Андрианов Д.Е.
инженер НПЦ "Омега-микродизайн"
В настоящее время большое распространение в комплексах обеспечения безопасности объектов получили проводноволновые периметровые извещатели «Импульс-мини». Наиболее часто задаваемые вопросы по их устройству и настройке освещены в данной статье. Структура извещателя
В основе проводноволнового извещателя лежит не излучающий и не принимающий ВЧ-сигналы фидер - двухпроводный чувствительный элемент (ЧЭ, см. рис.1, 2, 3, 6), размещенный вблизи проводящей поверхности (земли, заграждения и т. п.). ЧЭ доставляет электромагнитную энергию от передающего блока (БПРД, см. рис.1), вырабатывающего импульсные ВЧ-сигналы, к приемному. Электромагнитная энергия распространяется вдоль ЧЭ, формируя вокруг него электромагнитное поле. Так как ЧЭ не излучает и не принимает сигналы извне, данные извещатели считаются псевдопассивными помехозащищенными устройствами. Обнаружение осуществляется за счет изменения волнового сопротивления ЧЭ при «попадании» объектов в Э/М поле. Из-за отсутствия антенн и невозможности доступа эфирных радиопомех и обеспечивается высокая помехозащищенность.Еще раз подчеркнем, что ЧЭ – это линия передачи, а не передающий и приемный провода. И ничего общего с излучающим и принимающим антенными кабелями извещателя на основе ЛВВ (линий вытекающей волны) не имеет.Приемный блок включает схему согласования (СС), два усилителя сигналов (УС1 и УС2), два детектора (Д1 и Д2), схему управления (СУ) и узел обработки (УО). УО анализирует сигналы и управляет активными устройствами (СС, УС1, УС2 и СУ), а также участвует в выборе и установке пороговых значений, принимая решения о выдаче тревожных сигналов. СС контролирует согласование волнового сопротивления ЧЭ с входным сопротивлением блока и препятствует превращению ЧЭ в приемо-передающую антенну. УС1 и УС2 под управлением УО усиливают сигналы до необходимого уровня, а Д1 и Д2 детектируют сигнал и огибающую. СУ формирует управляющие сигналы для СС и БПРД.Алгоритм обработки, структура которого приведена на рис. 4, в основе своей содержит программный блок преобразования сигналов (ПС). Преобразование включает разложение сигналов на вектора и формирование элементов матрицы сигналов. В процессе обучения на основе матриц сигналов формируются матрицы пороговых значений, которые поэтапно, под управлением блока связей с внешними устройствами (СВУ), заносятся в выделенную область оперативной памяти (ОЗУ) и в дальнейшем в область энергонезависимой памяти (ПЗУ). В дежурном режиме в программном блоке компарирования (КОМП) производится сравнение матриц сигналов и порогов. Результат сравнения передается в блок принятия решения (ПР), который принимает решение о выдаче тревожного сообщения и через СВУ обеспечивает необходимую индикацию и управление выходным реле.Использование в алгоритме обработки матрицы порогов позволяет более точно адаптировать зону обнаружения к неравномерностям охраняемого рубежа, повысить вероятность обнаружения и период ложных срабатываний. Но установить большое (>36) количество порогов с помощью отдельных регуляторов представляется совсем непростой задачей. Поэтому в извещателе «Импульс-мини», в отличие от однопороговых* обнаружителей, установка пороговых значений осуществляется реальным моделированием нарушителя. Первый оператор, исполняя роль «нарушителя» пересекает охраняемый рубеж, второй же нажатием кнопки фиксирует желаемый момент срабатывания извещателя. Необходимость обучения и невозможность индикации большого количества порогов несколько усложняют настройку извещателя. Но настройка осуществляется не часто, как правило, только после изменения конфигурации ЧЭ. С учетом значительного повышения качества работы извещателя, можно смириться с некоторым усложнением его настройки.* - В однопороговом обнаружителе амплитуда сигнала сравнивается с регулируемым порогом, при превышении порога формируется тревожный сигнал. Простота построения и настройки весьма привлекательны, но один порог не позволяет извещателю подстроиться под все неравномерности охраняемого рубежа, поэтому при повышении чувствительности до приемлемого уровня в одном месте, снижается период ложных тревог до неприемлемого уровня в другом. При настройке приходится выбирать: обнаруживать нарушителя и часто проверять рубеж в связи с ложными срабатываниями, или пропускать множество объектов, незафиксированных извещателем.
Кострукция
Конструктивно извещатель «Импульс-мини» состоит из 5 блоков (двухфлангов, см. рис. 5). На рис.5 слева направо изображены блок передающий левого фланга, блок приемный левого фланга, блок подключения и управления (БПУ), блоки приемный и передающий правого фланга. На охраняемом рубеже монтируются варианты (рис. 2, 3, 6) двухпроводного ЧЭ, который является направляющей системой, адаптирующей чувствительную зону к геометрическим изменениям (поворотам, перепадам по высоте и т. п.) рубежа охраны. Связь с приемно-контрольным прибором (системой сбора и отображения информации) и все управление обоими флангами извещателя осуществляется посредством БПУ, который к тому же вырабатывает стабильное напряжение для питания обоих флангов, с него же производится съем информации (состояния выходных реле). Подробно с конструкцией извещателя можно ознакомиться на сайте: www.tso-perimetr.ru.
Настройка Извещателя
Перед настройкой рекомендуется определить границы чувствительной зоны и выявить возможные факторы помех, после чего путем обучения установить пороги. Размеры сечения чувствительной зоны определяются физическими параметрами Э/М поля и приемного блока. Фактически размеры сечения чувствительной зоны равны размерам зоны обнаружения при минимальном («нулевом») пороге (максимальной чувствительности). Под чувствительностью в данной статье подразумеваем способность извещателя формировать тревожное оповещение при вторжении определенных объектов в зону обнаружения. Чаще всего, определяющими являются размеры обнаруживаемых объектов, поэтому для имитации нарушителя рекомендуется выбрать оператора умеренного телосложения. Настройка чувствительности в «Импульс-мини» производится только с помощью обучения и необходимо выбрать один из двух режимов:1) ДООБУЧЕНИЕ, производится в случае, когда необходимо пополнить набор пороговых значений для исключения зон нечувствительности, сохраняя результаты предыдущих обучений. Т. е. когда ложных срабатываний нет, но чувствительность на некоторых участках недостаточна.2) ПЕРЕОБУЧЕНИЕ, производится в случае полной замены всех пороговых значений, когда имеются ложные сработки из-за чрезмерной чувствительности.Управление осуществляется с помощью кнопки и индикатора (светодиода) выбранного фланга. При продолжительном нажатии на кнопку, соответствующий индикатор начинает медленно мигать (поочередно загораться и гаснуть, см. рис. 7). Третье включение является последним, индикатор светится непрерывно до момента отпускания кнопки. Если отпустить кнопку во время первого включения индикатора, произойдет вход в режим дообучения. При втором включении, - вход в режим переобучения. Если же отпустить кнопку во время третьего включения индикатора, произойдет сброс и переход в дежурный (рабочий) режим.
Определение границ чувствительной зоны
Производится с помощью оператора (рис. 8), который медленно (0,3…0,5 м/сек) приближается к осевой линии рубежа. Команда на начало движения подается, когда соответствующий выбранному флангу индикатор в лучшем случае совсем не светится или хотя бы не часто мерцает. При приближении к зоне обнаружения и стабильном(без мерцаний) включении индикатора оператор останавливается и данное место отмечается как граница чувствительной зоны на данном участке рубежа. Повторение подходов к ЧЭ на различных участках рубежа в положениях «стоя», «согнувшись», «на корточках» или другими способами позволяет довольно точно отметить границы чувствительной зоны. В дальнейшем при обучении необходимо имитировать нарушителя полным входом в отмеченные границы.В случае частого мерцания индикатора при отсутствии в чувствительной зоне людей и животных, необходимо определить и по возможности устранить источники помех (удалить или закрепить качающиеся ветки деревьев и другие электропроводные предметы) находящиеся в близи от чувствительной зоны.После определения границ чувствительной зоны, понимания ее пространственного положения и геометрических размеров, можно приступать к установке порогов, т. е. к обучению. При обучении не следует пытаться установить зону обнаружения за пределами ее границ. Напомним, что зона обнаружения – это часть чувствительной зоны, ограниченная выбранными порогами (чувствительностью).За несколько обучающих проходов в различных местах (на поворотах, в середине и на краях участка) и в различных положениях «нарушителя» («стоя», «согнувшись», «на корточках» или др.) в ОЗУ накапливается матрица значений параметров сигналов. Каждая группа значений записывается путем кратковременного (около 1 сек) нажатия кнопки УПР. Извещатель сигнализирует о правильной записи в ОЗУ четырехкратным методичным миганием. Количество записей может быть любым, желательно не менее двух. Алгоритм обработки производит фильтрацию помех и не всегда допускает сохранение в ОЗУ сигналов близких по спектру к помехам, поэтому не каждое обучение может завершаться записью в ОЗУ. Необходимо повторить обучение до положительного ответа извещателя.По окончании обучения нужно переписать матрицу параметров сигналов из ОЗУ в ПЗУ, на основе ее и сформируется матрица порогов. Для этого нажать и удерживать соответствующую кнопку «Упр» до 2-го включения индикатора и отпустить кнопку, см. рис. 9. При отпускании кнопки произойдет выход из режима обучения, при этом восьмикратное моргание (прерывистое свечение) индикатора подтверждает сохранение порогов в ПЗУ. Если этого не происходит, то значит в ОЗУ ничего нового не появилось и обучение произведено не корректно.
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Надеюсь, мне удалось показать, что «общение» между инсталлятором и извещателем с помощью одной кнопки и индикатора не вызывает особых трудностей. Есть возможность «увидеть» границы чувствительной зоны и мешающие шумы, установить одним движением десятки порогов. Хотя мы не останавливаемся и продолжаем совершенствование, которому как известно нет пределов. Следующие модификации удут совершеннее и удобнее, но возврата к излишней простоте ждать не придется. Для освоения новой техники потребуются некоторые усилия, ибо обслуживать современную технику без ее изучения не представляется возможным. При необходимости сотрудники Вашего предприятия могут пройти курс теоретического и практического обучения, получить ответы на все интересующие технические вопросы.Хочется добавить, что современная и будущая техника будет создаваться на компромиссах между желанием разработчиков усложнить алгоритмы работы, ввести новые технические и программные элементы, и требованиями инсталляторов простоты настройки и обслуживания. Однако без повышения квалификации обслуживающего персонала никакое совершенствование и движение вперед невозможно. Будет довольно сложно создать хороший извещатель, обладающий высокими качественными показателями и имеющий только один регулятор. Эра однопороговых обнаружителей постепенно пройдет, хотя стремление разработчиков к простоте все же обуздает желание наделить извещатели чересчур сложными настройками и передать обслуживающему персоналу научно-исследовательские функции.
Всероссийский журнал «Безопасность»
