Полезная информация

Натурные испытания, как метод объективной оценки аппаратуры

Статья была опубликована в журнале "ОХРАНА" № 10-12(59-61) октябрь-декабрь 2004г.

В прошедшем году НИЦ «Охрана» ГУВО МВД России было поручено произвести анализ технических средств охраны периметров, который позволил бы дать подразделениям охраны какие-то ориентиры при переоснащении охраняемых объектов современной техникой.

Наряду с анализом тактико-технических характеристик по имеющимся информационным материалам, была предпринята попытка, как говорится, своими руками пощупать оборудование, посмотреть насколько оно соответствует заявлениям производителей. Т.е. произвести натурные испытания, которые позволили бы получить беспристрастную оценку в реальных условиях охраняемого объекта.

Для испытания был выбран манометрический извещатель, входящий в состав комплекса технических средств охраны периметров «Пахра», не имеющий аналогов в России.

Принцип работы манометрического извещателя заключается в регистрации изменения давления на грунт, в котором находятся специальные шланги, заполненные жидкостью (антифриз), которые передают изменение давления на высокочувствительные дифференциальные мембранные преобразователи. Шланги ук-ладываются в землю на глубину 25 - 30 см на расстоянии 1,0 - 1,5 метра между собой. При преодолении зоны обнаружения нарушитель создает определенное изменение давления на грунт. Это изменение давления преобразуется в электрический сигнал, который после усиления и преобразования в двоичную форму подвергается анализу по заданному алгоритму и сравнению динамическими пороговыми значения-ми. Тревожные извещения, полученные при обработке сигнала, передаются по цифровому каналу связи в блок управления, который с помощью встроенного компьютерно-го интерфейса или контактов реле формирует извещение о тревоге,

По утверждению изготовителя извещатель способен создавать сплошную линейно-протяженную зону обнаружения и формирует извещение о тревоге при пересечении нарушителем зоны обнаружения различными способами (шагом, бегом, прыжками, ползком, перекатыванием, с использованием трапов, досок или путем подкопа). При этом наряду с математической обработкой сигнала он имеет систему отслеживания внешних помех (транспорт, самолеты, ветер, осадки и т.п.) с динамической коррекцией порога срабатывания.

Основные тактико-технические характеристики извещателя:

1. Максимальная длина зоны обнаружения - два участка по 100м.
2. Ширина зоны обнаружения от 2,5 до 3,5 м.
3. Напряжение питания от 12 до 28 В.
4. Ток потребления не более 15 мА.
5. Диапазон рабочих температур от -30 до +60 ?С.

Для проверки заявленных показателей была разработана программа испытаний, в которой устанавливалась цель испытаний, как проверка работоспособности извещателя в реальных условиях эксплуатации, оценка устойчивости извещателя к воздействию реально возникающих по-мех на охраняемом объекте, а также оценка удобства монтажа и эксплуатации извещателя, удобства конструкции.

Для испытаний выбрали территорию Восточной водопроводной станции МГУП «Мосводоканал» с установкой извещателя вдоль ограждения на реальной неподготовленной трассе.

Вдоль трассы на расстоянии 2-5 метров от зоны обнаружения росли деревья высотой более 30м, а также имелась патрульная дорога, по которой периодически проезжали а/машины милицейской охраны и технологический транспорт станции.

Так сложилось, что испытания пришлись на период с октября 2003г. по апрель 2004г.

Другими словами условия были отнюдь не тепличными.

Для повышения объективности испытаний во всех процедурах, начиная с выбора места, подготовки программы испытаний и заканчивая самими испытаниями и ведением рабочих протоколов, участвовали руководство и персонал станции.

Монтаж и пусконаладка извещателя были закончены 22 октября 2003г.

Все испытания проводились с использованием компьютера, установленного в помещении станции, и сервисной программы, позволяющей в режиме реального времени контролировать линейные сигналы, записывать их и в дальнейшем воспроизводить на экране компьютера.

Предварительные испытания, проведенные 12 ноября 2003г.в объеме и по методике программы испытаний, показали, что извещатель надежно обнаруживает движение человека в зоне обнаружения шагом с различными скоростями, ползком, перекатыванием. При движении человека бегом отмечалась неравномерность чувствительности вдоль зоны обнаружения.

Для того, чтобы читатель мог реально представить себе работу извещателя, мы имеем возможность показать графическую информацию из записанных в ходе испытаний файлов. С левой стороны экрана размещена рабочая информация, указывающая адрес и тип извещателя, диапазон измерений, динамический порог срабатывания, вид итоговой информации, выдаваемой извещателем (предтревога, тревога)

Типичный сигнал, снимаемый с чувствительного элемента при движении шагом со скоростью 1,2 м/с.

Типичный сигнал от деревьев, раскачиваемых ветром

Дальнейшие испытания показали следующие результаты:

1. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения шагом со скоростью 1,2 м/с.
Испытания проводились 17 декабря 2003г. Температура воздуха - +2?С, снежный покров - 15см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
2. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения бегом со скоростью 3,0 м/с.
Испытания проводились 25 декабря 2003г. Температура воздуха - -6?С, снежный покров - 10см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
3. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения шагом со скоростью 0,3 м/с.
Испытания проводились 25 декабря 2003г. Температура воздуха - -6?С, снежный покров - 10см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
4. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения перекатыванием
Испытания проводились 30 декабря 2003г. Температура воздуха - +4?С, снежный покров - 10см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
5. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения ползком
Испытания проводились 30 декабря 2003г. Температура воздуха - +4?С, снежный покров - 10см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
6. Надежность обнаружения цели при переходе зоны обнаружения по доске шагом со скоростью 0,3 м/с.
Испытания проводились 20 января 2004г. Температура воздуха - -5?С, снежный покров - 20см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 120 сигналов предтревоги и 120 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 1,00.
7. Надежность обнаружения цели при пересечении зоны обнаружения прыжками
Испытания проводились 20 января 2004г. Температура воздуха - -5?С, снежный покров - 20см. Выполнено 120 проходов. Зафиксировано 115 сигналов предтревоги и 113 сигналов тревоги. Вероятность обнаружения - 0,94.
8. Устойчивость к движению мелких животных.
Испытания проводились 22 января 2004г. Температура воздуха - -7?С, снежный покров - 30см. Для испытаний использовалась собака весом около 15кг. Выполнено 5 проходов. Зафиксировано 5 сигналов предтревоги и 5 сигналов тревоги.
9. Устойчивость к броскам посторонних предметов
Испытания проводились 22 января 2004г. Температура воздуха - -7?С, снежный покров - 30см. Для испытаний использовался кирпич весом около 3кг. Выполнено 18 бросков. Зафиксировано 2 сигнала предтревоги. Сигналов тревоги зафиксировано не было.
10. Длительность извещений о тревоге на контактах выходных реле.
Испытания проводились 27 января 2004г. Температура воздуха - -2?С, снежный покров - 30см, глубина промерзания грунта – 15см. Длительность извещений о тревоге на контактах выходных реле при пробных проходах зоны обнаружения шагом составила 8с.
11. Время технической готовности к работе
Испытания проводились 27 января 2004г. Температура воздуха - -2?С, снежный покров - 30см, глубина промерзания грунта – 15см. Через 60 с после включения питания при пробном проходе зоны обнаружения шагом была зафиксирована выдача извещения о тревоге.
12. Время восстановления в дежурный режим
Испытания проводились 27 января 2004г. Температура воздуха - -2?С, снежный покров - 30см, глубина промерзания грунта – 15см. Через 10 с после первого извещения о тревоге, вызванного пробным проходом зоны обнаружения шагом второй пробный проход зоны обнаружения шагом вызвал извещение о тревоге.
13. Устойчивость к излучению УКВ радиостанции
Испытания проводились 27 января 2004г. Температура воздуха - -2?С, снежный покров - 30см, глубина промерзания грунта – 15см. При производстве десяти включений радиостанции в режим передачи на время от 3 до 5 с, с интервалом между включениями от 5 до 10с извещений о тревоге выдано не было.
14. Устойчивость к механическим деформациям грунта от движения транспортных средств
Испытания проводились 27 января 2004г. Температура воздуха - -2?С, снежный покров - 30см, глубина промерзания грунта – 15см. После въезда в зону обнаружения и последующего выезда из нее гусеничного бульдозера работоспособность извещателя не нарушилась.
15. Устойчивость к отключениям и подключениям питающей сети
При многократном выключении и включении сетевого питания контрольной панели работа извещателя не прерывалась и оставалась стабильной.
16. Устойчивость к произвольным срабатываниям.
Испытания проводились с 27 февраля по 30 марта 2004г. В процессе работы извещателя в течение 528 часов не зафиксировано тревожных сообщений, не связанных с движением нарушителя или животного. Тестовые воздействия за это время фиксировались в полном объеме.
17. Оценка конструкции, удобства и трудоемкости монтажа и обслуживания
1. Конструкция корпуса извещателя обеспечивает достаточную его герметичность. Компоновка блока управления, блока питания и аккумуляторов резервного питания в одном монтажном ящике с крышкой обеспечивает удобство его размещения в любом помещении без трудоемких монтажных работ. Единый кабель питания и передачи информации, укладываемый непосредственно в грунт высокотехнологичен в монтаже.
2. Основной объем монтажных работ приходится на земляные работы (копка и засыпка траншей объемом около 4 м3 на один извещатель) и устройство смотровых колодцев, не требующие специальной квалификации монтажников.

Настройка, пусконаладка извещателя и блока управления, также последующий эксплуатационный контроль производятся только с отладочного компьютера без прямого доступа к электронным компонентам.

Сервисная программа имеет дружественный интерфейс с пользователем, удобна в работе и легко осваивается.

Сервисная программа имеет дружественный интерфейс с пользователем, удобна в работе и легко осваивается.

Результаты испытаний позволили сделать следующие выводы:

1. Извещатель надежно обнаруживает нарушителя при любых способах движения.
2. Извещатель сохраняет обнаружительные свойства в зимних условиях при полном промерзании грунта, а также при резких колебаниях температуры воздуха.
3. Извещатель может работать при наличии в непосредственной близости от зоны обнаружения больших деревьев. Наличие алгоритма выделения сигнала от нарушителя и динамических порогов срабатывания обеспечивает устойчивость извещателя к сигналам помехи от деревьев, превышающим сигнал от нарушителя в 2-3 раза.
4. Извещатель устойчив к произвольным срабатываниям.
5. Извещатель сохраняет работоспособность при сильных механических воздействиях на чувствительные элементы.
6. Извещатель устойчив к внешним электромагнитным полям.
7. Извещатель устойчив к движению транспортных средств в непосредственной близости к зоне обнаружения.
8. Извещатель устойчив к броскам в зону обнаружения посторонних тяжелых предметов.
9. Извещатель нечувствителен к отключению внешней питающей сети.
10. Извещатель удобен и технологичен в монтаже и пусконаладке, не требует специальной планировки и подготовки поверхности земли в зоне обнаружения. Вместе с тем требуется контролировать глубину заложения шлангов в пределах 5 см от номинальной глубины.
11. После монтажа требуется провести мониторинг работы извещателя в течение нескольких дней для оценки уровня внешних помех и правильной установки чувствительности и динамических порогов тревожных извещений, исключающих ложные срабатывания извещателя.
12. Отмечается высокий уровень и удобство сервисного обслуживания.
13. Для исключения возможных срабатываний при появлении в зоне обнаружения персонала объекта или собак, которые имеют весовые и динамические характеристики близкие к характеристикам человека, целесообразно вдоль зоны обнаружения устанавливать ограждение легкого типа (сетчатое) высотой до 1м.

Как следует из приведенных данных, испытания дали возможность специалистам НИЦ «Охрана», представителям охраняемого объекта непосредственно участвовать в монтаже, наладке и процедурах испытаний, получить ответы на все возникающие в процессе работы вопросы и на основании этого объективно оценить охранный извещатель с новыми для России принципами обнаружения.

Конечно можно и нужно обсуждать методы и объемы испытаний, разрабатывать единые унифицированные подходы, но несомненно одно, что такие испытания – это пока самый надежный инструмент для ориентирования в современном рынке охранной техники.

Автор:  А.Никитин Начальник отдела НИЦ «Охрана» ГУВО МВД России