image
energas.ru

Маловысотная безопасность нефтегазовых объектов аспекты, технические решения и перспективы

14 Января 2016
Безопасность объектов нефтегазовой сферы зачастую играет роль, сопоставимую по важности с главным предназначением самих этих объектов. Экономика и повседневная человеческая деятельность в настоящее время настолько же зависят от бесперебойного функционирования нефтеперерабатывающих заводов, трубопроводов, газовых распределительных станций и хранилищ, насколько от их защищённости и минимизации их воздействия на окружающую среду. Даже кратковременный выход из строя ключевых узлов на таких объектах может повлечь за собой масштабный энергетический шок или экологическую катастрофу. Поэтому солидные и регулярные инвестиции компаний ТЭК в безопасность своей инфраструктуры являются логичными инвестициями в собственное будущее и социально значимым вкладом в общую защиту от чрезвычайных ситуаций. На новый виток в развитии систем безопасности нефтегазовых объектов вынуждает быстрое и повсеместное распространение беспилотных технологий любительского класса. Дистанционно управляемые или запрограммированные на автономный полёт дроны (квадрокоптеры, мультикоптеры) стремительно становятся популярным хобби. Зарубежные и отечественные производители постоянно выпускают новые модели и совершенствуют существующие. Кроме того, на рынке представлены не только готовые изделия, но и компоненты дронов, что позволяет собирать любительские беспилотники с произвольными параметрами. В скором будущем дроны станут еще компактнее, еще автономнее, еще умнее, превратившись в неотъемлемый и повсеместный элемент техносферы. Учитывая ценовую доступность дронов и их растущие технические возможности, следует ожидать широкий спектр противоправных действий, направленных против объектов нефтегазового комплекса. Это может быть промышленный шпионаж с использованием установленных на дроны камер высокого разрешения, прослушивающей аппаратуры или аппаратуры для взлома беспроводных сетей, несанкционированный заброс предметов внутрь периметра или их транспортировка вовне и даже целенаправленная атака на чувствительные узлы объекта при помощи самого дрона или взрывчатых веществ, на нём доставляемых. Не менее опасен и беспилотник, оператор которого просто потерял управление, оставшись на значительной дистанции от аппарата. Всё это является серьёзными, граничащими с террористическими, угрозами, и требует к себе пристальнейшего внимания служб, обеспечивающих всестороннюю защиту нефтегазовых объектов. Отныне безопасность, помимо «наземного» аспекта (контрольно-пропускная система, видеонаблюдение, датчики охраны периметра) и информационного аспекта (межсетевые экраны, средства шифрования, сканирование на предмет наличия прослушивающей аппаратуры) должна включать в себя меры «противовоздушного» характера. На сегодняшний день эти меры можно разделить на три класса: превентивно-профилактические меры, дрон-детекция (дистанционное обнаружение дронов) и нейтрализация дронов. Каждый класс имеет свой набор информационно-технических инструментов, свои преимущества и свои слабые места. В условиях недостаточно высокого правового сознания у российских владельцев дронов или, что ещё опаснее, наличии прямого умысла в причинении вреда с использованием беспилотника, меры превентивно-профилактического характера не могут считаться достаточно эффективными. Тем не менее, их стоит иметь в виду. Во-первых, это Федеральный закон от 30.12.2015 N 462-ФЗ "О внесении изменений в Воздушный кодекс Российской Федерации в части использования беспилотных воздушных судов". Он требует обязательной регистрации при покупке беспилотных летательных аппаратов весом более 250 граммов. Оператор беспилотника, совершивший правонарушение с его применением, теперь имеет более высокие шансы быть привлечённым к ответственности постфактум. Вероятно, это вынудит какой-то процент владельцев дронов проявлять осмотрительность. Во-вторых, компании-производители любительских копетров начинают внедрять в их программное обеспечение специальные модули с геолокационными ограничениями. Подойдя к границе зоны, которая «прошита» как бесполётная, дрон, несмотря на все усилия его оператора, развернётся в обратном направлении. Однако все объекты нефтегазового комплекса внести в базу бесполётных зон не представляется возможным. К тому же, пользователям дронов будет доступна разблокировка полётов над некоторыми территориями, за исключением самых важных с точки зрения госбезопасности. Третий метод профилактики: самостоятельно маркировать эти зоны с помощью информационных транспарантов. Если к традиционным «Запретная зона. Проход запрещён» добавить по периметру нефтегазового объекта предупреждения «Использование дронов ближе, чем в метрах от ограждения, запрещено», это тоже может работать как определённый сдерживающий фактор. Активная нейтрализация беспилотников в воздухе представляется, с одной стороны, наиболее действенной мерой. Но у неё есть существенный недостаток такие действия либо пока не подкреплены необходимой законодательной базой, либо прямо нелегитимны. Проблема в том, что дрон де-юре является частной собственностью, а воздушное пространство вокруг объекта и даже над ним, наоборот, ей не является. Есть в этом и существенная опасность для людей и имущества на земле: нейтрализация беспилотника физическим путём или методом подавления радио- или GPS-сигнала может повлечь его неконтролируемое падение. Тяжело спрогнозировать и масштабы побочного воздействия на окружающее коммуникационное и навигационное оборудование. Поэтому использование дорогостоящих систем, которые направленным радиолучом обрывают канал управления беспилотника, на сегодняшний день остаётся под вопросом. Более дешёвые методы отлов дронов пневмосетями с земли или с помощью сетей, установленных на дронах-перехватчиках либо эффективны только для сверхмалых высот и коротких дистанций до цели, либо требуют введения в штат служб безопасности специально подготовленных операторов. Поиски в этом направлении продолжаются: в Британии разрабатывается пневматическая пушка, стреляющая капсулами с сетью и парашютом, чтобы обездвиженный в полёте дрон не причинил вреда при падении, а в Голландии к отлову беспилотников пробуют приучить хищных птиц. Как бы то ни было, даже законные и безопасные методы нейтрализации дронов не могут быть в полной мере эффективными без систем дрон-детекции. Дрон-детекция это дистанционное обнаружение беспилотников специальными программно-аппаратными комплексами, работающими на акустическом, оптическом, радиочастотном, радарном принципе или комбинации перечисленного (так называемая мультисенсорная дрон-детекция). Работа аппаратуры для акустического обнаружения беспилотных летательных аппаратов основана на том, что звуковые характеристики (сигнатура) летящего дрона передаются с акустического датчика на сервер, где сопоставляются с сигнатурами всех дронов. Сигнатуры формируют особую базу данных, которая постоянно обновляется разработчиками такого оборудования. При совпадении с соответствующей сигнатурой (опознании объекта как дрона) выдаётся обратная команда на оповещение. Аппаратура акустической дрон-детекции проста в установке и эксплуатации, не требует разрешения спецслужб, одинаково эффективна в дневное и ночное время, может иметь достаточно высокую дальность действия и невосприимчива к препятствиям типа деревьев, проводов и антенн. Минус: в городской среде высокий уровень фонового шума будет представлять определённую сложность для системы, работающей на таком принципе. Следовательно, данные системы больше всего подходят для нефтегазовых объектов, находящихся на открытых пространствах. Системы оптического обнаружения беспилотных летательных аппаратов представляют из себя камеры высокого разрешения со специальным программным обеспечением. Они автоматически фокусируются на малоразмерных воздушных целях и, если такая цель опознана как дрон с помощью базы данных визуальных сигнатур, записывает видео приближения дрона к объекту, включая при этом сигнализацию. Оптическая дрон-детекция хорошо функционирует в плотной городской застройке, так как имеет сравнительно невысокий радиус действия и невосприимчива к шуму. Её главный недочёт заключается в том, что дроны, собранные любителями, часто имеют силуэты, слишком отличные от силуэтов серийных беспилотников, что может помешать системе их распознать. Радиочастотная дрон-детекция сущностно представляет из себя использование специальных антенн, обнаруживающих дроны по характерным радиосигналам между беспилотником и пультом управления его оператора. Такие антенные комплексы оснащаются удобным интерфейсом, дающим графическое отображение окружающей местности, метку засечённого в воздухе дрона, и оповещающим о вторжении. Эта аппаратура может быть ещё одним инструментом для решения проблемы фонового шума, ограниченной видимости и малого радиуса действия. Её недостаток в том, что современные дроны не всегда управляются по радио, их полётное задание может быть запрограммировано через GPS, поэтому системы радиочастотной дрон-детекции имеют свои ограничения. Следующий способ радарная дрон-детекция. Её бесспорным преимуществом является дальность действия до нескольких километров. Это даёт достаточно времени для принятия контрмер, оповещения сотрудников на объекте и звонка в правоохранительные органы. Специальные параметры настройки систем радарной дрон-детекции позволяют им не реагировать на птиц и пилотируемые воздушные суда. Но применение допплеровских радаров связано с некоторыми законодательными ограничениями, так как они являются аппаратурой двойного назначения. Их интеграция в системы безопасности нефтегазовых объектов может потребовать особого разрешения от органов государственного контроля и согласования со структурами, эксплуатирующими навигационное и коммуникационное оборудование. На настоящий момент наиболее действенным инструментом в области безопасности маловысотного воздушного пространства представляется дрон-детекция с помощью мультисенсорных систем. Мультисенсорные детекторы могут функционально совмещать сразу несколько каналов обработки сигнала: акустический, ультразвуковой, радиолокационный, радиочастотный, оптический, тепловой. Выполнив многоуровневую проверку сигнатуры, такая система активирует оповещение и автоматическую запись видео для последующего предоставления улик. Этот принцип повышает вероятность засечки беспилотника и решает проблему ложных срабатываний, что делает мультисенсорные системы дрон-детекции эффективными и в городских условиях, и для загородных объектов. Мультисенсорные комплексы также могут быть оперативно развёрнуты в любом месте, так как предусмотрены в стационарном и портативном исполнении. Очевидно, на сегодняшний день превалируют аргументы в пользу оборудования для дрон-детекции. Безопасность нефтегазовых объектов и её новый аспект маловысотная безопасность остаётся предметом непрекращающегося поиска технических решений, и таких решений пока что больше всего именно в сегменте обнаружения и предупреждения. Ряд зарубежных производителей уже вывел на рынок несколько марок систем дрон-детекции, постоянно их обновляет и совершенствует. В ближайшем будущем внешние периметры различных организаций и предприятий нефтегазовой отрасли будут оснащены таким оборудованием. Расчёт простой и разумный: убытки от диверсий с применением дронов могут быть на порядки больше, чем вложения в аппаратуру, которая заблаговременно предупреждает об угрозе а в недалёкой перспективе научится и безопасно устранять ее.



← Назад