6.16. Системы «активной» охраны периметров

В некоторых случаях систему периметровой сигнализации объединяют со средством активного отпугивания нарушителя с помощью короткого электрического импульса (электрошока), неопасного для жизни человека. Английская компания APS в своей системе Electro-Fence предлагает использовать для этих целей барьер или козырек из нескольких параллельно натянутых проводников. Нарушитель, пытающийся перелезть через такой барьер, подвергается действию короткого (менее 1 миллисекунды) электрического импульса, который не угрожает его жизни и не приносит вреда его здоровью, но является весьма неприятным для человека и заставляет отказаться от попыток перелезть через барьер или перерезать его. При контакте нарушителя с барьером, кроме отпугивающего импульса, система генерирует также сигнал тревоги.

Такие барьеры можно устанавливать на уже существующих ограждениях или ставить отдельно от них. Стальные проводники диаметром 2,5 мм располагают на расстояниях 95 мм друг от друга и натягивают между металлическими стойками по всей высоте барьера (от 1 до 3 метров). Эти проводники одновременно выполняют роли сенсоров и электрошоковых электродов. Контроллер системы Electro-Fence может управлять одной, двумя или шестью зонами охраны. Он регистрирует попытки вторжения и генерирует сигнал тревоги, контролирует напряжение на проводниках, а также детектирует попытки обрезать или замкнуть проводники.

Э лектрошоковое устройство периметровой охраны фирмы G.M. (Израиль), – это активная система обнаружения нарушителя, которая реагирует на попытку вторжения, отражает нападение нарушителя, замедляет время преодоления рубежа. Конструктивно линейная часть устройства представляет собой проводное электризуемое заграждение различной конфигурации (рис. 6.28) и может применяться:

• на заборах любого типа в виде козырька;

• поверху стен и крыш в виде козырька;

• совместно с существующим забором в виде второго забора;

• как отдельно стоящий забор.

Устройство имеет выходное реле с «сухими контактами» для подключения к любому приемно-контрольному оборудованию. Управляющий контроллер с цифровым микропроцессорным управлением и преобразователем напряжения обеспечивает светодиодную индикацию:

• импульсов высокого напряжения на выходе;

• тревоги по шлейфам высокого и низкого напряжения раздельно;

• разряда батарей.

6.17. Телевизионные системы

Телевизионные системы широко применяются для наблюдения за территорией охраняемого объекта или за обстановкой внутри помещения. Практически такие системы имеют общую структуру: несколько передающих ТВ-камер подключаются к центральному пульту, где устанавливаются один или несколько мониторов, на которые можно выводить изображение от любой из передающих камер. При общей структуре различные системы отличаются типами используемых ТВ-камер и схемой подключения к центральному пульту.

На рис. 6.29 показан цифровой многоканальный видеомагнитофон для систем охранного телевидения MS-x. Изделие предназначено для долговременной записи видеоизображения от 4-х видеокамер на энергонезависимый накопитель. Устройство автономно – для записи информации не требуется компьютер.

Н осителем информации является жесткий диск, который может быть использован и как устройство долговременного хранения. Для воспроизведения записанной информации используется IBM-совместимый компьютер с программой просмотра. Программа обеспечивает быстрый доступ к любому из записанных фрагментов, поиск фрагментов по времени/дате записи, ведение базы видеоданных.

Видеомагнитофон обеспечивает запись видео изображения с частотой до 15 кадров в секунду (в зависимости от формата изображения и интенсивности движения в поле наблюдения).

Встроенный блок питания позволяет дополнительно обеспечивать питанием +12 В до четырех внешних видеокамер. Отличительной особенностью применяемых блоков питания является расширенный диапазон входных напряжений (140 ... 270 В), что позволяет применять изделия в условиях, с нестабильным напряжением сети, например в загородных домах.

Устройство предназначено для круглосуточной эксплуатации.

Современные охранные телевизионные системы используются на самых различных объектах, поэтому существует необходимость улучшения их тактико-технических характеристик. Сделать это можно за счет применения тепловизионной аппаратуры и интеллектуализации обработки видеосигналов путем применения цифровых технологий. Примером использования тепловизионной аппаратуры является комплекс Rossi-MegoSense (концерн «РОССИ»)

Основными элементами современных охранных телевизионных систем являются: телевизионная (ТВ) камера; детектор движения; мультиплексор. Улучшить эти системы можно за счет применения тепловизионной аппаратуры (ТВП) и интеллектуализации обработки видеосигналов путем применения цифровых технологий.

В отличие от ТВ камер на приборах с зарядовой связью (ПЗС матрицах) или ТВ камер, сочлененных с усилителями яркости изображения. В тепловидении используется совершенно другой источник информации, недоступный невооруженному глазу человека. Это собственное излучение нагретых тел, не зависящее от уровня освещенности и времени суток. Данное излучение обрабатывается и преобразовывается в видимое изображение, а так как излучение тепловой энергии присуще всем без исключения телам, то с помощью ТПВ приборов можно наблюдать все тела и предметы в спектральном диапазоне длин волн 3-5 и 8-14 мкм, температура которых представляет интерес для охраны объектов: слабо нагретых (живые объекты и технические средства) с температурой около 300 К и сильно нагретых – около 1000 К [11].

Спектральный диапазон действия ТПВ аппаратуры является более благоприятным, чем видимый и ближний ИК диапазоны [12], в результате чего дальность наблюдения ТВ камер в условиях тумана, дождя, снегопада. локальных засветок резко сокращается. В этом отношении ТПВ приборы менее уязвимы, чем и определяется их большая дальность действия, так как частицы тумана и дымки меньше рабочей длины волны этой аппаратуры.

Тепловизионные средства наблюдения за объектами ночью и днем, а также в ухудшенных условиях видимости в сравнении с традиционными приборами наблюдения обладают следующими принципиальными преимуществами:

• возможность круглосуточного наблюдения (причем в темное время суток дальность видения увеличивается):

• пассивный принцип работы:

• обнаружение следов транспортных средств:

• возможность распознавания малых объектов (человека) на фоне больших и средних, а также контроля динамики обстановки в зоне наблюдения.

Современные ТПВ приборы позволяют обнаружить человека на расстоянии 1-5 км. Сдерживающим фактором широкого внедрения ТПВ средств в охранных системах является их высокая стоимость. Ведущие зарубежные компании стремятся снизить стоимость за счет модульного принципа построения аппаратуры и применения матричных неохлаждаемых микроболометров. Одним из ведущих производителей ТПВ аппаратуры является компания FUR SYSTEMS AGEMA (Швеция).

Основными параметрами ТПВ приборов наблюдения являются:

• тип приемника излучения (это могут быть неохлаждаемые матрицы на микроболометрах или охлаждаемые многоэлементные приемники на соединениях КРТ (кадмий-ртуть-теллур);

• число элементов изображения (типовое значение составляет 320х240 элементов);

• температурная чувствительность "0,1°С и спектральный диапазон (3-5 или 8-14 мкм);

• видеовыход со стандартными параметрами видеосигнала.

В настоящее время концерн «РОССИ» формирует комплекс на базе компьютерной системы распознавания движущихся объектов Rossi-MegaSense и ТПВ и ТВ приборов наблюдения. Комплекс предназначен для решения задач охраны, наблюдения, регистрации и контроля доступа. Он осуществляет выделение контуров объектов и слежение за ними и фактически эмулирует нейронный механизм зрения человека, что позволяет существенно снизить чувствительность к внешним источникам помех (тени, блики, снег, дождь, туман). Комплекс имеет до 4 или до 8 каналов для ввода видеосигналов в компьютер, а каждый канал - независимую настройку по таким параметрам. как количество зон детекции, их расположение, размер. Для каждой зоны можно задавать размер контролируемых объектов, порог чувствительности к скорости перемещения объектов, необходимость контроля мелких объектов. Комплекс Rossi-MegaSense с использованием ТПВ включает следующие технические средства:

• персональный компьютер IBM PC Pentium II 400MG, RAM 64 Mb, HDD 2,5 Gb:

• операционную систему - 32 bit Microsoft Windows'95 или Windows NT:

• тепловизионные или телевизионные камеры, имеющие на выходе стандартный видеосигнал.

Помимо основных преимуществ тепловизионной аппаратуры данный комплекс обладает следующими возможностями:

• круглосуточная работа;

• высокая устойчивость к естественным (дождь, снег, тени) и искусственным (свет фар, блики) помехам;

• настройка на объекты заданных размеров;

• зонное маскирование;

• запоминание кадров от любого события по любому каналу с меткой времени и даты;

• управляемая JPEG - компрессия изображений;

• просмотр записанных кадров в режимах воспроизведения, перемотки, в шаге, в реальном времени;

• обработка изображений;

• создание архива;

• речевые сообщения на события о нарушении зоны контроля;

• управление удаленными исполнительными устройствами.

Учитывая перечисленные моменты, можно предположить области применения данного комплекса:

• охрана объектов топливно-энергетического комплекса, химической промышленности;

• экологический контроль за вредными техногенными выбросами в водную и воздушную среды;

• охрана сложных протяженных участков;

• предупреждение незаконного проникновения объектов на контролируемую территорию;

• поисково-спасательные операции, связанные с катастрофами, авариями и поиском людей, техники в труднодоступных местах;

• раннее обнаружение крупных пожаров.

Для улучшения качества изображения в темное время суток применяется инфракрасная подсветка от специальных прожекторов. Кроме прожекторов, собранных на дискретных элементах, получили распространение малогабаритные излучатели, на основе шестиэлементных светодиодных матриц с питающим напряжением 12 В. Светодиоды матрицы разварены на едином металлическом основании, включены последовательно и снабжены встроенным балластным резистором. Выпускается целый ряд излучателей в различном конструктивном исполнении и с углами излучения 160 ,120 ,40 и 20° . Снабженные радиатором, излучатели используются в качестве миниатюрных прожекторов, либо встраиваются в конструктивные элементы зданий или оборудования для скрытой подсветки. Внешний вид изделий представлен на рис. 6.30.

В последние годы в нашей стране все более широкое применение находят специализированные устройства ИК-подсветки с камуфлированным внешним видом (патент РФ № 2134906). Основной причиной этого является борьба с отечественным вандализмом и, уже в последующую очередь, требования самой скрытности наблюдения. В практике развитых стран подобные устройства не нашли широкого распространения.

О дним из вариантов «вандалозащищенного» осветительного устройства скрытой подсветки для телевизионной камеры является плоская панель, в которой излучатели спрятаны за непрозрачным в видимой области инфракрасным светофильтром. На этой панели наносится надпись, пиктограмма или номер квартиры или офиса. Элементы надписи, пиктограммы, номера или знаки располагаются таким образом, чтобы не перекрывать излучение.

Панель с ИК- фильтром имеет черный цвет, что несколько ограничивает ее применение. На светлых и белых поверхностях может использоваться пластина со светофильтром молочного цвета, но в этом случае потери излучения могут достигать 30-50%. Другим вариантом камуфлированного осветительного устройства является исполнение в виде болта и резьбовой шпильки, в торцах которых установлены излучатели. На рис. 6.31 представлены ИК-осветители в виде номера квартиры, болта и шпильки.

 В заключение можно отметить, что ИК-подсветка является важным фактором повышения эффективности скрытого видеонаблюдения при малой освещенности, а также средством борьбы с задней засветкой. В качестве источников излучения все более широкое применение находят полупроводниковые светодиодные осветители, особенно для скрытой подсветки в ближней зоне. В таких ситуациях применимы только специализированные источники в камуфлированном исполнении, работающие на длине волны не более 940 – 950 нм.