Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Новые системы и решения охраны периметра на выставке IFSEC 2011

Новые системы и решения охраны периметра на выставке IFSEC 2011

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Новые системы и решения охраны периметра
на выставке IFSEC 2011

Международная выставка IFSEC, которая ежегодно в мае проводится в Бирмингеме (Великобритания), остается, по-видимому, крупнейшей в Европе. В 2011 г. число участников составило 722, что свидетельствует о выходе на докризисный уровень. По крайней мере в количественном отношении
Б.С. Введенский
Директор компании "БИС-Инжиниринг", к.ф.-м.н.

Традиционно львиная доля экспонентов приходится на страну, которая является устроителем мероприятия: в этом году 33% стендов были заняты британскими компаниями. Однако нельзя не отметить стабильную тенденцию последних лет: количественный рост участников обеспечивается благодаря весьма активной экспансии азиатских компаний. Так, в 2011 г. только китайские фирмы составляли почти 15% количества участников, а в целом "азиатские тигры" (Китай, Гонконг, Тайвань и Южная Корея) в количественном отношении превосходили хозяев выставки, англичан (почти 36% фирм-экспонентов).

Состав компаний, работающих в секторе периметральных охранных систем, в целом довольно стабилен, и большинство экспонентов можно отнести к традиционным участникам выставки. К сожалению, как и в 2010 г., на этот раз в Бирмингеме не было некоторых лидеров периметральных технологий из США, Австралии и Израиля.

Любопытно, что представленные на выставке системы охраны периметров не содержали кардинально новых решений или технологических прорывов. За небольшими исключениями это были модификации уже выпускаемых устройств. Тем не менее прогресс в области обработки сигналов, миниатюризация компонентов и снижение энергопотребления позволили реализовать в новых разработках ряд интересных функциональных достижений.

Оптические датчики

ПИК-датчики для внешних периметров
Английская компания GJD Manufacturing Ltd. специализируется на пассивных ИК-датчиках для внешних периметров. На IFSEC 2011 были показаны датчики серии D-Teсt, которые выпускаются как в проводном, так и в беспроводном варианте.

Во втором варианте (рис. 1) датчик D-TectX снабжен миниатюрным радиопередатчиком сигналов тревоги мощностью 10 мВт, работающим в диапазоне 868 МГц. Чувствительный элемент датчика представляет собой сдвоенный пироприемник; пластиковая френелевская линза формирует по 28 "лучевых" секторов для каждого из пироприемников. Длина чувствительной зоны датчика – до 30 м; ее можно программно изменять в пределах значений 10, 20 или 30 м. Угловая ширина чувствительной зоны в горизонтальной плоскости – 70 град. Варьируя высоту установки датчика и применяя специальную маску для перекрытия части пироэлементов, можно формировать чувствительную зону с "аллеей для животных" или в форме объемного купола.

Беспроводной датчик питается от трех встроенных батарей типа АА, потребляя ток не более 100 мкА. При использовании проводного питания (12–24 В) потребляемый ток увеличивается до 6 мА. Датчик помещен в корпус из цинкового сплава, обеспечивающий герметизацию по нормам не ниже IP55.


Тревожные сигналы передаются по радиолинии, длина которой в зависимости от типа антенны на датчике составляет 250 или 500 м (в условиях прямой видимости). Сигналы регистрируются приемным модулем, поддерживающим до 4 датчиков. Возможно расширение приемной части до 4 модулей, что позволяет подключать до 16 датчиков. Для исключения перекрестных помех все передаваемые сигналы кодируются (16,7 млн кодов).

Отметим: в большинстве беспроводных датчиков из-за необходимости экономии встроенных источников питания предусмотрена передача весьма ограниченного набора сигналов – обычно это только сигнал о тревоге. Датчики D-TectX, кроме сигналов тревоги, передают также сигналы вскрытия и два служебных сигнала. Первый из служебных сигналов генерируется каждые 2 минуты и используется для контроля функционирования датчика и линии радиосвязи.

Если в течение 6 минут приемник не регистрирует сигнал от беспроводного датчика, то на соответствующем релейном выходе приемника формируется сигнал потери радиосвязи. Второй служебный сигнал появляется на выходе приемника при снижении напряжения питания датчика до уровня 4 В.

Многолучевые ИК-датчики с автономным питанием
На IFSEC 2011 французская компания Sorhea показала многолучевые ИК-датчики серии Solaris (рис. 2а). Эти устройства выпускаются в стойках высотой от 1,5 до 3 м; количество активных лучей варьируется в пределах от 6 до 20. Отличительная особенность новых датчиков – автономное питание. Стойка содержит встроенный аккумулятор и может снабжаться солнечными батареями (рис. 2б), которые устанавливаются на специальных кронштейнах в верхней части стойки.

По внешнему виду стойка отличается наличием горизонтальных площадок, расположенных в промежутках между оптическими модулями. По заявлениям сотрудников Sorhea, такие площадки позволяют уменьшить интенсивность образования инея или наледи на фронтальных светофильтрах стоек датчиков в зимних условиях. Очевидно, что в системах с автономным питанием использование электронагревателей для удаления инея практически неприемлемо, поэтому такое конструктивное решение стоек представляется вполне обоснованным.

Датчики серии Solaris снабжаются встроенными радиопередатчиками, работающими на частоте около 869 МГц (50 каналов с частотным разделением 50 кГц). В радиолинии использовано 256-битное кодирование сигналов. Приемник регистрирует сигналы вторжения, вскрытия, дисквалификации, перелезания через стойку, снижения напряжения питания и потери радиосвязи.

Компания Takex (с головным отделением в Японии) была представлена на выставке своим европейским филиалом (Великобритания). На стенде компании были видны лучевые ИК- и пассивные ИК-датчики, которые довольно хорошо известны на рынке.

Компания последовательно идет по пути развития лучевых датчиков с автономным питанием. Типовым решением здесь является конструктивное объединение солнечной батареи и аккумуляторного модуля.

Стандартные параметры блока питания BA-6SL для внешнего применения:

  • выходное напряжение 6 В;
  • выходной ток 12 мА;
  • аккумулятор 6 В емкостью 7,2 Ач;
  • влагозащитное исполнение;
  • общая масса 3,6 кг.

Такие блоки используются, например, для питания четырехлучевых ИК-датчиков типа PB-IN-75SW, потребляющих 6 мА при напряжении 5–8 В.

Лучевые датчики военного стандарта
В 2011 г. на стенде компании Takex был показан довольно необычный по виду оптический лучевой датчик PH-200SE (рис. 3). Он совсем не походил на традиционные конструкции двух-или четырехлучевых датчиков с пластиковыми корпусами. Этот однолучевой датчик с массивной стеклянной линзой выполнен в прочном стальном кожухе, а его лицевая сторона закрыта металлической решеткой. Такое антивандальное исполнение вызвало у меня ряд вопросов. Разработчики пояснили: это датчик специального применения и его исполнение отвечает военным стандартам.

Длина зоны датчика – 200 м, в версии PH-600SE – до 600 м. В остальном датчик не поражает своими параметрами, за исключением солидных размеров – 124х170х240 мм и массы – 8 кг для версии PH-600SE.

Радиолучевые датчики

Высокая локализация вторжения
Среди немногочисленных новинок этого сезона можно отметить разработку итальянской компании CIAS. На стенде компании был показан образец нового однопозиционного радиолучевого датчика, получившего название Centurion (рис. 4).

Внешне датчик очень напоминает модули двухпозиционных датчиков серии MMD фирмы CIAS, предназначенных для организации временных быстроразворачиваемых рубежей. Новый датчик снабжен специальной антенной, которая позволяет формировать чувствительную зону необычной формы – ее ширина не увеличивается пропорционально удалению от датчика и остается ограниченной даже на дальнем краю зоны (максимальная длина зоны – 100 м).


Еще одной новинкой здесь является возможность локализации вторжения с точностью до 10–25 м. Эта функция реализована с помощью усовершенствованной обработки принимаемых сигналов по технологии "нечеткой логики". В устройстве можно также программно изменять максимальную длину зоны и оценивать размер обнаруженной цели.

Меньше помех, выше сигнальные барьеры
Новый двухпозиционный СВЧ-датчик типа μltra-Wave фирмы Senstar (Канада) является модификацией датчика типа MPS24000. Как и его прототип, датчик μltraWave (рис. 5) работает в К-диапазоне частот (24 ГГц) и использует планарные антенны в передающем и приемном модулях.

Антенна передатчика формирует симметричный луч с расходимостью примерно 13 град. как по горизонтали, так и по вертикали. Новый датчик, в отличие от прототипа, имеет увеличенное число каналов модуляции (10 вместо 6), что позволяет предотвращать межзонные помехи и организовывать сигнальные барьеры большой высоты из нескольких датчиков.

Эффективная длина зоны датчика зависит от типа нарушителя:

  • до 200 м – для идущего человека;
  • до 150 м – для нарушителя, двигающегося на четвереньках;
  • до 100 м – для квалифицированного нарушителя, ползущего по-пластунски.

Модули датчика выполнены в корпусах из ударопрочного АБС-пластика. Масса одного модуля – 0,9 кг.

Дискретные датчики вибраций

В последние годы очевиден устойчивый интерес разработчиков к системам с дискретными датчиками вибраций. Такие устройства широко применяют для охраны оград, и они считаются перспективными для использования на подземных рубежах.

По сравнению с линейными преобразователями (сенсорными кабелями) дискретные датчики имеют ряд потенциальных преимуществ:

  1. Индивидуальная настройка датчиков позволяет скомпенсировать неоднородность ограды (почвы), обеспечивая одинаковую чувствительность системы вдоль всего периметра.
  2. Простота программного конфигурирования отдельных зон дает гибкость построения архитектуры системы охраны.
  3. Адресные датчики позволяют эффективно решить проблему локализации вторжения в пределах протяженной зоны охраны.

Гарантия защиты 200 м
В этом году система с дискретными датчиками была представлена компанией Sorhea (всегда специализировавшейся на лучевых ИК-датчиках). В системе под названием G-Fence (рис. 6) в качестве чувствительных элементов использованы дискретные датчики – они позволяют обнаруживать пролом или поднимание ограды, а также перелезание через нее. По конструкции корпуса датчика можно предположить, что здесь использованы пьезоэлектрические преобразователи. Каждый датчик снабжен электронной схемой обработки сигналов, применяемой для задания режимов и для автоматической калибровки.

Датчики монтируются на каждой панели ограды и обеспечивают локализацию вторжения с точностью до длины панели (обычно около 3 м).

Для обработки сигналов дискретных сенсоров используется модуль управления, к которому можно подключать 2 группы по 30 датчиков в каждой. Таким образом один комплект оборудования позволяет защитить периметр общей протяженностью до 200 м. На корпусе модуля управления (рис. 6) можно установить солнечную батарею, обеспечивающую электропитание системы.

Обнаружение идущего или ползущего нарушителя
Израильский разработчик El-Far представил на IFSEC подземную систему Ground-Cell с геофонными датчиками (рис. 7). Ранее компания уже показывала аналогичную систему, которая предназначалась для установки на оградах. Как сообщили представители фирмы El-Far, модифицированная система использует новые алгоритмы обработки сигналов. В результате удалось адаптировать систему таким образом, что дискретные датчики, установленные непосредственно в грунт, позволяют обнаруживать идущего или ползущего нарушителя.

Датчики системы Ground-Cell не имеют индивидуальной адресации, поэтому система построена по зонному принципу. Однако в пределах зоны система позволяет определять группу датчиков, которые регистрируют вибрации, превышающие средний фон. Для этого используется патентованная технология зондирующих импульсов, сигналы отражения которых несут информацию о месте вторжения. Изготовители заявляют о разрешающей способности системы, равной 20 м, при максимальной протяженности охраняемого сектора 1500 м.

Нечувствительность к вибрациям
Модифицированную систему V-alert с дискретными датчиками показала в этом году израильская компания G.M. Advanced Fencing. К одному процессору можно подключить две группы по 50 дискретных датчиков в каждой, то есть с помощью одного процессора можно защитить периметр длиной примерно 300 м.


Каждый датчик (рис. 8) содержит плату электроники, с помощью которой производится индивидуальная настройка чувствительности сенсоров. Особенностью этой системы является ее нечувствительность к вибрациям. Датчики регистрируют только наклоны защищаемой структуры, не реагируя на сигналы вибрационного типа. В системе применена корреляционная обработка сигналов, при которой сигнал каждого из датчиков сравнивается с сигналами от соседних сенсоров. В результате удается повысить надежность обнаружения реального вторжения и снизить вероятность ложных тревог.

Система V-alert активно применяется для охраны солнечных панелей. Дискретные датчики устанавливаются на отдельных солнечных панелях и на электронных блоках энергетической установки. Каждый датчик имеет свой адрес, поэтому система оповещает охрану о конкретном узле системы, который подвергается угрозе. Индивидуальная настройка чувствительности позволяет адаптировать параметры каждого датчика в зависимости от места его установки. Кстати, нечувствительность к вибрациям позволяет в данном случае избежать помех от дождя или ветра, которые могут быть источниками сильных механических колебаний защищаемого оборудования.

Удобное решение для временных рубежей
Довольно оригинальную систему PerimetrLocator с дискретными датчиками показала компания Marsyas из Чехии. Оригинальность состоит в том, что дискретные сенсоры являются беспроводными и питаются от встроенных батарей. Чувствительным элементом датчика является пьезоэлемент, регистрирующий вибрации охраняемой ограды.

Датчики монтируются на ограде (рис. 9) так, чтобы расстояние между соседними датчиками не превышало нескольких десятков метров (для оград этот интервал составляет примерно 3 м).

Каждый датчик содержит маломощный радиопередатчик, позволяющий транслировать сигнал на соседний датчик. Опрос состояния сенсоров производится с помощью блока управления, который организует последовательную передачу сигналов от сенсора к сенсору вдоль замкнутого контура.


Встроенная батарея обеспечивает работу дискретного датчика в течение примерно 10 лет (в зависимости от интенсивности радиообмена). Каждый датчик имеет индивидуальный адрес, что позволяет локализовать вторжение с точностью до 3 м. Кроме того, корреляционная обработка сигналов от нескольких датчиков позволяет подавлять помехи, создаваемые массированными атмосферными воздействиями (дождь, ветер, град и т.п.).

К преимуществам беспроводных датчиков можно отнести простоту монтажа и независимость от кабельных магистралей. Это позволяет использовать их для организации временных рубежей охраны. Например, беспроводные датчики можно оперативно устанавливать на грузовых контейнерах для защиты от взлома. Эти же датчики можно также применять для охраны грузовых автомобилей на стоянках (версия системы под названием TruckLocator).

Системы с сенсорными кабелями

В 2011 г. выставка IFSEC не смогла особенно порадовать нас новинками в сегменте систем с сенсорными кабелями. Исключения составили некоторые модификации уже выпускаемых продуктов.

Теперь со всеми микрофонными сенсорами
Британская компания Geoquip показала обновленный вариант системы Eliminator, который является развитием известного решения Defensor. Теперь анализатор системы (рис. 10) можно использовать со всеми типами микрофонных сенсорных кабелей, выпускаемых компанией Geoquip:

  • традиционным двухпроводным альфа-кабелем (оборудование серии Defensor);
  • четырехпроводным кабелем GW400k (оборудование серий Guardwire и GeoZone);
  • новым сенсорным кабелем Interceptor с одним подвижным проводником.

Кроме этого, компания унифицировала соединительные и концевые коробки для всех типов кабелей, выпустив универсальный соединительный модуль Combo.

Организация временных рубежей, демонстрация и тесты оборудования
Быстроразворачиваемую версию известной системы FlexPS показала на своем стенде канадская компания Senstar (рис. 11). В системе в качестве чувствительного элемента используется сенсорный кабель с пьезоэлектрическим полимером, для которого характерна широкая полоса рабочих частот. Программа для настройки системы дает возможность анализа амплитуды и спектра генерируемых сенсором сигналов, позволяет задавать параметры фильтров, а также устанавливать усиление и управлять звуковым каналом для прослушивания сигналов сенсоров.

Представленный на стенде портативный комплект может быть использован не только для организации временных рубежей, но также и для демонстраций оборудования, обучения и тестирования в полевых условиях.

Системы с волоконно-оптическими сенсорами

Охрана магистральных трубопроводов
На IFSEC можно было встретить и американскую компанию Fiber SenSys, одного из лидеров в сегменте систем с волоконно-оптическими сенсорами. Однако я с удивлением обнаружил эту компанию на стенде фирмы Optex. Никакого действующего оборудования с волоконно-оптическими сенсорами, типичного для предыдущих экспозиций Fiber SenSys, показано не было. Был предоставлен плакат, анонсирующий новую систему с названием Long Ranger.

Как можно было понять из довольно скудной графической и текстовой информации, эта система предназначена в основном для охраны магистральных трубопроводов. Волоконно-оптический сенсор протяженностью до 60 км прокладывается под землей, под водой или вдоль наземных трубопроводов. С помощью пассивного волокна сенсор подключается к процессору. По некоторым признакам можно предположить, что система будет иметь функцию локализации точки вторжения с приемлемой для практического использования точностью. К сожалению, представители компании не смогли поделиться печатной или устной информацией, которая позволила бы судить о принципах и возможностях системы, поэтому приходится надеяться на IFSEC 2012.

Защита для оград и подземных периметров
В качестве компенсации мне удалось познакомиться с одним из новых участников выставки – компанией Optellios из США. Она специализируется на волоконно-оптических системах для охраны периметров и в этом году на IFSEC представила несколько систем для установки как на оградах, так и на подземных периметральных рубежах.

Принцип действия систем основан на технологии оптической рефлектометрии с временным разрешением (OTDR). Эта технология предполагает, что к контроллеру подключен волоконный кабель, в который подается лазерное излучение. Каждый элемент волоконного кабеля частично отражает излучение в сторону контроллера. Если кабель подвергается деформациям или вибрациям, то характеристики отраженного света изменяются и система регистрирует тревожный сигнал. Если при этом измерить время задержки отраженного сигнала, то можно получить информацию о месте, где происходят нарушения состояния сенсора, то есть о месте вторжения.

В новой разработке фирмы Optellios, системе FP1100-X, предназначенной для охраны оград, сенсорный кабель прокладывается в виде замкнутой петли. Оба конца петли подключаются к электронным блокам. Петлевая конфигурация позволяет существенно повысить защищенность системы. При обрыве сенсора система переходит в режим работы с двумя отдельными лучами, сигнализируя о месте обрыва кабеля. При этом функционирование сохраняется на всем периметре. В качестве чувствительных элементов используются отдельные жилы стандартных волоконных коммуникационных кабелей с оптическими потерями примерно 0,3 дБ/км на длине волны 1550 нм.

В системе FP1100-X максимальная длина сенсора составляет 16 км; практическая точность обнаружения вторжения – 10–25 м. Можно программно конфигурировать отдельные зоны, типовая рекомендуемая длина такой виртуальной зоны – 30 м. В системе FP1100 максимальная длина сенсора составляет примерно 100 км; при этом параметры точности обнаружения места вторжения не ухудшаются. Система FP2100 разработана для охраны подземных рубежей и позволяет обнаруживать пешехода, пересекающего периметр. Длина сенсора – до 16 км; точность обнаружения вторжения – 10–25 м. По полученной информации, однако, трудно судить о практической эффективности подземной системы, особенно при изменении параметров грунта.

Новые технологии и потребители

Сегмент электронных систем для охраны периметров остается довольно стабильным как по составу фирм-производителей, так и по спектру выпускаемого оборудования.

Можно отметить устойчивый интерес к развитию систем с дискретными сенсорами, которые позволяют существенно расширить функциональные возможности охранных устройств и повысить их эффективность.

Периметральные технологии с успехом находят применение в новых областях, таких как защита солнечных электростанций, охрана транспортных контейнеров и др.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2011
Посещений: 7887


  Автор
Введенский Б. С.

Введенский Б. С.

Директор компании "БИС-Инжиниринг", канд. физ.-мат. наук

Всего статей:  12

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций