Важную роль в организации охраны
зданий, сооружений, осуществлении контроля и
регулирования перемещения людей играют
металлодетекторы - обнаружители запрещенных к
проносу на эти объекты предметов.
Металлодетекторы по принимаемой
сегодня классификации [1] относятся к устройствам
досмотра, входящим в состав интегрированных
средств охраны или используемых автономно.
Конструктивно такие металлодетекторы могут быть
встроенными в устройства заграждения систем
контроля и управления доступом, автономными
стационарными или автономными переносными.
К предметам, запрещенным к проносу
посетителями на охраняемые объекты и выявляемым
металлодетектором (далее ОП - объекты поиска), в
первую очередь относятся:
- огнестрельное оружие;
- ручные гранаты;
- ножи,
Функциональное назначение
металлодетекторов в общем случае довольно
широкое: от поиска цветных металлов массой ~ 1 г до
обнаружения предметов из ферромагнитных
металлов, значительно превышающих ОП по массе.
Задачи, которые решают металлодетекторы в
системах защиты и охраны, более узкие и имеют
свои особенности, определяющие специфические
требования к таким устройствам. К ним относятся:
- надежное обнаружение ОП;
- обеспечение селективности по отношению к
металлическим предметам, разрешенным к проносу
на охраняемый объект;
- обеспечение помехоустойчивости в условиях
работы на охраняемом объекте;
- обеспечение специальной безопасности.
До настоящего времени в России не
существует государственного стандарта,
регламентирующего большую часть из
рассмотренных выше требований. В результате
страдают потребители металлодетекторов.
Приобретя изделие, в документации на которое
даются лишь качественные оценки его основных
характеристик (надежно обнаруживает оружие, не
реагирует на небольшие металлические предметы,
устойчив к воздействию помех и т.д.), потребитель,
обнаружив, что металлодетектор не устраивает его
по фактическим возможностям, не может предъявить
претензии к изготовителю или продавцу. Часто
складывается и такая ситуация, что у
приобретенного универсального металлодетектора
предусмотрены разнообразные программы работы.
Однако в эксплуатационных документах не
указываются характеристики, обеспечиваемые
изделием при использовании реализуемых в нем
программ. И даже ссылки на установку уровня
безопасности по международному стандарту
“NILECJ-SCD 0601-00 Security level 1...5” [2] не позволяют
отечественному потребителю определиться с
выбором режима.
Из рассмотренного выше следует, что
назрела необходимость разработки российского
стандарта на металлодетекторы - устройства
досмотра. Рассмотрим подробнее каждое из
требований к таким устройствам.
Обнаруженческие
характеристики.
ОП, рассмотренные выше, имеют различные
размеры, массу, форму, электропроводность,
магнитную проницаемость. В металлодетекторе
сигнал на выходе приемной антенны зависит как от
этих характеристик, так и от расположения ОП
относительно антенн. Соответственно и
обнаруженческие характеристики
металлодетектора должны оцениваться с учетом
перечисленных выше факторов.
Проведенные исследования позволили
разработать ряд тестовых образцов, имеющих
обобщенные для ОП конструктивные параметры [3].
Использование таких тестовых образцов или
реальных ОП позволяет оценивать вероятность
обнаружения их металлодетектором при различной
пространственной ориентации ОП в наиболее
вероятных местах расположения на человеке.
Селективные
характеристики.
Под селективными характеристиками
применительно к металлодетекторам - устройствам
доступа рассматривают вероятности пропуска
предметов меньших размеров и массы, чем ОП,
разрешенных к проносу на охраняемый объект
(далее ПЛП - предметы личного пользования), или
вероятности ложной тревоги изделия.
Указанные характеристики в
металлодетекторе непосредственно связаны с
вероятностью обнаружения ОП. Электромагнитное
поле по ширине прохода металлодетектора
существенно неоднородно. Даже применение
специальной конфигурации катушек и специальной
обработки сигналов с приемной антенны
значительно не улучшает эту неоднородность.
Поэтому при проносе одного и того же предмета под
одним и тем же ракурсом в непосредственной
близости от катушек и в середине прохода
указанные сигналы могут отличаться в 2…4 раза.
Таким образом, сигнал от ОП в середине прохода
соизмерим с сигналом от ПЛП, проносимых около
катушек. Кроме того, большинство рассматриваемых
металлодетекторов имеют плоские антенные
системы и обладают достаточной
чувствительностью в одном или, в лучшем случае, в
двух направлениях. Поэтому для обеспечения
уверенного обнаружения при любой ориентации
таких ОП, как пистолет или нож, имеющих
существенно отличающиеся размеры в различных
направлениях, требуется низкий порог
чувствительности, снижающий селективные
характеристики металлодетектора.
Селективность имеет и чисто
психологическое значение для работников охраны
объектов, оснащенных металлодетекторами. Из
практических наблюдений автора следует, что
частые ложные срабатывания от ПЛП снижают у
работников охраны внимание на любой сигнал
тревоги, в том числе, и при срабатывании от ОП.
Применение металлодетекторов с низкой
селективностью чаще всего является лишь поводом
работникам охраны для сплошного досмотра
посетителей.
Помехоустойчивость.
На металлодетектор, установленный в
охраняемом помещении, воздействует целый ряд
внешних условий (помех), затрудняющих, или
делающих невозможным выполнение им своих
функций. Помехи разделяют на электромагнитные и
вызванные наличием вблизи антенн больших масс
металла, замкнутых контуров, перемещающихся или
неподвижных. Источниками электромагнитных помех
чаще всего являются:
- силовые электросети и их
коммутационное оборудование;
- работающие силовые электрические устройства
(электрические двигатели, электрические
генераторы, трансформаторы);
- люминесцентные лампы; - мониторы;
- телевизоры и т.д.
Наличие электромагнитных помех может
привести к ложным срабатываниям, которые в
некоторых случаях становятся непрерывными и
практически не дают возможности использовать
металлодетектор. Кроме того, электромагнитные
помехи отрицательно влияют на селективность.
Ложные срабатывания также вызывают
находящиеся вблизи металлодетектора
конструкции и замкнутые контуры, перемещающиеся
по своему функциональному назначению (двери,
кабины лифтов и т.п.) или осуществляющие движение
вследствие нежесткости конструкций, вибраций.
При неправильной организации прохода
через металлодетектор ложные срабатывания могут
вызывать перемещающиеся металлические предметы
(ручная кладь, зонты и т.п.) у посетителей,
находящихся вблизи антенн.
Помехоустойчивость металлодетектора
определяется его способностью сохранять свои
характеристики в условиях воздействия
рассмотренных выше помех. Для обеспечения
помехоустойчивости металлодетекторов применяют
целый ряд как конструктивных, так и
организационных мер:
- специальные схемотехнические решения
электронных узлов;
- специальную обработку сигналов с приемных
антенн;
- различные виды синхронизации с помехами;
- удаление металлодетекторов от подвижных
металлических предметов;
- исключение проноса ручной клади через зону,
контролируемую металлодетектором, и вблизи от
нее.
Для контроля ручной клади могут
использоваться рентгеновские установки или
металлодетекторы для ручной клади,
располагающиеся в непосредственной близости от
металлодетектора, предназначенного для досмотра
людей. Перечисленные устройства являются
источниками дополнительных электромагнитных
помех, и для уменьшения их влияния должны
предусматриваться меры, рассмотренные выше.
Специальная безопасность.
Металлодетекторы генерируют
электромагнитное поле, которое при проходе
пересекает человек и вблизи которого длительное
время находятся работники охраны. Поэтому, кроме
выполнения обычных требований по безопасности
устройств, имеющих электропитание, они должны
обеспечивать:
- безопасность по отношению к организму
человека;
- допустимый уровень влияния на имплантируемые
электрокардиостимуляторы;
- допустимый уровень влияния на магнитные
носители информации.
Таким образом, к металлодетекторам -
устройствам досмотра предъявляются особые
требования. Анализ требований к таким
устройствам, проведенный в настоящей статье,
позволяет сформулировать основные подходы к
разработке стандарта.
Предложения по
нормированию требований
Основной характеристикой
металлодетектора - устройства досмотра может
служить вероятность обнаружения ОП. Требования к
величине этой характеристики могут быть
различными в зависимости от необходимой степени
защиты объекта. Автор предлагает разделить эти
требования на четыре группы: пониженную,
нормальную, повышенную и высокую защищенность,
со следующими численными значениями вероятности
обнаружения Робн.:
- пониженная с Робн. >= 0,95;
- нормальная с Робн. >= 0,97; - повышенная с Робн. >= 0,98; - высокая с Робн. >= 0,99.
Предложенные величины выбраны, исходя
из необходимости обеспечения достаточного
уровня селективности и помехоустойчивости, а
также с учетом технической реализуемости этих
значений в существующих металлодетекторах.
Кроме того, такое разделение позволит
сертифицировать все разнообразие российских и
импортных изделий и иметь определенный запас для
перспективных металлодетекторов.
Важнейшим моментом при оценке Робн.
является методика измерений. Для ее создания
необходимо:
- выбрать номенклатуру ОП или их
имитаторов с конкретными конструктивными
характеристиками;
- выбрать и обосновать точки измерений в
контролируемом проеме металлодетектора;
- выбрать и обосновать количество измерений,
исходя из требуемой доверительной вероятности;
- разработать и обосновать алгоритмы обработки
измерений.
Второй важной характеристикой
конкретно устройств досмотра является
селективность. Она также в зависимости от
значения вероятности обнаружения ПЛП
(вероятности ложной тревоги Рлт.) может
оцениваться по четырем группам:
- пониженная с Рлт. <= 0,1; - нормальная с Рлт. <= 0,05;
- повышенная с Рлт. <= 0,02; - высокая с Рлт. <= 0,01.
Подход к методикам измерений Рлт. может
быть аналогичен рассмотренному выше.
Предлагаемые для нормирования Робн.
тесно связаны со временем нахождения ОП в зоне,
контролируемой металлодетектором. Поэтому
нормироваться должна и максимальная скорость
проноса объектов, при которой обеспечиваются
определенные вероятностные характеристики.
Обычно скорость движения спокойно идущего
человека составляет 0,5... 1,0 м/с. Однако при этом
относительные скорости движения отдельных
частей его тела (руки, ноги), а соответственно и
ОП, могут достигать 1,5...2 м/с. Методики измерения
максимальной скорости проноса ОП (или вытекающей
из нее пропускной способности) достаточно
очевидны.
Требования к помехоустойчивости
металлодетекторов по отношению к внешним
электромагнитным помехам формулируются в
разрабатываемом стандарте [1]. Нормирование
требований к помехоустойчивости от
перемещающихся металлических масс в общем
случае невозможно.
Требования по безопасности
электромагнитного поля металлодетектора по
отношению к организму человека определяются:
СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Электромагнитные излучения
радиочастотного диапазона”, МСанПиН 001-96
“Санитарные нормы допустимых уровней
физических факторов при применении товаров
народного потребления в бытовых условиях”.
В отношении имплантируемых
электрокардиостимуляторов, по информации,
имеющейся у автора, ни в России, ни в других
странах не установлено нормированных требований
к допустимым характеристикам окружающих
электромагнитных полей. Поэтому требования по
безопасности электромагнитного поля
металлодетектора
могут быть сформулированы по отношению
к определенному (фиксированному)
электрокардиостимулятору, например, наиболее
чувствительному к рассматриваемому воздействию.
В частности, ряд имеющихся на российском рынке
импортных металлодетекторов испытан на
безопасность по отношению к конкретным моделям
электрокардостимуляторов.
При разработке стандарта необходимо
определить требования по безопасности
электромагнитного поля металлодетектора по
отношению к магнитным носителям информации
(магнитным ленте, дискам и т.п.), что, скорее всего,
важно для металлодетекторов досмотра ручной
клади.
Методики измерений по большинству
направлений безопасности электромагнитного
поля, излучаемого металлодетектором,
заключаются в проведении замеров обычными
измерительными приборами уровней напряженности
поля в определенных частотных диапазонах и
сравнении их с допустимыми нормами.
Общие требования к безопасности
металлодетекторов изложены в ГОСТ 12.1.004, ГОСТ
12.1006, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.004, ГОСТ 12,2.006.
Международные стандарты
Наиболее известны два международных
стандарта, определяющих требования к
металлодетекторам, используемым для обнаружения
оружия на человеке [2,3].
Рассмотрим соотношение основных по
значению требований, предлагаемых в настоящей
статье для нормирования, с соответствующими
требованиями по стандарту Федерального
управления гражданской авиации США [3]. В
стандарте Федерального управления гражданской
авиации США нормируется нижняя граница Робн. для
трех конкретных образцов огнестрельного оружия.
Образцы выполнены из разных материалов (сталь,
нержавеющая сталь, специальные сплавы), имеют
достаточно малые массу и габариты. Испытания
проводятся в трех фиксированных точках на теле
человека. В стандарте отсутствуют требования к
вероятностям обнаружения гранат, ножей. Кроме
того, отсутствует градация по значениям Робн.,
что не позволяет сравнивать металлодетекторы
между собой. По мнению автора, в разрабатываемом
российском стандарте может быть использован ряд
положений, изложенных в [3], например, выбор
аналогичных или тех же ОП, использование
аналогичных мест расположения оружия на теле
человека и в той же пространственной ориентации.
Однако номенклатура применяемых при испытаниях
ОП, количество точек, в которых оцениваются
вероятности их обнаружения, объем испытаний
(доверительные вероятности) в российском
стандарте должны быть выше. Это позволит более
достоверно оценивать параметры
металлодетекторов применительно к
рассматриваемым выше задачам.
Требования стандарта [2] в рамках
настоящей статьи автору проанализировать не
удалось, т.к. текста стандарта на момент
написания статьи у него не имелось. Поэтому
вопросы сравнения с принятой классификацией и
допустимыми значениями характеристик
металлодетекторов по этому международному
стандарту требуют дополнительного рассмотрения.
1 - Проект ГОСТ Р ХХХХХ-98, “Система
стандартов технических средств защиты и охраны,
Средства и системы контроля и управления
доступом. Устройства заграждающие, Общие
технические требования и методы испытаний”.
2 - NILECJ-SCD 0601-00 Security level 1...5 - международный
стандарт, уровни безопасности 1...5.
3 - Тестовые образцы по стандартам
Федерального управления гражданской авиации США
3-GUN-ТЕSТ, З-GUN-ТЕSТ ENНАNСЕD.
