Русанов Юрий, гендиректор ООО "Прикладная...
TRANSCRIPT
Волоконно-оптические распределенные сенсоры для охраны периметров.
Современные тенденции развития
ООО «ПРИКЛАДНАЯ РАДИОФИЗИКА»
НАУКОГРАД ЧЕРНОГОЛОВКА
изменения показателя преломления ∆n в волокне
изменения фазы распространяющейся световой волны ∆φ ~ ∆n + изменение вектора электрического поля волны Е, ответственного за состояние поляризации.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕНСОРОВ ( РОС)
механические деформации конструкции, жестко связанной с оптическим кабелем
R E C E I V E R( R x )
T R A N S M I T T E R( T x )
D I S T U R B E D F I B R E - O P T I C W A V E G U I D E
механические напряжения в оптическом волокне
Деформация оптического кабеля
Линейный фотоупругий эффект
Для регистрации фазово-поляризационных изменений в оптике применяются различные схемы интерферометров. В любом оптическом, в том числе волоконно-оптическом, интерферометре используется, по крайней мере, две световые волны, одна из которых (Е1 ) опорная, а другая ( Е2 ) подвергается фазово-поляризационным изменениям под действием тех или иных физических полей
(Е1 ) опорная
( Е2 )
Интерференция, как результат сложения полей когерентных* световых волн Е1 + Е2 проявляется в изменении результирующей интенсивности I, регистрируемой фотоприемным устройством интерферометра:
I =< ( Е1 + Е2 )2>
Для двух когерентных волн можно получить выражение, связывающее изменение интенсивности I (t), как функции от изменения фазы и поляризации.
I (t) ~ Е1Е2 cos [ ∆φ + ∆ φ(t) ]
где t — время, ∆φ - начальная , имеющая случайный характер, разность фаз интерферирующих световых волн, ∆ φ(t) — разность фаз, связанная с изменением условий распространения в оптическом волокне под действием внешних механических деформаций.
Лазер
Фотоприемник
Фотоприемник
ЛазерЛазер
Лазер
Кабель связи оптический
Кабель-датчик оптический
Основные проблемы при создании РОС
1. Подавление шумов лазерных излучателей в полезной области сигнала
2. Подавление шумов в оптических линиях
3. Увеличение чувствительности волоконно-оптических интерферометров для увеличения отношения сигнал/ шум
4. Создание надежного , удобного в эксплуатации обычным персоналом и
ремонтнопригодного прибора
Основные проблемы при использовании РОС в системах безопасности
1. Достижение отношения сигнал/шум , достаточного для всепогодного детектирования нарушителя
2. Разработка методов обработки сигналов для минимизации ложных сработок, вызванных природными источниками
3. Разработка конструкций РОС , минимизирующие риски при попытках вывода из строя систем охраны на основе РОС
4. Разработка дополнений к РОС для сопряжения или интеграции с существующими системами охраны
Все изделия серии ВОРОНТМ состоят из аппаратно-программной части и линейной части.
Аппаратно-программная часть размещается в пультовом помещении или помещении охраны
Кабель-датчик В-КДВОТ-01
7,5-8 мм
Усилие на разрыв - 850 кг
Результат прохождения входных параметров Pi через нейронную сеть в программе «ВОРОН-НЕЙРО» определяет: является сигнал тревожным
или ложным.
ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА ПРОГРАММЫ «ВОРОН-НЕЙРО©»: РАСПОЗНАВАНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ СИГНАЛОВ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА «ТРЕВОЖНЫЕ» И «ЛОЖНЫЕ»
Сигналы, пришедшие от линейных частей (зон охраны), разбиваются на параметры Pi , формирующие образ нарушителя или помехи в частотно-временной и
амплитудно-энергетической области
Параметры P, каждые ¼ секунды поступают на вход обученного
нейросетевого анализатора –
«искусственного мозга»
Предварительное обучение нейронных сетей по сигналам реальных воздействий
ТРЕВОГА ПОМЕХА
ПРИМЕНЕНИЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО АНАЛИЗАТОРА «ВОРОН-НЕЙРО©» ПОЗВОЛЯЕТ РЕЗКО СНИЗИТЬ ЧИСЛО ЛОЖНЫХ СРАБОТОК ДО 0.5
В КВАРТАЛ НА ОДНУ ЗОНУ ОХРАНЫ
Результаты анализа и распознавания сигналов программой «ВОРОН-НЕЙРО©» отображаются на Мониторе оперативной
обстановки
КОМПЛЕКС «ВОРОН» ФУНКЦИОНИРУЕТ В НЕПРЕРЫВНОМ АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ БЕЗ ВОЗМОЖНОСТИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОМ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОПЕРАТОРА С КОМПЛЕКСОМ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ ЕДИНСТВЕННОЙ КНОПКИ ПОДТВЕРЖДЕНИЯ ПРИНЯТИЯ
СООБЩЕНИЯ О ТРЕВОГЕ
В ВАРИАНТЕ ИСПОЛНЕНИЯ «ВОРОН-ДУБЛЬ» БЛОК «БОРОС» ИМЕЕТ ГОРЯЧИЙ РЕЗЕРВ С ПОЛНЫМ ДУБЛИРОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИИ
ШТАТНЫЙ БЛОК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ГАРАНТИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ ДО 24 ЧАСОВ
СИГНАЛЫ ВОЗДЕЙСТВИЙ ОТ ВСЕХ ЗОН ПЕРИМЕТРА
Обмен информацией с внешними
устройствами других производителей Удаленный АРМ
(контроль руководителя)
ОТОБРАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ( МОНИТОР)
1.1. Многопараметрический анализ и распознавание сигналов в реальном времени обучаемыминейронными сетями с
визуализацией событий намониторе2. Автоматизированное обучение нейронных сетей по реальнымсигналам3. Сбор и хранение информации о всех тревожных воздействиях с
сохранением полного сигнала и возможностьюпоследующего дообучения нейронных сетей
4. Обменинформацией с внешними устройствами и организация .удаленного отображенияинформации
ОСНОВНЫЕ РЕШАЕМЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ:ЗАДАЧИ
№Наименование параметра Значения
1
Вероятность обнаружения цели после обучения на объекте , не менее
0,95
2 Протяженность рубежа охраны , м 0… 30000
3
45
678910
Протяженность участка ( зоны) охраны. для сигнализационных заграждений , м0…1000
для сейсмо-деформационно-акустических (СДА) кабелей-датчиков подземного заложения , м 0…. 250
Количество адресных участков (зон) охраны неограничено
Типы заграждений для размещения оптического кабеля-датчика сварная сетка 3-6 ммАКЛ, ПКЛЗ, СББ, профильная труба до 57мм, деревянные ограждения и т.п.
Ширина чувствительной контрольной СДА -полосы , м 4………7
Максимальная мощность, потребляемая изделием «ВОРОНТМ-2М-С (–ДУБЛЬ)» от источника переменного тока 220В, 50Гц, Вт, не более 300 ( 600)
Средний срок службы до списания, лет, не менее 15
Диапазон рабочих температур, град. С:-линейной части-пультовой частиминус 60-плюс 70минус 5- плюс 50
Операционная платформа для программного продукта «ВОРОН-НЕЙРО©» LINUX
- ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КОМПЛЕКСА
« ВОРОН ТМ»
не восприимчив:- к электромагнитным помехам - к электрическим разрядам- к ЭМИ- оружию
не содержит:-участковых шкафов-электрических проводов и кабелей- устройств электропитания
не требует :- обслуживания линейной части в течение срока эксплуатации
имеет:-высокую вероятность обнаружения и низкий уровень ложных сработок за счет многопараметрического анализа и распознавание сигналов в реальном времени с помощью обучаемых нейронных сетей -- уникальные аппаратно-программные возможности для создания многозонных и многорубежных комплексов охраны протяженных и распределенных объектов- электромагнитную совместимость во всем диапазоне радиочастот--возможность постоянной модернизации без замены аппаратуры и кабелей
ВОРОН ТМ - ЭТО ПРОРЫВ В НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРОВ, ПОТОМУ, ЧТО:
В отличие от всех существующих систем и устройств для охраны периметров ВОРОН ТМ на всем протяжении линейной части