Устройство для формирования тревожных сигналов и устранения угроз безопасности

Изобретение относится к области обеспечения комплексной безопасности и предназначено для обеспечения безопасности стационарных объектов, объектов и территорий с массовым пребыванием людей, потенциально опасных объектов, социально значимых объектов, а также объектов промышленности и критически важных объектов инфраструктуры. Устройство содержит блок формирования тревожных сигналов, блок ввода данных от внешних систем безопасности, блок краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блок определения зон поражения, блок задания тревожных уставок, блок выбора сценариев противодействия угрозе, блок управления исполнительными устройствами, блок разработки и хранения сценариев, блок управления оповещением, блок отображения, блок ввода плана защищаемого объекта. Техническим результатом изобретения является обеспечение функционирования устройства в режиме реального времени. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области обеспечения комплексной безопасности, в частности, к обеспечению безопасности стационарных объектов, объектов и территорий с массовым пребыванием людей, потенциально опасных объектов, социально значимых объектов, а также объектов промышленности и критически важных объектов инфраструктуры.

Цифровизация общества и развитие технологий, с одной стороны, расширяют перечень доступных населению сервисов и услуг, с другой - значительно увеличивают перечень возможных угроз безопасности (безопасность инженерно-технических сооружений, информационная безопасность и проч.). В этой связи необходимо отметить, что общей характерной особенностью угроз на современном этапе является их взаимосвязанный характер, выражающийся в том, что одно возникающее бедствие (или реализация угрозы) может вызывать целую цепочку других катастрофических процессов (эффект домино), что определяет необходимость комплексного подхода к обеспечению безопасности на объектах обеспечения безопасности.

Указанные обстоятельства обуславливают возрастание требований к системам обеспечения безопасности как по времени выполнения, так и по качеству решения задач обеспечения комплексной безопасности.

На текущий момент сложилась устойчивая тенденция к независимому развитию множества между собой специализированных систем безопасности объектов, территорий и населения, реализующих, как правило, отдельные аспекты: система контроля и управления доступом, система видеонаблюдения, система мониторинга инженерных систем, фото-видео фиксация, оповещения должностных лиц и населения и проч.

В условиях комплексных угроз общая эффективность функционирования органов противодействия угрозам, оснащенных множеством разнородных систем, снижается, что обусловлено частичным дублированием функций в этих системах, затрудненным информационным обменом между ними и, как следствие, сложностью принятия обоснованного решения в сжатые сроки, а также управления подобными системами.

Из уровня техники известна СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ [RU103212 (U1), опубл. 27.03.2011 г.], отличающаяся тем, что включает в себя центральный пункт управления с источником бесперебойного питания и прибором приемно-контрольным, связанным двухсторонней связью с панелью зонального управления звуковыми трансляциями и системой оповещения о пожаре, при этом центральный пункт управления сообщается через систему средств управления с удалёнными системами сигнализации. Система средств управления включает в себя контроллеры управления релейные, связанные также с внешними подключенными устройствами или инженерными сетями, а также контроллеры адресной сети, которые контролируют и передают информацию о состоянии цепей и адресных меток, прибора приемно-контрольного и выполняют его команды по отключению и изменению состояния адресных меток.

Недостатками аналога являются:

- данное техническое решение при решении задач обеспечения безопасности не позволяет с высокой оперативностью проводить процедуры сбора данных с датчиков, их обработку и формирование тревожных сигналов;

- конструктивно данное решение является не оптимальным, что увеличивает время реакции на возникающие угрозы.

Наиболее близким по технической сущности является КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ НА СТАЦИОНАРНОМ ОБЪЕКТЕ, СПОСОБ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ НА СТАЦИОНАРНОМ ОБЪЕКТЕ, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСАМИ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ НА СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТАХ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ В СИСТЕМЕ, СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СЛОЖНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ [RU2635832 (C1), опубл. 16.11.2017 г.], отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одно средство регистрации, выполненное с возможностью непрерывной регистрации данных в поменьшей мере одной контролируемой зоне, средство определения местоположения, выполненное с возможностью определения географических координат стационарного объекта, на котором установлен упомянутый комплекс контроля безопасности, средство формирования фрейма безопасности, выполненное с возможностью формирования фреймов безопасности для каждой контролируемой зоны посредством разбиения непрерывно регистрируемых данных, зарегистрированных в течение периода времени, заданного в динамическом наборе инструкций управления работой комплекса и каналами связи, причем каждый фрейм безопасности содержит, по меньшей мере, зарегистрированные данные от упомянутого по меньшей мере одного средства регистрации с привязкой ко времени регистрации данных и географическим координатам контролируемой зоны, заданным в динамическом наборе инструкций по настройке комплекса контроля безопасности для каждой из контролируемых зон, анализа, во время формирования каждого фрейма безопасности, упомянутых зарегистрированных данных, подлежащих включению в упомянутый фрейм безопасности, с использованием динамического набора инструкций определения уровня безопасности, и формирования в реальном масштабе времени скалярного значения контрольного показателя уровня безопасности для каждого фрейма безопасности, средства формирования маркера безопасности, выполненное с возможностью формирования маркеров безопасности, ассоциированных с упомянутыми фреймами безопасности контролируемой зоны, причем каждый маркер безопасности содержит, по меньшей мере, упомянутое скалярное значение контрольного показателя уровня безопасности, сформированное для фрейма безопасности, с которым ассоциирован упомянутый маркер безопасности, метку времени, представляющую собой начальное и конечное значения периода времени для данного фрейма безопасности, географические координаты комплекса контроля безопасности на стационарном объекте и географические координаты контролируемой зоны, локального хранилища фреймов и маркеров безопасности, выполненное с возможностью сохранения упомянутых фреймов безопасности и ассоциированных с ними маркеров безопасности.

Основной технической проблемой прототипа является то, что заложенные конструктивные особенности данного технического решения при функционировании не позволяют обеспечить формирование тревожных сигналов и устранение угроз безопасности в реальном времени. Также данное устройство не реализует возможность оперативного корректирования тревожных уставок (границ значений показаний датчиков) и сценариев противодействия возникающим угрозам безопасности.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом изобретения является обеспечение функционирования устройства в режиме реального времени.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для формирования тревожных сигналов и устранения угроз, содержащее блок формирования тревожных сигналов, который имеет прямую и обратную связи с блоком ввода данных от внешних систем безопасности, выполненного с возможностью передачи к датчикам сигналов управления, который подключен к блоку краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блоку многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блоку определения зон поражения, при этом блок краткосрочного прогнозирования и блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности имеют прямую связь, а блок определения зон поражения прямую и обратную связи с блоком формирования тревожных сигналов, к которому подключен блок задания тревожных уставок, также блок формирования тревожных сигналов соединен с блоком выбора сценариев противодействия угрозе, который имеет прямую и обратную связи с блоком управления исполнительными устройствами, выполненным с возможностью передачи сигналов управления к исполнительным устройствам, кроме того, блок выбора сценариев противодействия угрозе подключен к блоку задания тревожных уставок, имеет прямую и обратную связи с блоком разработки и хранения сценариев и подключен к блоку управления оповещением, выполненному с возможностью передачи сигналов оповещения на устройства оповещения, также блок формирования тревожных сигналов имеет прямую и обратные связи с блоком отображения, к которому подключен блок определения зон поражения, блок выбора сценариев противодействия угрозе и блок ввода плана защищаемого объекта.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для формирования тревожных сигналов и устранения угроз безопасности.

На фигурах обозначено: 1 – блок формирования тревожных сигналов, 2 – блок ввода данных от внешних систем безопасности, 3 – блок краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности,
4 – блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, 5 – блок определения зон поражения, 6 – блок задания тревожных уставок, 7 – блок выбора сценариев противодействия угрозе, 8 – блок управления исполнительными устройствами, 9 – блок разработки и хранения сценариев, 10 – блок управления оповещением, 11 – блок отображения, 12 – блок ввода плана защищаемого объекта.

Осуществление изобретения

Устройство для формирования тревожных сигналов и устранения угроз, содержащее блок формирования тревожных сигналов 1, который имеет прямую и обратную связи с блоком ввода данных от внешних систем безопасности 2, выполненного с возможностью передачи к датчикам сигналов управления, который подключен к блоку краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 3, блоку многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 4, блоку определения зон поражения 5, при этом блок краткосрочного прогнозирования 3 и блок многофакторного анализа 4 опасных тенденций возникновения угрозы безопасности имеют прямую связь, а блок определения зон поражения 5 прямую и обратную связи с блоком формирования тревожных сигналов 1, к которому подключен блок задания тревожных уставок 6, также блок формирования тревожных сигналов 1 соединен с блоком выбора сценариев 7 противодействия угрозе, который имеет прямую и обратную связи с блоком управления исполнительными устройствами 8, выполненным с возможностью передачи сигналов управления к исполнительным устройствам, кроме того, блок выбора сценариев противодействия угрозе 7 подключен к блоку задания тревожных уставок 6, имеет прямую и обратную связи с блоком разработки и хранения сценариев 9 и подключен к блоку управления оповещением 10, выполненному с возможностью передачи сигналов оповещения на устройства оповещения, также блок формирования тревожных сигналов 1 имеет прямую и обратные связи с блоком отображения 11, к которому подключен блок определения зон поражения 5, блок выбора сценариев противодействия угрозе 7 и блок ввода плана защищаемого объекта 12.

Блоки заявляемого устройства могут быть выполнены в виде микропроцессоров, микроконтроллеров, программируемых логических интегральных схем, программируемых контроллеров и т.д., следовательно, блок формирования тревожных сигналов 1, блок ввода данных от внешних систем безопасности 2, блок краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 3, блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 4, блок определения зон поражения 5, блок задания тревожных уставок 6, блок выбора сценариев противодействия угрозе 7, блок управления исполнительными устройствами 8, блок разработки и хранения сценариев 9, блок управления оповещением 10, блок отображения 11, а также блок ввода плана защищаемого объекта 12 полностью охарактеризованы на функциональном уровне, а описываемая форма реализации предполагает использование логических элементов или программируемого (настраиваемого) многофункционального средства. Таким образом признаки имеют материальную сущность и действия осуществляются над материальными объектами.

Устройство для формирования тревожных сигналов и устранения угроз безопасности используют следующим образом.

Первоначально, перед использованием устройства производят подготовку и загрузку необходимых для функционирования устройства исходных данных, включающая:

- загрузку в блок отображения 11 цифровой карты района размещения охраняемого объекта и (при необходимости) планов этажей зданий и сооружений с указанием мест размещения сенсоров внешних систем безопасности, в том числе средств видеофиксации (видеокамер), а также секторов их обзора;

- задание допустимых тревожных уставок (границ значений показаний датчиков) в блоке задания тревожных уставок 6 и передача всего их объема в блок формирования тревожных сигналов 1, а из него уже в блок краткосрочного прогнозирования 3, блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 4 и в блок определения зон поражения 5 только тех тревожных уставок, необходимых для их функционирования;

- создание в блоке формирования тревожных сигналов 1, блоке краткосрочного прогнозирования 3 и блоке многофакторного анализа 4 правил для формирования тревожных сигналов при условии отклонения тревожных уставок от допустимых значений, полученных от блока задания тревожных уставок 6;

- для функционирования математического аппарата блока многофакторного анализа 4 производят формирование перечня регистрируемых внешними системами безопасности событий с их балльной оценкой для различных видов угроз, полученной экспертным путем, а также ввод значений ширины скользящего окна наблюдений и его дискретные значения (по умолчанию - сутки). Кроме того, для реализации алгоритма многофакторного анализа необходимо накопление событий и условий, при которых производилась их регистрация (например, условия плохой видимости, что может определяться автоматически по данным систем видеоаналитики);

- для функционирования математического аппарата блока краткосрочного прогнозирования 3 экспертным путем задают: минимальное и максимальное значения адекватных показаний датчиков (r_min,r_max), ширину скользящего окна для формирования прогноза и горизонт прогнозирования (n_pr, t_hor), ширину скользящего окна сглаживания значений (n_smooth), пороговый уровень высокой динамики первой производной (D_h), критический уровень схожести прогноза (М_mах), минимальная длина интервала экстраполяции (N_min), набор аппроксимирующих функций (практическим путём установлено, что для решения данных задач подходят линейная, экспоненциальная и перевернутая экспоненциальная функции);

- разработку в блоке разработки и хранения сценариев 9 возможных вариантов сценариев по устранению возникающих угроз безопасности (действий персонала дежурной смены, а также дежурных сил и активных средств, в том числе информирование руководства и оповещение населения) и определение для каждого сценария эталонных описаний возможных угроз (набор событий с их количественными параметрами), на основе которых будет приниматься решение о выборе того или иного сценария для конкретной выявленной угрозы.

Кроме того, для реализации возможности подключения большого количества датчиков внешних систем безопасности и обеспечения параллельного получения с них данных различными блоками устройства осуществляют организацию взаимодействия с внешними системами безопасности через блок ввода данных от внешних систем безопасности 2. Организацию взаимодействия осуществляют на основе присвоения датчикам внешних систем безопасности персональных системных идентификаторов и распределения датчиков для получения с них данных на конкретные модули устройства.

Также для подготовки к функционированию, устройство переводят
в стационарный режим работы, характеризующийся подключением через блок ввода данных от внешних систем безопасности 2 к датчикам внешних систем безопасности и накоплением массива измерений значений сенсоров, достаточного для реализации краткосрочного прогноза (не менее 100 отсчетов) блоком краткосрочного прогноза 4.

После подготовительных процедур, устройство переводят в основной режим работы, при котором параллельно производится периодическое считывание данных с датчиков внешних систем безопасности и их предобработка блоком ввода данных от внешних систем безопасности 2. После предобработки данные с блока ввода данных с внешних систем безопасности 2 поступают в блок формирования тревожных сигналов 1, блок краткосрочного прогнозирования 3, блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности 4 и блок определения зон поражения 5 согласно проведенного на подготовительном этапе распределения датчиков. Параллельно в первых трех блоках на основе обработки полученных данных по установленным заранее алгоритмам производится формирование тревожных сигналов, а в четвертом определение зон поражения.

А именно в блоке краткосрочного прогнозирования 3 осуществляется краткосрочный прогноз, который заключается в выявлении опасных тенденций возникновения угрозы безопасности до момента времени, пока показания датчиков не выйдут за пределы допустимых тревожных уставок (например, изменение температуры с 22 до 40° С за пять минут). При этом исходными данными являются временной ряд, образованный результатами измерений значений датчика через равные промежутки времени, а результатом прогнозирования является временной интервал, через который наблюдаемый параметр достигнет заранее установленных допустимых тревожных уставок. В итоге, в блоке краткосрочного прогнозирования 3 формирование краткосрочного прогноза производится по следующими алгоритму:

1. Инициирование начала работы блока при условии получении новых исходных данных либо по заданным интервалам времени.

2. Получение набора исходных значений показаний датчиков и фильтрация заведомо ложных значений согласно условия r_min< r_i <r_max.

3. Расчет первой производной временного ряда значений показаний датчиков в скользящем окне шириной n_pr. Расчет производится с учетом заданного интервала сглаживания (n_smooth).

4. Возврат к действию 2 алгоритма в случае не достижения уровня высокой динамики первой производной D_h и необходимости прекращение работы устройства.

5. Выделение последовательности отсчетов размерности N_D, попавшей в интервал подтверждения высокой динамики первой производной временного ряда, при условии превышении ее уровня динамики.

6. Разбиение последовательности N_D на примерно две равные части размерности N_a и N_b.

7. Проведение аппроксимации последовательности N_a аппроксимирующими функциями.

8. Проведение экстраполяции значений аппроксимирующей функции на количество отсчетов N_b.

9. Расчет метрики схожести прогноза на основе использования метода наименьших квадратов, при котором шаги 7-9 повторяются для каждой аппроксимирующей функции.

10. Выбор аппроксимирующей функции для последующих вычислений по критерию минимума значений метрики схожести прогноза.

11. Проведение адаптации набора данных при условии, что значение выбранной метрики превышает заданное пороговое значение М_mах. Для этого в качестве исходной последовательности N_o принимается последовательность N_b, которая снова делится на две равные части.

12. Итерационное повторение шагов 8-11 алгоритма до тех пор, пока, либо не будет получен результат, удовлетворяющий условию (п.11 алгоритма), либо длина последовательности N_b не окажется меньше наперед заданного значения. В последнем случае прогноз формируется на основании тренда по выборке, полученной в п.5.

13. Расчет времени достижения заданного критического значения показаний сенсора на основе выбранной аппроксимирующей функции или по тренду. Данный показатель и является результатом работы алгоритма краткосрочного адаптивного анализа.

В блоке многофакторного анализа 4 производится на основе полученных данных с датчиков выделение событий, анализ которых по отдельности не позволяет сформировать комплексную угрозу безопасности, а только при их рассмотрении в совокупности. В общем случае, для обнаружения и идентификации комплексной угрозы используется метод многофакторного накопления, заключающийся в оценке каждого события из заранее определенного перечня числовым коэффициентом, определяемым экспертным путем и измеряемым по балльной шкале. Чем больше величина коэффициента, тем более значимым является событие для принятия решения о формировании комплексной угрозы. В целом пороговые значения результатов многофакторного анализа по областям применения определяются экспертным путем. В данном техническом решении алгоритмы многофакторного анализа разработаны для следующих видов угроз:

- диверсии (терроризма);

- несанкционированного доступа к информации в локальной информационно-вычислительной сети организации;

- угроз техногенного и природно-климатического характера (чрезвычайной ситуации).

Для обнаружения и идентификации комплексной угрозы используется метод многофакторного накопления, заключающийся в оценке каждого события из заранее определенного перечня некоторым числовым коэффициентом, определяемым экспертным путем и измеряемым в балльной шкале. Чем больше величина коэффициента, тем более значимым является событие в комплексной угрозе.

Примерами событий, на основе которых принимается решение о формировании угрозы являются:

- периоды проведения общественно значимых календарных событий (международные форумы, крупные спортивные соревнования;

- памятные даты (годовщины репрессий);

- государственные и религиозные праздники и т.п.

Отдельным видом событий являются объективные данные о повышении активности (или появлении в районе охраняемых объектов) террористических/диверсионных групп.

При этом сумма оценок совместно происходящих событий, накопленная в скользящем окне фиксированной длины Δt = t – t₀, вычисляется динамически. Полученное значение сопоставляется с установленными границами повышенной и высокой вероятности угрозы.

Определение уровня комплексной угрозы i-го типа на время t производится по выражению (1):

(1)

где n – количество обрабатываемых событий;

K(j)_i, – коэффициент, присваиваемый экспертом i-му событию в j-й угрозе;

W(t_i) – коэффициент, учитывающий спад влияния события с течением времени (определяется по выражению (2));

H(t_i) – коэффициент, учитывающий ухудшение видимости в зависимости от времени суток и погодных условий во время i-го события. В условиях хорошей видимости H(t_i) = 1, в условиях плохой видимости H(t_i) = 2;

D(Δt) – коэффициент, учитывающий попадание в скользящее окно значимых событий (определяется аналогично H(t_i));

F(t) – коэффициент, учитывающий уровень террористической опасности (определяется по выражению (3));

А(t) – коэффициент, учитывающий влияние факторов, маскирующих, либо сопровождающих действия диверсионных (террористических) групп (определяется по выражению (4)).

Коэффициент W(t_i) определяется следующим образом:

(2)

где τ – смещение момента t, на который производится расчет уровня угрозы относительно времени события. τ_max принимается равным суткам.

Коэффициент F(t), учитывающий уровень террористической опасности определяется следующим образом:

(3)

где t_color – введенный в регионе уровень террористической опасности (синий, желтый или красный).

Коэффициент А(t), учитывающий влияние факторов, маскирующих либо сопровождающих действия диверсионных (террористических) групп, определяется следующим образом:

(4)

где B_sup, B_high – пороговые значения показателя, соответствующие повышенной и высокой вероятности присутствия фактора, маскирующего, либо сопровождающего действий диверсионных (террористических) групп;

B(t) – текущий показатель, определяемый по выражению 5:

(5)

где m – количество факторов;

L_i определяется экспертным путем (см. таблицу 1).

Таблица 1 – Фрагмент таблицы весов событий, маскирующих или сопутствующих проявлению опасных факторов

№ п/п	Средство обнаружения	Сообщения	Экспертная оценка L (баллы)
	Оперативно-дежурная смена (непосредственное наблюдение)	Появление групп людей вблизи объекта защиты	20
		Применение уполномоченными подразделениями спецсредств, стрелкового и артиллерийского вооружения вблизи объекта защиты	100
		Появление убитых и раненых вблизи объекта защиты	100
		Появление неизвестных транспортных средств на территории объекта защиты	50
		Возникновение транспортных заторов на улицах и дорогах, прилегающих к объекту защиты	15
Разрушение или видимое повреждение зданий и сооружений в составе объекта защиты или за его пределами	50
	Система мониторинга опасных гидрометеорологических явлений	Большое количество осадков (20 мм в сутки и более)	15
		Высокая скорость ветра (10 - 20 м/с и более)	5
		Высокая скорость ветра (10 - 20 м/с и более)	10
		Шторм (20 - 33 м/с)	15
		Ураган (33 м/с и более)	10
Небольшая дальность видимости (500 м и менее)	50
	…	…	…

Значения K(j) приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Фрагмент таблицы экспертных оценок событий при диверсионной (террористической) угрозе

№ п/п	Средство обнаружения	Сообщения	Экспертная оценка K(j) (баллы)
	Оперативно-дежурная смена (непосредственное наблюдение)	Появление визуально заметного объекта в атмосфере	20
		Появление наземного визуально заметного движущегося объекта	100
		Появление надводного визуально заметного движущегося объекта	100
		Появление визуально заметного отдельного человека вблизи объекта защиты	50
		Появление визуально заметных групп людей численностью 2-4 человека вблизи объекта защиты	15
		Появление визуально заметных групп людей численностью 5 человек и более вблизи объекта защиты	50
		Появление визуально заметного отдельного человека на территории объекта защиты	30
		Появление визуально заметных групп людей численностью 2-4 человека на территории объекта защиты	50
		Появление визуально заметных групп людей численностью 5 человек и более на территории объекта защиты	100
		Появление визуально заметных следов жизнедеятельности людей на территории объекта защиты	25
		Появление убитых и раненых на территории объекта защиты	70
		Появление одного неизвестного транспортного средства на территории объекта защиты	40
		Появление двух и более неизвестных транспортных средств на территории объекта защиты	100
		Разрушение или видимое повреждение зданий и сооружений в составе объекта защиты или за его пределами	100
		Применение обычного (конвенционального) оружия	100
Применение ядерного оружия	1000
	Система управления комплексной безопасностью	Отказ элемента подсистемы обеспечения комплексной безопасности (например, робототехнического средства)	25
		Потеря элемента подсистемы обеспечения комплексной безопасности (например, робототехнического средства)	50
		Потеря связи с подсистемой обеспечения комплексной безопасности (например, с подсистемой видеоаналитики)	50
Отказ элемента системы управления комплексной безопасностью (например, сервера)	30
	Система видеоаналитики	Появление наземного визуально заметного движущегося объекта	100
		Появление надводного визуально заметного движущегося объекта	100
		Появление визуально заметного отдельного человека вблизи объекта защиты	10
		Появление визуально заметных групп людей численностью 2-4 человека вблизи объекта защиты	15
		Появление визуально заметных групп людей численностью 5 человек и более вблизи объекта защиты	50
		Появление визуально заметного отдельного человека на территории объекта защиты	30
		Появление визуально заметных групп людей численностью 2-4 человека на территории объекта защиты	50
		Появление визуально заметных групп людей численностью 5 человек и более на территории объекта защиты	100
		Повреждение или демонтаж средств физической защиты	80
		Переход рубежа физической защиты	100
		Появление одного неизвестного транспортного средства на территории объекта	40
Появление двух и более неизвестных транспортных средств на территории объекта	100
	Средства радиолокационного обнаружения целей	Появление цели в атмосфере	30
		Появление наземной цели (транспортное средство)	40
Появление наземной цели (отдельные люди или группа людей)	40
	…	…	…

Многофакторный анализ угроз несанкционированного доступа к информации, а также угроз техногенного и природно-климатического характера производится с применением аналогичного математического аппарата.

В итоге, в блоке многофакторного анализа 5 для реализации функционального предназначения блока заложен алгоритм, включающий в себя:

1. Отсчет дискреты времени (необходимость дискретизации обусловлена учетом календарных событий).

2. Считывание из базы данных календарных событий, а также накопленных за предыдущий период событий и условий, при которых они проявлялись.

3. В режиме наблюдение по приведенным выше формулам расчет степени угрозы на текущее время (определяется временем поступления последнего из учитываемых в расчетах событий). Расчет производится раздельно для угрозы диверсии (террористических действий), угрозы информационной безопасности и угрозы, обусловленной влиянием техногенных факторов и факторов природно-климатического характера.

4. Отображение результатов расчета степени угрозы в числовой или графической форме. В последнем случае значения показателей угрозы отображаются на временной шкале. Формирование тревожного сигнала при превышении установленных пороговых значений.

5. Перерасчет показателя угрозы при поступлении новых событий.

6. Считывание из базы данных информации о календарных событиях, которые необходимо учесть, при переходе к новой дискрете времени (завершении временного интервала).

7. Определение горизонта прогноза (дата, на которую формируется прогноз) при прогнозировании.

8. Введение данных о предстоящих календарных событиях, природных явлениях (например, по данным Росгидромета) и т.п.

После расчетов по приведенным формулам формируется количественное значение уровня комплексной угрозы для введенных значений.

В блоке формирования тревожных сигналов 1 осуществляется формирование тревожных сигналов на основе сравнения входящих значений с датчиков внешних систем безопасности с записанными в блоке задания тревожных уставок 6 допустимыми тревожными уставками (к примеру, выход за границы допустимых значений сенсора пожарной сигнализации или срабатывание «сухих контактов» сенсора открывания двери в режимную зону).

А в блоке определения зон поражения 5 производится определение на основе полученных данных с блока ввода данных от внешних систем безопасности 2 зон поражения при распространении аварийно химически опасных веществ, затоплении и т.п. Данные по этим зонам передается в модуль отображения 11 для нанесения на план защищаемого объекта.

Кроме того, в блоке формирования тревожных сигналов 1, помимо выявления самим блоком угроз, производится сбор выявляемых угроз с блока краткосрочного прогнозирования 3, блока многофакторного анализа 4, а также данные по вычисленным зонам поражения с блока определения зон поражения 5. На основе выявляемых и полученных угроз, а также с помощью дежурного оператора, который имеет возможность выбрать интересующие датчики внешних систем безопасности в блоке отображения 11, блок формирования тревожных сигналов 1 передает данные в блок ввода данных от внешних систем безопасности 2, в котором также помимо других функций формируются управляющие сигналы (при реализации возможностей интерфейса) и передаются на датчики внешних систем безопасности (например видеорегистраторы) с целью получения дополнительных данных о прогнозируемой угрозе безопасности. Также блок формирования тревожных сигналов 1 передает данные в блок отображения 11 для нанесения на план защищаемого объекта информации о сработавших датчиках внешних систем безопасности.

В случае формирования тревожного сигнала в блоке формирования тревожных сигналов 1 данные с количественными оценками передаются в блок выбора сценариев противодействия угрозе 7, в котором производится выбор сценария противодействия угрозе из разработанных и хранящихся в блоке разработки и хранения сценариев 9. Выбор сценария противодействия угрозе производится по следующему алгоритму:

1. Автоматически по показаниям данных, полученных с блока формирования тревожных сигналов 1 и/или в ручном режиме оператором вводятся параметры угрозы.

2. Для каждого из вариантов сценариев на основе полученных показателей об угрозе рассчитываются показатели эффективности (время на устранение угрозы, необходимые ресурсы (люди и материальные средства), вероятность ликвидации угрозы). Так как варианты сценариев описываются орграфом для решения данной задачи используется математический аппарат сетевого планирования и управления.

3. Выбор на основе проведенных расчетов наиболее эффективного варианта сценария по противодействию угрозе.

После выбора сценария с блока выбора сценариев 7 на блок управления исполнительными устройствами 8 поступают управляющие сигналы, которые передаются (в случае реализации возможностей интерфейса) на исполнительные механизмы внешних систем безопасности (например средства пожаротушения) с целью устранения возникшей угрозы. Помимо этого, с блока выбора сценариев 7 в блок управления оповещением 10 поступают сигналы управления на оповещение должностных лиц по предусмотренному сценарием списку (осуществляется автоматически с использованием заданных видов и каналов связи). Кроме того, блок выбора сценариев противодействия угрозе 7 передает данные в блок отображения 11 для нанесения на план защищаемого объекта актуальной информации о событиях выявляемых угроз (например местоположение нарушителя, зона возгорания и т.д.).

В случае, изменения характера возникшей угрозы и получения новых данных устройство позволяет оперативно производить выбор нового (уточненного) сценария действий по противодействию угрозе безопасности. Также, после устранения возникшей угрозы, блок выбора сценариев противодействия угрозе 7 выдает данные по оценке эффективности выбранного сценария возникшей угрозе в блок задания границ значений показаний датчиков 6 и блок разработки и хранения сценариев 9, на основе которых в данных блоках соответственно производится автоматизированная корректировка значений тревожных уставок и сценариев противодействия угрозам безопасности.

Таким образом, использование исследуемого технического решения позволяет обеспечить функционирование устройства в режиме реального времени.

Пример достижения технического результата.

В примере достижения технического результата в круглых скобках будут указаны оценки длительности основных протекающих процессов в блоках устройства по формированию тревожных сигналов и устранению угроз безопасности, полученные при отладке и тестировании заявляемого технического решения.

Данные по измерениям от датчиков внешних систем безопасности через блок ввода данных от внешних систем безопасности 2 одновременно поступают в блоки формирования тревожных сигналов 1, краткосрочного прогнозирования 3, многофакторного анализа 4, определения зон поражения 5, к примеру, с датчиков работоспособности лифтового оборудования, с датчиков контроля правильности ввода пароля от устройств хранения ценной информации, с датчиков радиомониторинга за неустановленными воздушными судами (1 с).

Далее на основе полученных данных с блока ввода данных от внешних систем безопасности 2 и данных, хранящихся в блоке задания тревожных уставок 6, в блоке формирования тревожных сигналов 1 производится обнаружение угроз (формирование тревожных сигналов) при выходе значений показаний полученных от датчиков внешних систем безопасности за границы допустимых значений (0,02 с). Примерами подобных угроз: отказы в работе системы мониторинга инженерных систем (лифтового оборудования), нарушение правил обеспечения безопасности информации (неверный трехкратный ввод пароля), обнаружение воздушного судна неустановленной принадлежности в контролируемой зоне и т.п.

Параллельно в блоке краткосрочного прогнозирования 3 осуществляется обнаружение угроз по данным краткосрочного прогноза. То есть в случае, если прогнозное значение на интервале упреждения (т.е. в заданных временных рамках) выходит за установленные пределы, сведения о результатах прогнозирования передаются в блок формирования тревожных сигналов 1. При этом, кроме идентификатора датчика, значения которого прогнозируются, и допустимого значения измеряемой величины, передаются также сведения о времени, когда это значение будет превышено (или значения датчика окажутся ниже допустимого, если критичной является нижняя граница диапазона допустимых значений) (0,02 с). Примерами угроз, выявляемых с помощью краткосрочного адаптивного прогноза, являются: повышение температуры в контролируемых помещениях, повышение уровня воды в водоемах, повышение концентрации вредных веществ в воздухе и т.п.

Также параллельно в блоке многофакторного анализа 4 производится обнаружение угроз по результатам многофакторного анализа (0,02 с). Рассмотрим данный алгоритм на примере подготовки террористического акта (диверсии). Пусть события, служащие признаками террористического акта, происходят в течение одних суток, тогда W(t_i) = 1 (определяется по выражению (2)). События происходят в светлое время суток, т.е. H(t) = 1; уровень террористической опасности – «синий»: F(t) = 1,3; значимых календарных событий нет (D(Δt) = 1). Пороговые значения для учета влияния факторов, маскирующих, либо сопровождающих действия диверсионных (террористических) групп (выражение (4)) определены следующим образом:

– уровень повышенной вероятности B_sup = 50 баллов;

– уровень высокой вероятности B_high = 120 баллов.

Пороговые значения для показателя угрозы диверсии рассчитаны по выражению (1) и имеют следующие значения:

– повышенная вероятность угрозы: 200 баллов;

– высокая вероятность угрозы: 500 баллов.

Пусть системами безопасности (внешними системами) выявлены следующие события из таблицы 2:

– появление визуально заметного человека на территории объекта защиты – 30 баллов;

– обнаружение беспилотного летательного аппарата – 70 баллов.

Также выявлены следующие события, сопровождающие действия диверсионных (террористических) групп из таблицы 1:

– обнаружение групп людей вблизи охраняемого объекта – 20 баллов;

– перебои с внешним электроснабжением – 50 баллов.

Тогда коэффициент A(t), рассчитанный по выражениям (4) и (5), принимается равным 1,5, а уровень комплексной угрозы равен 195 баллов, что соответствует повышенной вероятности угрозы. На этом основании блоком формирования тревожных сигналов 1 на основании данных, полученных с блока многофакторного анализа 4 формируется тревожный сигнал о повышенной вероятности угрозы.

При выявлении дополнительных косвенных признаков из таблицы 1:

– отказ элемента (элементов) внешних систем безопасности – 25 баллов;

– обнаружение радиоообмена вблизи охраняемого объекта – 50 баллов, коэффициент A(t) принимает значение, равное 2.

Тогда уровень комплексной угрозы возрастает до 260 баллов.

Далее данные из блока формирования тревожных сигналов 1 об обнаруженных угрозах и их показателях поступают в модуль отображения обстановки 11 для визуального представления на плане охраняемого объекта (0,02 с). Параллельно данные поступают в блок выбора сценариев противодействия угрозе 7, в котором при поступлении тревожного сигнала определяются датчики, обеспечивающие контроль района возникновения угрозы (пожарные датчики, сенсоры движения, видеокамеры с соответствующим сектором обзора и т.п.). Этим же блоком подаются управляющие сигналы на отображение указанных датчиков на плане охраняемого объекта (многоэтажности, склада) блока отображения 11 (0,02 с). Параллельно в блоке выбора сценариев 7 производится выбор сценария противодействия поступившей угрозе, согласно описанного алгоритма (0,02 с). При реализации сценария противодействия на блок управления исполнительными устройствами 8 подаются управляющие сигналы, которые активизируют силы и средства противодействия внешних систем безопасности (0,02 с). К примеру, осуществляет передача распоряжений дежурным силам (подразделениям) в соответствии с выбранным сценарием противодействия угрозе, фиксация времени поступления докладов от них, а также осуществляется управление активными (робототехническими) средствами.

При этом, одновременно блок выбора сценариев противодействия угрозе 7 инициирует работу блока управления оповещением 10, в котором, к примеру, формируется план оповещения (уведомления) должностных лиц о возникшей угрозе в соответствии с заранее составленным списком и способами оповещения (0,02 с). Наиболее распространенными способами оповещения данной категории лиц являются: телефонная (в т.ч. сотовая) связь, SMS-сообщения и электронная почта.

Таким образом, длительность основных протекающих процессов в блоках устройства по формированию тревожных сигналов и устранению угроз безопасности не превышает 2 с, что соответствует реальному режиму времени.

Устройство для формирования тревожных сигналов и устранения угроз, содержащее блок формирования тревожных сигналов, который имеет прямую и обратную связи с блоком ввода данных от внешних систем безопасности, выполненным с возможностью передачи к датчикам сигналов управления, который подключен к блоку краткосрочного прогнозирования опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блоку многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности, блоку определения зон поражения, при этом блок краткосрочного прогнозирования и блок многофакторного анализа опасных тенденций возникновения угрозы безопасности имеют прямую связь, а блок определения зон поражения прямую и обратную связи с блоком формирования тревожных сигналов, к которому подключен блок задания тревожных уставок, также блок формирования тревожных сигналов соединен с блоком выбора сценариев противодействия угрозе, который имеет прямую и обратную связи с блоком управления исполнительными устройствами, выполненным с возможностью передачи сигналов управления к исполнительным устройствам, кроме того, блок выбора сценариев противодействия угрозе подключен к блоку задания тревожных уставок, имеет прямую и обратную связи с блоком разработки и хранения сценариев и подключен к блоку управления оповещением, выполненному с возможностью передачи сигналов оповещения на устройства оповещения, также блок формирования тревожных сигналов имеет прямую и обратные связи с блоком отображения, к которому подключен блок определения зон поражения, блок выбора сценариев противодействия угрозе и блок ввода плана защищаемого объекта.