OD ČEGA SE SASTOJI SISTEM PERIMETARSKE ZAŠTITE ?

Dizajniranje delotvornog i pouzdanog perimetarskog sistema sigurnosti na otvorenom retko kada može biti samo vežba.

U obzir treba uzeti mnogo elemenata: utvrđivanje rizika specifičnih za to mesto, očekivanja klijenata, nadgledanje, raspoloživi mehanizmi odgovora na provalu, i najvažnije, investiciju naručioca sistema.

Svaka pojedinačna instalacija ima svoje jedinstvene karakteristike i zahteve za perimetarsku zaštitu na otvorenom, ipak svi slede osnovna pravila zaštite poznate pod nazivom ‘5D’ (Define – definisanje, Deter – odvraćanje, Detect – opaziti, Delay – odlaganje i Detain – zadržavanje, hapšenje).

Delotvoran perimetarski sistem sigurnosti dosledno će sprečiti provalnike da stignu do cilja neprimećeni unutar obezbeđenog kruga.

technology-partners-main

 

Ključ perimetarske bezbednosti je u upotrebi višeslojnog pristupa. Što više slojeva provalnik mora da prođe da bi stigao do svog cilja, toliko mora da bude odlučniji, tako da je verovatnoća da će biti primećen veća, a samim tim je to mesto sigurnije. Korišćenjem holističkog pristupa pri obezbeđivanju mesta, svaka od pojedinačnih komponenti odnosno slojeva, koje čine rešenje konačne detekcije provale, treba da se dopuni, radeći zajednički na zaštiti od poznatih i pretpostavljenih pretnji. Na tržištu ne postoji pojedinačna ili jedna vrsta tehnologije koja sama za sebe može obavljati perimetarsko obezbeđenje. CCTV kamere, visoka ograda sa senzorima na nosačima na vrhu ograde i za otvoren prostor, kao i mehanizam odgovora – svaki od njih igra posebnu ulogu u postizanju konačnog cilja. Najslabija tačka u bilo kom od ovih slojeva predstavljaće i konačan nivo sigurnosti koju dostavljate klijentu. Zbog toga dizajniranje perimetarskog sistema sigurnosti zahteva pažljivo planiranje i dobro poznavanje mesta i njegovih specifičnosti, pažljiv odabir pojedinačnih elemenata bezbednosti i poznavanje uloge koju svaki od pojedinačnih slojeva ima u ukupnom obezbeđenju mesta.

Nužno je prilagoditi dizajniranje sistema profilu mesta, a svako mesto obezbeđenja je specifično za sebe. Naravno, što je više slojeva i što je veća verovatnoća detekcije, to obezbeđivanje postaje skuplje! Na brojnim tačkama u fazi dizajniranja naići ćete na mnoge nedostatke koji su obično povezani sa cenom ili performansama.

Planiranje perimetarskog sistema

Screen Shot 2017-06-18 at 6.48.04 AMKljučni elemenat faze planiranja jeste usklađivanje sa očekivanjima klijenta. Veoma često se dešava da naručilac pročita sve reklamne materijale prodavaca i odlučuje da mu je od specijalnih opcija potreban sistem sa 100% POD-a (verovatnoće detekcije) sa nivoom neželjenih alarma na nuli, i sve to po najnižoj mogućoj ceni! Klijenti gledaju na televiziji filmove u kojima prikazuju fotografije sa CCTV pri slabom osvetljenju kako se magično uvećavaju i omogućavaju identifikaciju tetovaže… na provalniku udaljenom dva kilometra i nekako veruju da je to moguće postići sa kamerom od 90$. Svi znamo da je realnost sasvim drugačija, ali naručilac često toga nije svestan! Zato se pobrinite da očekivanja vašeg klijenta budu realna i obezbedite potpisanu saglasnost o prihvatanju kriterijuma pre nego išta počnete da instalirate. Nažalost, često se dešava da na mestu, koje treba da obezbedite, očekujete srednji nivo rizika, ali onda naiđete na drugačiju situaciju koja od vašeg sigurnosnog sistema srednjeg nivoa zahteva performanse na zatvorskom nivou. To se uglavnom dešava u fazi puštanja u rad, a ne u fazi dizajniranja, i to je veoma skupa greška za integratora.

Sledeće područje koje se predviđa u fazi planiranja su mehanizmi odgovora i procedure kad dođe do provale i oglašavanja alarma. Da li je obezbeđenje na svom mestu, ili će sistem biti nadgledan, a osoblje davati odgovor na daljinu? Da li postoje dokumentovane procedure koje to pokrivaju? Na tržištu ne postoji nijedna tehnologija koja je nepobediva ili nepogrešiva. Treba da imamo u vidu to da CCTV kamere, senzori za otvoren prostor i sitemi praćenja, ograde, senzori pokreta i drugi senzori – svaki pojedinačno, su deo slojevitog rešenja perimetarskog obezbeđenja i treba ih kombinovati da bi dali najdelotvorniji rezultat.

Profil obezbeđenog mesta i procena rizika

 

Prvi korak je pravljenje profila rizika na mestu koje treba obezbeđivati – odnosno definisanje objekta koji treba da štitite. Na primer, da li je to krug oko nekog magacina ili farmaceutska fabrika? Da li tu ili u
blizini perimetra postoje zgrade (koje su potencijalna mesta za sakrivanje)? Da li je teren područja otvoren i ravan ili neravan? Da li je izložen ekstremnim vremenskim prilikama kao što su jaki vetrovi ili mećave? Zatim, tip profila najverovatnijeg provalnika može se predvideti i mora uzeti u obzir – agresivni vandali, sitni lopovi, prolaznik koji samo prolazi tim putem, ili profesionalni visoko obučeni provalnici? Zatim, treba proceniti “privlačnost” ili potencijalne mete koje se nalaze unutar mesta obezbeđenja – da li postoje stvari velike vrednosti na mestu obezbeđenja, i da li je moguće da zgrade ili radnici budu meta?

Čak i senzori, najbolji koje danas možete naći, daće manje od optimalnih performansi ako ne budu dobro smešteni i inkorporirani da bi pokrili specifične zahteve mesta obezbeđenja (na primer, mikrotalasni senzori korišćeni na neravnom terenu). Uloga svakog perimetarskog sistema sigurnosti (odnosno perimetarske ograde, perimetarski sistem detekcije provala i mehanizmi odgovora) jeste da deluje kao prva linija zaštite definišući granice obezbeđenog mesta i obezbeđujući rano upozoravanje pokušaja provale kao i odvraćanje, detekcija, dokumentovanje i zadržavanje bilo kakve provale. Ostali slojevi koji čine sastavne delove rešenja koriste se dalje za verifikaciju i praćenje provalnika u momentu kad već naruši prostor perimetra.riskmanagement_chart
Sistem integrator igra ključnu ulogu u proceni rizika – dajući pregled celog mesta obezbeđenja i kreirajući holistički plan obezbeđenja, uprkos pokušajima, a često i pritiscima od strane naručioca da se ova faza izbegne i preskoči. Pristup mestu mora biti takav da razmatra sve ranjive tačke i rizike obezbeđenog mesta i precizno proračuna i primeni tehnologiju radi obezbeđivanja najboljeg nivoa detekcije i zaštite koja je prihvatljiva za naručioca. To je pristup sveukupnog rešenja.

Budžet i investicije

Pravu vrednost rešenja detekcije upada veoma je lako potceniti. Proizvođači senzora i CCTV često navode cene po metru ili po stopi za ceo sistem, ili po kameri, a ta cena je tipična samo za hardver i ne uključuje troškove instaliranja, ne uključuje nikakav ljudski rad ili infrastrukturu koja je potrebna da se obezbedi struja do polja elemenata (senzora i kontrolera). U troškove nisu uključene ni linije za komunikaciju do polja elemenata, do bandera odnosno nosača, niti sistemi upravljanja bezbednošću, ni obuka niti tekuće održavanje.

Dobavljači imaju tendenciju da ublaže troškove aktuelne instalacije i puštanja u rad, često navode primer najpovoljnijeg i najboljeg slučaja. Zato je važno uvek koristiti realne “cene sveukupne instalacije” kao osnovu za poređenje sistema i tehnologija. Često se dešava da privlačna niska cena hardvera perimetarskog sistema detekcije provala bude daleko nadmašen visokim troškovima nabavke opreme za napajanje i podršku. Troškovi nabavke takve infrastrukture recimo na aerodromu – gde prosto ne možete sakriti kablove – mogu često biti nekoliko puta veći od samog sistema za detekciju, što čini konačno instalirano rešenje veoma skupim.

Za svaki perimetarski sistem detekcije upada važni su pouzdanost i poverenjeponuđenog rešenja. Pouzdanost u sistem je ključna, jer bezbednosno osoblje mora da bude sigurno da je alarm aktiviran zbog provale, a ne prosto zbog nekog nevažnog događaja, i da sistem može brzo da dovede tim zadužen za odgovor do mesta provale. Poverenje je takođe fundamentalno. Zato tražite sisteme sa malim brojem komponenti i visokim brojem MTBF (vreme između hardverskih grešaka). Zapamtite: što više komponenti imate u sistemu, više je tačaka za greške i potencijalnih zastoja u radu.

Elementi perimetarskog sistema

Ograda

Perimetarska ograda ne određuje samo granice mesta koje je obezbeđeno već omogućava odbijanje i zadržavanje onih koji pokušavaju da uđu nelegalno. Ograda mora da bude popravljena i u dobrom stanju, da ima adekvatno osvetljenje i uklonjenu vegetaciju sa obe strane radi jasnog posmatranja. Uvek treba ukloniti veliko drveće čije grane se nadvijaju nad ogradom, da ne bi predstavljale potencijalnu mogućnost za penjanje. Osim toga, ograda treba da obezbedi dovoljno zadržavanje odnosno usporavanje penjanja provalnika da bi omogućila sistemu za detektovanje upada da dobije dovoljno vremena za aktivaciju i pozicioniranje CCTV kamere radi vizuelnog verifikovanja aktivnosti provale.

 

southwest-microwave-intrepid-poster2

 

Da li je ograda pogodna za takvu primenu i za potencijalne ili očekivane rizike, i da li će obezbediti dovoljno zadržavanje i usporavanje provalnika? Ako su divlji tinejdžeri i prolaznici glavna pretnja, onda će žičana ograda sa bodljikavom žicom na vrhu biti dovoljna. Ali ako očekujete iskusnog, veštog i bolje opremljenog lopova, onda ćete želeti da razmislite o ogradi od žilet-žice sa završetkom protiv penjanja u zatvorskom stilu. Što je viša ograda teže je popeti se preko nje. Tipična ograda od 2 m visine koristi se za primenu niske bezbednosti, od 3 m za srednji nivo bezbednosti i 7 m za visok nivo bezbednosti kao što je po zatvorima. Budite svesni da čvrsti zid – privlačan koliko i zvučan – može predstavljati prikrivenu šansu za provalnika. Budući da žičana, deblja ili tanja ograda dozvoljava neometano posmatranje provalnika, ograda sama po sebi može da ga zadrži.

Bez obzira na tip odabrane ograde, ona mora redovno da se pregledava i održava, da bi i dalje imala osobinu zadržavanja, zato i troškovi održavanja moraju da uđu u planski obračun.

Nema potrebe trošiti više novca na ogradu nego što je to nužno, ali obrnuto, ograda mora, u najmanju ruku, odgovarati proračunatom riziku bezbednosti.

Osvetljenje

hqdefaultEfektivna perimetarska zaštita počinje sa dobrom ogradom i adekvatnim osvetljenjem. U svom najjednostavnijem obliku, CCTV povezane sa osvetljenjem koje reaguje na pokrete može biti korisno i jeftino zadržavanje lopova koji imaju skrivene namere, jer omogućavaju poboljšan nadzor i nadgledanje sumnjivih aktivnosti, ali odlučniji kriminalac ovime neće biti ni malo zastrašen. Odatle tolika potreba za slojevitim sistemom bezbednosti u kojem osvetljenje predstavlja integralni deo.

Perimetarski sistem detekcije upada

 

Perimetarski sistem detekcije provala (PIDS) instaliran na ograde omogućuje prvo upozorenje provale, time što omogućava detekciju svake aktivnosti penjanja na ograde i locira mesto pokušaja ulaska u svim vremenskim uslovima. Ta se informacija dalje prosleđuje do CCTV sistema koji aktivira specifične kamere, omogućavajući vizuelnu verifikaciju i praćenje provalnika ukoliko je angažovana video analitika.

Postoje brojni sistemi i tehnologije dostupne za detektovanje provalnika koji se penje na ogradu, ali ipak svako mesto uopšteno ima svoje specifične zahteve po tom pitanju.Microwave-Intrusion-Detection-2b

Pri vrednovanju senzora za perimetarsku detekciju upada, postoje najmanje tri ključne osobine performansi koje treba razmotriti: verovatnoća detekcije (POD); količina neželjenih alarma (NAR); i ranjivost (odnosno tipične mere korišćene da se pobedi ili zaobiđe detekcija od strane senzora).

U idealnom svetu, savršeni perimetarski sistem detekcije provala (PIDS) će istovremeno očitavati nulti NAR, 100% POD i biće nepobediv.

Verovatnoća detekcije (POD) obezbeđuje sposobnost sistema da detektuje upad unutar zaštićenog područja. Verovatnoća detekcije ne zavisi samo od osobina pojedinačnog senzora, već i od okoline, od kvaliteta same ograde, metode instaliranog senzora i njegovog podešavanja, i predviđenog ponašanja provalnika. Svaka POD vrednost koju navodite biće uslovna i jedinstvena za svako mesto i instalaciju – uprkos tvrdnjama od strane nekih proizvođača. Na primer, senzor može imati sasvim visok nivo POD za pretnju niskog nivoa, kao što su razuzdani tinejdžeri ili protestant koji ima malo znanja o sistemu, nasuprot mnogo sofisticiranijoj pretnji od strane profesionalnog lopova ili osobe za specijalne operacije za koga će taj POD biti sasvim sigurno nizak. Nesumnjivo je da doslovno svaku tehnologiju na tržištu mogu pobediti iskusni ljudi; odatle je i nužna potreba za slojevitim rešenjem višestrukih tehnologija na mestima visokog rizika. Zajedno sa verovatnoćom detekcije, morate obratiti pažnju i na broj neželjenih alarma (NAR). Neželjeni alarm se definiše kao alarm koji senzora ne može da primeni na pokušaj upada. To je prvenstveno uzrokovano vremenskim uslovima, a to uključuje životinje, vetar, kišu i dr.

Tipično POD i NAR jedan drugog uslovljavaju – ako podesite sistem da bude osetljiviji (viši nivo POD), onda ćete primetiti povećanje broja neželjenih alarma. Obrnuto, ako želite manji broj neželjenih alarma, onda morate žrtvovati nešto osetljivosti i podesiti POD na niži nivo. Ipak, poslednjih godina na tržištu su se pojavili neki izuzeci ovom pravilu – sistemi u kojima se koriste analiza signalnih potpisa ili veštačka inteligencija za obradu alarma sa visokim procentom selekcije, za razliku od jednostavnijih i tradicionalnijih metoda po principu postavljenog praga. Pažljivim podudaranjem jedinstvenih uzoraka i karakteristika alarmnih signala provale, osetljivost sistema može biti povećana (korisniji je viši nivo POD) bez povećanog neželjenog alarma.

Signalna selekcija i način na koji se analiziraju informacije koje senzori prikupljaju, pretrpeli su velike promene i mnogo su napredovali poslednjih godina. To je moguće samo zahvaljujući velikoj količini informacija koje senzori sa višestrukim parametrima raspoznavaju, a koju može da sakupi samo novija i mnogo pametnija tehnologija, kao što su interferometrijski senzori sa optičkim kablovima, i snagom obrade koju omogućavaju višestruki CPU u centralno instaliranim kontrolerima, a koji opet pokreću softver za raspoznavanje otiska signala i za prepoznavanja uzorka. Taj nivo obrade podataka uglavnom nije moguć u arhitekturi distribuirane obrade, odnosno, sa brojnim kontrolerima senzora sa svojim mikroprocesorima instaliranim na raznim mestima u polju detekcije. Potrebna kompjuterska obrada podataka je mnogo intenzivnija nego što su mogućnosti tih mikroprocesora senzora raspoređenih u polju detekcije.

Ovaj napredak u tehnologiji prvobitno je bio namenjen vojnoj upotrebi, ali je pronašao način da uđe na područje bezbednosti tamo gde je moguće jasno selektovati “prave” događaje od pozadinskih smetnji. Ova sposobnost dozvoljava sistemu detekcije da bude podešen do krajnjih granica osetljivosti na upad (visoka verovatnoća detekcije) bez stvaranja dodatnih neželjenih alarma (nizak nivo broja neželjenih alarma). On smanjuje na minimum efekte vetra, kiše, oluja, vazdušnog saobraćaja i munja, zadržavajući pri tome potreban visok nivo osetljivosti i detekciju upada.

Novija PIDS tehnologija meri razdaljinu odnosno vrši lociranje, što znači da ne samo što identifikuje zonu u kojoj se provala događa (koja može da bude duga i nekoliko stotina metara), nego i daje preciznu lokaciju upada u rasponu od nekoliko metara. To je posebno korisno pri verifikovanju upada pomoću CCTV.

Takođe je potrebno obratiti pažnju na to koji i kakav hardver instalirate na mestu obezbeđenja. Dok svaka komponenta hardvera može pružati zaseban nivo poverenja ili MTBF (dužina perioda između hardverskih grešaka) od, na primer, 10 000 sati, kada kombinujete mnogo elemenata hardvera u sistemu, MTBF “celog sistema” biće značajnije manji zahvaljujući većem broju komponenti i greškama na mnogim tačkama.

Obrnuto, ako izaberete sistem u kojem se na jednom mestu, odnosno u jednoj jedinici nalazi sva elektronika radi poboljšane pouzdanosti, onda morate da osigurate i dovoljnu ugrađenu redundanciju (ojačavanje ili dupliciranje kritičnih komponenti) da biste sistemske greške smanjili na minimum.

Nadzor i praćenje na otvorenom

 

Sledeći sloj odbrane podrazumeva detekciju i praćenje provalnika kad uđe ili probije perimetarsku ogradu. To se može obavljati raznom tehnologijom, a najčešće pomoću PTZ CCTV kamera, što takođe može uključivati sisteme mikrotalasnih radara na zemlji, i sličnu tehnologiju za otvoren prostor.

Dok su CCTV kamere sa video detekcijom pokreta (VMD) ili video analitikom odlične za vizuelno posmatranje, potvrdu i forenzičku evidenciju, njihove performanse u sistemima za detekciju provala ipak nisu doživele da ih proizvođači iznesu u reklamnoj kampanji. Ipak, ono u čemu su CCTV kamere sa video analitikom dobre, jeste njihova sposobnost da automatski identifikuju, prate i snimaju provalnike dok se kreću od ograde ka ostalim delovima zaštićenog područja, a da pri tome operater ne mora stalno da prati monitor i podešava kameru. Povezani sa digitalnim videorekorderom (DVR), CCTV sistemi takođe omogućavaju forenzičko video dokumetovanje događaja provale i samog provalnika.

Kao deo slojevitog rešenja, kad je detektovan provalnik koji se penje uz ogradu, uključuje se alarm od strane PIDS sistema ugrađenog na ogradi, zajedno sa lociranjem provale. Informacija o lokaciji se automatski prenosi u realno vreme do CCTV kontrolnog sistema u formatu ‘selektovane kamere‘ (ili kamera) i ‘podešenog vidokruga‘. Kamera ga zatim obeležava i daje vizuelnu verifikaciju provale i lokaciju, zatim od tog momenta dalje prati provalnika.

Radar na tlu je takođe dobar za praćenje otvorenog terena i obično deluje zajedno sa kamerama – radarska jedinica obezbeđuje lokaciju i poziciju provalnika, a kamera obezbeđuje vizuelnu verifikaciju. Slično tome, mikrotalasni detektori mogu se koristiti za posmatranje kretanja provalnika na obezbeđenom mestu. Ali treba imati na umu da obe ove tehnologije traže čistu liniju pogleda, pa vozila, žbunje, drveće i rupe na tlu mogu predstavljati mesta za sakrivanje.

Najveći problem rešenja za otvoren prostor, ako se koriste kao jedini sistem za detekciju, predstavlja kretanje ili bilo kakav saobraćaj unutar obezbeđenog prostora, kao što su automobili, kamioni, avioni i drugo. Oni mogu dovesti do lažnog registrovanja kretanja, takođe i na primer sitne krhotine koje nosi vetar, životinje i slično. To je razlog što i ovaj problem treba da bude deo slojevitog rešenja.

Integrisanje elemenata

 

Sistem upravljanja informacijama fizičkog obezbeđenja (PSIM) povezuje mnoštvo postojećih sigurnosnih i bezbednosnih sitema jednog prostora u jedan interface koji automatizuje upozorenja i koordinira delovanje među sistemima (kao što je informacija sa detektora na mestu događaja, detektora na ogradi, CCTV i/ili radara na zemlji). Sve ove informacije alarma se analiziraju i određuje se prioritet radi momentalnog identifikovanja situacija koje se prepoznaju kao upad i zahtevaju hitnu intervenciju. Sa pojavom sofvera za upravljanje alarmima putem mobilnih uređaja sa Android operativnim sistemom, moguće je uživo prenositi detaljne informacije o provali vašim mobilnim bezbednosnim snagama na mestu događaja.

Cilj sveobuhvatnog bezbednosnog rešenja kao što je ovo jeste postaviti prioritete i omogućiti upozoravanje o prekinutom perimetru, vizuelno verifikovati upad, pratiti kretanje provalnika kad uđe unutar obezbeđenog područja i zadržavati ih dovoljno dugo do odgovarajućeg odogovora bezbednosnog osoblja/snaga – sve to pre nego što provalnik dođe do cilja ili postigne svoj cilj. PSIM može dati kompletnu sliku bezbednosnog incidenta, obavestiti snage za odgovor o kompletnoj situaciji i dati odgovor na najefikasniji način.

Mehanizam odgovora

 

Konačno, bezbednosni sistem je onoliko jak koliko i njegova najslabija karika. Pametni provalnici retko pobeđuju prave sisteme za detekciju provale. Umesto toga, da bi izbegli da budu uhvaćeni, oni se oslanjaju na slabe procedure i mehanizme odgovora na alarm – na ljudski faktor. Taj ljudski faktor – mehanizmi i procedure odgovora koji sledi provali adekvatno obučenog osoblja obezbeđenja – to je ključ bezbednosti nekog mesta.

U nekim slučajevima, nedovoljno obučenom osoblju nije uvek sasvim jasno šta bi trebalo da urade u trenutku kad se oglasi alarm. Neki klijenti pogrešno gledaju na tehnologiju detekcije provala kao na alternativnu štednju misleći da uopšte ne moraju da zapošljavaju osoblje!

Mehanizam odogovora za vojne svrhe biće sasvim drugačiji od civilnog sistema. Civilna instalacija ne mora uvek da ima tako jasan mehanizam odgovora ili lanac komande – to mora biti ugrađeno u procenu mesta.

Bez obzira koje rešenje ili tehnologiju konačno izaberete, bez pravog ljudskog odgovora, šanse za uspeh biće male

Uloga obrade signala za detekciju probijanja perimetra

 

Proizvođači perimetarskih sistema za detekciju provala (PIDS) u svojim materijalima marketinga sve više upotrebljavaju terminologiju kao što je ”napredna obrada signala”, ”inteligentna obrada signala”, ”veštačka inteligencija” ili AI, ”digitalna obrada signala” i slično. Ovi termini i način na koji se oni upotrebljavaju mogu postati konfuzni, što otežava njihovo razumevanje i ono što se zaista nudi. Ovaj sajt namerava da pruži dodatnu pozadinu u ove termine, da demistifikuje njihovo pravo značenje, razjasni ono što oni rade i koje su njihove prednosti za krajnjeg korisnika.Perimetarska-zastota-secamcctv-3

Neželjeni alarmi se obično pokreću zbog širokog opsega uslova u okruženju. To može da bude vetar koji udara ili struže žicom po ogradi; kiša ili grad koji padaju direktno po senzorima; ptice koje sleću na ogradu; male životinjice kao što su veverice; udari munje ili groma; obližnji saobraćaj, železnički ili vazdušni saobraćaj; deca koja bacaju štapove ili kamenje na ogradu… Uvek ćete imati neke neželjene alarme, ali ključno za sveukupne performanse sistema jeste kako ćete se odnositi prema njima. Kako eliminišete te neželjene alarme bez kompromitovanja detekcije pravih događaja upada? Kako transformišete performanse PIDS-a radi pružanja poboljšanih vrednosti klijentu? Odgovor je – boljom obradom signala.

Merenje učinka sistema

 

Obračunavanje realnih mera performansi za Perimetarske Sisteme za Detekciju Provala (PIDS) na otvorenom nije nimalo jednostavno zbog usko interaktivnog i međusobnog višestruko povezanog odnosa koji postoji između detekcije upada i neželjenih alarma.

Od svakog sistema se očekuje detekcija doslovno svake provale u perimetar, ali jednako važno je i poverenje koje bezbednosno osoblje ima u taj sistem. Previše grešaka ili neželjenih alarma ozbiljno narušava to poverenje u sistem, često toliko da osoblje sve alarme – pravi ili ne – odbacuje ili ignoriše.

Proizvođači često navode vrednosti sirovih podataka detekcije za svoju tehnologiju, bez ikakvog faktora poverenja ili kompenzacije za neželjene alarme – zato, teško da ćete realno moći da očekujete takav nivo performansi ugrađen na mestu detekcije. Testiranje proizvođača se često izvodi u kontrolisanim uslovima gde oni obično povećavaju osetljivost da bi uradili testove detekcije, beleže te vrednosti, a zatim smanjuju osetljivost do nivoa eliminisanja neželjenih alarma, a zatim beleže i te vrednosti – oba rezultata su dobijena bez interakcije detekcije provala sa neželjenim alarmima, izolovani jedan od drugog. U realnosti prava vrednost se dobija u međusobnoj interakciji tih rezultata, oba je potrebno vrednovati zajedno, redosledom nastanka sa merama detekcija upada koje jedino tako imaju pravo značenje.

Realne performanse PIDS sistema ugrađenog na vašem mestu detekcije, često će se značajno razlikovati od očekivanja nastalih zbog vrednosti sirovih detekcija (koje se ponekad navode kao POD). Ne postoje dva mesta koja mogu da budu ista po brojnim faktorima, spoljašnjim i specifičnim za mesto, koji utiču na smanjenje kvaliteta performansi sveukupnog sistema.

Sistemi nadgledanja alarma

 

Screen Shot 2017-06-18 at 7.00.36 AMOsim tehnologije senzora kojima se u ovom dokumentu bavimo, postoje dostupni i raznovrsni sistemi praćenja ili centralni računar kontrole. Iako je svaki sistem jedinstven po broju i raznovrsnosti ponuđenih opcija, svi sistemi imaju osnovnu funkciju objave alarma, učitavanja detalja alarma, prikazivanje lokacije alarma u jednostavnom i razumljivom formatu za osoblje. Centralni računar kontrole u većini od ovih sistema konfigurisan je na personalnim računarima sa Microsoft Windows operativnim sistemima. Oni mogu da rade kao samostalni sistemi ili u konfiguraciji klijent-server. Većina ovih sistema radi sa zaštićenim softverom koji obezbeđuje proizvođač.

TIPOVI SENZORA I DETEKTORA

  • Senzori za ograde

    • Fiber-optički senzori
    • Vibracioni senzori
    • Nategnuta bodljikava žica
    • Osetljivi i mikrofonski kablovi
    • Kapacitativni senzori

 

  • Volumetrijski perimetarski senzori

    • Mikrotalasni senzori
    • Infracrveni senzori
    • Radarski sistem
  • Ukopani podzemni senzori

    • Fiber-optički senzori
    • Koaksijalni kablovi
    • Cevi pod pritiskom
    • Ukopani geofoni

 

  • Video analitika

Senzori za ograde

Fiber opticki senzori za ograde

Sistem perimetarske zaštite, koji se u osnovi sastoji od jednog ili više optičkih vlakana u ulozi senzora, već je dobro poznat na tržištu tehničke zaštite, pošto je prisutan putem mnoštva svojih sledbenika. Njegova reputacija zasnovana je na proverenoj pouzdanosti i kvalitetu performansi, koji su se dokazani širom sveta u poslednjih desetak godina. Ti sistemi su dostupni u potpunoj spremnosti za rad u svim uslovima, zato što se mogu precizno podešavati da bi kompenzovali uslove okoline, kao što su klimatski ili trenutni vremenski uslovi. Optička vlakna, kao senzori, za svoj rad ne zahtevaju struju, mogu se koristiti na većim udaljenostima, a munje, elektromagnetne smetnje ili drugi elektronski signali ih ne mogu oštetiti.SmarterFence1

Tehnologija perimetarske zaštite na osnovu optičkih vlakana napravila je najznačajniji prodor na tržištu u poslednje 2-3 godine, naročito 2012. godine od kada se se primećuje značajan prelazak klijenata na nju. Brojni prodavci različitih sistema perimetarske zaštite – Perimeter Intrusion Detection Sensing (PIDS-a), koji su pre toga isključivali tehnologiju perimetarske zaštite na osnovu optičkih vlakana, uvideli su tu novu potražnju tržišta i bili svedoci mnogih prednosti ovih sistema nad, uslovno rečeno, tradicionalnim sistemima. Sada oni sami razvijaju svoju tehnologiju i/ili su osnovali razvojna udruženja za istraživanje institucije optičkih vlakana u ulozi senzora perimetarske zaštite. Neki od njih, danas čak i reklamiraju rešenja sa optičkim vlaknima kao glavnu tehnologiju rane detekcije provale na ogradi.

Zbog činjenice da opticka vlakna kao senzori sistema, za prenos informacija i detekciju alarma ne koriste električne signale, već svetlost na posebnim talasnim dužinama, koja putuje staklenim vlaknom iz sastava optičkog kabla, jasno je da su kao takvi ovi optički kablovi idealni za ugradnju u već postojeće-izgrađene ograde. Postoje dva glavna tipa sistema rane detekcije provale na bazi optičkih vlakana: zonski sistem, sa tradicionalnim hardverom i noviji, osetljiviji, interferometrički sistem koji, na osnovu tehnike koju primenjuju, može preciznije i pouzdanije odrediti provalu na ogradi. Iako su oba navedena sistema zasnovana na optičkim vlaknima, fundamentalni principi koji stoje iza njih su sasvim drugačiji, a samim tim i njihove performanse i primena u praksi. U ovom tekstu je uključen i kratak opis nekoliko najnovijih, tek nadolazećih, tehnologija – Fiber Bragg Gratings i OTDR.


Osnovni principi rada:

Optičko vlakno je elastična, veoma tanka staklena cevčica, mikronskih dimenzija prečnika, koja provodi svetlosne talase od izvora svetlosti do detektora ili do ogledala na drugom kraju kabla. Ako se takvo vlakno savije ili se pokreće, menjaju se i osobine svetlosti koja putuje vlaknom. Tokom redovne situacije u sistemu perimetarske zaštite, svetlost se šalje niz vlakno optičkog kabla, koji je ugrađen duž ograde, i vraća se do kontrolera radi utvrđivanja mirnog-pozadinskog stanja, odnosno stanja bez alarma. Kad neko pokuša da se popne uz ogradu, optički kabl počinje da se fičiki pomera, pri čemu se osobine svetlosti koja putuje kablom takođe menjaju. Tada se u sistemu, konkretno u navedenom kontroleru, detektuje ta mala promena forme prenešene svetlosti, pa ako ista pređe neki, u napred postavljeni, prag ili se poklopi sa određenim definisanim kriterijumima, podiže se stanje alarma. Pri tome, u obzir se uzimaju i prate najvažnije karakteristike reflektovane svetlosti, čije promene podrazumevaju snagu, fazu, talasnu dužinu, polarizaciju i disperziju.

Pored toga, što je u suštini sigurno, optičko vlakno je imuno na uticaje elektromagnetnih smetnji (EMI), smetnji radio-frekvencija (RFI) i elektrostatičkog pražnjenja (munje).

Kad na osetljivo zenzorsko vlakno, ili na bilo koji element koji je povezan za to vlakno, deluje bilo kakav pokret-mehanički uticaj, kao što je pomeranje ograde, to kretanje će delovatii i na prenošenje svetlosti u vlaknu i menja njene karakteristike. Sve promene reflektovane svetlosti detektuje kontroler.

Sistem zonskih optičkih senzora na principu „diskontinuiteta tačkastih uzoraka“

Tradicionalni Sistem zonskih optičkih senzora čine kontroler, zasnovan na mikroprocesoru i instaliran direktno na konstrukciji same ograde, i optički kabl, sa senzorskim višemodnim vlaknom, koji se ugrađuje u strukturu ograde i povezuje sa gore pomenutim, pripadajućim kontrolerom. Svetlost se iz lasera kontrolera šalje duž višemodnog optičkog vlakna, pa se nakon prijema reflektovana svetlost upoređuje sa osnovnom, da bi se utvrdilo da li ima nekih promena u njenoj formi ili „diskontinuiteta uzoraka“, zbog mikroskopskog savijanja optičkog vlakna uzrokovanog narušavanjem ograde. Dok su dužine zona do 2.000 metara samo teoretski moguće, realne dužine zona su obično ograničene na operativnijih 200 metara ili čak manje. Dužina tih zona može se prepoloviti u zavisnosti od od kvaliteta i dometa CCTV kamera, koje se obično sprežu sa ovim sistemom perimetarske zaštite, a radi vizuelne procene provale preko ograde.safeguard-fencing

U nekim od sistema ove vrste, kabl sa senzorima na optičkim vlaknima mora da se instalira unutar kanala ili regala za vođenje, radi mehaničke zaštite i što bolje redukcije uticaja meteo i vremenskih uslova (recimo, kao što su kiša, sneg, led i drugo), ili u sprezi sa anemometrom, radi redukcije osetljivosti sistema na uticaje vetra, čime se znatno izbegavaju neželjeni alarmi.

Naravno, treba imati na umu da kad se smanjuje osetljivost sistema na vetar, automatski se smanjuje i verovatnoća detektovanja stvarnog događaja provale – pravog alarma.

Glavni nedostatak takve „zonske tehnologije“ jesu povećani troškovi u celini, komplikovano dovođenje napajanja do svakog od kontrolera izdvojenog iz kontrolnog centra i podignutog na ogradu, i takođe, prilično komplikovano dovođenje povratne informacije sa polja događaja do kontrolnog centra. Pored toga, jeste da je sam optički kabl imun na EMI, RFI i munje, ali na to isto nisu imuni električni uređaji smešteni pored njega (kontroleri, terminalni elementi itd).


Primena:

Senzorski optički kablovi se podižu i ugrađuju na držače direktno na ogradu, a njihovo privezivanje na žičane panele ograde vrši se putem žičanih vezica. Za pouzdanu detekciju pravih alarma, a što važi za svaki perimetarski sistem detekcije provale preko ograde, nužna je kvalitetna i stabilna ograda i njena profesionalna montaža. Ograde koje ne prave buku, bez različitih natpisa koji se klimataju, kao i bez preteranih vibracija, uvek će omogućiti maksimalne performanse sistema. Kad je reč o sistemima „zonske tehnologije“ postoji nepisano pravilo – što je veća ambijentalna aktivnost oko ograde, niži je prag podešavanja osetljivosti, pa je samim tim manja verovatnoća da će sistem pouzdano detektovati provalnika.

Sistemi „zonske tehnologije“ su prikladniji za perimetarski manje lokacije, obično manje od 2.000 metara, zatim tamo gde je izvor za napajanje dostupan i prikladan za korišćenje na perimetarskoj ogradi (recimo, da se nalazi negde u blizini). Sistem treba instalirati prvenstveno na onim lokacijama, na čijim ogradama nema nikakve ranije perimetarske elektronike i gde komponenta kontrolera, eventualno, može da se izdvoji i ugradi u kontrolni centar „security sistema“, radi maksimalne zaštite, povećanja imuniteta na elektromagnetske uticaje, te radi smanjenja troškova instalacije i izgradnje infrastrukture.


Prednosti:

Relativno niski nabavni troškovi opreme, pogodni su za male dimenzije perimetara, instalacija senzorskog optičkog kabla je veoma jednostavna, imaju povećani imunitet senzorskog optičkog kabla na EMI, RFI i elektrostatička pražnjenja.


Slabosti:

Troškovi instalacije ponekad mogu biti prilično veliki, u situacijama kada se kontroleri moraju smeštati na otvorenom prostoru (na samoj ogradi ili u njenoj blizini), a postoje i dodatni troškovi vezani uz to, da se mora realizovati dovod napajanja/komunikacije. Pored toga, parametri kao što su osetljivost, smanjenje broja neželjenih alarma i dimenzija perimetra koji može biti zaštićen, nisu tako visokog nivoa kao za sistem sa interferomterijskim optičkim senzorima. Na kraju, ovakvi tradicionalni optičko-senzorski sistemi ne mogu uvek zadovoljiti zahteva korisnika, pošto nisu u stanju da omoguće precizno lociranje mesta provale, već samo zonu upada čije su dimenzije prilično velike (preciznost je svega u 200 i više metara).


Potencijalni uzroci neželjenog alarma:

Iako je vlakno optičkog kabla dobro zaštićeno i nedodirljivo za mnoge od različitih smetnji, za elektroniku kontrolera instaliranih na otvorenom sistemske probleme mogu stvoriti RFI, EMI, munje, slano ili hemijski agresivno okruženje i ekstremne promene temperature. Takođe, razne vrste srednjih ili većih životinja, koje nehotično dolaze u dodir sa ogradom, mogu biti protumačene kao da su ljudi-provalnici, pa se u vezi sa tim mogu generasiti neželjeni alarmi koji signaliziraju nepostojeću provalu.


Uobičajene metode za prevazilaženje zaštite:

Ograda se može zaobići, putem iprovizovanog (ili namenski izrađenog) mosta, ili putem iskopanog tunela, pa se time ni neće pobuditi senzori koji su postavljeni duž nje. Pažljivo penjanje na ogradu, ili penjanje uz nečiju pomoć „lopovskim merdevinama“, naročito na mestima stubova, krućeg skretanja ograde i slično, mogu da dovedu do situacije kada se neće stvoriti nivo aktivnosti potreban za aktiviranje pravog alarma. Ovakve situacije mogu se prevazići korišćenjem interferometrijske tehnologije ili putem tehnologije mikronapregnutosti optičkih vlakana (Microstrain tecnology), koje su mnogo osetljivije na situacije kao što su naslanjanje merdevina na ogradu i slično.


Metode instalacije:

  1. Metod instalacije br. 1 – Kontoler je ugrađen u samu ogradu i na određenoj visini, odakle polazi optički kabl koji je upleten, ne samo u ogradu već je i upetljan oko nosača, a radi dodatne osetljivosti na merdevine koje bi provalnik namenski naslanjao na neki od nosača ograde.

Prikaz metode instalacije br. 1, na kome se vidi da se na kraju optičkog senzorskog kabla, na samoj ogradi, nalazi terminišući element za refleksiju svetlosti

 

  • Metod instalacije br. 2 – Kontoler je takođe ugrađen u samu ogradu i na određenoj visini, ali se optički senzorski kabal postavlja u vidu jedne petlje, na kompletno predviđenom delu ograde za odbranu, čime se sistemu omogućava srednji nivo osetljivosti, ali se pri tome zahteva dvostruka dužina postavljenog senzorskog kabla.

 

 

Prikaz metode instalacije br. 2, na kome se vidi da se na određenom, branjenom delu ograde, formira petlja optičkog senzorskog kabla 

Locirajući interferometrijski senzori

Sistemi novije interferometrijske tehnologije ili tehnologije mikronapregnutosti optičkih vlakana mnogo su osetljiviji na alarmnu aktivizaciju od tradicionalnih zonskih sistema koji rade na principu „diskontinuiteta tačkastih uzoraka“. Ovakvi sistemi se zasnivaju na dobro utrvrđenim principima optičke interferometrije. To konkretno znači, da oni kombinuju signale iz dva jednomodna vlakna, unutar istog optičkog kabla podignutog na ogradu, pa kada se dogodi određena promena u uzorku svetla u jednom od njih, javlja se alarm. Merenjem vremena potrebnog za prostiranja tih signala, neki predstavnici ovih sistema takođe mogu da obračunaju daljinu sa koje oni pristižu, pa se na takav način omogućuje i relativno precizno lociranje mesta provale. Ključno u ovoj tehnologiji je koriščenje visoko sofisticirane obrade signala i analize njihovih karakteristika, koja se odvija u moćnoj početno-terminalnoj komponenti sistema smeštenoj u samom kontrolnom centru, a radi postizanja suštinsko visoke osetljivosti na provalu bez povećanja broja neželjenih alarma.maxresdefault-3

Pošto sistemi sa primenom tehnologije interferometrije / mikronategnutosti optičkih vlakana koriste jednomodno optičko vlakno, koje omogućuje velike distance prostiranja svetlosti bez dodatne regeneracije, to dozvoljava da jedna aplikacija sistema može obezbeđivati perimetar daljine i do 80 km, sa ujednačenom osetljivošću na svakom mestu duž kabla. Umesto da zone budu definisane hardverom, ova tehnologija omogućava da zone budu definisane u softveru radi poboljšane fleksibilnosti i mnogo jednostavnije povezanosti sa fiksiranim perimetarskim tačkama (kao što su kapije, zgrade, uglovi, putevi) i kamerama.


Primena:

Senzori sa optičkim vlaknima (ustvari posebno izrađeni optički kablovi) brzo i lako se pričvršćuje direktno na tkanje žičane ograde. Kao i kod ranijih sistema, i ovde su kvalitetna i stabilna ugradnja ili montaža ograde neophodni preduslov za pouzdanu detekciju perimetarske provale. Ograda koja ne pravi buku, bez klimavih natpisa i preteranih vibracija, uvek će omogućiti da sistem ima maksimum performansi i vrlodobru osetljivost.

Sistemi interferometrijske tehnologije/tehnologije mikronapregnutosti su najisplativiji za dužine ograde na perimetrima dimenzija između 2 i 80 km, kojim upravlja samo jedan kontroler, koji je obično izmešten u kontrolni „security centar“. Jednotočni optički kabl se jednostavno i uobičajeno pričvršćuje na sredini visine ograde, što čini celu ugradnju veoma isplativom za relacije navedenih dužina, pogotovu što se, u vezi sa predhodnom činjenicom, ne zahteva postojanje spoljašnjih izvora za napajanje i što nikakva elektronika nije potrebna u polju detekcije (sve je u „security centru“). Radi poboljšane osetljivosti na specifične događaje koji se nešto teže detektuju, kao što je lagano naslanjanje mardevina uz ogradu, potrebno je samo malom petljom pričvrstiti optički kabl senzora za svaki nosač ograde.


Prednosti:

Ovim sistemima ostvaruju se veće daljine zahvata perimetara, zatim visok nivo osetljivosti i precizno lociranje mesta provale. Uz niske troškove ugradnje, postiže se suštinska sigurnost, efektna obrada i odlična selekcija signala, imunitet na EMI, RFI i munje, a time i nizak nivo neželjenih alarma. Uz sve to, ovakvi sistemi imaju visoku pouzadnost, a za uzvrat ne zahtevaju mnogo održavanja.


Slabosti:

Ne mogu se realizovati putem jedne fabričke dužine optičkog kabla. To zahteva da se na lokacijama mora vršiti povezivanje, odnosno splajsovanje optičkih vlakana, što je danas već uobičajena praksa – rutina za većinu specijalizovanih izvođača radova na telekomunikacionim kablovima.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Kao i za svaki sistem rane detekcije provale, koji se ugrađuje na žičanoj ogradi, loš kvalitet ograde je najčešći uzrok neželjenih alarma. Ako je ograda izgrađena prema uputstvima proizvođača i dobrog je kvaliteta, sistem će biti veoma pouzdan i uzrokovaće veoma malo, a možda ni malo, problema u praksi tokom svog dugogodišnjeg rada.


Uobičajene metode zaprevazilaženje zaštite:

Kao i do sada, ograda se može zaobići putem improvizovanog ili namenski izrađenog mosta, ili putem prokopavanja kanala ispod nje, pa se na taj način neće ni moći da izvrši detekcija provale.

Prikaz tipične konstrukcije specijalnog senzorskog optičkog kabla za primenu na sistemima perimetarske zaštite, montiranim po ogradi

Prikaz uobičajene arhitekture i načina ugradnje sistema perimetarske zaštite sa optičkim senzorskim kablom, tehnologijom lokacijske interferometrije (mikronapregnutih vlakana) 

Sistemi sa Bragovom rešetkom

Još jedna, potpuno nova tehnologija koja se tek pojavija, a izrasta u standard za buduće kvalitetne sisteme perimetarske zaštite bazirane na optičkim senzorskim kablovima za detekciju rane provale na ogradi, jeste višemodno optičko vlakno sa ugrađenom Bragovom Rešetkom (Fiber Bragg Grating-FBG). Bragova rešetka je element mehaničkog optičkog filtera koji je ugrađen unutar vlakna i koji ima promenjivi index prelamanja zraka svetlosti. Taj dodatni optički element je utisnut ili ugrađen u uobičajeno višemodno optičko vlakno, ili je pak ručno upleten.

Izgled Bragove filterske rešetke utisnute u strukturu višemodnog optičkog vlakna


Princip rada:

Bragova filterska rešetka deluje tako, što je filter podešen da reflektuje samo veoma uske, tačno definisane, opsege talasnih dužina emitovane svetlosti koja putuje duž vlakna, omogućavajući na taj način da svetlost svih ostalih talasnih dužina, koje postoje u njenom višemodnom talasnom opsegu, nesmetano prođe kroz taj filter. Znači, radi se o svojevrsno sazdanom optičkom filteru, potpuno zavisnom od strogo definisanog položaja i fizičkog rasporeda svojih elemenata. Zbog toga, kada se dogodi da se optičko vlakno neznatno savije ili pomeri, istog momenta se i ta fina, sitna rešetkasta struktura malo promeni, a s njom se menjaju i talasne dužine reflektovane svetlosti, što ne ostaje neprimećeno od strane veoma kvalitetnog i preciznog kontrolera.

Prikaz načina refleksije samo određenih talasnih dužina svetlosti na Bragovoj filterskoj rešetki

Zbog promene ponašanja FBG pri naprezanju optičkog senzorskog kabla, kao što bi se to pokazalo u slučaju kad se provalnik penje uz ogradu ili uz strukturu na koju je pričvršćen kabal sa optičkim vlaknom, one mogu da se koriste kao niz serijskih senzora na ključnim mestima perimetra, ondosno kao neki kvazi-distribuirani senzori.

Ako je svaka od postojećih FBG u senzorsko vlakno utisnuta na svojoj definisanoj lokaciji sa različitim šablonima, tako da se njene filterske karakteristike podudaraju sa različitim talasnim dužinama emitovane svetlosti, onda se u takvom sistemu može takođe da odredi koja se od filterskih rešetki promenila, pa time da omogući i približno tačno lociranje mesta događaja koji je izazvao njenu promenu, to jest lokaciju mesta provale.

Nekoliko različitih specijalističkih organizacija, uz podršku najvećih svetskih proizvođača opreme za ovakve perimetarske sisteme, razvija i promoviše ovu tehnologiju, koja je još u ranoj fazi, pa za sada ne postoje komercijalne instalacije takve tehnologije i u praksi. Sistem sa primenom tehnologije FBG je skup još u proizvodnji, strogo specifični kontroler obično ima mogućnost da vrši procesing samo ograničenog broja filterskih rešetki, koje mu se dodeljuju na obradu, što onda dovodi do nepoželjnog smanjenja gustine njihovih lokacija na perimetrima većih dimenzija.


Prednosti:

Jako su prikladni za korišćenje na kratkim, do srednje dugim perimetrima, imaju visok nivo osetljivosti, daju približnu lokaciju provale na ogradi. U suštini su sigurni, imuni su na EMI, RFI i munje, a i jako su pouzdani u svom radu. Ako se senzorski optički kabl preseče, na nekom mestu na ogradi, onda sistem ne ispada potpuno iz stroja, već može nesmetano da nastavi da radi do tačke preseka kabla. Visoka osetljivost na fizičke promene šablona filterske rešetke, čini ga prikladnijim i za primenu na onim perimetrima, gde se zahteva njegovo ukopavanje pored ograde.


Slabosti:

Pre svega, to je još uvek umnogome neproverena tehnologija perimetarskoj detekcije provale na ogradi. Pored toga, nedovoljno dobro razvijena selekcija različitih signala, koji se dobijaju od efekata okoline, trenutno predstavlja mnogo veći nedostatak nego što je to sam broj neželjenih alarma. Optički kablovi sa senzorskim vlaknima u koje se utiskuju Bragove filterske rešetke, ili se pak ručno ugrađuju, mogli bi biti čak veoma skupi pri proizvodnji. Na kraju, napomenimo da preciznost lociranja mesta provale prvenstveno zavisi od ukupnog broja i razmaka između pojedinih Bragovih filterskih rešetki.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Kao za svaki sistem perimetarske detekcije provale, koji se ugrađuje na ogradi, loš kvalitet ograde i njeno nestručno postavljanje su najčešći uzroci neželjenih alarma. Sa promenom temperature ograde, i samom temperaturom ambijenta, povezani su i problemi na polju delovanja, jer se ugrađene filterske rešetke u takvim okolnostima šire ili skupljaju.


Uobičajene metode za prevazilaženje zaštite:

Mostom iznad ograde, ili tunelom prokopanim ispod nje, ograda se može zaobići, pa time i osetljivi senzori na njoj.

Sistemi sa optičkom reflektometrijom u vremenskom domenu

Još jedna vrsta tehnologije, koja ima veliki potencijal za buduće primene, jeste Optička reflektometrija u vremenskom domenu (Optical Time Domain Reflectometry – OTDR), koja radi na dobro poznatom principu Rejlijeve raspodele verovatnoćaprimenjene na disperziju svetlosnih zraka (Rayleigh Scattering). Postoje brojne varijante za njenu primenu, koje su uglavnom klasifikovane kao Fazno senzitivna OTDR (POTDR) ili kao Koherentna OTDR (C-OTDR), zavisno od toga kako se svetlost šalje duž vlakna i kako se povratni – reflektovani svetlosni signal obrađuje.


Princip rada:

Princip rada koji primenjuju takvi sistemi perimetarske zaštite je dosta složen i veoma sličan principu na kome se zasniva radar. Naime, kontroler sistema generiše kodirani svetlosni impulsni signal koji se šalje duž standardnog jednomodnog optičkog vlakna. Dok kodirana svetlost putuje niz optičko vlakno, pojedini njeni delići će se nepovratno raspšiti (po principu Rajlijeve raspodele), ili će se vratiti nazad, reflektujući se od mikroskopskih diskontinuiteta koji se neminovno pojavljuju u staklenom vlaknu prilikom njegove proizvodnje. Najveći deo svetlosne snage kodiranog impulsa bez ometanja stiže do kraja senzorskog kabla, dok vremenski i po formi ujednačeni (znači, stabilni – jednolični) signali povratnih i raspršenih zraka predstavljaju svetlosnu baznu potku, odnosno postojane okolnosti ambijenta.

Silikonska optička vlakna nisu savršeno homogeni materijal, jer sastav materijala od koga su izgrađeni varira na mikroskopskom nivou, čime se stvaraju diskontinuiteti za prostiranje svetlosnih zraka, pa dolazi do njenog slučajnog i neuniformnog rasipanja.

Kada je senzorski optički kabl na neki način narušen, menjaju se osobine svetlosti koja se vraća refleksijom (ili raspršenom refleksijom), to jest narušava se i redovna forma svetlosne bazne potke. Te promene u karakteristikama povratnog signala detaljno analizira kontroler sistema da bi verifikovao da li je to događaj za pokretanje pravog alarma ili neka druga vrsta smetnje. Kontroler takođe selektuje segmente senzorskog kabla na dužine od 10 metara merenjem vremena potrebnog za prostiranje povratnih signala kodiranog impulsa. Na takav način, sistemski kontroler određuje koji segment optičkog kabla je pod alarmom, te se time određuje vrlo precizna lokacija provale na ogradi.

Sistemi OTDR tehnologije su za sada veoma skupi sistemi, i u ovoj fazi se tek vrše njihove uspešne probe na senzorskim optičkim kablovima ugrađenim na ogradama. Ono što je relativno veliki nedostatak u tom sistemu, to je potreba za usavršavanjem neophodno moćnog softvera za obradu signala, a radi poboljšanja osetljivosti i smanjenja neželjenih alarma u sistemu. No, pored svega, on se pokazao potencijalno koristan u primeni nekih aplikacija sa ukopavanjem optičkog kabla, pošto može da zadovolji potrebe visokog nivoa osetljivosti.

Prikaz povratne disperzije ili refleksije svetlosti zbog postojećih diskontinuiteta i nesavršenih karakteristika optičkog vlakna u korišćenom materijaju za njegovu izradu

Znači, ovaj sistem može da ponudi dobru senzitivnost, ali se to onda događa na uštrb selekcije signala i efektivne eliminacije neželjenih alarma. Takođe, u nekim aplikacijama ovih sistema, su nužni širokopojasni spojni putevi (sa velikim brzinama protoka digitalnih signala) i velika procesorska snaga kompjutera, zbog izuzetno velike količine signalnih informacija koje je potrebno analizirati i procesirati.


Prednosti:

Ovim sistemom mogu se štititi velike dužine perimetara, uz visoku osetljivost i veoma precizno lociranje mesta provale. To su u suštini sigurani i pouzdani sistemi, imuni na EMI, RFI i munje. Ako na liniji dođe do presecanja optičkog kabla, sistem i dalje može nesmetano da funkcioniše, ali samo do mesta gde je nastalo presecanje kabla. Kao što je rečeno, visoka senzitivnost sistema čini da je veoma prikladan za aplikacije sa primenom ukopavanja kabla pored ograde (sa njene unutrašnje strane).


Slabosti:

Kao kod sistema sa Bragovom rešetkom, i kod ovih sistema se u mnogome radi o dovoljno neproverenoj tehnologiji, na praktičnoj primeni kod perimetrarske detekcije provale na ogradi. Trenutno je nedovoljno dobro razvijena selekcija signala, pa se zbog toga u sistemu pojavljuje povećan broj neželjenih alarma. U današnje vreme to je još veoma skupa tehnologija, ali se s vremenom očekuje pad cena opreme i instalacije sistema u celini.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Kao za svaki sistem detekcije provale koji je ugrađen na ogradi, loš kvalitet ograde je najčešći uzrok neželjenih alarma. Visoka osetljivost ovog sistema, u praksi se ustvari okreće protiv njega, pošto se zbog toga događa povećan broj detekcija alarma koji nisu povezani sa provalom na ogradi, a koji ipak moraju da se procesiraju (moraju da budu obrađeni i selektovani). To povlači za sobom nužnost dodatnog usavršavanja selekcije signala, radi neophodnog smanjenja broja neželjenih alarma na prihvatljiv nivo.


Uobičajeni metodi za prevazilaženje zaštite:

Mostom iznad ograde, ili tunelom prokopanim ispod nje, ograda se može zaobići, pa time i osetljivi senzorski optički kabal koji je na njoj montiran.

Senzori za detekciju vibracija, ugrađuju se direktno u mrežu zaštitne ograde, a služe da detektuju vibracije koje se pojavljuju na ogradama, uključujući i njena pokretanja izazvana prilikom sečenja, penjanja ili podizanja na ogradu.


Princip rada:

Postoje dva osnovna tipa detektora kao senzora vibracija na ogradama: elektromehanički ili inercioni senzori, kod kojih pripadajući procesor signala ima akumulaciono kolo za prikupljanje električnih impulsa, pa je u stanju da momentalno prepozna otvaranje postojećih kontakata elektromehaničkih prekidača, i piezoelektrični, kod kojih pripadajući procesor signala reaguje na amplitudu, trajanje i učestalost poslatih električnih signala, koji se formiraju na tim detektorima.

Mehanički ili inercioni senzori (senzori tipa „čegrtaljka“) se smeštaju u kućišta sa antivandal konstrukcijom i montiraju direktno na pletivo žičane ograde, koja se štiti. Sastoje od klatna sa tegom tačno definisane mase, koji se pokreće kada njihova kućišta počnu da vibriraju zajedno sa narušenom ogradom. Ako je to pokretanje izazvano sa dovoljnim momentom sile, onda se klatno ljulja (sa jedne na drugu stranu) amplitudama koje su primerene mogućnosti da se trenutno otvaraju i zatvaraju postojeći električni kontaktni slogovi. Otvaranjem i zatvaranjem tih kontakata generišu se impulsni električni signali, koji se onda šalju do kontrolera sistema, na analizu i eventualno podizanje alarma.

Prikaz principa rada mehaničko-inercijalnog senzora tipa „Čegrtaljka“

Piezoelektrični senzori se takođe smeštaju u antivandal kućišta i montiraju direktno na žičanu ogradu. Koristeći dobro poznati Piezoelektrični efekat, oni mehaničku energiju ljuljanja ograde, nastalu za vreme pokušaja upada preko ograde, konvertuju u analogne električne signale različitih amplituda i vremena trajanja. Znači, za razliku od impulsnih signala nastalih otvaranjem i zatvaranjem kontakata na elektromehaničkim senzorima, piezoeletrični senzori od vibrirajućih aktivnosti na tkanju ograde stvaraju analogne električne signale, koji srazmerno sa amplitudama i snagom tih vibracijama variraju po amplitudi i učestalosti.

Zajedničko za obe primene je, da pokušaj provale stvara mehaničke vibracije na mreži ograde, a koje se dovoljno razlikuju od vibracija takozvanih pozadinskih aktivnosti (redovno stanje). Senzori sa detektorima tih vibracija, smešteni na ogradi, vrše njihovo sakupljanje, pa se električni signali iz njihovih pretvarača putem spojnih veza šalju u signal procesore, koji se obično nalaze na ulazu sistema. Kod elektromehaničkih sistema se učestalost, kojom se senzorski kontakti otvaraju i zatvaraju kod nekog događaja, upoređuje sa pozadinskim i ambijentalnim kretanjima, pa se alarm podiže samo ako ta učestalost generisanih električnih impulsa pređe postavljeni prag. Kod piezoelektričnih sistema se, pored analize amplituda i učestanosti stvorenih analognih električnih signala, vrši i diferencijalna analiza stanja nekoliko susednih detektora, da bi se utvrdilo da li se događa ambijentalna ili provalna aktivnost, kada se i podiže alarm.


Primena:

Uobičajeno je da se takvi senzori ugrađuju direktno na pletivo ograde u intervalima od 3 metra (koliko obično iznosi jedan panel ograde) i međusobno na red povezuju električnim kablom, radi dovođenja napajanja i slanja adresa svojih lokacija. Redovno se instaliraju na visinama od približno 1,5 metar od tla. Preporučena dužina zone iznosi 100 metara, za sisteme sa elektromehaničkim senzorima, dok se kod sistema sa piezoelektričnim senzorima te zone mogu formirati sa dužinama od po 600 metara.

Za pouzdanu detekciju provale na ogradi, naročito kod inercijalnih detektora, veoma su važni pravilna instalacija i razmak između detektora. Ograda lošeg kvaliteta, sa klimavom mrežom stvaraće previše pozadinskih aktivnosti (savijanje, uvijanje, ljuljanje), često generišući neželjene alarme i šaljući eventualno malo pouzdanih pravih alarma. Takođe, raznovrsni vremenski uslovi mogu dovesti do toga da podešenost osetljivosti bude iznad ili ispod nužnog praga pouzdanosti. Na kraju, kod ovakvih sistema i sami položaji uglova ograde predstavljaju poseban izazov za detekciju vibracija upada, a zbog ojačanih nosača i čvršćih temelja koji se obično koriste na njenim uglovima, detekcija je još teža.

Pošto su detektori vibracija skloni aktiviranju na sva moguća pomeranja ograde, onda se u sistemu neophodno integriše i dodatna oprema za pouzdano analiziranje signala, a prvenstveno radi smanjenja pojave neželjenih alarma. Jedna od metoda je već pomenuto akumulaciono kolo za brojanje električnih impulsa. Sa tim uređajem, osetljivost sistema se definiše putem brojanja električnih impulsa, koje senzori generišu u nekom vremenskom razmaku, a radi podizanja pravog alarma prilikom previšenja nekog, unapred postavljenog, praga. Viši nivo osetljivosti se postiže podešavanjem na odbrojavanje manjeg broja impulsa, u nekom vremenskom razmaku (što dovodi i do većeg broja neželjenih alarma) i niži nivo osetljivosti čekanjem na impulse.

Mehaničke senzore vibracija treba primenjivati samo tamo gde se veoma malo pojavljuju, ili uopšte ne postoje, prirodne ili veštačke vibracije ograde izazvane uticajem okolnog prostora. Zato takvi senzori nisu prikladni ni pouzdani u područjima gde se događa velik broj ambijentalnih, odnosno pozadinskih vibracija, a kao što su: aerodromi, velika gradilišta, blizina železničke pruge, autoputevi ili drugi lokalni putevi. Primenom piezoelektričnih detektora ovakvi problemi se sasvim eliminišu.


Prednosti:

Ovakavi sistemi su jeftini, jednostavani su za montažu na ogradi, omogućuju dovoljno precizno lociranje provale (naročito kod piezoelektričnih detektora), pomoću slanja signalnog impulsa i merenjem vremena prostiranja reflektnog signala, za inercijalni tip, te slanja adresa lokacije detektora, za piezoelektrični tip.


Slabosti:

Kod elektromehaničkog sistema je veoma slab nivo selekcije signala = visok nivo neželjenih alarma (NAR- Nuisance Alarm Rate), oba sistema su podložana vibracijama od okoline i osetljiva na elektrostatička pražnjenja (munje). Kod ovih sistema je relativno povećan trošak instalacije, jer zahtevaju da se kontroleri, infrastruktura za napajanje i komunikacija instaliraju za rad u spoljašnjim uslovima (na polju delovanja). Sistem sa piezoelektričnim detektorima ovakvu situaciju prevazilazi na takav način, što se jednosmeran napon za napajanje detektora i njihova komunikacija sa kontrolerom obavljaju po istoj 2-provodnoj liniji. Kod mehaničkog sistema je veoma često potrebno spregnuti i jedan ili više anemometara, da bi se dobio podatak za smanjenje osetljivosti sistema za vreme vetrovitog vremena, to jest da se ne bi podizali neželjeni alarmi koje uzrokuje vetar na mreži ograde. Naravno, kad je smanjena osetljivost na vetar, smanjena je i verovatnoća detekcije prave provale.


Potencijalni uzroci neželjenog alarma:

Loš kvalitet izgradnje ograde, grane drveća, veće rastinje na ogradi, manje i srednje životinje, razni vremenski uslovi, odnosno sve što može uzrokovati vibracije na ogradi i aktivirati senzore (prvenstveno kod sistema sa inercijalnim senzorima). Zbog toga, u područjima sa mnogo vetra i mnogo životinja, mehaničke senzore vibracija ne treba uopšte koristiti.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Najčešći i najpovoljniji metod da se ograda savlada jeste izbegavanje kontakta sa ogradom premošćavanjem, prokopavanjem tunela ili pažljivim uklanjanjem mreže ograde. Takođe, pokušaj veoma pažljivog penjanja, ili znalačko penjanje uz nečiju pomoć, naročito na krućim mestima uz stubove, ili na mestima gde se ograda „lomi“, u mnogim slučajevima možda ni neće stvoriti nivo aktivnosti potreban za aktivaciju pravog alarma.

Jer, provalnik koji poznaje sistem i njegova ograničenja, može uspeti da se popne na ogradu i neprimećen. Manje uobičajena metoda, ali možda najuspešnija od svih izrečenih, je prokopavanje tunela ispod ograde.

Prikaz tipičanog načina instalacije sistema sa inercijalnim senzorima tipa „čegrtaljke“. Na sličan način vrši se i instalacija sistema sa piezoelektričnim senzorima na ogradi.

Sistemi detekcije sa nategnutom bodljikavom žicom, koji su pre svega predviđeni kao fizička barijera, tipično kombinuju nekoliko upletenih horizontalnih i zategnutih bodljikavih žica (po ogradi) koji imaju ugrađene mikroprekidače ili merne trake, radi detektovanja promene u njihovoj napetosti (koju izaziva provalnik).

Ovo je jedan od najskupljih vrsta sistema perimetrske zaštite, za detekciju rane provale na ogradi, prvenstveno zbog kompleksne instalacije i zahteva redovnog i permanentnog sezonskog održavanja. Međutim, zbog toga što je za aktivizaciju alarma potreban određeni pritisak na bodljikavu žicu, ovi sistemi nude visok nivo detekcije i veoma mali broj neželjenih alarma.

 

Svaka od postavki senzora nalazi se između dva nosača ograde. Senzor prima signal samo sa jedanog mikroprekidača ili merne trake, pričvršćene na svaku od horizontalnih bodljikavih žica. Spiralni držači razmaka služe da na vetru spreče bodljikavu žicu da udara jedna drugu, kao i da otežaju da se bodljikava žica raširi, a da pri tome ne stvara horizontalnu vučnu silu koja može neželjeno da aktivira mikroprekidač.


Princip rada:

Senzori sa nategnutom žicom su ustvari serija mikroprekidača ili mernih traka povezanih na zategnutu bodljikavu žicu i instaliranih zajedno sa njom, ili na vrhu ograde ili na samu horizontalnu žičanu barijeru. Svaki od senzorskih mikroprekidača, obično se sastoji od pokretnog, provodnog centralnog potiskivača, koji visi unutar cilindričnog konduktora. U mirnom položaju, centralni potiskivač slobodno visi u sredini prostora konduktora, ne dodirujući zidove njegovog unutrašnjeg omotača ni sa jedne strane. Međutim, kada se vrši povećavanje ili smanjenje nategnutosti bodljikave žice, što je redovna situacija kada provalnik pokušava da se penje po ogradi, da raširi ili preseče bodljikavu žicu, dolazi do pomeranja centralnog potiskivača u jednu ili drugu stranu, pa time i do dodira sa zidom provodnog cilindra, zatvarajući strujno kolo za aktiviranje alarma.

Kod podvarijante sistema sa korišćenjem mernih traka (umesto opisanih mikroprekidača), brza promena u napetosti žice uzrokuje promenu na mernim trakama koje se sistemski prate i razumeju kao pravi alarm.

Sistemi senzora sa nategnutom žicom uopšteno nisu podložni vetrovitim uslovima (osim ako na ogradi postoje pokidane grane drveća ili otpaci, kao što su plastične kese nanesene vetrom), i potrebna je prilična snaga da bi se aktivirao mikroprekidač na ogradi. Ovaj sistem je dizajniran sa namerom da se pravi alarm aktivirna na prvi kontakt provalnika sa ogradom-rana detekcija provale. Radovno sezonsko zatezanje ograde sistema je osnovni preduslov da bi se osiguralo ispravno i pouzdano funkcionisanje sistema tokom eksploatacije.

 

Izgled instaliranog sistema sa nategnutom bodljikavom žicom na nosačima ograde u uglu, pri čemu se vidi kako su vertikalni zatezači žice i spiralni držači razmaka montirani otprilike na razmaku od jednog metra.


Primena:

Sistem senzora sa nategnutom žicom može biti instaliran kao samostojeća ograda od bodljikave žice koji ima dvostruku namenu: služi kao uspešna fizička barijera i kao sistem za tehničku zaštitu perimetra. Sistem nategnute bodljikave žice sa mikroprekidačima može biti nadograđen na postojeću ogradu, ili u nastavku kao bodljikava žica na vrhu te ograde ili nekog zida. Pošto su troškovi instaliranja ovog sistema veoma visoki, on se obično primenjuje samo na zdanjima visokog rizika , pa i tada, ne na većim razdaljinama – obično manjim od pola milje.


Prednosti:

Ovakav sistem ima visok nivo detekcije pravih alarma (POD – Probability of Detection) sa niskim nivoom NAR. Sistem je teško fizički savladati, pa je zato veoma pogodan za mesta gde je potreban visok nivo bezbednosti kao što su zatvori, izdvojena vojna skladišta i slično. Tehnologija je veoma prosta pa omogućava lako razumevanje i jednostavno korišćenje.


Slabosti:

Karakteristično skupa nabavka opreme, kao i složeno instaliranje i održavanjesistema. Ovakav sistem zahteva permanentno sezonsko podešavanje ograde, u suprotnom na istoj će postojati dosta tačaka sa greškama. Sporo i ne naglo širenje žica, koje su pričvršćene uz mernu traku, u nekom strpljivom vremenskom periodu, može proći nezapaženo za aktivizaciju pravog alarma. Zbog svega iznetog, kao i zbog delimično prevaziđene tehnologije, popularnost sistema sa mikroprekidačima je na dubokoj silaznoj putanji.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Nategnuta žica je jedan od pouzdanijih detektora na ogradama, jer je manje podložna nepovoljnim vremenskim uslovima i malim životinjama. Međutim, loše sezonsko održavanje, ili nepravilno zatezanje bodljikave žice, dovešće do nepouzdanog rada sistema.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Kopanje tunela ispod ograde ili premošćavanje preko same ograde, na lokacijama koje nisu pod video ili vizuelnim nadzorom.

U stabilnom stanju bez alarma, unutrašnji potiskivač ne dodiruje spoljni cilindar, pa nema električkog spoja – otvoreno kolo.

 

Kada provalnik pokuša da raširi ili preseče bodljikavu žicu, žica se pokrene u jednom pravcu pa centralni potiskivač dodirne spoljašnji cilindar-zatvoreno kolo i nastaje pravi alarm.

Sistemi perimeratske zaštite sa nategnutim osetljivim kablovima (uobičajeno poznati kao mikrofonski kablovi) su transduktori-pretvarači oblika koji održavaju ujednačenu osetljivost celom dužinom senzorskog kabla ili u okviru jedne zone. Sistem se sastoji od osetljivog električnog kabla, pričvršćenog na mrežu ograde, i signal procesora, podignutog i smeštenog na samoj liniji ograde. Navedeni senzorski kabl polazi od pomenutog signal procesora, to jest od analizatora signala instaliranog za rad u spoljnjim uslovima, a završava se na terminalnom otporniku. Ovako koncipirani električni sistem se neprestano elektronski nadgleda u cilju aktiviranja alarma, ako provalnik pokuša da prođe preko ograde i postavljenog senzorskog kabla.


Princip rada:

Kad je pričvršćen za ogradu, nategnuti osetljivi kabl neprestano prima vibracije koje se prenose sa te ograde, za koju je mehanički pričvršćen. Te vibracije ili zatezanja kabla, generišu električne signale u kablu, srazmerno mehaničkom pritisku koje je proizašao kao rezultat pomeranja ograde, a koje se obično javlja kada se pokušava sa sečenjem, penjanjam ili podizanjem ograde. Generisani signali šalju se na obradu do signal procesora instaliranog na ogradi, pa ako se analizom utvrdi da je signal „neprijateljski“, u sistemu se pokreće pravi alarm. Procesor je zadužen da obezbedi i nekoliko načina za potrebno prilagođavanje, kao što su: pojačanje signala, povećanje osetljivosti, određivanje broja potrebnih signalnih ciklusa za aktiviranje alarma i određenje vremena trajanja „uznemiravanja“.

Znači kod sistema sa nategnutim, tj. mikrofonskim kablom napon na terminalnom otporniku se stvara kada taj senzorski kabl vibrira ili se mikronski deformiše, pod uticajem provale na ogradi u njegovoj blizini. Neki proizvođači za tu namenu koriste koaksijalni kabl pričvršćen uz metalno tkanje ograde, čije se funkcionisanje oslanja na triboelektrični efekat, a kod koga se niska terminalna voltaža stvara uvek prilikom njegovog vibriranja tokom provala ili sličnih događaja. Drugi proizvođači za svoje senzorske kablove koriste piezoelektrični efekat, ili su pak njihovi sistemi zasnovani na kablovima sa magnetnim materijalima, koji vrše detekciju provala preko ograda na koje su pričvršćeni.

Pošto su takvi senzori po primenjenom efektu faktički svojevrsni mikrofoni, u ovakav sistem može da se ugradi i komponenta audio kontrole ambijenta, čime se omogućava operatoru da čuje zvukove stvorene duž linije ograde, da ih ručno obradi, verifikuje i utvrdi šta je pravi uzrok alarma. Međutim, ovo zahteva da u ambijentu postoji veoma nizak nivo pozadinskih zvukova, zatim da se mora izvršiti određena obuka osoblja, kao i da se kompletna situacija mora neprestano nadgledati od strane dežurnog ljudstva. Sa druge strane, to onda dovodi do situacije da može da postoji određena vremenska zadrška u odgovoru na primljeni alarm, prvenstveno zbog neodlučnosti ili pogrešne odluke operatera. Druge tehnologije ne zahtevaju tu „ljudsku-subjektivnu selekciju signala“ i meritorno donošenje odluke. Taj zadatak, danas mnogo brže, mnogo pouzdanije i efektnije realizuje Softver za analizu i diskriminaciju signala i, dosledno tome, bez ikakve ljudske intervencije.

Postoje tri glavna tipa sistema nategnutih osetljivih ili mikrofonskih kablova:

  1. Koaksijalni, koji koristi obični koaksijalni kabl gde je neizolovani centralni provodnik (takozvani „vrući kraj“) smešten u komotni žljeb i gde se nalazi pod stalnim elektrostatičkim nabojem;
  2. Magnetni polimer ili keramički magnetni kabal, koji koristi dva poluvaljkasta magnetska konduktora razdvojena vazdušnim izolatorom i dva izolovana provodnika u komotnim žljebovima;
  3. TDR, koji se sastoji od specijalnog koaksijalnog kabla sa dva komotna žleba u kojima su neizolovani senzorski provodnici.

Sistem čine dva glavna dela: senzorski koaksijalni kabl i analizator. U pokušaju provale na ogradi, bilo sečenjem njene žičane strukture ili penjanjem na ogradu, vibracije koje tada stvara provalnik detektuju se senzorskim kablom i u prilagođenom obliku šalju do analizatora.

aboutus-detection-systems

Pri dobijanju tako nastalog signala, analizator vrši procenu i određuje nivo aktivnosti. Ako je nivo aktivnosti iznad određenog, postavljenog praga analizator će uključiti pravi alarm, šaljući električni i audio signal alarma do kontrolnog „security centra“.

Ovakav način rada omogućen je zahvaljujući triboelektričnom efektu. Stabilno, stalno električno napajanje smešteno je u centralni neizolovani provodnik koaksijalnog kabla. Kada se dogodi provala, koaksijalni kabl će početi da se uvija pod uticajem pokretanja ograde, pri čemu se događa i trenje između centralnog provodnika i dielektričnog materijala, stvarajući elektrostatičko polje kroz dielektrik. To dovodi do toga, da se i na spoljšnjem provodniku, u obliku pletenice oko dielektrika, stvara električni naboj određenog polariteta, tj. menja se kapacitativnost između unutrašnjeg i spoljašnjeg provodnika. Količina stvorenog naelektrisanja na spoljašnjem provodniku – pletenici varira u proporcionalnosti sa vibracijama na kablu, što sistemu omogućuje da praćenjem tih promena i vršenjem dopunske analize donese odluku o klasifikaciji aktivnosti koja se odvija na ogradi.

Prikaz konstrukcije specijalnog senzorskog koaksijalnog kabla za primenu na perimetarskoj zaštiti

Magnetni polimer ili keramički magnetni kabl, u osnovi se sastoji od dva poluvaljkasta dela magnetnog jezgra, koji se ponašaju kao polovi stalnog magneta, a dopunjen je i sa dva slobodna izolovana senzorska provodnika (aktivni konduktori), smeštena u komotnim kanalima i razmaknuti (jedan od drugog) za 180⁰ unutar jezgra. U tim kanalima, izolovani senzorski provodnici se slobodno pomeraju, kao odgovor na vibracije i pritisak koji se stvaraju na mreži ograde prilikom provale. Kao rezultat milimetarskih pomeraja tih provodnika kroz postojeće polje, stalnog magneta magnetnog polimera (ili keramičkog megnetnog jezgra), generišu se električni signali malih amplituda i kratkog vremena trajanja. Nakon što stignu u procesor, generisani signali se upoređuju sa ranije definisanim pragovima, a aktiviranje pravog alarma nastaje onda kada su primljeni signali van predodređenih parametara.

antifurti-casa_NG1

 

Sa ugrađenim audio dodacima za „slušanje“, sistem takođe radi kao kvazi mikrofon, i omogućava operatoru da dobije i čujnu interpretaciju aktivnosti, sa linije ograde. Međutim, u realnosti, kao i svi drugi i ovaj „slušni“ tip sistema, da bi uopšte imao neki nivo primljenog zvuka, zahteva veoma nizak nivo šuma iz ambijenta. Pored toga, zahteva se da osoblje, koje će raditi na njegovoj eksploataciji, mora da završi određenu obuku, i da se vrši neprekidno nadgledanje sistema stalnim prisustvom ljudstva. Kada se sve uzme u obzir, „slušanje“ je zaista slaba zamena za evidentne nedostatke signalne selekcije ili eliminacije neželjenih alarma u procesoru.

Prikaz konstrukcije polimera sa dvodelnim megnetnim jezgrom za primenu na perimetarskoj zaštiti

Centralni provodnikspoljašnji provodnik u obliku pletenice, obavijen zaštitnim omotačem, čine regularni koaksijalni kabl. U uske žlebove, koji su izrađeni na ivicama dielektričnog materijala (razmaknuti pod 180⁰), ubačena su i dva tanka senzorska, neizolovana provodnika. Pomenuti osetljivi provodnici se slobodno pomeraju u žlebovima, a time se pomeraju i u odnosu na centralni i spoljašnji provodnik koaksijalnog kabla, usled vibracija i pritiska na mrežu ograde, za koju je kabl pričvršćen, izazvanih penjanjem provalnika uz ogradu.

Sistem funkcioniše tako, što se u određenim vremenskim razmacima, kroz centralni provodnik duž senzorskog koaksijalnog kabla šalje električni implus veoma kratkog vremena trajanja. Ako senzorski kabl ima ujednačenu impedansu na celoj svojoj dužini i ako je na pravilan način izvršeno njegovo terminisanje, sva energija poslatog impulsa će biti apsorbovana na dalekom kraju kabla i neće biti nikakve refleksije.

Međutim, svako pomeranje – promena položaja senzorskh provodnika u odnosu na centralni provodnik, menja postojeću impedancu koaksijalnog kabla, a to dovodi do „incidentnog signala“ koji se, od mesta lokacije diskontinuiteta, reflektuje nazad do kontrolera sistema. To je sličan princip rada, kao kod radara.

Kada se izazove „uznemiravanje“ na kablu, kao što je slučaj kod provale, stohastičko pomeranje senzorskih provodnika, uzrokovaće i različite promene u reflektovanoj energiji. Radi detekcije provale preko ograde, te se varijacije mogu meriti kao signali koji su različiti u odnosu na nivo pozadinskih smetnji. Količina energije koja se reflektuje, zavisiće od položaja senzorskih žica u njihovim žlebovima. Lociranje smetnji na kablu, to jest lociranje mesta same provale na ogradi, postiže se merenjem proteklog vremena između trenutka poslatog i trenutka primljenog reflektovanog impulsa.

Prikaz konstrukcije specijalnog koaksijalnog kabla za primenu metode TDR u funkciji perimetarske zaštite


Primena:

Ovakvi sistemi mogu da se koriste na mnogim tipovima ograda, ali prventstveno na galvanizovanim lančanim ogradama. Klasična žičana, zatim ograda od lanaca ali presvučena plastikom, ograda sa gusto složenim šipkama ili koljem, kao i ograde sa napravljenim dodacima za spečavanje penjanja, mogu smanjiti osetljivost sistema. Senzorski koaksijalni kabl sa primenom TDR se obično pričvršćuje za ogradu pomoću veza otpornih na UV, oko središnjeg dela visine ograde (između vrha i podnožja ograde). Treba istaći, da se ovakvi senzori takođe mogu pričvrstiti i za perimetarske zidove, a radi detekcije provalnika koji pokušavaju da preskoče preko takvog zida.

Dužine zona u sistemu mogu biti i do 300 metara, ali se za praksu preporučuje da one ipak budu između 100 i 200 metara.


Prednosti:

Ovakav sistem ima veoma visoku osetljivost, lak je za instaliranje a karakteriše ga izuzetno dobar faktor POD (verovatnoću pravih alarma) na galvanizovanoj žičanoj ili lančanoj ogradi. Takođe, TDR sistem može veoma tačno locirati mesto provale na ogradi.


Slabosti:

Ovakvi sistemi su jako oseltjivi na EMI, RFI i munje u blizini senzora, a vrednosti mikrofonskih karakteristika su im pod pitanjem. Svi navedeni senzori se oslanjaju na pomeranje senzorskih provodnika unutar koaksijalnog ili polimerskog kabla, tako da će sve što uzrokuje vibraciju ili uvijanje tih kablova, ili pak da se oni pomeraju slobodno – zbog ekstremne vrućine, vlage, nepravilnog korišćenja i krute instalacije, dramatično smanjiti osetljivost sistema. Pored toga, ovakvi sistemi zahtevaju instalaciju elektronike i opremu napajanja na polju delovanja, što povećava troškove njihove izgradnje.

Takođe, sama proizvodna cena je dosta visoka jer zahtevi za tolerancijama u proizvodnji moraju biti strogi, kako bi se postigla konzistentna osetljivost duž celog senzorskog kabla.

Kao i sa svakim sistemom čiji se provodnici baziraju na bakru, nategnuti senzorski kablovi ili takozvana mikrofonska tehnologija, mogu biti neprikladni za upotrebu u marinama ili na morskim obalama, gde usled povećane slanosti nastaju pojave agresivne korozije samih senzorskih kablova, konektora i elektronike.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Uzroci pojave neželjenih alarma mogu biti: loš kvalitet ograde, grane drveća, životinje, raznovrsni vremenski uslovi (kao što su vetar, kiša i sneg). Ustvari, sve što može uzrokovati pomeranje i vibracije ograde, može pokrenuti senzorske kablove. Takođe, senzori koji su montirani paralelno sa strujnim kablovima, ili drugim izvorom EMI, kao što su transformatori, prekidači jake struje, električni motori ili kablovi visokog napona, mogu biti uzroci smetnji i neželjenih alarma.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Kao i kod svih do sada navedenih sistema sa senzorima na ogradi, premošćavanje ograde, ili kopanje tunela ispod ograde, može uzrokovati njeno zaobilaženje, a time i svih postojećih senzora. Pažljivo penjanje, ili penjanje uz nečiju pomoć, posebno na krućim mestima i na mestima skretanja ograde, neće stvoriti nivo aktivnosti potreban za pokretanje alarma. Provalnik sa poznavanjem sistema i njegovih ograničenja može uspeti da se popne uz ogradu neprimećen.

Sistemi perimetarske zaštite sa elektrostatičkim ili kapacitativnim senzorima stvaraju elektrostatičko polje oko para, ili čitave serije paralelnih žičanih provodnika. Senzorske žice, montirane paralelno sa generatorskim žicama (žicama koje generišu elektrostatičko polje), detektuju poremećaje tog elektrostatičkog polja koje uzrokuje neko ko prilazi ogradi, dodiruje žice ili ogradu, ili želi da je pređe. To su takozvani prostorno-volumetrijski senzori za ranu detekciju, koji detektuju provalu i pre nego što provalnik stigne do ograde.


Princip rada:

Sistemi sa ovakvim senzorma sastoje se od generatora polja, napajanog sa izvora naizmenične struje (AC), koji stvara jako elektrostatičko polje oko para ili čitave serije žica koje su postavljene tako da idu paralelno sa tlom. Jedan par od tih žica se koristi da stvara elektrostatičko polje, dok se ostale koriste kao elementi detekcije. Kad god provalnik uđe u elektrostatičko polje, kapacitativnost njegovog tela stvara neravnotežu ili varijaciju u tom elektrostatičkom polju. Sistemski procesor putem senzorskih žica detektuje tu promenu u signalu, kao različitost od ambijentalnih uslova, te tada pokreće alarm. Senzorske žice i žice generatora polja mogu se montirati na posebnim nosačima pored ograde, držačima iz sastava ograde, na zidovima, krovovima ili na drugim strukturama mehaničke perimetarske zaštite, a radi stvaranja elektrostatičkog polja koje u vertikalnoj ravni ima izraženu visinu, dok je u horizontalnoj ravni ono dosta manjih dimenzija (usko je).

Radi smanjenja neželjenih alarma, obično je potrebno da se ispune tri relevantna parametra, da bi se pokrenuo pravi alarm: promena u amplitudi elektrostatičkog polja (veličina provalnika), broj uzastopnih promena u jedinici vremena (koliko brzo se provalnik kreće) i vreme koje provalnik provede u polju detekcije.Tek kada se ispune svi ovi uslovi, procesor pokreće alarm u upravljačkom podsistemu perimetarske zaštite.

 

Prikaz principa rada sistema sa elektrostatičkim ili kapacitivnim senzorima


Primena:

Senzori za detekciju narušavanja elektrostatičkog polja montiraju se ili na namenske nosače pored ograde, kao i držače pričvršćene na postojeću ogradu, ili na vrhu neke ograde ili perimetarskog zida. Sve žice iz sistema montiraju se tako da budu paralelne međusobno, ali i sa površinom tla, radi postizanja ujednačene osetljivosti sistema na celoj dužini ograde koju prate. Radi sprečavanja mogućnosti da se tokom jakih vetrova pojavljuju učestali neželjeni alarmi, na spojevima žica sa svojim držačima, koriste se specijalne amortizujuće opruge.

Pošto je ovaj tip sistema efektan i na dovoljno velikom rastojanju, u nekim slučajevima, pokušaji premošćavanja ili kopanja tunela ispod ograde, mogu biti uspešno detektovani, u zavisnosti od toga kolike su dimenzije generisanog elektrostatičkog polja i koliko je snažna bila ta aktivnost u blizini senzora. Ipak, eventualno potrebno povećanje osetljivosti u sistemu, uobičajeno dovodi i do povećanja nivoa neželjenih alarma. Bez obzira na tu činjenicu, ako se prilikom planiranja izgradnje sistema za perimetrijsku zaštitu očekuje povećana mogućnost provale premošćavanjem ili kopanjem tunela ispod ograde, onda se za praksu preporučuje primena ovog sistema.

Kvalitet postavljenog uzemljenja sistema i pravilna montaža senzornih žica presudni su faktori za smanjenje neželjenih alarma. Obližnji metalni objekti, kao što su sama žičana ograda, razvodni ormani i slično, takođe moraju biti kvalitetno uzemljeni, jer njihovo loše ili isprekidano uzemljenje može biti uzrok neželjenih alarma. Nepovoljni vremenski uslovi, kao što su kiša, sneg i munje, mogu izazvati poremećaje na generisanom elektrostatičkom polju i stvoriti neželjene probleme. Vegetacija koja se ne održava i kretanje životinja duž linije ograde, takođe će pokrenuti neželjene alarme.

 

Prikaz tipične instalacije sistema na podignutoj žičanoj ogradi


Prednosti:

Ovakav sistem senzorskih žica je gibak na vetru, a senzorske žice po potrebi mogu da prenesu i pozadinske zvukove (zvukove iz ambijenta). Uneverzalan je u smislu primene pošto se može montirati na ogradi, zidovima, krovovima ili samostojećim nosačima. Sistem ima visok nivo verovatnoće detekcije, a posebna mu je prednost što je u stanju da provalnike detektuje i pre nego stignu do ograde.

 

Prikaz tipčne instalacije sistema na zidu perimetra


Slabosti:

Ovakav sistem perimetrijske zaštite je obično skup za instaliranje, a sa druge strane zahteva visok nivo održavanja, kao i da se na polju detekcije instalira izvor za napajanje, infrastrukrura za komunikacije i sva druga potrebna elektronika.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

To može biti sve što uzrokuje dovoljno veliko pomeranje ograde, kao što su: vetar, kiša i sneg, ptice, životinje ili vegetacija koja udara ogradu ili preseca elektrostatičko polje. Takođe, velika elektrostatička pražnjenja (munje) redovno izazivaju značajna narušavanja elektrostatičkog polja pa dovode do brojnih neželjenih alarma. Ako u blizini ograde, gde je formirano elektrostatičko polje dovoljno velikih dimenzija, postoje staze, putevi, trotoari, saobraćaj – onda oni sa povećanom verovatnoćom mogu biti uzroci mnogo neželjenih alarma.

Zbog svega iznetog, kod ovih sistema je potreban visok nivo održavanja ograde, radi osiguranja da kapacitativne osobine ograde ostanu u okvirima date specifikacije. U tom smislu, posebno je bitno da se redovno vrši pregled i zamena oštećenih delova senzorskih žica, zbog velikog uticaja snega, leda, prašine ili vlage.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Premošćavanjem ili kopanjem tunela ispod ograde ista se može zaobići, a time i formirano elektrostatičko-senzorsko polje.

Ukopani Podzemni sistemi perimetarske zastite

Ukopani fiber-optički senzori

Ukopani optički kablovi, kao pasivni optički senzori, takođe se mogu koristiti za sisteme perimetarske zaštite sposobne da pouzdano detekuju pritisak, koji provalnik formira koračajući po zemlji iznad njih. Potrebno je osigurati da provalnik mora, makar jednom, da zgazi na površinu zemlje neposredno iznad položenog optičkog kabla, pri čemu treba obavezno da bude detektovan. Da bi se to postiglo, ukopani senzorski optički kabl se obično postavlja na prostoru neposredno uz ogradu, a u zemlju se polaže u formi mreže, pričvršćene na metalni okvir, ili se direktno polaže u krivudavi rov u obliku serpentina, na dubini od svega 10-ak centimetara (nekoliko inča).

Princip rada:


Kao i kod perimetarskih sistema sa senzorima montiranim direktno na ogradi, i kod ovih sistema, trenutno postoje dve vodeće tehnologije koje se uglavnom koriste za primenu u praksi: sistemi ”diskontinuiteta optičkih uzoraka” i sistemi optičke interferometrije. U poslednje vreme pojavljuje se i tehnologija OTDR, koja ima dobru senzitivnost, ali još uvek je prilično skupa i podložna većem broju neželjenih alarma. Bez sumnje, kako bude „sazrevala“ ova tehnologija, imaće sve bolje performase, pa će i njene primene u praksi biti češće, što će sa druge strane dovesti da će i cene perimetarskih sistema, zasnovanih na njoj, neminovno pasti.

Sa tehnologijom ”diskontinuiteta optičkih uzoraka”, svetlost se iz lasera šalje duž jednog jednomodnog optičkog vlakna, pa se reflektovana svetlost, u određenim vremenskim razmacima, upoređuje sa polaznom formom svetlosti, kako bi se utvrdilo da li ima bilo kakvih promena u formi tog uzorka, a koje mogu nastati zbog mikrosavijanja optičkog vlakna pod vanjskim pritiskom, izazvanim raznim uticajima (prvenstveno, ako neko hoda po zemlji iznad njega). Kao što je pomenuto, takav optički kabl se obično polaže u obliku serpentina i/ili je pričvršćen za metalnu ili plastičnu horizontalnu rešetku, u cilju povećanja osetljivosti sistema.

Novije tehnologije sa primenom optičke interferometrije ili mikronategnutosti optičkih vlakana mnogo su osetljivije od opisanih sistema sa upoređivanjem uzoraka reflekovanih svetlosti. Sistemi perimetarske zaštite zasnovani na takvoj tehnologiji, rade kombinujući signale dva jednomodna optička vlakna unutar posebnih, ukopanih senzorskih optičkih kablova. Kada se dogodi određena promena na definisanim performansama reflektovane svetlosti (obično na njenoj talasnoj dužini), tj. kada neko hoda iznad ukopanog optičkog kabla, u sistemu se pokreće pravi alarm. Merenjem parametara tih optičkih signala, neki od ovih sistema mogu odrediti preciznu lokaciju upada, a ne samo zonu na kojoj se provala dogodila. Kod sistemima zasnovanih na optičkoj interferometriji, senzorski kabl se obično polaže direktno u rov u obliku serpentina, i ne pričvršćuje se za pomenutu mrežnu konstrukciju, jer to u mnogome smanjuje troškove instalacije.

Sistemi sa tehnologijom OTDR rade po principu optičke reflektometrije u vremenskom domenu. Ovakav metod perimetarske zaštite u mnogome je sličan radaru. Znači, kontroler sistema stvara kodirane laserske impulse koji se šalju duž jednog ukopanog optičkog kabla sa jednomodnim optičkim vlaknom. Zahvaljujući nesavršenoj prirodi optičkog vlakna, delići te kodirane svetlosti uvek su raspršeni ili direktno reflektovanii ka početku kabla. Kada nema nikakvih značajnijih smetnji, kodirani impuls se sa najvećim delom svetlosne energije nesmetano prostire do samog kraja senzorskog vlakna, a nizak nivo disperzne ili reflektovane svetlosti čini uslove ambijenta. Kada neko hoda iznad ili u blizini ukopanog sezorskog kabla, osobine reflektujućeg/raspršenog povratnog signala svetlosti se menjaju. Ako su te promene iznad prethodno postavljenih pragova, pokreće se pravi alarm. Tada sistemski kontroler određuje koji segment ukopanog kabla je narušenje i precizno određuje lokaciju samog mesta upada. Ova tehnologija detekcije je veoma osetljiva, pa se kabl ukopava u jednom nizu – nema potrebe za njegovim dvostrukim ili višestrukim pobijanjem u obliku serpentina.


Primena:

Izgradnja sistema tehničke zaštite, baziranog na primeni ukopanih senzorskih optičkih kablova za detekciju provale preko perimetra, uključuje čitav niz povezanih koraka za postizanje pouzdanog sistema sa optimalnim performansama, kao što su: sveobuhvatno planiranje, sagledavanje potrebnih instalacija, postizanje optimalne konfiguracije. Pošto je ta tehnologija osetljiva na sve vrste vibracije u/ili na tlu, kao i na sve vrste seizmičkih događaja, treba izbegavati da se instalacije ovih sistema ugrađuju u blizini glavnih saobraćajnica, drveća, železnica, gradilišta i bandera za osvetljenje. Zbog toga u praksi, optičke kablove treba polagati u šljunak, da bi se izvršila njihova izolacija od uticaja seizmičkih događaja u/na tlu.

Kod sistema sa primenom „diskontinuiteta optičkih uzoraka“, treba izbegavati ukopavanje senzorskog optičkog kabla direktno u zemlju, pošto tlo u kom je isti položen vremenom postane kompaktno, pa se time značajno smanjuju osetljivost i nivo POD (verovatnoća pravih alarma). Treba računati sa tim, da će uvek, kada senzorski optički kabl bude morao da se polaže direktno u zemlju ili pak ispod travnjaka, dolaziti do toga da će se na takav kabal preko zemlje prenosi veoma mala snaga pokreta ili pritiska. To konkretno znači, da će provalnik preko perimetra biti pouzdano detektovan, samo onda kada stane direktno na vrh iznad kabla.

Pri tome, treba voditi računa da je područje instalacije senzorskog optičkog kabla ocedito i dobro isušeno, kako bi se sprečilo skupljanje vode koja se može zamrznuti zimi, ili koja može dovesti do pomenute kompaktnosti tla (što smanjuje osetljivost). Da bi se položeni optički kablovi zaštitili od pojačane erozije tla, izazvane vetrom ili vodom, ponekad je iznuđeno potrebno da se ukopaju i dublje, nego što je propisano za optimalnu osetljivost. Najefektivnija primena za ovu tehnologiju je kada se optički kablovi mogu ukopati u šljunak, na praznom delu zone, između unutrašnjeg i spoljašnjeg nivoa dvostruke žičane ograde.

OTDR senzori su mnogo osetljiviji, a pružiće informaciju o udaljenostii detektovanog provalnika – lokaciji mesta provale. Oni se ne oslanjaju samo na direktan pritisak na kabl, kako bi nešto detektovali, već su sposobni da detektuju i okolne vibracije u tlu, sa horizontalnog rastojanja i do 5 metara, levo i desno od kabla (formiraju određeni dijagram prekrivanja EMP).


Prednosti:

Performanse ovakvih sistema u mnogome zavise od uslova polaganja i stanja tla. Sa izuzetkom OTDR-a, ako senzorski optički kablovi nisu položeni u šljunku, provalnik mora doslovno da nagazi direktno na vrh iznad senzorskog kabla, da bi bio detektovan. Za pojedine od ovih sistema potrebno je da se na polju detekcije obezbede napajanje i instaliranje elektronike. Tehnologija OTDR je trenutno još uvek skupa, pa je potrebno da prođe još neko vreme za njeno usavršavanje, prvenstveno na obradi signala, u cilju boljeg eliminisanja neželjenih alarma.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

To mogu biti seizmičke vibracije, prelazak velikih životinja preko polja detekcije, kopanje životinja.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Dovoljno dalekim premošćavanjem ograde ili kopanjem dubljeg tunela, može se zaobići, ne samo ograda, već i optički senzorski kabal koji je ukopan neposredno u njenoj blizini.

 

Prikaz instalacije optičkog sistema sa primenom tehnologije diskonuiteta uzoraka koji je ukopan u šljunku

 

 

Prikaz uobičajene instalacije optičkog sistema sa primenom tehnologije OTDR koji se ukopava direktno u zemlju , sa formiranim dijagrama prekrivanja EMP-zonom detekcije

Portovani ili cureći koaksijalni ukopani senzori

Perimetarski sistem sa aktivnim, priključenim koaksijalnim senzorima koji ”cure”, u osnovi čini par ukopanih, posebnih koaksijalnih kablova, koji su tako izrađeni da na spoljašnjem omotaču imaju male rupe ili otvore, razmaknute na bliskom rastojanju. Jedan od tih koaksijalnih kablova je generatorski coax, jer se kroz njegove otvore dozvoljava odavanje stvorene elektromagnetne energije (takozvano ”curenje” EME) i njeno isijavanje na kratkom rastojanju oko kabla, dok drugi kabl služi kao prijemnik te EME (senzorski coax). Emisijom EME u prostor oko sistema koaksijalnih kablova, formira se senzorsko elektromagnetno polje, koje narušava svaki prolazak provalnika kroz njega.

Princip rada:

Znači, perimetarski sistem zasnovan na ovoj tehnologiji, zahteva postojanje dva uključena, ukopana koaksijalna kabla – jedan koji emituje EME, i drugi koji prima EME, mada postoji i podvrsta ovakvih sistema kod koje se oba senzora ugrađuju u jedan isti kabl. Međutim, sistem sa dva ukopana koaksijalna kabla je u prednosti, pošto ima veće polje detekcije, dok se prednost sistema sa jednim kablom sastoji u tome, što zahteva samo jedan kanal za ukopavanje. Koaksijalni kablovi, kao senzorski par, se pri istalaciji obično polažu na međusobnom razmaku od 1 do 2 metra, pri čemu njihova zona detekcije u horizontalnoj ravni (levo i desno od kablova) tada iznosi u širinu i po 2 metra, a u vertikalnoj ravni i do 1 metar iznad zemlje. Procesor sistema, na koji se priključuju oba koaksijalna kabla, šalje ili impulsni ili neprekidni signal RF energije(Radio Frequency) kroz jedan od kablova, stvarajući elektromagnetno polje koje „curi“ u okolni prostor, a isti taj signal prima drugim kablom – kao prijemnikom vršeći njegovu analizu. Brzina kojom se navedeni signal kreće je konstantna, što stvara standardni šablon amplituda koje prima i analizira procesor signala. Taj model redovnih amplituda smešten je u bazi podataka o amplitudama i permanentno se ažurira, da bi obuhvatili postepene promene u tlu i od okoline.

Kad provalnik ili vozilo naruši formirano senzorsko elektromagnetno polje pokreće se pravi alarm. Procesor signala, na osnovu pomenute baze o amplitudama i inteligentne analize, u toku rada eliminiše mnoge neželjene alarme, nastale kao greške zbog malih životinja i drugog.


Primena:

Kada god je potrebno organizovati skrivenu detekciju provale, ili na mestima gde nije prikladno realizovati sisteme zaštite sa senzorima na ogradi, treba graditi ovakav sistem perimetarske zaštite. Navedeni sistem sa dva koaksijalna senzorska kabla, koji se onda obično ukopavaju direktno u zemlju, na dubini od oko 25 cm, što je zavisno i od gustine tla, stvara EM polje čije su dimenzije: oko 1 metar iznad zemlje i oko 2-3 metra u širinu. Navedene dimenzije zone detektovanja variraće u zavisnosti od razmaka između koaksijalnih kablova i od osobina tla – tlo sa visokim stepenom sadržaja vlage, soli, ili metala smanjiće osetljivost, a time i veličinu zone detekcije. Sa ovakvimm senzorskim kablovima dužine štićenih zona mogu se protezati i do 200 metara.

Kablove ovog sistema nikada ne treba ukopavati ispod metalnih ograda, armiranog betona, ili drugih objekata. Ako vodovodne cevi, električni kablovi ili druge servisne instalacije moraju da se nalaze u polju detekcije, onda bi one morale da budu ukopane najmanje na 1 metar ispod uključenih koaksijalnih kablova. Ako se kablovi instaliraju paralelno sa metalnom ogradom ili u blizini metalnih bandera za svetlosnu rasvetu, onda oni obavezno i moraju biti smešteni na daljini od najmanje 4 metra od tih objekata, kako bi se neželjeni alarmi, izazvani pomeranjem tih objekata na vetru, sveli na minimum.

Bare sa dosta vode iznad kablova, takođe mogu izazivati neželjene alarme – naročito ako duva vetar i talasa vodu. Zbog toga, zemlja oko senzorskih kablova trebala bi biti pažljivo nivelisana da bi se izbeglo sakupljanje vode i da bi se omogućilo da se voda normalno cedi. Kanali za senzorske kablove moraju biti tako kopani, da zadržavaju veoma konzistentan razmak i dubinu.


Prednosti:

To bi pre svega bila sakrivena zapreminska zaštita, i visok nivo POD. Nije potrebno angažovati se mnogo oko održavanja, a ako je sistem pravilno instaliran, postiže se relativno nizak nivo neželjenih alarma. Nije posebno osetljiv na vibracije u tlu. Pri svemu ovome, kablovi ovog sistema mogu se instalirati ne samo u zemlji, pesku ili glini, već i u običnom (nearmiranom) betonu ili u asfaltu.


Slabosti:

Ovakav sistem osetljiv je na obližnje bare ili bazene sa vodom, metalne objekte i elektromagnetne smetnje, pa mora biti instaliran najmanje 5 metara od saobraćajnica, i 3 metra od ograde ili trotoara. Takođe, kontroleri iz sistema, koji se instaliraju na polju detekcije, zahtevaju dovođenje napajanja i komunikacione veze.

Ova tehnologija ima malu visinu dijagrama detekcije što je čini potencijalno lakom za premošćavanje ili preskakanje, a radi izbegavanja detekcije provale. Zahteva opsežno i precizno kopanje kanala i pripremu kompletne trase radi pravilnog rešenja za drenažu.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

To mogu biti velike životinje, metalne ograde, natpisi, ili drugi pokretni objekti u polju detekcije, ali i podzemni tokovi, vode, obližnja vozila i bare ili bazeni sa vodom. Kao aktivni uređaj namenskog RF zračenja, priključeni senzorski koaksijalni kablovi biće osetljivi na druge RFI i EMI koje emituju izvori kao što su: različita električna oprema, generatori jakih struja ili električne podstanice. Zato ovaj perimetarski sistem ne bi trebalo koristiti u blizini ovakvih izvora industrijskih i drugih smetnji.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Kao i do sada, sistem se može zaobići kopanjem tunela na većoj dubini (ispod 1 metra), premošćavanjem ili pažljivim preskakanjem preko zone detekcije čija je visina svega 1 metar. Namenskim drvenim štulama na kojima može nesmetano da se hoda, takođe je moguće izbeći zonu detekciju ovog sistema.

 

Uobičajena instalacija koaksijalnog sistema koji ”curi” sa formiranim dijagramom prekrivanja – zonom detekcije

Ukopani balansirani senzori sa cevima pod pritiskom

Sistemi perimetrije sa ukopanim, izbalansiranim linijama senzora pritiska su pasivni sistemi koji detektuju vibracije tla niskih frekvencija (NF), kao i pritisak na zemljište iznad njih. Te talase NF i silu pritiska obično izaziva provalnik ili vozilo koje prelazi preko podzemno instaliranog detektorskog polja sa navedenom vrstom senzora.

Princip rada:

Ova tehnologija je zasnovana na detekciji razlike u pritisku. Senzori pritiska se sastoje od dve ili više fleksibilnih cevi (izrađenih od mekanih materijala), ukopanih duž perimetra i napunjenih posebnom tečnošću, i od sistema za regulaciju i upravljanje razlikom u pritisku među njima, u čiji sastav ulazi i sistemski analizator (smešten u „security centru“) koji se povezuje kablom za komunikaciju. Pokušaj da se zaštićeno područje pređe, stvara razliku u pritisku koji se formira između senzorskih cevi, a koja se potom detektuje u sistemu.

Znači, kada provalnik prolazi preko podzemne zone detekcije, tlo se neznatno sabija pod njegovom težinom. To stvara malu razliku u pritisku između dve ukopane senzorske cevi, koja se detektuje i obrađuje u jedinici za detekciju pritiska, na koju su obe cevi povezane. Navedena jedinica je u stvari elektromehanički pretvarač, koji detektovanu razliku pritiska između dve cevi pretvara u električni napon, proporcionalan detektovanoj razlici pritisaka. Ako razlika u pritisku između dve senzorske cevi pređe neki unapred definisani prag, generisani naponski signal će adekvatno porasti po amplitudi, što će analizator sistema da detektuje i pokrenuće alarmni signal.


Primena:

Područje detekcije se stvara polaganjem paralelnih senzorskih cevi na razmaku od oko 1 metar. U zavisnosti od prirode i sastava tla, ovakav sistem za zaštitu perimetra će davati podzemnu zonu detekcije od oko 3 metra širine i do 90 metara dužine. Dubina na koju se polažu senzorske cevi zavisi od sastava medijuma u koji se one postavljaju. Naravno, kada su u pitanju zemlja ili pesak, dubina ukopavanja od 25 cm sasvim je dovoljno za pouzdan rad sistema.

Međutim, prekrivanje asfaltom zahteva da se senzorske cevi postave mnogo pliće, na dubinu od 10 do najviše 20 cm. Ako se pak radi o betonskoj površini, senzorske cevi treba postaviti odmah ispod betonske baze. Instraliranje sistema ispod betona će svakako smanjiti osetljivost, možda čak i do nivoa kada će samo moći da se detektuje saobraćaj motornih vozila, ali ne i prolazak provalnika – pešaka.

Sa druge strane, ovakav sistem ima visok nivo imuniteta na uobičajene smetnje okoline i vremenske uslove. Ipak, u područjima sa jakim mećavama (i/ili peščanim olujama) mogući su problemi sa pravilnom detekcijom u sistemu, a u zavisnosti od dubine i sastava snega i peska.


Prednosti:

Sistem je veoma otporan na smetnje okoline i vremenske uslove.


Slabosti:

Kod ovakvih perimetarskih sistema, obližnje drveće, ograde, bandere sa svetlosnom rasvetom ili telefonskim kablovima, mogu izazvati neželjene alarme jer se pomeraju na jakom vetru. Takođe, za rad ovakvih sistema zahteva se dovođenje napajanja do samog podzemnog polja detekcije.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Nepravilna instalacija ili nedovoljno stručna kalibracija mogu dovesti do pozadinskih aktivnosti, koje se onda mogu protumačiti kao provala. Takođe, blizina gušćeg saobraćaja ili pojava seizmičkih aktivnosti mogu izazvati neželjene alarme.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Jednostavnim izbegavanjem područja podzemne detekcije ili premošćavanje tog polja daskama pažljivo postavljenim preko njega, može se izbeći detekcija provale.

Uobičajena instalacija sistema sa ukopanim senzorskim cevima za detekciju razlike pritisaka

Ukopani geofoni

Ukopani geofonski uređaj, koji se koristi kao senzorska jedinica u sistemima za perimetarsku zaštitu, pretvara pomeranja tla ili vibracije niskih frekvencija u električni napon. Varijacije u električnoj struji, koja tada protiče u sistemu, određene su intenzitetom postojećih vibracija NF ili pomeranjem tla. Svako odstupanje izmerenog napona, od napona pozadinskog nivoa – stanja ambijenta, naziva se seizmički odgovor i realno predstavlja indikaciju da neko ili nešto prelazi preko polja detekcije iznad geofonskih senzora.

Princip rada:

U osnovi, jedan geofonski uređaj se sastoji od stalnog magneta, koji visi na provodnoj spirali. Svaka vibracija ili pomeranje tla, izazivaju da se stalni magnet pomeri u odnosu na spiralu (vrši njeno sabijanje ili rastezanje), pa se time stvara električni napon koji je proporcionalan brzini kojom se magnet kreće. U procesoru sistema se zatim analizira vrednost stvorenog napona i ako ona prelazi nivo definisanog praga pozadinskih aktivnosti, odmah se pokreće pravi alarm.

 

Okačeni magnet potiskuje žičanu oprugu, pa se kao rezultat seizmičkih aktivnosti, stvara električni signal.


Primena:

Za primenu u sistemima perimetarske zaštite, za detekciju provale, retko se koristi samo jedan geofon. Naime, sistem se formira tako što se oni obično instaliraju u nizu ili u vidu polja sa 20 do 50 geofona. Ukopavaju se na dubinu od 15 do 35 cm, na međusobnom razmaku od 2 do 4 metra, u stabilnom i kompaktnom zemljištu. Najcelishodnije je da se geofoni instaliraju između dva sloja kompaktnog peska, pošto pesak kao kompaktna sredina veoma dobro provodi vibracije. Rastresito ili inkonzistentno tlo dovodi do značajno smanjene osetljivosti kod ovih sistema.

Svaka instalacija sistema sastoji se od dva elementa – jedinice za obradu signala i niza geofonskih senzora. Znači, geofonski senzori detektuju vibracije izazvane hodanjem po zemlji iznad njih i šalju naponske signale do procesora sistema na analizu. Ako su karakteristike tih signala takve da ulaze u definisane kriterijume, pokreće se pravi alarm.

 

 

Prikaz geofonske jedinice


Prednosti:

Ovakvi sistemi mogu da detektuju i veoma slabu seizmičku energiju, pa se zato mogu koristiti na mestima gde je potrebna visoka verovatnoća detekcije provale preko perimetra.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Pošto geofoni detektuju veoma niske seizmičke aktivnosti, blizinu drveća, ograde, bandere za osvetljenje i telefonske kablove mogu izazvati mnogo neželjenih alarma, kada se oni ljuljaju na jakom vetru. Zbog toga bi geofone trebalo instalirati na razdaljini od najmanje 10 metara od drveća, 3 metra od ograda, a od bandera na udaljenosti jednakoj njihovoj visini. Takođe, blizina gustog saobraćaja, prisutnost krupnih životinja, kao i drugi izvori seizmičkih aktivnosti mogu da budu uzroci neželjenih alarma. Kao i prethodni, i ovi sistemi zahtevaju podzemno instaliranje napojnih kablova i infrastrukture za komunikacije, do polja podzemne detekcije.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Improvizacijom mosta preko podzemne zone detekcije sistem se može zaobići, pa provala može ostati neprimećena.

 

Prikaz geofonskih senzora ukopanih u nizu radi zaštite perimetra

Volumetrijski svetlosni i ultrazvucni sistemi perimetarske zastite

Mikrotalasni senzori na bazi Doplerovog efekta

Mikrotalasni senzori su uređaji za detekciju kretanja kroz EM polje visoke frekvencije, koje prekriva određeno volumetrijsko-prostorno područje. Svako, dovoljno brzo i dovoljno trajno, pomeranje unutar tog područja vrši narušavanje – remećenje formiranog EM polja, koje se potom detektuje pa se u sistemu pokreće pravi alarm.

Postoje dva osnovna tipa mikrotalasnih senzora: monostatički senzori – pasivni, koji imaju radio-predajnik VF i radio-prijemnik VF ugrađene unutar istog kućišta, te služe za zaštitu delova prostora putem strogo definisane, i relativno dimenziono male, zone detekcije, i bistatički senzori – aktivni, kod kojih su radio-predajnik VF i radio-prijemnik VF smešteni u dva zasebna – odvojena kućišta (senzorski par), a služe za zaštitu delova prostora koji su značajno veći po dimenzijama. Znači, sistemi perimetarske zaštite koji koriste bistatičke senzore pokrivaju znatno veće prostore, nego što je to slučaj kod sistema perimetrije sa primenom monostatičkih senzora. Najčešća primena sistema sa bistatičkim senzorima obično je tamo, gde je potrebno instalirati veći broj senzorskih parova, ali je njihova primena donekle ograničena komplikovano definisanim šablonom detekcije.


Princip rada:

Pasivni i aktivni mikrotalasni senzori emituju mikrotalasne signale u takozvanom „X band-u“ (obično na frekvencijama 10,525 GHz i 24,125 GHz) maksimalnog dometa do 120/460 metara u neprekinutoj liniji. Detekcija provale direktno je povezana sa promenom u primljenoj frekvenciji reflektovanog signala, a koju izaziva bilo kakvo kretanje (pod uglom od 90⁰ i dr.) unutar dijagrama EMP, odnosno unutar zaštićene zone koja je njime pokrivena. Ovakva praktična situacija poznata je kao Doplerov efekatpomaka. Većina senzora podešeni su da mere pomak u Doplerovim frekvencijama, koje se nalaze u uskom opsegu između 20 i 120 Hz, pošto se u tom opsegu nalaze i promene, koje na signalima talasnih dužina ƛ=3cm („X-band-a“), izaziva kretanje ljudi. Ona kretanja, kod kojih se generišu reflektovani signali sa frekvencijama izvan tog opsega, ignorišu se kao neželjeni alarmi ili ambijentalni efekti. Sa druge strane, svako kretanje unutar dijagrama zračenja senzora, koje bude izazvalo pomak frekvencija reflektovanih signala u definisanom opsegu 20-120 Hz, protumačiće se kao provala i u sistemu će se podići pravi alarm (sem ako se to kretanje ne vrši pod uglom od 45⁰ u odnosu na osu zračenja, jer to sistem ne može da vidi, Stealth tehnologija).


Primena:

Mikrotalasni senzori mogu da se koriste za zaštitu definisanih delova otvorenog prostora ili efikasnu zaštitu uskog dela prostora duž unutrašnjeg dela perimetarske linije ograde. U situacijama kad je potrebno strogo definisano pokrivanje ograničenog područja, monostatički mikrotalasni senzori se ograničavaju na pokrivanje dimenzija prostora do 120 metara, dok se bistatički mikrotalasni senzori mogu koristiti za dimenzije prostora produženih i do 460 metara.

Mikrotalasni senzori, koji u uskom trodimenzionalnom, elipsoidnom dijagramu zračenja štite linijski orjentisani prostor, obično se koriste duž očišćene zone između dve razmaknute ograde (kada je u pitanju dvostruka ograda), zatim i na unutrašnjosti perimetra neposredno uz ogradu u dugom relativno uskom dijagramu zračenja ili pak štite neki deo otvorenog prostora unutar linije ograde. Neki modeli su pogodni i za brzi razmeštaj ili privremena – mobilna rešenja PID, na primer oko parkiranog aviona i slično.

Važno je razumeti, da obe vrste mikrotalasnih senzora zahtevaju otvoren i čist prostor, pa ne bi trebali da se koriste na prostorima gde je velika frekvencija prolazaka ljudi ili gde se parkiraju vozila, jer će kretanje ljudi i vozila izazivati brojne neželjene alarme. Vozila, ali i druge prepreke na prostoru koji se štiti, će takođe stvarati takozvane mikrotalasne senke, koje onda mogu omogućiti provalnicima da u štićeni prostor uđu neopaženo.

Kod ovih sistema perimetrije uobičajeno je da se sa njima spreže i oprema za video detekciju pokreta (VMD), ili odgovarajući senzorski sistem drugog tipa, a radi dopunske verifikacije provale, što omogućava osoblju bolju procenu događaja i razlikovanje pravih alarma od neželjenih.


Prednosti:

Samo sa jednim parom bistatičkih senzora, koji se u tehničkom žargonu nazivaju mikrotalasne barijere (MTB), može da se pokrije usko područje dimenzija dužine i do 460 metara, a da pri tom širina formiranog prostornog dijagrama zračenja može da bude i do 10-tak metara, sa visinom 3-5 metara. Ono što je takođe velika prednost kod ovih sistema, je činjenica da je potencijalnim provalnicima veoma teško da odrede prave dimenzije područja koje se štiti. Mobilni sistemi daju mogućnost brzog razmeštanja opreme i efikasne instalacije celog sistema .


Slabosti:

Kod ovih sistema, a naročito ako se ne poštuje propisani raspored njihovih senzora, postoje potencijalno slepe tačke – takozvani mrtvi uglovi, kao i štetna refleksija od obližnjih objekata. Takvi sistemi su veoma osetljivi na EMI i na RFI, nisu podobni za neravan i rastinjem obrastao teren, a zahtevaju dovođenje napona i infrastrukturu komunikacija do svakog uređaja (do predajnika i prijemnika).

U ovakvoj situaciji, parkirani kamion stvara senku, odnosno slepu zonu za mikrotalasni sistem smešten unutar perimetarske ograde i omogućava nesmetani pristup i provalu preko ograde.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

To mogu biti: spoljašnji izvori RFI (radiofrekventna interferencija iz radio-predajnika i slično); EMI (elektromagnetna interferencija od velikih motora ili generatora i elektrana); pokretni predmeti, drveće, visoko rastinje i krhotine u polju detekcije, a posebno po vetrovitim uslovima; pomeranje nosača na koje su senzori pričvršćeni; refleksija od obližnjih metalnih ili masivnih objekata; bazeni ili bare sa stajaćom vodom(posebno kod MTB).


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Kod ovakvih sistema zaštita se može prevazići na više načina i to: usporenim kretanjem kroz polje detekcije; puzanje pored predajnika ili prijemnika; prolaskom kroz slepe tačke, koje postoje zbog neravnog terena; korišćenjem postojećih šupljina ili zaklona; kopanjem tunela ispod zaštićenog područja ili improvizacijom mosta iznad EMP.

 

Prikaz uobičajenog načina perimetarsko-zaštitnog prekrivanja prostora u blizini ograde, korišćenjem bistatičkih parova senzora-MTB

Treba obratiti pažnju kako se prostorni dijagrami pokrivanja (prikazano plavom bojom) preklapaju, a da bi se sprečile ”mrtve zone”, kao i onesposobljavanje mikrotalasnih uređaja VF predajnika i VF prijemnika u graničnoj zoni, gde postoje takozvani „mrtvi uglovi“.

 

Prikaz uobičajene primene monostatičke – pasivne mikrotalasne jedinice (detektora) za pokrivanje neophodnog prostora, oko dela objekta koji je potrebno zaštiti

Aktivni i pasivni infracrveni sistemi detekcije

Kada je u pitanju primena tehnologije sa infracrvenim zračenjem (IR), postoje dve vrste senzora i to: pasivni infracrveni senzori i aktivni infracrveni senzori. Pasivni IR senzori, odnosno pasivni IR detektori, detektuju energiju koju stvaraju spoljni izvori, a naročito toplotnu energiju ljudi u širokom infracrvenom opsegu frekvencija (talasnih dužina). Aktivni IR senzori, odnosno aktivni IR detektori, uobičajeno generišu jedan ili više veoma uskih snopova IR svetlosti – zrakova modulisane energije, u širokom infracrvenom opsegu (talasne dužine preko ƛ=780 nanometara), i reaguje na promene u modulaciji noseće frekvencije ili na prekid u prijemu IR energije, koje se događaju kada provalnik prolazi preko područja koje je zaštićeno tim IR svetlosnim zrakom/zracima.


Princip rada:

Pasivni infracrveni senzori samo detektuju toplotnu energiju provalnika, slično termalnoj kameri, kao i alarmima koji se tada pokreću u sistemu zbog kretanja koje se događa na termalnoj slici okruženja.

Prikaz termalnog odraza provalnika na slici

Sistemi sa aktivnim infracrvenim senzorima, sačinjeni su od dve osnovne jedinice (para): predajnika i prijemnika. Predajnik generiše višestruke, strogo pravolinijske zrake IR frekvencije, koje prima udaljena jedinica IR prijemnika, stvarajući infracrvenu barijeru između predajnika i prijemnika. Prijemnik IR frekvencija konvertuje tu energiju u električni signal. U jedinici IR prijemnika vrši se analiza konvertovanih električnih signala i pokreće se pravi alarm uvek, kada se neki od tih signala spusti ispod unapred definisanog električnog praga i kada takva situacija traje duže od unapred definisanog vremenskog praga. Znači, kada provalnik prolazi kroz polje detekcije on prekida formiranu infracrvenu talasnu barijeru, što onda dovodi do toga da primljena IR energija padne ispod vrednosti postavljenog praga, pa ako to još traje i definisano vreme, onda se u sistemu pokreće pravi alarm.


Primena:

Za primenu u perimetrijskoj zaštiti, češće se koriste aktivni infracrveni senzori. Međutim, kako su to uređeni parovi uređaja, između kojih se formiraju, faktički, pravolinijski zraci IR talasa, to zahteva da teren između jedinice IR predajnika i IR prijemnika bude poravnat i bez bilo kakvih prepreka ili zaklona, koji bi mogli da blokiraju nesmetano prostiranje IR talasa. Razne depresije delova terena stvoriće „mtrve zone“ u dijagramu zračenja, pa i u samom nadzoru, a prepreke i zakloni će jednostavno prekinuti neki, ili sve, od IR zrakova iz dijagrama prekrivanja. Obično se sistemi sa aktivnim infracrvenim senzorima koriste zajedno sa mehaničkim barijerama, kao što su ograde ili klizne kolske kapije, a koja onda i određuje perimetar koji treba zaštititi. Dužine zona, svakog od para primenjenih IR barijera, mogu se protezati maksimalno do 370 metara. Barijere sa infracrvenim senzorima obično se koriste radi zaštite otvorenih kolskih, ili većih pešačkih kapija, kao i drugih otvora na ogradi (evakuacioni prolazi, industrijski koloseci i drugo), te i delova površina neposredno uz ogradu (recimo, kao redundanca sistemu sa senzorima na ogradi) ali tada obavezno u varijanti konfiguracije sa više zrakova (4,6,8…), što dovodi do pouzdanijeg rada takvih sistema u smislu detekcije provale.


Prednosti:

Ovakvi sistemi imaju veoma niske troškove, i lako se postavljaju i odražavaju.


Slabosti:

Pasivni infracrveni senzori zahtevaju određeni termalni kontrast između pozadine i provalnika, što za posledicu ima da će pri visokim temperaturama POD znatno da se smanji. Kod aktivnih infracrvenih senzora od izuzetnog je značaja pravilno usmeravanje IR zraka, takozvano „upucavanje“ IR barijera, što tek onda omogućava sistemu da iskaže svoje optimalne performase. Nikakvo rastinje, trava i ostala vegetacija ne smeju se nalaziti između mesta postavke predajnika IR i prijemnika IR, to jest mora se vršiti njihovo održavanje i trava se mora redovno šišati na minimum. Kod sistema sa IR detekcijom problemi uvek nastaju za vreme magle, jake kiše i drugih meteorolško nepodobnih uslova. Na kraju, i kod ovih sistema se zahteva izvođenje instalacija za napajanje i komunkaciju, koje se moraju dovesti do svake od jedinica sistema.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Precizno „upucavanje“ predajnika sa prijemnikom je kritično za pouzdane performanse rada sistema. Zrak detekcije je veoma uzan i zahteva redovnu kalibraciju, a barijera povremeno dopunsko „upucavanje“ radi permanentno pouzdanog rada sistema tokom dužeg vremenskog perioda. Zarasla vegetacija, zalutale životinje, magla, jaka kiša, sneg, peščane oluje, objekti u pokretu, ptice, krhotine, pomeranje nosača, kao i značajnije promene u temperaturi – sve to mogu biti uzroci za izazivanje neželjenih alarma.

Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Najčešći način da se ovaj sistem osujeti jeste, premošćavanjem iznad ili kopanjem tunela ispod formirane zračne barijere detekcije. Pošto su infracrveni detektori uređaji sa pravoloinijskim IR talasima- IR zracima, potrebno je osigurati da sve depresije, udubine ili jaruge između predajnika i prijemnika, budu na vreme sanirane radi sprečavanja da se formiraju „mrtve zone“ na kojima bi provalnik mogao proći neprimećen.

Prikazani par aktivnih infracrvenih senzora koristi se za linijsku štitu većih dužina perimetara, maksimalno do daljine od 370 metara. Presecanje prikazanog IR snopa redovito pokreće pravi alarm u sistemu.

Sistemi sa pasivnim infracrvenim senzorima efektivno ”vide” termalnu sliku provalnika. Oni redovno pokreću pravi alarm na pokrete te termalne slike.

Prikaz korišćenja Sistema sa aktivnim IR senzorima za zaštitu kolske kapije ili otvora ograde

Radarski sistem

Kao i mikrotalasni osmatrački radar, koji je prvenstveno namenjen za osmatranje vazdušnog prostora, zemaljski orijentisani radar vrši neprestanu akviziciju – osmatranje (neprestano skeniraje) velikih otvorenih prostora na tlu, detektujući različite vrste kretanja unutar definisanog perimetra. Retko se koristi kao samostalan sistem za detekciju provale na perimetru, već je uglavnom integrisan sa inteligentnim PTZ video kamerama za automatsko ili, eventualno, ručno praćenje provalnika. U tom slučaju, zemaljsko orijentisani radar se koristi kao izvor inicijalne detekcije mesta provale, dok se perimetarski orjentisani podsistem video nadzora koristi za preciznije određivanje vrste objekta – izvršioca provale, kao i za njegovu verifikaciju i praćenje.


Princip rada:

Zemaljski orjentisani radar je zasnovan na principu neprekidnog emitovanja mikrotalasnih impulsa putem jedne specijalno projektovane predajno/prijemne antene, na kojoj se ujedno vrši i prijem reflektovane energije, od eventualno prisutnog, udaljenog cilja, detektujući na taj način njegovo prisustvo u zaštićenom delu perimetra. Daljina do detektovanog cilja, odnosno rastojanje između antene i objekta, određuje se proračunom, na osnovu poznate brzine prostiranja impulsa i izmerenog vremena, koje je proteklo od trenutka emitovanja pa sve do trenutka njegovog prijema nakon refleksije. Sa više zemaljski orijentisanih radara, znalački razmeštenih na određenom rastojanju da pokriju jedno definisano područje, omogućava se prijem više povratnih signala od istog cilja. U takvom složenom tehničkom rešenju, te pojedinačne refleksije se kombinuju radi procenjivanja veličine „objekta“ ili stvaranja njegove slike u tri dimenzije.

Međutim, u smislu stvaranja preciznije slike o detektovanom objektu u zabranjenoj – štićenoj zoni, pojedinačni zemaljski orjentisan radarski sistem može jedino da pruži informaciju da je nekakav „objekat“ detektovan u toj zoni (nadajući se da se radi o provalniku), ali ne i šta preciznije taj objekat predstavlja (životinju, vozilo, čoveka…). U takvom radarskom sistemu smetnje nastaju i u vidu redovne pozadinske aktivnosti – stalni odrazi od prisutnih nepokretnih objekata, ili „clutter-i“ kao efekat okoline, recimo od ljuljanja drveća, saobraćaja i drugo. Zbog toga se zemaljski orijentisani radar retko koristi kao samostalan sistem za zaštitu perimetra, već se uglavnom taj sistem integriše sa podsistemom visokokvalitetnih kamera za video nadzor, a radi verifikovanja svake od realizovanih detekcija na otvorenom prostoru. Kao što je istaknuto, ovako spregnuti sistemi zemaljski orijentisanog radara i CCTV PTZ kamera, omogućavaju pouzdanu detekciju provalnika, njegovu brzu verifikaciju, automatsko fokusiranje pokretnih kamera uz automatsko praćenje, i veoma inteligentnu video analizu i video statistiku.

Prikaz prekrivanja zemaljski orijentisanog radara u sprezi sa CCTV podsistemom

Ono što bi trebalo istaći je da su, zahvaljujući velikoj osetljivosti i mogućnosti za pokrivanje površina velikih dimenzija, ovi radari obično nepraktični za korišćenje u naseljenim područjima. Naime, tada je jako teško uskladiti antagonizam koji postoji prilikom njihovog podešavanja, između neophodne osetljivosti sistema i visokog nivoa „radarskog šuma“, pošto u takvim sredinama postoji povećan broj „clutter-a“ i povišen nivo pozadinske aktivnosti. Da bi se smanjio nivo „radarske šumnosti“, radari se u takvim uslovima optimizuju za pokrivanje kraćih rastojanja i manjih zahvata površina, uz implementaciju posebnih filterskih algoritama, koji onda znatno poboljšavaju njihove performanse u naseljenim mestima.


Primena:

Kada se ostvari planska integracija zemaljski orijentisanog radara sa CCTV podsistemom, onda se u praksi može obezbediti efektivan sistem detekcije provale, kako za uzak deo prostora uz granicu perimetra, tako i za široke ravne, otvorene prostore. To se posebno odnosi za one uslove, gde drugi sistemi ili uopšte nemaju ili imaju otežanu primenu, a koji uključuju civilne i vojne aerodrome, rafinerije nafte, ili lokacije sa izraženim delom vodene površine, a naročito na onim prostorima gde se ne želi postavljanje fizičke barijere (ograda, zid,…), ili se ona i ne može postaviti (prostori iznad vode ili na graničnoj liniji itd.). Ovakvi integrisani radarsko-video sistemi imaju maksimalan opseg detekcije obično od 200 do 900 metara, pa i više (do 1.500 m). Posebna primena ovih radara je za zaštitu državne granice, kada se obično koriste radari velikog dometa spregnuti sa termalnim kamerama velikog dometa (5/10/25 km), ali su takvi sistemi izuzetno skupi.

Pokrivanje i zaštita putem radarskih signala su isključivo pravolinijski (osobina prostiranja mikrotalasnih signala), pa zato takvi sistemi perimetrije nisu podobni u naseljenim mestima, ili na prostorima koji često bivaju prekidani izgrađenim objektima – zgradama, kao ni na mestima sa gustim grmljem, visokim i bujnim rastinjem i drvećem, na parkiralištima sa vozilima ili gde teren nije potpuno ravan. Svaki od navedenih slučaja uslovnosti pogoduje stvaranju mnogobrojnih „radarskih senki“, pa bi eventualni provalnik mogao veoma lako ostati neprimećen.


Prednosti:

Osnovno je da ovakvi sistemi omogućavaju stvaranje „elektronskih perimetara“, to jest branjenih delova prostora čije granice nisu oivičene fizičkom ogradom ili zidom, tamo gde izgradnja istih nije ni moguća. U zavisnosti od kombinacije izbora, da li se radi samo o dnevnoj, dnevno/noćnoj ili pak o termalnoj kameri, integrisani radarsko-video sistemi mogu da rade u svim vremenskim uslovima, ili u posebnim uslovima sa dopunskim osvetljenjem, pri čemu su sposobni da izvrše detekciju različitih ciljeva, kao što su ljudi, vozila, čamci na vodi. Prednost mu je i što ima mogućnost za brzo razmeštanje i postavku, kao i da posluži u svrhu mobilnog – prenosnog perimetarskog sistema.


Slabosti:

Pre svega, to su relativno visoki troškovi – sistemi su skupi, pošto za njihovo instaliranje i postavljanje zahtevaju dva podsistema: zemaljski orijentisani radarski podsistem i inteligentni CCTV podsistem. Međutim, u nekim slučajevima to može biti veoma isplativo, jer se mogu iskoristiti već postojeće kamere, pod uslovom da iste odgovaraju. Takođe, ako se radi o područjima koji su podložni magli ili kiši, onda su neophodne infracrvene – termalne kamere, koje sa svoje strane mogu znatno da povećaju troškove izgradnje takvih sistema. Potrebno je izgraditi infrastrukturu za dovođenje napajanja do samih radara, kao i efikasne interfejse za komunikaciju (najčešće TCP/IP protokol). Prilikom instaliranja i podešavanja sistema, provodi se neophodna procedura, koja ponekad može biti veoma komplikovana i oduzimati dosta vremena, a kako bi se uspostavila prava ravnoteža između neophodne dobre detekcije pravih alarma i niskog nivoa neželjenih alarma.


Potencijalni uzroci neželjenih alrma:

Uzroci neželjenih alarma, kod ovih sistema, mogu biti: pozadinske smetnje ili „clutter-i“, jaka kiša, divlje životinje, vozila u pokretu i drugo. Na primer, jato pataka na vodi, zbog povećane refleksne površine, na radaru može izgledati kao jedan veliki objekat. Takođe, pas koji se kreće uz perimetarsku ogradu na radaru može izgledati kao čovek koji puzi.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Ovakvi sistemi se mogu prevazići na načine koji su sasvim slični kao i kod mikrotalasnih sistema sa aktivnim i pasivnim senzorima, a to su: „mrtve zone“ ili „radarske senke“ zbog neravnog terena, jame ili zakloni iza vozila, zgrade, stalna oprema na operativnim površinama, pa sve do pokušaja iskopavanja tunela ispod zaštićenog područja ili pokušaja da se isto premosti.

Video analitika

Video analitika je praksa korišćenja kompjuterske analize (procesinga) radi skeniranja primljenog video materijala u realnom vremenu i automatskog identifikovanja bezbedonosno “interesantnih” objekata, bez uticaja operatera sistema, koji u kontrolnom centru neprestano nadgleda sve što sistem video nadzora prezentuje. Zbog takve sposobnosti, ovaj se proces često naziva i Inteligentna video analitika, a najčešće se koristi u detekciji provalnika, nadgledanju saobraćaja, nadziranju ljudi i radi prepoznavanja registarskih tablica vozila.

U primeni kod zaštite perimetara, to jest za detekciju provale u zaštićene delove prostora, inteligentna video analitika omogućava osoblju, koje se bavi bezbednosnom i zaštitnom funkcijom, da maksimalno iskoristi visok kvalitet CCTV kamera radi sigurne i pouzdane detekcije provale preko definisane granice perimetra, kao i radi nastavljanja automatskog posmatranja i praćenja „objekata“ nakon njihove detekcije. Pošto su sve digitalne kamere iz CCTV sistema obavezno povezane sa digitalnim video rekorderom (DVR-om), na kome se vrši skladištenje i čuvanje sveg snimljenog video materijala, to znači da se u takvim sistemima može obezbediti meritorna forenzička video dokumentacija o provali i samom provalniku.


Princip rada:

Video analitika je tehnologija koja se koristi za kompjutersku analizu video zapisaprimljenog iz perimetarskih video kamera. Ova analiza se vrši da bi se uočile nastale, specifične promene ponašanja na području koje je pod video nadzorom, a što se postiže poređenjem trenutne scene sa ranije definisanom mirnom scenom ambijenta. Kada se provođenjem analize uoči dovoljno značajna promena u povećanju broja piksela slike (Pixel) i/ili u ponašanju slike, to će sistem detektovati putem postojećih video analitičkih algoritama.

Izgled IP video sistema sa primenom funkcije inteligentne video analitike

Tada se u sistemu pokreće pravi alarm, najbliža PTZ kamera odlazi u „preset“, pa se scena, sa mesta provale, prikazuje na izdvojenom, namenskom (takozvanom SPOT) monitoru operaterske konzole u kontrolnom centru. Ovakvo stanje sistema naziva se alarmni scenario.

U poslednjim godinama dogodila su se znatna usavršavanja video algoritama (za detekciju, analizu i odlučivanje), čime su stvorene velike prednosti za široku praktičnu primenu tehnologije video analitike i inteligentnog videa. Zahtevniji sistemi video nadzora su ujedno i sistemi znatno višeg kvaliteta, pa oni danas uključuju i veoma značajnu, već pomenutu, osobinu automatskog praćenja. To znači, da se putem slike može nadzirati određeni broj pojedinačnih provalnika istovremeno, a gde se njihovo razdvajanje vrši pomoću nacrtanih okvira različitih boja, oko svake od osoba prisutnih na sceni, kreirajući na taj način njihove linije tragova u pravcu kretanja.

Prvobitno se ovakva analiza izvršavala u samoj video kameri. Međutim, u poslednje vreme primenjuje se „hibridni“ tip pristupa, gde se proces video analitike, u najvećem delu, izmešta iz video kamere, deljenjem njenih funkcija između kamere i posebnog video servera. Kad kamera uslika interesantni događaj, automatski se povećava broj kadrova u sistemu, a takođe se povećava i količina snimljenog video zapisa koja se čuva na namenskom memorijskom medijumu. Sofisticirani i centralizovani server video analitike zatim prolazi kroz snimljeni video materijal i izvršava intenzivnu kompjutersku video analizu (video processing). To onda dozvoljava da se video analitika može pokrenuti na širem vidnom opsegu kamera, a zahvaljujući tome što se tada od kamere zahteva niži nivo snage obrade signala i inteligenicije. Pored servera, koji je onda namenjen samo za funkciju inteligentne video analitike, u sistemu je neophodno imati i dopunski server koji će upravljati sa svim postojećim video kamerama iz sistema i monitorima kontrolnog centra (upravljački video server).


Primena:

Ovo ne treba mešati sa tradicionalnim sistemima za detekciju video pokreta (Video Motion Detection – VMD) koji su prisutni na tržištu već godinama. Naime, video analitika može biti odličan dodatak drugim sistemima tehničke zaštite, posebno kad se radi o pokrivanju dimenziono velikih ili teških – nepristupačnih terena. Međutim, tu postoji čitav niz faktora, kao što su: pravilno pozicioniranje kamera, uslovi osvetljenja, stabilnost kamera i njihovih nosača na koje su pričvršćene, a na koje mora da se obrati nužna pažnja. Takođe, pažnju treba obratiti i na stvaranju ravnoteže između vrednosti „detekcije“ koja se postiže odvraćanjem, kod primene principa jasno uočljivih video kamera, i vrednosti „detekcije“ koja se postiže video nadzorom, putem primene principa skrivenih video kamera. Jasno je da oba navedena načina imaju svoje mane i prednosti, pa će praktična instalacija sistema veoma često  obuhvatati kombinaciju uočljivih i skrivenih video kamera.

slika-eacunara-mmPodručja sa slabim osvetljenjem ili dužim periodima mraka mogu dati nepouzdanu detekciju. U takvim okolnostima preporučuje se upotreba ili infracrvene, termalne video kamere ili veoma osetljive video kamere sa niskim pragom potrebne svetlosti, koja dopunski poseduje i nekoliko desetina IR dioda. Svako postojanje vegetacije (koja se ljulja na vetru ili maskira deo terena) ili nepodesne konfiguracije terena i nepokretnih objekata (koji stvaraju video maske), a koji se uvek javljaju kao smetnje i ograničenja u vidnom polju kamera, dozvoljavaju potencijalnom provalniku mesto za sakrivanje i mogućnost za neopaženo izvršavanje provale preko perimetra, često izazivajći i neželjene alarme. Zbog toga, oni moraju da se eliminišu ili smanje do nivoa, kada ne utiču na verovatnoću detekcije ili na performanse sistema.

Primeni IP kamera za video nadzor uglavnom se predviđa dobra budućnost, pre svega zbog visokih cena tradicionalnih analognih video sistema. IP video kamere se povezuju na standardnu računarsku mrežu, dozvoljavajući da više kamera istovremeno šaljesvoje video zapise do video servera koji je lociran u centralnom rack-u ili na bilo kom drugom delu mreže. Međutim, ako korisnik već ima neki sistem sa instaliranim analognim video kamerama, pa želi da ih zameni ili da proširite sistem koristeći nove IP video kamere, put za takvu migraciju često može da bude veoma komplikovan i skup proces.

Postoji zakonita zavisnost između zahteva za rezoluciju video kamera i zahteva za kapacitet memorijskog medijuma na kome se smešta i čuva kompletan video zapis. Visoka rezolucija video kamera, izražena u jedinicama „Megapikselima“ – MP, u praksi se više koristi za dnevnu jasnoću fotografija, pri čemu, što je veća rezolucija kamera, to je više memorijskog kapaciteta koji će biti potreban. To znači, da se u takvim slučajevima obavezno mora dokupiti i posebna video memorijska oprema, često po prilično visokoj ceni. Taj dodatni trošak, za većinu primena, teško da je moguće opravdati visokim nivoom rezolucije video kamera.


Prednosti:

Kao što je rečeno, dopunski deo video sistema uvek može da se koristi sa već postojećim video kamerama, bez izgradnje neke dodatne kablovske infrastrukture na polju detekcije. Ovakvi sistemi mogu pokrivati široke prostore u velikom vidokrugu. Često se sprežu sa sistemima za rano otkrivanje provale na ogradi, pri čemu pomaže operaterima u kontrolnim centrima da prate provalnike, čak i u uslovima slabog osvetljenja. Primenom IP video kamera, koje se povezuju na već izgrađenu LAN – lokalnu računarsku mrežu korisnika, drastično se smanjuje broj i dužina kablova koje treba ugraditi.


Slabosti:

Ako se ovi sistemi koriste za neprekidni dvadeset-četvoro-časovni video nadzor(24/7 surveillance), tada je neophodno potrebno izgraditi i dopunski sistem reflektorskog osvetljenja. Za kvalitetnu sliku sa terena, zahteva se i postojanje video kamera dobrog kvaliteta, što onda ima reperkusija na cenu sistema. Potrebno je dalje raditi na usavršavanju selekcije i smanjenju neželjenih alarma, pa dok se ne dostigne taj zamišljeni nivo, treba manje vršiti razmeštaje video kamera na mestima visokog rizika, gde se zahteva visoka bezbednost i visok nivo zaštite.

Dok, sa jedne strane, video analitika mnogo obećava, sa druge strane, postoje mnoga pitanja vezana za njenu održivost u realnom okruženju. Naime, poslednjih nekoliko godina podrška toj tehnologiji je dosta smanjena, zbog ključnog razloga: povećan nivo neželjenih alarma, kod mnogih sistema video analitike, pošto se svakodnevno iz sistema generiše stvarno veliki broj neželjenih alarma. Takođe, sistemi se moraju često održavati (kako hardvera, tako i softvera), a u praksi to predstavlja skrivenu stavku koja znatno poskupljuje, odnosno komplikuje primenu video analitike. Na kraju, da bi se izgradio sistem video nadzora sa minimalnim nivoom neželjenih alarma, moraju se uložiti znatna finansijska sredstva, odnosno izgradnja takvog sistema dostiže veoma visoku cenu. Nažalost, takvi visoki troškovi često ohrabruju korisnike da izaberu jeftinije sisteme video analitike, kod kojih se mnogo lakše stvaraju neželjeni alarmi, a time se, ne samo pogoršava situacija u smislu lošije tehničke zaštite, već i stvara dalje nepoverenje u primenu te vrste tehnologije.

Pošto analogni tipovi kamera, video rekordera i rešenja za memorijske medijume u poslednje vreme prestaju da se koriste, sve više se prabacujući na tipove zasnovane na IP tehnologiji, integratori sistema sada moraju posedovati i osoblje sa određenim IT znanjem, da bi mogli da postave i održavaju kompleksne mreže i u delu polja detekcije i u delu na mestu procesinga, nadzora i upravljanja.

Standardi u sistemima video nadzora, zasnovanim na IP kamerama, još uvek nisu dovoljno dobro razrađeni i jasno postavljeni, a proizvođačka industrija je spora, kad je o tome reč. Nedostatak industrijskih standarda znači da mnogi DVR-ovi, kao medijumi za smeštanje i čuvanje snimljenog video materijala, nude malu ili baš nikakvu podršku za rad IP video kamera.


Potencijalni uzroci neželjenih alarma:

Kod ovih sistema sve što je vezano sa svetlošću može u određenoj konstalaciji da napravi problem. Pa tako, izvori jakog prirodnog svetla, uključujući izlazak i zalazak Sunca mogu dovesti do lošeg kvaliteta video snimka. Takođe, isti učinak mogu da izazovu iznenadne varijacije u osvetljenju i kontrastima svetlosti, koje izaziva brzo pomeranje oblaka, krhotine koje nosi vetar, teški vremenski uslovi, velike životinje, jata ptica, vibracije kamere ili pomeranje nosača kamere. Nešto blaže, ali sasvim slične posledice, izazivaju i izvori veštačkog svetla kao što su: prolazak automobila sa upaljenim farovima, saobraćajna svetla i bezbednosna osvetljenja koja se pale i gase.


Uobičajeni načini za prevazilaženje zaštite:

Kopanje dovoljno dugačkih tunela; slepe tačke, „mrtve zone“ unutar vidokruga kamera ili kretanje iza kamera, veoma sporo kretanje, vandalizam u smislu oštećivanja ili oslepljivanja kamera su uobičajeni načini za prevazilaženje ove vrste perimetarske zaštite.