СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ, ПРЕОДОЛЕВАЮЩЕГО СЕТЧАТОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ОБЪЕКТА
METHOD FOR DETECTING INTRUDER OVERCOMING MESH FENCE FACILITIES

Изобретение относится к области охранной сигнализации и может быть использовано для обнаружения нарушителя, вторгающегося на территорию охраняемого объекта с преодолением ограждения, выполненного из стальной сетки, путем его разрушения различными методами: перекусом, перепиливанием и перерубанием.
Общеизвестен способ обнаружения нарушителя, преодолевающего сетчатое ограждение объекта, заключающийся в применении закрепляемого на заграждении протяженного отрезка виброчувствительного кабеля, в преобразовании механических колебаний заграждения в электрический сигнал, в выделении полезного сигнала в спектре характерных механических частот воздействия нарушителя на заграждение, в сравнении амплитудных составляющих выделенного полезного сигнала с заданным пороговым уровнем и в формировании сигнала тревоги по превышению порогового уровня амплитудой полезного сигнала.
Наиболее часто для преобразовании механических колебаний заграждения в электрический сигнал используются виброчувствительные кабели на основе трибоэлектрического эффекта из-за простоты и низкой цены кабеля.
Общий существенный недостаток общеизвестных способов состоит в невозможности локализации места нарушения в пределах участка, оборудованного одним чувствительным элементом. Другим недостатком общеизвестных способов, как следствие предыдущего, является низкая помехоустойчивость к воздействию внешних помеховых факторов, например к ветровым воздействиям и акустическим шумам, поскольку очевидно, что воздействие нарушителя строго локализовано по месту, а помехи такого рода распределены по всему участку охраны и действующее значение сигнала помехи определяется суммарным воздействием по всей длине кабеля.
Известен способ обнаружения нарушителя, реализованный в устройстве по патенту US №5446446, МПК G08B 13/16, 1995 г., устраняющий недостаток предыдущего способа, для чего используется виброчувствительный кабель специальной конструкции, жестко закрепленный на ограждении. Кабель содержит внутренний проводник, внешний проводник и диэлектрик между внутренним проводником и внешним проводником. Чувствительные провода "плавают" в "шпоночных канавках", сделанных в сердечнике из полиэтилена во время изготовления кабеля. Механические колебания ограждения, а следовательно, чувствительного кабеля при воздействии нарушителя вызывают перемещения чувствительных проводников кабеля, эти перемещения регистрируются и локализуются с помощью методов радиочастотной импульсной рефлектометрии.
Существенный недостаток известного способа, ограничивающий его применение, состоит в высокой стоимости специального чувствительного кабеля, обусловленной сложностью его конструкции.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ обнаружения нарушителя, описанный в патенте RU №2473970, МПК G08B, 2012 г. Способ охраны периметра объекта. Описанный способ принят за прототип изобретения. Этот способ заключается в том, что предлагается для обнаружения нарушителя использовать точечные чувствительные элементы, в частном случае - тензорезисторные, устанавливаемые на каждую секцию ограждения. Электрический сигнал, сформированный чувствительными элементами, контролируется и обрабатывается по определенному алгоритму контроллером обработки сигналов. Контроллер адресно связан с центральным блоком, что дает возможность с точностью до протяженности одной секции определить место воздействия нарушителя на заграждение.
Техническая реализация описанного способа обнаружения невозможна при использовании существующих (ранее установленных) ограждений, поскольку требуется использование опор и полотен специальной конструкции, что ограничивает его применение и, кроме этого, имеет следующие недостатки:
1. Способ не позволяет увеличивать протяженность зон чувствительности, что обусловлено необходимостью установки чувствительных элементов и контроллеров на каждой секции, поэтому реализация способа предполагает высокие затраты на оборудования даже при отсутствии необходимости локализации воздействия на ограждение до протяженности одной секции.
2. Предложенный способ не содержит существенных признаков, позволяющих надежно локализовать место воздействия с учетом передачи вибрации полотен ограждения с одной секции через устройства крепления опоры на соседнюю.
3. Предложенный способ не содержит существенных признаков, позволяющих надежно идентифицировать воздействие помех техногенного и природного характера (гром, салюты, взрывные работы, движение или работа тяжелых механизмов и т.д.), распределенное на несколько зон чувствительности, и исключить при этом формирование сигнала тревоги.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков.
Поставленная задача решена следующим образом.
Точечный датчик вибрации извещателя устанавливают на участке ограждения, определяющем зону чувствительности и состоящем из одной или нескольких секций - сетчатых панелей. Регистрируют сигнал, формируемый датчиком вибрации при преодолении нарушителем ограждения способом разрушения полотна или перелаза. При помощи процессора датчика вибрации выделяют сигналы, свойственные нарушителю, определяют их текущие значения и в дискретном виде передают в центральный блок. Процессор центрального блока сравнивает полученные значения с предварительно заданной величиной, в случае превышения полученного значения заданной пороговой величины измеряют время воздействия. Измеренное значение сравнивают с заданным изначально пороговым значением времени и, если измеренное значение превышает или равно заданному, выдают сигнал тревоги. Если измеренное значение не превышает заданного порогового значения, определяют характер изменения сигнала и сравнивают характер изменения сигнала с типовой функцией изменения сигнала при единичном воздействии. Единичное воздействие в данном случае является результатом единичного удара, перекусывания, перерубания прутка сетки. При соответствии характера изменения сигнала типовой функции производят счет количества единичных воздействий в течение заданного интервала времени. При равенстве количества единичных воздействий пороговому значению числа воздействий выдают сигнал тревоги.
Увеличение зоны чувствительности достигается путем соединения в пределах зоны чувствительности соседних сетчатых панелей между собой вне стоек при помощи проводящих вибрацию перемычек.
Локализация места воздействия достигается путем разделения на границе зоны чувствительности соседних сетчатых панелей между собой при помощи изолирующих вибрацию элементов.
Для идентификации воздействия помех техногенного и природного характера, распределенного на несколько зон чувствительности, и исключения при этом формирования сигнала тревоги определяют временной интервал воздействий и порядок изменения сигналов, сравнивают полученные интервалы и порядок изменения сигналов для всех зон чувствительности и в случае их совпадения блокируют сигнал тревоги.
Сущность изобретения поясняются фигуры 1-3.
На фигуре 1 изображен пример сформированной зоны чувствительности, состоящей из трех секций ограждения и шести полотен сетки ССЦП с размещенными датчиком вибрации, проводящими и изолирующими вибрацию перемычками.
На фигуре 2 изображен возможный вариант исполнения проводящей вибрацию перемычки.
На фигуре 3 изображен возможный вариант исполнения изолирующего вибрацию демпфирующего элемента.
На фигуре 4 изображен способ крепления датчика вибрации на проводящей вибрацию перемычке для формирования зоны чувствительности из двух соседних секций ограждения.
Способ осуществляется следующим образом.
В качестве материала полотен секций используется сетка сварная с цинковым покрытием (ССЦП), опоры ограждения представляют собой металлические трубы любого сечения. Внешний вид участка ограждения показан на фигуре 1. Для объединения полотен в единую зону чувствительности используются любые штатные для данного типа ограждения крепежные приспособления, при этом полотна дополнительно соединяются между собой вне стоек при помощи проводящих вибрацию перемычек. В простейшем случае в качестве такой перемычки может использоваться П-образная скоба из металлической проволоки, крепящаяся на два соседних полотна на некотором удалении от линии фиксирующего крепления (опоры).
Для объединения полотен двух секций используется перемычка, крепящаяся на ограждение так, как показано на фигуре 2. Для разделения полотен двух зон чувствительности на опору ограждения на границе зоны чувствительности дополнительно устанавливается массивный демпфирующий элемент. Пример такого элемента, представляющего собой металлический швеллер (в частном случае - 24У ГОСТ 8240-97), показан на фигуре 3. Датчик вибрации устанавливается посередине центрального полотна зоны чувствительности как показано на фигуре 1. В случае объединения в одну зону чувствительности четного числа секций ограждения, например двух, датчик вибрации может устанавливаться непосредственно на проводящую вибрацию перемычку, как показано на фигуре 4. Датчики вибрации всех зон чувствительности посредством проводной линии подключаются к центральному блоку. Датчик вибрации при преодолении нарушителем ограждения способом разрушения полотна или перелаза регистрирует сигнал, соответствующий по частотным характеристикам заданному диапазону.
Экспериментально установлено, что диапазон частот, существенный для определения характера воздействия на ограждение из ССЦП, составляет 10…1000 Гц. Текущие значения сигнала в дискретном виде передают в центральный блок. Процессор центрального блока сравнивает полученные значения с предварительно заданной величиной, в случае превышения полученного значения заданной пороговой величины измеряют время воздействия. При разрушении полотна ограждения путем перепиливания или другим способом, предусматривающим непрерывное воздействие длительностью более заданного порогового значения. Измеренное значение сравнивают с заданным изначально пороговым значением времени и, если измеренное значение превышает или равно заданному, выдают сигнал тревоги. Если измеренное значение не превышает заданного порогового значения, определяют характер изменения сигнала и сравнивают характер изменения сигнала с типовой функцией изменения сигнала при единичном воздействии. Единичное воздействие в данном случае является результатом единичного удара, перекусывания, перерубания прутка сетки. При соответствии характера изменения сигнала типовой функции производят счет количества единичных воздействий в течение заданного интервала времени. При равенстве количества единичных воздействий пороговому значению числа воздействий выдают сигнал тревоги.
Увеличение зоны чувствительности достигается путем соединения в пределах зоны чувствительности соседних сетчатых панелей между собой вне стоек при помощи проводящих вибрацию перемычек.
Таким образом, способ заключается в том, что точечные датчики вибрации извещателя устанавливают на участке ограждения, состоящем из сетчатых панелей и определяющем зону чувствительности, регистрируют сигнал, возникающий при преодолении нарушителем ограждения способом разрушения полотна или перелаза, выделяют сигналы, свойственные нарушителю, определяют их значения и в виде цифрового кода передают в блок обработки; сравнивают полученные значения с предварительно заданной величиной, в случае превышения полученного значения заданной величины при непрерывном длительном воздействии определяют время воздействия, сравнивают полученный интервал с заданным изначально первым временным интервалом и при их соответствии выдают сигнал тревоги; при единичном кратковременном воздействии определяют характер изменения сигнала, сравнивают характер изменения сигнала с типовой функцией изменения сигнала и при их соответствии производят счет количества единичных воздействий в течение второго заданного интервала, при равенстве количества единичных воздействий пороговому значению выдают сигнал тревоги, отличающийся тем, что зоны чувствительности произвольного размера формируют путем соединения в пределах зоны чувствительности соседних сетчатых панелей между собой вне стоек при помощи проводящих вибрацию перемычек и путем разделения на границе зоны чувствительности соседних сетчатых панелей между собой при помощи изолирующих вибрацию демпфирующих элементов.
При этом в случае воздействия помехи, распределенном на несколько независимых зон чувствительности (участков ограждения), определяют временной интервал воздействий и порядок изменения сигналов, сравнивают полученные интервалы и порядок изменения сигналов и в случае их совпадения блокируют сигнал тревоги.