Strona główna Sygnalizacja Włamania i Napadu REDSCAN – laserowa czujka skanująca

REDSCAN – laserowa czujka skanująca

UDOSTĘPNIJ

Marlena Witkowska
OPTEX Security


Zapewnienie bezpieczeństwa w obiektach i środkach komunikacji publicznej stanowi coraz bardziej istotny obszar dla branży security w Polsce. Bezpieczeństwo na lotniskach i w obiektach infrastruktury kolejowej zapewnia laserowa czujka skanująca REDSCAN.

Technologia
REDSCAN wykorzystuje technologię skanowania przestrzeni wiązką lasera IR (dł. fali 905 nm, kl. bezp. 1). Promień lasera jest kierowany w określony punkt za pomocą lustra obracającego się z dużą prędkością. Rozdzielczość skanowania wynosi 0,25 lub 0,125 stopnia. Bazowym parametrem do analizy jest „czas przelotu”, czyli czas od momentu emisji każdej wiązki do jej powrotu do odbiornika po odbiciu od przeszkody. Analiza zależności kąta, czasu i odległości dla każdej wiązki pozwala obliczyć rozmiary intruza lub przedmiotu (powyżej 2,5 cm), jego położenia i pokonanego dystansu. Stanowi to podstawę do wysłania sygnału alarmowego generowanego przez obiekt o określonych wymiarach, poruszający się z różną prędkością. Wszystkie procesy obliczeniowe odbywają się w układach elektronicznych czujki i nie wymagają wsparcia przez komputer zewnętrzny.

Charakterystyka pracy
Zewnętrzna czujka REDSCAN jest wyposażona w algorytmy wykrywania dostosowane do sposobu montażu: pion, poziom, pod kątem. Zależnie od aplikacji można wybrać pre-
definiowane ustawienia lub zdefiniować parametry w zależności od sytuacji, np. wielkość przerzucanego przedmiotu lub czas przebywania w określonym miejscu. Obszar działania jest niewidzialną taflą, której kształt można dopasować do wymagań. Analogicznie można zabezpieczyć całą fasadę budynku. Czujka jest wyposażona w algorytm kompensacji mgły, opadów deszczu i śniegu, a przekroczenie brzegowych warunków przejrzystości powietrza wywołuje alarm o zakłóceniach środowiskowych.
Obszar detekcji jest podzielony na strefy, co pozwala na skierowanie kamery dokładnie na scenę, z której pochodzi sygnał alarmowy. Sygnały alarmowe są wysyłane przez wyjścia przekaźnikowe NO lub połączenia Ethernet. REDSCAN mini RLS-2020S może przyjmować sygnały NO/NC poprzez terminal wejściowy. Dopasowanie kształtu obszaru detekcji do wymagań użytkownika, rozmieszczenie stref alarmowych, wybór algorytmu pracy wykonuje się za pomocą dedykowanego oprogramowania. Strefa alarmowania może obejmować obszary zwarte i rozproszone, można także ustawić kilka schematów rozmieszczenia stref w jednym urządzeniu (np. strefa „dzień/noc”, „otwarcie bramy”, „trasa obchodu” itp.). i sterować nimi poprzez sieć komputerową. Precyzyjne wyznaczenie granicy zasięgu (pochylenia czujki) czy sprawdzenie poziomu tafli (instalacja w poziomie) nad nierównym podłożem ułatwia detektor wiązki lasera.
Zasłonięcie części okna czujki, zabrudzenie lub przemieszczenie korpusu czujki widziane jako zmiana rozmieszczenia stałych obiektów w przestrzeni jest sygnalizowane jako sabotaż.

1. Zabezpieczenie przejazdów kolejowych
Technologia laserowa dzięki możliwościom integracji z innymi systemami znalazła szerokie zastosowanie w środkach komunikacji publicznej. Przykładowo brytyjski Network Rail, chcąc zwiększyć bezpieczeństwo na przejazdach kolejowych, zastosował dodatkowy system wykrywania przeszkód współpracujący równolegle z systemem RADAR i urządzeniami nadzorującymi. RADAR wykrywa pojazdy lub duże przedmioty, które mogą spowodować uszkodzenia pociągu i zagrażać bezpieczeństwu pasażerów (rys. 1).

Rys. 1. Regulacje brytyjskie wymagają zastosowania dwóch czujek. Aby spełnić wymagania kolei niemieckich, wystarczy jedna czujka.

Z kolei system LIDAR jest przeznaczony do ochrony pieszych i rowerzystów, którzy mogą zostać uwięzieni pomiędzy barierami. Wyzwaniem było zaprojektowanie systemu wystarczająco czułego, aby wykryć stojącego, leżącego lub przechodzącego przez tory dziecka, a także sprostanie rygorystycznym wymaganiom Network Rail.
Zaprojektowano w pełni zautomatyzowany system wykrywania oparty na technologii laserowej OPTEX i zintegrowano go z systemem sygnalizacji kolejowej. System LIDAR informuje, gdy przejazd kolejowy jest aktywny, a system wykrywania skanuje obszary przejścia i wewnątrz barier. Jeżeli przejście jest wolne, kolor sygnału zmienia się na zielony i pociąg może bezpiecznie przejechać. Gdy zostanie wykryty obiekt, bariery są podnoszone, umożliwiając obiektowi (pojazdowi lub pieszemu) opuszczenie terenu przed przejazdem pociągu. Jeśli obiekt jest statyczny, a system przeszedł trzy cykle, komunikat jest wysyłany do maszynisty pociągu, który może zmniejszyć prędkość jazdy, aby określić, co utrudnia przejazd.
Opracowano także specyficzne algorytmy do analizy poszczególnych przeszkód naturalnych, jak piętrzący się śnieg na torach czy chwasty. Podobne systemy są testowane przez koleje niemieckie, szwajcarskie i portugalskie.

2. Wykrywanie ludzi i obiektów znajdujących się na torowisku
Innym przykładem zastosowania technologii laserowej OPTEX jest wykrywanie osób, które przez przypadek bądź celowo przeszły z peronu na tory, lub alarmowanie o obiektach pozostawionych na peronach czy torach. Wyzwaniem było dostosowanie do warunków oświetleniowych (światło pociągu, olśnienia czy refleksy, praca w nocy). Sam monitoring wizyjny nie zdawał egzaminu, powstawało bowiem zbyt dużo fałszywych alarmów.

Rys. 2. Czujka umieszczona poziomo wykrywa obiekty znajdujące się na torowisku i wysyła sygnały do systemu CCTV i sterowania ruchem.

Obszar detekcji REDSCAN został zdefiniowany do wykrywania ludzi i przedmiotów o określonej wielkości, a przejeżdżające pociągi nie wywoływały alarmów. System może być zintegrowany z CCTV i podłączony do systemu sygnalizacji ruchem (rys. 2).

3. Ochrona tunelu metra
Wandalizm, graffiti i kradzieże miedzi powodują duże straty. Aby im zapobiegać, zaprojektowano system monitorujący wejście do tunelu. Aplikacja wymagała takiej konfiguracji systemu, aby sygnał alarmowy o wejściu do tunelu był generowany nawet, gdy jednocześnie przejeżdża pociąg. Największym problemem było poradzenie sobie z trudnymi warunkami oświetleniowymi (światła pociągu, cienie, refleksy). Zastosowanie monitoringu wizyjnego nie przyniosło efektu, ponieważ generował zbyt wiele fałszywych alarmów.

Rys. 3. Charakterystyka detekcji REDSCAN umożliwia wykrywanie człowieka także w czasie, gdy przejeżdża pociąg.

Skutecznym rozwiązaniem okazało się zastosowanie technologii laserowej OPTEX. Za pomocą czujki RLS-3060 utworzono obszar detekcji w kształcie wirtualnej ściany w płaszczyźnie wejścia do tunelu (rys. 3) tak skonfigurowany, żeby przejeżdżające pociągi nie powodowały alarmu. System alarmuje jedynie wtedy, gdy człowiek przekracza linię wejścia do tunelu. System można zintegrować z CCTV i przekazywać sygnały alarmowe operatorowi.

4. Wykrywanie „przerzucania paszportów” na lotniskach
Jednym z najważniejszych elementów w systemie ochrony portów lotniczych jest kontrola paszportowa. Możliwość przekazania dokumentów osobistych innej osobie ponad istniejącymi przegrodami w celu nieuprawnionego przekroczenia granicy należy do głównych problemów, z którymi mają do czynienia organy kontrolne.
Na lotnisku w Grecji zastosowano czujki REDSCAN oraz dwie 5-megapikselowe kamery do weryfikacji. Czujki wyposażono w specjalnie przygotowane oprogramowanie analityczne i umieszczono na wysokości górnej krawędzi przegrody (rys. 4). Obszar detekcji miał postać wirtualnego sufitu ponad strefą kontroli paszportowej.

Rys. 4. Czujka wysyła współrzędne miejsca zdarzenia, a kamera megapikselowa zapewnia dokładną identyfikację sprawcy.

Zadaniem detektora jest wykrycie paszportu „przecinającego” linię sufitu w czasie przerzucania go do strefy i poza strefę. Specjalne oprogramowanie w wersji „airport” wykrywa obiekty niewielkich rozmiarów poruszające się z dużą prędkością. Istotne znaczenie ma odległość strefy detekcji od miejsca zamontowania skanerów REDSCAN. Oprócz sygnału alarmowego do kamery lub oprogramowania do dozoru wizyjnego są przekazywane współrzędne xy miejsca zdarzenia. Pozwala to precyzyjnie zlokalizować przedmiot na obrazie. Użycie kamer wysokiej rozdzielczości z cyfrowym zoomem ułatwia identyfikację osoby wykonującej zabronioną operację. Zadaniem dodatkowego skanera jest monitorowanie obszaru poza strefą kontroli w celu zwiększenia skuteczności działania systemu.
Przeprowadzone próby rozmieszczenia skanerów oraz dopasowanie parametrów detekcji pozwoliły na uzyskanie 100-procentowej skuteczności wykrywania.

 

Optex Security
ul. Bitwy Warszawskiej 1920 r. 7b
02-366 Warszawa
www.optex.com.pl