6.3 Рекомендации по обеспечению устойчивого функционирования линейных радиоволновых извещателей

6.3.1 Основные требования, обеспечивающие устойчивое функционирование линейных радиоволновых извещателей

Максимальные значения ширины и высоты зоны обнаружения извещателей этого типа зависят от длины волны излучаемого СВЧ сигнала и расстояния между ПРД и ПРМ.

Используя в алгоритме работы извещателя оценку модуляции при пересечении нарушителем первой зоны Френеля (объем пространства, в котором передается максимальная часть энергии от ПРД к ПРМ), можно определить размеры (радиус) этой зоны в любой ее точке по формуле:

 

где: R – радиус первой зоны Френеля; λ – длина волны СВЧ - излучения; r₁ – расстояние от ПРД до нарушителя; r₂ – расстояние от нарушителя до ПРМ.

При излучении СВЧ сигнала частотой 10,5 ГГц (λ=3 см) и разнесении передатчика от приемника на расстояние 100 м на середине длины зоны обнаружения радиус первой зоны Френеля будет равен 0,87 м. С приближением к передатчику или приемнику этот радиус уменьшается, зона вырождается в узкий луч.

Было установлено, что если внутри окружности, радиус которой составляет примерно 0,6 радиуса первой зоны Френеля, проведенной вокруг любой точки между ПРД и ПРМ, нет никаких преград, то затуханием сигнала, обусловленным наличием преград, можно пренебречь. Одной из таких преград является земля. Следовательно, высота антенн ПРД и ПРМ должна быть такой, чтобы вдоль тракта не было ни одной точки, расстояние от которой было меньше, чем 0,6 первой зоны Френеля.

Эта картина характерна при установке извещателя по верху забора, когда первая зона Френеля не касается подстилающей поверхности. При этом высота установки блоков должна быть не менее 0,2 м от верха заграждения.

При установке извещателя на определенной высоте от земли сигнал на антенне приемника формируется двумя потоками (лучами) радиоволн, исходящих от передатчика: прямой луч и луч, отраженный от грунта. Сумма энергии этих лучей будет составлять величину напряжения на выходе детектора приемника, которое сильно зависит от фазы распространяемого в лучах электромагнитного поля. В свою очередь, фаза зависит от высоты установки приемника и передатчика, рельефа и состояния грунта. По результатам ранее проведенных испытаний выработаны требования к состоянию охраняемого периметра и требования к размещению извещателя на нем. Для обеспечения устойчивой работы извещателей ПРД и ПРМ должны быть установлены на высоте от 0,8 до 0,9 м.

Необходимо устанавливать блоки извещателя на столбах, глубоко вкопанных в землю. Крепление блоков на столбах должно быть достаточно надежным, чтобы порывы ветра не нарушали ориентировку ПРД на ПРМ.

При такой установке высота зоны обнаружения будет соответствовать двум радиусам первой зоны Френеля (от 1,2 до 1,6 м при установке блоков на расстоянии от 100 до 200 м), а энергия прямых и отраженных лучей при складывании будет незначительно изменять запас по уровню принимаемого сигнала.

Данный запас для извещателя должен составлять величину не менее (9 – 12) дБ. Чтобы сохранить заявленный запас, уровень которого является одним из важнейших параметров, определяющих устойчивость извещателя к изменениям природных условий, необходимо подготавливать и обслуживать охраняемый периметр.

Для обеспечения устойчивой работы линейных радиоволновых извещателей требуется выполнение следующих условий:

- неровность грунта в зоне не должна превышать ±0,3 м на расстоянии до 5 м;

- высота травяного покрова должна составлять не более 0,3 м, снежного покрова – 0,5 м;

- отсутствие в зоне посторонних предметов, не пропускающих СВЧ энергию (металлические контейнеры, автомобили, кирпичные постройки);

- не допускается наличие в зоне обнаружения зарослей кустов, крон деревьев (рисунок 40), в том числе

 

а) не допускается оставлять в зоне обнаружения отдельные кусты с кроной диаметром более 1 м



б) не допускается попадание кроны деревьев в зону обнаружения

Рисунок 40 – Влияние растительности

 

Если участок соответствует указанным требованиям, то отношение сигнал/шум оптимально и достаточно для стабильной работы извещателя при сезонных изменениях внешней среды. При отклонениях поверхности участка от плоскости, превышающих 0,3 м, характеристики обнаружения могут ухудшаться. В таких случаях вопрос о допустимости применения извещателя в данных условиях определяется опытным путем.

Не допускается размещение извещателя на объекте в непосредственной близости к ограждению, вблизи вибрирующего ограждения (плохо закрепленная сетка «рабица»), вблизи зарослей кустов, углов дома, что может привести к росту количества ложных тревог, пропуску нарушителя, к неработоспособности.

Этот эффект возникает за счет интерференции радиоволн от передатчика и радиоволн, отраженных от предметов, расположенных в зоне отторжения.

Также не допускается устанавливать блоки извещателя ближе 5 м от мест, где возможен ливневый сток воды или обрушение снега в зоне обнаружения (рисунок 41).

 

а) не допускается ливневый сток воды



б) не допускается обрушение снега

Рисунок 41 – Исключить воздействие факторов окружающей среды

 

6.3.2 Общие рекомендации по выбору линейных извещателей

Важным параметром, связанным с отражением энергии от проезжающего транспорта, является минимальное расстояние от места установки извещателя до автомагистрали. Данное условие критично при эксплуатации извещателя в городских условиях, где условия эксплуатации предъявляют более жесткие требования к извещателю. Жесткость эксплуатации связана с проездом большого количества автотранспорта вблизи зоны обнаружения. В городских условиях сложно создать необходимую зону отчуждения (зона, примыкающая к зоне обнаружения, в которой не должно быть перемещения автотранспорта, крупных животных, групп людей и т.д.).

В настоящее время в некоторых извещателях применяется цифровая технология анализа сигнала, которая получила название DIGITON (англ. digital only - только цифровой). Микропроцессорная обработка сигнала позволила получить хорошую селекцию от сигнала помехи, создающегося движущимся автотранспортом. Современные извещатели, установленные на расстоянии не менее 2 м от автомагистрали, не реагируют на плотный поток автомобилей. Также данная технология позволяет проводить автоматическую настройку извещателя при установке на объекте и продолжать самостоятельную подстройку, контроль работоспособности его при эксплуатации.

Диапазон обнаруживаемых скоростей для линейных извещателей намного больше, чем диапазон скоростей для радиоволновых извещателей, используемых для охраны помещений. На открытом пространстве у нарушителя больше маневренности для пересечения достаточно узкой зоны обнаружения. Поэтому минимальная скорость выбирается в пределах от 0,1 до 0,3 м/c, а максимальная – от 7 до 10 м/с. При повышенном значении минимальной скорости возможно пересечение зоны под острым углом к оси, соединяющей передатчик и приемник, то есть по диагонали. При пониженном значении максимальной скорости возможен пропуск прыжка нарушителя с ограждения.

Тип извещателя рекомендуется выбирать с учетом возможных скоростей перемещения нарушителя на конкретном объекте. Например, скорость от 7 до 10 м нарушитель может иметь при прыжке с ограждения на землю; если извещатель стоит в проходе в складском помещении, нарушитель не сможет перемещаться со скоростью более 5 м.

Недостатком линейных извещателей является наличие «мертвых» зон вблизи передатчика и приемника величиной от 3 до 5 м при пересечении этих участков способом «согнувшись». «Мертвые» зоны – это участки зоны обнаружения, при пересечении которых возможен пропуск нарушителя.

Примечание: - Кроме «мертвых» зон вблизи ПРД и ПРМ могут возникать «мертвые» зоны в других местах, если не соблюдать ограничений (отсутствие зарослей кустов, крупных металлических предметов, углов зданий), предъявляемых к зоне отчуждения.

Во-первых, вблизи передатчика и приемника радиоволновый барьер еще полностью не сформировался. Поэтому на данных участках возможен проход нарушителя в положении «согнувшись» (ниже высоты 0,8 м).

Во-вторых, если максимальная обнаруживаемая скорость извещателя менее 7 м/с, то пересечение луча на максимально большой скорости может быть воспринято извещателем как помеха (кратковременное перекрытие луча), без выдачи извещения о тревоге.

Для устранения указанного недостатка ПРД и ПРМ рекомендуется устанавливать с перекрытием зон обнаружения (на длину «мертвых» зон). Этот способ можно применять при охране замкнутого периметра или при блокировании участка двумя и более извещателями (при последовательной установке нескольких извещателей) для исключения преодоления зоны обнаружения над местом установки блоков (рисунок 42).

Для исключения взаимного влияния излучения передатчика одного извещателя (РПД1 - РПМ1) на приемник другого извещателя (РПД2 - РПМ2) включать извещатели необходимо в последовательности, указанной на рисунке 43.

 

Рисунок 42 – Перекрытие зон обнаружения




Рисунок 43 - Включение нескольких извещателей на протяженном охраняемом участке

 

При выборе радиоволновых извещателей рекомендуется учитывать вышеупомянутые достоинства и недостатки, а также использовать рекомендации по эксплуатации этих извещателей.

Выводы

1 Извещатели создают объемные радиоволновые барьеры, которые надежно обнаруживают нарушителя при пересечении им в широком диапазоне скоростей (бегом, медленным шагом, прыжком с ограждения) зоны обнаружения.

2 Извещатели позволяют охранять периметры длиной от 10 до 300 м и устанавливать различную ширину зоны обнаружения в зависимости от требований к охране объекта.

3 Для обеспечения их устойчивой работы необходимо подготавливать и обслуживать охраняемые периметры.

Далее >>>