omogućava vam da izmjerite udaljenost do objekta, utvrdite da li se kreće ili vibrira. Na ovom principu se zasniva algoritam za detekciju Fon-3 i Agat 24-40 detektora.

Kod detektora "Chameleon" (slika 41) princip rada se takođe zasniva na metodi linearne frekvencijske modulacije mikrotalasnog zračenja, ali je moguće kontrolisati osetljivost prijemnog puta za signale koji dolaze iz odvojenih odabranih zona.

Sigurnosni detektor radio talasa sa jednom pozicijom OPD-5L ima slične karakteristike.

Odvajanje područja detekcije

Za razliku od svojih tradicionalnih prethodnika u detektoru, zona detekcije je podeljena na petnaest poprečnih zona sa mogućnošću individualnog podešavanja osetljivosti u svakoj od njih, što je nesumnjivo prednost, jer obezbeđuje pouzdanost detekcije i povećanu otpornost na buku u celom prostoru.

Detektor ima mogućnost organiziranja zona "ovlaštenih" prolaza u zaštićenom prostoru, na primjer, za kretanje ljudi ili vozila kroz kapiju.

U ovom slučaju, alarm se generira samo kada se objekt pomjeri do ili nakon kapije.

Određivanje smjera kretanja

Detektor može raditi u četiri načina rada. Izbor režima utiče na uslove za generisanje alarma, i to: kada se uljez približava, kada se udaljava, kada se kreće uzdužno (bez obzira na pravac), tokom bilo kakvog kretanja. U prva tri načina rada detektor će raditi s povećanom otpornošću na buku na vibracije trave, žbunja, krilnih kapija itd.

RS 232 interfejs

Podešavanje režima rada i gašenje pojedinih zona može se izvršiti u proizvodnom pogonu na zahtev kupca ili na mestu rada direktnim povezivanjem na personalni računar (PC) preko RS 232 interfejsa.

Primena novih tehnologija mikrotalasnih modula, digitalna obrada

Mikrovalni radarski senzor AGAT-7 (Slika 42) je dizajniran da zaštiti teritoriju objekata od uljeza.

Karakteristike detektora.

Veličina sigurnosne zone je 80 metara. Hi-Tech antenski moduli visokog kvaliteta i stabilnosti parametara. Precizno podešavanje parametara detekcije pomoću laptopa: veličina zone detekcije, programiranje vremena rada u naoružanom režimu, podešavanje očekivane brzine cilja, vizuelno praćenje pragova alarma tokom podešavanja.

RS-485 interfejs za integraciju sa kompleksnim sigurnosnim sistemima objekata. Visoka otpornost na buku zbog frekvencijskog opsega od 24 GHz i digitalnog filtriranja. Automatsko prilagođavanje vremenskim uslovima (kiša, snijeg, vlaga).

U volumetrijskim alatima za detekciju radio talasa koriste se iste tehnike za smanjenje uticaja spoljašnjih faktora koji otežavaju njihov rad, kao i kod alata za detekciju perimetra radio talasa.

Univerzalni sistem detekcije (CO) koji bi bio optimalan za čitavu teritoriju Rusije i razne uslove rada ne postoji, a malo je verovatno ni da će biti stvoren. Izbor najefikasnijeg CO ovisi o mnogim faktorima i prije svega o specifičnostima lokacije zaštićenog objekta, njegovom arhitektonskom dizajnu, okruženju i još mnogo toga.

S tim u vezi, Državno jedinstveno preduzeće SNPO "Eleron" razvilo je čitav kompleks sredstava i sistema za zaštitu perimetara, uzimajući u obzir različite uslove za zaštitu domaćih objekata.

Osobine perimetarske zaštite objekata

Prioritetno područje djelovanja Državnog jedinstvenog preduzeća SNPO "Eleron" je stvaranje perimetarskih sredstava i sigurnosnih sistema (SSO) objekata. Stvaranje efektivnog SSO-a je izuzetno složen problem koji zahtijeva znanje. Za njegovo uspješno rješenje potrebna su dugoročna eksperimentalna proučavanja fizike procesa detekcije, prikupljanje informacija o signalima i smetnjama, potraga za najefikasnijim algoritmima za obradu signala i pažljivo testiranje rješenja kola. Za izvođenje istraživanja i testiranja SSO-a potrebni su poligoni u različitim klimatskim zonama zemlje, park opreme za snimanje i obradu signala, simuliranje efekata smetnji i, što je najvažnije, tim visoko kvalifikovanih stručnjaka: fizičara, istraživača, programera , inženjeri električnih kola.

Zaštita perimetra jedan je od najvažnijih elemenata sigurnosnog kompleksa objekta, posebno za nuklearne ili termoelektrane, rafinerije nafte i plina, naftne terminale, aerodrome, skladišta gotovih proizvoda itd. U velikom broju slučajeva veliki objekti imaju dodatne zaštićene lokalne zone unutar perimetra – najvažnije i najodgovornije centre (koncentracija materijalnih sredstava i sl.). Često se javlja problem privremene, kratkotrajne zaštite malih perimetara, na primjer, prilikom zaustavljanja transporta sa vrednim teretom, privremenog skladištenja opreme, izgradnje itd.

Specifičnost domaćih uslova za projektovanje i rad sistema perimetarske zaštite leži prvenstveno u širokom spektru klimatskih i zemljišno-geoloških uslova. Velike sezonske fluktuacije temperature, jake snježne padavine, mećave, susnježica, česte guste magle, orkanski vjetrovi, jake kiše, led, mraz izazivaju velike poteškoće u odabiru odgovarajućeg alarma i čine gotovo nemogućim korištenje bilo kojeg pojedinačnog sistema za bilo koju klimatsku zonu Rusije . Stoga projektant mora biti dobro upućen u postojeću raznolikost proizvedenih sistema, alarma, poznavati njihove karakteristike, obim najefikasnije primjene i specifičnosti upotrebe.

Za pravilan izbor optimalnog perimetralnog zaštitnog sredstva potrebno je voditi računa o mogućnosti dodjeljivanja prednostne zone (zone isključenja) za postavljanje signalnih uređaja, terena, topografije objekta, vegetacije, prisustvo željeznica i autoputeva u blizini perimetra, migracija životinja, prolaz dalekovoda, cjevovoda, kablovskih vodova itd. Određene poteškoće nastaju kada postoji praznina u perimetru za prolaz željezničkog ili drumskog transporta (uređaj kapija, barijera, mjesta za pregled vozila). Ako im se ne posveti dovoljno pažnje, mogu postati izvor povećane opasnosti ili uzrokovati česte lažne uzbune.

Karakteristike performansi sistema za detekciju perimetra

Glavne taktičke i tehničke karakteristike ovakvih perimetarskih sistema su:

Vjerovatnoća detekcije, odnosno izdavanja alarma kada osoba pređe zonu detekcije. Određuje "taktičku pouzdanost" linije zaštite i treba da bude najmanje 0,9-0,95;

Vrijeme rada za lažne pozitivne rezultate je najvažniji indikator koji u velikoj mjeri određuje ukupnu efikasnost sigurnosnog kompleksa;

Svestranost i fleksibilnost sredstava za detekciju - sposobnost rada u širokom spektru radnih uslova u različitim klimatskim uslovima za zaštitu raznih objekata;

Ranjivost sistema, odnosno mogućnost prelaska linije bez izdavanja alarma;

Prikrivanje (vizuelno i tehničko) sredstava za detekciju. To omogućava povećanje pouzdanosti sistema, jer uljez ne zna za prisustvo protuprovalnog alarma, a osim toga, ne narušava arhitektonski izgled prestižnih zgrada;

Pouzdanost, izdržljivost, jednostavnost ugradnje i rada;

Cijena jednog tekućeg metra sigurnosne linije, odnosno ukupna cijena opreme, osjetljivih elemenata, njihove ugradnje i podešavanja, po 1 m dužine perimetra.

Fizički principi detekcije perimetra

Da bi se otkrila činjenica upada čovjeka u zaštićeno područje, mogu se koristiti različiti fizički principi koji omogućavaju, s različitom vjerojatnošću, razlikovanje signala od osobe na pozadini smetnji iz okoline. Prvi alarmni sistemi bili su sredstva u vidu vertikalne ograde od bodljikave žice, koja je formirala petlju, čiji je otpor meren otpornim senzorom. Potonji je davao alarmni signal kada je petlja prekinuta ili kada su susjedne žice zatvorene.

Iako takvi sistemi danas postoje, njihova savremena upotreba je nepraktična kako zbog izgleda tako i zbog niske efikasnosti - nakon nekoliko mjeseci žica se prekriva slojem oksida i senzor ne radi kada su susjedne žice kratko spojene. . Vjerovatnoća otkrivanja u ovom slučaju pada na 20-30%.

Kapacitivni sistemi

Novi korak u razvoju sredstava za detekciju perimetra bilo je stvaranje u Državnom jedinstvenom preduzeću SNPO "Eleron" 70-ih godina kapacitivnih sistema koji koriste efekat promene karakteristika električnog polja u blizini "antenskog sistema" - osetljivog elementa u oblik metalne konstrukcije postavljene sa izolatorima na vrhu pasivnog kućišta ... Korištenje domaćeg znanja - "zaštitne elektrode", zaštićene autorskim certifikatom SSSR-a, učinilo je ovaj razvoj jednim od vodećih u perimetarskim alarmnim sistemima i osiguralo njegovu široku primjenu za zaštitu stotina kilometara perimetara različitih objekata.

Princip rada kapacitivnog signalnog uređaja zasniva se na mjerenju kapacitivnosti antenskog uređaja u odnosu na tlo. U ovom slučaju, elektronička jedinica mjeri samo kapacitivnu komponentu impedanse antene i ne reagira na promjene otpora (kvadraturna obrada signala pomoću sinhronog detektora). Korištenje algoritma koji analizira trajanje signala, njegove rubove i druge karakteristične karakteristike, omogućilo je da se vjerovatnoća detekcije dovede na 95% s prosječnom učestalošću lažnih alarma manjom od jednog u deset dana s dužinom bloka blokade. do 500 m zavarene rešetke, omogućava krivine u vertikalnoj i horizontalnoj ravni, omogućava praćenje terena i drugih topografskih karakteristika objekta. Uz odgovarajući dizajn, vizir ne narušava vanjski arhitektonski izgled zgrade.

Do danas je razvijena čitava porodica kapacitivnih signalnih uređaja - "Radian" ("Radian-M", "Radian-13", "Radian14"). Ukupan broj instaliranih uređaja prelazi 50.000.

Infracrveni alarmi sa ušnim snopom

Infracrveni signalni uređaji optičkog snopa sastoje se od jednog ili više parova "emiter-prijemnik", koji formiraju nevidljivi snop u rasponu od 0,8-0,9 mikrona, čiji prekid pokreće alarmni signal. Sistem greda se može ugraditi kako uz vrh ograde, tako i direktno na tlo u obliku nekoliko greda koje čine vertikalnu barijeru. Nažalost, njihova primjena u našim uvjetima je povezana sa mnogim poteškoćama, jer snježni nanosi, vegetacija, magla uzrokuju ili lažne alarme ili kvar sistema.

Detekcija radio zraka

Efikasnija sredstva za detekciju radio-zraka, koja takođe koriste par "emiter-prijemnik", ali drugačiji opseg zračenja - mikrotalasna. Ako zona detekcije IR senzora ima prečnik snopa 1-2 cm, radio snop izgleda kao izduženi elipsoid, čiji je prečnik u sredini zone od 80 do 500 cm, u zavisnosti od veličine antenu i frekvenciju zračenja. Volumetrijska zona detekcije je nesumnjiva prednost senzora, teže ju je savladati bez alarmnog signala. Kiša, magla, vjetar praktički ne utječu na rad radio-beam uređaja, međutim, oni zahtijevaju geometrijski slobodan prostor između emitera i prijemnika tokom rada i prestaju raditi kada snježni nanosi "zamrače" snop.

Sistemi za detekciju vibracija

Druga klasa sistema su vibracije (opažanje vibracija elemenata ograde ili njihove deformacije pri pokušaju savladavanja). Vibracioni sistemi po pravilu koriste triboelektrični, elektretni, magnetostriktivni ili optički kabl kao senzorski element, fiksiran na vrhu ograde i u njenom srednjem delu. Deformacija kabla (njegov pomak za 1-2 cm), kao i vibracije ograde, uzrokuju pojavu viška naelektrisanja u triboelektričnom ili elektretnom kablu ili promjenu karakteristika laserskog zračenja koje se širi u optičkom kablu . Očigledno je da su vibracijski sistemi podložni najrazličitijim smetnjama (vjetar, mikroseizmičko podrhtavanje tla od prolaska vozila, grad, itd.). Stoga se za povećanje otpornosti na buku koriste složeni algoritmi za prepoznavanje, implementirani pomoću ugrađenih mikroprocesora.

Sistem za detekciju žičanih talasa

Svojevrsno radiotehničko signalno sredstvo je tzv. žičano-talasni sistem, čiji se osjetljivi element koristi dvožična "otvorena antena", postavljena na vrh ograde uz pomoć izolacionih nosača. Na jedan kraj antene spojen je VHF generator, a na drugi prijemnik. Oko žica se formira elektromagnetno polje koje formira zonu detekcije prečnika 0,5-0,7 m. Kada se osoba pojavi unutar nje, nivo signala na ulazu prijemnika se menja i pokreće alarm. Antenski sistem, za razliku od kapacitivnih senzora, ne zahtijeva upotrebu posebnih adaptera-izolatora i omogućava značajno progib žica.

Početkom 80-ih godina razvijeni su prvi uzorci sistema za detekciju koristeći koaksijalni kabel kao osjetljivi element, čija metalna pletenica ima perforacije (rupe) ili je posebno prorezana cijelom dužinom. Sistem se sastoji od dva paralelna kabla postavljena u zemlju na dubini od 0,2-0,3 m duž zaštićenog perimetra sa rastojanjem između kablova 2-2,5 m. Na jedan od njih je priključen VHF generator, a na drugi prijemnik. . Zbog otvora, dio energije iz kabla generatora ulazi u prijemni kabel, formirajući zonu detekcije širine 3-3,5 m i visine 0,7-1 m posebne opreme. Njegova upotreba ima smisla ako je korištenje pasivne barijere iz bilo kojeg razloga nemoguće. Sistem pouzdano radi u smrznutom tlu, travi, niskom žbunju, snježnom pokrivaču.

Sistemi seizmičke detekcije

Klasa pasivnih maskiranih detektorskih sredstava uključuje i seizmičke sisteme, koji predstavljaju skup geofonskih senzora povezanih u "pletenicu" i postavljenih u tlo na dubini od 0,2-0,3 m. Pri prelasku takve granice nastaju mikroseizmičke vibracije tla. svaki korak čoveka. Geofoni ih percipiraju, pretvaraju u električni signal i nakon odgovarajuće obrade (brojanje koraka, filtriranje frekvencije, itd.) pokreću sistem. Otpornija na buku je modifikacija takvog uređaja s osjetljivim elementom u obliku produženog crijeva napunjenog tekućinom protiv smrzavanja i spojenog na membranski senzor tlaka. Kada se osoba pojavi direktno iznad crijeva, aktivira se alarm zbog promjene tlaka. Sistem ima užu zonu detekcije (2-3 m) sa naglo opadajućom osjetljivošću na granici, zbog čega se povećava otpornost na buku. Međutim, ovi sistemi nisu postali rasprostranjeni, jer postignuta otpornost na buku još uvijek ne odgovara potrošačima.

Magnetometrijski sistem detekcije

U nekim slučajevima može biti od interesa magnetometrijski sistem detekcije sa osjetljivim elementom u obliku višežilnog kabla postavljenog u zemlju na dubini od 0,15-0,2 m duž zaštićenog područja. Sve žile kabla su povezane u seriju, formirajući distribuirani induktivni "kalem". Elektronska jedinica mjeri ovu induktivnost i izdaje alarm kada se promijeni zbog prelaska zone od strane osobe koja nosi bilo kakve metalne predmete (vatreno ili hladno oružje, opremu itd.). Osjetljivost sistema je dovoljna da detektuje magnetnu masu karakterističnu za konvencionalni pištolj, a još više za jurišnu pušku ili karabin. Istovremeno, sistem ne reaguje na prelazak zone životinja poput divljih svinja, zečeva, pasa i mačaka. Perspektiva je za zaštitu granica ili u uslovima sjevernih područja proizvodnje nafte, gdje je migracija divljih životinja neizbježna.

Kombinovani sistem detekcije

Za specijalne objekte, gde je potrebno izuzetno veliko vreme rada za lažne uzbune i verovatnoća detekcije, DUP SNPO „Eleron“ je razvilo kombinovani sistem koji kombinuje više senzora različitih fizičkih principa rada. Lokacija osjetljivih elemenata je odabrana na način da se signal od prodora čovjeka javlja istovremeno u više senzora, dok je smetnja, koja na svaki od njih različito djeluje, vremenski razmaknuta. Radi se o sistemu Protva-4, koji kombinuje uređaje sa tri principa rada - mrežastu ogradu sa triboelektričnim kablom koji reaguje na vibracije, radio snop usmeren paralelno sa mrežom i senzor baziran na "leaky wave line" postavljenom u zemlji u neposrednoj blizini mrežastih barijera. Elektronska jedinica obrađuje signale sa svakog senzora u skladu sa logikom "2 od 3", odnosno, alarm se generiše samo kada se bilo koja dva senzora u sistemu aktiviraju istovremeno. Ovo omogućava oštro (za red veličine) smanjenje učestalosti lažnih alarma, uz održavanje velike vjerovatnoće detekcije.

Sredstva za detekciju perimetra razvijena i serijski proizvedena od strane Državnog jedinstvenog preduzeća SNPO "Eleron"

Evo kratkog opisa opreme za detekciju perimetra koju je razvilo i serijski proizvodi Državno jedinstveno preduzeće SNPO "Eleron".

"Rodian-14"

Kapacitivni perimetarski detektor "Radian 14" je najnovija modifikacija poznate porodice kapacitivnih perimetarskih detektora. Razvijen je 1997. godine na osnovu proučavanja iskustva dugotrajnog rada sličnih uređaja "Radian-M" i "Radian-13" i oličio je dostignuća kola, moderne algoritme za obradu signala i novu bazu elemenata.

Osnovna razlika uređaja "Radian-14", koja je omogućila značajno povećanje njegove otpornosti na buku, je upotreba dvokanalnog kruga za obradu signala i algoritma "kompenzacije". Njegova suština je da se signal interferencije u otpornom kanalu oduzima od signala u kapacitivnom kanalu i sprečava lažno okidanje. Kolo je konstruirano na način da uređaj praga reagira samo na jedan polaritet koji odgovara signalu u kapacitivnom kanalu. Stoga, signal interferencije u otpornom kanalu, bez obzira koliko je velik, može samo kompenzirati kapacitivnu komponentu i neće pokrenuti uređaj praga.

Čest uzrok lažnih uzbuna je efekat pulsirajućeg električnog šuma, a posebno radio smetnji, tipične za urbane uslove intenzivnog "radio smoga". U novom uređaju pulsirajuće radio smetnje se javljaju striktno istovremeno na oba kanala i time se kompenzuju (oduzimaju), čime se sprečavaju lažne uzbune. Dakle, "Radian-14" ima sljedeće prednosti:

Visoka otpornost na buku na kišu, susnježicu, prljave izolatore itd.;

Visoka otpornost na industrijske električne i radio smetnje.

To je omogućilo da se postigne skoro red veličine duže vrijeme do lažnih alarma - 2000 h (umjesto 250 h u uređaju Radian-M).

Osim toga, uvođenje kompenzacijskog kanala omogućilo je napuštanje obavezne upotrebe posebnih izolatora-adaptera, kao i zaštitne elektrode. Za ugradnju uređaja "Radian-14" možete koristiti konvencionalne izolatore koji se koriste u električnim instalacijama. Ovo drastično smanjuje troškove čitavog sistema, pruža velike mogućnosti za dizajnerska i inženjerska rješenja za poboljšanje izgleda i maskiranja antenskog sistema. Razvijena je verzija sistema nadstrešnice antene koja uključuje elemente za ugradnju (plastične konzole, čeličnu žicu, pričvršćivače) i isporučuje se sa elektronskom jedinicom - alatom "Tier".

"Radian 14" je napravljen u istom kućištu kao i "Radian-13", ima isti dizajn i parametre pristajanja. To vam omogućava da lako zamijenite stari uređaj novim, a ne morate ponovo ožičiti antenski sistem, napajanje i signalne vodove.

"delfin M"

Uređaj za detekciju vibracionih kablova "Dolphin-M" sastoji se od proširenog osetljivog elementa u vidu specijalnog triboelektričnog kabla i elektronskog pojačala i jedinice za obradu signala. Kabl je pričvršćen za pasivnu metalnu mrežastu ogradu i svoju vibraciju koju stvara uljez pretvara u električni signal, koji nakon obrade u elektronskoj jedinici stvara alarmni signal.

"Delfin-M" je u stanju da pouzdano funkcioniše u uslovima jakog vetra, snega, leda, kiše itd. i industrijske smetnje (blizak prolaz transporta, dalekovodi, rad radio stanica). Oglašava alarm kada osoba pokuša da se popne preko ograde, ošteti mrežu, preseče žicu, preseče kabl itd.

Alat za detekciju Dolphin-M se široko koristi za blokiranje nuklearnih elektrana, industrijskih preduzeća, banaka i poslovnih zgrada.

Kao osjetljivi element (SE) vibromagnetometrijskog detektorskog uređaja "Drozd" koristi se sistem izoliranih žica pričvršćenih na pasivnu ogradu cijelom dužinom obodnog dijela. Prilikom savladavanja ograde, uljez izaziva njenu vibraciju (pretjerana buka), što zauzvrat dovodi do vibracija SE žica u stalnom magnetskom polju Zemlje i stvaranja električnih signala. Oni se šalju u procesni krug elektronske jedinice uređaja i, kada se ispune određeni predefinisani kriterijumi detekcije, pokreću izlazni relej alarma.

SB "Drozd" se može postaviti na sledeće vrste pasivnih ograda (ograda): betonske, ciglene, drvene, metalne mreže (mreža "Rabitsa"), kao i baštenske ograde od štancanih, zavarenih ili kovanih metalnih elemenata.

Alat za detekciju Drozd ima niz prednosti u odnosu na poznate perimetarske sisteme:

U usporedbi s proizvodom "Dolphin M", ne zahtijeva obaveznu upotrebu metalne mrežaste ograde za opciju vizira, što smanjuje njegovu cijenu. Osim toga, korištenje jeftine žice P-274 ("vole") umjesto posebnog triboelektričnog kabela također smanjuje cijenu sistema;

U usporedbi s alatom "Radian", ne zahtijeva "vizir" za pričvršćivanje žica, obavezna upotreba skupih adaptera-izolatora;

Njegova velika svestranost omogućava da se koristi na gotovo svim vrstama ograda, kao i za zaštitu nadvožnjaka, zidova i krovova zgrada;

Visoka otpornost na buku: na rad uređaja praktički ne utječu kiša, snijeg, magla, visoka trava ili grane drveća u neposrednoj blizini osjetljivog elementa (dozvoljeno je preplitanje SE žica sa vijunom, bršljanom itd. );

Originalna tehnička rješenja obezbjeđuju otpornost na elektromagnetne smetnje industrijskog porijekla (patent Ruske Federacije br. 2075905 od 20.03.97.).

Dvopozicijski uređaj za detekciju radio-snopa RLD-94 sastoji se od predajnika i prijemnika mikrovalne energije postavljenih na posebnim nosačima duž rubova linije za blokiranje. Antena predajnika emituje tok mikrotalasne energije usmjeren prema anteni prijemnika. Pojava uljeza u zoni detekcije uzrokuje modulaciju primljenog signala. Nakon odgovarajuće obrade u elektronskoj jedinici, signal se uključuje na izlazni relej.

Uran-M radiotalasni dvožični detektorski uređaj dizajniran je da blokira vrhove pasivnih ograda (betonske, ciglene, metalne), kao i krovove i zidove zgrada.

Zona osjetljiva na CO formirana je od dvije paralelne žice pričvršćene na vrh ograde pomoću neprovodnih nosača od plastike ili drveta. Udaljenost između žica je 0,4-0,5 m, dužina blokiranog perimetarskog dijela je od 20 do 250 m.

S jedne strane stranice, generator zvučnih radio impulsa je spojen na žice, a s druge - prijemnik. Dvije žice djeluju kao "otvorena antena". Kada se osoba pojavi u zoni osjetljivosti antene, nivo signala na ulazu prijemnika se mijenja zbog apsorpcije i reemisije energije, što je znak kršenja. Poprečni presjek zone osjetljivosti je ovalni s dimenzijama 0,7x0,4 m. Glavne prednosti Uran-M SO:

Mogućnost praćenja reljefa zaštitne linije (ograde) - skretanja, visinske razlike itd. i, kao posljedica toga, smanjenje ukupnog broja elektronskih jedinica;

Jednak poprečni presek zone detekcije duž čitavog bloka blokiranja;

Jednostavnost instalacije i održavanja CO linearnog dijela;

Dovoljno visoka otpornost na buku i na meteorološke faktore i na industrijske smetnje.

Maskirani radio-tehnički uređaj za perimetarsku zaštitu Binom-M baziran na propusnom talasnom vodu kao osjetljivi element koristi koaksijalni kabel čija metalna pletenica ima perforacije cijelom dužinom. Objekat se sastoji od dva paralelna kabla postavljena u zemlju na dubini od 0,2-0,3 m duž zaštićenog perimetra sa razmakom između kablova 2-2,5 m. Na jedan je povezan VHF generator, a na drugi prijemnik. Zbog prisutnosti rupa, dio energije iz kabla generatora odlazi do prijemnog kabla, formirajući zonu detekcije širine 3-5 m i visine 0,7-1 m. "Binom-M" treba koristiti ako se koristi pasivna barijera je iz nekog razloga nemoguća, a takođe i ako je potrebno potpuno maskiranje CO. Sistem pouzdano radi u smrznutom tlu, travi, niskom žbunju, snježnom pokrivaču. Dužina bloka blokade je do 250 m, napajanje iz DC mreže 20-30 V, potrošnja energije - ne više od 0,7 W.

"Protva-4M"

Kombinovani perimetarski sistem "Protva-4M" je moderan visoko efikasan detektorski alat za zaštitu perimetara posebno važnih objekata i dugih vodova sa povećanim zahtjevima za sigurnosnom pouzdanošću.

Visoka efikasnost sistema je obezbeđena zajedničkom upotrebom tri detektorska alata izgrađena na različitim fizičkim principima i kombinovana u jedan sistem korišćenjem logičke šeme "2 od 3". Kombinacija zona detekcije osigurava da se barem dva sredstva aktiviraju na bilo koji način na koji osoba prevlada blokiranu zonu. Istovremeno, lažno aktiviranje jednog od sredstava ne pokreće cijeli sistem. Primena ovog principa konstrukcije omogućava povećanje vremena rada za lažne alarme za red veličine (do 5000 h) i stavlja CO van konkurencije sa bilo kojim drugim perimetarskim sistemima.

Osim toga, sistem Protva-4M ima jedinstveno svojstvo da ukazuje na smjer kretanja počinitelja (do ili od objekta).

Sistem uključuje sljedeća tri različita alata za detekciju:

Dvopoložajna sredstva radio-snopa (sa nosećom frekvencijom od 735 GHz);

Radiotehnička sredstva detekcije zasnovana na kablovima ukopanim u zemlju sa perforacijama u pletenicama ("propuštajući talasni vod");

Vibracioni uređaj na bazi triboelektričnog kabla pričvršćenog na metalnu mrežastu ogradu.

Uz sredstva za linearnu detekciju, Protva-4M uključuje mikroprocesorski kontrolni i displej panel (LUI-12), koji kombinuje sve linearne jedinice. Upravlja cijelim sistemom i prikazuje alarmne i servisne informacije. PUI-12 vam omogućava da povežete računar sa grafičkom slikom blokirane granice objekta prikazanom na ekranu monitora.

Seizmomagnetometrijski detektorski uređaj "Duplet" je jedinstven perimetarski uređaj za detekciju koji nema analoga ni u našoj zemlji ni u inostranstvu! Jedini način da se razlikuje osoba (naoružani uljez) od životinja, uključujući velike.

"Doublet" se može koristiti za čuvanje (blokiranje alarma) perimetara objekata koji nemaju ogradu, ili služiti kao preliminarna napredna alarmna stražarska linija. Najbolje se koristi u objektima u kojima se ne može isključiti migracija životinja.

Princip rada "Doubleta" zasniva se na registraciji pomoću kabla osjetljivog elementa kako seizmičkih signala (vibracija tla) koji nastaju kretanjem osobe, tako i promjena magnetskog polja u bližoj zoni pri kretanju feromagnetnih mase, na primjer, oružja. Ovi signali se u elektronskim jedinicama pretvaraju u električne i nakon obrade prema određenom algoritmu aktiviraju izlazni alarmni relej. Kao osjetljivi element koristi se posebno dizajnirani kabel KTPEDEP 10x2x0.5, čija je glavna karakteristika prisustvo dva ekrana dizajnirana za generiranje signala seizmičkog kanala. Unutrašnje žice su kombinovane u petlju koja reaguje na magnetnu komponentu signala.

CO je otporan na uticaje prirodnih faktora kao što su sve vrste padavina, male i srednje životinje, kao i na uticaje transporta i industrijskih smetnji.

Alati za detekciju koji se brzo postavljaju

Brzorazmjenjivi radio-beam uređaj "Vitim" namijenjen je hitnom organizovanju privremene stražarske linije na nepripremljenoj teritoriji. Sastoji se od II prijemno-predajnih uređaja u obliku regala. Ovaj dizajn im omogućava da se brzo ugrade na bilo koje tlo. Osim toga, "Vitim" uključuje i daljinski displej koji prikazuje broj aktivirane sekcije. Svaki stalak i jedinica za prikaz imaju ugrađena punjiva napajanja. Kada uljez prijeđe zonu detekcije u obliku izduženog elipsoida između regala brzinom od 0,1 do 6 m/s, CO generiše alarmni signal i pokazuje broj aktiviranog dijela na displeju. Alarmi se emituju preko radija, tako da nisu potrebne kablovske veze. Ovo osigurava veliku brzinu instalacije sistema: u roku od sat vremena grupa od tri osobe može instalirati i podesiti sistem. Udaljenost između stupova je 20-120 m, maksimalna dužina stražarske linije je 1200 m.

SO "Vitim" nema inostrane analoge i stalno izaziva interesovanje na međunarodnim izložbama.

Uređaj za detekciju radio talasa "Gazon" namenjen je za blokiranje delova perimetra privremenih objekata na nepripremljenom terenu sa vegetacijom i teškom terenskom i graničnom konfiguracijom, kao i za blokiranje vrha metalnih barijera (rešetke, mreže).

Proizvod je dizajniran za rad u samostalnom načinu rada ili sa sistemom za prikupljanje i prikazivanje informacija. U autonomnom načinu rada, "Lawn" se napaja baterijom 10NKGTs-1D, a indikacija rada funkcionira pomoću ugrađenog zvučnog ili eksternog indikatora kontroliranog kontaktima izlaznog releja.

Proizvod se sastoji od elektronske jedinice (EB) i žičane linije, postavljene duž blokiranog područja i spojene na EB. Žičana linija se stvara pomoću kompleta montažnih dijelova (KMCH). KMCH za tlo i asfalt sadrži dielektrične nosače postavljene na razmacima od 6-7 m. Gornja žica vodova pričvršćena je na nosače na visini od oko 1,5 m, donja je položena ispod gornje uz tlo ili zakopana na maloj dubini (3-5 cm). Zona detekcije se formira između "gornje" žice i površine zemlje.

Dužina blokirane linije kada je postavljena na tlu je 40-125 m, na prepreci - 40-250 m, širina zone detekcije (na tlu) nije veća od 3 m.

Napon napajanja 10,2-15V ili 20-30V. Struja koja se troši u standby modu, na naponu od 12V, ne više od 25 mA.

Maskirani signalni uređaj TROS-1 namijenjen je za operativnu organizaciju linije zaštite mjesta privremenog lociranja ljudi, opreme, tereta, objekata ili teritorije uz njih.

Princip rada je da se registruje integritet električnog kola formiranog dvožilnom mikrožicom. Prekid žice u slučaju prodora uljeza uzrokuje pojavljivanje zvučnog signala. Zbog malog prečnika žice postiže se visok stepen kamuflaže na tlu i velika verovatnoća detekcije. Mikrožica postavljena na tlu se ne koristi ponovo.

Maksimalna dužina čuvane linije je 1,5 km. Dolazi sa dvije žičane kasete. Napon napajanja (baterija) - 1.5V. Vrijeme neprekidnog rada bez promjene izvora napajanja je najmanje 6 mjeseci. Raspon radne temperature od -50 do +50°C. Dimenzije (prečnik, dužina) 53x260 mm.

Tako je Državno jedinstveno preduzeće SNPO "Eleron" stvorilo širok spektar uređaja za detekciju perimetra koji omogućavaju rješavanje širokog spektra zadataka za zaštitu gotovo svih objekata.