Физическая защита объектов

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2011 в 10:36, контрольная работа

Описание работы

Ёмкостное средство представляет собой протяженный чувствительный элемент, называемый также “антенной системой” (рис. 1, 3). Нередко его оборудуют в виде “козырька” из проводов над оградой. Появление человека вблизи “антенн” или их касание меняет емкость системы. Измененный электрический сигнал и после соответствующей обработки электронным блоком вызывает сигнал тревоги

Содержание

Описать принцип действия, назначение и основные характеристики приведённых средств обнаружения (см. таблицу 1).
Сравнить средства обнаружения между собой.
Провести оценку основных характеристик подсистемы обнаружения для случая, когда она содержит 3-и рубежа, алгоритм функционирования - «2 из 3»; τ=30 сек. Длина периметра объекта составляет 3 км. Значения характеристик берутся из паспортных данных на конкретные типы средств.

Работа содержит 1 файл

дз жеки.doc

— 651.00 Кб (Скачать)

      Рассмотрим  некоторые средства обнаружения:

    • РАДИЙ-1. Это устройство имеет несколько меньшую в сравнении с другими средствами длину охраняемого рубежа (до 200 м). Оно включено в Перечень ГУВО МВД и рекомендуется для применения на объектах, охраняемых подразделениями МВД.
    • РАДИЙ-2. Электромагнитное поле (радиоволны) в пространстве между блоком передающим и блоком приемным создают объемную зону охраны в виде вытянутого эллипсоида вращения. Изменение этого поля, при пересечении зоны охраны нарушителем, анализируется блоком приемным, который формирует сигнал тревоги. Сигнал тревоги выдается блоком приемным при пересечении зоны охраны человеком или группой людей в полный рост или пригнувшись. Программа встроенного микропроцессора обеспечивает способность извещателей серии «Радий-2» адаптироваться к воздействию самых различных помех: мелкие животные и птицы, снег, дождь, туман, сильный ветер, вибрация, СВЧ- излучение, лектростатические и грозовые разряды, электромагнитные помехи и т.п.
    • ПИОН-Т уже много лет применяется для охраны периметров, особенно в качестве второго сигнализационного рубежа. Одно из достоинств этого устройства - низкая цена.
    • РИФ-РЛ отличается высокими эксплуатационными характеристиками, устойчив в работе, что является следствием строгого контроля качества на заводе-изготовителе. Приемник, передатчик, стойка с телескопической регулировкой, закладной элемент для бетонирования и защищенные металлорукавом жгуты очень удобны для монтажа. В конструкции РИФ-РЛ использованы лучшие решения его предшественников - систем ГЕОРГИН и ПРОТВА. К сожалению, РИФ-РЛ пока мало известен на рынке охранных средств.
    • ГАРУС - отличается от вышеперечисленных средств практическим отсутствием "мертвых зон" и малым потреблением энергии.
    • ЛЕНА-2 - имеет небольшую зону обнаружения (диаметр не более 1 м при длине 125 м). Может использоваться для прикрытия окон в зданиях на 1 и 2 этажах, на других отдельных участках охраняемого контура. Отличается высокой стоимостью.
    • ПРОТВА. Это средство обнаружения целесообразно применять на периметрах, имеющих множество изгибов в азимутальной плоскости. Теоретически 5 приемо-передающих пар позволяют оборудовать одним сигнализатором столько же участков общей длиной 500, а практически, с учетом перекрытия участков, - 400 м. ПРОТВА может быть рекомендована для оснащения небольших объектов (например, четыре участка вокруг склада-ангара плюс один у въездных ворот). Стоимость оснащения условного метра периметра этим средством довольно высока.
    • РЛД-94 поставляется в трех модификациях с длинами зон обнаружения соответственно 30, 100 и 300 м. Его рационально использовать для защиты ворот, разрывов в ограждении, которые могут образовывать, например, подъездные железнодорожные пути, водными пространствами и др. Модификации на 100 и 300 м представляют собой базовый комплект (передатчик-приемник), рассчитанный на 30 м, дооснащенный специальными отражателями - довольно громоздкими, но не дорогими.
    • ФОН-1 (выпускается АО “МЗЭП”) и ШТОРМ-2 (завод “Арсенал”). Оба эти средства включены в Перечень ГУВО МВД и позволяют защищать открытые площадки до 300 м2 (регулируемая зона обнаружения до 50х10 м). Их также можно использовать для охраны локальных участков, на которых допустима зона обнаружения с “размытыми” краями.
    • РИФ-РЛМ. Принцип действия основан на создании в пространстве между передатчиком и приемником электромагнитного поля и регистрации изменения этого поля при пересечении зоны обнаружения нарушителем. Трасса состоит из участков, образованных парами передатчик-приёмник. Поверхность зоны обнаружения должна быть выровнена, при этом максимальное отклонение от плоскости, проходящей через основания стоек, не должно превышать ±0,4 м. Высота травяного покрова – не более 0,5 м, в зимнее время расстояние от осевой линии до поверхности снега – не менее 0,3 м. В зоне обнаружения не должно быть посторонних и перемещающихся предметов (в том числе кустов и крон деревьев) в пределах ±3,0 м от осевой линии. Осевая линия должна быть параллельна поверхности участка. Оптимальная высота положения приёмника и передатчика от поверхности земли составляет 0,8-1,2 м (рис. 4).

Рис. 4. Принцип  действия РЛСО РИФ-РЛМ.

      Основные  технические характеристики РЛСО следующие:

    • длина зоны обнаружения;
    • высота зоны обнаружения;
    • скорость пересечения, при которой происходит срабатывание;
    • напряжение питания;
    • потребляемая мощность;
    • средняя мощность излучения;
    • частота излучения;
    • габаритные размеры;
    • диапазон рабочих температур;
    • время наработки на отказ;
    • Время наработки на ложное извещение;
    • вероятность обнаружения;
    • длина мертвой зоны;
    • время восстановления извещателя после выдачи тревожного сообщения.

      Технические характеристики РЛСО “РЛД-СМ”, “АТОМИН-1” представлены в таблице 3.

      Таблица 3.

Параметр  ТТХ Значение  параметра
Длина зоны обнаружения, м 15-300
Напряжение  питания постоянного тока, В 10-30
Потребляемая  мощность, Вт <0,6
Средняя мощность излучения, мВт <1,5
Частота излучения, ГГц 2,4
Длительность  импульса, мкс 40
Вероятность обнаружения, % 98
Время наработки на ложное извещение, ч >2200
Время восстановления извещателя после выдачи тревожного сообщения, с <10
      1. Сейсмические средства обнаружения

      Принцип действия сйсмических средств обнаружения (ССО) основан на регистрации колебаний, возникающих в грунте при перемещении человека по поверхности земли. Чувствительные элементы (ЧЭ) установленные в поверхностном слое грунта ан глубине 20…50 см, преобразуют сейсмические колебания в электрические сигналы, поступающие на вход СО. Участок местности, преодоление которого должно быть обнаружено сейсмическим средством, называется зоной обнаружения (ЗО). ССО можно условно разделить на 2 класса: для блокирования малых участков местности и для охраны протяжённых рубежей. Обычно, первые ССО имеют ЗО, близкую по форме к кругу, радиус которого не превышает 3…5 м. Протяжённость ЗО ССО второго класса находится в пределах от 10 до 100 м, а ширина – от 5 до 20 м. В качестве ЧЭ используются точечные ЧЭ – сейсмоприёмники и протяжённые ЧЭ – трибокабели, эластичные трубы с жидкостью, соединённые с датчиками давления или волоконно-оптичиские преобразователи.

      Одним из самых распространённых вариантов ССО для протяжённых рубежей является вариант, когда точечные чувствительные элементы устанавливаются в один или два ряда, образуя линейную часть сигнализационного средства на охраняемом рубеже.

      В таблице 4 сведена информация о ССО, которая определяет их функциональные особенности и ограничения на условия применения. Их использование, несмотря на повышенную погонную стоимость по сравнению с заградительными СО, незаменимо в случаях повышенной секретности (при условии маскируемости, пассивного способа действия), где требуется высокая вероятность обнаружения, при потенциальной возможности прорыва “туннеля” под объектом охраны, для особо важных объектов – как второй рубеж охраны (первый – заградительное СО).

Таблица 4.

Применение (типичное) – преимущественно вдали от источников сейсмического шума Коммуникации (вдоль): энерго-, водо-, тепло - снабжение;

военные базы, склады, тюрьмы;

военные и пограничные посты и объекты, госграница;

объекты нефтегазового комплекса;

резиденции, виллы, поместья;

АЭС, ТЭЦ (оптоволоконные).

Невозможность или нежелательность установки Под дорожным полотном и вблизи (10…20 м и более) автодорог;

под тротуаром  и вблизи (5 м и более) пешеходной тропы;

в зоне работы строительных механизмов (50 м  и более);

рядом со столбами и опорами ЛЭП, связи;

в «движущиеся» грунты (зыбучие пески, болото и др.);

вблизи  бурлящих водных потоков;

на склонах  гор или на бугристой местности, где возможны потоки воды после дождя.

Неблагоприятные погодные условия, уменьшающие обнаружительную способность Промерзший  на глубину установки ЧЭ и более  грунт,

глубокий (более 80 см) снег,

наст  снега, выдерживающий вес человека;

«спекшийся» под солнцем водонасыщенный глинистый грунт;

сильный ветер в совокупности с растительностью (увеличение шума, действие АРУ, АРП);

различный грунт на пути распространения ЧЭ.

Неблагоприятные природные явления, которые могут  являться источниками ложных тревог Крупные и средние  животные, роющие норы животные (вблизи ЧЭ);

корни деревьев при ветре – на расстоянии до 5…9 м до ЧЭ;

ураган, буря, землетрясение;

гроза (э/м помехи от молний, гром);

потоки  воды в ЗО, сильный прибой на побережье;

оползни, камнепады.

Неблагоприятные промышленные условия, которые могут являться источниками ложных тревог Автомобильный трафик;

столбы  и опоры ЛЭП, освещения  линий  связи (при сильном ветре) – на расстоянии ближе высоты столба;

заграждение вблизи ЧЭ (при сильном ветре) –  на расстоянии до 3 м;

близлежащие подземные магистральные трубопроводы (газ, нефть, вода) – на расстоянии до 2 м от ЧЭ;

близлежащие подземные ЛЭП – на расстоянии до 1 м от ЧЭ.

Неблагоприятные эксплуатационные факторы Разъедание  защитной оболочки ЧЭ в кислотных  или щелочных грунтах;

скальный  грунт с острыми камнями; эрозия грунта

воздействие грызунов.

Инженерные  возможности увеличения помехоустойчивости Обнесение ЗО заграждением (препятствуя активности животных);

рытье ирригационных канав вдоль ЗО (отвод воды, уменьшение действия поверхностных  волн).

Возможность преодоления ЗО подготовленным нарушителем Построение  «моста» над ЗО;

имитация  ходьбы животного (в СО с селекцией); маскирование полезных сигналов, производя монотонный сейсмошум.

 

      Наибольшие  перспективы развития сейсмического  принципа обнаружения связаны с комплексированием (лучше на базе единого ЧЭ) с другими принципами – магнитометрическим, радиоволновым (на эффекте ЛВВ).

      На  рисунке 5 представлена классификация  ССО по виду используемых ЧЭ, физическим законам функционирования и приведены примеры ССО. 
 

Рис .5. Классификация  ССО.

 

      В комбинированном периметровом средстве обнаружения “Дуплет” (“Дедал”) сейсмический канал обнаружения обеспечивает распределенный “трибоэлектрический” ЧЭ в виде 3-х параллельных линий специального кабеля КТПЭДЭП (ТУ 16.К71-054-89), уложенных в грунт на глубину 30±5 см на расстоянии приблизительно 1 м друг от друга. ЗО длиной до 500 м разбита на два фланга. Усиленный трибоэффект в кабеле обусловлен:

    • относительно большим диаметром кабеля (14 мм) и соответственно большой поверхностью восприятия колебаний грунта;
    • применением щлицованной оболочки внутреннего изолятора для увеличения подвижности внешнего экрана;
    • применением полиэтилентетрафталатной ленты, обеспечивающей увеличение разности работ выхода пары металл (экран)/диэлектрик.

      Из-за узости ЗО одного кабеля ЧЭ (не более  ±60 см), для обеспечения нормальной ЗО, непреодолимой случайным прыжком, применяется совокупность линий, которая в “летних” условиях обеспечивают вероятность обнаружения нарушителя не менее 0,97…0,98. В зимних условиях полезные сигналы уменьшаются в среднем в 4…5 раз, и вероятность обнаружения составляет 0,92…0,95. При условии “промерзшего” грунта (маловероятное событие при такой глубине укладки) или наста снега толщиной до 50 см, выдерживающего вес человека (более вероятное событие в марте-апреле), сигналы уменьшаются еще в 3…4 раза, и вероятность сейсмического обнаружения падает до 0,6…0,7. Поскольку в СО “Дукат” имеется второй канал магнитометрического обнаружения, который автоматически увеличивает свою чувствительность в таких условиях, фатального снижения суммарной вероятности обнаружения не происходит (обеспечивается Р0 не менее 0,8 в самых “критичных” условиях, в среднем не менее 0,9). Увеличение сейсмочувствительности ЧЭ ограничено собственным шумом кабеля, обусловленным случайными механизмами, в том числе температурными изменениями емкости, спорадическими микроотрывами экрана от изолятора под действием напряжений.

      Помехоустойчивость  сейсмического канала обнаружения  обеспечивается регистрацией сигналов в двух частотных диапазонах, раздельной и коррелированной цифровой обработкой сигналов с 3-х линий ЧЭ с помощью импортной микро-ЭВМ. Средняя наработка сейсмического канала составляет не более 200 час (для СО в целом – не менее 1500 час), источниками ложных тревог могут являться: крупные и средние животные (имеется определенная селекция); близкорасположенные деревья (корни), столбы и опоры ЛЭП, заграждения - при сильном ветре (свыше 20 м/с), ближняя гроза (некомпенсированные наводки на ЧЭ + раскаты грома), автомобильный трафик, особенно при неровной дороге. К недостаткам СО “Дуплет” можно отнести повышенную погонную стоимость (около 30 $/м), впрочем в несколько раз меньшую, чем для импортных СО.

      Основные  технические характеристики ССО  следующие:

    • длина блокируемого рубежа;
    • скорость пересечения, при которой происходит срабатывание;
    • напряжение питания;
    • потребляемая электрическая мощность;
    • вид ЧЭ;
    • база ЧЭ;
    • габаритные размеры;
    • диапазон рабочих температур;
    • время наработки на отказ;
    • время наработки на ложное извещение;
    • вероятность обнаружения в летнее время;
    • вероятность обнаружения в зимнее время;
    • глубина залегания;
    • полоса регистрируемых частот.
 

      Технические характеристики ССО “Дуплет” представлены в таблице 5.

      Таблица 5.

Параметр  ТТХ Значение  параметра
Порог магнит. обнаружения, нВ/виток 3,3
Скорость  перемещения обнаруживаемого нарушителя (человека), м/с 0,8...8
Вероятность обнаружения Р0 нарушителя, V=1 м/с, не менее  
- “магнито-чистый” 0,8
- легко  одетый человек без поклажи  (М~0,025 А*м2) 0,8
- случайный  невооруженный (М~ 0,05 А*м2) 0,85
- неворуженный  с инструментом в демисезонной одежде, вооруженный ножом, пистолетом (М~0,1 А*м2) 0,9
- вооруженный  автоматом, ружьем (М~0,6 А*м2) 0,95
- вооруженный  гранатометом, пулеметом, с полным боекомплектом (М~1,4 А*м2) 0,97
- транспортное  средство (М³4 А*м2) 0,99
Средняя наработка Тлс на ложное срабатывание, час, не менее 1500
Длина блокируемого рубежа (на 1 комплект), м, не более 500
Возможность определения направления перемещения нарушителя (от нас, к нам) да
Вид ЗО (на 1 участок, комплект) двухфланговая, однорубежная
Вероятность ложного обнаружения больших животных, пересекающих ЗО, не более 0,1
Датчик  помехи распределенный  встроенный, на 1 комплект
Потребляемая  электрическая мощность на 1 комплект, вт 1,4
Напряжение  питания, В 20...30
Чувствительный  элемент, (количество витков) / (сечение, кв. мм) 9/0,2
Ширина  ЧЭ/база ЧЭ, м 2 х 1,2/1,2
Ширина  ЗО по отношению к человеку, м 5...6
Полоса  регистрируемых частот Df, Гц 30

Информация о работе Физическая защита объектов