Проблема правильного подбора требуемой модели металлодетектора
на примере организации зоны досмотра в аэропорту

При решении различных задач обеспечения безопасности объектов возникает необходимость их оснащения стационарными арочными металлодетекторами. Если перед вами стоит подобная задача, то следует быть готовым к неожиданной проблеме, которая может возникнуть на стадии подбора необходимого оборудования. Подбор оборудования обычно связан с анализом технических характеристик различных моделей и выбором наиболее подходящего варианта. В случае с металлодетекторами, однако, выясняется, что просто не существует четких стандартов и количественных характеристик, позволяющих сравнивать различные модели и модификации. Чтение технических характеристик металлодетекторов, производимых лидерами отрасли, поражает обилием прилагательных, которые более уместны в рекламных буклетах, но непривычны в технических спецификациях. "Сверхвысокая чувствительность", "повышенная селективность", "улучшенная помехозащищенность" - эти слова вы найдете практически в любом техническом руководстве по металлодетекторам. Приходится выбирать между "высокой чувствительностью" и "сверхвысокой чувствительностью", что достаточно опасно для систем, от которых часто зависит жизнь людей.

Настоящая статья ставит своей целью помочь разобраться в основных характеристиках различных металлодетекторов и правильно подобрать подходящую модель. В качестве примера будет рассмотрен вопрос выбора металлодетекторов для системы персонального досмотра в аэропорту.

Что мы ждем от подобной системы?

Естественно, на первое место следует поставить надежность детектирования предметов запрещенных для проноса. Последние события с захватами самолетов показали, что для реализации своих замыслов террористам, порой, достаточно пронести на борт самолета даже небольшие колющие и режущие предметы. Следовательно, мы ожидаем, что система сможет гарантированно определять достаточно небольшие металлические предметы при их проносе в любом положении и на любой высоте (в подошве ботинка, например).

Во-вторых, система должна справляться с большим пассажиропотоком. Наверное, каждый сталкивался с длинными раздражающими очередями в зоне досмотра, которые, в связи с повышением требований к безопасности, рискуют просто парализовать работу аэропорта.

В-третьих, системы досмотра практически всегда, кроме металлодетекторов, включают в себя рентгеновские установки для проверки багажа и другие электротехнические устройства, являющиеся мощными источниками помех. Таким образом, металлодетекторы должны обладать повышенной помехозащищенностью. Кроме того, в случае использования нескольких металлодетекторов, расположенных в ряд на небольшом расстоянии друг от друга, необходимо обеспечить их минимальное взаимное влияние за счет разнесения частот генерации электромагнитного поля.

Самая важная проблема, которую следует решить при выборе оборудования для зоны досмотра - это безусловное обеспечение первого требования при выполнении второго. Задача номер один - определение набора предметов запрещенных для проноса. Система должна быть настроена на уровень чувствительности (чувствительность: порог срабатывания сигнала тревоги - чем выше чувствительность, тем меньшие металлические объекты вызывают срабатывание сигнала тревоги), позволяющий с высокой вероятностью детектировать любые предметы, запрещенные для проноса в любом положении. В принципе, практически любой современный металлодетектор позволяет получить желаемый уровень чувствительности. Однако селективность металлодетекторов различных моделей будет существенно различаться.

Для примера рассмотрим линейку металлодетекторов итальянской компании CEIA. Мы не будем рассматривать все характеристики металлодетекторов, в которых легко разобраться, прочитав соответствующие рекламные буклеты или технические руководства, а сосредоточимся на наиболее важных.

В линейке металлодетекторов CEIA представлены 9 моделей (не считая модификаций):

1. Classic
2. HI-PE Elliptic
3. HI-PE Multi Zone
4. 02PN8
5. 02PN10
6. PMD2 PTZ
7. PMD2 ENZ
8. SMD 600
9. SMD 600 Multi Zone

Модели SMD 600 и SMD 600 Multi Zone относятся к классу металлодетекторов повышенной чувствительности, используемых для обнаружения металлических объектов небольшой массы. Такие модели находят применение в учреждениях пенециарной системы, для предотвращения хищений с промышленных объектов и требуют дополнительных организационных мер, таких как тщательный ручной и визуальный контроль, использование специальной одежды и пр. Это связано с тем, что масса объектов запрещенных для проноса в таких применениях часто не превышает массы объектов личного пользования, а иногда и много меньше их.

Модель 02PN8 применяется совместно с шлюзовыми кабинами и, в связи с этим, тоже применения в аэропортах не находит.

Остальные модели относятся к так называемой категории металлодетекторов общего назначения. Из них нам собственно и предстоит выбрать требуемые модели.

CEIA Classic отлично справляется со стандартными задачами обнаружения металлического оружия, однако не имеет встроенных возможностей интеграции в сеть и удаленного управления и, что более важно для применения в аэропортах, обладает наименьшей селективностью в линейке металлодетекторов CEIA.

Если модели HI-PE, 02PN10 и PMD2 PTZ имеют классические передающие и приемные антенны в виде панелей, то антенны HI-PE Multi Zone и PMD2 ENZ выполнены в виде колонн. Они отличаются небольшими габаритами и современным изысканным дизайном. Это обстоятельство позволяет использовать их в любых интерьерах. Еще одно достоинство подобных моделей связано с возможностью полностью визуально контролировать пространство досмотра. Однако следует отметить, что при прочих равных условиях металлодетекторы колонного типа обладают несколько худшей однородностью электромагнитного поля, что сказывается на селективности устройства. Таким образом, для зон досмотра в аэропортах рекомендуется использовать панельные металлодетекторы (хотя это правило и не является определяющим).

Для рассматриваемой задачи можно использовать модели HI-PE, 02PN10 и PMD2. Их потребительские характеристики сходны и отличаются нюансами, в общем случае, не принципиальными для поставленной задачи. Поэтому, абстрагировавшись от менее значимых факторов, следует рассмотреть их селективность.

Селективность: этот параметр отражает различия в чувствительности между потенциально опасными металлическими объектами и предметами личного пользования (ключи, кольца, цепочки, часы и пр.). При использовании металлодетекторов с низкой селективностью предметы личного пользования вызывают большое количество ложных срабатываний сигнала тревоги, снижая, таким образом, эффективность работы.

Можно выделить три основных фактора, влияющих на селективность системы:

• Однородность электромагнитного поля. Если поле, генерируемое передающей антенной металлодетектора неоднородно, напряженность поля в разных точках зоны детектирования отличается, а значит, сигнал от предмета запрещенного для проноса в точке с меньшей напряженностью может быть больше или сравним с сигналом от предмета личного пользования расположенного в точке с большей напряженностью поля.
• Пространственное зонирование. Использование многозонных систем с независимой обработкой сигнала по каждой из зон позволяет повысить селективность за счет пространственного распределения предметов личного пользования (такие предметы, расположенные в разных зонах учитываются отдельно, а не создают суммарного эффекта, сравнимого с эффектом от объектов, запрещенных для проноса).
• Вид намагничивающего поля и алгоритм обработки сигнала.

Наилучшей селективностью обладает модель PMD2 PTZ. Высокая однородность электромагнитного поля, многозонность и передовые алгоритмы обработки сигнала позволяют обеспечить наилучшую селективность в линейке CEIA.

Металлодетектор 02PN10 специально оптимизировался для работы в аэропортах. Он позволяет определять различные типы оружия (магнитные, немагнитные, изготовленные из композитных материалов) небольших размеров и с минимальной массой, сохраняя при этом высокую селективность по отношению к объектам, разрешенным для проноса. Не являясь многозонным, он, тем не менее, использует спаренные приемные и передающие катушки, обрабатывая сигнал независимо по каждому из каналов и обеспечивая, благодаря этому, хорошую селективность.

Металлодетекторы серии HI-PE несколько уступают по селективности моделям PMD2 и 02PN10, но вполне подходят для применения в зонах досмотра с небольшим и средним пассажиропотоком, а также в качестве первичного металлодетектора в двухступенчатых системах (см. ниже).

Проблема пиковых нагрузок может решаться несколькими способами: распараллеливанием пассажирских потоков (рис. 1), повышением пропускной способности системы контроля за счет уменьшения количества ложных срабатываний и применения двухступенчатых схем контроля (рис. 2).

Ниже приводятся две рекомендуемые схемы организации зоны досмотра.

На первом рисунке представлен вариант с использованием металлодетекторов 02PN10 или, как более дешевый вариант, HI-PE.

	Металлодетектор HI-PE или 02PN10 Ручной металлодетектор PD 140 Рентгеновская установка Монитор Проход для обслуживающего персонала
Рис. 1 Зона досмотра с рентгеновской установкой, арочным и ручным металлодетекторами. Для небольшого и среднего пассажиропотока.

В случае возникновения сигнала тревоги, определить наличие металлических предметов можно либо с помощью нескольких проходов через металлодетектор, либо, если необходимо, с помощью ручного металлодетектора.

В тех случаях, когда ширина зоны досмотра не позволяет установить необходимое количество металлодетекторов параллельно, обычно применяется схема с двухступенчатым расположением металлодетекторов (рис 2). В случае возникновения сигнала тревоги на первом металлодетекторе (02PN10 или HI-PE), пассажир направляется для дополнительного досмотра на второй металлодетектор с индикацией зоны проноса металлических предметов (PMD2). Если же сигнала тревоги не возникает, пассажир покидает зону досмотра. В такой схеме исключается необходимость повторных проходов пассажиров через первый металлодетектор, что экономит в среднем 12-15 сек на каждом ложном срабатывании, а в случаях, когда требуются многократные проходы для выявления источника сигнала тревоги, до 30 сек.

	Первый металлодетектор: HI-PE или 02PN10 Второй металлодетектор: PMD2 с индикацией зоны проноса Рентгеновская установка Монитор Проход для обслуживающего персонала
Рис. 2  Зона досмотра с рентгеновской установкой, первичным арочным металлодетектором и вторичным металлодетектором с индикацией зоны проноса металлических предметов. Для большого пассажиропотока.

Все металлодетекторы могут быть объединены в единую сеть, позволяя, таким образом, обеспечить единое управление системой. Встроенная система сбора статистики позволит вовремя обнаружить потенциальные проблемы.

Следует отметить, что кроме правильного подбора оборудования, необходимо обратить внимание на некоторые организационные меры, позволяющие повысить эффективность работы системы.

Приемные антенны должны быть расположены на максимальном удалении от мониторов и конвейерных линий рентгеновских установок. Там где возможно, необходимо обеспечить отдельный проход для обслуживающего персонала, который позволит проносить различные материалы и оборудование. Это позволит исключить необходимость постоянного прохода персонала через арку металлодетектора, а также исключит возможное повреждение металлодетектора, связанное с неосторожным проносом какого-либо предмета. Для того чтобы предотвратить ложные срабатывания сигналов тревоги металлодетектора, связанных с перемещением багажа в непосредственной близости от арки, целесообразно расположить металлодетектор на некотором расстоянии от начала и конца конвейерной ленты рентгеновской установки. Кроме того, желательно предотвратить скопление пассажиров на входе с помощью разделительных барьеров рядом с зоной контроля. Барьеры должны быть изготовлены из изолирующих материалов (дерева, стекла, пластиковых панелей, разделительных лент, архитектурных украшений из изолирующих материалов), и их случайное перемещение не оказывало влияния на работу металлодетектора.

В заключение хотелось бы отметить, что если перед вами стоит какая-либо специфическая нестандартная задача, то наиболее надежный способ ее решения - провести испытания непосредственно с теми образцами, которые предполагается обнаруживать. Специалисты НПО "Защита информации" всегда помогут вам подобрать наиболее подходящую схему и протестировать систему на соответствие международным стандартам безопасности и вашим конкретным потребностям.