ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ
INTELLIGENT SYSTEM OF INTRUDER DETECTION

Изобретение относится к области технических средств охраны стационарных объектов и может быть использовано для обнаружения враждебных и/или невраждебных нарушителей на равнинной и пересеченной местности.
Из уровня техники известна интеллектуальная интегрированная система безопасности, содержащая n видеокамер наблюдения с датчиками охранно-пожарной сигнализации неподвижных объектов, выходы которых сопряжены через локальную вычислительную сеть и/или Интернет с входными портами серверов видеосигналов специальных служб и подключены к входам блоков видео регистрации, а также содержит пункт оператора, оборудованный компьютером и веб-камерой, модуль цифрового видеонаблюдения, модуль охранной сигнализации и модуль контроля действий оператора, в состав которого входит контрольная видеокамера и микрофон [заявка RU 2011133486/08 на изобретение, МПК G08B 13/196, 2011, дата публикации 20.02.2013]. В память компьютера пункта оператора занесены планы охраняемого объекта в формате 3D с расстановкой на них датчиков охранно-пожарной сигнализации, видеокамер наблюдения и наиболее важных элементов неподвижного объекта охраны. Действия оператора и его речевые команды отслеживаются с помощью модуля контроля действий оператора, что повышает объективность оценки качества работы системы видеонаблюдения и охранно-пожарной сигнализации неподвижных объектов.
Недостатком этого устройства является то, что сохранность объектов видеонаблюдения и контроля не подкреплена оперативным реагированием специальных служб с последующим объективным анализом взаимосвязанных событий несанкционированного проникновения посторонних лиц на охраняемый объект, пожарной обстановки и природных стихийных проявлений в течение обозримого периода времени.
Наиболее близким к предлагаемому известным техническим решением выбрана адаптивная система охранного видеонаблюдения, содержащая блок n датчиков охранной сигнализации, средства отображения визуальной информации и блок логической обработки m сигналов из n, выходы которого подключены k информационным входам средств отображения визуальной информации, а также содержащая k охраняемых объектов видеонаблюдения, n видеокамер наблюдения, датчики охранно-пожарной сигнализации неподвижных объектов, выходы видеокамер наблюдения сопряжены через локальную вычислительную сеть и/или Интернет с входными портами удаленных серверов видеосигналов, отличающаяся тем, что содержит облачную вычислительную платформу с серверами видеосигналов, системами хранения данных, с блоками обеспечения функцией оказания услуг и программным обеспечением, центр мониторинга и реагирования с оборудованием предъявления визуальной и звуковой информации и m специальных мобильных служб, подвижные группы, реагирования которых имеют возможность оперативно прибывать на охраняемый неподвижный объект, выходы серверов облачной вычислительной платформы подключены к входам оборудования предъявления визуальной и звуковой информации центра мониторинга и реагирования, средства управления и связи которого подключены к входам вызывной аппаратуры m специальных мобильных служб при k≤m и n≥k, [патент RU 2570146, по заявке №2014128988/02, с приоритетом от 16.07.2014].
Недостаток прототипа состоит в том, что существует реальная возможность нежелательной имитации видеоизображения, территории охраняемого стационарного объекта, включая голограммы, как внешними средствами имитационного воздействия, так и внутренними средствами вероятных агентурных сил в виде съемных запоминающих элементов с большим объемом памяти.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности системы обнаружения враждебных и/или невраждебных нарушителей охраняемых стационарных объектов особой важности.
Технический результат изобретения, состоит в том, что повышается достоверность оценки характера воздействий нарушителей и оперативность принятия адекватного решения, направленного на противодействие замыслам нарушителей с использованием нейросетевых технологий.
Сущность изобретения заключается в том, что, кроме известных и общих отличительных существенных признаков, а именно: блока n датчиков охранной сигнализации, технических средств отображения визуальной и звуковой информации и блока логической обработки m сигналов из n, выходы которого подключены к информационным входам технических средств отображения визуальной и звуковой информации, предлагаемая интеллектуальная система обнаружения нарушителя содержит многослойную нейросеть с входным, промежуточным и выходным слоями нейронов для обработки информации, информационные входы входного слоя которой соединены с выходами чувствительных элементов датчиков блока n датчиков охранной сигнализации, выходы входного слоя нейросети связаны через промежуточный слой нейросети с выходным слоем нейросети, выходы которого подключены к информационным входам технических средств отображения визуальной и звуковой информации «Нарушитель», «Ложная тревога» и «Неисправность» для предъявления оператору.
Новым в изобретении является то, что предлагаемая интеллектуальная система обнаружения нарушителя содержит многослойную нейросеть с входным, промежуточным и выходным слоями нейронов для обработки информации, информационные входы входного слоя которой соединены с выходами чувствительных элементов датчиков блока n датчиков охранной сигнализации, выходы входного слоя нейросети связаны через промежуточный слой нейросети с выходным слоем нейросети, выходы которого подключены к информационным входам технических средств отображения визуальной и звуковой информации «Нарушитель», «Ложная тревога» и «Неисправность» для предъявления оператору, что обеспечивает повышение достоверности оценки характера воздействий нарушителей и оперативности принятия адекватного решения, направленного на противодействие замыслам нарушителей с использованием нейросетевых технологий.
Функциональная схема предлагаемой интеллектуальной системы обнаружения нарушителя изображена на чертеже, где обозначено:
1 - блок n датчиков охранной сигнализации, работающих на различных физических принципах действия, с чувствительными элементами;
2 - блок логической обработки m сигналов из n; 3 - многослойная нейросеть с входным, промежуточным и выходным слоями нейронов; 4 - многовекторный информационный выходной сигнал, выдаваемый по запросу оператора; 5 - технические средства отображения визуальной и звуковой информации оператора, лица принимающего решение по оказанию противодействия нарушителю.
В исходном положении n выходов блока n датчиков охранной сигнализации 1 подключены параллельно к информационным входам блока логической обработки информации 2 и к информационным входам входного слоя нейронов многослойной нейросети 3, выходной слой которой совместно, с многовекторным информационным сигналом 4, выдаваемым по запросу оператора, соединены с входами технических средств отображения визуальной и звуковой информации оператора, лица принимающего решение 5 об обстановке на охраняемом стационарном объекте.
Предлагаемая интеллектуальная система обнаружения нарушителя работает следующим образом.
При возникновении тревожной ситуации на охраняемом объекте, зарегистрированной на одном или нескольких датчиках блока датчиков 1 с выходов n датчиков охранной сигнализации информационный сигнал направляется на информационные входы блока логической обработки информации 2 и на входы входного слоя нейронов многослойной нейросети 3 одновременно, где происходит логическая обработка, логический анализ и трансляция сформированной информации о возникшей тревожной ситуации на охраняемом объекте на информационные входы технических средств предъявления визуальной и звуковой информации 5 лица, принимающего решение по противодействию нарушителю, с использованием многовекторного информационного выходного сигнала 4, выдаваемого по запросу оператора. Нейронная сеть 3 выдает информацию «Нарушитель», «Ложная тревога» и «Неисправность», в отличие от блока логической обработки информации 2, который выдает только сигнал «Тревога» при наличии нарушителя, что обеспечивает повышение достоверности и оперативности реагирования лица, принимающего решение исходя из анализа поступившего сообщения «Нарушитель» для противодействия замыслам обнаруженных нарушителей. Кроме того, повышается эффективность предлагаемой интеллектуальной системы обнаружения нарушителя при формировании обучающей выборки воздействия помеховой обстановки, путем использования выходного сигнала «Нарушитель» многослойной нейросети 3. По команде оператора с использованием многовекторного информационного выходного сигнала 4, осуществляется коррекция параметров слоев нейросети управляющими сигналами, поступающими на управляющие входы многослойной нейросети, а именно: изменяются весовые коэффициенты нейросети.
Для записи информации о помеховой обстановке и формирования обучающей выборки необходимо короткое время, поэтому целесообразно фиксировать помеховую обстановку постоянно, решая таким образом, задачу построения адаптивной системы, приспосабливающейся к изменяемой помеховой обстановке. При этом сам процесс коррекции параметров нейросети к изменяемой помеховой обстановке, окружающей среды занимает незначительный временной интервал. Следует отметить что, распознавание образа воздействия подготовленных, враждебных нарушителей осуществляется при формировании обучающей выборки с учетом возможных имитационных голограмм, что повышает достоверность оценки характера воздействий нарушителей.
Промышленная осуществимость заявляемого изобретения обосновывается тем, что в нем использованы известные в аналоге и прототипе узлы и блоки по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе разработана действующая модель интеллектуальной системы обнаружения нарушителя.
Положительный эффект от использования изобретения состоит в том, что повышается не менее чем на 10…15% достоверность оценки характера воздействий нарушителей и оперативность принятия адекватного решения, направленного на противодействие нарушителям с использованием нейросетевых технологий, что подтверждается расчетом.
i
где α=0,1, 0,2,…, 1 - нормированные весовые коэффициенты нейросети, отображающие информацию о нарушителях охраняемого стационарного объекта;
j
α=0,01, 0,02,…, 1 - нормированные весовые коэффициенты нейросети, отображающие информацию о состоянии помеховой обстановке на охраняемом стационарном объекте.
при m≥n; m≥3.