Обеспечение безопасности электросетей и подстанций с помощью устройств IP-видеоаналитики

За последние 200 лет, потребление энергоресурсов увеличилось в 10 раз. В то же время увеличилась и наша зависимость от электроэнергии. Даже незначительный сбой в работе одного-единственного звена в общей системе электроснабжения может привести к энергетическому коллапсу в масштабах целой страны.

Нарушение работы энергосистемы может быть вызвано: техническими неисправностями, природными катаклизмами и умышленными повреждениями линий и подстанций. Поскольку подстанции — это сооружения со сложным и дорогостоящим оборудованием, то они являются одним из ключевых звеньев единых систем электроснабжения, поэтому их выход строя может повлечь самые тяжкие последствия.

Регламентирование мер по охране энергоустановок

Одна из проблем, с которой сталкиваются энергетические компании, заключается в поиске методов по предотвращению нарушений работы энергосистем из-за проникновений на объекты случайных лиц и злоумышленников. В Соединенных Штатах вопросы охраны и бесперебойной работы в области электроэнергетики регламентируются отраслевыми нормативными актами.

Предписание CIP-014, выданное Североамериканской корпорацией по обеспечению надежности электроснабжения (NERC), обязывает энергогенерирующие компании выявлять проблемы уязвимости электрических сетей, связанных с несанкционированным доступом на объекты и проводить мероприятия по обеспечению безопасности электроустановок, обеспечивающих передачу и распределение электрической энергии.

В CIP-104 определены конкретные меры, по предотвращению потенциальных угроз и ликвидации слабых мест в охране объектов энергообеспечения. Сюда включена разработка планов и схем по обнаружению нарушителей, оценке и анализу уровня опасности, обмену информацией между работниками охраны и способы отпугивания и задержания нарушителей. Признано, что использование интеллектуального видеонаблюдения (IP-систем видеоконтроля и анализа) является самым перспективным методом предотвращения несанкционированного доступа на объекты энергосистем.

Интеллектуальная видеоаналитика

Способность интеллектуальных видеосистем мгновенно обнаруживать и обеспечивать визуальное подтверждение фактов нарушения, с последующим анализом инцидента, повышает популярность видеоустройств у служб, специализирующихся на охране объектов электроэнергетики. Одновременно с совершенствованием IP-технологий видеонаблюдения снижается и стоимость оборудования, поэтому устройства для видеоохраны становятся доступными для владельцев и операторов критических объектов массового энергоснабжения.

Схемы обустройства периметра охраны могут варьироваться в зависимости от слабых мест объектов, специфических особенностей электроустановок и финансового состояния владельцев. Чтобы обеспечить полное выполнение предписаний CIP-104 и нормативных актов других стран по охране объектов электроэнергетики, и электрических подстанций в частности, предлагается оснащать охранные периметры следующими устройствами:

• фиксированными видеокамерами панорамного обзора;
• PTZ-камерами с изменяемым углом наклона и поворота объективов, в которых предусмотрено использование дополнительного зума;
• устройствами для подачи сигнала тревоги и отпугивания нарушителей;
• датчиками движения;

Для того, чтобы видеонаблюдение было круглосуточным и всепогодным, камеры должны быть оснащены устройствами ночного видения или быть биспектральными (тепловизионными - https://worldvision.com.ua/teplovizionnye-kamery).

Даже обычное слежение с помощью простейших обзорных видеокамер снижает риск случайного или умышленного вторжения на объекты, поскольку обеспечивает постоянное наблюдение за охраняемой зоной и позволяет обнаружить возможного нарушителя на некотором удалении от периметра.

Схема последовательной установки фиксированных камер видеонаблюдения

Фиксированные камеры панорамного обзора устанавливаются таким образом, чтобы не было слепых или мертвых зон, которые недоступны для объективов. Поэтому сектор обзора каждой камеры должен захватывать часть участков, которые находятся под контролем рядом стоящих камер. С учетом того, что электрические подстанции — это сооружения, оборудованные громоздкими трансформаторами и шкафами распределительных устройств, необходимо предусмотреть установку дополнительных видеоустройств, для контроля мест, которые не просматриваются камерами, установленными по периметру.

Информация, полученная с фиксированных камер, отображает реальную картину оперативной обстановки на объекте. Информационный видеопоток поступает на сервер службы безопасности, где полученный сигнал обрабатывается с помощью специальных алгоритмов, производится обобщенный анализ информации, и определяются меры по пресечению инцидента. Для детализации факта нарушения автоматически включаются PTZ-камеры.

Интеллектуальные видеотехнологии

Современные интеллектуальные технологии обеспечивают всесторонний анализ информации, полученной от камер наблюдения. При поступлении сигнала тревоги, устанавливается вид нарушителя — человек, транспортное средство или животное. Уточняется, находится ли нарушитель на территории объекта или еще не успел пересечь периметр. Кроме того, по поведению определяется степень опасности: пытается ли нарушитель разрушить ограждение, скорость его перемещения, бросает ли какие-либо предметы на охраняемую территорию или это просто праздношатающаяся личность.

Такой уровень просеивания информации позволяет отделять преднамеренные вторжения от случайных несанкционированных проникновений, или связанных с появлением в охраняемой зоне животных, разносимой ветром растительности и мусора. Помимо этого, IP-системы видеоаналитики производят геопространственный анализ нарушителя, т.е. определяют его размеры, фактическое местоположение и возможную траекторию движения. Все это отображается в реальном времени на схеме охраняемого объекта.

Автономные PTZ-камеры

Вторым ключевым аспектом схемы защиты подстанций является использование автономных PTZ-камер, которые размещаются по углам и на изломах периметра, за счет чего повышается точность и объективность информации, получаемой с фиксированных камер. Поворотные PTZ-камеры - worldvision.com.ua/povorotnye-ip-kamery, оснащенные дополнительным зумом, отслеживают детали инцидента, автоматически разворачиваясь к тому месту, где произошло нарушение охраняемой зоны.

Поворот PTZ-камеры вслед нарушителю автоматически включает функцию «интеллектуального увеличения» и детализации происшествия. Время с момента обнаружения факта вторжения фиксированной камерой до включения автоматического слежения PTZ-камерой составляет 5-10 секунд.

Обнаружение нарушений и методы реагирования на них

После того, как факт нарушения установлен и определен вид нарушителя, устройства интеллектуальной видеоаналитики автоматически координируют действия камер и охранных систем реагирования на опасность. PTZ-камеры следуют за целью, за счет чего оператор освобождается от необходимости ручного управления устройствами видеонаблюдения и может принять меры по пресечению нарушения, согласовав свои действия с другими работниками охраны или правоохранительных органов.

Система самостоятельно будет следовать за целью, пока не получит от оператора приказ к переходу на ручное управление. На протяжении всего периода инцидента оператор получает подробную информацию обо всех обстоятельствах происшествия, благодаря чему может объективно оценивать обстановку и принимать адекватные меры по устранению угрозы.

Эффективное сдерживание

Под эффективным сдерживанием подразумевается оборудование электрических подстанций электронными системами видеонаблюдения и анализа, охранно-пожарной сигнализацией, а также установка надежных ограждений, заборов, управляемых ворот и других физических устройств контроля доступа. Кроме того, в дополнение к сигналу тревоги, при срабатывании сигнализации, может быть добавлено звуковое сопровождение, в котором работники службы безопасности будут информировать нарушителя о том, что все его действия контролируются, а его местоположение и маршрут движения известны охране.

Преимущества интеллектуальной видеоаналитики

В первую очередь — это возможность получать информацию о вторжениях в режиме реального времени даже на беспилотных удаленных объектах, какими, большей частью, являются электрические подстанции. Конечно, все зависит от пропускной способности передающих сетей. Однако, как правило, современные средства коммуникации обеспечивают нормальный пропускной уровень. При необходимости могут быть задействованы сети мобильных операторов и интернет. Там, где это невозможно, производится видеозапись событий, которая сохраняется для будущего просмотра и анализа.

Ключевые преимущества интеллектуальной видеоаналитики:

• расширенные способности обнаружения нарушений — подача своевременной и объективной информации о проникновении на объект и действиях нарушителя;
• ситуационная осведомленность — способность быстро передавать критические детали инцидентов в удобном для понимания схематическом формате;
• местоположение нарушения в реальном времени — передача информации о местонахождении объекта, подвергшегося вторжению и отслеживание местоположения злоумышленников;
• автономное сенсорное управление — автоматическое управление камерами на месте событий и последующее видеослежение за подозреваемым без участия оператора.

Интернет и мобильный доступ к информации о вторжениях на подстанции

Хотя каждый объект электроэнергетики, в том числе и подстанции, имеют свои особенности, однако информация о нарушениях и вторжениях может быть немедленно передана оперативному центру безопасности электроэнергетических систем, независимо от наличия кабельной телефонной связи. Передача данных посредством веб-доступа и мобильных телефонов стала возможной с развитием интеллектуальных систем видеонаблюдения и аналитики, в которых предусмотрено подключение к интерактивным коммуникационным системам.