Металодетектори в освітній установі. Металодетектори. Питання нормування вимог Чи належать металодетектори до спеціальних засобів

Березанський Давид Павлович, кандидат технічних наук

Металодетектори - пристрої огляду.
Запитання нормування вимог.

Стаття передрукована з журналу "Спеціальна Техніка" № 2 1998

Для широкого кола читачів журналу пропонується до обговорення ряд проблем щодо нормування вимог до металодетекторів, як одного з важливих видів оглядової техніки. В умовах, коли в Російській Федерації досі відсутня Державний стандарт, що регламентує нормативні вимоги на металодетектори як пристрої огляду, питання, викладені в статті, є актуальними.

Важливу роль організації охорони будинків, споруд, здійсненні контролю та регулювання переміщення людей грають металлодетекторы - виявники заборонених до проносу ці об'єкти предметів.

Металодетектори по класифікації, що приймається сьогодні, відносяться до пристроїв огляду, що входять до складу інтегрованих засобів охорони або використовуються автономно. Конструктивно такі металодетектори можуть бути вбудованими у пристрої загородження систем контролю та управління доступом, автономними стаціонарними або автономними переносними.

До предметів, заборонених до проносу відвідувачами на об'єкти, що охороняються, і металодетектором, що виявляється (далі ВП - об'єкти пошуку), в першу чергу відносяться:

Вогнепальну зброю;
- ручні гранати;
- ножі,

Функціональне призначення металодетекторів у загальному випадку досить широке: від пошуку кольорових металів масою ~ 1 г до виявлення предметів із феромагнітних металів, що значно перевищують ВП по масі. Завдання, які вирішують металодетектори у системах захисту та охорони, більш вузькі та мають свої особливості, що визначають специфічні вимоги до таких пристроїв. До них відносяться:

Надійне виявлення ВП;
- забезпечення селективності по відношенню до металевих предметів, дозволених до проносу на об'єкт, що охороняється;
- забезпечення перешкодостійкості в умовах роботи на об'єкті, що охороняється;
- Забезпечення спеціальної безпеки.

До нашого часу у Росії немає національного стандарту, що регламентує більшу частину з розглянутих вище вимог. В результаті страждають споживачі металодетекторів. Придбавши виріб, у документації на який даються лише якісні оцінки його основних характеристик (надійно виявляє зброю, не реагує на невеликі металеві предмети, стійкий до впливу перешкод тощо), споживач, виявивши, що металодетектор не влаштовує його за фактичними можливостями неспроможна пред'явити претензії до виробника чи продавця. Часто складається і така ситуація, що у набутого універсального металодетектора передбачено різноманітні програми роботи. Однак в експлуатаційних документах не вказуються характеристики, що забезпечуються виробом при використанні програм, що реалізуються в ньому. І навіть посилання на встановлення рівня безпеки за міжнародним стандартом "NILECJ-SCD 0601-00 Security level 1...5" не дозволяють вітчизняному споживачеві визначитися з вибором режиму.

З розглянутого вище випливає, що назріла необхідність розробки російського стандарту на металодетектори - пристрої огляду. Розглянемо докладніше кожну вимогу до таких пристроїв.

Виявлені характеристики.

ВП, розглянуті вище, мають різні розміри, масу, форму, електропровідність, магнітну проникність. У металодетектор сигнал на виході приймальної антени залежить як від цих характеристик, так і від розташування ВП щодо антен. Відповідно і виявлені характеристики металодетектора повинні оцінюватися з урахуванням перелічених вище факторів.

Проведені дослідження дозволили розробити ряд тестових зразків, що мають узагальнені для ВП конструктивні параметри. Використання таких тестових зразків або реальних ОП дозволяє оцінювати ймовірність виявлення їх металодетектором за різної просторової орієнтації ОП у найбільш ймовірних місцях розташування на людині.

Селективні властивості.

Під селективними характеристиками стосовно металодетекторів - пристроїв доступу розглядають ймовірності пропуску предметів менших розмірів і маси, ніж ВП, дозволених до пронесення на об'єкт, що охороняється (далі ПЛП - предмети особистого користування), або ймовірності помилкової тривоги виробу.

Зазначені характеристики в металодетектор безпосередньо пов'язані з ймовірністю виявлення ОП. Електромагнітне поле по ширині проходу металодетектора суттєво неоднорідне. Навіть застосування спеціальної конфігурації котушок та спеціальної обробки сигналів із приймальної антени значно не покращує цю неоднорідність. Тому при проносі одного й того ж предмета під тим самим ракурсом у безпосередній близькості від котушок і в середині проходу зазначені сигнали можуть відрізнятися в 2...4 рази. Таким чином, сигнал від ОП в середині проходу співмірний з сигналом від ПЛП, що проносяться біля котушок. Крім того, більшість аналізованих металодетекторів мають плоскі антенні системи і мають достатню чутливість в одному або, у кращому випадку, у двох напрямках. Тому для забезпечення впевненого виявлення при будь-якій орієнтації таких ВП, як пістолет або ніж, що мають суттєві розміри в різних напрямках, потрібен низький поріг чутливості, що знижує селективні характеристики металодетектора.

Селективність має чисто психологічне значення для працівників охорони об'єктів, оснащених металодетекторами. З практичних спостережень автора випливає, що часті неправдиві спрацьовування від ПЛП знижують у працівників охорони увагу на будь-який сигнал тривоги, у тому числі, і при спрацьовуванні від ВП. Застосування металодетекторів з низькою селективністю найчастіше є лише приводом для охорони для суцільного огляду відвідувачів.

Перешкодостійкість.

На металодетектор, встановлений в приміщенні, що охороняється, впливає цілий ряд зовнішніх умов (перешкод), що ускладнюють, або унеможливлюють виконання ним своїх функцій. Перешкоди поділяють на електромагнітні та викликані наявністю поблизу антен великих мас металу, замкнутих контурів, що переміщуються або нерухомі. Джерелами електромагнітних перешкод найчастіше є:

Силові електромережі та їхнє комутаційне обладнання;
- працюючі силові електричні пристрої (електричні двигуни, електричні генератори, трансформатори);
- люмінісцентні лампи;
- монітори;
- ТБ і т.д.

Наявність електромагнітних перешкод може призвести до помилкових спрацьовувань, які в деяких випадках стають безперервними і практично не дозволяють використовувати металодетектор. З іншого боку, електромагнітні перешкоди негативно впливають селективність.

Помилкові спрацьовування також викликають розташовані поблизу металодетектора конструкції та замкнуті контури, що переміщуються за своїм функціональним призначенням (двері, кабіни ліфтів тощо) або здійснюють рух унаслідок нежорсткості конструкцій, вібрацій.

При неправильній організації проходу через металодетектор помилкові спрацьовування можуть викликати металеві предмети, що переміщаються (ручна поклажа, парасольки тощо) у відвідувачів, що знаходяться поблизу антен.

Перешкодостійкість металодетектора визначається його здатністю зберігати свої характеристики за умов впливу розглянутих вище перешкод. Для забезпечення завадостійкості металодетекторів застосовують цілий ряд як конструктивних, так і організаційних заходів:

Спеціальні схемотехнічні рішення електронних вузлів;
- спеціальну обробку сигналів із приймальних антен;
- Різні види синхронізації з перешкодами;
- Видалення металодетекторів від рухомих металевих предметів;
- виключення проносу ручної поклажі через зону, контрольовану металодетектором, та поблизу неї.

Для контролю ручної поклажі можуть використовуватися рентгенівські установки або металодетектори для ручної поклажі, що розташовані поблизу металодетектора, призначеного для огляду людей. Перелічені пристрої є джерелами додаткових електромагнітних перешкод, і зменшення їх впливу мають передбачатися заходи, розглянуті вище.

Спеціальна безпека.

Металодетектори генерують електромагнітне поле, яке при проході перетинає людина і поблизу якого тривалий час перебувають працівники охорони. Тому, крім виконання звичайних вимог щодо безпеки пристроїв, що мають електроживлення, вони повинні забезпечувати:

Безпека щодо організму людини;
- допустимий рівень впливу на електрокардіостимулятори, що імплантуються;
- допустимий рівень впливу магнітні носії інформації.

Таким чином, до металодетекторів-пристроїв огляду пред'являються особливі вимоги. Аналіз вимог до таких пристроїв, проведений цією статтею, дозволяє сформулювати основні підходи до розробки стандарту.

Пропозиції щодо нормування вимог

Основною характеристикою металодетектора - пристрої огляду може бути можливість виявлення ОП. Вимоги до величини цієї характеристики можуть бути різними залежно від необхідного захисту об'єкта. Автор пропонує розділити ці вимоги на чотири групи: знижену, нормальну, підвищену та високу захищеність, з наступними чисельними значеннями ймовірності виявлення Робн.

Знижена з Робн. >= 0,95;
- Нормальна з Робн. >= 0,97;
- Підвищена з Робн. >= 0,98;
- Висока з Робн. >= 0,99.

Запропоновані величини обрані, виходячи з необхідності забезпечення достатнього рівня селективності та завадостійкості, а також з урахуванням технічної реалізації цих значень у існуючих металодетекторах. Крім того, такий поділ дозволить сертифікувати всю різноманітність російських та імпортних виробів та мати певний запас для перспективних металодетекторів.

Найважливішим моментом в оцінці Робн. є методика вимірів. Для її створення необхідно:

Вибрати номенклатуру ВП або їх імітаторів із конкретними конструктивними характеристиками;
- вибрати та обґрунтувати точки вимірювань у контрольованому отворі металодетектора;
- вибрати та обґрунтувати кількість вимірювань, виходячи з необхідної довірчої ймовірності;
- розробити та обґрунтувати алгоритми обробки вимірювань.

Другий важливою характеристикою безпосередньо пристроїв огляду є селективність. Вона також в залежності від значення ймовірності виявлення ПЛП (імовірності помилкової тривоги РЛТ) може оцінюватися по чотирьох групах:

Знижена з РЛТ.<= 0,1;
- Нормальна з РЛТ.<= 0,05;
- Підвищена з РЛТ.<= 0,02;
- Висока з РЛТ.<= 0,01.

Підхід до методик вимірювань РЛТ. може бути аналогічним розглянутому вище.

Пропоновані для нормування Робн. тісно пов'язані з часом знаходження ОП у зоні, контрольованій металодетектором. Тому нормуватися повинна і максимальна швидкість проносу об'єктів, за якої забезпечуються певні ймовірні характеристики. Зазвичай швидкість руху людини, що спокійно йде, становить 0,5... 1,0 м/с. Однак при цьому відносні швидкості руху окремих частин тіла (руки, ноги), а відповідно і ГП, можуть досягати 1,5...2 м/с. Методики виміру максимальної швидкості проносу ВП (чи з неї пропускної спроможності) досить очевидні.

Вимоги до завадостійкості металодетекторів по відношенню до зовнішніх електромагнітних перешкод формулюються в стандарті, що розробляється. Нормування вимог до завадостійкості від металевих мас, що переміщаються, у загальному випадку неможливе.

Вимоги щодо безпеки електромагнітного поля металодетектора по відношенню до організму людини визначаються: СанПіН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону”, МСанПіН 001-96 “Санітарні норми допустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів .

Щодо імплантованих електрокардіостимуляторів, за інформацією, що є у автора, ні в Росії, ні в інших країнах не встановлено нормованих вимог до допустимих характеристик навколишніх електромагнітних полів. Тому вимоги щодо безпеки електромагнітного поля металодетектора

можуть бути сформульовані по відношенню до певного (фіксованого) електрокардіостимулятора, наприклад, найбільш чутливому до аналізованого впливу. Зокрема, ряд імпортних металодетекторів, що є на російському ринку, випробуваний на безпеку по відношенню до конкретних моделей електрокардостимуляторів.

При розробці стандарту необхідно визначити вимоги щодо безпеки електромагнітного поля металодетектора по відношенню до магнітних носіїв інформації (магнітних стрічк, дисків тощо), що, швидше за все, важливо для металодетекторів огляду ручної поклажі.

Методики вимірювань з більшості напрямів безпеки електромагнітного поля, що випромінюється металодетектором, полягають у проведенні вимірів звичайними вимірювальними приладами рівнів напруженості поля у певних частотних діапазонах та порівнянні їх з допустимими нормами.

Загальні вимоги до безпеки металодетекторів викладено у ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1006, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.004, ГОСТ 12,2.006.

Міжнародні стандарти

Найбільш відомі два міжнародні стандарти, що визначають вимоги до металодетекторів, що використовуються для виявлення зброї на людині.

Розглянемо співвідношення основних за значенням вимог, запропонованих у цій статті нормування, з відповідними вимогами за стандартом Федерального управління цивільної авіації США . У стандарті Федерального управління цивільної авіації США унормується нижня межа Робн. для трьох конкретних зразків вогнепальної зброї. Зразки виконані з різних матеріалів (сталь, нержавіюча сталь, спеціальні сплави), мають досить малі маси та габарити. Випробування проводять у трьох фіксованих точках на тілі людини. У стандарті відсутні вимоги щодо ймовірностей виявлення гранат, ножів. Крім того, відсутня градація за значеннями Робн, що не дозволяє порівнювати металодетектори між собою. На думку автора, в розроблюваному російському стандарті може бути використаний ряд положень, викладених у , наприклад, вибір аналогічних або тих же ВП, використання аналогічних місць розташування зброї на тілі людини і тієї ж просторової орієнтації. Однак номенклатура застосовуваних при випробуваннях ОП, кількість точок, в яких оцінюються ймовірності їх виявлення, обсяг випробувань (довірчі ймовірності) у російському стандарті повинні бути вищими. Це дозволить більш достовірно оцінювати параметри металодетекторів стосовно розглянутих вище завдань.

Вимоги стандарту рамках цієї статті автору проаналізувати зірвалася, т.к. тексту стандарту на момент написання статті у нього не було. Тому питання порівняння з прийнятою класифікацією та допустимими значеннями характеристик металодетекторів за цим міжнародним стандартом вимагають додаткового розгляду.

1 - Проект ГОСТ Р ХХХХХ-98, “Система стандартів технічних засобів захисту та охорони, Засоби та системи контролю та управління доступом. Пристрої загрожують, Загальні технічні вимоги та методи випробувань”.

2 - NILECJ-SCD 0601-00 Security level 1...5 - міжнародний стандарт, рівні безпеки 1...5.

3 - Тестові зразки за стандартами Федерального управління цивільної авіації США 3-GUN-ТЕSТ, З-GUN-ТЕSТ ENНАNСЕD.

Тема спеціальних засобів для охоронних фірм та охоронних підрозділів компаній та підприємств зовсім не нова, проте вона не втратила своєї актуальності. Список цих спецзасобів, зрозуміло, не обмежується лише гумовими кийками. Компанія, що поважає себе, повинна бути і оснащена солідно, у тому числі і різними спеціальними технічними засобами.

Одне з головних та основних спецзасобів – металодетектор. Цей інструмент повинен бути на озброєнні персоналу служб безпеки обов'язково. У разі необхідності безперервного контролю значного потоку співробітників і відвідувачів, що проходять, можна купити металодетектор рамкового типу, аналогічного тим, що перевіряють пасажирів на присутність заборонених предметів у терміналах аеропорту. Для забезпечення безпеки металодетектори стануть вам ефективним союзником.

Ще один обов'язковий технічний спеціальний засіб, який має бути у відділі безпеки кожної корпорації або компанії - антижучок. Слово це напівжаргонне, правильніше було б називати цей прилад - виявник жучків. Виявник жучків дає можливість покращити інформаційну безпеку у вашій організації, та виключити витік комерційної секретної інформації.

А от якщо зловмисники використовують провідні лінії – як діяти? Або залучаються інші пристрої підслуховування, скажімо, маленькі цифрові диктофони. Включаються такі пристрої за аудіо сигналом - інакше кажучи, цей жучок стоїть в режимі очікування, поки в приміщенні тихо і ніхто не каже. У цьому випадку на допомогу службі безпеки приходять прилади, іменовані індикатори поля. Індикатор поля, взагалі кажучи, абсолютно мирний пристрій, який застосовують електромонтери, для пошуку електричних дротів у стінах. Однак він, як легко побачити, може послужити і для забезпечення безпеки. При функціонуванні будь-якого електронного та електричного пристрою обов'язково виникають збурення магнітного поля, які покликані виявити індикатор поля. А до таких відносяться і перераховані вище прилади, які злочинці можуть застосувати для отримання важливої комерційної інформації. Індикатор поля повинен допомогти вам розрахувати розташування підслуховуючих пристроїв, навіть якщо вони для передачі перехопленого аудіопотоку не застосовують радіоефір.

У цій статті перераховані лише деякі пристрої, абсолютно обов'язкові для будь-якої організації, яка стурбована своєю безпекою - металодетектори, індикатори поля та антижучок.

Ручний металодетектор (оглядовий металошукач) - пристрій, що використовується під час огляду, за допомогою якого можна визначити наявність прихованих металевих предметів у оглядуваного.

Його використовують для пошуку металевих предметів, що приховано проносяться під одягом або в багажі. Ручні детектори, як правило, використовуються у двох випадках: для локалізації предмета, виявленого за допомогою стаціонарного приладу, та у ситуаціях, коли огляд провести необхідно, а використання стаціонарної системи з ряду причин неможливо.

Насамперед слід звернути увагу на такі характеристики:

1. чутливість;
2. селективність;
3. індикація;
4. визначення властивостей об'єкта;
5. харчування;
6. конструктивне виконання

Принцип дії металодетектора, заснований на перетині двох електромагнітних полів: того, що створює прилад, та того, що випромінює металевий предмет під впливом чужого електромагнітного поля.

Така взаємодія посилає інформацію на схеми, яка вже перетворюється на звуковий або світловий сигнал, що видається ручним металодетектором. Щоб ця взаємодія відбулася, необхідно провести приладом у безпосередній близькості від предмета, що шукається.

Влаштування ручних металодетектерів

Ручні металодетекторивиготовляють із пластику. У більш прогресивних моделей, ударостійкий матеріал і водонепроникний. Такі покращення дозволяють користуватися приладом на відкритому повітрі під час дощу та у важких умовах.

Вага варіюється в межах 200-500 грн. Ручка деяких моделей обрезиненная для кращого утримання. На багатьох пристроях передбачені кріплення носіння приладу на ремені в захисному чохлі.

На ручці закріплений страховий ремінець, для зручного та безпечного носіння в руці. Кнопка увімкнення, лампочки індикації мети, динаміки та відсік під батарейки залежно від моделі приладу можуть розташовуватися по-різному.

Ознайомитись з повним асортиментом металодетекторів: арочних, ручних та спеціалізованих - ви зможете, перейшовши за посиланням. Так само, можете замовити металодетектор, що Вас цікавить, за привабливою ціною, а наші фахівці проконсультують з цікавого питання.

Функції

Раніше металодетектори були обмежені дальністю і могли засікти предмет тільки зблизька. У сучасного приладу, чутливість на великий предмет розміром із пістолет, 20-25 см. Ніж такий детектор знайде на відстані 12-15 см, зв'язку ключів із 8-10 см.

Досвідчений користувач за звуком визначає величину знайденого предмета. Різні тональності, залежно від дальності центру електромагнітного поля, дозволяють зробити такі підрахунки. У навушниках, якими комплектується багато ручних металодетекторів, це зробити набагато простіше.

Для роботи в умовах з недостатнім освітленням у багатьох приладах є функція підсвічування.

У деяких випадках виникає необхідність усунути з пошуку дрібні цілі і акцентувати увагу на великих. Для цього можна скористатися функцією зменшення чутливості. З її допомогою відсікаються дрібні предмети на кшталт монет, гудзиків, кілець, і сигнал іде лише досить великі предмети. Така вибірковість стане в нагоді в ході антитерористичних заходів.

Переваги

До переваг детектора огляду в першу чергу варто віднести компактність. Не скрізь можна встановити арочні металодетектори, а ось поставити людину з приладом в руці, можна практично в будь-якому місці.

Простота використання, за принципом: "включи і працюй", робить їх використання повсюдним, і не вимагає від людини спеціальних знань.

Застосування

Зазвичай застосовуються разом із турнікетами при особистому огляді на пропускних пунктах у громадських місцях, на підприємствах, митних постах.

Використовуються житлово-комунальними господарствами та обслуговуючим персоналом для проведення ремонтних робіт пов'язаних з пошуком металевих предметів у стінах та підлогових покриттях. Застосовуються спецслужбами для перевірки кореспонденції та багажу.

Якісний ручний металодетектор в руках у служби охорони - запорука безпеки об'єкта, що охороняється. Крім цього, під час роботи з хорошим приладом, прискорюється процес огляду, що збільшує пропускну здатність.

Цей факт є важливим при організації громадських заходів з великим скупченням людей (футбольні матчі, концерти, вибори).

Окремо варто згадати про ручному металодетекторііз функцією пошуку радіоактивних речовин. Такий прилад буде незамінним на підприємствах ядерно-промислового комплексу та на військових об'єктах. Співробітник охорони, оснащений таким приладом, не допустить винесення небезпечних речовин за межі підприємства.

Експлуатація

Оглядові детекториабсолютно безпечні, і всупереч поширеній думці не випромінюють якихось шкідливих променів. Такі прилади працюють у низькочастотному діапазоні та не шкодять людям, у тому числі вагітним жінкам та особам, у яких встановлено кардіостимулятор.

Але в той же час, головне не перестаратися і не прикріплювати до чутливого елемента будь-які металеві предмети, які можуть спричинити тривогу. Це викличе його розбалансування та зменшить ефективність виявлення.

Виробники та Моделі ручних металодетектерів

Garrett

Компанія Garrett була заснована в США в 1964 році, сімейною парою на прізвище Гаррет. Пріоритетом фірми було створення металошукача доступного за ціною та простого у використанні.

У 1980 році фірма випускала вже весь спектр пошукової та оглядової техніки, а також світлових та звукових сповіщувачів. Крім ґрунтових металошукачів, на конвеєр було поставлено виробництво арочних та ручних металодетекторів.

І до цього дня фірма Garrett є одним із світових лідерів у цій галузі. А те, що ручними металодетекторами екіпіруються спецслужби багатьох країн світу, говорить про якість продукції, що випускається. і

Сфінкс

ЗАТ Сфінкс утворилося 1992 року у Москві. Спеціалізується на виробництві ручних оглядових металодетекторів. За час існування ЗАТ Сфінкс компанія співпрацювала як з державними охоронними службами, так і з ЧОП.

За статистикою кожен другий співробітник силових структур РФ, оснащений детектором фірми «Сфінкс» Виробники позиціонують металошукач «Сфінкс» як найкращий на сьогоднішній день на ринку, за співвідношенням ціни та якості. І, якщо порівнювати із закордонними конкурентами, «Сфінкс» значно поступається їм ціною.

Ще однією особливістю якої виробники наділяють продукт – використання детектора з метою самооборони. Конструкція та матеріал детектора настільки міцні, що витримують сильні удари. Металодетектори цієї компанії мають світловий, звуковий сигнал і вібросигнал.

E-sun

Продукцію E-sun випускає міжнародна корпорація Eastern Company, головний офіс якої базується у США, а заводи з виробництва у Китаї. Явною перевагою ручних металодетекторів, що випускаються під цією маркою, варто відзначити прийнятну ціну та якість підтверджену на практиці.

У лінійці моделей є детектори зі збільшеним часом автономної роботи без підзарядки. Легка вага та стиль виконання приладу є ще однією перевагою.

Основна перевага ручних металошукачів E-Sun полягає насамперед у невисокій ціні. Завдяки зручному чохлу та невеликій вазі пристроїв, співробітники служб безпеки можуть постійно носити металодетектори E-Sun із собою та використовувати їх у будь-який момент.

Блокпост

Ручний металодетектор Блокпост та .

CEIA

Італійський виробник, один із визнаних лідерів на ринку. Товар має європейську якість. і

Виявлені характеристики.

ВП, розглянуті вище, мають різні розміри, масу, форму, електропровідність, магнітну проникність. Їх виявлення залежить як від цих характеристик, так і від розташування ВП щодо антен МД. Відповідно і виявлені характеристики металодетектора повинні оцінюватися з урахуванням перелічених вище факторів.

Основним виявленням параметром (характеристикою) металодетектора, як пристроєм огляду, служить ймовірність виявлення ОП. Вимоги до величини цієї характеристики можуть бути різними залежно від необхідного захисту об'єкта. Часто в технічній літературі ці вимоги поділяють на чотири групи: знижену, нормальну, підвищену та високу захищеність, з такими чисельними значеннями ймовірності виявлення Робн.

Знижена з Робн. >= 0,95;
- Нормальна з Робн. >= 0,97;
- підвищена з Робн. >= 0,98;
- висока із Робн. >= 0,99.

Імовірність правильного виявлення - це відношення числа правильних виявлень до загального числа процедур виявлення одного і того ж предмета або еталона, вироблених в однакових умовах за дотримання вимог, обумовлених для чутливості даного металошукача. Наприклад, якщо при послідовному проведенні ста процедур виявлення (Nобщ =100) предмет або еталон був виявлений 99 разів (N пр = 99), то вірогідність правильного виявлення Pобн = 0,99.

Селективні властивості.

Металодетектор повинен вирішувати завдання селективного (виборчого) виявлення певних металевих або металовмісних об'єктів пошуку на фоні металевих предметів особистого користування (ПЛП), які зазвичай є у відвідувачів. Селективне виявлення - здатність встановлювати факт наявності ВП на тлі одночасної присутності ПЛП та не давати помилкових тривог від ПЛП за відсутності об'єктів пошуку. Селективне виявлення може здійснюватися лише за наявності у ВП характерних ознак. Під цими ознаками розуміються які-небудь постійні їх властивості, що виявляються в тому чи іншому фізичному методі, що реалізується в металодетекторі, за яким є найбільші відмінності між ВП і основною частиною безлічі ПЛП.

Селективність оцінюється ймовірністю помилкової тривоги(Рлт.) і також ділиться деякими авторами на чотири групи:

Знижена з РЛТ.<= 0,1;
- нормальна з РЛТ.<= 0,05;
- Підвищена з РЛТ.<= 0,02;
- висока з РЛТ.<= 0,01.

Підхід до методик вимірювань РЛТ. може бути аналогічним розглянутому вище.

Селективність має чисто психологічне значення для працівників охорони об'єктів, оснащених металодетекторами. З практичних спостережень випливає, що часті помилкові спрацьовування від ПЛП знижують у працівників охорони увагу на будь-який сигнал тривоги, у тому числі, і при спрацьовуванні від ВП. Застосування металодетекторів з низькою селективністю найчастіше є лише приводом для охорони для суцільного огляду відвідувачів.

Перешкодостійкість.

Силові електромережі та їхнє комутаційне обладнання;
- працюючі силові електричні пристрої (електричні двигуни, електричні генератори, трансформатори);
- люмінісцентні лампи;
- монітори;
- ТБ і т.д.

Отже, завадостійкість металодетектора - це його здатність зберігати свої характеристики за умов впливу розглянутих вище перешкод.

Для забезпечення завадостійкості металодетекторів застосовують цілий ряд як конструктивних, так і організаційних заходів:

Спеціальні схемотехнічні рішення електронних вузлів;
- спеціальну обробку сигналів із приймальних антен;
- Різні види синхронізації з перешкодами;
- Видалення металодетекторів від рухомих металевих предметів;
- виключення проносу ручної поклажі через зону, контрольовану металодетектором, та поблизу неї.

Спеціальна безпека.

Безпека щодо організму людини;
- допустимий рівень впливу на електрокардіостимулятори, що імплантуються;
- допустимий рівень впливу магнітні носії інформації.

До інших, що використовуються на практиці, характеристикам належать:

Чутливість;

Роздільна здатність;

Напруга живлення, споживана потужність.

Чутливість.

Чутливість визначається найменшою величиною предмета, який може бути виявлений із заданою ймовірністю.

Для мобільних (ручних) металошукачів вона характеризується максимальною відстанню між пошуковим елементом та еталонним тест-об'єктом для даного типу металошукача (предметом із чорного або кольорового металу). При цьому залежно від типу датчика може бути визначений певний інтервал для швидкості переміщення (сканування) пошукового елемента щодо об'єкта огляду.

Для стаціонарних металошукачів вказується певна область простору поблизу передавальних котушок і датчиків, у якій максимальна чутливість.

Роздільна здатність.

Характеризується мінімальною відстанню між двома еталонними для даного типу металошукача предметами, які виявляються окремо на зазначеній максимальній відстані від них до пошукового елемента. При цьому для деяких типів датчиків вказується інтервал допустимої швидкості переміщення пошукового елемента.

Для дослідження (вимірювання) характеристик металодетекторів розроблено низку тестових зразків (об'єкт-тести), що мають узагальнені для ВП конструктивні параметри. Використання таких тестових зразків або реальних ОП дозволяє оцінювати ймовірність виявлення їх металодетектором за різної просторової орієнтації ОП у найбільш ймовірних місцях розташування на людині.

Зразки об'єкт-тестів виконані з різних матеріалів (сталь, нержавіюча сталь, спеціальні сплави), мають досить малі маси та габарити. Випробування проводять у трьох фіксованих точках на тілі людини. У стандарті відсутні вимоги щодо ймовірностей виявлення гранат, ножів.

Державний стандарт РФ вимагає:

……має забезпечувати видачу звукового та світлового сигналів тривоги при проносі через зону контролю предметів із чорних та кольорових металів масою 150 г і більше та/або з габаритами 20 × 20 × 20 мм і більше при швидкості проносу через зону контролю від 0,3 до 2,5 м/с.

- 189.00 Кб

Вступ

Актуальність цієї теми полягає в тому, що в наш час досить висока загроза вчинення терористичних актів, а також вчинення злочинів з використанням вогнепальної та холодної зброї. Щоб мінімізувати цю загрозу, створили такі пристрої як металодетектори, які дозволяють відстежувати всі металеві предмети, що знаходяться як у багажі, так і на тілі людини або тварини. Дані пристрої можуть не тільки для запобігання злочину, вони також можуть використовуватися у військовій сфері, в харчовій промисловості, незамінні металошукачі в будівництві та в процесі ремонтних робіт, при обробці лісу, при видобуванні корисних копалин, а також в археології і навіть при переробці сміття. Одним словом, можна сказати, що металошукачі відіграють досить важливу роль у нашому житті.

Метою даної курсової є вивчення металошукачів, їх типів і характеристик. Для досягнення цієї мети мною були поставлені такі завдання:

Вивчити історію створення металошукачів;

Сформулювати основні вимоги до металодетекторів;

Вивчити типи пристроїв;

Провести аналіз параметрів ручних металодетекторів.

Об'єктом дослідження є існуючі на сьогоднішній день металодетектори та їх види.

Структура курсової роботи має вигляд:

Перший розділ містить у собі історію створення металодетекторів, а також основні вимоги, що пред'являються до даних пристроїв.

Другий розділ включає типи металодетекторів, а також аналіз характеристик ручних металошукачів.

1 Історія створення металошукачів та їх основні вимоги

1.1 Історія створення металошукачів

Вперше металодетектори згадуються ще у давніх китайських трактатах ІІ. до н.е. Вони вхід до імператорських покоїв описується як арки, яка виготовлена з природного магнетита. Арка виконана у формі підкови. Така арка-магніт притягувала до себе всі металеві предмети, зброю у тому числі. Тому таємно пронести, наприклад, ніж до імператорських покоїв було неможливо.

На початку ХХ століття розробка металошукачів велася головним чином для виявлення корисних копалин, у тому числі електропровідних руд в Америці та Англії. Апарати того часу були дуже важкі, мали великі розміри та монтувалися на автомобіль. Складалися вони з потужного генератора та великої випромінюючої котушки, які й створювали сильне електромагнітне поле. Такі детектори могли досліджувати території на скільки метрів у глибину, сигнал від металевих руд та інших електропровідних об'єктів вловлювала приймальна котушка. Зміна параметрів вторинного поля давала можливість зрозуміти, який об'єкт виявили прилад. Пізніше установки такої великої потужності були заборонені в країнах-учасницях Конвенції про гранично допустимі рівні електромагнітних хвиль. 1

Перші детектори аркового типу було сконструйовано у Німеччині 1925 року. З їхньою допомогою можна було виявити металеві предмети, які робітники намагалися винести із заводу чи фабрики. У цей час дослідник із Німеччини Ш. Герр відкрив магнітний індукційний баланс, з урахуванням цього явища вчений сконструював металлодетектор. Досвідчений зразок Ш. Герра був настільки вдалим, що незабаром ідею створення подібних металодетекторів підхопили всі провідні компанії, особливо в США. Американська приватна компанія "Radio Metal Locating Company" першою почала випускати ручні металошукачі вже наприкінці 20-х років. ХХ ст. Котушки детектора закріплювалися на дерев'яній рамі та були віддалені одна від одної на відстані двох метрів, завдяки цьому між приймальною та передавальною котушками зберігався індукційний баланс, т.к. виключалася взаємна електронна інтерференція. Усі металеві об'єкти, які потрапляли в електромагнітне поле передавальної котушки, порушували індукційний баланс, таким чином, у приймальній котушці виникала напруга, посилена приладом, вона передавалася у вигляді звуку оператору. Працював прилад на 6-ти радіолампах, був дуже громіздким, зате з його допомогою можна було легко знайти труби на трьох метровій глибині. Незважаючи на початковий успіх, до початку 30-х років. компанія збанкрутувала. Економічна депресія в Америці закінчилася активними забудовами, будівельна галузь стрімко набирала обертів, тому знову виник попит на прилади для виявлення кабелів і труб. В 1923 розробкою приладів даного виду почав займатися американець Герхард Фішер. В 1937 він вперше запатентував свою модель металошукача, назвавши його «металоскопом». Цього ж року Фішер відкриває власну фірму з виготовлення металодетекторів. У металоскопі Г. Фішера використовувалося вже 9 ламп та й сама схема приладу була значно ускладнена. Робочу частоту апарату Р. Фішер знизив до 1 кГц, завдяки чому забезпечувалася робота приладу більшої глибині. Схема приладу Г. Фішера була докладно описана у кількох науково-популярних виданнях, тому радіоаматори змогли збирати такі детектори самостійно в домашніх умовах. Поряд із компанією Г. Фішера, розробками металодетекторів займається інша компанія зі США – "Goldak Company". У 30-х роках. вона вперше випускає власні детектори, дуже схожі на прилади Г. Фішера. Детектори Goldak Company називалися «радіоскопами». Відмінна їхня особливість у тому, що в радіоскопах вперше було вирішено питання відбудови від ґрунту. Даній компанії належить перший патент на металошукачі, що мають круглу пошукову котушку, яка використовується у більшості сучасних приладів. У 30-х роках. детектори виготовлялися з дерева, працювали за допомогою радіоламп, їхня вага становила 15-25 кг. 2

Починаючи з кінця 30-х рр., розробляються металошукачі, здебільшого з круглою пошуковою котушкою та електронним блоком, закріпленим на штанзі. Прилади подібної конструкції було легше використовувати, з їхньою допомогою можна було знайти і дрібні предмети, і великі скарби. Для виявлення труб масово застосовувалися детектори на биття, згодом їх стали використовуватиме пошуку мін.

Наприкінці 40-х років. міношукачі стали застосовувати для виявлення скарбів. Вперше подібний досвід було проведено у США, коли з військових складів стали продавати застаріле обладнання. Використовувалися міношукачі тоді, головним чином, для пошуку золотих самородків та скарбів. Прилади були досить важкими та незручними, тому застосовували їх лише ентузіасти-аматори.

Повсюдно пошуком скарбів США почали займатися з кінця 50-х рр., як у продажу з'явилися моделі легких компактних металошукачів, що працюють на транзисторах. У цей період відкривається безліч фірм, які виготовляють і продають різні металошукачі, які працювали на биттях чи індукційному балансі. Чутливість приладів у той час була не надто висока (для монет 10-15 см), дискримінації та відбудови від ґрунту не було, проте дані прилади були набагато зручнішими за міношукачі, з їх допомогою можна було виявити монети, кільця, інші дрібні коштовності. У 60-х роках. Основними виробниками детекторів Америці стають: Р. Фішер, Ч. Гарретт, У. Меган, Еге. Рейс.

У 70-х роках. ціни на золото різко підскочили, після чого безліч людей кинулося шукати золоті самородки. З 1933 по 1974 рік у США уряд штучно занижував ціни на золото (35 доларів за 1 унцію), у той же час приватним особам заборонялося мати золото. Зі скасуванням цієї заборони ціна на золото відразу зросла. Наприкінці 70-х років. 1 унція золота коштувала вже 800 доларів. Такий різкий ціновий стрибок стимулював інтерес до пошуку золота і металошуканню в цілому. Продаж металодетекторів у США стрімко зріс. Кількість фірм, що випускають прилади для пошуку золота, також різко зросла. Щоправда, в умовах жорсткої конкуренції зайняти гідне місце на ринку металошукачів вдалося лише небагатьом: Fisher Research Laboratory, Garrett Electronics, White's Electronics та англійська компанія Inc. та C-Scoop.

У 80-х роках. активно розвиваються нові американські компанії-виробники детекторів: Tehnetics, Tesoro Electronics та австралійська фірма Minelab. У цей період з'являються детектори невеликих розмірів із високим ступенем чутливості. Згодом у приладах з'являються нові функції: відбудова від мінералізованих ґрунтів та металевого сміття. Щоправда, остаточно 70-х гг. два даних процесу одночасно проводити було не можна. Знизилася робоча частота детекторів із початковою 100 кГц до 1-5 кГц.

Згодом металошукачі стали під час пошуку підлаштовуватися автоматично під грунт, розпочато випуск недорогих імпульсних приладів з дискримінацією. Рік від року металодетектори ставали все досконалішими, але з появою нових функцій та можливостей збільшувалася і вага приладів. Тому в 80-х роках. Г. Фішер представив на суд публіки абсолютно новий детектор (1260-Х), оснащений автоматичним відбудовою від ґрунту та автоматичною дискримінацією. Завдяки принципово новим технологіям прилад Г. Фішера вийшов легким, простим в управлінні та досить ефективним у роботі. Дуже швидко прилади такого типу стали випускати інші виробники.

Рік у рік сигнал від виявленої мети ставав дедалі точнішим. Значно покращено цю функцію було в середині 90-х рр. н. під час виникнення комп'ютерних технологій. Першими запатентували комп'ютеризований металошукач представники фірми Garrett Electronics. Хоча першими налагодили випуск комп'ютеризованих приладів White"s Electronics. На сьогоднішній момент усі виробники металодетекторів випускають прилади, оснащені мікропроцесорами.

Сучасні моделі металодетекторів здатні виконувати такі корисні функції, як виявлення металу, визначення, до якої групи він належить, визначення розміру знахідки, глибини її залягання, точного розташування, відсіювання мінералів ґрунту та металевого сміття. Тим не менш, і сьогодні можливості металошукачів обмежені: жоден навіть найкращий прилад не зможе знайти монету на глибині понад 70 см, показати хімічний склад знахідки, показати контур на екрані. У майбутньому металошукачі, напевно, будуть наділені подібними функціями. 3

1.2 Основні вимоги до металодетекторів

Металошукач – це електронний прилад, що дозволяє виявляти металеві предмети в нейтральному або слабопровідному середовищі за рахунок їх провідності. Металошукач виявляє метал у грунті, воді, стінах, у деревині, під одягом та у багажі, у харчових продуктах, в організмі людини та тварин тощо.

До предметів, заборонених до проносу відвідувачами на об'єкти, що охороняються, і металодетектором, що виявляється, в першу чергу відносяться:

Вогнепальну зброю;

Ручні гранати;

Функціональне призначення металодетекторів у випадку досить широке: від пошуку кольорових металів масою ~ 1 р до виявлення предметів з феромагнітних металів, значно перевищують об'єкт пошуку за масою. Завдання, які вирішують металодетектори у системах захисту та охорони, більш вузькі та мають свої особливості, що визначають специфічні вимоги до таких пристроїв. До них відносяться:

Надійне виявлення об'єкта пошуку;

Забезпечення селективності по відношенню до металевих предметів, дозволених до проносу на об'єкт, що охороняється;

Забезпечення перешкодостійкості в умовах роботи на об'єкті, що охороняється;

Забезпечення спеціальної безпеки.

Існує необхідність розробки російського стандарту на металодетектори - пристрої огляду. Розглянемо докладніше кожну вимогу до таких пристроїв. 4

Перше, що буде розглянуто в цій роботі, це виявлені характеристики.

Об'єкти пошуку, розглянуті вище, мають різні розміри, масу, форму, електропровідність, магнітну проникність. У металодетектор сигнал на виході приймальної антени залежить як від цих характеристик, так і від розташування об'єкта пошуку щодо антен. Відповідно і виявлені характеристики металодетектора повинні оцінюватися з урахуванням перелічених вище факторів.

Провідні дослідження дозволили розробити ряд тестових зразків, що мають узагальнені об'єкти пошуку конструктивні параметри. Використання таких тестових зразків або реальних об'єктів пошуку дозволяє оцінювати можливість виявлення їх металодетектором при різній просторовій орієнтації об'єктів пошуку в найбільш ймовірних місцях розташування на людині.

Розглянемо селективні характеристики. Під селективними характеристиками стосовно металодетекторів розглядають ймовірності пропуску предметів менших розмірів і маси, ніж об'єкти пошуку, дозволених до проносу на об'єкт, що охороняється, або ймовірності помилкової тривоги виробу. 5

Зазначені характеристики в металодетектор безпосередньо пов'язані з ймовірністю виявлення об'єкта пошуку. Електромагнітне поле по ширині проходу металодетектора суттєво неоднорідне. Навіть застосування спеціальної конфігурації котушок та спеціальної обробки сигналів із приймальної антени значно не покращує цю неоднорідність. Тому при проносі того самого предмета під одним і тим же ракурсом у безпосередній близькості від котушок і в середині проходу зазначені сигнали можуть відрізнятися в 2-4 рази. Таким чином, сигнал від об'єкта пошуку в середині проходу можна порівняти з сигналом від предметів особистого користування, що проносяться біля котушок. Крім того, більшість аналізованих металодетекторів мають плоскі антенні системи і мають достатню чутливість в одному або, у кращому випадку, у двох напрямках. Тому для забезпечення впевненого виявлення при будь-якій орієнтації таких об'єктів пошуку, як пістолет або ніж, що мають суттєві розміри в різних напрямках, потрібен низький поріг чутливості, що знижує селективні характеристики металодетектора.