конспект

1СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ СУДНА

1.1Основные нормативные документы по охране судна

Дипломатическая конференция по охране на море, состоявшаяся в Лондо­ не в декабре 2002 года, приняла новые положения для включения в Междуна­ родную конвенцию по охране человеческой жизни на море 1974 года (Safety of life at Sea) СОЛАС-74 (SOLAS-74) и Международный Кодеке по охране судов и портовых средств (International Ship and Port Facility Security Code) - Кодекс ОСПС (ISPS Code) с целью усиления охраны судов на море. Эти новые требования образуют международную структуру, с помощью которой суда и портовые средства могут сотрудничать с целью обнаружения и предотвраще­ ния актов, угрожающих обеспечению охраны на морском транспорте.

После трагических событий II сентября 2001 года, на 22-й сессии Ассамб­ леи Международной Морской организации (International Maritime Organiza­ tion) - HMO (IMO) в ноябре 2001 года было единогласно принято решение вы­ работать новые меры в отношении судов я портовых средств для принятая их в декабре 2002 года на Конференции Договаривающихся правительств Конвен­ ции СОЛАС-74 (известной как Дипломатическая конференция по охране на море). Подготовка к Дипломатической конференции была поручена Комитету по безопасности на море (КЕМ) на основе документов, представленных госу­ дарствами-членами, межправительственными организациями и неправительст­ венными организациями, имеющими консультативный статус в ИМО.

Дипломатическая конференция (9 — 13 декабря 2002 года) приняла по­ правки к существующим положениям Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года (СОЛАС-74), способствующие ускоре­ нию выполнения требования об оборудовании судов автомагическими иденти­ фикационными системами, и приняла новые правила для включения в главу XI- 2 СОЛАС-74, касающиеся нанесения опознавательных номеров судов и необ­ ходимости иметь на судне Журнал непрерывной регистрации истории судна.

На этой конференции договаривающимся правительствам Конвенции при­ нято решение о том, что Кодекс вступит в силу с 1 июля 2004 года при вступ­ лении в силу новой главы XI-2 Конвенции.

Для достижения своих целей, данный Кодекс объединяет большое количе­ ство функциональных требований. Не ограничиваясь перечисленным ниже, они включают:

'• сбор и оценку информации в отношении угроз охране и обмена такой ин­ формацией с соответствующими Договаривающимися правительствами;

2.требование соблюдения протоколов связи для судов и портовых средств;

3.предотвращение неразрешенного доступа иа суда, портовые средства и в их районы с ограниченным доступом;

4.предотвращение доставки на суда или на портовые средства неразрешен­ ных предметов (оружие, зажигательные устройства) или взрывчатых ве­ ществ;

5

5.обеспечение средствами подачи сигналов аварийно-предупредительной сигнализации в случае происшествия или угрозы происшествия;

6.требование наличия планов охраны судов и портовых средств, основан­ ных на оценках охраны;

7.требование о подготовке персонала и учениях для освоения планов охра­

ны и процедур.

Данный Кодекс применяется к следующим типам судов, совершающих между народные рейсы:

•пассажирские суда, включая высокоскоростные пассажирские суда;

•грузовые суда, включая высокоскоростные суда, вместимостью 500 и бо­ лее тонн;

•морские передвижные буровые установки;

•портовые средства, обслуживающие такие суда, совершающие междуна­ родные рейсы.

Согласно принятому Кодексу каждое судно должно иметь:

•План охраны судна означающий план, выработанный для обеспечения применения мер на судне, предназначенных для защиты людей, груза, грузовых транспортных единиц или судна от рисков нарушения охраны.

•Лицо командного состава, ответственное su охрану судна означающее лицо, подотчетное капитану, назначенное компанией для решения вопро­ сов обеспечения охраны судна, включая выполнение плана охраны судна и связь с должностным лицом компании, ответственным за охрану и должностным лицом портового средства, ответственным за охрану

Согласно принятому Кодексу каждое судно может иметь три уровня охраны:

•Уровень охраны I означает уровень, при котором постоянно должны под­ держиваться минимальные соответствующие меры по обеспечению охра­ ны.

•Уровень охраны 2 означает уровень, при котором, из-за повышенного риска происшествия, в течение некоторого периода времени должны под­ держиваться соответствующие дополнительные меры по обеспечению охраны.

•Уровень охраны 3 означает уровень, при котором в некотором ограничен­ ном промежутке времени, в течение которого происшествие вероятно или неминуемо, должны поддерживаться дальнейшие особые меры по обес' печению охраны, котя иногда невозможно определить конкретную цель нападения.

Согласно пункту 7.2 Кодекса ОСПС судно должно действовать согласно уровню охраны, установленному Договаривающимися правительствами, как указано ниже.

При уровне охраны 1, с целью выявления и принятия предупреждающих мер, на всех судах должны осуществляться меры, направленные на следующее;

1.обеспечение исполнения всех судовых обязанностей по обеспечению ох­ раны;

2.контроль доступа на еудно;

Ряс.2.19 Основные формПы гюи обнаружения nWcfrekutx ЙК - дагмийо'е'

а- объемная; б - поверхностная ("занавес" или "отгорко");

в- линейная ("коридор"); г- круговая (для потолочных датчиков)

•выходного порогового устройства (триггера);

•выходного коммутационного элемента.

Назначение оптической системы - создание требуемой структуры и формы зоны чувствительности. В пассивных ПК-датчиках широко.используется мно­ голучевая форма зоны чувствительности (рис.2.17 а). Это дает возможность оп­ ределять тепловое поле как фона, так и объекта, игнорировать различного типа нагревательные приборы (радиаторы, чайники, кипятильники и т.п).

Современные ИК-датчики характеризуются большим разнообразием воз­ можных форм диаграмм направленности, что обеспечивается оптической сис­ темой датчика. Зона чувствительности ПКдатчиков представляет собой набор лучей различной конфигурации, расходящихся от датчика по радиальным на­ правлениям в одной или нескольких плоскостях. В связи с тем, что в ИКдетекторах используются сдвоенные или даже счетверенные пироэлектриче­ ские чувствительные элементы, каждый луч в горизонтальной плоскости рас­ щепляется на два или на четыре.

39

Зона чувствительности детектора может иметь вид (рис.2.19):

•олного или нескольких, сосредоточенных в малом угле, узких лучей;

•нескольких узких лучей в вертикальной плоскости (лучевой барьер);

•одного широкого в вертикальной плоскости луча (сплошной занавес) или в виде многовеерного занавеса;

•нескольких узких лучей в горизонтальной или наклонной плоскости (по­ верхностная одноярусная зона);

•нескольких узких лучей в нескольких наклонных плоскостях (объемная многоярусная зона).

При этом возможно изменение в широком диапазоне протяженности зоны чувствительности (от 1 м до 50 м), угла обзора (от 30° до 180", для потолочных дагч икон 360°), угла наклона каждого луча (от 0° до 90°), количества лучей (от 1 до нескольких десятков).

Многообразие и сложная конфигурация форм зоны чувствительности обусловлены в первую очередь следующими факторами:

•стремлением разработчиков обеспечить универсальность при оборудова­ нии различных по - конфигурации помещений - небольшие комнаты, длинные коридоры, формирование зоны чувствительности специальной формы, например с 'зонойнечувствительности для домашних животных вблизи полай т.п.; •••••••

•необходимостью обеспечения равномерной по охраняемому объему чув­ ствительности ИК детектора.

На требовании равномерной чувствительности целесообразно остано­ виться подробнее. Сигнал на'выходе пироэлектрического элемента при прочих равных условиях тем больше, чем больше степень перекрытия нарушителем зоны чувствительности детектора и чем меньше ширина луча и расстояние до детектора. Для обнаружения нарушителя на большом (10...20 м) расстоянии желательно, чтобы в вертикальной плоскости ширина луча не превышала 5°...10°, в этом случае человек практически полностью перекрывает луч, что обеепечиваег максимальную чувствительность. На меньших расстояниях чув­ ствительность детектора в этомлуче существенно возрастает, что может при­ вести к ложным срабатываниям, Например, от мелких животных. Для уменьше­ ния неравномерной чувствительности используются оптические системы, фор­ мирующие несколько наклонных лучей с разной шириной, ИК детектор при этом устанавливается на высоте выше человеческого роста. Общая длина зоны чувствительности тем самым разделяется на несколько зон, причем "ближние"

Дяектору лучи для снижения чувствительности делаются обычно более ши­ рокими. За счет этого обеспечивается практически постоянная чувствитель- °сть по расстоянию, что с одной стороны способствует уменьшению ложных раоатываний, а с другой стороны повышает обнаружительную способность за

ет Устранения мертвых зон вблизи детектора.

Формирование зон обнаружения пассивных ИК - датчиков осуществляется чно специальными фасеточными (сегментированными) линзами (линзы

™ е л я), представляющими собой пластиковую пластину с отштампованными

40

на ней несколькими призматическими линзами - сегментами. К достоинствам

ли т Френеля ОТНОСЯТСЯ:

•простота конструкции детектора на их основе;

•низкая цена;

•возможность использования одного датчика в различных приложениях при использовании сменных линз.

Обычно каждый сегмент линзы Френеля формирует свой луч диаграммы направленности. Использование современных технологий изготовления линз

позволяет обеспечить практически постоянную чувствительность детектора по всем лучам за счет подбора и оптимизации параметров каждой линзы-сегмента:

площади сегмента, угла наклона и расстояния до пироэлектрического приемни­

ка, прозрачности, отражающей способности, степени фокусировки. В последнее

время освоена технология изготовления линз Френеля йо сложнойточной гео­ метрией, что даст 30% увеличение собираемой энергии па сравнению со стан­

дартными линзами и соответственно увеличение уровня полезного сигнала от человека на больших расстояниях. Материал, 1Й itordporo изготавливаются со­ временные линзы, обеспечивает защиту пироэлектрического приемника от бе­

К неудовлетворительной работе ИК - датчика" могут Привести Такие эф­ фекты, как тепловые потоки, являющиеся результатом нагревания электриче­ ских компонентов датчика, попадание насекс+цлх На чувствительный поверхно­

сти пироэлектрического приемника, возможные переотражения инфракрасного излучения от внутренних частей детектора. Для устранения этих эффектов в ИК-датчиках последнего поколения применяется Йнециальная герметичная ка-' мера между линзой и пироэлектрическим Приемником (Герметичная оптика);

У большинства датчиков а стандартной ^комплбктацин,• Зона -контроля; формируемая линзой Френеля, имеет вид конуса, с углом охвата около 90 на расстояние до 12 -15 м. Рекомендуемая высота установки датчика со стандарт­ ной линзой от 2 до 2,4 м. от пола.

Датчики с линзой типа "занавес" имеют зону охвата около 120 , устанав­ ливаются на потолок или стену, и служат в основном для "отсечения" оконных и дверных проемов.

Датчики с линзой тяш "коридор" формируют узкую, данной до 30 - 40 и

даже до \00м тону кот ролл, высота их установки окопо I м. Для "дальнобой­ ных" датчиков требуется точная юстировка.

В некоторых датчиках, в нижней торцовой его части может быть установ­ лена вторая линза, для контроля зоны прямо под датчиком, так называемая "аи-

тиеаботажная зона" (см. рис. 2.18 а).

Оптическая система фокусирует ИК - излучение на пироэлектрический приемник, в качестве которого в ИК-датчиках используется сверхчувствитель­ ный полупроводниковый пироэлектрический преобразователь, способный заре­

гистрировать разницу в несколько десятых градуса между температурой тела человека и фона. Изменение температуры преобразуется в электрический сиг­

нал. Типичная форма такого сигнала симметричная, близкая к синусоидальной.

41

Данный сигнал после усиления и соответствующей обработки переключает по­ роговый элемент, если согласно алгоритму обработки превышается заданный

пороговый уровень, что вызывает сигнал тревоги.

В ИК-датчиках обычно используются сдвоенные (дифференциальные)

пироэлементы. Это связано с тем, что одиночный пироэлемент одинаковым об­

разом реагирует на любое изменение температуры независимо от того, чем оно вызвано - человеческим телом или, например, обофевом помещения, что при­ водит-к- повышению частоты ложных срабатываний. В дифференциальной схе­ ме производится вычитание сигнала одного пироэлсмента из другого, что по­ зволяет существенно подавит* помехи, связанные с изменением температуры фона, а также заметно снизить влияние световых и электромагнитных помех.

Сигнал от движущегося человека возникает на выходе сдвоенного пироэлемента только при пересечении человеком луча зоны чувствительности и представляет собой почти симметричный двухлолярный сигнал, близкий по форме к периоду синусоиды. Сам луч для сдвоенного пироэлемента по этой причине расщепляется в горизонтальной плоскости на два. В последних.моде­ лях ИК-датчиков с целью дополнительного снижения частоты ложных сраба­ тываний используются счетверенные пироэлементы - это два сдвоенных пироприемника, расположенные в одном датчике (обычно размещаются один над другим):' Радиусы наблюдения этих пироприемников делаются различными, и поэтому'локальный тепловой источник ложных срабатываний не будет наблю­ даться в обоих нироприемниках одновременно. При этом геометрия размеще­ ния пироприемников и схема их включения выбирается таким образом, чтобы сигналы от. человека были противоположной полярности, а электромагнитные помехи вызывали сигналы в двух каналах одинаковой полярности, что приво­

дит к. подавлению и этого типа помех.

Для счетверенных пяроэяементов каждый луч расщепляется на четыре, в связи с чем, максимальное расстояние обнаружения при использовании одина­ ковой оптики уменьшается приблизительно вдвое, так как для надежного обна­ ружения человек должен своим ростом перекрывать оба луча от двух пиропри­ емников. Повысить расстояние обнаружения для счетверенных нироэлементов позволяет использование прецизионной оптики, формирующей более узкий луч.

Для ИК-датчиков основными видами и источниками помех, могущими

вhi звать ложное срабатывание, являются:

•источники тепла, климатические и холодильные установки^

•конвенционное движение воздуха;

•солнечная радиация и искусственные источники света;

•электромагнитные и радиопомехи (транспорт с электродвигателями, электросварка, линии электропередачи, мощные радиопередатчики,

электростатические разряды);

•сотрясения и вибрации;

•термическое напряжение линз;

•насекомые и мелкие животные.

42

2.3.3.3 Алгоритмы обработки сигналов в пассивны! ИК - датчиках

Для уменьшения вероятности ложных срабатываний пассивных ИК - датчиков вместо порогового устройства - триггера - используют микропроцес­ сорную систему на основе определенных алгоритмов расчета. Использование таких алгоритмов должно обеспечивать надежное распознавание полезного сигнала от движущегося человека на фоне помете.

Выделение блоком обработки полезного сигнала на фоне помех основано да анализе параметров сигнала на выходе пироприемника, Такими параметрами являются величина сигнала, его форма и длительность. Сигнал от человека, пе­ ресекающего луч зоны чувствительности ИК - датчика, представляет собой почти симметричный дК»ухполярный сигнал, длительность которого зависит от скорости яеремещения нарушителя, расстояния до датчика, ширины луча, и может составлять приблизительно 0,02.-.10 с при регистрируемом диапазоне скоростей перемещения- 0,1...7 м/с. Помеховые сигналы в большинстве своем являются несимметричйьши или имеющими отличную от полезных сигналов длительность (рис.2,20). .

Рис.2.20 Форма сигналов различных помехдля пассивного ИК - датчика

Существует несколько';-основных алгоритмов распознавания полезного сигнала от движущегося человека на фоне помех, которые используются в пас­ сивных ИК - датчиках контроля помещения. Рассмотрим основные из них.

Пороговый алгорягм; В простейших датчиках основным и единственным параметром, анализи­

руемым датчиком, является величина (амплитуда) сигнала. Его анализ произво­ дится путем сравнения айпиитуды сигнала, полученного от объекта, с некото­ рым пороговым, значением, который определяет чувствительность датчика и влияет иа частоту ножных Тревог. При обработке сигнала по данному алгорит­ му возникает большое число ложных срабатываний, что связано с невозможно­ стью отличить по амплитуде полезный сигнал от сигнала помехи.

Алгоритм подсчета импульсов.

С целью повышения устойчивости к ложным тревогам в простых датчиках используется не только пороговый алгоритм, а и алгоритм подсчета импульсов. Согласно этому алгоритму подсчитывается, сколько раз сигнал превысил поро­ говое значение (то есть, по сути, сколько раз нарушитель пересек луч или сколько лучей он пересек). При этом тревога выдается не при первом превыше­ ния порога, а только если в течение определенного времени количество пре­ вышений становится больше заданной величины (обычно 2...4). Недостатком

43

метода счета импульсов является ухудшение чувствительности, особенное за­ метное для датчиков с зоной чувствительности типа одиночного занавеса и ей подобной, когда нарушитель может пересечь только один луч. С другой сторо­ ны, при счете импульсов возможны ложные срабатывания от повторяющихся помех (например, электромагнитных или вибраций).

Алгоритм оптимальной фильтрации.

В более сложных датчиках блок обработки анализирует не только ампли­ туду, но и всю энергию сигнала, т.е. произведение амплитуды на длительность. Кроме того, проводится анализ сигнала с выхода дифференциального пиропри­ емника на двухполярность и симметрию формы.

Конкретная реализация такой обработки и используемая для ее обозначе­ ния терминология у разных фирм-производителей может быть различной. Суть обработки состоит в сравнении сигнала с двумя порогами (положительным и отрицательным) и, в ряде случаев, сравнении величины и длительности сигна­ лов разной полярности. Возможна также комбинация этого метода с раздель­ ным подсчетом превышений положительного и отрицательного порогов. Ана­ лиз длительности сигналов может проводиться как прямым методом измерения времени, в течение которою сигнал превышает некоторый порог, так и в час­ тотной области путем фильтрации сигнала с выхода пироприемника, в том чис­ ле с.испопьзованием "плавающего" порога, зависящего от диапазона частотного анализа.

Алгоритм оптимальной фильтрации позволяет значительно снизить веро­ ятность ложной тревоги.

Алгоритм адаптированного приема.

Еще одним видом обработки, предназначенным для улучшения характери­ стик ИК-датчиков, является автоматическая термокомпенсация. В диапазоне температур окружающей среды 25°С...35°С чувствительность пироприемника снижается за счет уменьшения теплового контраста между телом человека и тепловым фоном. При дальнейшем повышении температуры чувствительность снова повышается, но "с противоположным знаком". В так называемых "обыч­ ных" схемах термокомпенсации осуществляется измерение температуры, и при ее повышении производится автоматическое увеличение усиления. При "на­ стоящей" или "двухсторонней" компенсации учитывается повышение теплово­ го контраста для температур выше 25°С...35°С. Использование автоматической

термокомпенсации обеспечивает почти постоянную чувств1ггельность ИК-

датчика в широком диапазоне температур.

Перечисленные алгоритмы обработки сигнала от пироэлектрического при­ емника могут проводиться аналоговыми, цифровыми или комбинированными средствами. В современкых ИК-дагчяках все шире начинают использоваться методы цифровой обработки с использованием специализированных микрокон­ троллеров с АЦП и сигнальных процессоров, что позволяет проводить деталь­ ную обработку тонкой структуры сигнала для лучшего выделения его на фоне помех.

44

2.3.3.4 Применение пассивных ИК-датчиков

По конструкции пассивные ИК - датчики бывают как настенными, так и потолочными. Настенный, самый распространенный тип установки. В комплект некоторых датчиков уже входят кронштейны, которые позволяют ориентиро­ вать датчик в нужном направлении (рис.2.21 а). У большинства есть возмож­ ность осуществления монтажа в углу помещения без кронштейна (рис.2.20 б). Потолочный тип датчиков обычно применяется в малогабаритных помещениях или там где существуют препятствия для горизонтального распространения инфракрасных лучей (рис.2.21 в, г). • •

Общий принцип использования пассивных ИК - датчиков — лучи зоны чув­ ствительности должны быть перпендикулярны предполагаемому направлению движения нарушителя. Место установки датчика следует выбирать так, чтобы минимизировать мертвые зоны, вызванные наличием- в охраняемом помещений крупных предметов, перекрывающих лучи (например, мебель, комнатные рас»

45

тения). Если в помещении двери открываются внутрь, следует учитывать воз­ можность маскировки нарушителя открытыми дверьми. При невозможности устранить мертвые зоны следует использовать несколько датчиков. При блоки­ ровке отдельных предметов датчик или датчики нужно устанавливать так, что­ бы лучи зоны чувствительности блокировали все возможные подходы к защи­ щаемым предметам. Должен соблюдаться задаваемый в документации диапа­ зон допустимых высот подвески (минимальная и максимальная высоты). В осо­ бенности это относится к диаграммам направленности с наклонными лучами. Если высота подвески будет превышать максимально допустимую, то это при­ ведет к уменьшению сигнала из дальней зоны и увеличению мертвой зоны пе­ ред датчиком. Если же высота подвески будет меньше минимально допусти­ мой, то это приведет к уменьшению дальности обнаружения с одновременным уменьшением мертвой зоны под датчиком.

К ложным срабатываниям ИК •- датчиков могут привести помехи тепло­ вого, светового, электромагнитного, вибрационного характера. Несмотря на то, что современные ИК - датчики имеют высокую степень защиты от указанных воздействий, все же целесообразно придерживаться следующих рекомендаций при их установке:

•для.защиты от потоков воздуха и пыли не рекомендуется размещать датчик в непосредственной близости от источников воздушных пото-

•ков (вентиляция, открытое окно);

•следует избегать прямого попадания на датчик солнечных лучей и яр­

кого света; при выборе места установки должна учитывается возмож­ ность засветки в течение непродолжительного времени рано утром •или на закате, когда солнце низко над горизонтом, или засветки про­ жекторами;

•на время постановки на охрану целесообразно отключать возможные источники мощных электромагнитных помех, в частности источники света не на основе ламп накаливания: люминесцентные, неоновые, ртутные, натриевые пампы;

•для снижения влияния вибраций целесообразна устанавливать датчик на капитальных или несущих конструкциях;

•не рекомендуется направлять датчик на источники тепла (радиатор, печь) и колеблющиеся предметы (растения, шторы), в сторону нахож­ дения домашних животных.

2.3.4 Комбинированные датчики контроля помещений

Комбинированные датчики, называемые также датчиками двойной техно­ логии, появились относительно недавно и в настоящее время становятся все бо­ лее популярными. Преимущество таких датчиков заключается в существенном снижении частоты ложных тревог. Это достигается за счет того, что в одном Датчике используется комбинация двух различных физических принципов об­ наружения. Сигнал тревоги выдается только в том случае, если одновременно

46

или в течение небольшого интервала времени срабатывают оба детектора. Для снижения частоты ложных тревог, используемые принципы обнаружения должны быть такими, чтобы помехи, вызывающие ложные срабатывания, поразному воздействовали на каждый составляющий комбинацию детектор.

Наибольшее распространение в настоящее время получила комбинация микроволнового активного и ИК - пассивного принципов обнаружения. Гораз­ до реже используется комбинация ультразвуковою и пассивного ИК-; детекторов. Существуют также отдельные образцы датчиков, в которых ис­ пользуются три различных физических принципа обнаружения, однако такие датчики пока не завоевали популярности,

Итак, основное преимущество комбинированных датчиков - существен­ ное уменьшение вероятности ложных тревог. Если бы ложные срабатывания каждого детектора, входящего в комбинированный датчик, вызывались бы аб­ солютно различными физическими явлениями (то есть эти события были бы независимыми), то вероятность ложнойтпютги Р.Т такого датчика равнялась:

•(2:8); где Р\ и Р2 - вероятность ложных срабатываний отдельных датчиков; -', Так, при Р/=Рг=Ю мы потенциально получили бы снижение частоты,' ложных срабатываний в 10* раз. В реальной ситуации выигрыш не так велик, но' все же достигнутые характеристики впечатляют: у современных комбиниро" ванных пассивных ИК + микроволновых датчиков среднее время наработки на ложную тревогу доведено до 3000...5000 часов (одно ложное срабатывание за полгода), что существенно превышает аналогичный показатель датчиков дрУ41' гих типов. Потенциально возможный выигрыш недостижим потому, что с од*1 ной стороны у ИК. и микроволновых детекторов все же имеются общие причн1* ны ложных срабатываний, а с другой стороны из-за того, что эти детекЪорЙреагируют на различное движение нарушителя - поперечное пересечение зоны чувствительности для ИК - детектора и движение вдоль луча для микроволно-, вого детектора. В табл.2.3 приведены наиболее распространенные основныепричины ложных срабатываний пассивных ИК и микроволновых (MB) датта*

47

Из таблицы видно, что большинство изменений окружающей среды по разному влияют на каждый детектор, и в большинстве случаев не могут при­ вести к одновременному срабатыванию обоих сенсоров. Задача пользователя - при установке комбинированного датчика обеспечить наименьшее влияние об­ щих для обоих детекторов помеховых воздействий. Закономерен вопрос - как комбинированный датчик обнаруживает нарушителя, если детекторы, состав­ ляющие комбинацию, реагируют на различные направления движения челове­ ка?

Ответ состоит в том, что в процессе ходьбы человек совершает сложные движения, да и вероятность того, что он сможет строго выдержать направление движения точно вдоль луча или перпендикулярно ему, достаточно мала. Кроме того, вследствие переотражений электромагнитных волн от Ограждающих кон­ струкций и образования в помещении сложной картины стоячих волн, доплеровский сдвиг частоты, регистрируемый микроволновым детектором, возника­ ет при самых различных направлениях движения. Все это позволяет за счет снижения порога срабатывания добиться одновременного реагирования обоих, детекторов на движение нарушителя. Понятно, что при таком снижении норота. возрастет вероятность ложных срабатываний, но даже если, например, для од­ ного из датчиков она увеличится,до /\=10~' то результирующая вероятность ложной тревоги комбинированного, датчика все равно снизится в Ю-* раз (при условии, что Рг не изменялась, а ложные тревоги по двум детекторам незави­ симы).

Достоинством датчиков двойной технологии является высокий иммуни­ тет по. отношению к возможным ошибкам установки и изменениям окружаю-

шей среды после установки и настройки, к которым относятся, например, неучтеине отопление и обогрев помещения, наружная засветка или установка в по­ мещении оборудования, создающего помехи. Преимущество комбинированных датчиков демонстрируется также в узких коридорах и проходах. При использо­ вании в такой ситуации ИК-датчика движение нарушителя происходит без по­ перечного пересечения нескольких лучей, в связи с чем приходится отказы­ ваться от режима многократного подсчета импульсов, что приводит к повыше­ нию частоты ложных срабатываний. Применение комбинированного датчика решает эту проблему.

Общий вид некоторых комбинированных датчиков контроля помещения приведен на рис.2.22.

2.3.5 Бесконтактные датчики контроля периметра

Периметровая граница объекта является наилучшим местом для раннего детектирования вторжения, тж. нарушитель взаимодействует в первую очередь с физическим периметром и создает возмущения^ которые можно зарегистри­ ровать специальными датчиками. Все эти действия вызывают физический кон­ такт нарушителя с периметром, который предоставляет идеальную возмож* ность для электронного обнаружения, т.к. он: создает 'определенный уровень. вибраций, содержащих специфический звуковой «образ» вторжения. При опре­ деленных условиях нарушитель может избегнуть физического контакта с пери­ метром. В этом случае можно использовать «объемные» датчики вторжения,.

Датчик любой периметровоЙ системы реагирует на появление нарушили ля в- зоне охраны или определенные-действия нарушителя.. Сигналы датчика • анализируются электронным блоком (анализатором или процессором), кото­ рый, в свою очередь, генерирует сигнал тревоги при превышении заданного порогового уровня активности в охраняемой зоне.

Любая периметровая система охраны должна отвечать определенному набору критериев, некоторые из которых перечислены ниже:

•возможность раннего обнаружения нарушителя - - еще до его проникно­ вения на объект;

•точное следование контурам периметра, отсутствие «мертвых» зон;

•по возможности скрытая установка датчиков системы;

•независимость параметров системы от сезона (зима, лето) и погодных ус­ ловий (дождь, ветер, град и т.д.);

•невосприимчивость к внешним факторам «нетревожного» характера — индустриальные помехи, шум проходящего рядом транспорта, мелкие животные и птицы;

•устойчивость к электромагнитным помехам — грозовые разряды, источ­ ники мощных элекгромагнитных излучений и т.п.

Очевидно, что периметровая охранная система должна обладать макси­ мально высокой чувствительностью, чтобы обнаружить даже опытного нару­ шителя. В то же время эта система должна обеспечивать по возможности ииз-

49

кую вероятность ложных срабатываний. Причины ложных тревог могут быть различными. Система может, например, среагировать при появлении в зоне ох­ раны птиц или мелких животных. Сигнал тревоги может появиться при силь­ ном ветре, граде или дожде. Кроме того, ложная тревога может возникнуть изза «технологических» причин: неграмотный монтаж датчиков, неправильная настройка электронных блоков или просто неудовлетворительное инженерное состояние самой охранной системы,

В качестве периметровых датчиков в настоящее время в основном ис­ пользуются микроволновые (СВЧ) датчики я активные инфракрасные датчики. Однако, их применение на судах крайне ограничено, что связано с криволиней­ ными обводами судна, разным уровнем периметра и прочими причинами

Принцип работы и условия эксплуатации микроволновых датчиков рас­ смотрены ранее в разделе 2.3.2. Для охраны периметров обычно используют двухпозиционные СВЧ датчики и активные ПК-датчики с раздельными блока­ ми передатчика и приемника (двухпозиционные).

2.3.5.1 Активные ИК - датчики контроля периметра

Лучевые инфракрасные системы, их часто называют также линейными активными огггоэлекгронными извещателями, или активными ИК - датчиками, состоят из передатчика и приемника, располагаемых в зоне прямой взаимной видимости (рис.2.23). Такой датчик формирует сигнал тревоги при прерывании луча, попадающего на фотоприемный блок. Отличительная особенность актив­ ных лучевых систем-—- возможность создания очень узкой зоны обнаружения, определяемой размером используемых в оптических блоках линз, и позволяют получать дальность действия до. 300 метров. Работают датчики в ближнем ИК диапазоне от 0,88 до 0,94 мкм. Принцип обнаружения активных датчиков осно­ ван на перекрытии нарушителем ИК - луча, направленного от передатчика к приемнику на время больше заданного, а в многолучевых и при перекрытии одновременно двух или более лучей. В ИК - барьерах обеспечивается автома­ тическая синхронизация передатчика и приемника между собой, что создает устойчивую работу барьера в случае попытки саботажа системы.

Основная проблема активных ИК - датчиков — ложные срабатывания при неблагоприятных атмосферных условиях (дождь, снегопад, туман), умень­ шающих прозрачность среды. Надежность в таких случаях обеспечивают за счет многократного превышения энергии луча над минимальным пороговым чначением, необходимым для срабатывания датчика.

3.контроль посадки людей на судно и контроль доставки их имуществу,

4.наблюдение за участкзмя ограниченного доступа для исключения д^

5.наблюдение за палубой и районом вокруг судна;

6.надзор над грузовыми операциями и операциями с судовыми запасам^,

7.обеспечение того, чтобы находились под рукой средства связи в ц»

охраны.

При уровне охраны 2 должны быть приняты дополнительные к каждц^ обозначенных в пунктах уровня охраны 1, предусмотренные планом °xp^/t^ судна, принимая во внимание руководство, представленное в части В Д а н ^ Ц Кодекса.

П р и уровне охраны 3 должны быть приняты дальнейшие, особые Ме^ предусмотренные планом охраны судна для каждой из обозначенных в пупц^Ч уровня охраны 1, принимая во внимание руководство, представленное в ч а с ^ \ В данного Кодекса.

Согласно разделу 9 Кодекса ОСПС каждое судно должно иметь на 6ojw одобренный Администрацией план охраны судна. План должен содержать ^ ложения, касающиеся трех уровней охраны.

План охраны судна должен содержать положения, касающиеся т р . уровней охраны, как они определены в дайной части Кодекса, и должен O T J O жать, по меньшей мере, следующее:

I. меры по предотвращению того, чтобы на судне не оказались лредиазц^ ченные для применения против людей, судов или портов оружие, о п ^ ные вещества и устройства, на перевозку которых нет полномочий;

2.определение участков ограниченного доступа и мер по предотвращение несанкционированного доступа к ним;

3.меры по предотвращению несанкционированного доступа на судно;

4.процедуры ответных действий при угрозе происшествия или нарушен^ охраны, включая положения по поддержанию критически важных опер^ ций на судне или во взаимодействии судно/порт;

5.процедуры выполнения любых инструкций по охране, которые могут oj„ давать Договаривающиеся правительства при уровне охраны 3;

6.порядок эвакуации в случаях угрозы или при нарушении охраны;

7.обязанности персонала судна, имеющего ответственность в области о*, раны, а также другого персонала судна по вопросам охраны;

8.процедуры аудиторской проверки деятельности по охране:

9.процедуры проведения процесса обучения, тренировок и учений по пла­ ну;

10.процедуры взаимодействия с охраной портового средства;

1(.процедуры периодического пересмотра плана и приведения его на уро­ вень современности;

12.процедуры сообщений о происшествиях, связанных с охраной; 13.сведения о лице командного состава, ответственном за охрану судна;

] 4.с ведения о должностном лице компании по охране, включая его контакт­ ный адрес, который доступен круглосуточно;

15.процедуры проведения проверки, испытаний, калибровки и технического

\обслуживания всего судового оборудования охраны, если оно имеется;

16. частота проведения испытаний или калибровки любого судового обору­ дования охраны, если оно имеется;

17.указание мест размещения точек запуска судовой системы оповещения; <i 18. процедуры, инструкции и руководство по использованию судовой систе­

мы оповещения, включая испытания, включение, выключение и возврат в исходное положение, и по ограничению ложных сигналов тревоги.

План можно хранить в электронном виде. В таком случае, он должен быть

^защищен процедурами, нацеленными на предотвращение несанкционированно­ го стирания информации, ее уничтожения или внесения изменений. План дол­ жен быть защищен от несанкционированного доступа или разглашения.

На судне должны храниться, по крайней мере, в течение минимального пе­ риода, установленного Администрацией, записи о следующей деятельности, упомянутой в плане охраны судна, учитывая положения правила XI-2/9.2.3:

1.обучение, учения и тренировки;

2.угрозы нарушения охраны и происшествия, связанные с охраной; •3. нарушения охраны;

4.изменения уровня охраны;

5.сообщения, имеющие отношение непосредственно к охране судна, такие как о конкретной угрозе судну или портовым средствам, на которых суд­

но находится или находилось; .

6.внутренние аудиторские проверки и пересмотр деятельности по охране;

7.периодический пересмотр оценки охраны судна;

8.периодический пересмотр плана охраны судна;

9.задействование каких-либо поправок к плану;

Ю.техническое обслуживание, калибровка и проверки охранного оборудо­ вания, если оно имеется, включая проверки судовой системы оповеще­ ния.

Записи можно хранить в электронном вице. В таком случае, они должны быть защищены процедурами, нацеленными на предотвращение несанкциони­ рованного стирания информации, ее искажения или внесения изменений. Запи­ си должны быть защищены от несанкционированного доступа или разглаше­ ния.

Согласно требованиям раздела 12 части А Кодекса ОСПС (ISPS) офицер по охране (Ship Security officer) должен быть назначен на каждом судне. Его обя­ занности и ответственность должны включать в себя:

I • проведение регулярных проверок охраны судна с целью обеспечения вы­ полнения соответствующих мер по охране;

2.помощь и руководство в выполнении плана охраны судна, включая лю­ бые поправки к плану;

3. координация аспектов охраны при обработке груза и судовых запасов с другими членами экипажа судна и соответствующими должностными лицами портовых средств, ответственных за охрану;

4.выдвижение предложений о внесении изменения в план охраны судна;

5.доклад должностному лицу компании, ответственному за охрану, о лю­ бых недостатках и несоответствиях, выявленных в ходе внутренних ауди­ торских проверок, периодических пересмотров, проверок охраны и про­ верок выполнения требований, и проведение действий по устранению не­ достатков;

6.повышение степени осознания важности вопросов обеспечения охраны и повышения бдительности на судне;

7.обеспечение предоставления адекватного обучения членов экипажа суд­ на, при необходимости;

8- доклады обо всех происшествиях, связанных с охраной; "- координация вопросов, связанных с выполнением плана охраны судна, с

должностным лицом компании, ответственным за охрану, и- с соответст­ вующим должностным лицом портового средства, ответственным за ох­ рану;

10.обеспечение того; чтобыохранное оборудование, если оно имеется, над­ лежащим образом эксплуатировалось, проверялось, калибровалось, и об­ служивалось. - •

Росс тоннажа морских судов и объемов перевозок, крупные катастрофы с пассажирскими судами в 80-е годы прошлого века («Адмирал Нахимов», «Эс­ тония», «Михаил Лермонтов» и т.д.) заставили обратить пристальное внимание на обеспечение безопасности мореплавания и на детальный анализ нештатных ситуаций на кораблях. Назрела необходимость использования на флоте лрибо- • ров («Регистраторы данных рейса» - РДР), аналогичных самолётным «чёрным ящикам», так как фиксация обстоятельств рейса в судовых (вахтенных) журна­ лах не гарантировала их полноту и достоверность.

На состоявшейся в конце 2004 года 79-й сессии Комитета по безопасности мореплавания (КБМ) были введены поправки к Правилу 29 Главы V (V/20) Конвенции СОЛАС - 74 «Регистраторы данных рейса». Согласно этим поправ­ кам грузовые суда, находящиеся в эксплуатации, должны быть оснащены уп­ рощёнными регистраторами данных о рейсе УРДР (S-VDR), которые должны обеспечить фиксирование регламентированных параметров данных рейса в те­ чение определенного времени. Поправки вступили в силу с 1 июля 2006 года. Для выполнения этого требования определены разные сроки в зависимости от валовой вместимости судов, однако эта работа должна быть полностью завер­ шена до 1 июля 2010 года (табл. I. I).

Требования к У-РДР разрабатывались с учётом необходимости минимиза­ ции их стоимости, принимая во внимание трудности, связанные с их установ­ кой на существующие суда.

Использование регистраторов данных рейса позволяет проводить после­ дующий анализ причин крушения судна или возникшей аварийной ситуации, а значить повысить уровень безопасности мореплавания.

Принятие указанных нормативных документов привело к появлению и со­ вершенствованию на судах электронных средств и систем охраны судна, изуче­ ние которых и является целью данной дисциплины.

1.2 Принципы построения охранных систем

Основными тенденциями развития современных систем безопасности яв­ ляются процессы автоматизации, интеграции и информатизации на основе ис­ кусственного интеллекта. Наиболее полно эти тенденции проявляются в разви­ тии современных датчиков тревожной сигнализации для систем безопасно сти.

Обеспечение безопасности и жизнедеятельности включает в себя широкую сферу деятельности, направленную на защиту от различного вида угроз, источ­ ником которых (и объектом защиты) могут выступать три основные части: че­ ловек, природа и техногенная среда (все, что создано человеком). Например, в общем случае для обеспечения безопасности и жизнедеятельности судна (объ­ ектом защиты является судно) источником угрозы могут выступать: человек (пираты, нелегальные беженцы), огонь и/или дым (пожар), вода (неконтроли­ руемое посгупление воды в трюмы судна), шторм (влияние природы) и т.п.

Современная концепция построения охранных систем предусматривает последовательное выполнение следующих задач:

•как можно раньше обнаружить факт несанкционированного доступа к объекту;

•транслировать сообщение об этом на центральный пульт охраны;

•провести верификацию (подтверждение истинности) тревожной ситуа­ ции;

•выдать команду тревожной группе для принятия адекватных мер по пре­ дотвращению ущерба;

10

• зарегистрировать факт возникновения любой аномальной ситуации,- также все действия оператора и персонала охраны для последующе анализа.

Сравнительный анализ поэтапного выполнения данной концепции челоя ком и с помощью электронных средств приведен на рис. 1.1.

Исходя из этих задач, система охранной сигнализации должна включать i себя следующие основные составляющие:

• средства обнаружения (датчики), образующие несколько рубежей охр*| ны;

• средства коммуникации, обеспечивающие трансляцию сигнала от любоп» датчика (с указанием его адреса) на центральном пульте;

• центральный пульт приема, обработки и регистрации сигнала, который проводит верификацию тревожной ситуации и выдает при необходимо' сти сигналы на систему оповещения и исполнительные механизмы вклю­ чения защитных систем;

• средства оповещения, которые обеспечивают оповещение членов экипа* жа о возникновении тревожной ситуации;

• исполнительные механизмы защитных устройств, которые включают не­ обходимые защитные устройства;

• регистратор данных рейса, который сохраняет в специальном затишен»! ном от внешних воздействий записывающем устройстве данные, необхо димые для последующего анализа возникновения тревожной ситуация

п

действий автоматических систем и членов экипажа при ликвидации воз­ никшей угрозы судну.

Средства верификации тревожной ситуации, в качестве которых исполь­ зуются и другие электронные системы, например системы замкнутого телеви­ дения, могут рассматриваться как отдельная система, но в последнее время они объединяются с охранным оборудованием в единый комплекс - интегрирован­ ную систему безопасности.

При организации системы физической зашиты объекта используется клас­ сический принцип последовательных рубежей, при нарушении которых объ­ ект проникновения будет своевременно обнаружен, и дальнейшему его пере­ движению будут препятствовать надежные преграды. Такие рубежи (зоны безопасности) должны располагаться последовательно, например, в случае ох­ раны судна: от причала, к которому пришвартовало судно до главного охра­ няемого объекта. Оптимальное расположение зон безопасности и размещение в них эффективных технических средств защиты и составляют основу концепции физической защиты любого объекта (судна).

Как правило, при организации системыфизической защиты объектов наи­ более часто используется трехрубежная схема физической защиты (рис.1.2).

Третий рубеж зашиты (доступ к локальному месту)

Рис.1.2 Обобщенная схема трехрубежной защиты судна, стоящего у причала

Основным звеном системы физической защиты объекта каждого рубежа янлнезся подсистема обнаружения, состоящая из датчиков (извещателей), средств передачи извещений, приемно-контрольных приборов и пультов цен­ трализованного управления (рис. 1.3).

Назначение подсистемы обнаружения заключается в обнаружении с помо­ щью датчиков несанкционированного проникновения объекта или техногенно­ го/природного воздействия. На разных рубежах защиты судна используются Датчики контроля пространства, датчики контроля помещения, датчики при­ ближения, противопожарные датчики и видеокамеры.

Назначение средств передачи и приемно-контрольных приборов - преоб­ разование сигналов от датчиков охранной сигнализации в звуковые или свето-