Волоконно-оптические извещатели БОС-ВО

В двух словах. Оптоволоконный кабель, смонтированный на ограждении или уложенный в грунт, сам становится чувствительным элементом: любое воздействие — перелаз, перекус, шаги рядом — меняет световой сигнал внутри волокна, и блок обработки в охраняемом помещении фиксирует событие. Электроники на периметре нет вообще: кабель пассивен, не требует питания и не боится электромагнитных помех. Это самый масштабируемый тип вибрационной охраны — до 25 км на одном кабеле.

БОС-ВО — флагманская система для крупных объектов с протяжённым периметром. Один оптоволоконный кабель становится непрерывным чувствительным элементом на десятки километров: он незаметен нарушителю, не требует питания на периметре и не боится электромагнитных помех. Вся электроника размещается в охраняемом КПП — на самом периметре нет ни одного защищаемого устройства.

В основе извещателя — интерферометр Майкельсона. При попытке перелезть или перерезать ограждение, пройти над уложенным в грунт кабелем или вести подкоп в волокне возникают микродеформации, изменяющие фазу светового сигнала. Интерферометр фиксирует малейшие фазовые сдвиги лазерного излучения — так обеспечиваются сверхвысокая чувствительность и точное определение места воздействия.

Третье поколение интерферометров

Блоки обработки БОС-ВО — приборы третьего поколения. В их основе — волоконно-оптические интерферометры со схемой восстановления фазы: цифровая обработка восстанавливает полную фазу светового сигнала, а не только его интенсивность. Это расширяет динамический диапазон измерений — система сохраняет точность как при микроскопических деформациях волокна, так и при сильных воздействиях на него.

Эталонную чувствительность обеспечивает применение зеркал Фарадея. Зеркало Фарадея — оптический элемент, отражающий свет строго назад по пути прихода и вращающий плоскость поляризации на 90°. В отличие от обычного поворотного элемента, его действие не зависит от направления распространения света: фазовые сдвиги, накопленные волокном за «туда-и-обратно», компенсируются. Поэтому фон интерферометра стабилен при температурных изменениях и механических нагрузках на кабель — а на стабильном фоне система уверенно выделяет даже микроскопические деформации от действий нарушителя.

Интеллектуальная обработка сигналов

Блоки обработки БОС-ВО принимают решение о тревоге не по фиксированным порогам, а на основе искусственного интеллекта и анализа больших данных:

• Непрерывный поток данных. Каждая зона круглосуточно передаёт в блок обработки спектральный «портрет» воздействий — по всему периметру формируются большие массивы вибрационных и сейсмических данных.
• Машинное обучение. Алгоритмы изучают «отпечатки пальцев» типовых событий: перелаз человека, движение техники, шаги животных, порывы ветра, дождь и град. Система отличает реальную угрозу от естественного шума и классифицирует тревогу по степени опасности.
• Адаптивность. Модель подстраивается под конкретный объект — время суток, сезон, погоду, характер ограждения, местные источники помех. Чем дольше система работает, тем точнее: ложные сработки уходят, чувствительность к реальным угрозам растёт.
• Обоснованное решение. Тревога формируется по совокупности признаков события — его спектру, длительности, пространственному распределению и динамике, а не по единичному превышению порога.

Почему БОС-ВО — выбор для крупных объектов

Для периметров в километры и десятки километров волоконно-оптическая архитектура выигрывает по всем статьям:

• Масштаб. Чувствительная часть кабеля может находиться в 25 км от блока обработки. Один блок закрывает периметр, на который традиционным системам потребовались бы десятки устройств и сотни километров линий связи.
• Централизация. Вся электроника — в охраняемом КПП или серверной. На периметре нет ни одного защищаемого шкафа: кабель пассивен, не требует питания (блок обработки запитывается от сети ~220 В) и не создаёт радиопомех для другого оборудования.
• Экономика. Единая магистраль вместо множества линий, один источник питания вместо десятков, минимум объектовых шкафов — это существенно снижает стоимость монтажа и последующего обслуживания.
• Надёжность. Зонированная топология: при повреждении магистрали извещатель теряет связь только с зоной обрыва, остальные продолжают работать. Повреждённый участок ремонтируется на месте так же, как обычный телекоммуникационный кабель — стандартной сваркой оптического волокна, без специального инструмента и запчастей.
• Устойчивость к помехам. Оптический кабель не реагирует на радиоволны — его можно прокладывать рядом с генераторами, радарами, радиомаяками, линиями электропередачи и другими источниками радиоизлучения.
• Долговечность. Срок службы кабеля — более 25 лет, рабочий диапазон температур — от −60 °С до +70 °С.

Единая система со всеми типами датчиков

БОС-ВО может стать ядром многорубежной системы: в одну сеть «Тополь» объединяются все типы чувствительных элементов, основанные на разных физических принципах. Конфигурация подбирается под каждый участок периметра — по типу ограждения, рельефу и требованиям к рубежам:

Адресные и протяжённые датчики подключаются к магистрали через линейные блоки БОС-Л — по RS-485 или прямо по оптоволоконной линии: магистральный кабель одновременно несёт чувствительный элемент и каналы связи для блоков обработки ТОПОЛЬ и БОС. Так на одном объекте работают все рубежи — вибрационные, сейсмические, противоподкопные — с единым центром обработки и единым интерфейсом оператора.

В блоке обработки БОС-ВО встроена собственная система сбора и обработки информации — это позволяет использовать его как центральный сервер всей системы охраны: единый центр приёма данных со всех рубежей, хранения событий и управления системой.

Извещатель поставляется полностью собранным на заводе: для запуска достаточно смонтировать кабель на ограждении и подключить блок обработки к сети переменного тока ~220 В, 50 Гц. Питание на периметре не требуется. Блок обработки выполняет автоматическую самостоятельную настройку на объекте: после подключения он сам определяет параметры чувствительных зон и приводится в рабочее состояние — без ручных настроек и выездного специалиста.

В качестве чувствительного элемента используется обычный телекоммуникационный оптический кабель — стандартный и доступный по цене, его не нужно специально заказывать. Кабель можно изготовить и непосредственно на объекте — из стандартного связного оптоволоконного кабеля и комплекта муфт производства НПФ «Полисервис».

Чувствительный элемент может быть единым кабелем на весь периметр или разделён на несколько частей для организации разнонаправленных линий. Зонирование зависит от модели блока обработки: 8, 11, 22, 24 или 33 зоны (ТОПОЛЬ ВО/19-Б-8, -11, -22, -24, -33) протяжённостью от 1 до 300 м каждая, либо 48 зон (ТОПОЛЬ ВО/19-Б-48) протяжённостью от 50 до 200 м. Для сложных условий эксплуатации и ограждений без особых требований к жёсткости конструкции рекомендуем зоны по 100 м.

Кабель можно использовать не только для охраны периметра, но и как магистраль локальной вычислительной сети: трансляция данных видеонаблюдения или агрегация блоков ТОПОЛЬ и БОС на периметрах большой протяжённости. Необходимое количество свободных жил указывается при заказе извещателя.

Варианты монтажа

Кабель может быть смонтирован:

• непосредственно на ограждение — сварная сетка, профнастил, штакетник и другие лёгкие конструкции;
• на колючую ленту или сминаемый козырёк над монолитным ограждением.

• в землю под ограждением любого типа — противоподкопный рубеж;

• в землю — сейсмический рубеж охраны. Три варианта размещения:

  1. с внешней стороны ограждения — обнаружение подхода нарушителя;
  2. с внутренней стороны — фиксация факта прохода за ограждение. Подходит, когда с внешней стороны нет полосы отчуждения (дороги, пешеходные зоны), а также для верификации срабатываний других рубежей охраны;
  3. по охраняемой линии при отсутствии ограждения — скрытый рубеж охраны.

По специальному запросу кабель изготавливается в исполнении без металлов в конструкции — для рубежей, не обнаруживаемых техническими средствами нарушителя.

Все варианты монтажа можно комбинировать в одном кабеле: так формируется многорубежная система с одним центральным блоком и одной магистралью.

Топология подключения зон

Независимо от способа монтажа зоны подключаются одним из двух вариантов:

С отдельным подводящим кабелем — прокладывается в лотке или прикапывается в землю. При обрыве магистрали извещатель теряет связь только с зоной, где произошёл обрыв, остальные продолжают работать в штатном режиме.

В едином кабеле с интегрированной подводкой — компактнее и проще в развёртывании, подходит для быстровозводимых и временных рубежей. При повреждении магистрали связь теряется с зонами за местом обрыва, зоны до места обрыва продолжают работать.

Каждая зона чувствительного кабеля использует восьмиполосную частотную обработку сигнала: система уверенно работает в любых климатических условиях, в широком спектре естественного шума среды и ограждения. Любую полосу можно исключить из работы, если источник помех не устраняется — например, железная дорога формирует фон на низких и средних частотах, тогда как высокие частоты затухают в грунте, не доходя до ограждения.

Для защиты проездов и проходов рекомендуем активные ИК барьеры серии ИВА.