2.Радиолучевые системы охраны периметров.

Одним из наиболее распространенных принципов обнаружения, используемых для создания двухпозиционных периметральных средств обнаружения (СО), является принцип регистрации приемной антенной изменений параметров электромагнитного поля специальной конфигурации, излучаемого передающей антенной

Радиолучевые системы содержат передатчики и приемники с узконаправленными антеннами. Используемый диапазон частот обычно лежит в пределах от 10 до 40 ГГц. Сечение радиолуча в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях показано на Рис. 2.

Рис. 2. Радиолучевая система

Рабочей зоной радиолучевых систем считают зону на участке ВС. На участке АВ луч слишком узкий, и его можно обойти. На участке СD площадь поперечного сечения луча слишком велика по сравнению с площадью потенциального нарушителя, и обнаруживающая способность системы оказывается пониженной. В то же время, наличие луча на достаточно протяженном участке CD за пределами рабочей зоны накладывает серьезные ограничения на минимальные размеры зоны отчуждения. При использовании одиночных совмещенных приемопередатчиков типа радиолокаторов зона отчуждения должна превышать размеры участка CD. При разнесении приемника 2 и передатчика 1 по разные концы охраняемой зоны (Рис. 3 а) требования к зоне отчуждения снижаются, но все же остаются из-за наличия мертвых зон вблизи передатчика и приемника (Рис. 3 б).

Рис. 3. Радиолучевая система с разнесенными приемником и передатчиком: а) форма диаграмм направленности приемной и передающей антенн в горизонтальной плоскости; б) мертвые зоны, связанные с диаграммой направленности антенн в вертикальной плоскости; в) мертвые зоны, связанные с неровностями почвы и наличием посторонних предметов

Фактически рабочая зона заключена между точками В и B1, а участки АВ и B1A1 выходят за пределы охраняемой зоны. Они могут быть отнесены к зонам отчуждения. Мертвые зоны образуются и от затенения радиолуча складками местности и посторонними предметами, расположенными на линии охраны (Рис. 3 в).

Принцип действия таких систем основан на анализе изменений амплитуды и фазы принимаемого сигнала, возникающих при появлении в зоне постороннего предмета. Системы применимы там, где обеспечивается прямая видимость между приемником и передатчиком, т.е. профиль поверхности должен быть достаточно ровным и в зоне охраны должны отсутствовать кусты, крупные деревья и т.п.

Применяют радиолучевые системы как при установке вдоль оград, так и для охраны неограждённых участков периметров. Эти системы обычно рассчитаны на обнаружение нарушителя, который преодолевает рубеж охраны в полный рост или согнувшись.

Общим недостатком радиолучевых систем является наличие “мертвых” зон — чувствительность системы понижена вблизи приемника и передатчика, поэтому приемники и передатчики соседних зон должны устанавливаться с перекрытием в несколько метров. Кроме того, радиолучевые системы недостаточно чувствительны непосредственно над поверхностью земли (30 — 40 см), что может позволить нарушителю преодолеть рубеж охраны ползком.

Относительно широкая зона чувствительности системы обуславливает ограниченность ее применения на объектах, где возможно случайное попадание в зону обнаружения людей, транспорта и т.п. В таких ситуациях для предотвращения ложных срабатываний рекомендуется с помощью дополнительной ограды оборудовать предзонник.

Блоки радиолучевых систем устанавливают либо на грунте (с помощью специальных стоек), либо на ограде или стене здания. При установке системы на грунте требуется подготовить охраняемую зону — спланировать территорию, удалить кустарники, деревья и посторонние предметы. При эксплуатации необходимо периодически выкашивать траву и убирать снег. При значительной высоте снежного покрова (более 0,5 м) необходимо изменить высоту крепления блоков на стойках и провести их дополнительную юстировку.

Радиолучевые системы чаще всего используют для контроля протяженных прямолинейных участков, когда имеется достаточно свободного пространства для вынесения приемников и передатчиков за пределы охраняемых зон. Радиолучевые средства обнаружения, как правило, применяются одновременно с другими средствами, которые позволяют закрыть присущие радиолучевым системам мертвые зоны.

Рассмотрим несколько радиолучевых периметральных систем

Система “Гефест”, предназначена для охраны огражденных и неогражденных рубежей длиной от 10 до 200 метров. Она позволяет обнаруживать человека передвигающегося в полный рост или согнувшись. Зона чувствительности имеет высоту 2,5 м и ширину 5 м. Приемник системы анализирует изменения амплитуды сигнала и при превышении заданного порога включает реле тревоги. В системе применен оригинальный алгоритм обработки обнаружения с раздельной регулировкой чувствительности для ближних и среднего участков зоны чувствительности. Система не срабатывает при появлении в зоне мелких животных или птиц; она устойчива к воздействиям снега, дождя и ветра.

В комплект поставки входят передатчик, приемник, блок питания, монтажный комплект и соединительные кабели. Приемник и передатчик помещены в корпуса из ударопрочного полистирола с габаритами 260 х 210 х 60 мм. Диапазон рабочих температур — от -40 до +50 градусов Цельсия, напряжение питания — 12 В, потребляемая мощность 1 Вт. Обеспечена возможность дистанционного контроля работоспособности системы.

Аналогичная по назначению система “Грот” позволяет защищать участки периметра длиной до 300 м при ширине зоны обнаружения 6 м. Усовершенствованная конструкция блоков приемника и передатчика позволила повысить однородность электромагнитного поля и практически исключить области малой чувствительности на краях зоны. Система сохраняет работоспособность и не требует дополнительной настройки при высоте снежного покрова до 70 см.

Для зон длиной до 500 м можно использовать радиолучевое охранное устройство “Барьер”, по конструктивным данным аналогичное системе “Гефест”.

Периметральная радиолучевая система РЛД-94 (фото 1) выпускается в трех модификациях: для участков длиной 30, 100 и 300 м. Модификации на 100 и 300 м представляют собой базовый комплект (на 30 м), оснащенный дополнительными отражателями. В приборе используется импульсный синхронный режим работы, что позволяет снизить энергопотребление и повысить помехоустойчивость к воздействию электромагнитных помех. Система РЛД-94 широко используется в охранных комплексах АЭС, крупных предприятий, таможенных терминалов и др.

Фото 1. Периметральная радиолучевая система РДЛ-94.

Из зарубежных радиолучевых систем, представленных на российском рынке, можно отметить “Модель 16001” фирмы Senstar-Stellar (США). Система позволяет защищать зоны длиной до 240 м и предназначена для установки на земле, на торце ограды или на стене здания. Отличительная особенность передатчика — возможность регулировки угловой ширины диаграммы излучения в пределах от 11^О до 24^О и таким образом оптимизировать поперечное сечение чувствительной зоны.

Сравнительные характеристики отечественных радиолучевых средств обнаружения

№ п/п	Наименование характеристики	Барьер-300	Радий-2	РЛД-94 УМ300-18С	Пион-ТМ	Абрис
1	Протяженность зоны обнаружения, м	300	200	300	250	300
1	Ширина зоны обнаружения в середине, м1	6,0	2,5	5,0	3,5	1,2
2	Частота излучения, ГГц	9,5+0,2	9,5+0,2	18,0	8,0	61,25
3	Период наработки на отказ, ч	30 000	30 000	30 000	1 000	15 000
4	Рекомендуемая высота установки, м	0,6...1,1	0,6	0,6	1,5...1,8	0,5...0,8
5	Протяженность "мертвой " зоны, м2	6,0	6,0	10,0	16,0	0...5,0

Широкий спектр радиолучевых охранных приборов выпускает итальянская компания CIAS. Приборы серии Ermusa отличаются компактностью и предназначены для использования как в помещениях, так и на улице для барьеров протяженностью 40 — 80 м. На фото 2 показаны блоки радиолучевой системы ERMO 482 фирмы CIAS. Приборы выпускаются в нескольких модификациях — для рубежей протяженнностью 50, 80, 120 и 200 м. Используемые в блоках параболические антенны обеспечивают малую расходимость луча, что позволяет использовать эту систему даже в условиях интенсивного городского движения. Частота излучения передатчика — 10,58 ГГц, питание — от аккумуляторной батареи или сетевого адаптера. Диаметр блока — 310 мм, глубина — 270 мм, масса — 3кг. Блоки монтируются на сборных металлических штангах, позволяющих устанавливать излучатель и приемник на высоте до 1 метра. Со штангой конструктивно объединена коробка для блока питания и аккумулятора. Диапазон рабочих температур -25^О до +55^О С.

Фото 2. Система ERMO 482.

Все перечисленные системы обеспечивают только одну зону охраны и применяются на прямолинейных участках периметра. На участках с непрямолинейной границей или при сложном рельефе местности нужно использовать многозонную систему, состоящую из нескольких комплектов аппаратуры. Для небольших объектов были разработаны многозонные радиолучевые системы, имеющие один общий блок обработки сигналов.

В комплект системы “Протва” входит пять приемо-передающих пар и блок анализатора сигналов. Каждая приемо-передающая пара позволяет защитить участок длиной до 100 м. Весь комплект хорошо подходит для охраны, например, небольшого склада — 4 зоны периметра и 1 зона охраны ворот. Имеются режимы дистанционного контроля и ручного отключения любого канала. Система питается от сети переменного тока (220 В или 36 В) или от источника постоянного тока 24 В. Рабочая температура от -50^О до +50^О С; влажность — до 98% (при температуре +35^О С).

Все перечисленные выше радиоволновые детекторы являются “двухпозиционными” устройствами — в комплект входят передатчик и приемник. Более простыми и дешевыми являются “однопозиционные” устройства, представлющие по сути дела маломощные радары. Они могут применяться для защиты участков протяженностью до 20 м — ворота и окна складов, зоны въезда транспорта и т.п. Особенность однопозиционных систем по сравнению с двухпозиционными — менее четкая граница чувствительной зоны, “размытость” ее краев.

Однопозиционные системы “Агат-3П” и “Агат-СП3” предназначены для применения в помещениях (рабочая температура от -5^О до +50^О С). Электронный блок имеет размеры 260 х 210 х 60 мм; напряжение питания 12 В, потребляемая мощность 0,5 Вт. Дальность обнаружения — 16 и 20 м соответственно, поперечные размеры чувствительной зоны — 5 х 5 м. Однопозиционный прибор “Агат-СП3У” можно использовать и на улице (рабочая температура от -40^О до +50^О С). Прибор отличается компактностью (размер блока 110 х 80 х 45 мм) и малым энергопотреблением (менее 0,1 Вт при напряжении 12...30 В). Размер чувствительной зоны — 20 х 5 х 5 м. Во всех приборах серии “Агат” обеспечены регулировка чувствительности и адаптивный порог срабатывания.

К современным радиолучевым извещателям относятся: двухпозиционные «Тантал-200» и «Тантал-600»; однопозиционные «Анчар-40».

Просмотр:

- диафильма « Варианты применения радиолучевых извещателей «Тантал -200», «Тантал- 600», «Анчар-40»;

- видеоролики «Тантал», «Анчар» радиолучевые системы»;

- диафильм «Т Т Х Анчар-40 Тантал-200».

Заключение .

Итог занятию, задание на самоподготовку.

Кафедра ОАБ доцент Вербицкий Ю.А.