Разработка методики построения периметральной охранной системы берегового сегмента морских объектов Ксенофонтов Юрий Геннадьевич

Содержание к диссертации

Введение

1 Транспортная безопасность береговых сегментов морских объектов в свете нормативно-правовых документов, общей структуры системы безопасности сучетом угроз, уязвимости, ущерба, актов незаконного вмешательства .14

1.1 Транспортная стратегия на период до 2030 г. и обеспечение требований транспортной безопасности в РФ 14

1.2 Национальные и международные нормативно-правовые документы по обеспечению транспортной безопасности морских объектов .17

1.3 Особенности береговых сегментов морских объектов Северо-Запада РФ .22

1.4 Оценка уязвимости морских объектов 29

1.5 Оценка возможного ущерба при реализации угроз на морских объектах 37

1.6 СБ морских объектов 39

1.7 Выводы по 1-му разделу 43

2 Формализованное описание ПОС с учетом критериев эффективности СБ и ПОС, вероятностно-временных и надежностных характеристик, разработки алгоритмов построения и функционирования охранного оборудования 47

2.1.Принципы построения и реализации СБ морских объектов 47

2.2 Этапы создания СБ морских объектов .48

2.3 Определение требуемых значений надежностных характеристик ПОС. Дерево событий по оценке вероятностиPобКТСО обнаружения нарушителя .53

2.4 Формализованное описание ПОС

2.5 Алгоритмическое описание процесса построения СБ, ПОС и этапы жизни 62

2.6 Алгоритмическое описание процесса функционирования ПОС совместно с силами ТБ 66

2.7 Выводы по 2-му разделу 68

3 Разработка методики определения рационального варианта ПОС на основе анализа топологии построения, структурно-параметрической схемы с деревом и алгоритмов выбора извещателей в сочетании с ограждениями и каналами связи с позиций минимизации стоимости .71

3.1 Структура ПОС 71

3.2 Периметральные ИЗВ 78

3.3 Применение ИЗВ в сочетании с различными видами ограждений 81

3.4 Разработка методики выбора рационального варианта ПОС 93

3.5 Рубежи охраны и их влияние на общую вероятность обнаружения нарушителя аппаратурой ОС 98

3.6 Стоимостная оценка затрат на построение ПОС 102

3.7 Программный комплекс по оценке стоимостных характеристик вариантов

построения ПОС с ранжировкой по стоимости 118

3.8 Выводы по 3-му разделу 123

Заключение 126

Список сокращений .128

Список литературы

• Национальные и международные нормативно-правовые документы по обеспечению транспортной безопасности морских объектов
• Оценка возможного ущерба при реализации угроз на морских объектах
• Алгоритмическое описание процесса построения СБ, ПОС и этапы жизни
• Рубежи охраны и их влияние на общую вероятность обнаружения нарушителя аппаратурой ОС

Введение к работе

Актуальность работы.

Борьба с актами незаконного вмешательства (АНВ) на морских объектах невозможна без создания и совершенствования систем безопасности (СБ), задачей которых является обеспечение должного уровня безопасности на основе выполнения требований транспортной безопасности (ТБ) на морских объектах, разработки и внедрения комплекса технических средств охраны (КТСО).

В общем виде эти требования сформулированы в законе № 16-ФЗ «О транспортной безопасности» и в десятках подзаконных актов.

Для береговой части морских объектов основными сегментами защиты являются: периметр, территория, здания, сооружения, а также акватория (подводная и надводная среды). В рамках этих сегментов необходимо обеспечить безопасность персонала, пассажиров, грузов, транспортных средств, объектов инфраструктуры. С этой целью проводится оценка уязвимости, т.е. идентификация угроз, разработка планов охраны и ТБ, формулирование сценариев реализации возможных угроз, определение ущерба и риска, разрабатываются мероприятия организационного, инженерно-технического характера, а также в рамках сил ТБ, изучается документация объекта защиты, проводится обследование элементов объекта с учетом всех факторов: технологического процесса, используемого оборудования, персонала, грузов, процедур пропускного и внутриобъектового режимов, состояния ограждений периметров, используемых технических средств охраны (ТСО).

Периметры морских объектов – минимум сотни метров и могут достигать нескольких километров – для портовых средств (ПС), для портов – значительно больше. Все участки периметра должны быть под постоянным контролем, что требует в рамках СБ использования комплекса технических средств охраны (КТСО): охранной и тревожной сигнализации, контроля и управлением доступом, охранного телевидения. Главным форпостом СБ является периметральная охранная сигнализация (ПОС).

Количество разновидностей элементов КТСО, их состав, определение рациональной конфигурации, каналов связи и программного обеспечения, десятки и сотни вариантов сочетаний различных типов извещателей (ИЗВ) в сопряжении с определенными видами ограждений представляют нетривиальную задачу проектирования и реализации КТСО на объекте. Наиболее распространенным исторически (используются в РФ десятки лет), в несколько раз более дешевым и в тоже время достаточно эффективным средством является охранная сигнализация (ОС) или ее разновидность – тревожная сигнализация.

В настоящей работе исследуется именно ОС, которая включает в себя следующие элементы: ИЗВ-датчики, каналы связи (КС), приемно-контрольные приборы (ПКП), оповещатели (ОПО), чаще всего звуковые (ЗО) и световые (СО). Наиболее многочисленными (десятки и сотни видов) являются ИЗВ. Они размещаются на ограждениях объекта, сигналы от них через КС передаются на ПКП и далее на ОПО.

ПОС представляет собой распределенную телекоммуникационную систему с топологией обычно в виде звезды, либо дерева, с протяженностью КС в сотни метров и даже километры, а задача построения ОС периметра становится сложной, многокомбинаторной, требующей формулирования показателей эффективности ПОС в увязке с критерием эффективности СБ – вероятностью пресечения Р_пр АНВ, формализации структуры и процессов функционирования ПОС, создания инструментария анализа в телекоммуникационной системе и алгоритмов построения ПОС. Альтернативы технических решений, особенно в части комбинаций определенных видов ограждений с конкретными видами ИЗВ, превращает выбор оптимального/рационального варианта построения технологического процесса (ТП) функционирования ПОС в сложную научно-техническую задачу в комплексе с методами выбора ТП, алгоритмическим описанием и формализацией процедур ПОС с позиций обеспечения требуемого качества, надежности и стоимости. При этом приходится учитывать регламентируемые значения вероятности пресечения Р_пр АНВ в соответствии с методическими рекомендациями ФАМРТ, что требует раскрытия Р_пр с позиций вероятностей безотказной работы всех элементов КТСО и вероятностей обнаружения нарушителя ИЗВ.

Десятки различных элементов ПОС, особенности сопряжения ИЗВ с ИСУ, множество подлежащих учету технических характеристик ПОС (до 60-80 и более), сотни возможных комбинаций из элементов ПОС при общей стоимости только ПОС в сотни тыс. руб., обеспечение должного уровня надежности ПОС и вероятности обнаружения нарушителя в увязке с регламентированными руководящими документами ФАМРТ значениями вероятности пресечения АНВ обуславливает актуальность и значимость диссертационного исследования – разработки методики выбора варианта построения ПОС берегового сегмента морских объектов.

Тема диссертации соответствует паспорту специальности 05.12.13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций» в рамках п.п.:

п. 11. Разработка методов эффективного использования сетей, систем и устройств телекоммуникаций в различных отраслях народного хозяйства. п. 14. Разработка методов исследования, моделирования и проектирования сетей, систем и устройств телекоммуникаций.

Степень разработанности темы.

Вопросы построения охранных систем в общем плане, их возможности и характеристики охранного оборудования применительно к периметрам объектов изложены в ряде работ Магауенова Р.Г., Ларина А.Г., Звежинского С.С., Иванова И.В.

Характеристики ПКП, контрольных панелей изложены в работе В.В. Вол-хонского. В работе «Технические основы безопасности судов и ПС» рассматриваются вопросы обеспечения безопасности по критериям Байеса, Лапласа, Вальда в ассоциации с транспортировкой грузов. В работе В.Г. Синилова излагается описание периметра объекта с акцентом на организацию рубежей охраны и тактику охраны. В работе Р.Г. Магауенова при описании охранных систем наряду с общими вопросами рассматриваются ложные тревоги, приводится математический

аппарат для ранжировки возможных событий по отношению Р_обн/Р_лт (вероятности обнаружения и ложной тревоги). В работе А.В. Петракова наряду с общими подходами к передаче информации в проводных системах излагаются также и характеристики ИЗВ, ПКП. В системном плане применительно к периметрам морских объектов в работе Ю.Л. Завьялова рассматриваются ограждения совместно с ИЗВ и факторы по выбору средств охраны. Применительно к морским буровым установкам вопросы обеспечения безопасности от диверсионно-террористических актов описываются в работе Б.П. Ивченко.

Наиболее весомый вклад в создание СБ внесли такие ученые, как Магауенов Р.Г., Леус А.В., Шанаев Г.Ф., Ларин А.И., Звежинский С.С., Синилов В.Г., Иванов И.В., Пивоваров А.Н., Волхонский В.В., Петраков А.В., Михайлов Ю.Б., Волынский-Басманов Ю.М., Митько А.В. и др.

Вместе с тем вопросы формализации ТП в ПОС в системном плане освещены недостаточно. Особенно это относится к построению ТП как к комплексу ИЗВ-КС-ПКП-ОПО. Рассмотренные в ряде работ и руководящих документах вопросы дают лишь общие подходы к построению эффективной СБ. Регламентация вероятности пресечения Р_пр АНВ в методике ФАРМТ (оценка уязвимости) в виде Р_пр=Р_{об КТСО} Р_нт, где Р_{об КТСО} – вероятность обнаружения нарушителя КТСО, Р_нт – вероятность нейтрализации нарушителя силами ТБ, – требует более глубокого осмысления и детализации параметров правой части этого выражения. При этом неминуемо возникают и дополнительные вопросы, каковы возможности повышения Р_{об КТСО}, каковы соотношения между указанными параметрами и как влияет на Р_пр надежность КТСО, каково влияние введения рубежей охраны на общую вероятность обнаружения.

Отсюда вытекает необходимость дальнейших исследований в плане построения экономичной и эффективной ОС для защиты различных объектов в преломлении к береговым сегментам объектов водного транспорта.

Цели и задачи исследования.

Целью исследования является разработка методики построения рационального варианта распределенной телекоммуникационной системы – охранной сигнализации применительно к береговому сегменту периметров морских объектов.

Реализация цели достигнута постановкой и решением следующих задач:

1. На основе анализа нормативно-правовой базы по созданию СБ, угроз и ущерба от их реализации сформулированы требования к ПОС в части вероятности обнаружения нарушителя, надежности КТСО и предложен критерий эффективности ПОС в увязке с критерием эффективности СБ в целом.

2. Разработано формализованное описание процедур функционирования ПОС в виде структурно-параметрической схемы на базе теоретико-множественного описания, дерева событий с учетом вероятности обнаружения нарушителя, безотказного состояния элементов ОС.

3. Разработаны алгоритмы построения и функционирования ПОС в составе СБ.

4. Разработан алгоритм построения рациональной ПОС на базе возможных комбинаций и ограничений для множеств элементов, отвечающих требуемым характеристикам.

5. Разработана методика и алгоритм выбора рационального варианта ПОС на основе метода весовых, приведенных коэффициентов и комбинаторного анализа.

6. Предложен дополнительный инструментарий выбора рационального варианта ПОС методом Саати с использованием матриц попарного сравнения на базе назначенных экспертом весовых коэффициентов надежностных и стоимостных характеристик элементов ПОС.

7. Получена оценка влияния количества рубежей охраны на вероятность обнаружения нарушителя КТСО с исследованием максимума соответствующей функции и привязкой к реальным значениям вероятности обнаружения техническим компонентом извещателями-датчиками.

8. Получены стоимостные оценки затрат на построение ПОС, включающие в себя затраты на разработку проектно-сметной документации, содержание сил ТБ, а также стоимость охранного оборудования и ИСУ с учетом строительно-монтажных (СМР) и пуско-наладочных (ПНР) работ.

Объектом исследования являются периметральные охранные системы берегового сегмента морских объектов.

Предметом исследования являются технологические процессы, элементы технических средств охраны, показатели качества и надежности, формализованное описание и алгоритмы выбора рационального варианта телекоммуникационной системы ОС периметров берегового сегмента морских объектов.

Научная задача. Разработка методики построения рациональной телекоммуникационной системы охраны периметра берегового сегмента морских объектов.

Научная новизна заключается в:

- развитии и детализации регламентированных ФАМРТ значений вероятности
пресечения АНВ с учетом надежности охранного оборудования и вероятности
обнаружения нарушителя ИЗВ;

формализации элементов и процессов функционирования ПОС;

разработке методики, алгоритмов построения рационального варианта ТП ПОС;

рассмотрении впервые вопросов построения ПОС с учетом надежности функционирования охранного оборудования и обеспечения заданной вероятности обнаружения нарушителя;

рассмотрении вопроса увеличения количества рубежей охраны с целью повышения вероятности обнаружения КТСО;

выборе элементов ПОС, и, прежде всего, ИЗВ в увязке с конкретными видами ограждений.

Теоретическая значимость работы заключается в формализации процессов функционирования ПОС, формулировке показателей эффективности и алгоритмов построения рационального варианта системы ПОС в увязке с общесистемным критерием эффективности СБ – вероятностью пресечения Р_пр АНВ.

Практическая ценность результатов диссертационной работы.

Практическая значимость диссертации определяется использованием ее результатов в ЗАО «КБ Юпитер» при проектировании систем ОС, реализацией результатов в учебном процессе и при проведении подготовки магистров на кафедре «Экстремальные процессы в материалах и взрывобезопасность» в ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», в учебном процессе ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова».

Методология и методы исследования.

В ходе разработки диссертации использовались апробированные методы и подходы, включая системный анализ, исследование операций, теорию вероятностей и математическую статистику, методы исследования функций, теорию множеств, теорию графов.

В качестве научно-методической базы использовались теоретические и практические разработки отечественных ученых в области построения систем безопасности с применением ТСО, а также подходы и методы анализа и синтеза сложных технических систем.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплекс показателей эффективности ПОС в увязке с эффективностью СБ в целом.

2. Теоретико-множественное и графическое описание ПОС морского объекта с учетом ограждений, дерева событий-вероятностей обнаружения нарушителей и надежности элементов охранного оборудования.

3. Структурно-параметрическая схема ПОС с топологией и характеристиками элементов охранного оборудования.

4. Методика и алгоритмы выбора рационального варианта ОС в сочетании с ИСУ объекта и алгоритмы функционирования ОС с оценкой влияния количества рубежей охраны на вероятность обнаружения нарушителя ОС в целом.

Личный вклад. Результаты, излагаемые в диссертационной работе, получены автором самостоятельно.

Реализация и внедрение работы. Результаты диссертационной работы, включая алгоритмы и методики, используются в ЗАО «КБ Юпитер», учебном процессе ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», учебном процессе ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова», что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Степень достоверности результатов.

Достоверность полученных результатов достигается корректной постановкой общей научно-технической задачи и частных задач исследования с учетом сформулированных ограничений, анализом большой библиографической базы, использованием апробированных научных положений и подходов с учетом работы реального охранного оборудования, а также апробацией результатов на научных конференциях и форумах.

Апробация результатов.

Результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение (всего 18 конференций, семинаров и форумов), а автор имеет свидетельства об участии. Основные результаты работы были доложены на всероссийских и международных научно-практических конференциях/форумах: Научно-практической конференции «Наукоемкие и инновационные технологии в решении проблем прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций и их последствий» Конгресса «Цели развития тысячелетия» и инновационные принципы устойчивого развития арктических регионов», 12-13 ноября 2010 г., г. Санкт-Петербург; Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и курсантов ГМА им. адм. С.О. Макарова, март

2011. г., 2012 г., г. Санкт-Петербург; Второй научно-практической конференции «Безопасность транспортной инфраструктуры» в рамках 20-го Международного Форума «Охрана и Безопасность – SFITEX», 17 ноября 2011 г., г. Санкт-Петербург; Третьей научно-практической конференции «Безопасность транспортной инфраструктуры» в рамках 21-го Международного Форума «Охрана и Безопасность – SFITEX», 24 октября 2012 г., г. Санкт-Петербург; Пятом Международном Форуме «Безопасность на транспорте», 4-6 апреля 2012 г., г. Санкт-Петербург; Третьей Международной конференции по развитию портов и судоходства «ТРАНСТЕК-2012», 3 октября 2012 г., г. Санкт-Петербург; Научно-практической конференции «Геополитические факторы устойчивого развития Арктики и инновационные технологии прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций» в рамках Конгресса «Цели развития тысячелетия» и инновационные принципы устойчивого развития арктических регионов», 28-29 ноября

2012. г., г. Санкт-Петербург; Четырнадцатом Международном экологическом форуме «День Балтийского моря», 20-22 марта 2013 г., г. Санкт-Петербург; Третьем Международном Форуме «Санкт-Петербург – морская столица России. Безопасность на транспорте» , 18-19 апреля 2013 г., г. Санкт-Петербург; Пятой Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность в чрезвычайных ситуациях», 19-20 апреля 2013 г., г. Санкт-Петербург; Восьмой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму», 23-25 апреля 2013 г., г. Санкт-Петербург; Девятой Международной научно-технической конференции «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам», 7-9 октября 2014 г., г. Санкт-Петербург; Одиннадцатой Международной научно-технической конференции «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам», 8-10 октября 2013 г., г. Санкт-Петербург; Первом Международном научно-практическом семинаре «Системы комплексной безопасности и физической защиты», 13-15 ноября 2013 г., г. Санкт-Петербург; Девятой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму», 22-24 апреля 2014 г., г. Санкт-Петербург; Одиннадцатой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму», 12-14 апреля 2016 г., г. Санкт-Петербург; Двенадцатой Международной научно-практической конфе-

ренции «Комплексная безопасность и физическая защита», 5-7 октября 2016, г. Санкт-Петербург.

Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы в 17 научных работах, в том числе 6 в изданиях, входящих в перечень, рекомендованный ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, основной части (3-х разделов), заключения, списка литературы, приложения. Общий объем 152 стр., в том числе 40 рисунков, 14 таблиц. Список литературы – 144 наименования.

Национальные и международные нормативно-правовые документы по обеспечению транспортной безопасности морских объектов

Анализ уязвимости [5, 8, 118, 119] производится с целью определения возможных угроз, способов их реализации на объектах и критических элементах (КЭ) [10], оценки возможного ущерба, выявления слабых мест, состояния существующей охраны, определения соответствия объекта заданным требованиям и разработки мероприятий по достижению требуемых значений вероятностей пресечения АНВ.

В ходе оценки уязвимости наряду с определением КЭ, наиболее вероятных целей, маршрутов передвижения и точек проникновения нарушителя [37], рассматриваются и его характеристики в рамках предложенной [111] классификации (рисунок 1.4) по 11 градациям и 33 показателям, охватывающих среду проникновения, оснащенность, тактику действий и т.д.

Классификация нарушителя В формализованном виде операции при оценке уязвимости могут быть представлены в виде укрупненной блок-схемы (рисунок 1.5): блоками 1-2, которые определяют изучение системы мер по защите от АНВ и рекомендации по обеспечению ТБ; подблоками 1.1-1.3, которые детализируются на уровне изучения и обследования в рамках организационного, инженерно-технического направлений и сил ТБ.

Блок-схема процедур по оценке уязвимости Примечание: i – виды мероприятий по изучению в рамках организационной системы, в числе которых выделение на ОТИ/ТС помещения для управления инженерно-техническими системами и силами обеспечения транспортной безопасности, организация анализа статистической информации по АНВ в отношении типовых объектов, организация пропускного и внутриобъектового режимов на ОТИ/ТС, порядок досмотра персонала, посторонних лиц и транспорта, план обеспечения ТБ, схема организации охраны объекта, регламент и инструкции по вопросам обеспечения ТБ и др. (всего 16 позиций); j – виды мероприятий по обследованию в рамках организационной системы, в числе которых обследование ОТИ/ТС и прилегающей территорией, обследование КПП обеспечения ТБ, мест въезда/выезда и стоянки транспорта, входа/выхода людей, обследование мест размещения средств связи, средств сбора и обработки информации и др. (всего 4 позиции); m – виды мероприятий по изучению в рамках ИТСО ТБ, в числе которых изучение состава и технических характеристик ИТСОТБ, интеграция технических средств обеспечения транспортной безопасности с другими охранными системами, организация защиты ИТСОТБ от несанкционированного доступа, организация технического обслуживания ИТСОТБ и др. (всего 15 позиций); n – виды мероприятий по обследованию в рамках ИТСО ТБ, таких как обследование ИТСОТБ, проверка работоспособности ИТСОТБ, систем оповещения и жизнеобеспечения путем контрольных проверок и срабатываний, обследование системы электроснабжения ИТСОТБ (всего 3 позиции); k – виды мероприятий по изучению в рамках сил обеспечения ТБ, в числе которых сведения о персонале ОТИ/ТС и персональных данных состава сил обеспечения ТБ и его укомплектованности, обеспеченность работников сил ОТБ ОТИ/ТС необходимыми служебными помещениями, создание для них безопасных условий труда, оценивание ГБР, документы, регламентирующие систему оповещения и организацию взаимодействия подразделений ТБ их состава, технической осна 33 щенности, наличия видов вооружения и специальных средств и др. (всего 8 позиций); p – виды мероприятий по обследованию в рамках сил обеспечения ТБ, в числе которых обследование постов и маршрутов патрулирования, а так же состояния технической оснащенности и вооружения, практические действия личного состава при получении сигнала тревоги, определение фактического выполнения требований пропускного режима, определение фактической реализации организационных, технических мероприятий с использованием имеющихся инженерно-технических систем обеспечения транспортной безопасности и др. (всего 7 позиций).

По результатам анализа уязвимости объекта разрабатываются проектные варианты СБ, для которых используются оценки показателей уязвимости. В конечном счете, с учетом стоимостных и ресурсных ограничений на КТСО осуществляется выбор реализуемой системы охраны [21].

Из перечисленных показателей основная часть определяется параметрами собственно ТСО, и лишь tр определяется физиологическими и психологическими характеристиками человека-оператора при определенных условиях эксплуатации. Показатель Рлт – с позиций обнаружения нарушителя, если не учитывать психоэмоциональную составляющую оператора ПЦН и бойцов ГБР, не оказывает существенного влияния на ЭСБ (эффективность СБ), а лишь приводит к ненужным операциям выдвижения ГБР, что безусловно нежелательно.

Показатель эффективности СБ в целом ЭСБ характеризуется вероятностью пресечения нарушителя Pпр. Значения критериев эффективности Pпр системы обеспечения ТБ ОТИ/ТС для категорий 1–4 в соответствии с регламентированными ФАМРТ документами [8] приведены в таблице 1.3.

Оценка возможного ущерба при реализации угроз на морских объектах

Структуру морского транспорта составляют три основных компонента: - морские транспортные суда, перевозящие людей и грузы разного типа; - морские порты и ПС, играющие роль «интерфейсов» между наземными перевозчиками и судами, а также осуществляющие логистику на конкретном участке транспортной инфраструктуры; - судовой и береговой персонал, обеспечивающий функционирование всей инфраструктуры морских перевозок.

В рамках перечисленных компонентов персонал, открытые площадки и складские территории в районах перевалки грузов, причалы, суда, железнодорожный, автомобильный транспорт внутри ПС, технологическое оборудование – все это объекты воздействия нарушителей.

Как было указано в 1-м разделе, одной из эффективных превентивных мер по обеспечению безопасности на морских объектах является создание СБ [47, 106], техническая составляющая которой (в данном случае ПОС) строится на следующих принципах [111, 115]: - обеспечение соответствия характеристик объекта требованиям по обеспечению ТБ; - равнопрочность защиты уязвимых мест охраняемого объекта; - обеспечение надежности, живучести, модульности и компактности построения; - долговечность; - целесообразность экономичность, рациональность по массогабаритным характеристикам; - использование рубежей охраны; - устойчивость функционирования и адаптированность ИСУ и ТСО к различным условиям обстановки; - постоянный автоматизированный контроль функционирования ТСО объекта; - ремонтопригодность ИСУ и ТСО объекта; - достоверность сигналов тревоги. 2.2 Этапы создания СБ морских объектов В теоретико-множественном обозначении построение СБ представляет собой комплекс основных этапов Е [111, 115]: Е = {ЕІ], і = 1,7, (2-1) где / - номер этапа: /=1 - оценка охраны или уязвимости; і=2 - план охраны или план ТБ [4]; і=3 - проект КТСО; і=4 - поставка оборудования; /=5 - строительно-монтажные работы (СМР); і=6 - пусконаладочные работы (ПНР); і=1 - эксплуатация системы. Наиболее сложными с технической точки зрения являются этапы 1-3, а в финансовом плане - 3, 5, 6.

Разработка СБ осуществляется с использованием строительных норм и правил. В ходе работ необходимо учитывать как общие положения по обследованию объектов и их проектированию, отраженные в ГОСТах, СНиПах [2, 14-15, 17-19], так и регламентирующие документы по: - порядку разработки, согласования и утверждения проектной документации; - порядку проведения работ по созданию и эксплуатации СБ; - порядку разработки задания на проектирование; - требованиям к охранной и тревожной сигнализации; - требованиям и нормам по инженерно-технической укрепленности объектов; - требованиям к предпроектному обследованию объектов; - правилам производства и приемки строительно-монтажных и пусконаладочных работ; - правилам технического надзора за выполнением проектных и монтажных работ. Общее количество таких документов – более 40. Помимо этого, весьма полезным материалом являются и рекомендации по порядку обследования объектов [21], принимаемых под охрану, рекомендации по комплексному оборудованию объектов ТСО рекомендации о техническом надзоре при создании СБ [1, 12-19].

На основе оценки уязвимости [8] и плана ТБ [4, 10, 111] разрабатывается техническое задание на проектирование КТСО и далее – собственно проект. В плане ТБ отражаются следующие вопросы [111]: - решаемые задачи, приводятся укрупненные характеристики объекта; - принятые определения и сокращения; - ссылочные и нормативные документы, листы согласования (при необходимости) и корректуры; - политика ПС в части безопасности; - структура управления ПС и охраной, должностные лица; - положение об организации пропускного и внутриобъектового режимов; - должностные инструкции персонала охраны; - дополнения в существующие инструкции в связи созданием СБ; - состав элементов СБ, их размещение на местности и зоны прикрытия, КПП, въезды/выезды транспорта; - ПЦН; - организация связи в ПС, со смежными структурами, судами, силовыми подразделениями: позывные, частоты, режимы связи, временные интервалы; - меры охраны для участков ограниченного доступа, зон свободного доступа при выполнении грузовых операций, операций с судовыми запасами, при обработке несопровождаемого багажа для всех уровней охраны; - контроль защищенности ПС; - аудиторская проверка и пересмотр плана; - обучение, тренировки, учения; - ведение документации (записей) по охране и организация доступа к документам. Проект КТСО содержит следующие разделы: - ссылочные документы; - сводные данные об установленном оборудовании и местах его размещения; - подробные схемы размещения оборудования с привязкой к архитектурно строительным чертежам зданий и сооружений, периметру и территории; - электрические схемы соединений элементов оборудования; - схемы внешних проводок; - общий вид размещенного оборудования в аппаратных, помещениях и др. участках; - таблицы используемых кабельных прокладок с их характеристиками; - используемые типовые и нетиповые проектные решения; - спецификация оборудования; - сметы на выполнение монтажных и пусконаладочных работ, а также раздел со стоимостью оборудования; - пояснительная записка к выполнению монтажных и пусконаладочных работ. На основе спецификации производится комплектация оборудования, доставка его на объект, после чего выполняются СМР и ПНР. Указанные работы производятся специализированными организациями по отдельным договорам и заключаются в предварительном входном контроле, установке оборудования, прокладке кабельных лини, настройке и проверке параметров в соответствии с данными технических описаний заводов-изготовителей. При соответствии параметров ТСО указанным данным заводов-изготовителей осуществляется обучение персонала объекта и ввод комплекса ТСО в эксплуатацию с составлением следующей документации: - акта ввода в эксплуатацию; - ведомости смонтированного оборудования; - актов о завершении монтажных и пусконаладочных работ; - результатов замеров параметров линий связи и питания, сопротивления изоляции кабельных прокладок, шлейфов и др. Завершающим этапом является эксплуатация СБ с гарантийным обслуживанием [111, 115]. Более детально процесс синтеза структуры ПОС на периметре [91], можно представить в виде блок-схемы, которая отображает последовательность этапов (рисунок 2.1) [79, 80].

Алгоритмическое описание процесса построения СБ, ПОС и этапы жизни

Как было указано ранее, ИЗВ являются наиболее массовыми элементами ПОС (в десятки раз превышающие по количеству другие элементы) [1, 50, 66, 97, 109]. Они предназначены для формирования сигнала тревоги, в случае попадания в зону обнаружения ИЗВ нарушителя.

Многообразие типов и промышленных образцов периметровых ИЗВ ставит перед проектировщиком вопрос их правильного выбора на основании предъявляемых к обеспечению требований ТБ условий на конкретном объекте. Выбор конкретного типа ИЗВ вытекает из соответствия его тактико-технических характеристик условиям применения.

В свою очередь, разнообразие периметровых ИЗВ – одно из условий повышения эффективности построения ПОС за счет возможности многовариантного проектирования.

Существуют различные подходы к классификации ИЗВ, исходя из их структуры, назначения, физических принципов действия и т.д. [97].

Для более детального учета их характеристик доработана изложенная в работах [111, 115] классификация (рисунок 3.4), где к имеющимся 10 блокам добавлены еще 6 [83] по: - способу контроля работоспособности; - наличию самодиагностики; - наличию функции контроля вскрытия корпуса; - способу передачи сигнала тревоги; - типу установки; - типу чувствительного элемента (ЧЭ). Классификация ИЗВ Питание периметральных ИЗВ [66, 97, 111, 115] может осуществляться тремя способами (рисунок 3.5): - от отдельных источников питания (ИП) путем преобразования переменного тока 220 В в постоянный 10-15 В (24-30 В); - от отдельных ИП путем преобразования постоянного тока повышенного напряжения 24-36 В в постоянный ток напряжением 10-15 В; - от ПКП по КС путем преобразования переменного тока 220 В в постоянный 10-15 В (в самом ПКП).

Способ организации питания непосредственно влияет на общую стоимость КТСО Собщ. Так, например, прокладка кабеля с напряжением 220 В переменного тока требует отдельной стальной трубы, что при длине периметра от сотни метров до километров увеличит стоимость ПОС примерно на 25%. При питании ИЗВ от ПКП при указанных длинах требуется увеличение сечения питающего кабеля, что также приводит к увеличению общей стоимости Собщ примерно на 20%.

Способы организации питания Способы прокладки сигнализационных линий и линий питания Постоянным током 10-15 В без применения электропреобразовательных устройств (от ПКП) L В общей трубе (кабель-канале) Постоянным током при помощи электропреобразовательных устройств 110-30 В, 110-24 В, 36-24 В, 36-12 В, 24-12 В В двух разных трубах (кабель-каналах) Переменным током 220 В с трансформацией и последующим выпрямлением до 24-30 В (10-15 В) Рисунок 3.5 – Прокладка линий питания и сигнальных линий

В случае отключения сети электропитания в работу вступает резервный источник питания, который должен обеспечивать бесперебойную работу КТСО в течение 24 ч в режиме «НОРМА» и до 3 ч в режиме «ТРЕВОГА». 3.3 Применение ИЗВ в сочетании с различными видами ограждений

Непременным условием эффективной инженерной защиты объекта является применение инженерных средств укрепленности (ИСУ) на объекте [1, 16, 20, 84, 85, 87, 89, 94, 111, 115]. К таковым относятся: основное ограждение, козырек над ограждением, вспомогательное ограждение, противоподкопное устройство и др.

ИСУ на объекте служат для создания физических препятствий проникновению нарушителя. Их тип и состав определяются категорией объекта.

В качестве одного из наиболее важных элементов в ПОС можно выделить основное ограждение – искусственное сооружение на местности, являющееся физическим препятствием для потенциального нарушителя.

Уровень задач, которые должны решать конструкции систем ограждения, обусловлен специфическими особенностями объекта, а также финансовыми возможностями юридического лица (владельца). Ограждения выполняют следующие функции [111]: - обозначение отчужденной территории или зоны исключения случайного прохода (затруднения проникновения на охраняемую территорию); - исключение несанкционированного въезда транспорта, проникновения на объект животных, которые являются существенным помеховым фактором, а также случайных прохожих; - повышение эффективности действий сотрудников сил обеспечения ТБ; - психологическое воздействие на потенциального нарушителя вплоть до побуждения его к отказу от намерений преодоления системы ограждений; - предотвращение (усложнение) наблюдения за охраняемым объектом (в случае использования не просматриваемых ограждений); - препятствие быстрому отходу нарушителя; - активное противодействие потенциальному нарушителю при наличии функции электрошока; - замедление проникновение нарушителя. Линия основного ограждения разделяется на участки, каждому из которых присваивается отдельный номер (для отображения системой сбора и отображения информации (ССОИ), ПКП состояния соответствующих ТСО, удобства их обслуживания). Требования, предъявляемые к ограждениям: - ограждения периметра не должны иметь лазов, подкопов и иных повреждений; - ограждения должны выполняться в виде отдельных участков с минимальным количеством изгибов и поворотов, ограничивающих наблюдение и затрудняющих применение технических средств охраны; - к ограждениям не должны примыкать какие-либо пристройки, кроме зданий, являющихся частью периметра; - к ограждениям не должны примыкать деревья и густая растительность, ухудшающая наблюдение.

Основное ограждение периметра непосредственно влияет на выбор типа ИЗВ, который в совокупности с ограждением будет выполнять заданные функции (главным образом, обеспечивать заданную вероятность обнаружения Роб ИЗВ ). Что касается стоимости ограждения, таковая может составлять до 70% от общей стоимости ПОС, поэтому анализу основных видов ограждения следует уделить особое внимание. Классификация основных видов ограждений [84] представлена на рисунке 3.6. Доминирующими свойствами ограждения при обеспечении охранной функции являются: - высота – размер полотна от уровня земли до верхнего края; - просматриваемость – наличие возможности постороннему лицу вести наблюдение за объектами на охраняемой территории, находясь за ее пределами, сквозь полотно;

Рубежи охраны и их влияние на общую вероятность обнаружения нарушителя аппаратурой ОС

Совместно со специалистом ЗАО «РОСТЕЛЕКОМ» разработан программный комплекс (ПКС) [99, 104], который используется для предварительного анализа и экспресс-анализа наиболее сложной – периферийной части ПОС, и обеспечивает проектировщика (эксперта) оценками стоимости различных элементов ПОС и сил ТБ.

Функциональная организация БД. ПКС базируется на рациональном выборе ИСУ, КТСО и необходимых людских ресурсах. Разнообразие принципов работы ИЗВ, базирующихся на радиоволновых эффектах, тепловых излучениях, оптико-электронных эффектах, вибрации и др., а также комбинирование этих способов обнаружения и возможность несовместимости ИЗВ с выбранным ограждением, значительно усложняют задачу рационального выбора необходимых устройств.

Важнейшим этапом создания ПКС является моделирование объекта охраны. Модель охраняемого объекта должна быть представлена в в виде некоторой структуры данных с целью дальнейшей программной обработки. При создании этой структуры необходимо учитывать свойства защищаемого объекта.

Типичной формой реализации указанной структуры являются базы данных (БД), реализованные в централизованном или распределенном виде. Для ПОС в представленной централизованной БД предполагаются три возможных угрозы: подкоп, перелаз и взлом (три уровня доступа). В связи с этим выбраны следующие свойства защищаемого объекта: - длина периметра, его фрагментарность в зависимости от свойств отдельных участков и применяемых ИЗВ; - требования к ограждениям для трех возможных видов доступа на объект; - требования по ИЗВ для этих трех видов доступа; - требования по силам ТБ охраняемого объекта. Периметр охраняемого объекта моделируется в виде системы из N-связанных фрагментов, свойства которых могут различаться. Каждому из этих фрагментов в проекте соответствует отдельная запись, которая содержит информацию о свойствах этого фрагмента: используемых видах ограждений на трех уровнях доступа, его длину, способ прокладки шлейфов, тип ИЗВ и способ питания, применяемые на разных уровнях охраны фрагмента контура. Основными характеристиками ИЗВ, принимаемыми во внимание, являются: зона охраны, принцип действия и совместимость с выбранным видом ограждения. Количество ИЗВ на отдельном фрагменте зависит от длины фрагмента, а также дальности обнаружения ИЗВ, и заносятся автоматически при вводе или редактировании отдельной записи периметра. Информация по всем выше перечисленным свойствам фрагмента, кроме его длины, является базовой, и заранее загружается в БД из соответствующих источников.

Единовременные расходы по проекту рассчитываются на основе всех введенных записей для N-фрагментов периметра охраняемого объекта.

Для всего проекта в соответствии с требованиями заказчика выбирается численность сил ТБ в рамках постов охраны.

Представленная БД служит для ввода, хранения и представления данных в проектах охраны объектов по периметру (только по периферии, оборудование ПЦН не учитывается). Фактически таковая предназначена для рационального технического оснащения периметра объекта ИЗВ и людскими ресурсами (силы ТБ).

Далее представлено описание функционирования данного комплекса. Техническое оснащение периметра, инженерные средства укрепленно-сти и СМР. 120 Вводятся исходные табличные данные: 1. Стоимость 1 погонного метра (п.м.) ограждения по видам (12 видов): без учета СМР, с учетом СМР. 2. Стоимость 1 п.м. козырька (5 видов): без учета СМР, с учетом СМР. 3. Стоимость 1 п.м. противоподкопного устройства (арматурная сетка, плоский барьер безопасности): без учета СМР, с учетом СМР. 4. Стоимость одного комплекта ИЗВ по типам (9 типов): без учета СМР, с учетом СМР. 5. Стоимость 1 п.м. материалов по типам ИЗВ (КС, трубы для прокладки линий питания и сигнализационных линий и т.д.). 6. Технические характеристики ИЗВ с учетом параметров нарушителя и ИСУ: способ прикрытия периметра (способ преодоления ограждения или козырька); способ размещения (приземный, на полотне ограждения, на козырьке); конфигурация зоны охраны ИЗВ в зависимости от конфигурации участка периметра (прямолинейная, непрямолинейная); дальность зоны охраны. 7. По требованию заказчика вводится длина участка периметра (если периметр однородный – вводится общая его длина). В ходе обработки данных программный комплекс учитывает следующие параметры, предварительно согласованные с заказчиком: 1. Способ организации питания: 220 В с последующим выпрямлением, низковольтное питание постоянным током. 2. Способ прокладки линий питания: в одной металлической трубе, в двух отдельных металлических трубах. 3. Способ преодоления ограждения: перелаз, пролом полотна, подкоп. 4. Характеристики рельефа: ровный, холмистый. 5. Конфигурацию участка периметра: прямолинейная, непрямолинейная. На основании выше приведенных данных комплекс автоматически выбира ет варианты технического оснащения периметра и обеспечивает их ранжировку. Силы ТБ. Вводятся следующие исходные данные: 121 1. Вид поста: суточный, полусуточный, 8-ми часовой. 2. Стоимость одного поста в год: суточного, полусуточного, 8-ми часового. 3. По согласованию с заказчиком вводится требуемое количество постов. Итогом работы данного программного комплекса является вывод следую щих данных: 1. Единовременные затраты (ИЗВ и ИСУ) по различным вариантам ПОС с ранжировкой по стоимости. 2. Эксплуатационные затраты в год на силы ТБ (по требованиям заказчика). При изменении той или иной характеристики периметра, программный комплекс автоматически корректирует итоговый результат, при этом все варианты сохраняются и, при необходимости, ранжируются по возрастанию или убыванию стоимости.

При отсутствии у заказчика каких-то конкретных требований по ИЗВ или ограждениям, данные вводятся экспертом по умолчанию, при этом число вариантов ПОС возрастает. Функциональная организация БД представлена на нижеследующей блок-схеме (рисунок 3.25). Она содержит 5 основных блоков: - клиентский блок, - блок проектирования периметра, - проектный блок, - блок базовых данных и блок предварительных установок