Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Организация взаимодействия средств обнаружения и системы теленаблюдения на периметре охраняемого объекта

В рубрику "Комплексные решения. Интегрированные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Организация взаимодействия средств обнаружения и системы теленаблюдения на периметре охраняемого объекта

Современное состояние криминогенной обстановки характеризуется ростом различного рода правонарушений и, как следствие, повышением требований к создаваемым системам физической защиты охраняемых объектов. Эффективное функционирование системы физической защиты во многом определяется правильным формированием системы защиты периметра, которая располагается на внешних рубежах охраны объекта и в связи с этим является наиболее важной составной частью комплекса инженерно-технических средств физической защиты
А.В. Леус
Заместитель заведующего кафедрой "Системы безопасности" МФТИ
Г.Ф. Шанаев
Ведущий научный сотрудник кафедры "Системы безопасности" МФТИ

Современная система защиты периметра характеризуется не только совокупностью взаимодействующих между собой сложнейших технических устройств, но и их взаимным расположением на местности, определяющим конфигурацию внешних рубежей охраны. Последние обычно включают в себя:

  • физические барьеры с размещенными на них рубежами охранной сигнализации;
  • элементы системы телевизионного наблюдения (СТН): телевизионные камеры, линии передачи информации;
  • элементы системы контроля и управления доступом;
  • элементы системы освещения;
  • элементы системы энергообеспечения и т.д.

Перечисленные компоненты интегрированы в единый комплекс инженерно-технических средств физической защиты. От организации их взаимодействия в процессе совместного функционирования во многом зависит эффективность всей физической защиты охраняемого объекта.

Современные рубежи охраны: причины неэффективности

Остановимся подробнее на подходе к выбору структуры внешнего рубежа охраны (РО) и организации взаимодействия в его составе средств обнаружения и системы телевизионного наблюдения.

Причиной написания данной статьи явилась обозначившаяся в последнее время тенденция такой организации периметровых рубежей охраны, при которой на границе охраняемой территории устанавливается основное заграждение (чаще всего не оборудованное средствами охранной сигнализации), а на некотором удалении от него – рубеж охранной сигнализации (РОС) (как правило, без физических барьеров). Телевизионные камеры (ТВК) размещаются таким образом, что их поля зрения охватывают внешнюю, прилегающую к охраняемому объекту территорию и часть основного заграждения. Примером может служить разрез периметра, сформированного одной из ведущих компаний, давно работающей на рынке безопасности (рис. 1). Внешнее основное заграждение расположено на границе охраняемого объекта и в ряде случаев не оборудуется охранной сигнализацией.


В чем, на наш взгляд, состоит основной недостаток такой структуры рубежа охраны? Ответ довольно прост: подготовленный одиночный нарушитель преодолевает гибкое заграждение средней высоты (до 2,5 м) путем перелаза обычно за 12 секунд и быстрее, жесткое заграждение большой высоты (до 3,5 м) – обычно за 14 секунд и быстрее. Если учесть, что внешнее заграждение может преодолеваться нарушителем с помощью пособников, использующих вспомогательные приспособления (от лестницы до автокрана), то время преодоления сокращается до 5 секунд, а вибрационные средства обнаружения, размещенные на заграждении, могут вообще не зафиксировать факт проникновения. После этого нарушитель оказывается в зоне обнаружения первого РОС (чаще всего организованного на радиолучевых извещателях) и продолжает свое движение со скоростью 3–5 м/с. Поскольку на пути движения больше нет препятствий (см. рис. 1), то не более чем через 3 секунды он пересечет рубеж охраны (вызвав по пути срабатывание еще нескольких извещателей) и затеряется на территории охраняемого объекта. Первый (в нашем случае – радиолучевой) из-вещатель сформирует тревожное извещение, которое может быть воспринято системой сбора и обработки информации (ССОИ) не ранее чем через 2 секунды после входа нарушителя в его зону обнаружения. Среднее время реакции системы (от получения тревожного извещения до вывода тревожного изображения на монитор оператора) может составить более 4 секунд. За эти 6 секунд нарушитель выйдет не только за пределы поля зрения ТВК, но и за пределы самого рубежа охраны. Следовательно, верификация тревоги в реальном масштабе времени в этом случае становится невозможной, что значительно снижает эффективность функционирования системы защиты периметра, структура которой отображена на рис. 1.

Как сделать обнаружение результативным

Для устранения указанного недостатка необходимо изменить структуру внешнего рубежа охраны таким образом, чтобы она позволила выполнить его основные функции в следующей последовательности:

  1. обнаружить проникновение нарушителя на охраняемую территорию;
  2. подтвердить факт проникновения нарушителя на охраняемую территорию с помощью СТН (провести верификацию тревоги в реальном масштабе времени);
  3. задержать нарушителя на время, необходимое для прибытия сил охраны для нейтрализации нарушителя.

Выполнение этих требований возможно при формировании внешнего рубежа охраны по предлагаемой нами схеме (рис. 2).


Внешнее предупредительное заграждение (ПЗ1) устанавливается на границе охраняемой территории и служит для предотвращения входа посторонних лиц и животных в зону обнаружения первого рубежа охранной сигнализации с целью исключения ложных срабатываний извещателей.

Первый рубеж охранной сигнализации обеспечивает обнаружение проникновения нарушителя на охраняемую территорию. Сформированное средствами обнаружения (СО) тревожное извещение является основанием для вывода на монитор оператора телевизионного изображения того участка РО, на котором произошло проникновение. Извещатели, входящие в состав данного РОС, следует размещать без заграждения на открытом, хорошо освещенном и просматриваемом участке местности с целью создания благоприятных условий для функционирования СТН. РОС можно организовать с использованием радиолучевых, активных ИК, сейсмических, ЛВВ или магнитометрических СО. Ширина участка местности, на котором будут размещены из-вещатели первого РОС, должна составлять от 8 до 10 м, с учетом того что нарушитель, движущийся со скоростью 4…5 м/с будет до 2 секунд находиться в их зоне обнаружения, что вполне достаточно для формирования тревожного извещения. Кроме того, на этом участке можно разместить КСП, сетку-путанку высотой до 0,3 м или объемную АКЛ, закрепленную непосредственно на грунте и ориентированную таким образом, чтобы она не создавала помех для функционирования извещате-лей и значительных зон затенения для СТН. Это позволит задержать нарушителя в зоне обнаружения РОС и повысить вероятность его правильной верификации.

Как уже говорилось, система телевизионного наблюдения на периметре решает задачу верификации тревог. Для фиксирования факта проникновения нарушителя на охраняемую территорию с помощью СТН необходимо провести согласование полей зрения телевизионных камер и зон обнаружения извещателей первого РОС. При этом необходимо учитывать размеры ближней зоны и требование по обеспечению максимального времени пребывания нарушителя в поле зрения ТВК.

Согласование полей зрения ТВК и зон обнаружения СО предполагает решение следующих вопросов:

  • оптимальный выбор типа СО для формирования первого РОС;
  • выбор рациональной схемы установки СО в составе РОС для обеспечения требуемого взаимного расположения зон обнаружения из-вещателей и полей зрения ТВК.

Необходимо на протяжении всего рубежа охраны добиться такого взаимного расположения СО и ТВК, чтобы нарушитель при движении к объекту защиты сначала попадал в зону обнаружения СО, а затем (через 1…2 секунды) – в поле зрения соответствующей ТВК. После выработки средством обнаружения тревожного извещения на экран тревожного монитора должно выводиться изображение того участка рубежа охраны, где извещатель зафиксировал проникновение нарушителя на охраняемую территорию.

Совокупность полей зрения стационарных ТВК, установленных на периметре охраняемого объекта в составе рубежей охраны, должна составлять непрерывный в пространстве рубеж видеоконтроля. Наиболее уязвимыми местами этого рубежа являются зоны затенения полей зрения ТВК непрозрачными предметами (физическими барьерами и прочими элементами инженерной инфраструктуры), размещенными на периметре, а также ближние зоны полей зрения каждой ТВК. Уменьшение количества и размеров зон затенения достигается за счет:

  • уменьшения количества и размеров непрозрачных элементов физических барьеров;
  • рационального размещения ТВК и непрозрачных элементов физических барьеров.

Изображение ближних зон представлено на рис. 2. Именно ширина ближних зон полей зрения ТВК определяет минимальную ширину рубежа видеоконтроля. Ширина этого рубежа в совокупности со скоростью движения нарушителя определяет время, в течение которого нарушитель находится в поле зрения камеры, и, следовательно, возможность решения задачи верификации тревоги. С другой стороны, ширина рубежа видеоконтроля определяется масштабом наблюдения, соответственно углом поля зрения, шагом расстановки камер, высотой точек их установки.

Поясним это на примере.

Необходимый масштаб наблюдения для решения оперативной задачи верификации тревог на периметре приводит к зрительной задаче опознавания ростовой фигуры человека. Один из способов вычисления необходимого масштаба для решения этой зрительной задачи основывается на критериях Джонсона. Критерий опознавания для эффективного размера фигуры человека (0,2 м) равен от 3 до 4 TVL. Выбирая монохромную камеру высокого разрешения (570 TVL), получим ширину поля зрения на дальнем плане (W) около 30 м.

В периметровых системах стационарные камеры устанавливаются каскадно – таким образом, чтобы каждая предыдущая камера перекрывала мертвую зону последующей. Высота установки камер чаще всего выбирается до 4,5 м (для простоты обслуживания), а шаг расстановки камер в соответствии с рекомендациями МВД – равным 50 м. Таким образом, максимальная дальность наблюдения для каждой камеры (L) будет составлять около 60 м, поскольку мертвая зона в таком случае равна ~10 м.

Необходимое фокусное расстояние для такого поля зрения вычисляется из пропорции: W/w = L/f, где w – ширина сенсора выбранного формата (мм), f – фокусное расстояние объектива (мм).

Тогда для камеры формата 1,3" фокусное расстояние объектива, обеспечивающего нужный масштаб наблюдения, будет равно 9,6 мм. Основное заграждение (ОЗ1) устанавливается на расстоянии до 3 м от рубежа охранной сигнализации с таким расчетом, чтобы оно полностью находилось в зоне рубежа видеоконтроля (рис. 2). ОЗ1 предназначено для задержания нарушителя (на время до 20 секунд). Именно такое расположение основного заграждения позволит:

  • заставить нарушителя снизить скорость передвижения и задержаться в зоне обнаружения РОС;
  • задержать нарушителя в поле зрения соответствующей ТВК, что обеспечит проведение достоверной верификации тревоги в реальном масштабе времени;
  • задержать опознанного нарушителя на время прибытия тревожной группы для его нейтрализации.

ОЗ1 можно оборудовать извещателем вибрационного типа для подтверждения факта преодоления нарушителем этого заграждения и определения места проникновения нарушителя на территорию охраняемого объекта.

Внутреннее предупредительное заграждение (ПЗ2) устанавливается на расстоянии до 5 м от основного заграждения (031) и предназначено для предотвращения попадания посторонних лиц (работников охраняемого объекта) на территорию рубежа охраны. Кроме того, ПЗ2 является дополнительным препятствием на пути движения нарушителя.

Сформированный таким образом рубеж охраны позволит значительно повысить эффективность функционирования системы физической защиты охраняемого объекта.

Точные расчеты – гарантия успеха

Оценка эффективности предлагаемой структуры внешнего рубежа охраны проводилась на основании ее сравнения со структурой рубежа охраны, в которой основное заграждение устанавливается на границе охраняемого объекта (рис. 1).

При этом использовалась математическая модель оценки эффективности ИКСФЗ на основе прогнозирования движения нарушителя. Оценка эффективности ИКСФЗ охраняемого объекта производится на основании оценки прогнозируемого времени опережения службой охраны нарушителя, прибывшего к объекту защиты.

∆Т = tн min – tо,

где tн min – минимально возможное время движения нарушителя от точки начала движения нарушителя до объекта защиты, tо – время движения сил охраны от караульного помещения до объекта защиты.

При этом должно выполняться неравенство безопасности:

∆Т > ∆Тпнн,

где ∆Тпнн – минимально допустимое время опережения службой охраны нарушителя, необходимое для подготовки к его нейтрализации.

Опираясь на данную модель, были проведены исследования условного объекта, где были рассмотрены оба случая построения системы защиты периметра.

Рассмотрим обе системы в обратном порядке. В системе, обеспечивающей надежную верификацию тревоги, нарушители обнаруживаются уже на периметре, поэтому их движение до объекта защиты складывается из полного набора препятствий и отрезков пути. В исследуемом условном объекте время движения нарушителей составляет от 113 до 265 секунд в зависимости от расположения стартовой точки. За данное время силы реагирования могут как принять решение, так и предпринять соответствующие действия по нейтрализации нарушителя.

В условном объекте, не обеспечивающем надежную верификацию тревоги, средства обнаружения дают сигнал о срабатывании извеща-теля, но при отсутствии своевременного подтверждения тревоги от СТН данный сигнал может быть воспринят как ложное срабатывание. То есть далее нарушитель движется по объекту, но силы охраны еще не предпринимают никаких действий. Следующим рубежом обнаружения нарушителя могут стать двери, окна, стены, внутренние объемы охраняемых зданий и сооружений. Причем очень велика вероятность того, что до них нарушителю удастся добраться незамеченным.

Мы рассматриваем так или иначе оптимистический вариант, когда нарушитель обнаружен техническими средствами, расположенными в зданиях и сооружениях, после чего он движется по минимальному по времени пути к объекту защиты. Для рассматриваемого условного объекта данное время составляет от 24 до 167 секунд, что значительно меньше времени движения нарушителя, приведенного выше.

Итак, исследования показывают, что, в зависимости от организации системы защиты периметра, в нашем случае взаимодействия средств обнаружения и СТН время, которое есть у сил охраны для нейтрализации нарушителя, может различаться в 5 раз. И если 2 минуты – действительно достаточное время для своевременного прибытия сил охраны к объекту защиты, то 24 секунд будет явно недостаточно. Именно поэтому решение об установке рубежей защиты, средств обнаружения, настройке взаимодействия с прочими системами должно иметь под собой аналитическую базу и быть основано не на мнении, а на расчетах и разработанных моделях системы.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #5, 2010
Посещений: 12977

  Автор

Леус А. В.

Леус А. В.

Инженер направления ОПС и СОЗП ЗАО "КОМПАНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ"

Всего статей:  8

  Автор

Шанаев Г. Ф.

Шанаев Г. Ф.

Ведущий научный сотрудник кафедры "Системы безопасности" МФТИ

Всего статей:  2

В рубрику "Комплексные решения. Интегрированные системы" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций