Металлодетекторы

Важную роль в организации охраны зданий, сооружений, осуществлении контроля и регулирования перемещения людей играют металлодетекторы - обнаружители запрещенных к проносу на эти объекты предметов.

Металлодетекторы по принимаемой сегодня классификации  относятся к устройствам досмотра, входящим в состав интегрированных средств охраны или используемых автономно. Конструктивно такие металлодетекторы могут быть встроенными в устройства заграждения систем контроля и управления доступом, автономными стационарными или автономными переносными.

К предметам, запрещенным к проносу посетителями на охраняемые объекты и выявляемым металлодетектором (далее ОП - объекты поиска), в первую очередь относятся:

• огнестрельное оружие;
• ручные гранаты;
• ножи

• надежное обнаружение ОП;
• обеспечение селективности по отношению к металлическим предметам, разрешенным к проносу на охраняемый объект;
• обеспечение помехоустойчивости в условиях работы на охраняемом объекте;
• обеспечение специальной безопасности.

Из рассмотренного выше следует, что назрела необходимость разработки российского стандарта на металлодетекторы - устройства досмотра. Рассмотрим подробнее каждое из требований к таким устройствам.

ОП, рассмотренные выше, имеют различные размеры, массу, форму, электропроводность, магнитную проницаемость. В металлодетекторе сигнал на выходе приемной антенны зависит как от этих характеристик, так и от расположения ОП относительно антенн. Соответственно и обнаруженческие характеристики металлодетектора должны оцениваться с учетом перечисленных выше факторов.

Проведенные исследования позволили разработать ряд тестовых образцов, имеющих обобщенные для ОП конструктивные параметры. Использование таких тестовых образцов или реальных ОП позволяет оценивать вероятность обнаружения их металлодетектором при различной пространственной ориентации ОП в наиболее вероятных местах расположения на человеке.

Под селективными характеристиками применительно к металлодетекторам - устройствам доступа рассматривают вероятности пропуска предметов меньших размеров и массы, чем ОП, разрешенных к проносу на охраняемый объект (далее ПЛП - предметы личного пользования), или вероятности ложной тревоги изделия.

Указанные характеристики в металлодетекторе непосредственно связаны с вероятностью обнаружения ОП. Электромагнитное поле по ширине прохода металлодетектора существенно неоднородно. Даже применение специальной конфигурации катушек и специальной обработки сигналов с приемной антенны значительно не улучшает эту неоднородность. Поэтому при проносе одного и того же предмета под одним и тем же ракурсом в непосредственной близости от катушек и в середине прохода указанные сигналы могут отличаться в 2…4 раза. Таким образом, сигнал от ОП в середине прохода соизмерим с сигналом от ПЛП, проносимых около катушек. Кроме того, большинство рассматриваемых металлодетекторов имеют плоские антенные системы и обладают достаточной чувствительностью в одном или, в лучшем случае, в двух направлениях. Поэтому для обеспечения уверенного обнаружения при любой ориентации таких ОП, как пистолет или нож, имеющих существенно отличающиеся размеры в различных направлениях, требуется низкий порог чувствительности, снижающий селективные характеристики металлодетектора.

Селективность имеет и чисто психологическое значение для работников охраны объектов, оснащенных металлодетекторами. Из практических наблюдений автора следует, что частые ложные срабатывания от ПЛП снижают у работников охраны внимание на любой сигнал тревоги, в том числе, и при срабатывании от ОП. Применение металлодетекторов с низкой селективностью чаще всего является лишь поводом работникам охраны для сплошного досмотра посетителей.

На металлодетектор, установленный в охраняемом помещении, воздействует целый ряд внешних условий (помех), затрудняющих, или делающих невозможным выполнение им своих функций. Помехи разделяют на электромагнитные и вызванные наличием вблизи антенн больших масс металла, замкнутых контуров, перемещающихся или неподвижных. Источниками электромагнитных помех чаще всего являются:

• силовые электросети и их коммутационное оборудование;
• работающие силовые электрические устройства (электрические двигатели, электрические генераторы, трансформаторы);
• люминесцентные лампы;
• мониторы;
• телевизоры и т.д.

Ложные срабатывания также вызывают находящиеся вблизи металлодетектора конструкции и замкнутые контуры, перемещающиеся по своему функциональному назначению (двери, кабины лифтов и т.п.) или осуществляющие движение вследствие нежесткости конструкций, вибраций.

При неправильной организации прохода через металлодетектор ложные срабатывания могут вызывать перемещающиеся металлические предметы (ручная кладь, зонты и т.п.) у посетителей, находящихся вблизи антенн.

Помехоустойчивость металлодетектора определяется его способностью сохранять свои характеристики в условиях воздействия рассмотренных выше помех. Для обеспечения помехоустойчивости металлодетекторов применяют целый ряд как конструктивных, так и организационных мер:

• специальные схемотехнические решения электронных узлов;
• специальную обработку сигналов с приемных антенн;
• различные виды синхронизации с помехами;
• удаление металлодетекторов от подвижных металлических предметов;
• исключение проноса ручной клади через зону, контролируемую металлодетектором, и вблизи от нее.

Металлодетекторы генерируют электромагнитное поле, которое при проходе пересекает человек и вблизи которого длительное время находятся работники охраны. Поэтому, кроме выполнения обычных требований по безопасности устройств, имеющих электропитание, они должны обеспечивать:

• безопасность по отношению к организму человека;
• допустимый уровень влияния на имплантируемые электрокардиостимуляторы;
• допустимый уровень влияния на магнитные носители информации.

Основной характеристикой металлодетектора - устройства досмотра может служить вероятность обнаружения ОП. Требования к величине этой характеристики могут быть различными в зависимости от необходимой степени защиты объекта. Автор предлагает разделить эти требования на четыре группы: пониженную, нормальную, повышенную и высокую защищенность, со следующими численными значениями вероятности обнаружения Робн.:

• пониженная с Робн. >= 0,95;
• нормальная с Робн. >= 0,97;
• повышенная с Робн. >= 0,98;
• высокая с Робн. >= 0,99.

Важнейшим моментом при оценке Робн. является методика измерений. Для ее создания необходимо:

• выбрать номенклатуру ОП или их имитаторов с конкретными конструктивными характеристиками;
• выбрать и обосновать точки измерений в контролируемом проеме металлодетектора;
• выбрать и обосновать количество измерений, исходя из требуемой доверительной вероятности;
• разработать и обосновать алгоритмы обработки измерений.

• пониженная с Рлт. <= 0,1;
• нормальная с Рлт. <= 0,05;
• повышенная с Рлт. <= 0,02;
• высокая с Рлт. <= 0,01.

Предлагаемые для нормирования Робн. тесно связаны со временем нахождения ОП в зоне, контролируемой металлодетектором. Поэтому нормироваться должна и максимальная скорость проноса объектов, при которой обеспечиваются определенные вероятностные характеристики. Обычно скорость движения спокойно идущего человека составляет 0,5... 1,0 м/с. Однако при этом относительные скорости движения отдельных частей его тела (руки, ноги), а соответственно и ОП, могут достигать 1,5...2 м/с. Методики измерения максимальной скорости проноса ОП (или вытекающей из нее пропускной способности) достаточно очевидны.

Требования к помехоустойчивости металлодетекторов по отношению к внешним электромагнитным помехам формулируются в разрабатываемом стандарте. Нормирование требований к помехоустойчивости от перемещающихся металлических масс в общем случае невозможно.

Требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к организму человека определяются: СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона”, МСанПиН 001-96 “Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях”.

В отношении имплантируемых электрокардиостимуляторов, по информации, имеющейся у автора, ни в России, ни в других странах не установлено нормированных требований к допустимым характеристикам окружающих электромагнитных полей. Поэтому требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора могут быть сформулированы по отношению к определенному (фиксированному) электрокардиостимулятору, например, наиболее чувствительному к рассматриваемому воздействию. В частности, ряд имеющихся на российском рынке импортных металлодетекторов испытан на безопасность по отношению к конкретным моделям электрокардостимуляторов.

При разработке стандарта необходимо определить требования по безопасности электромагнитного поля металлодетектора по отношению к магнитным носителям информации (магнитным ленте, дискам и т.п.), что, скорее всего, важно для металлодетекторов досмотра ручной клади.

Методики измерений по большинству направлений безопасности электромагнитного поля, излучаемого металлодетектором, заключаются в проведении замеров обычными измерительными приборами уровней напряженности поля в определенных частотных диапазонах и сравнении их с допустимыми нормами.

Общие требования к безопасности металлодетекторов изложены в ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1006, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.004, ГОСТ 12,2.006.

Наиболее известны два международных стандарта, определяющих требования к металлодетекторам, используемым для обнаружения оружия на человеке.

Рассмотрим соотношение основных по значению требований, предлагаемых в настоящей статье для нормирования, с соответствующими требованиями по стандарту Федерального управления гражданской авиации США. В стандарте Федерального управления гражданской авиации США нормируется нижняя граница Робн. для трех конкретных образцов огнестрельного оружия. Образцы выполнены из разных материалов (сталь, нержавеющая сталь, специальные сплавы), имеют достаточно малые массу и габариты. Испытания проводятся в трех фиксированных точках на теле человека. В стандарте отсутствуют требования к вероятностям обнаружения гранат, ножей. Кроме того, отсутствует градация по значениям Робн., что не позволяет сравнивать металлодетекторы между собой. По мнению автора, в разрабатываемом российском стандарте может быть использован ряд положений, изложенных в, например, выбор аналогичных или тех же ОП, использование аналогичных мест расположения оружия на теле человека и в той же пространственной ориентации. Однако номенклатура применяемых при испытаниях ОП, количество точек, в которых оцениваются вероятности их обнаружения, объем испытаний (доверительные вероятности) в российском стандарте должны быть выше. Это позволит более достоверно оценивать параметры металлодетекторов применительно к рассматриваемым выше задачам.

Получить более полную информацию, сделать заказ и задать интересующий Вас вопрос Вы можете позвонив по телефону (843) 251-31-32