Системний підхід вибору засобів охорони об'єктів

Як показали результати багатьох досліджень, для вироблення системного рішення, що задовольняє необхідним і достатнім умовам забезпечення надійного захисту ОО від підготовленого і технічно оснащеного порушника, потрібне повне врахування не тільки перерахованих вище факторів, але і багатьох інших, а саме: стан інженерних споруджень об'єкту, склад і рівень підготовки сил фізичної охорони об'єкта, оточення об'єкту, характер об'єкту, розташування і кількість сил підтримки, стан мереж електроживлення об'єкту та ін.

Багаторічний досвід зі створення систем захисту об'єктів запевняє у безумовній необхідності розробляти в кожному випадку системну концепцію забезпечення безпеки конкретного об'єкту, що на практиці припускає комплексне взаємопов’язане рішення керівництвом і службою безпеки ряду великих блоків задач, а саме:

1. Визначення стратегії комплексної безпеки.

Тут зважуються проблеми класифікації, систематизації і диференціації загроз; визначаються структура і задачі служб безпеки; розробляються (визначаються) нормативно-правові документи, що регламентують з позицій юриспруденції діяльність служб безпеки (СБ); на основі аналізу ресурсів, техніко-економічних показників і соціальних аспектів безпеки розробляються плани заходів щодо забезпечення безпеки об'єктів.

2. Забезпечення безпеки від фізичного проникнення на територію та у приміщення об'єкту. У цьому блоці задач на основі аналізу доступності об'єкту моделюються стратегія і тактика поводження потенційного порушника (за всіма можливими моделями порушників); диференціюються зони безпеки; на основі визначення ключових життєво важливих центрів об'єктів розробляються принципи і схеми обладнання технічними засобами охоронної сигналізації і телевізійного спостереження, засобами інженерного, технічного і спеціального захисту рубежів охорони (периметру, території, будинків, приміщень, сховищ, сейфів, транспортних комунікацій, засобів зв'язку, комп'ютерних мереж і т.д.). Відповідно, на основі розрахунку тактико-технічних вимог вибирається склад і номенклатура технічних засобів.

3. Захист інформації. Рішення задач даного блоку забезпечується спеціальними методами захисту. На основі розробки принципів перевірки, класифікації джерел інформації і каналів її витоку розробляються концептуальні моделі захисту від витоку інформації, проводяться їхні оцінки щодо ефективності запропонованих цими моделями рішень. Тут вирішується широка гама задач розробки методів захисту за всіма можливими каналами витоку (мовний, візуальний, віброакустичний, електромагнітний, провідний, за рахунок паразитних зв'язків і наведень і ін.).

Розробляється нормативна база щодо захисту від витоку інформації. На основі моделювання можливих способів прийому інформації потенційним порушником за межами приміщень за засобом застосування спрямованих мікрофонів, лазерних засобів і т.п. виробляються методи пасивного й активного захисту.

4. Захист від прогнозованих до застосування засобів несанкціонованого прихованого контролю. Ці задачі орієнтовані на модель порушника - співробітника установи, або на проведення контррозвідувальних заходів, якщо оперативними каналами отримана інформація щодо зацікавленості з боку організованих злочинних формувань до даного об'єкту. Тут вирішується ряд специфічних задач від вибору й установки засобів негласного контролю до вибору організаційно-режимних мір захисту від прихованого контролю з боку потенційного порушника. Велика увага тут приділяється технічним засобам дефектоскопії, автоматизації засобів контролю трактів передачі інформації, аналізу системи демаскуючих ознак і ряду інших.

5. Захист від диверсійно-терористичних засобів (ДТЗ). Задачі даної предметної області також вирішуються спеціальними методами захисту. На основі дослідження, класифікації і моделювання варіантів активних дій терористів, прогнозування можливих способів доставки ДТЗ на територію об'єкту, вивчення каналів управління диверсіями і технічними способами їхнього здійснення (наприклад, із використанням радіо детонаторів) вибирається апаратура виявлення ДТЗ, розробляються організаційно-технічні заходи щодо створення контрольних пунктів, місць перевірки, використанню маркувальної техніки і ряд інших. Розробляються рекомендації з вибору техніки виявлення.

6. Забезпечення безпеки (захист інформації) у локальних обчислювальних мережах (ЛОМ) і ПЕОМ, тобто в автоматизованих системах обробки інформації (АСОІ). Тут на основі аналізу моделей порушників, класифікації видів загроз і видів компрометації інформації розробляється комплексний підхід щодо захисту інформації в автоматизованих інформаційних системах, ЛОМ, серверах і ПЕОМ, відповідна нормативно-правова база захисту; розробляються методи і способи програмно-апаратного захисту від несанкціонованого доступу і копіювання (НСД, НСК). Особливе місце займають розробка і впровадження спеціальних математичних і програмних методів захисту операційних систем, баз даних і серверів, методів ідентифікації користувачів і ЕОМ, паролів, ключів і антивірусних програм. На основі визначення й аналізу задач СБ розробляються організаційні міри захисту.

7. Захист систем зв'язку. З погляду на проведення розвідувальних операцій з боку ОЗФ необхідність ретельної розробки даного блоку задач є надзвичайно актуальною, тому що найбільш доступними для перехоплення порушником інформації, безумовно, є канали зв'язку.

Тут на основі класифікації мереж зв'язку розробляються методи оптимізації зв'язку, криптографічного захисту, захисту телефонних мереж зв'язку. Поряд з вирішенням проблем стандартизації захисту, створюються спеціальні методи і способи, що забезпечують конфіденційний зв'язок.

8. Людський фактор у системі забезпечення безпеки. Тут розглядається блок задач, що вирішується «детективною» групою служби безпеки, а саме:

- розробка і реалізація заходів щодо вивчення осіб з числа персоналу й інших осіб, у діях яких містяться загрози безпеці діяльності об’єкту за допомогою впливу на її співробітників, їхніх близьких і родичів;

- перевірка кандидатів для прийому на роботу;

- розробка і реалізація заходів щодо забезпечення "чистоти рук";

- організація взаємодії і підтримка контактів із силами підтримки і/чи правоохоронними органами з питань забезпечення безпеки і багато чого іншого.

9. Дослідження засобів вітчизняного і закордонного озброєння, що можуть застосовуватися для ураження об’єктів. У даному блоці задач повинні бути розглянуті можливі способи і види озброєння, що застосовуються у світовій практиці з метою нанесення шкоди різноманітним об’єктам. Тут на основі аналізу тактико-технічних характеристик традиційних і нетрадиційних засобів ураження об'єктів повинна бути дана класифікація цих засобів, описані характерні ознаки їхньої вражаючої дії, методи і способи їхнього виявлення, локалізації, знешкодження чи знищення, а також проведена оцінка ефективності систем охорони й оборони об'єктів.

10. Організація системи контролю доступу. Цей блок задач спрямований на ефективну реалізацію процедур перевірки особи, що намагається відкрито потрапити на територію об'єкту, в окремі його приміщення і режимні зони. Тут вирішуються задачі ідентифікації - встановлення тотожності (упізнання особистості) за сукупністю загальних і приватних ознак і аутентифікації - встановлення дійсності особистості.

Крім 10 перерахованих (які прямо пов'язані з оперативною охоронною діяльністю) існують інші блоки задач, що розглядають як загальносистемні проблеми, наприклад, визначення пріоритетів (ієрархій) у взаємодії елементів системи безпеки, так і спеціальні, наприклад забезпечення пожежної безпеки. Сфери охоронної діяльності, пов'язані з реалізацією названих задач, надзвичайно багатогранні. Взаємопов'язане вирішення перерахованих блоків задач системної концепції забезпечення безпеки об'єкту, у кожному з яких існують свої підходи, методи і способи рішення, повинне забезпечити несуперечність і повноту прийнятих мір захисту. Тільки в цьому випадку можна говорити про виконання необхідних і достатніх умов у справі захисту об'єкта від підготовлених і технічно оснащених порушників.

Реалізація кожного з блоків задач здійснюється за допомогою розробки проекту, що носить індивідуальний для установи й об'єкту (території, будинку, поверху, приміщення) характер. У залежності від категорії важливості об'єкта цей проект повинний мати відповідний гриф секретності. Однак і для нережимних об'єктів охорони такий проект повинний носити строго конфіденційний характер, тобто бути доступним суворо обмеженому колу осіб з числа співробітників СБ і керівництва.

Питання    Принципи класифікації чутливих елементів засобів виявлення

Під час свого руху людина-порушник залишає безліч різноманітних слідів свого руху і/або перебування, що можуть бути зафіксовані (а при необхідності обмірювані) різними приладами (ЗО). Насправді, людина має цілком визначені параметри, а саме: геометричні розміри, масу, температуру тіла, запахом, електричні, біомеханічні і біодинамічні характеристики, швидкості руху, частоту кроку і т.д.

При своєму русі вона збуджує звукові й ультразвукові коливання в атмосфері і навколишніх предметах, а також сейсмічні коливання в ґрунті і будівельних конструкціях. У процесі виконання тих чи інших дій людина робить безпосередній силовий вплив на предмети, що її цікавлять, а також динамічний вплив на поля електромагнітної й акустичної енергії, викликаючи порушення їхньої структури в просторі.

Рух людини супроводжується генерацією наднизькочастотних електричних полів, що виникають як наслідок переносу індуктованого в результаті тертя взуття по поверхні підлоги і взаємного тертя елементів тіла й одягу електростатичного заряду.

Крім того відомо, що в процесі фізичної діяльності людина випромінює електромагнітні сигнали в дуже широкому спектрі частот, а органи дихання і кровообігу генерують акустичні коливання. Потові залози людини виділяють у навколишню атмосферу продукти, у складі яких нараховуються десятки хімічних речовин, а деякі є характерними тільки для людини.

У процесі проникнення в приміщення порушник відкриває двері, вікна, кватирки; іноді змушений вирізувати і/чи вибивати стекла, або робити отвори і пролами в стелях, підлозі чи стінах. Усередині приміщення він пересуває предмети, обстановку, намагається розкрити металеві шафи чи сейфи, фотографувати документи чи вироби. Для виконання цих дій він може мати із собою фотоапаратуру, різний інструмент, а також зброю чи вибухові речовини. Зазначені фактори володіють самостійними інформативними характеристиками, що виявляють присутність (чи сліди перебування) людини в приміщенні, що охороняється, одночасно збільшуючи обсяг інформації про неї.

Так, зброя чи інструмент, що її має порушник, володіють певними фізичними параметрами і їх наявність може призвести до зміни напруженості магнітного поля, частоти випромінюючого НВЧ сигналу. Застосування механічного інструменту для відкривання дверей і металевих шаф, утворення проламів і отворів у стінах і підлогах приміщень супроводжується порушенням характерних коливань (вібрацій) у твердих тілах до акустичних хвиль у повітряному середовищі приміщення.

Таким чином, поява порушника в приміщенні, що охороняється, в загальному випадку може бути виявлене завдяки великій кількості фізико-хімічних явищ. Це виявлення здійснюється за допомогою технічних засобів, в основу побудови яких покладені всілякі принципи реєстрації змін стану середовища.

Питання      Типові підходи до класифікації засобів виявлення і технічних засобів охорони

Технічні засоби охорони (ТЗО) –це вид техніки, призначений для охорони об’єктів, виявлення порушників та недопущення несанкціонованого доступу до об’єктів охорони.

Як було зазначено вище, основу комплексу технічних засобів охорони складають: засоби виявлення (ЗВ); технічні засоби спостереження (ТЗС); система збору, обробки, відображення і документування інформації (СЗОВДІ); засоби контролю доступу (ЗКД); допоміжні засоби і пристрої (блоки резервного електроживлення, переговорні пристрої і т.д.). Крім того, в особливо важливих умовах застосовуються спеціальні засоби захисту інформації, пошуку техніки підслуховування, спостереження і т.д., а також спеціальні засоби виявлення і знешкодження диверсійно-терористичних засобів (засоби захисту від ДТЗ). СЛАЙД 1

В інженерній практиці, як правило, виділяються наступні типи ЗО:

1. За способом приведення в дію (постановка на охорону, зняття з охорони з центрального пульту) ЗО підрозділяються на автоматичні й автоматизовані.

2. За призначеннямавтоматичні ЗО підрозділяють:

- для закритих приміщень;

- для відкритих площадок і периметрів об'єктів.

3. За видом зони, контрольованої ЗО, виділяються:

- точкові;

- лінійні;

- поверхневі;

- об'ємні (просторові).

4. За принципом дії розглядаються ЗО наступних типів:

- механічні (електроконтактні, магнітоконтактні, удароконтактні);

- електромагнітні безконтактні;

- магнітометричні,

- ємнісні;

- індуктивні;

- гідроакустичні;

- акустичні;

- сейсмічні;

- оптико-електронні (активні і пасивні);

- радіохвильові;

- радіохвильові (мікрохвильові);

- ольфактронні (будуються на принципі виявлення запаху - одорології);

- комбіновані.

5. За кількістю зон виявлення, створюваних ЗО, їх підрозділяють на однозонні і багатозонні.

6. За дальністю дії ультразвукові, оптоелектронні і радіохвильові ЗО для закритих приміщень поділяються на:

- малої дальності дії - до 12 м;

- середньої дальності дії – 12-30 м;

- великої дальності дії - понад 30 м (крім ультразвукових ЗО).

7. За дальністю дії оптоелектронні і радіохвильові ЗО для відкритих площадок і периметрів об'єктів розрізняють на:

- малої дальності дії - до 50 м;

- середньої дальності дії – 50- 200 м;

- великої дальності дії - понад 200 м.

8. За конструктивним виконанням ультразвукові, оптоелектронні і радіохвильові ЗО прийнято підрозділяти на:

- однопозиційні - один чи більш передавачів (випромінювачів) і приймач(і) сполучені в одному блоці;

- двохпозиційні - передавач (випромінювач) і приймач виконані у вигляді окремих блоків;

- багатопозиційні - більш двох блоків (один передавач, два чи більше приймачів; один приймач, два чи більше передавачів; два чи більше приймачів) .

Рис. __ Схема класифікації технічних засобів охорони

Кожний із названих класів ЗО представлений на ринку безліччю різних датчиків, розрахованих для застосування в конкретних умовах. Слід зазначити, що кожний з відомих підходів до класифікації з точки зору теорії має певні недоліки, наприклад, недостатню повноту, у різних класах тих самих типів ЗО і т.д. Однак, на практиці завжди можна знайти підхід, що задовольняє поставленим задачам чи вибору розробки ЗО для устаткування ними цілком конкретних об'єктів з цілком конкретними умовами експлуатації. Апріорі ясно, що вибір на ринку конкретного ЗО випливає з відповідності його тактико-технічних характеристик (ТТХ) умовам застосування. Це означає, що ЗО з даними ТТХ, може бути застосований лише за певних умов, тобто ЗО повинен бути встановлений в такому середовищі, характеристики якого (рельєф місцевості, електромагнітні поля, вібраційний фон, наявність чи відсутність рослинності, параметри вологості, температури і т.д.) у максимально можливій мері задовольняють можливостям обраного ЗО, обумовленим його ТТХ. Якщо такий вибір відсутній, то розробляється і виробляється новий ЗО, ТТХ якого закладаються такими, що заздалегідь задовольняють умовам експлуатації, тобто безлічі таких факторів, як:

Питання № 1. ІЧ-пасивні датчики охоронної сигналізації

Датчики є одним з головних елементів системи сигналізації і багато в чому визначають її ефективність. Аналіз номенклатури датчиків, пропонованих найбільшими виробниками систем охоронної сигналізації, показує, що в класі датчиків для охорони приміщень найбільш популярними є інфрачервоні (ІЧ) пасивні, комбіновані (в основному ІЧ+мікрохвильові), різні модифікації контактних (в першу чергу магнітоконтактні) і акустичні датчики розбиття скла. Рідше застосовуються мікрохвильові, ультразвукові активні і інерційні ударні датчики.
   На даному занятті розглянемо найбільш популярні датчики охоронної сигналізації ІЧ-пасивні. Ці датчики призначені в першу чергу для захисту об'єму приміщення, що охороняється.

   ІЧ-пасивні датчики, звані також оптико-електронними, відносяться до класу детекторів руху і реагують на теплове випромінювання людини що рухається. Принцип дії цих датчиків заснований на реєстрації зміни в часі різниці між інтенсивністю ІЧ випромінювання від людини і фонового теплового випромінювання. В даний час ІЧ-пасивні датчики є найпопулярнішими, вони складають невід'ємний елемент охоронної системи практично кожного об'єкту.
    Для того, щоб порушник був виявлений ІЧ-пасивним датчиком, необхідне виконання наступних умов:

• порушник повинен перетнути в поперечному напрямі промінь зони чутливості датчика;
• рух порушника повинен відбуватися в певному інтервалі швидкостей;
• чутливість датчика повинна бути достатньої для реєстрації різниці температур поверхні тіла порушника (з урахуванням впливу його одягу) і фону (стіни, підлога).

ИК-ПАССИВНЫЕ датчики складаються з трьох основних елементів:

• оптичної системи, що формує діаграму спрямованості датчика і що визначає форму і вид просторової зони чутливості;
• пироприемника, реєструючого теплове випромінювання людини;
• блоку обробки сигналів пироприемника, що виділяє сигнали, обумовлені рухомою людиною, на тлі перешкод природного і штучного походження.

ОПТИЧНА СИСТЕМА

Сучасні ИК-ДАТЧИКИ характеризуються великою різноманітністю можливих форм діаграм спрямованості. Зона чутливості ИК-ДАТЧИКОВ є набором променів різної конфігурації, що розходяться від датчика по радіальних напрямах в одній або декількох площинах. У зв'язку з тим, що в ИК-ДЕТЕКТОРАХ використовуються здвоєні пироприемники, кожен промінь в горизонтальній площині розщеплюється на два.

Зона чутливості детектора може мати вигляд:

• одного або декількох, зосереджених в малому вугіллі, вузьких променів;
• декількох вузьких променів у вертикальній площині (променевий бар'єр);
• одного широкого у вертикальній площині світивши (суцільна завіса) або у вигляді багатовіялової завіси;
• декількох вузьких променів в горизонтальній або похилій площині (поверхнева одноярусна зона);
• декількох вузьких променів в декількох похилих площинах (об'ємна багатоярусна зона).
• При цьому можлива зміна в широкому діапазоні протяжності зони чутливості (від 1 м до 50 м), кута огляду (від 30° до 180°, для стельових датчиків 360°), кута нахилу кожного променя (від 0° до 90°), кількості променів (від 1 до декількох десятків). Різноманіття і складна конфігурація форм зони чутливості обумовлені в першу чергу наступними чинниками:
• прагненням розробників забезпечити універсальність при устаткуванні різних по конфігурації приміщень - невеликі кімнати, довгі коридори, формування зони чутливості спеціальної форми, наприклад із зоною нечутливості (алеєю) для домашніх тварин поблизу підлоги і т.п.;
• необхідністю забезпечення рівномірної за обсягом, що охороняється, чутливості ГИК детектора.

     На вимозі рівномірної чутливості доцільно зупинитися докладніше. Сигнал на виході пироприемника за інших рівних умов тим більше, чим більше ступінь перекриття порушником зони чутливості детектора і чим менше ширина світивши і відстань до детектора. Для виявлення порушника на великій відстані бажано, щоб у вертикальній площині ширина променя не перевищувала 5°...10°, в цьому випадку людина практично повністю перекриває промінь, що забезпечує максимальну чутливість. На менших відстанях чутливість детектора в цьому промені істотно зростає, що може привести до помилкових спрацьовувань, наприклад, від дрібних тварин. Для зменшення нерівномірної чутливості використовуються оптичні системи, що формують декілька похилих променів, ГИК детектор при цьому встановлюється на висоті вище людського зростання. Загальна довжина зони чутливості тим самим розділяється на декілька зон, причому "ближні" до детектора промені для зниження чутливості робляться зазвичай ширшими. За рахунок цього забезпечується практично постійна чутливість по відстані, що з одного боку сприяє зменшенню помилкових спрацьовувань, а з іншого боку підвищує обнаружительную здатність за рахунок усунення мертвих зон поблизу детектора.

При побудові оптичних систем ИК-ДАТЧИКОВ можуть використовуватися:

• лінзи Френеля- фасеточні (сегментовані) лінзи, що є пластиковою пластиною з відштампованими на ній декількома призматичними лінзами-сегментами;
• дзеркальна оптика- в датчику встановлюється декілька дзеркал спеціальної форми, що фокусують теплове випромінювання на пироприемник;
• комбінована оптика, що використовує і дзеркала, і лінзи Френеля.

У більшості ИК-ПАССИВНЫХ датчиків використовуються лінзи Френеля. До достоїнств лінз Френеля відносяться:

• простота конструкції детектора на їх основі;
• низька ціна;
• можливість використання одного датчика в різних додатках при використанні змінних лінз.

Зазвичай кожен сегмент лінзи Френеля формує свій промінь діаграми спрямованості. Використання сучасних технологій виготовлення лінз дозволяє забезпечити практично постійну чутливість детектора по всіх променях за рахунок підбору і оптимізації параметрів кожної лінзи-сегменту: площі сегменту, кута нахилу і відстані до пироприемника, прозорості, що відображає здібності, ступені дефокусировки. Останнім часом освоєна технологія виготовлення лінз Френеля з складною точною геометрією, що дає 30% збільшення збираної енергії в порівнянні із стандартними лінзами і відповідно збільшення рівня корисного сигналу від людини на великих відстанях. Матеріал, з якого виготовляються сучасні лінзи, забезпечує захист пироприемника від білого світу.

      До незадовільної роботи ИК-ДАТЧИКА можуть привести такі ефекти, як теплові потоки, нагрівання електричних компонентів датчика, що є результатом, попадання комах на чутливі пироприемники, можливі переотражения інфрачервоного випромінювання від внутрішніх частин детектора. Для усунення цих ефектів в ИК-ДАТЧИКАХ останнього покоління застосовується спеціальна герметична камера між лінзою і пироприемником (герметична оптика), наприклад в нових ИК-ДАТЧИКАХ фірм PYRONIX і C&K. За оцінками фахівців, сучасні високотехнологічні лінзи Френеля по своїх оптичних характеристиках практично не поступаються дзеркальній оптиці.
Дзеркальна оптика як єдиний елемент оптичної системи застосовується достатньо рідко. ИК-ДАТЧИКИ з дзеркальною оптикою випускаються, наприклад, фірмами SENTROL і ARITECH. Перевагами дзеркальної оптики є можливість точнішого фокусування і, як наслідок, збільшення чутливості, що дозволяє виявляти порушника на великих відстанях. Використання декількох дзеркал спеціальної форми, зокрема багатосегментних, дозволяє забезпечити практично постійну чутливість по відстані, причому ця чутливість на дальніх відстанях приблизно на 60% вище, ніж для простих лінз Френеля. За допомогою дзеркальної оптики простіше забезпечується захист ближньої зони, розташованої безпосередньо під місцем установки датчика (так звана зона антисаботажу). По аналогії із змінними лінзами Френеля, ИК-ДАТЧИКИ з дзеркальною оптикою комплектуються змінними дзеркальними масками, що відстібаються, застосування яких дозволяє вибирати необхідну форму зони чутливості і дає можливість адаптувати датчик до різних конфігурацій приміщення, що захищається.

         У сучасних високоякісних ИК-ДЕТЕКТОРАХ використовується комбінація лінз Френеля і дзеркальної оптики. При цьому лінзи Френеля використовуються для формування зони чутливості на середніх відстанях, а дзеркальна оптика - для формування зони антисаботажу під датчиком і для забезпечення дуже великої відстані виявлення.

ПИРОПРИЕМНИК

      Оптична система фокусує ГИК випромінювання на пироприемнике, як яке в ИК-ДАТЧИКАХ використовується надчутливий напівпровідниковий піроелектричний перетворювач, здатний зареєструвати різницю декілька десятих градуса між температурою тіла людини і фону. Зміна температури перетвориться в електричний сигнал, який після відповідної обробки викликає сигнал тривоги. У ИК-ДАТЧИКАХ зазвичай використовуються здвоєні (диференціальні, DUAL) пироэлементы. Це пов'язано з тим, що одиночний пироэлемент однаковим чином реагує на будь-яку зміну температури незалежно від того, чим воно викликане - людським тілом або, наприклад, обігрівом приміщення, що приводить до підвищення частоти помилкових спрацьовувань. У диференціальній схемі проводиться віднімання сигналу одного пироэлемента з іншого, що дозволяє істотно подавити перешкоди, пов'язані із зміною температури фону, а також помітно понизити вплив світлових і електромагнітних перешкод. Сигнал від рухомої людини виникає на виході здвоєного пироэлемента тільки при перетині людиною світивши зони чутливості і є майже симетричним двохполярним сигналом, близьким формою до періоду синусоїди. Сам промінь для здвоєного пироэлемента з цієї причини розщеплюється в горизонтальній площині на два. У останніх моделях ИК-ДАТЧИКОВ з метою додаткового зниження частоти помилкових спрацьовувань використовуються счетверенные пироэлементы (QUAD або DOUBLE DUAL) - це два здвоєних пироприемника, розташовані в одному датчику (зазвичай розміщуються один над іншим). Радіуси спостереження цих пироприемников робляться різними, і тому локальне теплове джерело помилкових спрацьовувань не спостерігатиметься в обох пироприемниках одночасно. При цьому геометрія розміщення пироприемников і схема їх включення вибирається так, щоб сигнали від людини були протилежній полярності, а електромагнітні перешкоди викликали сигнали в двох каналах однакової полярності, що приводить до придушення і цього типу перешкод. Для счетверенных пироэлементов кожен промінь розщеплюється на чотири (див. рис.2), у зв'язку з чим максимальна відстань виявлення при використанні однакової оптики зменшується приблизно удвічі, оскільки для надійного виявлення чоловік повинен своїм зростанням перекривати обидва світивши від двох пироприемников. Підвищити відстань виявлення для счетверенных пироэлементов дозволяє використання прецизійної оптики, що формує вужчий промінь. Інший шлях, що дозволяє в деякій мірі виправити це положення, - застосування пироэлементов з складною переплетеною геометрією (див. рис.2), що використовує в своїх датчиках фірма PARADOX.

БЛОК ОБРОБКИ СИГНАЛІВ

   Блок обробки сигналів пироприемника повинен забезпечувати надійне розпізнавання корисного сигналу від рухомої людини на тлі перешкод. Для ИК-ДАТЧИКОВ основними видами і джерелами перешкод, що можуть викликати помилкове спрацьовування, є:

• джерела тепла, установки, що кліматизують і холодильні;
• конвенційний рух повітря;
• сонячна радіація і штучні джерела світла;
• електромагнітні і радіоперешкоди (транспорт з електродвигунами, електрозварювання, лінії електропередачі, могутні радіопередавачі, електростатичні розряди);
• струси і вібрації;
• термічна напруга лінз;
• комахи і дрібні тварини.

    Виділення блоком обробки корисного сигналу на тлі перешкод засноване на аналізі параметрів сигналу на виході пироприемника. Такими параметрами є величина сигналу, його форма і тривалість. Сигнал від людини, що перетинає промінь зони чутливості ИК-ДАТЧИКА, є майже симетричний двохполярний сигнал, тривалість якого залежить від швидкості переміщення порушника, відстані до датчика, ширину світивши, і може складати приблизно 0,02...10 з при реєстрованому діапазоні швидкостей переміщення 0,1...7 м/с. Помеховиє сигнали в більшості своїй є несиметричними або такими, що мають відмінну від корисних сигналів тривалість.
Основним параметром, що аналізується всіма датчиками, є величина сигналу. У простих датчиках цей реєстрований параметр є єдиним, і його аналіз проводиться шляхом порівняння сигналу з деяким порогом, який визначає чутливість датчика і впливає на частоту помилкових тривог. З метою підвищення стійкості до помилкових тривог в простих датчиках використовується метод рахунку імпульсів, коли підраховується, скільки разів сигнал перевищив поріг (тобто, по суті, скільки разів порушник перетнув промінь або скільки променів він перетнув). При цьому тривога видається не при першому перевищенні порогу, а тільки якщо протягом певного часу кількість перевищень стає більше заданої величини (зазвичай 2...4). Недоліком методу рахунку імпульсів є погіршення чутливості, особливе помітне для датчиків із зоною чутливості типу одиночної завіси і їй подібною, коли порушник може перетнути тільки один промінь. З іншого боку, при рахунку імпульсів можливі помилкові спрацьовування від перешкод, що повторюються (наприклад, електромагнітних або вібрацій).
     У складніших датчиках блок обробки аналізує двухполярность і симетрію форми сигналів з виходу диференціального пироприемника. Конкретна реалізація такої обробки і використовувана для її позначення терминология1 у різних фірм-виробників може бути різною. Суть обробки полягає в порівнянні сигналу з двома порогами (позитивним і негативним) і, у ряді випадків, порівнянні величини і тривалості сигналів різної полярності. Можлива також комбінація цього методу з роздільним підрахунком перевищень позитивного і негативного порогів.
Аналіз тривалості сигналів може проводитися як прямим методом вимірювання часу, протягом якого сигнал перевищує деякий поріг, так і в частотній області шляхом фільтрації сигналу з виходу пироприемника, зокрема з використанням "плаваючого" порогу, залежного від діапазону частотного аналізу.
Ще одним видом обробки, призначеним для поліпшення характеристик ИК-ДАТЧИКОВ, є автоматична термокомпенсация. У діапазоні температур навколишнього середовища 25°С...35°С чутливість пироприемника знижується за рахунок зменшення теплового контрасту між тілом людини і фоном, при подальшому підвищенні температури чутливість знову підвищується, але "з протилежним знаком". У так званих "звичайних" схемах термокомпенсации здійснюється вимірювання температури, і при її підвищенні проводиться автоматичне збільшення посилення. При "справжній" або "двосторонній" компенсації враховується підвищення теплового контрасту для температур вище 25°С...35°С. Використання автоматичної термокомпенсации забезпечує майже постійну чутливість ИК-ДАТЧИКА в широкому діапазоні температур.
      Перераховані види обробки можуть проводитися аналоговими, цифровими або комбінованими засобами. У сучасних ИК-ДАТЧИКАХ все ширше починають використовуватися методи цифрової обробки з використанням спеціалізованих мікроконтролерів з АЦП і сигнальними процесорами, що дозволяє проводити детальну обробку тонкої структури сигналу для кращого виділення його на тлі перешкод. Останнім часом з'явилися повідомлення про розробку повністю цифрових ИК-ДАТЧИКОВ, що взагалі не використовують аналогових елементів.
Як відомо, унаслідок випадкового характеру корисних і помеховых сигналів якнайкращими є алгоритми обробки, засновані на теорії статистичних рішень. Судячи по заявах розробників, ці методи починають використовуватися в останніх моделях датчиків фірми C&K. Простіші (але, можливо, не набагато менш ефективні) методи обробки застосовуються в найбільш довершених мікропроцесорних датчиках інших провідних фірм. Взагалі кажучи, об'єктивно судити про якість використовуваної обробки, грунтуючись тільки на даних фірми-виробника, досить важко. Непрямими ознаками хорошого сучасного датчика можуть бути наявність АЦП, мікропроцесора і, що стали останнім часом повідомляти виробники, об'єму використовуваної програми обробки, який має величину декілька тисяч байт. Річ у тому, що іноді рекламна інформація про наявність в датчику цифрової обробки на перевірку виявляється лише можливістю перемикання звичайного рахунку імпульсів.