СИСТЕМА РАСПОЗНАВАНИЯ СОСТОЯНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к техническим способам обеспечения охраны общественного порядка, взрывобезопасности и безопасности объектов жизнеобеспечения, а также промышленной и технологической безопасности на производстве, и может быть использовано в следственной, судебно-экспертной, криминалистической, судебной практике, при проведении оперативно-розыскных мероприятий и обеспечении технологической и индивидуальной безопасности в местах массового скопления людей и при контроле промышленной безопасности на потенциально-опасных производствах.
Известна система тревожной сигнализации и локального позиционирования транспортного средства, содержащая установленный на борту охраняемого транспортного средства возимый комплекс, в состав которого входят микроконтроллер, охранные извещатели, соединенные со входами микроконтроллера, исполнительные устройства, выполненные с возможностью блокирования движения транспортного средства и подключенные к управляющим выходам микроконтроллера, и возимый передатчик hopping-сигнала с генератором опорной частоты и возимой передающей антенной, подключенный к сигнальному выходу микроконтроллера, а также находящийся у пользователя носимый комплекс, в состав которого входят носимая антенна, носимый приемник hopping-сигнала и персональный навигатор, подключенный первым входом к первому выходу носимого приемника hopping-сигнала и выполненный с последовательно соединенными вычислителем азимута и блоком индикации, второй вход которого является первым входом персонального навигатора - патент РФ №2309064, В60R 25/10, 2007 г.
К недостаткам системы относятся отсутствие возможности непрерывного мониторинга опасных веществ, а так же - необходимость приобретения и установки дополнительного навигационного и управляющего оборудования (дороговизна оборудования), отсутствие сигналов автоматического обеспечения требуемого уровня безопасности охраняемого объекта.
Прототипом полезной модели является система обеспечения безопасности и способ проверки предметов на наличие опасных веществ - патент на изобретение РФ №2236041, G08В 21/00, 2004 г.
Варианты изобретения - прототипа относятся к терминальной системе обеспечения безопасности, системе поддержки в этой терминальной системе обеспечения безопасности и к способу проверки предметов на наличие опасных веществ в посылках или в багаже пассажиров или в доставляемых грузах, либо в подозрительных предметах с целью защиты людей, сооружений и окружающей среды от их возможного воздействия. При этом под «опасными веществами» понимаются взрывчатые вещества (ВВ), отравляющие газы и воспламеняющиеся вещества.
В общем случае терминальная система для обеспечения безопасности содержит устройство для отбора проб, которое берет на пробу окружающий проверяемый предмет - воздух вместе со всеми содержащимися в нем газами, масс-спектрометр, предназначенный для анализа массы газа, взятого на проверку устройством для отбора проб, устройство связи, которое передает и принимает информацию по линии связи, дисплей, предназначенный для отображения информации, и устройство управления всеми перечисленными выше устройствами, при этом, с помощью устройства управления осуществляется передача устройством связи данных масс-спектрометрического анализа пробы, полученных с помощью масс-спектрометра, в линию связи, прием устройством связи поступающей в него по линии связи информации по определению опасного вещества, полученной на основании данных масс-спектрометрического анализа, и последующее воспроизведение этой информации на дисплее.
Способ обнаружения опасных веществ при работе данной системы состоит в том, что пользователь приобретает или арендует масс-спектрометр, который предназначен для масс-спектрометрического анализа пробы на содержание в ней определенных элементов, а сервисная компания принимает по линии связи данные масс-спектрографического анализа, полученные с помощью масс-спектрометра, сравнивает эти данные с эталонными данными, характеризующими опасные вещества, и затем отсылает полученные ею результаты проверки пользователю.
К недостаткам терминальной системы и способа ее работы относятся необходимость приобретения или аренды масс-спектрометра, т.е. дороговизна оборудования, длительность процесса обнаружения опасных веществ, невозможность непрерывного определения наличия опасных веществ - мониторинга при большом количестве проверяемых объектов и отсутствие сигналов автоматического обеспечения требуемого уровня безопасности охраняемого объекта.
В связи с этим технической задачей, решаемой полезной моделью, является создание простой в обслуживании, полностью автоматизированной системы распознавания состояния контролируемых объектов повышенной точности и надежности при определении наличия следов ВВ, отравляющих веществ, наркотических и радиоактивных веществ, а также следов продуктов выстрела (дифениламина), и иных (например, токсичных) веществ на поверхности носителей цифровой информации.
Эта задача решена в системе распознавания состояния контролируемых объектов, включающей контролируемый объект, содержащий детектор наличия следов взрывчатых, или отравляющих, или наркотических, или радиоактивных веществ, или следов продуктов выстрела, совмещенный с любым устройством считывания цифровой информации, выход детектора соединен соответствующими линиями связи со входом имеющегося в данной локальной сети средством фиксации и позиционирования, и со входом сигнализации пульта управления службы безопасности контролируемого объекта, и со входом единого ситуационного центра, связанного также с выходом устройства видеонаблюдения и выходом сигнализации пульта управления службы безопасности контролируемого объекта.
В частном случае выполнения системы, выход детектора в контролируемом объекте может быть дополнительно соединен со входом блокировки исполнительного блока устройства считывания цифровой информации.
Конкретными устройствами считывания цифровой информации могут являться сканер биометрической информации, или валидатор общественного транспорта, или электронный замок, или картридер банкомата, или сканер штрих-кода.
Конкретным устройством, применяемым как средство фиксации и позиционирования, может быть устройство видеонаблюдения, GPS-навигатор и т.д.
Совмещение детектора с любым из устройств считывания цифровой информации в частном случае выполнения возможно при их размещении в одном корпусе.
Для надежного непрерывного мониторинга (обнаружения следов) веществ на предметах-носителях цифровой информации необходимо соблюдение нескольких технически важных условий:
-12
-13
3
- пороговая чувствительность детектора - не ниже 10-10 г/см;
- скорость срабатывания детектора сравнима со временем считывания цифровой информации с носителей устройством считывания;
- используется детектор, определяющий следы указанных веществ с расстояния считывания информации, что относится к возможности исследования бесконтактных карт.
Физической основой данного технического решения является тот факт, что при контакте поверхности тела человека с данными веществами (например, при производстве выстрела, контакте с зарядом ВВ при сборке взрывного устройства, его хранении, ношении и т.д.) следы данных веществ остаются на поверхности тела человека и затем переносятся достаточно долгое время на иные предметы, с которыми он контактирует, в роли которых, в частности, выступают носители цифровой информации, такие как электронный ключ, бесконтактная карта, магнитная карта, штрих-код на товаре, и т.п. Это связано с низкой растворимостью данных веществ в воде и временем обновления потожирового слоя кожи человека (до 7-10 суток).
Для иллюстрации технической реализации системы распознавания состояния контролируемых объектов в Таблице №1 приведены некоторые основные технические характеристики условий надежного считывания информации с различных носителей, а для сравнения в Таблице №2 приведены некоторые технические характеристики детектора паров взрывчатых веществ «Пилот-М» (по данным производителя - ООО «Лаванда-Ю », Россия).
Таблица 1
Наименование параметра считывания информации
бесконтактная карта
магнитная карта (билет наземного городского автотранспорта)
железнодорожный билет или любой носитель штрих-кода
банкомат
минимальное время (скорость) считывания
0,1 сек
75-1250 мм/сек
70-180 линий/сек
75-1250 мм/сек
позиционирование
не требуется
требуется
требуется
требуется
расстояние
от 0,01 до 5 см
контакт
до 1 см
контакт
Таблица 2
[Пороговая чувствительность (концентрация ВВ)
не ниже 10<sup>-13</sup> г/см<sup>3</sup>
Время отклика на наличие паров ВВ
не более 1-2 сек
Дистанционность при пробоотборе
до 10 см
Непосредственно из сравнения данных Таблицы №1 и Таблицы №2 видно, что использованный для экспериментальной проверки работоспособности системы стандартный детектор паров ВВ подходит для решения данной задачи.
На чертеже приведена блок-схема системы.
Система распознавания состояния контролируемых объектов включает в себя контролируемый объект 1, содержащий корпус с размещенными внутри него детектором 2 наличия следов взрывчатых, или отравляющих, или наркотических, или радиоактивных веществ, или следов продуктов выстрела (дифениламина) и устройством 3 считывания цифровой информации.
Выход детектора 2 объекта 1 соединен со входом любого имеющегося в данной локальной сети средством фиксации и позиционирования, в частности - с устройством 5 видеонаблюдения, а так же - со входом сигнализации пульта 6 управления службы безопасности контролируемого объекта 1 и с единым ситуационным центром 7, связанным также с выходом устройства 5 видеонаблюдения и выходом сигнализации пульта 6 управления службы безопасности контролируемого объекта 1.
При использовании системы на объектах, где возможно быстрое реагирование службы безопасности контролируемого объекта, выход детектора 2 в контролируемом объекте 1 соединен со входом блокировки 4 исполнительного блока устройства 3 считывания цифровой информации.
В качестве детектора 2 могут быть использованы детекторы Пилот-М, Аргус-7, Биотокс-10М, Лакмус-4, Крон-ВВ, МО-2М, Шельф-ДС, а также - множество других.
Работа системы распознавания состояния контролируемых объектов, в соответствии с приведенной схемой, осуществляется следующим образом.
Рассмотрим работу системы в метро.
Человек, на руках которого имеются следы ВВ, должен пройти через турникет. На магнитную карту, используемую им для этого, переносятся с его рук следы ВВ, фиксируемые детектором 2 контролируемого объекта 1, которым в данном случае является турникет. Так как фиксация следов ВВ происходит одновременно со считыванием карты, происходит срабатывание блокировки 4 исполнительного блока устройства 3 считывания, т.е. турникет не открывается для пропуска. Одновременно с указанным событием произошло оповещение управления службы безопасности сигналом на пульт 6, поэтому следует дополнительная проверка задержанного человека с помощью средств индикации ВВ, имеющихся у сотрудников службы безопасности.
Для резервирования системы, в случае проникновения человека через турникет, единый ситуационный центр 7 получает информацию об этом событии с выхода детектора 2, с устройства 5 видеонаблюдения, а так же - с пульта 6 управления службы безопасности метро.
Единый ситуационный центр 7 может следить за местоположением объекта и его передвижением с помощью средств фиксации и позиционирования при наличии нескольких устройств в локальной сети.
Для проверки возможности качественного определения наличия следов ВВ при переносе их с поверхности тела человека на предметы - носители цифровой информации, производился следующий модельный эксперимент.
Использовался стандартный детектор паров взрывчатых веществ «Пилот-М» (в стандартной комплектации поставки), состоящий из вихревого пробоотборника, ионизатора на основе бета-активного препарата, высоковольтного генератора асимметричных импульсов, низковольтного генератора пилообразного напряжения и микропроцессорного анализатора спектра ионов. Принцип работы детектора прибора - дрейфспектрометрия (анализ движения ионов в переменном электрическом поле).
Имитацию переноса следов ВВ осуществляли в двух вариантах - на пластиковые банковские магнитные карты «VISA», а также на стандартные бумажные транспортные билеты «Мосгортранса». При этом испытуемый контактировал поверхностями ладоней в течение 1-2 секунд с образцами различных индивидуальных ВВ, а затем - такое же время - с указанными носителями информации. Для имитации бесконтактного способа считывания информации детектирование производили также на расстоянии 5-10 см от поверхности предмета-носителя. Для имитации длительного времени, прошедшего между контактом с ВВ и предметом-носителем информации, после контакта с ВВ испытуемый один раз промывал поверхность ладоней рук с мылом и теплой водой, а затем контактировал с указанными носителями информации. Имитацию подачи сигнала тревоги (безопасности) наблюдали и фиксировали визуально по подаче встроенного сигнала «ALARM» самого детектора. Подробные условия эксперимента и наименование использованных ВВ приведены в Таблице №3.
Непосредственно из приведенных в Таблице №3 данных видно, что во всех случаях наблюдается устойчивое детектирование следов ВВ, что подтверждает работоспособность предлагаемой системы.
Таблица 3
№№п/п
Наименование ВВ
Носитель информации
Способ детектирования
Наличие ВВ
1
2, 4, 6-тринитротолуол
магнитная карта
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
2
2, 4, 6-тринитротолуол
бумажный билет
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
3
циклотриметилентринитроамин
магнитная карта
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
4
циклотриметилентринитроамин
бумажный билет
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
5
пентаэрритриттетранитрат
магнитная карта
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
6
пентаэрритриттетранитрат
бумажный билет
сразу после контакта с ВВ
обнаруживается
7
2, 4, 6-тринитротолуол
магнитная карта
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается
8
2, 4, 6-тринитротолуол
бумажный билет
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается
9
циклотриметилентринитроамин
магнитная карта
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается
10
циклотриметилентринитроамин
бумажный билет
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается
11
пентаэрритриттетранитрат
магнитная карта
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается
12
пентаэрритриттетранитрат
бумажный билет
имитация длительного промежутка времени
обнаруживается