Диссертация (1172939), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Данное значение пригодно и для тех ТСО, которыепо чувствительности соответствуют стандарту.Следует отметить, что в рассмотренном случае мгновенная плотностьвероятности обнаружения g0 определена для конкретных параметров движения цели, указанных в технических условиях. Для других условий обнаружения она может существенно отличаться и может быть определена в результате натурных испытаний извещателей.Полученные таким образом значения мгновенной плотности вероятности обнаружения g0 могут быть использованы в инженерных расчетахпри оценке эффективности систем тревожной сигнализации.86f(t0)0,50,450,40,350,30,250,20,150,10,050024ряд 16ряд 28ряд 3t010ряд 4Рисунок 3.3 – Закон распределения случайной величины f(tо)Рд10,90,80,70,60,50,40,30,20,1002ряд146ряд 28ряд 31012 t0, сряд 4Рисунок 3.4 – Зависимость вероятности обнаружения цели Рдоот времени обнаружения tо87Своевременное обнаружение гарантирует пресечение НП до совершения нарушителем действий, приносящим существенный материальныйи (или) иной ущерб объекту.Для квалифицированного нарушителя в общем случае можно определить следующие этапы его действий:- подготовка к НП;- преодоление технической укреплѐнности объекта и средств инженерной защиты;- собственно НП;- совершение противоправных действий на объекте.Каждому этапу соответствует промежуток времени, зависящийот квалификации и цели нарушителя, характера объекта, а также комплексамер, принятых для обеспечения безопасности.Задача, решаемая ТСО в системе противокриминальной защиты, – достоверное обнаружение нарушителя или его действий, направленныхна НП.

При этом обнаружение может осуществляться на всех перечисленныхвыше этапах.С целью повышения эффективности обнаружения для важных объектов система охранной сигнализации может формироваться как многорубежная. Первый рубеж, включающий ТСО, как правило устанавливаемыена внешней границе, «периметре» объекта, обнаруживает не только преодолениетехническойукреплѐнностиисредствинженернойзащиты,но и «попытку» проникновения – действия нарушителя, за которыми НП может и не последовать.

К таким действиям относится разбитие стекла, разрушение ограждения и т. п. Особенность ТСО первого рубежа – раннее обнаружение нарушителя, что существенно увеличивает вероятность пресеченияНП [3].Вероятность обнаружения саботажа Pос. На этапе подготовки НПнарушитель может совершать действия, направленные на нарушение работоспособности ТСО. Результат таких действий называют саботажем.

Саботажу88способствует то, что многие ТСО не могут устанавливаться скрытно и к ним,когда объект не находится под охраной, возможен доступ посторонних лиц.Поэтому для успешного пресечения НП необходимо обнаружение не толькопопытки проникновения, но и подготовки к нему путем саботажа.

Следовательно, можно определить обнаружение саботажа как «сверхраннее»обнаружение НП.Проведенный анализ ТСО, используемых в современных системахохранной сигнализации, показал, что многие из них имеют функциональныевозможности обнаружения как НП, так и саботажа (таблица 3.1). Анализ основан на имеющихся данных рынка ТСО и известных публикациях в даннойобласти.Следует отметить, что возможности обнаружения саботажа отдельными видами ТСО далеко не исчерпаны.

Данное направление активно развивается, и именно с ним связано дальнейшее совершенствование систем охранной сигнализации.При функционировании на отдельные элементы СОС воздействуетбольшое число различных внешних и внутренних факторов, нарушающихустойчивое состояние системы. Результатом такого воздействия может бытьложное срабатывание СОС или нарушение работоспособности, в том числене обнаруживаемое сразу же после своего возникновения.Наиболее опасной внешней причиной, приводящей к потере контроляобъекта или его части, является человеческий фактор – умышленный саботаж, так как именно после него наиболее вероятно несанкционированноепроникновение на охраняемый объект с последующими противоправнымидействиями нарушителя.89Таблица 3.1 – Функциональные возможности раннего обнаружения извещателей разного видаФункциональные возможностираннего обнаруженияВид извещателяОбнаружение попыткинесанкционированногопроникновенияОбнаружениесаботажа ТСОЭлектроконтактные+-Магнитоконтактные++Ударно-контактные++Электромагнитныебесконтактные++Пьезоэлектрические+-Емкостные+-Звуковые++Инфразвуковые--Ультразвуковые-+Вибрационные+-Пассивныеоптико-электронные-+Активныеоптико-электронные++Радиоволновые-+Электростатические+-Трибоэлектрические+-Примечание: + возможность обнаружения имеется;– возможность обнаружения отсутствует.Эффективность функционирования СОС в значительной степени зависит от вероятности обнаружения саботажа.

Считая события саботажа независимыми, целевая функция может быть представлена в виде [85]:mРос   g j ,j 1(3.25)90гдеm – количество вариантов саботажа;gj – относительное количество обнаруженных попыток саботажаданного вида (вероятность обнаружения).Основным условием для эффективного построения и функционирования ССОД является повышение вероятности обнаружения саботажа.

Следовательно, задачей проектирования будет достижение максимума целевойфункции:Росmax = max Рос(х), x  Х*; Рос(x)  Рос* ,где(3.26)Х* – множество допустимых вариантов построения СОС;Рос* – допустимая область изменений Рос.Любой j-й вариант саботажа должен надежно обнаруживаться,то есть gj → 1. Кроме этого, при выборе варианта построении СОС следуетучитывать необходимость выполнения принципа непрерывности, заключающегося в том, что не должно быть пропущено ни одного возможного варианта саботажа.

При нарушении этого принципа, например, при gk = 0,где k – необнаруживаемый вариант саботажа, Рос = 0, то есть вся СОС становится неэффективной.Таким образом, необходимым дополнительным условием формирования эффективной СОС является требование полноты системы обнаруженияслучайных попыток саботажа. Для повышения значения Рос необходимосовершенствование технических средств обнаружения, при котором онибудут обнаруживать практически любое нарушение своей работоспособностии формировать соответствующие извещения в СОС.Подставив в формулу (3.12) математические выражения для входящихв него членов, получим расчетное выражение для вероятности эффективногообнаружения Pэо:TноPэо = Pбр Pдо Pос =Tно  TвetнTно–gоtд(1 – e)mg ,jj 1(3.27)91Pэо определяет вероятность, с которой система сигнализации за заданный промежуток времени tн формирует достоверный сигнал о наличиинесанкционированного проникновения нарушителя на охраняемый промышленный объект с учетом состояния средства обнаружения и наличия внешнихмешающих факторов различной природы.На рисунке 3.5 в качестве примера показаны графики зависимости Pэоот времени наработки на отказ Тно для конкретных значений остальных параметров.Pэо0,9910,9720,9530,9340,9150,89Тно, ч0,87400006000080000100000tн: 1 – 1000 ч.; 2 – 2000 ч.; 3 – 3000 ч.; 4 – 4000 ч.; 5 – 5000 ч;m–gоtд(1 – e) = 0,09; g =, 1,0; Т = 24 часjj 1вРисунок 3.5 – График зависимости вероятности эффективногообнаружения от параметров надежностиКоличественное значение Pэо может быть использовано при проектировании системы охранно-пожарной сигнализации в соответствии с методикойраздела 3.1.1 по критерию соответствия риска НП установленного значения.923.2 Оптимизация проектирования охранно-пожарнойсигнализации на основе показателя вероятностиэффективности обнаружения проникновения нарушителяФормирование оптимальной системы охранно-пожарной сигнализацииможет быть реализовано по критерию достижения максимума вероятностиэффективного обнаружения [5]:Pэоi (t)  max,гдеi = 1, …, r,(3.28)r – количество рассматриваемых вариантов выбираемого модуля обна-ружения.Для данного критерия единственным требованием является получениезначения Pэо, соответствующего условию формирования эффективной системы обнаружения.

Затраты на достижение результата проектирования приэтом не учитывается.На практике для проектировщика возникают ограничения, связанныес необходимостью учета затрат на изготовление и техническую эксплуатацию средств обнаружения.Рассмотрим в этом случае процесс проектирования оптимального модуля обнаружения (извещателя) по вероятности Pэо.Пусть для некоторого «исходного» модуля может быть определенозначение Pэо(t) и его стоимость Sо. Пусть существует конечное число Мсвозможных способов увеличения вероятности эффективного обнаруженияим нарушителя.

Каждый из них может увеличить Pэо(t) исходного вариантана Pэо(t)i, j.Pэо (t) i, j = Pэо(t)i, j – Pэо(t) (i-1), (j-1) ,где(3.29)Pэо(t)(i-1),(j-1), – вероятность эффективного обнаружения «исходного» мо-дуля;Pэо(t)i, j – вероятность эффективного обнаружения модуля, использующего i-й способ повышения PЭО(t).93При использовании i-го способа увеличивается стоимость техническогосредства на величину Si, jSi, j = Si, j-1 – Si, j.(3.30)Индекс «j» означает порядковый номер, под которым рассматриваетсяприменение i-го способа при проектировании модуля. Это связано с тем,что величина приращения PЭО(t)i, так же как и Si, в общем случае зависитот исходных значений PЭО(t)(j-1) и S(j-1).

Кроме того, величина каждогопоследующего приращения PЭО(t)i и Si может зависеть также от того, какиеспособы применялись ранее.Задача выбора варианта модуля с максимальной эффективностьюобнаружения может быть сформулирована следующим образом:требуется найти max PЭО(t) [Si, j] при ограничении на общую стоимостьмодуля SустNсSi, j  S о   Si, j  S уст .(3.31)i 1При необходимости число ограничений может быть увеличено, например, введением ограничения на вероятность обнаружения и т. п.Количество Nс используемых способов повышения PЭО(t) при проектировании определяется условием достижения стоимости заданного или близкого к нему установленного значенияSуст (Nс)  Mс.(3.32)В общем виде решение задачи может быть получено при рассмотрениивсех возможных вариантов и выборе одного варианта с максимальной PЭО(t),удовлетворяющей условию (3.32).Вполне очевидно, что при больших Мс и Nс количество вариантов может быть значительным, что существенно затруднит практическое решениезадачи.

Гораздо быстрее это решение может быть получено при использовании метода динамического программирования [86, 87].94Определим суммарную удельную стоимость модуля Sу, характеризующую затраты на приращение вероятности эффективного обнаружения, достигаемую при модернизации. При этом предполагаем, что использование различных схемотехнических способов можно производить в любом порядкеи достигаемое при этом приращение PЭОi (t) не зависит от порядка применения способа.Очевидно, что последовательность используемых способов будетоптимальной, если суммарные удельные затраты на модернизацию модулябудут минимальными.( )где( )( )()Sо, PЭОо(t) – соответственно начальное значение затрат и вероятностьэффективного обнаружения «исходного» технического средства;Si, PЭОi(t) – соответственно затраты на использование в «исходном»техническом средстве i-го способа повышения вероятности эффективногообнаружения и достигаемое при этом приращение этой вероятности.Si, i-1 = Si, 1 + Si, 2 + Si, i-1,где(3.34)Si, i-1 – дополнительные к Si затраты на использование в модуле i-госпособа повышения вероятности эффективного обнаружения, если до этогобыл использован (i – 1) способ, i = 1, 2, ...Из выражения (3.34) видно, что полученное значение параметра S является аддитивным, при этом перестановкой элементов последовательностиможет быть достигнуто его экстремальное (минимальное) значение, то естьдля данной задачи справедлив принцип оптимальности Беллмана [86, 87].Оптимальная последовательность вида (3.33) должна предусматриватьприменение способов повышения вероятности эффективного обнаружения впорядке невозрастания удельного приращения стоимости применения i-госпособа при условии использования предыдущего (i – 1) способа.Вполне очевидно, что в случае взаимной независимости применяемыхспособов соответствующие приращения будут равны нулю, в случае незави-95симости порядка их применения – одинаковы, что является следствиями рассматриваемого принципа оптимальности.При применении данного метода размещают полученные в результатерасчетов члены последовательности (3.33) в порядке уменьшения удельногоприращения стоимости применения i-го способа при условии использованияпредыдущего (i – 1) способа.

Характеристики

Список файлов диссертации