Алексей Мирошников
Генеральный директор компании "СТ-Периметр"
Анализу и способам обнаружения причин ложных срабатываний посвящена масса статей. В каждом руководстве по эксплуатации присутствует раздел, посвященный их вероятным причинам и методам устранения. НИЦ "Охрана" МВД России разработал рекомендации Р 78.36.013–2002, которые размещены в Интернете. Тем не менее, ситуация по-прежнему сложная. Не претендуя на полное освещение всех аспектов проблемы, попытаюсь сосредоточиться на некоторых моментах, о которых службы, участвующие в оборудовании объекта и его дальнейшей эксплуатации, забывают или просто не обращают внимания.
Особенно остро проблема борьбы с "ложняками" стоит в секторе средств обнаружения периметровой (уличной) сигнализации, и это понятно, ведь в данном случае воздействие климатических и других помеховых факторов максимально. По этой причине, а также потому, что наше предприятие специализируется на разработке и производстве именно таких средств, проблема будет рассматриваться в первую очередь применительно к периметровым извещателям.
Прежде всего предлагаю уточнить терминологию. В руководстве для конкретного извещателя прописаны предельные значения помех, при которых обеспечивается устойчивая работа изделия, и при соблюдении данных требований ложных тревог быть не должно, если, конечно, оборудование исправно. Срабатываниями при неисправностях при современном уровне развития электроники теоретически можно пренебречь.
С точки зрения охраны объекта проблема трактуется иначе: "Ложная тревога – любое тревожное извещение, вызванное сбоями (отказами) ТСО или другими событиями, не связанными с попытками проникновения на охраняемый объект..." (Приказ МВД РФ от 16.11.2006 № 937). В дальнейшем мы будем исходить из второго определения, поскольку именно оно отражает практические потребности охраны.
Выбор средств обнаружения при проектировании системы охраны во многом определяется ее помехоустойчивостью. Если по типу (физическому принципу действия) извещателя у любого грамотного проектировщика вряд ли возникнут вопросы, то сравнительная оценка однотипных изделий разных производителей по декларируемым параметрам весьма затруднительна.
Часто для характеристики помехоустойчивости производители используют следующие параметры. Вероятность ложной тревоги – вероятность того, что за заданное время произойдет ложное срабатывание, – и наработка на ложное срабатывание – средний интервал времени между двумя последовательными ложными срабатываниями. Оба параметра подразумевают вероятностный метод оценки, исходящий из того, что помеха есть гауссовский шум. Указанные величины придуманы, чтобы как-то оценить и сопоставить помехоустойчивость извещателей, но на практике они только вводят в заблуждение.
Совершенно очевидно, что помехи не носят случайный характер. Допустим, ограждение с установленным на нем вибрационным средством касается ветки дерева. Если поднимется ветер, то ветка станет воздействовать на ограждение, вызывая ложные тревоги. Если ветра не будет или, что еще лучше, мы спилим ветку, ложные сигналы прекратятся. Подобных примеров великое множество. В идеальных условиях даже откровенно слабые в конструктивном плане средства обнаружения демонстрируют великолепную наработку на ложное срабатывание, а при массовых нарушениях требований эксплуатации и лучшие изделия регулярно дают сбои.
Испытания на наработку производители стараются проводить в идеальных условиях, и часто полученные значения ограничены только временем испытаний. Правильнее всего оценивать устойчивость изделия к помехам, возможным в конкретных местах установки на объекте, тем более что такие данные присутствуют в эксплуатационной документации (во всяком случае, должны там быть). Например, допустимое расстояние от места установки извещателя до автомобильной или железной дороги.
Вообще больше внимания следует уделять не разделу с техническими данными, а ограничениям по применению, то есть требованиям к месту размещения изделия. Так, при размещении на периметре радиоволновых извещателей проектировщики обычно обращают внимание на параметр "ширина зоны обнаружения", считая, что за ее пределами нет никаких ограничений. На самом деле это не так. Зона обнаружения – это зона, при пересечении которой или при движении по которой гарантируется обнаружение нарушителя, а срабатывания извещателя при движении того же человека (в данном случае – ложные) возможны и на довольно значительном расстоянии от границы зоны обнаружения. Для обозначения этой зоны ГОСТы вводят другой термин – "зона отторжения (отчуждения)".
И еще несколько простых соображений при выборе извещателя. Периметр объекта – это мало защищенная от воздействия помех зона даже в том случае, когда служба эксплуатации тщательно следит за состоянием как самого извещателя, так и зоны отчуждения. Понятно, что уменьшение или локализация зон обнаружения и отчуждения уменьшает степень этих воздействий.
Например, если сравнивать кабельные вибрационные средства с определением места воздействия на основе рефлектометрии и без определения места на основе трибоэффекта, то при равной длине участка первое будет иметь значительное преимущество в части помехоустойчивости, поскольку большинство типов помех действуют на протяжении всего охраняемого участка и при этом суммируются, а воздействие нарушителя строго локализовано. Таким же преимуществом будут обладать вибрационные средства на основе точечных датчиков, ставших в последнее время доступными и надежными благодаря техническому развитию и использованию новой элементной базы. Для радиолучевых линейных извещателей очевидный способ повышения помехоустойчивости – сужение диаграмм направленности антенн, что достигается либо увеличением апертуры, либо повышением рабочей частоты. Но не все методы так бесспорны, как эти.
Теоретически повысить помехоустойчивость извещателя можно за счет комбинирования в одном изделии нескольких средств обнаружения, действующих на разных физических принципах. Однозначное выявление помехи в любом из каналов позволит блокировать ложное срабатывание извещателя, а поскольку каналов несколько, то блокируется большее количество помех. Казалось бы, все просто, но есть и проблемы, ограничивающие применение данного метода борьбы с ложными тревогами.
Если мы имеем постоянно действующую помеху по одному из каналов, то в лучшем случае изделие выдаст извещение о неисправности, что, в принципе, – то же ложное срабатывание, да еще усугубленное недееспособностью оборудования, – а в худшем – просто перестанет обнаруживать нарушителя.
Кроме того, при подобной комбинации обнаружительные свойства извещателя определяются наименее оптимальным с этой точки зрения средством (каналом) обнаружения. На практике ситуация еще сложнее. Рассмотрим результаты комбинации инфракрасного и радиолучевого средств в двухпозиционном периметровом извещателе. Такая комбинация наиболее широко представлена на рынке охранной сигнализации. Во-первых, при использовании комбинированного извещателя на этапе проектирования и инсталляции необходимо исключить помехи, критичные для обоих каналов обнаружения. Во-вторых, сразу теряются основные преимущества радиолучевого средства: объемная, визуально не локализуемая, а потому трудно преодолеваемая зона обнаружения, нечувствительность к осадкам, загрязнению, задымлению и т.д. В-третьих, увеличивается объем обслуживания при эксплуатации, необходимый для обеспечения устойчивой работы изделия. Учитывая, что многие современные двухпозиционные радиолучевые извещатели имеют очень узкую зону обнаружения и благодаря этому – весьма высокую помехоустойчивость, вполне понятно, почему подобные комбинации не пользуются популярностью. Да и цена комбинированного извещателя заметно выше.
Еще один метод снижения числа ложных срабатываний, к которому иногда прибегают разработчики средств обнаружения, – адаптивный к помехам порог. Его суть состоит в повышении порогового значения какого-либо контролируемого параметра в условиях высокого уровня помех, что равноценно снижению чувствительности. Такой алгоритм широко используется, например, в сейсмических датчиках разведки, когда необходимо получить любую возможную информацию в условиях неподготовленной местности.
Главное требование к охранной технике – способность обнаруживать нарушителя, а снижение чувствительности практически всегда приводит к пропускам нарушителя, определенным способом преодолевающего рубеж, что совершенно недопустимо.
Другой метод предполагает использование интеллектуальных датчиков на основе адаптивных алгоритмов или нейронных сетей.
И первый, и второй метод вторгается в зону ответственности технических служб эксплуатации. Получается, техники долго настраивали и тестировали извещатель в разных местах охраняемого участка, применяя к нему разные способы воздействий, в итоге подтвердили, что изделие в полной мере выполняет свою основную функцию, то есть обнаруживает нарушителя, но если вдруг завтра изменятся условия эксплуатации, то извещатель самостоятельно, не ставя никого в известность, перенастроит параметры обнаружения. Вот если бы извещатель мог автоматически подтвердить свои обнаружительные способности при помощи имитатора нормированного воздействия... Так и представляешь себе картину: всепогодный робот-андроид пересекает участок или лезет через забор, но пока это, скорее, из области фантастики. Так что применение таких методов в средствах охранной сигнализации неэффективно, а иногда и чревато серьезными последствиями.
Резюмируя сказанное, следует отметить, что не все конструкторские методы эффективны даже в теории, при этом ответственность за правильный выбор извещателей применительно к конкретным условиям эксплуатации лежит на авторе проекта по оборудованию объекта.
Принимая решение, проектировщик или служба эксплуатации опираются на накопленный опыт практического применения, хотя при этом трудно исключить субъективный фактор. Кроме того, не секрет, что техника постоянно развивается, и при появлении на рынке нового изделия опыт не поможет. В таком случае наилучшим решением являются сравнительные испытания. Но проведение полноценных научно организованных испытаний для получения объективных результатов – задача сложная и по силам далеко не всем организациям.
Для проверки новых изделий при ограниченных ресурсах, наверное, самое правильное – задействовать их на проблемных участках реальных объектов вместо прежних средств или параллельно с ними. Такой метод апробирования новых извещателей доказал свою действенность на практике.
Кроме того, хочу обратить внимание на необходимость обязательного предпроектного обследования объекта охраны. Опыт показывает, что схемы объекта и даже его фотографии чаще всего не дают представления о возможных источниках помех. Если досконально не проанализировать возможные помехи, легко ошибиться с выбором и размещением средств обнаружения. Исправлять же такие промахи в ходе реализации проекта – дело хлопотное, а иногда, с учетом организационных факторов (например, невозможность дополнительного финансирования), и просто нереальное.