Статьи

К списку статей

Зарубежные арочные металлодетекторы: Осознанный выбор


Для создания электромагнитного поля внутри металлодетектора применяются два принципа:
принцип замкнутого элементарного контура и принцип согласованной антенной системы. В первом случае катушка металлодетектора вместе с конденсаторами блока электроники образует простейший радиотехнический контур, в котором возбуждаются синусоидальные колебания с установившейся амплитудой. Внесение металлических предметов в такой контур ухудшает его добротность и амплитуда колебаний падает, что регистрируется в блоке электроники. Анализ только амплитуды колебаний не позволяет добиться удовлетворительной селективности. Ограниченный динамический диапазон приводит к низкой помехоустойчивости, а дизайн катушки такого контура (ограничение возможности стабилизировать параметры) не позволяет достичь равномерности распределения поля, что в целом приводит к низким характеристикам системы. Подобный принцип создания поля встречается в металлодетекторах производства фирмы SAFLEC (ЮАР), например, в моделях Slimline, PF450(550), Popular2000.
Второй принцип используют практически все производители металлодетекторов и заключается он в генерации поля катушкой передатчика, расположенной в одной панели металлодетектора и приемом сигнала поля катушкой приемника, расположенной в противоположной панели металлодетектора. При таком типе генерации поля появляется больше возможностей для различного дизайна катушек, а, следовательно, лучшей равномерности распределения поля и как следствие лучшей селективности и уменьшения ложных тревог. Еще одним преимуществом такого типа генерации поля является возможность анализа поля во времени при распространении от одной панели к другой, а также параметров затухания поля, что дает множество дополнительной информации для анализа сигналов от металлических объектов.
Во всех рассматриваемых далее металлодетекторах используется принцип генерации поля посредством согласованной пары Передатчик-Приемник. Как было замечено ранее, дизайн конфигурации передающей и приемной катушек, по сути, определяет однородность поля, и является одним из основных факторов для обеспечения требований по селективности металлодетекторов, вероятностей обнаружения и ложных тревог. Выбор той или иной конфигурации катушек осуществляется в результате тщательных исследований и макетирования. От того, как спроектированы катушки, зависит равномерность распределения поля внутри металлодетектора, равно как и способность не реагировать на источники излучений, расположенные вне его (подавление “паразитных лепестков” антенной системы).
Пример неоднородности поля между панелями металлодетектора.
Рис. 2. Пример неоднородности поля между панелями металлодетектора.
Проиллюстрировать влияние однородности на характеристики металлодетекторов можно следующим образом. При однородном поле в каждой точке металлодетектора напряженность поля одинакова, а значит, при проносе эталонного объекта в каждой точке в пространстве металлодетектора сигнал от объекта будет одинаков. Если поле неоднородно, что означает, наличие точек (областей) пространства с напряженностью, отличающейся от соседних, то и сигнал от эталонного предмета будет разным в каждой области. В реальном применении это означает следующее: настройка металлодетектора на обнаружение объекта поиска, например, на поясе справа и на уровне груди, где напряженность поля может быть максимальной, может привести к пропуску этого же предмета на уровне пояса слева или колена при тех же установках. Попытка же настройки металлодетектора на надежное определение объекта поиска во всех областях приводит к ложным срабатываниям на предметы личного пользования. Для улучшения однородности поля в металлодетекторах применяются некоторые специальные меры:
  • применение сдвоенных катушек в передатчике и приемнике с независимой обработкой каждого из каналов (например, METOR120, METOR160 производства Metorex (Финляндия), SCDM2 производства Е.Т. (Италия), 02PN8 и 02PN10 производства C.E.I..А. (Италия), CHECKGATE 8000 производства Control Screening (США)). Причем катушки в металлодетекторах METOR120, METOR160 создают электромагнитное поле во взаимно перпендикулярных плоскостях, что значительно улучшает обнаружение линейно протяженных объектов, таких как ножи, прутки арматуры и т.д.
  • применение пар приемопередающих катушек, включенных во встречном направлении. Таким образом, появляется возможность определения местонахождения объекта поиска по отношению к панелям, (применяется в металлодетекторах МТ5500 производства фирмы GARRETT (США), CHECKGATE 9000 производства Control Screening (США), Intelliscan 6000, 9000, 12000 производства Ranger Security (США)). Надо отметить, что такой путь компенсации неоднородности не дает в представленных моделях значительного улучшения результатов, так как изначально базируется на недостаточно хорошем дизайне катушек и применяется как недорогой способ “латания дыр”.
  • использование многокатушечных систем с пространственным разделением областей поиска. Независимые регулировки чувствительности в таких системах позволяют компенсировать неоднородности поля в металлодетекторах, возникающие вследствие влияния помех, а пространственная обработка сигналов позволяет увеличить селективность по распределенным предметам личного пользования. Принцип многозонности применен частично в металлодетекторе PMD2 производства C.E.I.A. (Италия) (используется три излучающие катушки и пять приемных с согласованной коммутацией и специальной обработкой), и полностью - в металлодетекторах METOR200 (восемь физических зон детектирования) производства Metorex и Intelliscan 12000 (шесть зон) производства Ranger Security.
Многозоновый МД обеспечивает наилучшую селективность объекта поиска.
Рис. 3. Многозоновый МД обеспечивает наилучшую селективность объекта поиска.
На однородность поля оказывает влияние качество сборки катушек, поскольку отклонение в укладке витков приводит к изменению суммарной напряженности поля катушки и, естественно, всего металлодетектора. Использование роботов при намотке катушек металлодетекторов фирмами C.E.I.A., Metorex, ET позволяет достичь абсолютной повторяемости дизайна катушек в каждом экземпляре панели. Различия в однородности у них определяются лишь исходным дизайном. Анализ намотки катушек металлодетектора Intelliscan 12000 производства Ranger Security приводит к удручающим результатам: намотанные вручную катушки, закрепленные на листе фанеры липкой лентой, не только не обеспечивают повторяемости, но и вынуждает производителя подбирать пары катушек для конкретного экземпляра только для достижения приемлемой однородности поля.
Все рассуждения о дизайне катушек и качестве их сборки справедливы как для панельной их версии, так и для колонной. Катушки в виде колонн выпускаются итальянскими производителями наряду с привычными панелями. Колонны хороши только с эстетической точки зрения, они легки, не закрывают пространство досмотра, экономят место установки. На этом все их достоинства исчерпываются. Об однородности поля приходится забыть, селективность резко падает, увеличивается число срабатываний от разрешенных к проносу предметов. Колонны могут применяться в местах установки с невысокими требованиями к безопасности и небольшим потоком посетителей, для установки по более высоким требованиям безопасности производители рекомендуют те же модели металлодетекторов, но с катушками в виде панелей.
Слева - МД с неравномерной чувствительностью (низкая селективность, большое количество ложных тревог). Справа - МД с равномерной чувствительностью (хорошая селективность)
Рис. 4. Слева - МД с неравномерной чувствительностью (низкая селективность, большое количество ложных тревог). Справа - МД с равномерной чувствительностью (хорошая селективность)
На селективность и вероятности обнаружения и ложных тревог оказывает влияние также вид намагничивающего поля. В металлодетекторах используется два метода формирования намагничивающего поля - метод гармонического поля и метод импульсного поля. (Подробнее см. СТ №4-5, 1998 год). При гармоническом типе поле возбуждается синусоидой одной частоты (гармоникой). При импульсном — возбуждение осуществляется импульсом, близким к прямоугольной форме. У каждого из этих типов есть свои недостатки и преимущества.
Прежде всего, у этих методов разная информативность. У гармонического колебания всего два параметра для последующего анализа: амплитуда и фаза переизлученного поля. При импульсном возбуждении поля для анализа используются переходные характеристики всего спектра Фурье-составляющих прямоугольного импульса. Это ведет к значительному увеличению собираемой информации о характеристиках и размерах исследуемого металлического объекта.
Можно встретить заявления некоторых производителей металлодетекторов о том, что гармонический принцип в десятки тысяч раз более информативен, чем импульсный в силу того, что создаваемое поле непрерывно. Курс физики средней школы показывает, что эти заявления лишены всякого смысла, поскольку в гармоническом сигнале, то есть синусоиде, изменение фазы можно измерить не более двух раз за период сигнала, а пиковые значения амплитуды при проносе металлического объекта принципиально не могут меняться чаще частоты сигнала (скорость перемещения объекта много меньше частоты электромагнитного поля). Так, что если частоты при разных типах генерации поля не отличаются в тысячи раз, а они у всех производителей находятся в пределах 100 Гц-3 кГц, то за счет “непрерывности синусоиды” выигрыша не просматривается. Наоборот, информативность гораздо выше у импульсных систем, поскольку в них можно анализировать бесконечное множество частот.
Импульсные системы гораздо более стойки к вибрациям, так как при совместной обработке составляющих сигнала переизлученного поля удается скомпенсировать изменения, вызванные вибрационным перемещением катушек. Вследствие нестойкости к вибрациям, металлодетекторы, использующие гармонический принцип, обычно на 30-50% тяжелее импульсных металлодетекторов, что с одной стороны придает им жесткость, но с другой стороны еще больше ухудшает стойкость к ударам.
Преимущество гармонических металлодетекторов заключается в хорошей помехозащищенности, так как существует возможность эффективной фильтрации помех с частотами, отличными от частоты возбуждения. Однако, на практике, это преимущество практически не реализовано. Помехозащищенность производимых импульсных и гармонических металлодетекторов примерно одинакова. Практический выигрыш получен в металлодетекторах 02PN8, 02PN10 и PMD2 производства компании C.E.I.A.. Эти модели металлодетекторов при установке в ряд удается размещать на расстоянии 5 см друг от друга, разнося, естественно, частоты генерации поля.
Если в гармонических металлодетекторах использовать возбуждение поля одновременно несколькими, специально подобранными частотами, то, возможно, удастся несколько приблизить их характеристики обнаружения к импульсным системам. Однако на сегодняшний день все производители гармонических металлодетекторов используют моночастотный метод возбуждения. На российском рынке представлено всего несколько моделей металлодетекторов, использующих гармонический метод формирования поля. Это 02PN8, 02PN10 и PMD2 производства компании C.E.I.A. и Intelliscan 12000 производства Ranger Security. Все остальные производители в мире используют импульсный метод формирования поля.
Импульсный метод формирования поля МД представляется наиболее перспективным в развитии. При использовании методов анализа переходных процессов (оценка затухания электромагнитного поля в металлодетекторе по окончании действия импульса возбуждения) имеется теоретическая возможность дать заключение о точной форме и электромагнитных характеристиках исследуемого объекта. Достигается это путем измерения амплитуд переходных характеристик на разных частотах при различных задержках относительно заднего фронта импульса возбуждения. Накапливая результаты измерений за несколько циклов воздействия импульса при проносе объекта поиска через металлодетектор, и применяя необходимую обработку, возможно получить электромагнитный образ объекта. Сравнивая его с образами из существующей библиотеки, можно довольно точно идентифицировать предметы, являющиеся объектами поиска. В небольшом объеме, насколько это позволяют технические возможности и конечная стоимость, данная технология измерений применяется в металлодетекторах METOR, производимых компанией Metorex.
Для удобства сравнения технологий металлодетекторы, упоминавшиеся в статье, а также другие модели, наиболее широко известные на российском рынке безопасности, приведены в табл. 2.
Фирма- производитель Модель Вид поля Варианты исполнения Особенности
C.E.I.A.(Италия) 02PN8(HI-PE) Гармонический Панели, колонны Двухканальная система катушек (одна передающая, две приемные)
02PN10 Гармонический Панели, колонны Двухканальная система катушек (одна передающая, две приемные), модель очень чувствительна к вибрациям
PMD2 Гармонический Панели, колонны Псевдомногозонная система — три катушки передатчика и пять — приемника
Control Screening (США) CHECKGATE 8000 Импульсный Панели Двухканальная система катушек (одна передающая, две приемные)
CHECKGATE 9000 Импульсный Панели Двунаправленная система катушек. Индикация близости проноса от панелей.
EG&G Astrophysics
HS-4W Импульсный Панели Одна передающая катушка, две приемные катушки. Довольно низкая помехоустойчивость.
E.T. (Италия) SCDM2 Импульсный Панели, колонны Двухканальные системы катушек (аналог 02PN8)
Garrett Electronics
(США)
CS5000 Импульсный Панели Низкая однородность поля, металлический объект на расстоянии 30 см от металлодетектора сильно искажает однородность поля уровня в МД
MT5500 Импульсный Панели Двунаправленная система катушек. Индикация близости проноса от панелей.
Metorex (Финляндия)
METOR160 (METOR120)
Импульсный Панели Двухканальная система катушек, создающая взаимно перпендикулярные поля, для решения проблем ориентации.
METOR200 Импульсный Панели Многозонный, восемь независимых физических зон.
Ranger Security (США) Intelliscan12000 Гармонический Многозонный, шесть независимых зон. Двунаправленная система катушек, определяющая близость проноса от панелей.
SAFLEC (ЮАР)
Разные модели Гармонический Панели, колонны Анализ добротности контура
Надо отметить, что в таблице указаны далеко не все модели МД и не все производители металлодетекторов, чьи изделия можно встретить уже установленными на некоторых объектах в России. В статье нашли отражение наиболее известные модели или предлагаемые известными в России фирмами-поставщиками МД.
При выборе металлодетектора немаловажным фактором является его стоимость. Однако относительно низкая цена МД не является очевидным и явным преимуществом. Если экономия даже в два раза по стоимости приводит к невозможности решения вновь появляющихся задач досмотра, и вследствие этого возможным угрозам жизни, дополнительным расходам на ремонт и зарплату сотрудникам безопасности, дублирующим работу такого металлодетектора, значит, предпочтение низкой цене было неверным. Жизнь человека, надежное функционирование государственных и частных структур, защита материальных ценностей являются гораздо более важными, чем кажущаяся сиюминутная экономия.

Синелыциков Георгий Александрович

Домофоны

Внешний вид S-400 Внешний вид S-400
Дуплексное переговорное устройство "клиент-кассир" Stelberry
6 734

Производитель Stelberry
Внешний вид S-420 Внешний вид S-420
Дуплексное переговорное устройство "клиент-кассир" Stelberry с возможностью переключения на режим «Симплекс» и абонентской панелью с функцией "Вызов" с системой записи переговоров
8 217

Производитель Stelberry
Внешний вид PVP-M6 v.7.4 Внешний вид PVP-M6 v.7.4
Цветная вызывная панель 600 ТВЛ для видеодомофона
1 579

Производитель PolyVision
Внешний вид PVD-104CM2-WL Внешний вид PVD-104CM2-WL
Вызывная панель 700 ТВЛ с белой подсветкой
2 400

Производитель PolyVision
Внешний вид S-120 Внешний вид S-120
Абоненская панель Stelberry с кнопкой "Вызова"
2 688

Производитель Stelberry
Внешний вид PVD-104CM2 Внешний вид PVD-104CM2
Цветная вызывная панель высокого разрешения 700 ТВЛ для видеодомофона
2 270

Производитель PolyVision
Внешний вид S-130 Внешний вид S-130
Абонентская панель диспетчерской и селекторной связи для переговорных устройств S-740 и S-760 Stelberry
3 093

Производитель Stelberry
Внешний вид PVD-106CM2 Внешний вид PVD-106CM2
Цветная вызывная панель высокого разрешения 700 ТВЛ для видеодомофона
3 300

Производитель PolyVision
Внешний вид JSB-V05M PAL Внешний вид JSB-V05M PAL
Антивандальная видеопанель с цветной видеокамерой
3 510

Производитель JSB Systems
Внешний вид PVD-4S v.7.4 Внешний вид PVD-4S v.7.4
Миниатюрный видеодомофон
3 498

Производитель PolyVision
Найдено товаров: 440
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ