6 ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАДИОВОЛНОВЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ

 

6.1 Основные тактико-технические характеристики линейных радиоволновых извещателей

6.1.1 Назначение

Одним из самых важных вопросов, решаемых при обеспечении безопасности любого объекта, является охрана его периметра. В дальнейшем под периметром следует понимать внешний контур или границу защищаемой территории объекта, при несанкционированном преодолении которого должно формироваться извещение о тревоге. Под охраной периметра рассматривают комплексную задачу по сочетанию механических препятствий или инженерных сооружений с ТСОС.

Механические средства и инженерные сооружения (ограждения, заборы и т. д.) усложняют проникновение нарушителя, ТСОС обеспечивают обнаружение проникновения (попытки проникновения) на охраняемый объект.

Нетрудно заметить, что охрана периметра объекта является одной из приоритетных задач в деле раннего обнаружения и пресечения угроз различного вида.

Популярность этого типа извещателей обусловлена удобной эксплуатацией, надежностью в работе, возможностью совмещения со всеми известными приборами для охраны объектов, включая видеонаблюдение.

Рекомендуемая область применения для извещателя – контроль внешнего периметра здания и территории завода, базы, склада, гаражного кооператива, автостоянки, имеющих сплошные ограждения из деревянных, бетонных, кирпичных конструкций или из сетки «рабица».

6.1.2 Конструкция

Извещатель состоит из ПРД и ПРМ, между ними создается сплошной радиоволновый барьер эллипсоидной формы. Их корпуса выполнены в соответствие с требованиями, необходимыми для работы в различных климатических зонах, в зимнее и летнее время.

Кроме этого, извещатель надежно функционирует при воздействии импульсных помех, нелинейных искажений, электростатических разрядов и электромагнитных полей, а также провалах напряжения в сети электропитания.

6.1.3 Принцип действия

ПРД излучает радиоимпульсы, ПРМ их принимает. Принцип действия извещателей основан на регистрации и анализе колебаний, принимаемых ПРМ.

Если нарушитель в зоне обнаружения отсутствует, то амплитуда радиоимпульсов изменяется только под влиянием условий распространения радиоволн (дождь, снег, колебания травы, ветвей кроны деревьев и т.д.). Эти изменения представляют шумовую помеху приема. Передвигающийся в зоне обнаружения нарушитель вызывает модуляцию амплитуды радиоимпульсов, глубина и форма которой зависят от роста и массы нарушителя, скорости движения, места пересечения участка, его рельефа. Изменения параметров модуляции обрабатываются в микропроцессоре. Он анализирует амплитудные и временные характеристики принятого сигнала и в случае их соответствия критериям, заложенным в алгоритме обработки для модели нарушителя, формирует извещение о тревоге.

Изменение мощности от перекрытия площади поперечного сечения электромагнитного луча телом нарушителя можно представить формулой:

P_up=β_o(1+m)P_u  ,           (2)

где: P_u – мощность сигнала передатчика на выходе передающей антенны; P_up – мощность полезного сигнала на входе приемной антенны; β_о – коэффициент передачи радиолокационного сигнала при отсутствии нарушителя; m – коэффициент модуляции полезного сигнала нарушителем.

При перемещении нарушителя в полный рост m=(0,5–0,9) изменение β_о(1+m) и, следовательно, изменение мощности полезного сигнала составляет от 3 до 10 дБ. При перемещении нарушителя ползком m=(0,1–0,25) изменение β_о(1+m) составляет от 0,4 до 1,0 дБ.

Любой тип извещателя, предназначенного для охраны периметра, обладает конечной помехоустойчивостью, поэтому под воздействием значимых факторов, безусловно, с определенной вероятностью может выдавать ложные тревоги. Поэтому чувствительность радиоволнового извещателя определяется минимальным значением коэффициента модуляции m при движение нарушителя в полный рост или согнувшись, так как повышение чувствительности до определения ползущего нарушителя существенно уменьшает отношение сигнал/шум, что отрицательно сказывается на его помехоустойчивости.

6.1.4 Основные типы линейных извещателей и рекомендуемые области их применения

Извещатель «Радий ДМ»

Извещатель «Радий ДМ» имеет рабочую частоту 2,5 ГГц, что при максимальной дальности действия 50 м позволяет иметь ширину зоны обнаружения не менее 4 м.

Эти свойства, например, используются при охране проходов, огороженных сварной сеткой или сеткой типа «рабица» с диагональю ячейки не более 5 см. При этих размерах сетки электромагнитное поле полностью локализуется в пределах ограждений.

Поэтому проезд транспорта или проход группы людей и крупных животных вдоль ограждения не будет приводить к выдаче ложных тревог.

Кроме этого, при длине волны 12 см наблюдается большая помехоустойчивость извещателя к вибрации, колебаниям травы и веток кустов в зоне обнаружения. Извещатель "Радий-ДМ", работающий на более низкой частоте, чем другие извещатели, имеет более широкую диаграмму направленности антенн и поэтому не требует точной юстировки блоков и подстройки чувствительности. При установке на объекте достаточно направить блоки друг на друга, не применяя дополнительного оборудования для контроля уровня сигнала на приемнике.

Извещатель «Радий-2»

Извещатель «Радий-2» работает на частоте 9,5 ГГц и выпускается в четырех модификациях. Извещатели могут использоваться для создания замкнутых или локальных рубежей охраны на открытых площадках, вдоль ограждений и стен зданий, по верху ограждений.

 

Рисунок 32 - Внешний вид блока извещателя «Радий-2»

 

Высокая помехоустойчивость достигается благодаря использованию оригинального алгоритма обнаружения, обеспечивающего возможность раздельной регулировки чувствительности для ближнего и среднего участков зоны обнаружения.

Основные тактико-технические характеристики вариантов извещателя типа «Радий-2» приведены в таблице 7.

Возможна поставка извещателей с диапазоном рабочих температур от минус 50 до плюс 75 °C. Необходимо отметить, что извещатель «Радий-2» и его модификации имеют самый широкий диапазон рабочих температур в классе линейных радиоволновых извещателей.

Таблица 7

Характеристики	Радий-2	Радий-2/1	Радий-2/2	Радий-2/3
Максимальная длина зоны обнаружения, м	От 10 до 200	От 10 до 100	От 10 до 50	От 10 до 300
Ширина зоны обнаружения, м, не более	4	2,5	1,5	5
Высота зоны обнаружения, м, не менее	1,8	1,6	1,3	2
Диапазон скоростей, м/с	От 0,3 до 10
Напряжение электропитания, В	От 10,5 до 30
Ток потребления от источника 24 В, мА, не более	70
Диапазон рабочих температур, °C	От минус 40 до плюс 65
Габаритные размеры передатчика (приемника), мм	160×115×45

Извещатель «Радий-7»

Предназначается для охраны протяжённых периметров различных объектов со сложной помеховой обстановкой, в частности, для охраны периметров аэропортов.

Извещатель "Радий-7", работающий в диапазоне (24,15±0,1) ГГц, при максимальной дальности действия 300 м практически имеет ширину зоны обнаружения не более 1,0 м и обеспечивает отсутствие ложной тревоги при:

- перемещении трех человек параллельно границе зоны обнаружения на расстоянии не менее 1,5 м от осевой линии, соединяющей ПРД и ПРМ;

- движении одиночного автомобиля параллельно границе зоны обнаружения на расстоянии не менее 2,0 м от осевой линии, соединяющей ПРД и ПРМ;

- движении автотранспорта параллельно границе зоны обнаружения на расстоянии не менее 6 м от осевой линии, соединяющей ПРД и ПРМ.

При этом запас по уровню принимаемого сигнала составляет не менее 18 дБ, что определяет его высокую помехоустойчивость к различным изменениям погодных условий.

 

Рисунок 33 - Внешний вид блока извещателя «Радий-7»

 

Извещатель также рекомендуется для охраны объектов в аэропортах, так как его рабочая частота во всех условиях эксплуатации не оказывает влияния на работу радиолокационных станций.

В большинстве извещателей их чувствительность позволяет обнаруживать нарушителя только при его перемещении в полный рост или согнувшись.

Существующий алгоритм работы извещателей не позволяет определять с достаточной вероятностью ползущего или перекатывающегося нарушителя, но исключает ложные тревоги от воздействия таких факторов, как пролет через зону птиц и мусора, пересечение зоны мелкими животными, раскачивание порывами ветра травы высотой до 0,3 м.

Извещатель «Линар-200»

В настоящее время освоено производство функционально нового охранного линейного радиоволнового извещателя ИО207-7/1 «Линар-200».

Внешний вид извещателя в корпусах белого и зеленого цветов представлен на рисунке 34.

 

Рисунок 34 – Внешний вид извещателя «Линар-200»

 

Максимальные значения ширины и высоты зоны обнаружения такого извещателя зависят от длины волны излучаемого СВЧ сигнала и расстояния между ПРД и ПРМ.

Зона обнаружения извещателя «Линар-200» зависит от установленной дальности действия и режима работы.

Параметры зоны обнаружения при установленной дальности действия 100, 50 и 25 м и при работе в режиме «Линар» показаны на рисунке 35.

 

Рисунок 35 – Изменения размеров зоны обнаружения

 

Внедрение новых технических решений, применение нового современного алгоритма обработки сигнала, а также организация определенных мероприятий на охраняемом периметре позволили создать режим работы извещателя, при котором можно с заданной достоверностью обнаружить нарушителя, перемещающегося в зоне обнаружения ползком или перекатыванием.

При эксплуатации извещателя «Линар-200» в этом режиме требуется более тщательная подготовка и обслуживание периметра, чем при обнаружении нарушителя, перемещающегося способами в полный рост или согнувшись, а именно:

- устранение в зоне обнаружения неровностей почвы более ±0,05 м;

- скашивание травы высотой более 0,05 м;

- расчистка снега при высоте покрова более 0,05 м.

Рекомендуемая высота установки блоков извещателя от поверхности почвы (0,85±0,1) м.

Извещатель комплектуется специальным блоком настройки для его кодировки и юстировки на объекте, а также для автоматической установки четырех режимов работы:

- в режиме «Линар» допускается охранять участок длиной от 10 до 100 м. Извещатель позволяет обнаруживать нарушителя, перемещающегося через периметр в полный рост или согнувшись;

- в режимах «200 у» и «200 ш» допускается охранять участок длиной от 100 до 200 м. Извещатель позволяет обнаруживать нарушителя, перемещающегося через периметр в полный рост или согнувшись. В режиме «200 ш» извещатель имеет большие значения ширины и высоты зоны обнаружения, чем при работе извещателя в режиме «200 у»;

- в режиме «50 ш» допускается охранять участок длиной от 39 до 70 м. Извещатель позволяет обнаруживать нарушителя, перемещающегося через периметр в полный рост, согнувшись, ползком или перекатыванием.

В этом случае надежное обнаружение нарушителя, перемещающегося ползком или перекатыванием, возможно только при установке рабочей дальности действия от 39 до 70 м. При этом при перемещении ползком или перекатыванием вблизи блоков передатчика и приемника образуются «мертвые» зоны длиной не более 2,5 м. В остальных случаях «мертвые» зоны отсутствуют.

Этот режим также может быть использован и для охраны участков длиной до 100 м, но только при перемещении нарушителя в полный рост или согнувшись. При этом по сравнению с режимом «Линар» извещатель имеет большие значения ширины и высоты зоны обнаружения.

Необходимо отметить, что для подготовки извещателя к работе на объекте достаточно иметь один блок настройки на всю партию извещателей.

Для проверки обнаружения извещателем ползущего или перекатывающегося нарушителя можно использовать соответствующие имитаторы. Имитатор ползущего человека представляет собой металлический лист длиной 1,0 м и высотой 0,3 м. Лист устанавливается большей по размеру стороной на тележку высотой не более 0,1 м. Имитатор перекатывающего человека представляет собой резиновый мяч диаметром 0,3 м, оклеенный металлической фольгой.

Максимальное значение рабочей дальности действия извещателя «Линар-200» увеличено до 200 м при запасе по уровню принимаемого сигнала не менее 9 дБ, что определяет его большую устойчивость к изменению природных условий. Извещатель обнаруживает нарушителя, перемещающегося через зону обнаружения в полный рост или согнувшись в диапазоне скоростей от 0,1 до 7,0 м/с, ползущего или перекатывающегося - со скоростями от 0,1 до 0,5 м.

Извещатель «Линар-200» может работать в городских условиях, где помеховая обстановка предъявляет более жесткие требования к извещателям.

Кроме помех, обусловленных метеоосадками, на извещатель воздействует излучение телерадиостанций, радиотелефонов и т. д.

Жесткость эксплуатации также связана с проездом большого количества автотранспорта и движением групп пешеходов вблизи зоны обнаружения извещателя.

Допускается движения автотранспорта параллельно границе зоны обнаружения на расстоянии от 2 до 8 м от осевой линии, соединяющей блоки передатчика и приемника, в зависимости от установленного режима работы извещателя (рисунок 36).

Ширина зоны обнаружения извещателя при максимальной рабочей дальности действия составляет не более:

- 2,5 м – в режиме «Линар»;

- 3,0 м – в режиме «200 у»;

- 4,0 м – в режиме «200 ш».

Ширина зоны обнаружения в режиме «50 ш» составляет не более:

- 2,0 м – при дальности действия от 39 до 70 м (при перемещении ползком или перекатыванием);

- 4,0 м – при дальности действия от 70 до 100 м (при перемещении в полный рост, согнувшись).

 

Рисунок 36 – Допускается проезд автотранспорта вдоль зоны обнаружения

 

Высота зоны обнаружения при максимальном значении рабочей дальности действия – от 1,2 до 1,6 м.

Извещатель имеет функции контроля неисправности и защиты от саботажа другим передатчиком. В момент включения электропитания приемник проверяет идентификационный код передатчика, запрограммированный в процессоре приемника. В дежурном режиме код периодически передается на приемник. При воздействии внешнего электромагнитного поля другого передатчика, код которого не совпадает с кодом штатного передатчика, выдается извещение о неисправности.

Электропитание извещателя осуществляется от источника постоянного тока номинальным напряжением 24 В при напряжении пульсаций не более 100 мВ. Сохраняется работоспособное состояние в диапазоне питающих напряжений от 10 до 30 В. Ток потребления не более 80 мА.

Извещатель сохраняет работоспособное состояние в диапазоне рабочих температур от минус 40 до плюс 65°С и с относительной влажностью воздуха до 100 % при температуре плюс 25°С.

Далее >>>