Диссертация (1172939), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Минимальный состав модуля –один извещатель, максимальный – рубеж, объектовая подсистема.78Рисунок 3.1 – Зависимость риска несанкционированного проникновенияот вероятности эффективного обнаружения PэоДля Pэо термин «эффективный» характеризует вероятность обнаружения с учетом комплекса воздействующих внутренних и внешних факторов.В соответствии с этим выражение для Pэо будет иметь вид:Pэо = (1 – Pот) (1 – Pно) (1 – Pс),где(3.10)Pот – вероятность технического отказа ТС на период обнаружения;Pно – вероятность пропуска цели (не обнаружения);Pс – вероятность саботажа.Подсаботажемпонимаемрезультатпреднамеренныхдействийнарушителя, приводящий к нарушению функций обнаружения НП системойохраны.79Существующие на сегодняшний день теоретические и экспериментальные методы позволяют провести количественную оценку риска НП на этапепроектирования системы охраны.Pпп может быть определена на основании статистических данных какчастота попыток проникновения на охраняемый объект данного вида (категории).
Например, в [80] приводится методика и пример расчета вероятностипоявления нарушителя на объектах разной категории. Согласно оценкампрофессора Шепитько Г. Е. вероятность появления нарушителя на объектахРц составляла на период исследования от 0,005 (особо важные объекты),0,05 (музеи и простые объекты) до 0,12 (важные объекты) в год.Таким образом, введение параметра риска НП позволяет датькомплексную оценку опасности совершения противоправных действийна охраняемом объекте.Полученные значения риска НП могут быть использованы при проектировании системы охраны для обоснования параметров применяемыхподсистем (модулей, технических средств обнаружения), а также мер технической укреплѐнности и физической защиты объекта [81].Рассмотрим методику применения параметра риска НП и критерия эффективности системы обнаружения (3.1) при проектировании системыохранно-пожарной сигнализации.Обобщенный алгоритм последовательности реализуемых действийпредставлен на рисунке 3.2.После задания параметров Pпп и Qнпн в соответствии с требованияминормативных документов формируется структура и состав техническихсредств обнаружения на охраняемом объекте, определяется расчетное значение вероятности эффективного обнаружения НП, а затем – риска Qнп.Если полученное значение риска удовлетворяет условию Qнп ≤ Qнпн ,принятые структура и состав технических средств системы сигнализациисчитаются удовлетворительным и данный этап проектирования заканчивается.
Если неравенство не выполняется, в формируемую систему вносят изменения, направленные на увеличение Pэо.80Рисунок 3.2 – Обобщенный алгоритм выбора оптимальной системыохранно-пожарной сигнализацииПри этом фиксируется достигнутое приращение Qнп. Процесс совершенствования проектируемой системы продолжается до тех пор, пока приращение Qнп не становится ниже установленного предельно допустимогоуровня или оно становится экономически нецелесообразным.
В этом случаерассматривается возможность увеличения Qнп за счет дополнительных подсистем, включаемых в систему безопасности.Следует отметить, что для практической реализации данной методикинеобходимо получить более конкретные математические выражения дляопределения параметра Pэо.813.1.2 Комплексный показатель эффективности обнаруженияпроникновения нарушителя на охраняемый объектОдним из перспективных вариантов комплексной оценки эффективностисистемысигнализацииможетбытьоценкапоинтегральномупоказателю – вероятности эффективного обнаружения нарушителя охраннойсигнализацией Pэо [5].Вероятность эффективного обнаружения НП Pэо можно определитькак свойство технических средств обнаружения или объектовой системы,характеризующее истинность выходного сигнала за заданный промежутоквремени t при условии ее исправности на момент включения.
Истиннымвыходным сигналом для системы является сигнал, правильно отражающийсостояние охраняемого объекта (наличие или отсутствие на нем нарушителя),а также состояние самой системы (модуля) обнаружения – наличие или отсутствие в ней неисправности (саботажа), нарушающей функции контроляохраняемого объекта и передачу сигнала тревоги. Чем больше Pэо, то естьчем ближе она к единице, тем более качественно функционирует системаохранной сигнализации.При проектировании, в случае задания параметра риска НП, условиедля требуемого значения Pэо проектировании системы охраны можно записать в виде:Pэо ≥ (1 – Qнпн /Pпп) (1 – Pдп).(3.11)Условие (12) должно выполняться для любого сценария НП на охраняемый объект.
В соответствии с (3.10) выражение для вероятности эффективного обнаружения НП Pэо имеет вид:Pэо = Pбр Pдо Pос.(3.12)Получим выражения членов, входящих в (3.12) для количественнойоценки Pэо.Вероятность безотказной работы Pбр характеризуется вероятностьюработоспособного состояния к началу НП. Считая, что ССОД ИСБ является82обслуживаемой и восстанавливаемой, Pбр можно представить в виде [5, 82]:Pбр =гдеTноTно TвetнTно,(3.13)Тно – среднее время наработки на отказ;Тв – среднее время восстановления,tн – время наблюдения.При проектировании необходимо формирование ССОД из техническихсредств, обладающих максимальными значениями параметров надежностии удобных для технического обслуживания в процессе эксплуатации.Эти же требования необходимо выполнять в отношении подсистем,дополнительно включаемых в состав ССОД, обеспечивающих безопасностьи влияющих на обнаружение НП.Вероятность достоверного обнаружения НП Pдо является основнымпараметром извещателя (модуля) при его работе в составе СОС, характеризует степень выполнения функции основного назначения, а именно эффективность работы ТС обнаружения.Pдо определяется не только особенностями принципа действия самогоизвещателя, но и местом его размещения, ориентацией чувствительной зоны,установленной чувствительностью и т.
п. [83].В процессе обнаружения присутствуют два практически независимыхи последовательных этапа: установление тактического и приборного контакта цели с извещателем [84]. Под тактическим контактом понимается процесспопадания цели в зону обнаружения извещателя. Приборный контакт характеризуется собственно процессом обнаружения.Очевидно, что оба этих этапа являются функцией времени, как и соответствующие им вероятности.Рдо(t) = Ртк(t) Рпк(t),гдеРтк(t) – вероятность тактического контакта;Рпк(t) – вероятность приборного контакта.(3.14)83Значение Ртк(t) определяется характеристиками движения цели относительно направления на извещатель. Если в процессе проникновения нарушитель может двигаться на объекте в N направлениях, только одно из которыхможет привести к приборному контакту, то Ртк(t) можно определить по формуле:Ртк(t) = Рткi(t),( )∑(3.15).(3.16)Отсюда следует требование при формировании ССОД блокировкиизвещателями всех вероятных направлений движения нарушителя.Считая, что извещатель расположен так, что нарушитель при движениина объекте обязательно попадет в зону обнаружения (N = 1), можно записать0,Рдо(t) =при t t1;Рпк(t), при t ≥ t1,(3.17)где t1 – интервал времени от начала проникновения, за которое нарушительдостигнет зоны обнаружения извещателя.Очевидно, что t1 в общем случае также величина случайная.При наступлении приборного контакта возможны варианты:1) цель сразу попадает в зону уверенного обнаружения извещателя;2) цель при движении пересекает границу зоны обнаружения, характеризующуюся низкой чувствительностью.Первый вариант характерен для извещателей, имеющих практическиравномерную чувствительность в зоне обнаружения.
Для извещателей с объемной или поверхностной зоной обнаружения это соответствует ситуации,когда зона обнаружения значительно превышает размеры объекта.В этом случае если из эксперимента или статистических наблюдений известна мгновенная (элементарная) плотность вероятности обнаружения g0, характеризующая вероятность обнаружения цели извещателем конкретного видаза элементарный промежуток времени, то функция плотности вероятности времени обнаружения будет определяться показательным законом (рисунок 3.3):84 g 0 e g 0 t 0 ,f (t0 ) 0,при t 0 0при t 0 0.(3.18)Второй вариант характерен для извещателей с поверхностной или объемной зоной обнаружения, расположенной внутри охраняемого пространства.
В этом случае время обнаружения будет иметь нормальный закон распределения. При этом надо учитывать, что время как параметр не можетбыть отрицательным, поэтому диапазон возможных его значений ограниченполуинтервалом от 0 до . Данным требованиям соответствует усеченныйнормальный закон распределения, для которого плотность вероятности определяется выражением (рисунок 3.4):при ti ≤ 0;0,f(ti) =гдеСi i 2( ti М ( ti )) 2 / 2 i 2е, при 0 < ti < ,(3.19)Сi – нормирующий множитель, значение которого выбирают из усло-вия равенства единице площади под кривой плотности вероятности f(Тi).Сi i 2 ( ti М ( ti ) 2 / 2 i 2edti.(3.20)0Следует отметить, что для значений ti >> 0 при относительно небольших соответствующих σi достаточную точность может дать использованиеи простого нормального (неусеченного) распределения. Это соответствуетситуации, когда зона обнаружения свободно размещена в охраняемом пространстве, не касаясь его границ.Практический интерес представляет определение мгновенной плотности вероятности обнаружения g0.
Рассмотрим методику приближенной количественной оценки g0, исходя из следующих соображений.Определим вероятность обнаружения цели автоматическим извещателем за время tдtо < tд,(3.21)85где tд – время достоверного обнаружения цели исправным извещателемопределенного вида.Рдо (tо < tд) =tд01 ef (t о )d t о 0, g 0t д, при t д 0при t 0 0.(3.22)Время tд может быть определено из значений максимального времениобнаружения извещателем, установленного в технических условиях.Это время подтверждается экспериментально при межведомственныхи типовых испытаниях на заводе-изготовителе.В таких исследованиях вероятность достоверной реализации случайного события Рдо (tо < tд) обычно принимается равнойРдо (tо< tд) ≥ 0,95.(3.23)Подставляя выражение (3.22) в (3.21), получим неравенство, из которого определим область значений g0.1–e–gоtд≥ 0,95.(3.24)Отсюда g0 > ln20/tд = 2,996/tд.Например, для ультразвукового извещателя «Эхо-5» максимальное время движения цели до ее достоверного обнаружения не должно превышать 3 с.Таким образом, минимальное нормативно установленное значение мгновенной плотности вероятности обнаружения g0 для данного типа извещателя составляет примерно 1 с-1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
