автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системы виброметрического обнаружения нарушителей в комплексах охранной сигнализации

На правах рукописи

ИВАНОВ Владимир Эрнстович

СИСТЕМЫ ВИБРОМЕТРИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЕЙ В КОМПЛЕКСАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Специальности: 05.13.01 - «Системный анализ, управление

и обработка информации»

05.13.05 — «Элементы и устройства

вычислительной техники и систем управления»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

ПЕНЗА, 2005

Работа выполнена в Пензенском государственном университете

Научный руководитель - доктор технических наук Оленин ЮА.

Официальные оппоненты—доктор технических наук, профессор

Мясникова Н.В.; доктор технических наук Иванов А.И.

Ведущая организация — Калининградский пограничный институт

ФСБ России

Защита состоится " 01 " О^-ОА^ 2005 г. в У'И часов на заседании диссертационного совета в Пензенском государственном университете по адресу: 440026, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета.

Автореферат разослан " М^^! 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор Смогунов В.В.

Актуальность работы. В виду непрерывного роста масштабов криминально-террористических угроз проблема обеспечения физической безопасности территорий важных и особо важных объектов Российской Федерации, включая охрану государственной границы, остается чрезвычайно актуальной. Особое внимание уделяется вопросам охраны ядерноопасных объектов. Отраслевая программа «Совершенствование физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов» утверждена приказом министра Российской Федерации по атомной энергии от 25.07.2000 г., №458 и находится под непрерывным контролем со стороны правительства.

В организации современной физической защиты объектов от противоправных действий террористов и преступников (нарушителей) важную роль играют сигнально-заградительные системы раннего предупреждения (обнаружения), возводимые на границах (периметрах) территорий объектов. Эти системы позволяют силам реагирования своевременно обнаружить и пресечь преступную акцию и нейтрализовать нарушителя.

Один из наиболее эффективных способов обнаружения нарушителя основан на методах измерения специфических деформаций (вибраций) физического барьера, возникающих при преодолении нарушителем заграждения или попытках его разрушения. При этом конструкция физического барьера превращается в составную часть чувствительного элемента (ЧЭ) виброметрической системы обнаружения (ВСО), а физический барьер обретает свойство сигнализационного заграждения.

Структура взаимосвязей элементов, обеспечивающая функционирование ВСО представлена на рисунке 1.

F(г) - силовое воздействие, F(f) - волновые процессы, Q(f) - электрический сигнал, Вх - входное устройство, БОС - блок обработки сигнала,

Рисунок 1

Системный характер задачи синтеза требует анализа силовых,

волновых и электрических процессов при исследовании параметров F (ty F(f), выделения информативных признаков в электриче-

ском сигнале Q (/) и выбора решающих правил блока обработки сигналов (БОС). Входными параметрами F(f) являются динамические нагрузки механических элементов системы, а параметр F(r) характеризует волновые процессы и передачу информации от локальных точек (очагов) воздействия на заграждение до места расположения на заграждении протяженного ЧЭ.

Анализируя существующее состояние научно-технических разработок ВСО, следует отметить, что эти системы не рассматривались с точки зрения системного анализа, а разрабатывались по частям на основе экспериментальных данных.

Вопросам системного анализа посвящено множество трудов отечественных и зарубежных ученых. Прежде всего, это фундаментальные труды Института системного анализа РАН, С.-Петербургского института информатики и автоматизации РАН, Института проблем управления РАН, Вычислительного центра РАН и др. Хорошо известны основополагающие труды научных школ факультета Вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М.В. Ломоносова, МВТУ им. Баумана, Института автоматической аппаратуры им. академика B.C. Семенихина, Военной Академии Петра Великого, 5 ЦНИИ МО РФ. Настольными учебно - научными работами для специалистов в области теории системного анализа являются монографии Е.С. Вентцель, Н.Н. Моисеева, Б.С. Флейшмана, В.Н. Волковой и др.

Звено заграждения, располагаемое между двумя соседними опорами и предназначенное для строительства протяженного периметро-вого барьера, можно представить в виде упругой среды, ограниченной геометрическими размерами (axbxh), которые являются, соответственно, ее длиной, высотой и толщиной (причем, толщина h значительно меньше двух других размеров). Таким образом, звено заграждения с точки зрения теоретической механики можно представить в виде плоской плиты (или пластины) с наложенными на нее граничными условиями.

Фундаментальная теория и методы оценки параметров механических вибраций и деформаций в плитах и балках известны и развиты в трудах зарубежных и отечественных ученых, в том числе Бишопом, Джонсоном, Харрисом Темпестом, Бидерманом В.Л., Крыловым А.Н., Тимошенко СП., Курносовым В.Е. и многими другими.

При синтезе ВСО проблемной задачей является оптимизация выбора типа и конструкции протяженного ЧЭ. Анализ применяемых на практике в качестве ЧЭ протяженных кабельных элементов для технических средств обнаружения (ТСО) виброметрического направления показал, что основными типами используемых кабелей являются оптоэлектронные, трибоэлектрические, микрофонные и пьезоэлектрические кабели. В качестве ЧЭ в данной работе подлежит рассмотрению только класс трибоэлектрических кабелей, освоенных отечественной кабельной промышленностью, обладающих высокой чувствительностью, работающих в диапазоне температур -50...+60° С и имеющих приемлемую цену. Производство микрофонных и пьезоэлектрических кабелей в Российской Федерации не освоено. Зарубежные микрофонные и пьезоэлектрические кабели достаточно дорогие, а также имеют нижнюю границу рабочих температур -40° С, что ограничивает применение этих кабелей на территории Российской Федерации. Виброметрические системы на основе оптоволоконных кабелей имеют ряд значительных отличительных особенностей, и в данной работе они не рассматриваются.

Учитывая важность и сложность задач охранной сигнализации, в 60...70-х годах в России было сформировано самостоятельное научно-техническое направление создания ТСО, основателями которого являются Российские ученые Е.Т. Мишин, А.В. Измайлов, Л.Е. Лебедев, Ю.А. Оленин, В.И. Волчихин.

Физические процессы, протекающие в трибоэлектрических кабелях, достаточно сложны и описываются теорией контактной электризацией изоляторов металлами, которую основали зарубежные ученые Шаурдай, Гартон, Уестигейт, Ловелл и Девис. Среди Российских ученых продолжил развитие теории контактной электризации В.И. Пигарев.

Первые ВСО на основе трибоэлектрических кабелей («Арал», «Дельфин») были созданы под руководством ученых Мишина Е.Т., Пигарева В.И., Федяева С. Л. и Глазунова Б.П., в которых в качестве протяженных ЧЭ использовались серийные сигнальные кабели с ненормированным сигналообразованием. Необходимость создания серийного трибоэлектрического кабеля с нормированным сигналообра-зованием привела к разработке (Шарамонов Е.Е.) конструкции трибо-электрического кабеля с центральным спиральным электродом (типа КТВУ) и его применению (Масенков В.А., Наумов А.С.) в изделии «Годограф-1».

Результаты анализа существующих ВСО зарубежного и отечест-

венного производства, приведенные в главе 1, показали, что в настоящее время нет ВСО, обладающих высокими показателями обнаружения, помехоустойчивости и помехозащищенности.

Все вышеизложенное говорит об актуальности задачи исследования и создания ВСО с высокими тактико-техническими и эксплуатационными характеристиками для применения их в комплексах охранной сигнализации.

Цель работы — развитие теоретических и методологических основ проектирования нового поколения виброметрических систем обнаружения нарушителей с использованием трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом в качестве ЧЭ.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

♦ исследовать системные связи и закономерности функционирования виброметрических систем обнаружения нарушителей;

♦ создать обобщенную модель системы «нарушитель - заграждение - ЧЭ - сигнализационное устройство» и на основании моделирования и экспериментальных исследований выявить параметры системы и ее элементов, определяющие информативные признаки факта преодоления заграждений нарушителями;

♦ исследовать электромеханические свойства трибоэлектриче-ских кабелей и установить закономерности процессов электризации изоляторов металлами при образовании зарядов;

♦ исследовать физико-механические свойства заграждений и установить закономерности распространения в них упругих волн;

♦ разработать методики выполнения этапов проектирования подобных систем и оценки характеристик обнаружения нарушителей и помехоутойчивости.

Методы исследования основаны на применении методов системного анализа, математической статистики, математического моделирования, обработки экспериментальных данных.

При разработке математических моделей использовались основные положения теории упругости, теории колебаний и распространения волн, теории контактной электризации изоляторов металлами и прикладной механики. При решении задачи по анализу и синтезу ВСО использовались методы дифференциального и интегрального исчисления, имитационного моделирования на ПЭВМ.

Научная новизна.

1 Впервые рассмотрены и проанализированы системные связи и закономерности функционирования системы «нарушитель - загра-

ждение - ЧЭ - сигнализационное устройство». При этом выявлены параметры системы и ее элементов, определяющие информативные признаки факта преодоления заграждения нарушителем с учетом физических свойств элементов, входящих в систему, и физических взаимодействий между ними. Предложена и теоретически обоснована обобщенная модель системы.

2. Предложена и обоснована модель сигналообразования в трибоэлектрических кабелях с центральным спиральным электродом.

3. Предложен, обоснован и экспериментально подтвержден алгоритм обработки сигналов, положенный в основу нового способа виброметрического обнаружения нарушителей.

4. Предложена и обоснована методическая процедура выполнения этапов создания и усовершенствования виброметрических систем обнаружения нарушителей на основе трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом.

5. Разработаны методики расчета и оценки параметров системы и ее элементов.

Практическая значимость работы состоит в создании новых, более эффективных научно-технических средств синтеза систем виброметрического обнаружения нарушителей, что позволит сократить затраты на разработку и повысить тактико-технические характеристики изделий. Использование новых средств синтеза в конечном итоге позволит повысить физическую безопасность охраняемых объектов и уменьшить ущерб от противоправных акций. Использование результатов работы в проектировании ВСО «Годограф-СМ-В-Ю(Б)>> подтверждает ее практическую значимость повышенным спросом на изделия со стороны заказчиков.

Реализация и внедрение результатов:

1. ФГУП "НИКИРЭТ" (Научно - исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники), г. Заречный Пензенской обл. Разработано ВСО Тодограф-СМ-В-1С(Б)" БАЖК.425119.003-04(07) для сигнализационного блокирования сетчатых и бетонных заграждений, а также для защиты "козырьков" из сетки ССЦП и ленты АКЛ (АСКЛ). Конструкторской документации присвоена литера "01".

2. ФГУП "ПО "Старт", г. Заречный Пензенской обл. производится серийное изготовление изделий «Годограф-СМ-В-1С(Б)>>.

3. Пензенский государственный университет. Результаты диссертационной работы используются при организации учебного про-

цесса на кафедре «Автономные информационные и управляющие системы»

Предложенные в диссертационной работе, модели, разработанные методики и алгоритмы позволяют производить весь комплекс работ по проектированию ВСО на основе протяженного трибоэлектри-ческого кабеля, начиная от исследований структуры сигналов до оценки показателей эффективности функционирования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

1 Вторая Всероссийская научно-практическая конференция «Технические средства периметровой охраны, комплексы охранной сигнализации и системы управления доступом» (г. Заречный, Пензенской обл., 2000 г.).

2 Четвертая Всероссийская научно-практическая конференция «Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов» (г. Заречный, Пензенской обл., 2002 г.).

3 Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов» (г. Заречный, Пензенской обл., 2004 г.).

4 Вторая Всероссийская научно-техническая конференция «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (г. Пенза, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 печатная работа, в том числе 16 статей, 5 тезисов докладов. Подана заявка на оформление патента №2004109408 МПК G08B, 13/02 от 29.03.04 «Способ виброметрического обнаружения нарушителей и устройство для его осуществления».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 113 наименований, изложенных на 155 страницах машинописного текста и 10 приложений к работе на 12 страницах, включая 68 рисунков и 4 таблицы.

Основные результаты и научные положения, выносимые на защиту:

1 Результаты исследования системных связей и закономерно -стей функционирования виброметрических систем обнаружения нарушителей.

2 Обобщенная модель системы «нарушитель - заграждение -ЧЭ - сигнализационное устройство», учитывающая закономерности

протекающих процессов в элементах системы на разных физических уровнях. Методика оценки влияния внешних помеховых факторов на вероятность обнаружения и период ложного срабатывания в процессе эксплуатации системы.

3 Модели трибоэлектрического кабеля и входного преобразователя, отличающиеся описанием процесса сигналообразования при «игольчатой» контактной электризации изоляторов металлами с учетом конструктивных особенностей кабеля.

4 Алгоритм обработки сигналов и методика выполнения этапов создания виброметрических систем обнаружения нарушителей на основе трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом.

5 Модели заграждения и ЧЭ, отличающиеся описанием механических колебательных процессов при воздействии нарушителя.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

СОДЕРЖАНЕ РАБОТЫ

Во ведении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность исследований, приведены сведения об апробации работы и публикациях, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе на основе проведенного анализа существующих ВСО и процессов сигналообразования в них сделано заключение о необходимости совершенствования ВСО с использованием научных методов проектирования.

Несомненными достоинствами ВСО является пассивный принцип действия, характеризующийся отсутствием электромагнитных излучений в пространство. При скрытой установке ЧЭ, ВСО не могут быть обнаружены средствами радиоэлектронной разведки.

Анализ рынка продаж кабельных ВСО зарубежного и отечественного производства показал, что номенклатура изделий невелика (15-20 изделий). Приведены основные характеристики этих изделий. Установлено, что основными поставщиками ВСО являются такие фирмы, как Geoguip (Англия) с предлагаемыми системами Guardwire, Defensor, Micr- Alert, Impactor, Senstar-Stellar (Канада) с системами Intelli-FLEX и E3i и некоторые другие. Среди отечественных ВСО следует отметить изделия «Дельфин (МП)», «Гюрза-035П», «Годограф-1» и «Годограф-СМ-В-1С(Б)>>. Большинство существую-

щих ВСО не отвечают требованиям по эффективности обнаружения и эксплуатационным характеристикам, предъявляемым для Российской Федерации (вероятность обнаружения недостаточна, помехоустойчивость низка, рабочий диапазон температур ограничен, стоимость велика).

Анализ существующих физических барьеров показал, что заграждения можно условно разделить на «легкие» (сетка «ССЦП», «Рабица», плоская спираль ПЗ) и «жесткие» (деревянные, кирпичные и железобетонные заграждения). Определены физические параметры для описания степени жесткости заграждений.

Анализ трибоэлектрических кабелей отечественного производства, используемых в качестве ЧЭ, показал, что основными типами кабелей являются кабели КТВ, КТД, КТВУ, КТВД, КТВ-Мф и КТМ. Анализ конструкции и характеристик этих кабелей показывает, что многие электромеханические характеристики, необходимые для разработки ВСО, не исследованы и не приводятся в официальных источниках.

Конструкция трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом типа КТВ-Мф представлена на рисунке 2. Основой кабеля является пружина, расположенная в свободном пространстве внутреннего объема полиэтиленовой трубки. При механическом воздействии на кабель пружина будет совершать движение вдоль осей х, у и z, генерируя электрический сигнал.

Для выявления механизма сигналообразования в трибоэлектри-ческих кабелях рассмотрены основные положения теорий контактной электризации изоляторов металлами, которая основана на наличии в изоляторе емкостных «ловушек» - микроструктур на молекулярном уровне, предназначенных для захвата электронов. Эта теория хорошо описывают процессы электризации при скольжении и изгибе поверхностей металла и изолятора, но имеет погрешность, достигающую величины до 40%, при точечных («игольчатых») воздействиях, которые имеют место в трибоэлектрических кабелях со спиральным центральным электродом.

Структурный анализ приведенных систем показал, что все они построены по общему принципу и состоят из трех основных компонент: заграждения, ЧЭ и БОС. БОС выполнен в основном по классической схеме однопорогового обнаружения с выделением признаков воздействия на заграждения в одном или двух частотных диапазонах и в заданном временном интервале. Показатели вероятности обнаружения (Рбн) и период ложного срабатывания (Тл) таких систем не

1-внешняя оболочка; 2-основной экран; 3-полиэтиленовая трубка; 4-центральный спиральный электрод; D-внутренний диаметр полиэтиленовой трубки; d-наружный диаметр пружины; R - радиус кривизны.

Рисунок 2 - Конструкция трибоэлектрического кабеля со спиральным электродом

велики и системы не имеют дополнительных

ресурсов по улучшению этих показателей.

По результатам эксплуатации установлено, что процесс сигна-лообразования и характеристики рассмотренных систем зависят от многих факторов: конструкции заграждения, места расположения на нем кабельного ЧЭ, метеоусловий, а также методов преодоления заграждения человеком-нарушителем.

Во второй главе проведены исследования механических колебаний плит и опор, рассматриваемых в качестве элементов заграждения.

При исследовании механических колебаний плит рассмотрено дифференциальное уравнение изогнутой плиты и определено выражение для получения частот собственных колебаний звена заграждения. Установлено, что частоты собственных колебаний звена заграждения зависят от геометрических размеров плиты, ее массы и жестко-

сти, а также от способа заделки контура плиты (граничных условий).

В качестве модели консольно закрепленного звена заграждения, учитывая его частотные свойства, может быть использовано выражение

0)

где (а-Ь-к) - габаритные размеры звена заграждения, т — его масса; Е — модуль Юнга, а -коэффициент Пуассона, Д -характеристические числа, К\ - весовые коэффициенты мод, <5,- - функции Дирака, О) - круговая частота колебаний.

Теоретический расчет и практические исследования показали, что при увеличении длины (размера а) рассматриваемого звена заграждения (или уменьшения отношения Ъ/а), частоты первых четырех тонов собственных колебаний уменьшаются незначительно. Такое изменение происходит до некоторого граничного значения (глубины проникновения) по длине, после которого волновые процессы затухают в заграждении и дальше не распространяются. Глубиной проникновения может служить значение, равное 3-4 длинам волн X основного тона собственных колебаний.

При исследовании механических колебаний горизонтального и вертикального стержней, представляющих собой отдельные опоры и «ребра жесткости» заграждений, полученные выражения для форм и частот собственных колебаний стержня позволяют сделать вывод о том, что частоты собственных колебаний находятся в диапазоне, который расположен значительно выше диапазона выделения информативных признаков сигнала, и не могут существенным образом повлиять на процесс сигналообразования.

Результаты анализа параметров воздействия человека-нарушителя на заграждение показывают, что перелезание человека через заграждение можно рассматривать как последовательное воздействие импульсов силы S (или ударных импульсов).

При анализе механизма распространения волн, заграждение рассматривалось как упругая плоскость определенной толщины, для которой справедлив закон Гука. Получены выражения для передачи волнового импульса изгибных волн в точку наблюдения, отстоящей на расстоянии г от точки воздействия (очага возбуждения):

\

С(о>>

к кг

2

ехр —д кг —

ж

4У

где Б - импульс силы, р - объемная плотность материала, к — волновое число.

Выражение (са ) определяет амплитуду смещения в очаге возбуждения, а выражение - амплитуду смещения в точке наблюдения. Уравнения (2) показывают, что амплитуда колебаний уменьшается обратно пропорционально -/г , а заграждение выполняет функцию механического фильтра нижних частот. Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что длина изгибной волны в зависимости от типа заграждения находится в пределах от 1 м («жесткие» заграждения) до 4,5 м («легкие» заграждения), а энергия из-гибного волнового импульса в основном сосредоточена в трех периодах колебательного процесса. Скорость распространения волны определяется зависимостью от коэффициента упругости а и круговой частоты. Определены диапазоны скоростей распространения упругих волн и характеристики затуханий колебаний для различных типов заграждений.

Выражения (2) могут быть использованы в качестве частотной характеристики звена заграждения как очага возмущения и среды передачи колебаний.

В третьей главе исследованы механические колебания пружины, играющей роль центрального спирального электрода в конструкции трибоэлектрического кабеля. При рассмотрении механической модели пружины с сосредоточенным грузом т и жесткостью к, совершающей продольные и поперечные колебания, получено выражение для соотношения частот продольных и поперечных колебаний в зависимости от степени растянутости пружины. Установлено, что можно обеспечить разнесение частот продольных и поперечных колебаний от трех до десяти раз, что определяет разницу в сигналообра-зовании от перелезания человека — нарушителя через заграждение и «перекуса» проволок сетчатого заграждения механическим режущим инструментом. При рассмотрении движения фрагмента витка пружины вдоль осей JC, у и г получены дифференциальные уравнения движения пружины в поперечном и продольном направлении. Определе-

ны выражения для форм колебаний пружины во временной области. В аналитическом виде определена амплитудно - частотная характеристика звена, описывающего механические колебания пружины в частотной области, которая имеет вид:

где - резонансные частоты колебаний пружины;

коэффициенты затухания колебаний пружины; максимальные значения амплитуд колебаний

на резонансных частотах.

Анализ резонансных свойств пружины показал, что на частотной оси имеются два явно выраженных резонансных пика, соответствующих продольным и поперечным колебаниям пружины. Диапазоны резонансных частот зависят от начального натяжения пружины и удельной объемной плотности материала. Амплитуды максимальных колебаний резонансных частот уменьшаются с увеличением частоты. Отношение этих амплитуд равно отношению резонансных частот.

Кроме того, анализ частотных свойств пружины показал, что пружина выполняет функцию механического фильтра нижних частот.

Для выяснения механизма генерации электрических сигналов в трибоэлектрических кабелях были проведены исследования. Результаты этих исследований показали, что преобладающим механизмом сигналообразования является игольчатая контактная электризация изоляторов металлами.

В результате проведенных исследований разработана модель процесса сигналообразования в трибоэлектрических кабелях при «игольчатой» контактной электризации изоляторов металлами, согласно которой величины генерируемого заряда определяются выражением

а^) = £оедЛФ^О)ехр^/ЯИС„-), (4)

где электрическая постоянная, диэлектрическая проницаемость, разность работ выхода изолятора и металла, функция, учитывающая зависимость изменения геометрических смещений

пружины центрального спирального электрода кабеля от механических воздействий, Ян- сопротивление нагрузки, С- емкость нагрузки.

В этом выражении постоянный множитель £д£дАФ отражает

влияние выбранных типов металла и диэлектрика, множитель определяется конструкцией кабеля и ответственен за накопление заряда и его изменение во времени (модуляцию) при механических

воздействиях, а множитель отражает процесс

«рассасывания» заряда.

На основании результатов исследований и разработанной модели предложены рекомендации по улучшению характеристик кабелей в части увеличения чувствительности и повышения стабильности характеристик.

В четвертой главе приведен синтез входного преобразователя БОС. При рассмотрении функционального звена преобразователя механических колебаний пружины кабеля в электрический сигнал была использована эквивалентная схема усилителя заряда. Приведен синтез усилителя заряда в неразрывной связи с моделью процесса сигна-лообразования. Получено выражение для частотной характеристики преобразователя:

(5)

где М - коэффициент чувствительности кабельного ЧЭ, обусловленный как свойствами используемых в кабеле материалов, так и конструктивными особенностями кабеля, - частотная характеристика усилителя заряда.

Обобщенная модель системы «нарушитель - заграждение - ЧЭ -сигнализационное устройство» представлена состоящей из двух частей. Первая часть модели системы рассмотрена как функциональный преобразователь входных силовых импульсных воздействий в выходное напряжение преобразователя

Вторая часть модели системы рассмотрена в пятой главе и отражает алгоритм обработки сигналов в БОС.

На рисунке 3 представлена структурная схема первой части модели системы в виде частотных характеристик входящих в нее элементарных звеньев. Ее работа основана на использовании принципа перемножения частотных характеристик элементарных звеньев

системы с использованием обратного преобразования Фурье.

ЗКЭ - звено «контактной электризации» (условное), УЗ - усилитель заряда

Рисунок 3 -Структурная схема первой части модели системы Первая часть модели системы может быть описана выражения-

ми:

(6)

пр " 27г Л

где - спектр сигнала определяемый как:

(ю )= Н я (со )■ N (б) ,г ) В (а? )• А (р ) Ж (со ) (7)

Первый сомножитель в указанном выражении представляет собой спектр входного воздействия импульсов силы который

можно, в свою очередь, определить по формуле

ЯДю)= Юе-^'Л (8)

Процесс определения Н^ (аз) существенно упрощается при

представлении воздействия на заграждение в виде чередующихся импульсов силы, каждый из которых представлен в виде импульса в форме гауссовой кривой, то есть

5ф*Аехр(Ч /2т), (9)

где А - амплитуда импульса, г - постоянная времени.

Такое представление удобно тем, что Фурье-образ этого выражения

по форме совпадает с исходным импульсом и записывается в виде:

Н (оя)=Аехр(-& /8т я у

(10)

Проведенная оценка выражения (7) для ВСО на основе кабеля КТВ-Мф показала, что результирующая характеристика имеет два

явно выраженных пика: на частотах 7-13 Гц и 20-40 Гц. Результирующую характеристику можно «улучшить» в энергетическом плане путем смещения характеристики преобразователя в сторону низких частот. Следует отметить, что совпадение частоты первой моды собственных колебаний заграждения с полосой частот 7-13 Гц является «мешающим» фактором и может приводить к ухудшению помехоустойчивости ВСО. Таким образом, первая часть модели системы позволяет оптимальным образом рассчитать характеристики отдельных звеньев и оптимизировать тракт сигналообразования в целом.

Воздействие помехового фактора Fn(f) (см. рисунок 3) на виброметрическую систему влияет на основные ее характеристики: вероятность обнаружения Рабн. (или вероятность пропуска Рп) и период ложного срабатывания Глс. (или частоту ложных срабатываний пЛшС). Учитывая, что реальные условия работы периметровых ВСО характеризуются существенной нестационарностью помех, вызываемыми различными метеофакторами, некоторые виды которых (например, ветер и дождь) являются доминирующими, в данной главе приводится методика оценки влияния помеховых факторов на основные характеристики системы.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований кабелей КТВ-Мф, КТВ, КТВУ, КТВУ-М и некоторых других при воздействии импульсов силы. Амплитудные и спектральные характеристики ЧЭ на основе этих кабелей приведены на рисунках 4 и 5.

На основании проведенных исследований и моделирования получены следующие результаты:

1 Сигналы с ЧЭ на основе кабеля КТВ-Мф, закрепленном на заграждении, располагаются в частотном диапазоне от 0,2 до 350 Гц.

2 Информативным признаком выявления факта перелаза нарушителя через заграждение является наличие сигналов в частотном диапазоне 7-13 Гц, в котором обеспечивается наилучшее соотношение «сигнал/помеха».

3 Информативным признаком выявления факта «перекуса» нарушителем с помощью режущего инструмента проволок сетчатого полотна является наличие сигналов в частотном диапазоне 180 —

300 Гц.

4 Среднюю полосу частот 20 — 40 Гц можно использовать в целях повышения помехоустойчивости ВСО к внешним электромагнитным помехам и увеличения Т

* лс

Анализ теоретических расчетов и экспериментальных резуль-

Рисунок 4 -Амплитудные характеристики ЧЭ

10 100

1 - КТВ-Мф; 2 - КТВ; 3 - КТВУ-М, 4 - ТПП, 5 • КТПЭДЭП

Рисунок 5 -Спектральные характеристики ЧЭ татов показал, что теоретические данные подтверждаются на практике с погрешностью, не превышающей 15%.

Создана вторая часть модели системы и обоснована структурная схема ВСО с улучшенными характеристиками помехоустойчивости, которая представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Структурная схема ВСО (вторая часть модели системы)

Во второй части модели системы применена трехканальная схема обработки сигнала в трех частотных диапазонах, определяющая новый способ виброметрического обнаружения нарушителей с выделением информативных участков спектра, приведенных на рисунке 7.

Рисунок 7 - Информативные участки спектра Суть этого способа состоит в выделении энергии в этих диапазонах методом оценки спектральных плотностей, сравнения их с определенными пороговыми уровнями и применении логического решающего правила для формирования сигналов срабатывания.

Установлено, что обобщенная модель системы «нарушитель -заграждение - ЧЭ - сигнализационное устройство» адекватна реальным процессам. Для проверки адекватности модели был применен

способ сравнении двух спектров: реального сигнала и модели, с получением разностного спектра и вычислением ошибки подобия. Дополнительно была определена автокорреляционная функция Фурье -образов полезного сигнала и разностного спектра с подтверждением отсутствия признаков полезного сигнала в разностном спектре

Алгоритм выполнения этапов создания ВСО представлен на рисунке 8.

Приведены особенности технической реализации и.характеристики ВСО «Годограф-СМ-В-1С», разработанного с уче том вышеизложенных исследований. Результаты моделирования ВСО и результаты натурных испытаний подтвердили правильность разработанного алгоритма и требуемые характеристики обнаружения и помехоустойчивости

В заключении работы изложены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию ВСО для применения их в комплексах охранной сигнализации.

В приложениях приведены результаты моделирования и документы, подтверждающие фактическое использование и внедрение результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие научные и практические результаты:

1 Проведен анализ существующих виброметрических систем обнаружения. Выявлены недостатки в разработках этих систем из-за отсутствия системного подхода к процессу разработки, учета необходимых факторов, а также из-за отсутствия возможности оптимизации параметров отдельных элементов и системы в целом. Определены системные связи и закономерности функционирования элементов систем виброметрического обнаружения нарушителей. Проведен анализ сигнализационного заграждения с точки зрения составляющих его звеньев. Предложены пути оптимизации систем виброметрического обнаружения.

2 Создана обобщенная модель системы «нарушитель-заграждение - ЧЭ сигнализационное устройство», позволяющая оптимизировать параметры системы. Определены основные информативные признаки для обнаружения человека-нарушителя на фоне шумов и помех. Разработана методика оценки влияния внешних по-меховых факторов на вероятность обнаружения и период ложного

АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭТАПОВ СОЗДАНИЯ ВИБРОМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ СПИРАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

срабатывания в процессе эксплуатации системы.

3 Созданы модели трибоэлектрического кабеля и входного преобразователя с описанием процесса сигналообразования при «игольчатой» контактной электризации изоляторов металлами. Предложены способы улучшения технических характеристик трибоэлектрических кабелей. Приведены дополнительные параметры, позволяющие более точно описать процессы сигналообразования в трибоэлектрических кабелях.

4 На основе созданных моделей заграждения и ЧЭ разработана структурная схема и алгоритм обработки сигналов. Разработан новый способ виброметрического обнаружения нарушителей на основе три-боэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом, отличающейся улучшенными показателями помехоустойчивости к внешним электромагнитным помехам. Предложена методика выполнения этапов создания систем. Разработаны методики расчета и оценки параметров.

5 Предложены технические рекомендации, положенные в основу разработки конструкторской документации ВСО «Годограф-СМ-В-1С(Б)». Представлены его тактико-технические характеристики. Приведены варианты применения ВСО «Годограф-СМ-В-1С(Б)>> на различных типах заграждений.

Основные публикации по теме диссертации

1 Иванов В.Э. Периметровые вибрационные средства обнаружения/ В.П. Шевченко, Ю.Н. Курочкин, В.Э. Иванов// Современные технологии безопасности. - 2002. - №1.—с.7-10.

2 Иванов В.Э. Периметровые вибрационные средства обнаружения/ В.Э. Иванов, Ю.Н. Курочкин, В.П. Шевченко// Современные технологии безопасности. - 2002. - №2.-с.8-11.

3 Иванов В.Э. Организация вибросейсмических рубежей охраны в комплексе охранной сигнализации/ Г.К. Чистова, В.Э. Иванов// Современные технологии безопасности. - 2003. - №1(4). - с.37-39.

4 Иванов В.Э. Вибросейсмическое средство обнаружения для использования в интегрированных средствах физической защиты/ Ю.Н. Курочкин, В.Э. Иванов, А.В. Прыщак, А.В. Кирдянов, А.Н. Егоров, В.А. Шорина// Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. - Вып. 1. - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2000.-л. 61-68.

5 Иванов В.Э. Тенденция развития вибросейсмических средств обнаружения для использования в интегрированных системах физической защиты/ В.Э. Иванов, Ю.Н. Курочкин, А.В. Прышак// Технические средства периметровой охраны, комплексы охранной сигнали-

зации и системы управления доступом: Сб. тез. докл. Второй Все-росс. науч.-практ. конф.-Пенза: ИИЦ ПГУ, 1999.-с. 33-35.

6 Иванов В.Э. Вибрационное средство обнаружения «Годограф-СМ-В-1С»: рекомендации по применению/ В.Э. Иванов, А.В. Кирдя-нов// Современные технологии безопасности. - 2002. - №3. - с.33-35.

7 Иванов В.Э. Разработка нового поколения ТСО методом модернизации существующих комплексов/ Ю.А. Оленин, Б.В. Чувыкин, В.Э. Иванов // Технические средства периметровой охраны, комплексы охранной сигнализации и системы управления доступом: Сб. тез. докл. Второй Всеросс. науч.-практ. конф. - Пенза: ИИЦ ПГУ, 1999. -с. 100-101.

8 Иванов В.Э. Семейство вибросейсмических средств обнаружения "Годограф"/ В.Э. Иванов, А.В. Прыщак// Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов: Материалы Четвертой Всеросс. науч.-практ. конф. - Пенза: ИИЦПГУ,2002.-с. 178-179.

9 Иванов В.Э. Новые изделия вибросейсмического направле-ния/А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, Е.В. Москалянов, И.И. Клюе-ва//Современные технологии безопасности. -2004. - №2(9). - с.7-9.

10 Иванов В.Э. Применение изделия «Годограф-СМ-В-1С» для защиты трубопроводов нефтегазового комплекса/ В.Э. Иванов,, Ю.Н. Курочкин, А.В. Прыщак// Современные технологии безопасности. -2002.- №4(7). -с.32-34.

11 Иванов В.Э. Тенденция развития вибросейсмических средств обнаружения/ В.Э. Иванов, Л.Е. Лебедев, Ю.Н. Курочкин, А.В. Прыщак// Новые промышленные технологии. - Вып. 4-5 - М.: ЦНИ-ЛОТ, 1999.-30-3 1.

12 Иванов В.Э. Система защиты трубопроводного транспорта от несанкционированных врезок/А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, В.А. Ма-сенков, И.И. Клюева//Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. кон-фер. -Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-с. 179-180.

13 Иванов В.Э. Современное состояние и перспективы развития вибросейсмических средств обнаружения/А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, И.И. Клюева// Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. конфер. -Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-е. 180-183.

14 Иванов В.Э. Исследование процессов сигналообразования в трибоэлектрических кабельных чувствительных элементах вибрационных средств обнаружения/ Ю.А Оленин, А.В. Прыщак, В.Э. Иванов // Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. - Вып. 4. - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-С.49-57.

15 Иванов В.Э. Исследование виброчувствительных элементов на основе трибоэлектрических кабелей/ Ю.А. Оленин, А.В. Прыщак, В.Э. Иванов//: Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. конф.- Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-С.175-179

16 Иванов В.Э. Особенности применения изделия «Годограф-СМ-В-1С» для защиты козырьков железобетонных заграждений/ В.Э. Иванов, Д.А. Колосков, СВ. Миняев// Современные технологии безопасности. - 2002. - №3(6).- с.31-33.

17 Иванов В.Э. Процессы сигналообразования в системе виброметрического обнаружения нарушителей/ Оленин Ю.А., Иванов В.Э.// Современные технологии безопасности. - 2004. - №3(10). — с. 18-21.

18 Иванов В.Э. Вибрационное средство «Годограф=СМ-В-1С»/ Масенков В.А., Иванов В.Э.// Трубопроводный транспорт нефти. -2004. -№12,М.-с.5-8.

19 Иванов В.Э. Механическая модель трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом / Ю.А. Оленин, В.Э. Иванов, А.Ю. Янов // Современные технологии безопасности .-2004.-№4 (11).-с.21-24.

20 Иванов В.Э. Исследование принципов преобразования механических возмущений в электрический сигнал применительно к протяженным кабельным чувствительным элементам виброчувствительных средств обнаружения / Л.Е. Лебедев, А.В. Прыщак, В.Э. Иванов // Современные методы и средства обработки пространственно - временных сигналов: Сборник статей II Всероссийской науч. — техн. конфер. - Пенза, 2004. - с. 138 -140.

21 Иванов В.Э. Механизм сигналообразования в трибоэлектриче-ских кабелях / Л.Е. Лебедев, В.Э. Иванов // Современные методы и средства обработки пространственно - временных сигналов: Сборник статей II Всероссийской науч. - техн. конфер. - Пенза, 2004. - с. 134 -137.

22 Иванов В.Э., Оленин Ю.А., Лебедев Л.Н., Наумов А.С., Кирдя-нов А.В. Способ виброметрического обнаружения нарушителей и устройство для его осуществления, заявка на оформление патента №2004109408 МПК 008Б 13/02 от 29.03.04 г.

ИВАНОВ Владимир Эрнстович

СИСТЕМЫ ВИБРОМЕТРИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЕЙ В КОМПЛЕКСАХ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Специальности: 05.13.01 - «Системный анализ, управление

и обработка информации» 05.13.05 - «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления»

Редактор Н. Д. Конопля Компьютерная версткаЛ. П. Сорокина

Сдано в производство 30.05.05. Формат 60х84М6. Бумага писчая Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,18.

Заказ № 137. Тираж 100.

Информационно-издательский центр г. Заречного 442960, Пензенская обл., г. Заречный, пр-т Мира, 21

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ СИГНАЛООБРАЗОВАНИЯ В ТРИБО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЬНЫХ СРЕДСТВАХ ОБНАРУЖЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОНИЙ.

1.1. Анализ виброметрических средств обнаружения как класса периме-тровых технических средств охраны.

1.2. Анализ характеристик трибоэлектрических кабелей отечественного производства.

1.3. Постановка задач исследований.

Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИОННЫХ ЗАГРАЖДЕНИЙ. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЗВЕНА ЗАГРАЖДЕНИЯ.

2.1. Исследование механических колебаний плит, рассматриваемых в качестве звеньев заграждения.

2.2. Исследование механических колебаний горизонтального и вертикального стержней как элементов заграждения.

2.3. Исследование параметров силового воздействия нарушителя на заграждение.

2.4. Исследование процессов распространения упругих волн в заграждении.

Выводы.

ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТРИБОЭЛЕКТРИ-ЧЕСКОГО КАБЕЛЯ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ СПИРАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ.

3.1. Исследование механических колебаний центрального спирального электрода.

3.2. Применение теории процесса образования зарядов в трибоэлектрических кабелях при контактной электризации изоляторов металлами.

Выводы.

ГЛАВА 4. ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ СИГНАЛООБРАЗОВАНИЯ В ВИБРОМЕТРИЧЕСКЙХ СРЕДСТВАХ ОБНАРУЖЕНИЯ.

4.1. Описание процессов сигналообразования в протяженных трибо-электрических кабелях. Синтез входного преобразователя.

4.2. Обобщенная модель системы «нарушитель-заграждение-ЧЭ -сигнализационное устройство».

4.3. Оценка влияния помеховых факторов на виброметрическое средство обнаружения в реальных условиях эксплуатации.

Выводы.

ГЛАВА 5. АДЕКВАТНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВИБРОМЕТРИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ОБНАРУЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ.

5.1. Экспериментальные исследования.

5.2. Проверка адекватности моделей.

5.3. Определение структурной схемы виброметрического средства обнаружения и алгоритма обработки сигналов.

5.4. Техническая реализация виброметрического средства обнаружения. 132 Выводы.

Актуальность работы В виду непрерывного роста масштабов криминально-террористических угроз проблема обеспечения физической безопасности территорий важных и особо важных объектов Российской Федерации, включая охрану государственной границы, остается чрезвычайно актуальной. Особое внимание уделяется вопросам охраны ядерноопасных объектов. Отраслевая программа «Совершенствование физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов» утверждена приказом министра Российской Федерации по атомной энергии от 25.07.2000 г., №458 и находится под непрерывным контролем со стороны правительства.

В организации современной физической защиты объектов от противоправных действий террористов и преступников (нарушителей) важную роль играют сигнально-заградительные системы раннего предупреждения (обнаружения), возводимые на границах (периметрах) территорий объектов. Эти системы позволяют силам реагирования своевременно обнаружить и пресечь преступную акцию и нейтрализовать нарушителя.

Один из наиболее эффективных способов обнаружения нарушителя основан на методах измерения специфических деформаций (вибраций) физического барьера, возникающих при преодолении нарушителем заграждения или попытках его разрушения. При этом конструкция физического барьера превращается в составную часть чувствительного элемента (ЧЭ) виброметрической системы обнаружения (В СО), а физический барьер обретает свойство сигнализационного заграждения.

Структура взаимосвязей элементов, обеспечивающая функционирование ВСО представлена на рисунке 1.

Системный характер задачи синтеза требует анализа силовых, волновых и электрических процессов при исследовании параметров , V(t), Q(t), вы" деления информативных признаков в электрическом сигнале Q(t) и выбора ч решающих правил блока обработки сигналов (БОС).

F(/) - силовое воздействие, F(/) - волновые процессы, £(/) - электрический сигнал, Вх - входное устройство, БОС - блок обработки сигнала.

Рисунок 1

Входными параметрами F(/) являются динамические нагрузки механических элементов системы, а параметр F(/) характеризует волновые процессы и передачу информации от локальных точек (очагов) воздействия на заграждение до места расположения на заграждении протяженного ЧЭ.

Анализируя существующее состояние научно-технических разработок ВСО, следует отметить, что эти системы не рассматривались с точки зрения системного анализа, а разрабатывались по частям на основе экспериментальных данных.

Вопросам системного анализа посвящено множество трудов отечественных и зарубежных ученых. Прежде всего, это фундаментальные труды Института системного анализа РАН, С.-Петербургского института информатики и автоматизации РАН, Института проблем управления РАН, Вычислительного центра РАН и др. Хорошо известны основополагающие труды научных школ факультета Вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М.В. Ломоносова, МВТУ им. Баумана, Института автоматической аппаратуры им. академика B.C. Семенихина, Военной Академии Петра Великого, 5 ЦНИИ МО РФ. Настольными учебно-научными работами для специалистов в области теории системного анализа являются монографии Е.С. Вентцель, Н.Н. Моисеева, Б.С. Флейшмана, В.Н. Волковой и др.

Звено заграждения, располагаемое между двумя соседними опорами и предназначенное для строительства протяженного периметрового барьера, можно представить в виде упругой среды, ограниченной геометрическими размерами (axbxh), которые являются, соответственно, ее длиной, высотой и толщиной (причем, толщина h значительно меньше двух других размеров). Таким образом, звено заграждения с точки зрения теоретической механики можно представить в виде плоской плиты (или пластины) с наложенными на нее граничными условиями.

Фундаментальная теория и методы оценки параметров механических вибраций и деформаций в плитах и балках известны и развиты в трудах зарубежных и отечественных ученых, в том числе Бишопом, Джонсоном, Харри-сом, Темпестом, Бидерманом B.JL, Крыловым А.Н., Тимошенко С.П., Курносо-вым В.Е. и многими другими.

При синтезе ВСО проблемной задачей является оптимизация выбора типа и конструкции протяженного ЧЭ. Анализ применяемых на практике в качестве ЧЭ протяженных кабельных элементов для технических средств обнаружения (ТСО) виброметрического направления показал, что основными типами используемых кабелей являются оптоэлектронные, трибоэлектрические, микрофонные и пьезоэлектрические кабели. В качестве ЧЭ в данной работе подлежит рассмотрению только класс трибоэлектрических кабелей, освоенных отечественной кабельной промышленностью, обладающих высокой чувствительностью, работающих в диапазоне температур -50.+60° С и имеющих приемле мую цену. Производство микрофонных и пьезоэлектрических кабелей в Российской Федерации не освоено. Зарубежные микрофонные и пьезоэлектрические кабели достаточно дорогие, а также имеют нижнюю границу рабочих температур -40° С, что ограничивает применение этих кабелей на территории Российской Федерации. Виброметрические системы на основе оптоволоконных кабелей имеют ряд значительных отличительных особенностей, и в данной работе они не рассматриваются.

Учитывая важность и сложность задач охранной сигнализации, в 60.70-х годах в России было сформировано самостоятельное научно-техническое направление создания ТСО, основателями которого являются Российские ученые Е.Т. Мишин, А.В. Измайлов, J1.E. Лебедев, Ю.А. Оленин, В.И. Волчихин.

Физические процессы, протекающие в трибоэлектрических кабелях, достаточно сложны и описываются теорией контактной электризации изоляторов металлами, которую основали зарубежные ученые Шаурдай, Гартон, Уести-гейт, Ловелл и Девис. Среди Российских ученых продолжил развитие теории контактной электризации В.И. Пигарев.

Первые В СО на основе трибоэлектрических кабелей («Арал», «Дельфин») были созданы под руководством ученых Мишина Е.Т., Пигарева В.И., Федяева С.Л. и Глазунова Б.П., в которых в качестве протяженных ЧЭ использовались серийные сигнальные кабели с ненормированным сигналообразовани-ем. Необходимость создания серийного трибоэлектрического кабеля с нормированным сигналообразованием привела к разработке (Шарамонов Е.Е.) конструкции трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом (типа КТВУ) и его применению (Масенков В.А., Наумов А.С.) в изделии «Годограф-1».

Результаты анализа существующих В СО зарубежного и отечественного производства, приведенные в главе 1, показали, что в настоящее время нет В СО, обладающих высокими показателями обнаружения, помехоустойчивости и помехозащищенности.

Все вышеизложенное говорит об актуальности задачи исследования и создания В СО с высокими тактико-техническими и эксплуатационными характеристиками для применения их в комплексах охранной сигнализации

Цель работы - развитие теоретических и методологических основ проектирования нового поколения виброметрических систем обнаружения нарушителей с использованием трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом в качестве ЧЭ.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи: исследовать системные связи и закономерности функционирования виброметрических систем обнаружения нарушителей; создать обобщенную модель системы «нарушитель - заграждение -ЧЭ - сигнализационное устройство» и на основании моделирования и экспериментальных исследований выявить параметры системы и ее элементов, определяющие информативные признаки факта преодоления заграждений нарушителями; исследовать электромеханические свойства трибоэлектрических кабелей и установить закономерности процессов электризации изоляторов металлами при образовании зарядов; исследовать физико-механические свойства заграждений и установить закономерности распространения в них упругих волн; разработать методики выполнения этапов проектирования подобных систем и оценки характеристик обнаружения нарушителей и помехоустойчивости.

Методы исследования основаны на применении методов системного анализа и синтеза, математической статистики, математического моделирования, обработки экспериментальных данных.

При разработке математических моделей использовались основные положения теории упругости, теории колебаний и распространения волн, теории контактной электризации изоляторов металлами и прикладной механики. При решении задачи по анализу и синтезу ВСО использовались методы дифференциального и интегрального исчисления, имитационного моделирования на ПЭВМ.

Научная новизна

1 Впервые рассмотрены и проанализированы системные связи и закономерности функционирования системы «нарушитель - заграждение - ЧЭ -сигнализационное устройство». При этом выявлены параметры системы и ее элементов, определяющие информативные признаки факта преодоления заграждения нарушителем с учетом физических свойств элементов, входящих в систему, и физических взаимодействий между ними. Предложена и теоретически обоснована обобщенная модель системы.

2 Предложена и обоснована модель сигналообразования в трибоэлек-трических кабелях с центральным спиральным электродом.

3 Предложен, обоснован и экспериментально подтвержден алгоритм обработки сигналов, положенный в основу нового способа виброметрического обнаружения нарушителей.

4 Предложена и обоснована методическая процедура выполнения этапов создания и усовершенствования виброметрических систем обнаружения нарушителей на основе трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом.

5 Разработаны методики расчета и оценки параметров системы и ее элементов.

Практическая значимость работы состоит в создании новых, более эффективных научно-технических средств синтеза систем виброметрического обнаружения нарушителей, что позволит сократить затраты на разработку и повысить тактико-технические характеристики изделий. Использование новых средств синтеза в конечном итоге позволит повысить физическую безопасность охраняемых объектов и уменьшить ущерб от противоправных акций. Использование результатов работы в проектировании ВСО «Годограф-СМ-В-1С(Б)>> подтверждает ее практическую значимость повышенным спросом на изделия со стороны заказчиков.

Реализация и внедрение результатов:

1 ФГУП "НИКИРЭТ" (Научно - исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники) г. Заречный Пензенской обл. Разработаны ВСО "Годограф-СМ-В-1 С(Б)" БАЖК.425119.003-04(07) для сигнализационного блокирования сетчатых и бетонных заграждений, а также для защиты "козырьков" из сетки ССЦП и ленты AKJI (ACKJI). Конструкторской документации присвоена литера "Ol".

2 ФГУП "ПО "Старт" г. Заречного Пензенской обл. Производится серийное изготовление изделий «Годограф-СМ-В-1С(Б)».

3 Пензенский государственный университет. Результаты диссертационной работы используются при организации учебного процесса на кафедре «Автономные информационные и управляющие системы»

Предложенные в диссертационной работе, модели, разработанные методики и алгоритмы позволяют производить весь комплекс работ по проектированию ВСО на основе протяженного трибоэлектрического кабеля, начиная от исследований структуры сигналов до оценки показателей эффективности функционирования.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

1 Вторая Всероссийская научно-практическая конференция «Технические средства периметровой охраны, комплексы охранной сигнализации и системы управления доступом» (г. Заречный, Пензенской области, 2000 г.).

2 Четвертая Всероссийская научно-практическая конференция «Со- • временные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов» (г. Заречный, Пензенской области, 2002 г.).

3 Пятая Всероссийская научно-практическая конференция «Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов» (г. Заречный, Пензенской области, 2004 г.).

4 Вторая Всероссийская научно-техническая конференция «Современные методы и средства обработки пространственно-временных сигналов» (г. Пенза, 2004 г.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 21 печатная работа, в том числе 16 статей, 5 тезисов докладов. Подана заявка на оформление патента №2004109408 МПК G08B, 13/02 от 29.03.04 «Способ виброметрического обнаружения нарушителей и устройство для его осуществления».

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 113 наименований, изложенных на 155 страницах машинописного текста и 10 приложений к работе на 12 страницах, включая 68 рисунков и 4 таблицы.

Выводы

1. Экспериментальные исследования, проведенные с ЧЭ на основе кабеля КТВ-Мф, показали, что кабельный ЧЭ по сравнению с точечным обладает большей помехоустойчивостью к удаленным сейсмоакустическим помехам, передаваемым через грунт.

2. Приведены результаты исследований, позволяющие сделать заключение о форме амплитудных и частотных характеристик кабеля.

3. Сигналы с ЧЭ на основе кабеля КТВ-Мф закрепленном на заграждении располагаются в частотном диапазоне от 0,2 до 350 Гц.

4. Информативным признаком выявления факта перелаза нарушителя через заграждение является наличие сигналов в частотном диапазоне 7-13 Гц, в котором обеспечивается наилучшее соотношение сигнал/помеха.

5. Информативным признаком выявления факта «перекуса» нарушителем с помощью режущего инструмента проволок сетчатого полотна является наличие сигналов в частотном диапазоне 180 — 300 Гц.

6. Среднюю полосу частот 20 - 40 Гц можно использовать в целях повышения помехоустойчивости ВСО к внешним электромагнитным помехам и увеличения ТЛСш

7. Разработана структурная схема ВСО универсального типа с улучшенными характеристиками помехоустойчивости. Разработан алгоритм обработки сигналов.

8. Разработана вторая часть модели системы в соответствии со структурной схемой. С помощью моделирования подтверждена достижимость характеристик обнаружения (Р0бн>. 0,95) и помехоустойчивости (Тлс.>1000 ч).

9. Приведены техническая реализация разработанного ВСО, его характеристики и особенности применения на различных типах заграждения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие научные и практические результаты:

1 Проведен анализ существующих виброметрических систем обнаружения. Выявлены недостатки в разработках этих систем из-за отсутствия системного подхода к процессу разработки, учета необходимых факторов, а также из-за отсутствия возможности оптимизации параметров отдельных элементов и системы в целом. Определены системные связи и закономерности функционирования элементов систем виброметрического обнаружения нарушителей Проведен анализ сигнализационного заграждения с точки зрения составляющих его звеньев. Предложены пути оптимизации систем виброметрического обнаружения.

2 Создана обобщенная модель системы «нарушитель-заграждение - ЧЭ -сигнализационное устройство», позволяющая оптимизировать параметры системы. Определены основные информативные признаки для обнаружения человека-нарушителя на фоне шумов и помех. Разработана методика оценки влияния внешних помеховых факторов на вероятность обнаружения и период ложного срабатывания в процессе эксплуатации системы.

3 Созданы модели трибоэлектрического кабеля и входного преобразователя с описанием процесса сигналообразования при «игольчатой» контактной электризации изоляторов металлами. Предложены способы улучшения технических характеристик трибоэлектрических кабелей. Приведены дополнительные параметры, позволяющие более точно описать процессы сигналообразования в трибоэлектрических кабелях.

4 На основе созданных моделей заграждения и ЧЭ разработана структурная схема и алгоритм обработки сигналов. Разработан новый способ виброметрического обнаружения нарушителей на основе трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом, отличающейся улучшенными показателями помехоустойчивости к внешним электромагнитным помехам. Предложена методика выполнения этапов создания систем. Разработаны методики расчета и оценки параметров.

5 Предложены технические рекомендации, положенные в основу разработки конструкторской документации ВСО «Годограф-СМ-В-1С(Б)». Представлены его тактико-технические характеристики. Приведены варианты применения ВСО «Годограф-СМ-В-1С(Б)» на различных типах заграждений.

1. Ларин А.И., Звежинский С.С. Заграждение как элемент комплекса технических средств охраны периметра объекта// Современные технологии безопасности. 2002. - №1. - с. 14-17.

2. Иванов И. В. Охрана периметров. М.: Радио и Связь, 1997. - 100 е.: ил.

3. Ларин А. Контролируемые ограждения// Мир безопасности М.: 2001, с. 2-3.

4. Демьянчук А.С. Сигнализационные заграждения// Специальная техника, №2, с. 56-61.

5. Севрюков Д.В., Петров В.Н. Сигнально заградительные средства для протяженных рубежей охраны// Системы безопасности, связи и телекоммуникаций, №33, 2000 г., с. 45 - 47.

6. Демьянчук А.С. Десять лет динамика роста// Современные технологии безопасности. - 2003. - №4(7). - с. 2 - 3.

7. Иванов В.Э. Периметровые вибрационные средства обнаружения/ В.П. Шевченко, Ю.Н. Курочкин, В.Э. Иванов// Современные технологии безопасности. 2002. - №1.-с.7-10.

8. Иванов В.Э. Периметровые вибрационные средства обнаружения/ В.Э. Иванов, Ю.Н. Курочкин, В.П. Шевченко// Современные технологии безопасности. 2002. - №2.-с.8-11.

9. Иванов В.Э. Организация вибросейсмических рубежей охраны в комплексе охранной сигнализации/ Г.К. Чистова, В.Э. Иванов// Современные технологии безопасности. 2003. - №1(4). - с.37-39.

10. Иванов В.Э. Вибросейсмическое средство обнаружения для использования в интегрированных средствах физической защиты/ Ю.Н. Курочкин, В.Э.

11. Иванов, А.В. Прыщак, А.В. Кирдянов, А.Н. Егоров, В.А. Шорина// Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. Вып. 1. - Пенза: ИИЦ ПТУ, 2000 - с. 61- 68.

12. Оленин Ю.А. Охрана особо важных объектов //Охранные системы Киев, №(27), 2002, с. 7-26.

13. Введенский Б.С. Современные системы охраны периметров//Специальная техника. №5, 1999, с. 39 - 46.

14. Наумов А.С. Вибрационное средство обнаружения «Годограф» для периметровой охраны объектов// Безопасность. Достоверность. Информация. 2000. - №4. — с.30-31.

15. Лаврененко А.В. Периметровые средства обнаружения: современное состояние// Специальная техника №5 - 2001. - с. 14-18.

16. Оленин Ю.А. Проблемы комплексного обеспечения охранно террори-альной безопасности и физической защиты особо важных объектов Российской Федерации// Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. - Вып.1 - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2000. - с. 8 - 50.

17. Инженерно технические средства охраны и средства связи: Справочное пособие. - Волгоград: ЦИТО ГУИН МВД, 1995.

18. Масенков В.А. Отечественные вибрационные средства обнаружения: сравнительная оценка// Современные технологии безопасности. 2004. -№4(11). -с. 10-13.

19. Масенков В.А. Алгоритм выбора периметровых средств обнаружения// Современные технологии безопасности. 2004. - №3(10). - с. 5 - 6.

20. Технические средства управления доступом и периметровой охраны объектов. Иностранная печать о техническом оснащении полиции зарубежных государств. Ежемесячный информационный бюллетень// М.: ВИНИТИ, 1999. с. 3-24.

21. Основные этапы создания системы контроля периметра объекта. Иностранная печать о техническом оснащении полиции зарубежных государств. Ежемесячный информационный бюллетень// М.: ВИНИТИ, 1997. с. 3 - 10.

22. Иванов В.Э. Вибрационное средство обнаружения «Годограф-СМ-В-1С»: рекомендации по применению/ В.Э. Иванов, А.В. Кирдянов// Современные технологии безопасности. 2002. - №3. - с.33-35.

23. Иванов В.Э. Периметровые пассивные стационарные сейсмические средства обнаружения: сравнительный анализ зарубежных и отечественных изде-лий//Проблемы объектовой охраны: Сб. научн. тр. Вып. 4. - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-с. 58-64.

24. Иванов В.Э. Новые изделия вибросейсмического направления/А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, Е.В. Москалянов, И.И. Клюева//Современные технологии безопасности. -2004. №2(9). - с.7-9.

25. Рекламный проспект фирмы «Overly Manyfacturing» (США).

26. Рекламный проспект фирмы «Intelli-FLEX» (Канада).

27. Рекламный проспект фирмы «Geoguip» (Великобритания).

28. Введенский Б.С. Периметровые системы фирмы Geoguip// Системы безопасности, связи и телекоммуникаций. -М.: 1999,. №27, июль август, с.52-53.

29. Масенков В.А. Обеспечение безопасности объектов трубопроводного транспорта// Современные технологии безопасности. 2003. - №3(6). - с.2-6.

30. Иванов В.Э. Применение изделия «Годограф-СМ-В-1С» для защиты трубопроводов нефтегазового комплекса/ В.Э. Иванов, Ю.Н. Курочкин, А.В. Пры-щак// Современные технологии безопасности. 2002. - №4(7). - с.32-34.

31. Иванов В.Э. Тенденция развития вибросейсмических средств обнаружения/ В.Э. Иванов, JI.E. Лебедев, Ю.Н. Курочкин, А.В. Прыщак// Новые промышленные технологии. Вып. 4 - 5 - М.: ЦНИЛОТ, 1999. - 30 - 31.

32. Оленин Ю.А., Лебедев Л.Е. Охрана и безопасность центральная проблема 21-го века: Тез. докл. III Всерос. научно-практ. конф. РАРАН. СПб, 2000. 4-6 июня.

33. Иванов В.Э. Система защиты трубопроводного транспорта от несанкционированных врезок/А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, В.А. Масенков, И.И. Клюе-ва//Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. конфер. Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004. -с. 179-180.

34. Иванов В.Э. Современное состояние и перспективы развития вибросейсмических средств обнаружения/ А.В. Прыщак, В.Э. Иванов, И.И. Клюева// Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. конфер. Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004. - с. 180-183.

35. Кантор Б.Я., Филиппов А.П. Расчет изгиба секторной пластины переменной толщины, защемленной по части дугового края на быстродействующей счетной машине. "Известия АН СССР, ОТН. Механика и машиностроение", №1, 1962.

36. Винокуров Е.Ф., Балыкин М.Н. и др. Справочник по сопротивлению материалов Мн.: Наука и техника, 1988.

37. В.И. Федосеев. «Сопротивление материалов», изд. «Наука», 1970 г.

38. Ананьев И.В. Справочник по расчету собственных колебаний упругих систем, 1946 г.

39. Демьянчук А.С. Роль ограждений в системах охраны периметров// Современные технологии безопасности. 2002. - №3. - с. 36 - 37.

40. Кабель трибоэлектрический КТВУ М. Технические условия ТУ16.К18-024-97.

41. Кабели трибоэлектрические вибрационные. Технические условия ТУ16.К18-062-2002.

42. Кабели трибоэлектрические. Технические условия ТУ 16.К12.04-87.

43. Кабели трибоэлектрические малогабаритные. Технические условия ТУ16.К18-010-90.

44. Наумов А.С., Масенков В.А. Способ охранной сигнализации. Патент РФ 2053562, приоритет от 12.02.1

45. Отчет о НИР. Экспериментальные изделия и поиск способов улучшения ТТХ вибрационного СО для блокирования заграждений режимной зоны ОВО, архив НИКИРЭТ, 1989 г.

46. Прибор Годограф-1. Руководство по эксплуатации. БППВ 02 РЭ.

47. Никитин В.И. Основы инженерной сейсмики/ М.: МГУ, 1981. с. 34.

48. И.С. Берзон. Высокочастотная сейсмика. АН СССР, М.:-1957, 302 с.

49. Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии. Учебное пособие для гос. Ун-тов. Изд. 2-ое перераб. М. Гостехиздат, 1955, 544 с.

50. Шериф Р., Гехдарт JI. Сейсморазведка. В 2-х т. Т. 1. пер. с англ. М.: Мир, 1987, 448 с.

51. Никитин Н.Н. Курс теоретической механики, М.: Высшая школа, 1990.

52. B.JI. Бидерман . «Теория механических колебаний» М.В.Ш., 1980.

53. Е. Скучик. Простые и сложные колебательные системы. Пер. с англ.-М.: Мир, 1971,557 с.

54. Галеркин Б.Г. Собрание сочинений, т. II. М., из-во АН СССР, 1953.

55. Галеркин Б.Г. Упругие тонкие плиты. JI.; М., 1933.

56. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М,: Машиностроение, 1970, с. 694.

57. Гурвич И.И. Сейсмическая разведка, М., Недра, 1970г.

58. Коган С.Я. О сейсмической энергии, возбуждаемой источником, Изв. АН ССР, сер. геофиз., №5, 1967 г.

59. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов, М., Высшая школа, 1976 г.

60. Николаев А.В. Сейсмические свойства грунтов, М., Наука, 1965 г.

61. Разработка графического интерфейса пользователя для имитационного моделирования сейсмосигналов, шифр «Интерфейс-2» (КТ).

62. Бишоп Р. Колебания: Пер. с англ. М.:Наука, 1968.

63. Горелик Г.С. Колебания и волны. М.:Физматгиз, 1959.

64. Булгаков Б.В. Колебания М.:Гоз. изд. техн.-теор. лит., 1954.

65. Крауфорд Ф. Волны. Учебное пособие: Перевод с англ. М.: Наука, Гл. ред. физ. мат. литературы, 1984, с. 23 - 24.

66. Davies D.K. Charge generation on dielectric surfaces. Brit. Jour. Appl. Phys. (J. Phys. D)1969, ser. 2, vol. 2, pp. 1533 1537.

67. Lowell J. The electrification of polymers by metals» Jour. Appl. Phys. (J. Phys. D)1969, vol. 19, №11,1976, pp. 1571 1585.

68. Wahlin A., Backstrom G. Sliding eliding electrification of Teflon by metals. J. Appl. Phys. 1974, Vol.45, №5, p.p. 2058-2064.

69. Arridge R.A.C. The static electrification of nylon 66.// Brit. J. Appl. Phys. 1967, v. 18, pp. 1311-1316.

70. Dan A. Hays. Contact electrification between mercury and polyethylene: effect of surface oxidation. The Jour. Chemical Physics. 1974, Vol.61, №4, p.p. 1455-1462.

71. Garton C.C. Charge Transfer from metal to dielectric by contact potential. J. Phys. 1974, Vol.7,№13,p.p. 149-151.

72. Wintl H.S. Contact charging of polymer. Jour, of phys. D. : Appl. Phys., Vol. 7, №11, 1974, pp. 1311-1316.

73. Джовет Ч.Е. Статическое электричество в электронике. М. Энергия, 1980.

74. Chowdiy A., Westgate С. Comments on Contact charging of polymers. J. Appl. Phys. 1974, Vol.7, №13. p.p. 149-151/

75. Tomas A. Perls. Electrical Noise from instument cables subjected to shock and vibration// Jour, of Appl. Phys, v.23, 1982, №6, pp. 674 680.

76. Карякин Н.И. и др. Краткий справочник по физике, издание 3-е, М., Высшая школа, 1969 г.

77. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов, М., Энергоиздат, 1982.

78. Лущейкин Г.А. Полимерные электреты, II изд., М., Химия, 1984.

79. Справочник химика/ Под редакцией Б.П. Никольского. М. Л.:, Химия, 1966, т. 1.

80. Фоменко B.C. , Подчерняева И.А. Эмиссионные и адсорбционные свойства веществ и материалов: Справочник. М.: Атомиздат, 1975.

81. Джовет Ч.Е. Статическое электричество в электронике. М., Энергия, 1980.

82. Сажин Б.И. Электропроводность полимеров. М.: Химия, 1965.

83. Иванов В.Э. Периметровые пассивные стационарные сейсмические средства обнаружения: сравнительный анализ зарубежных и отечественных изделий// Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. Вып.4 - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004.-с. 58-64.

84. Под ред. Белоруссова Н.И. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник/М.: Энергия, 1979.

85. Иванов В.Э. Применение комплекса «Метол» для построения периметро-вых систем охраны крупных промышленных объектов\ Ю.Н.Курочкин, В.Э.Иванов// Современные технологии безопасности. 2002. - №1. - с. 29 - 32.

86. Иванов В.Э. Механическая модель трибоэлектрического кабеля с центральным спиральным электродом / Ю.А. Оленин, В.Э. Иванов, А.Ю. Янов // Современные технологии безопасности .-2004.-№4 (11).-с. 21-24.

87. Силаев Е.А., Пигарев В.И. Авторское свидетельство СССР №158511, приоритет от 16.06.80 г.

88. Надежность кабелей и проводов/ Под ред. Л.И. Кранихфельда и И.Б. Пешкова. М.: Энергоиздат, 1982,с. 49.

89. Лакерник P.M., Шарле Д.Л. Полиэтилен и его применение в кабельной технике. М. Л.: Госэнергоиздат, 1958.

90. Патент США №1.469.928, 1977.

91. Иванов В.Э. Исследование виброчувствительных элементов на основе трибоэлектрических кабелей/ Ю.А. Оленин, А.В. Прыщак, В.Э. Иванов//: Сб. тез. докл. Пятой Всеросс. науч.-практ. конф. Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004. - с. 175179.

92. Под ред. Хоувза М. и Моргана Д. Приборы с зарядовой связью/ Пер. с англ. — М., 1981.

93. Под ред Томпкинса У. и Уэбстера Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC// М.: Мир, 1992, с. 396 - 421.

94. Справочник по климату СССР, М., Гидрометеоиздат, 1966-1970.

95. Определение межчасовой изменчивости метеорологических элементов. Отчет НИИ Аэроклиматологии. М., 1969-1970, инв. №133.

96. Библиотека сигналов и шумов. Архив ФГУП «НИКИРЭТ».

97. Уидроу Б., Стириз С. Адаптивная обработка сигналов. М.: Радио и Связь, 1989,439 с.

98. Программное обеспечение «Сейсмолаб». Архив ФГУП «НИКИРЭТ».

99. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-х т. Т. 1, пер. с франц. М.: Мир, 1983.

100. Изделие Годограф-СМ-В-1С. Руководство по эксплуатации. БАЖК.425119.003-04 РЭ.

101. Изделие Годограф-СМ-В-1 Б. Руководство по эксплуатации. БАЖК.425119.003-06 РЭ.

102. Иванов В.Э. Особенности применения изделия «Годограф-СМ-В-1С» для защиты козырьков железобетонных заграждений/ В.Э. Иванов, Д.А. Колосков, С.В. Миняев// Современные технологии безопасности. 2002. - №3(6).- с.31-33.

103. Иванов В.Э. Процессы сигналообразования в системе виброметрического обнаружения нарушителей/ Оленин Ю.А., Иванов В.Э.// Современные технологии безопасности. 2004. - №3(10). - с. 18-21.

104. Иванов В.Э. Вибрационное средство «Годограф=СМ-В-1С»/ Масенков В.А., Иванов В.Э.// Трубопроводный транспорт нефти. 2004. - №12, М.-с. 5-8.

105. Пинчук Г.Н., Петровский Н.П. Оценка функциональных показателей технических средств обнаружения систем охраны // Системы безопасности связи и телекоммуникаций. 2000. - №34, М. - с. 53-56.