Reklama

Bezpieczeństwo Wewnętrzne

Inteligentne sensory sejsmiczne nie tylko dla Straży Granicznej

AMSTA
Sensor sejsmiczny AMSTA
Autor. Grupa WB

Nowoczesne sensory sejsmiczne pozwalają tworzyć systemy perymetryczne skutecznie wykrywające i identyfikujące ludzi z odległości kilkudziesięciu metrów a pojazdy z dystansu nawet pół kilometra. Polski system AMSTA, produkowany przez Grupę WB, znajduje zastosowanie nie tylko w Straży Granicznej, ale też ochronie infrastruktury krytycznej oraz w wojsku. Nowe technologie pozwalają wykorzystać sensory sejsmiczne również w miejscach, które dotąd nie pozwalały na takie rozwiązania, na przykład na gołej skale.

Reklama

System AMSTA stosowany jest przez polską Straż Graniczną do ochrony granicy wschodniej, ale możliwości jego zastosowania są znacznie szersze. Wynika to ze specyfiki tego rozwiązania, którego kluczowym elementem są sensory sejsmiczne. Eksploatacja systemu AMSTA obala mity dotyczące sensorów sejsmicznych w zakresie m.in. czasu pracy czy liczby generowania fałszywych alarmów, wywoływanych przez zwierzęta, spadające gałęzi czy inne, z puntu widzenia ochrony perymetrycznej, nieużyteczne, nieistotne sygnały. Obecne w tym zakresie przekonania opierają się bowiem na doświadczeniach z rozwiązaniami sprzed lat a czasem dekad.

Reklama

Inteligentny sensor

Sensory sejsmiczne zastosowane w systemie Grupy WB z 90 proc. skutecznością rozróżniają ludzi, zwierzęta, pojazdy i inne źródła sygnałów sejsmicznych. Co równie istotne, tego typu procesy identyfikacji realizuje oprogramowanie znajdujące się w czujniku, oparte na algorytmach samouczących, często nazywanych sztuczną inteligencją. Rozmieszczone w danym terenie czujniki "uczą się" sygnałów tła, eliminując np. powtarzające się sygnały, stanowiące naturalny szum, nieistotny dla danego systemu. Można w ten sposób już w czasie instalacji systemu lub w czasie jego funkcjonowania, "nakazać" czujnikom np. ignorowanie sygnałów z pobliskiej drogi czy linii kolejowej.

Reklama

Inną metodą "nakazania" czujnikom ignorowania określonych sygnałów jest możliwość zmiany progu czułości aż do wyłączenia określonej funkcjonalności włącznie. Tego typu problem pojawił się m.in. w funkcjonowaniu systemu AMSTA na jednym z odcinków granicy wschodniej, gdyż okazało się, że w jej pobliżu, w odległości detekcji czujników, przebiega droga. Oprogramowanie można konfigurować zdalnie, bez konieczności wykopywania z ziemi czujników, tak aby traktowały one sygnatury zakłócające (np. regularne wibracje urządzeń w nieodległej oczyszczalni ścieków) jako dźwięk tła. Dzięki tej funkcjonalności system może funkcjonować w zasadzie w każdym terenie i warunkach sejsmicznych, na przykład w pobliżu kopalń czy innych źródeł zakłóceń, które uniemożliwiłyby użycie sejsmicznych sensorów o mniej zaawansowanej konstrukcji.

YouTube cover video

Zdolność do uczenia i "ignorowania" sygnałów, które nie mają znaczenia, są nieużyteczne dla ochrony danego perymetru jest o tyle ważna, że czujniki charakteryzują się dużym zasięgiem. Kroki człowieka czy zwierzęcia wykrywane są z odległości 75 metrów, samochody osobowe i pojazdy lekkie o podobnej masie z dystansu 300 metrów a ciężkie, takie jak samochody ciężarowe, z dystansu 500 metrów. Ze znacznie większej odległości wykrywane są np. pociągi, co zostało zastosowane w systemie ochrony zwierząt stosowanym przez PKP na linii Warszawa-Gdańsk. Wykrywając nadjeżdżający pociąg i określając jego prędkość podsystem czujników sejsmicznych potrafi z oczekiwaną dokładnością określić i przesłać do Systemu Urządzeń Ochrony Zwierząt czas jego przybycia. W efekcie uruchamiana jest procedura odstraszania na chronionym odcinku chwilę przed pojawieniem się składu. Są to odpowiednie sygnały dźwiękowe, ostrzegające zwierzęta o zbliżającym się zagrożeniu, co skutecznie chroni zarówno pociągu jak i dzikie zwierzęta przed kolizją. Co ciekawe, sensory sejsmiczne zastąpiły w tym zastosowaniu dotychczasowe rozwiązania oparte o ingerencję w infrastrukturę kolejową. Podobne rozwiązania, oparte o podsystemy sensorów sejsmicznych, są możliwe do stosowania również na pozbawionych zapór (szlabanów) przejazdach i przejściach kolejowych, aby zmniejszyć ryzyko kolizji.

Ukryty, bezpieczny, cichy – również dla wojska

Sensory sejsmiczne Grupy WB pojawiają się obecnie nie tylko w Straży Granicznej czy na kolei, ale również w terenie, który dotąd był dla stosowania tego typu urządzeń raczej mało przydatny. Zakopuje się je zwykle w ziemi, aby zapewnić nie tylko odpowiedni odbiór sygnałów, ale też maskowanie. Oczywiście niesie to pewne wyzwania, takie jak np. zasilanie. W tym zakresie system AMSTA oferuje kilka ciekawych funkcjonalności.

Sensory dostępne są w dwóch podstawowych wariantach: sensor ze zintegrowanym zasilaniem, zasilany przewodowo oraz lekka wersja z własnym zasilaniem przeznaczona zarówno do zakopywania jak też rozstawiania na powierzchni. Wynika to z różnych potrzeb użytkownika i możliwości terenowych rozlokowania sensorów. Bazowe urządzenie wyposażone jest w zintegrowany akumulator zapewniający trzyletnią, nieprzerwaną pracę. Taki sam czas pracy zapewnia też wariant, w którym komora zasilania z akumulatorem i sensor są rozdzielone i połączone przewodem. Taka wersja ułatwia np. wymianę zasilania, gdyż sama komora zasilania może zostać umieszczona nad ziemią, co znacznie upraszcza obsługę. Warto też zaznaczyć, że sensory można zasilać lub ładować również przewodowo. Istnieje też możliwość połączenia za pomocą klasycznego złącza USB. Tą drogą może być także przesyłany sygnał, chociaż każdy z sensorów wyposażony jest w łącze radiowe.

AMSTA Sensors
3 warianty sensorów sejsmicznych AMSTA. Pierwsza z lewej wersja z wewnętrznym akumulatorem na 3 lata pracy. Dwa szare "pudełka" to sensor i zasilanie w wersji rozłącznej. Pod nimi lekki wariant z trzymiesięcznym zasilaniem.
Autor. J. Sabak

Najskuteczniej sensory sejsmiczne działają umieszczone w ziemi, ale mogą też służyć do tworzenia doraźnych linii dozoru, również metodą narzutową, na przykład z pojazdu. Najlepiej nadaje się do tego najlżejszy wariant sensora AMSTA. Ma on te same funkcjonalności co "pełnowymiarowe" sensory, a główna różnica to czas działania. W tej wersji wynosi on co najmniej 3 miesiące na wewnętrznym akumulatorze, przy 12 alarmach na dobę.

Jest to o tyle istotne, że sensor działa stale analizując napływające dane, ale przesyła je tylko w przypadku wykrycia określonych sygnałów. Oznacza to, że bardzo trudno jest wykryć takie sensory, również stosując specjalistyczny sprzęt, na przykład wojskowy. Takie sensory, nie zakopywane, mogą być przydatne np. pododdziałom 21 Brygady Strzelców Podhalańskich, w szczególności w warunkach górskich. W zastosowaniu wojskowym sensory sejsmiczne mogą ułatwiać wykrywanie i śledzenie sił przeciwnika w szczególnych miejscach (ważnych strategicznie przejściach/przejazdach) w sposób niezauważony lub też zabezpieczać podejścia do własnych pozycji.

Nowe rozwiązanie, zapewniające skuteczne wykorzystanie sensorów sejsmicznych w terenie skalistym wymaga jeszcze wielu testów. Normalnie sensory sejsmiczne słabo sprawdzają się na skale, gdyż nierówna, twarda powierzchnia nie zapewnia odpowiedniego przekazywania drgań, co uniemożliwia zwykle poprawne działanie. Do sensorów AMSTA opracowano jednak specjalną "podkładkę" dopasowującą się do powierzchni skały, zapewniając takie przewodnictwo, jak gdyby sensor przylegał do niej płasko. Jest to obecnie unikalne rozwiązanie, znacznie zwiększające możliwości stosowania sensorów sejsmicznych.

Amsta small
Lekki sensor sejsmiczny AMSTA z wewnętrznym zasilaniem zapewniającym 3 miesiące pracy. Jak widać może on być też zasilany lub doładowany z przewodu. W tym wypadku również ze zwykłego gniazda USB.
Autor. j. Sabak

Odpowiednie i precyzyjne przenoszenie drgań jest o tyle istotne, że sensory sejsmiczne AMSTA nie tylko odróżniają ludzi od pojazdów czy zwierząt, ale też określają kierunek, z którego nadchodzi sygnał. Pojedynczy sensor określa sektor, w którym pojawia się sygnał, a posiadając kilka sensorów tworzących system perymetryczny można określić bardziej dokładnie nie tylko umiejscowienie i rodzaj alarmującej aktywności, ale też kierunek przemieszczania i przybliżoną odległość. Daje to znacznie większy komfort pracy i pozwala na lepsze wykorzystanie np. sensorów obrazowych w postaci ruchomych kamer, które mogą dzięki temu z wyprzedzeniem zostać skierowane dość dokładnie na nadchodzącego intruza czy zbliżający się pojazd. Połączenie sensorów sejsmicznych z innymi rodzajami sensorów np. radarów krótkiego zasięgu, barier mikrofalowych czy sensorów wykrywania metali pozwala na utworzenie skutecznej detekcji perymetrycznej.

Rozwiązanie skalowalne i elastyczne

W przypadku systemu AMSTA istotna jest jego zdolność do adaptacji, nie tylko w zakresie warunków i środowiska działania, ale również współpracy w ramach rozbudowanych rozwiązań dozorowych. AMSTA może agregować dane z różnych sensorów i zarówno alarmować jak i reagować na wykryte zagrożenia. Wykrycie intruza może nie tylko być sygnalizowane do centrum kontroli czy grup patrolowych w terenie, ale też np. powodować start bezzałogowca, który zapewni identyfikację i obserwację podczas przechwycenia. Dane w czasie rzeczywistym mogą być z systemu przekazywane zarówno na urządzenia stacjonarne jak i przenośne, znajdujące się np. w dyspozycji patrolu interwencyjnego.

Co równie istotne, AMSTA może zostać włączona do już funkcjonujących systemów perymetrycznych, ale też być systemem nadrzędnym, do którego zostaną włączone istniejące już systemy alarmowe, obserwacyjne i perymetryczne. Informacje w czasie rzeczywistym mogą być przekazywane z terenu do stanowisk kontrolnych w zasadzie w dowolnym miejscu na świecie, za pośrednictwem kodowanego przekazu poprzez dedykowane systemy teleinformatyczne.

Podsumowując, system perymetryczny AMSTA lub jego wybrane komponenty mogą być szeroko stosowane np. w ochronie infrastruktury krytycznej, dużych obszarów, ale też linii przesyłowych czy komunikacyjnych. W wariantach bardziej mobilnych AMSTA może służyć do rozpoznania, wykrywania i identyfikacji w wojsku, ale też np. do ochrony i dozoru dzikich zwierząt w rezerwatach i innych obszarach chronionych. System stosowany jest już obecnie w ochronie granic, ale też podnosząc bezpieczeństwo kolei, która analizuje możliwość zastosowania jego np. do ochrony przed kradzieżami linii trakcyjnych. Możliwości są wiec dość szerokie i wykraczają poza typowe warianty podnosząc świadomość sytuacyjną i bezpieczeństwo ich użytkowników.

Artykuł powstał we współpracy z Grupą WB

Komentarze

    Najnowsze