Автор статьи: Игорь Путилин
Заместитель генерального директора по маркетингу АО НВП «Болид», к.т.н.
Системы безопасности, февраль – март 2025
Для защиты объектов от дронов активно используются средства РЭБ. Это обстоятельство существенно влияет на проектирование и эксплуатацию систем пожарной автоматики, причём всех типов: проводных, беспроводных, гибридных. Как именно – рассказывает автор в данной статье. Здесь же приводятся рекомендации, как нивелировать это воздействие.

В последнее время беспилотные летательные аппараты (БПЛА) устойчиво вошли в перечень угроз для объектов. Одним из способов противодействия им служит применение комплексов радиоэлектронной борьбы (РЭБ), которые не только выполняют свои функции, но и влияют на работу других радиоэлектронных систем на объекте.
Нормативная основа РЭБ
РЭБ является эффективным средством противодействия потенциальным угрозам, связанным с несанкционированным применением БПЛА, с помощью средств радиоэлектронного подавления (РЭП). Данный тип оборудования относится к категории ограниченного применения. В частности, решением Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) от 27 декабря 2023 г. № 23-70-10.2 [1] определено, что использование радиочастотного спектра для применения средств РЭП разрешается только лицам, имеющим полномочия на их применение в соответствии с федеральными законами. Нормативный пробел в этом вопросе восполнил так называемый антидроновый закон – Федеральный закон от 21.04.2025 № 99-ФЗ [2]. Он содержит поправки сразу в несколько законов («О ведомственной охране», «О транспортной безопасности», «О частной детективной и охранной деятельности в Российской Федерации»), в Воздушный кодекс и направлен на защиту охраняемых объектов от угроз, связанных с применением БПЛА. В развитие и упорядочивание норм применения РЭП послужили законы № 256-ФЗ «О безопасности объектов ТЭК» (ст. 6.1) [3], № 240-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О гражданской обороне» [4], постановление Правительства РФ от 30 апреля 2025 г. № 588 (в части объектов транспортной инфраструктуры) [5].
РЭБ как источник помех для СПА
Применение комплексов РЭБ реализуется как на уже действующих, так и на проектируемых значимых объектах, подлежащих защите от БПЛА. Оснащение ведется в соответствии с техническим заданием с учетом всех сопутствующих специфических вопросов. При этом должно обязательно приниматься во внимание, что работа оборудования РЭП может оказать влияние на функционирование различных радиоэлектронных приборов, включая технические средства обеспечения пожарной безопасности. Немаловажно понимать, что не исключена также возможность случайного, непредвиденного воздействия средств РЭП со стороны дорог или территориально сопряженных соседних объектов. Рассмотрим влияние внедрения РЭБ на работу систем пожарной автоматики (СПА) на примере автоматических систем: пожарной сигнализации, оповещения о пожаре и управления эвакуацией, пожаротушения, противодымной вентиляции.
В качестве примера возьмем характеристики мобильной станции РЭБ купольного типа (далее – станции РЭП), табл. 1. Такие станции достаточно распространены на рынке средств РЭП и имеют много аналогов [6].
Таблица 1. Типичные характеристики мобильной станции РЭБ купольного типа| Параметры станции РЭП | Значение параметра |
|---|---|
| Число каналов подавления | 8 |
| Выходная мощность на канал, P | 50 Вт |
| Суммарная выходная мощность | 400 Вт (8 × 50 Вт) |
| Тип антенн/диаграмма направленности | Купольная/360 град. по азимуту |
| Коэффициент усиления антенны, G | G = 2 (≈ 3 дБи) |
| Диапазоны частот каналов подавления, МГц | 410–510; 500–600; 600–730; 730–910; 910–1090; 1090–1280; 2350–2500; 5720–5860 |
| Заявляемая дальность подавления | 150–400 м (зависит от целей, каналов, условий) |
При работе средств РЭП, с учетом их параметров, возможны и требуют оценки следующие эффекты:
Влияние РЭП на беспроводные СПА
Беспроводные, или радиоканальные (РК), СПАстроятся по принципу передачи сигналов по радиоканальным линиям связи, к которым можно отнести:
Решением ГКРЧ для систем сигнализации выделены несколько частотных диапазонов, среди которых для систем пожарной автоматики в основном используются два диапазона: 433,05–434,79 и 868–868,2 МГц, с условием ограничения максимальной мощности передатчика 5 и 10 МВт соответственно. Таким образом, очевидны два факта: частотные диапазоны СПА в РК-исполнении попадают в диапазоны станции РЭП, а мощность помехового сигнала на четыре (!) порядка превышает рабочую мощность передатчиков в оборудовании СПА.
Качество связи РК-систем зависит от отношения «cигнал/шум» (C/IдБ) на входе их приёмных устройств:
10log10 (Pсиг / PРЭП ) ≈ -37 дБ.
На границе зоны подавления (400 м) и расстоянии между передатчиком и приемником РК-системы rсиг = 40 м отношение «сигнал/шум» на входе приёмника:
C/IдБ =10log10 (Pсиг / PРЭП) + 20 log10 (rРЭП / rсиг ) = -17 дБ.
При условии нахождения РК-приемопередатчиков (ИП, РР, ППКП, блоков управления пожаротушением) непосредственно в зоне подавления РЭП гарантировано недопустимо низкое качество связи и нарушение функционирования беспроводной СПА на объекте.
Итоговая вероятная картина функционирования беспроводной СПА в этой ситуации такая:
В этом списке можно выделить главную проблему потери функционала беспроводной СПА: в случае возникновения пожара сообщение об этом не будет передано на центральный прибор контроля и управления, который, в свою очередь, не сможет сформировать и передать сигналы о начале эвакуации, включении дымоудаления и пожаротушения. Усугубляет ситуацию отсутствие возможности ручного формирования сигналов и управления автоматикой при визуальном обнаружении пожара.
Влияние РЭП на комбинированные и проводные СПА
В комбинированной СПА радиоканальный сегмент носит локальный характер, который используется там, где нет возможности прокладки проводных линий связи. В случае попадания РК-устройств в зону подавления РЭП будут иметь место все описанные выше потенциальные проблемы.
Влияние РЭП на оборудование
Вначале рассмотрим воздействие средств РЭП как источника электромагнитных помех на обо рудование СПА (ИП, ППКП, ППУП). В соответствии с ГОСТ Р 53325—2012 [7] оборудование СПА должно быть устойчиво к радиочастотному электромагнитному полю в диапазоне от 80 до 1 000 МГц в соответствии с ГОСТ 30804.4.3 [8]. Степень жёсткости воздействия при испытаниях должна быть не ниже второй.
Для радиочастотного поля по ГОСТ 30804.4.3 степени жесткости испытаний такие: 1-я степень жёсткости – 1 В/м; 2-я – 3 В/м; 3-я – 10 В/м; 4-я – 30 В/м.
То есть типовой прибор пожарной автоматики, прошедший испытания по 2-й степени, должен нормально работать при E ≈ 3 В/м в диапазоне ЭМ-помех 80–1 000 МГц.
Для дальней зоны напряженность поля от передатчика РЭП можно сформулировать на основе выражения для изотропного излучателя [9]:
где: E – напряженность поля, В/м; P – выходная мощность на канал, Вт; G – линейный коэффициент усиления антенны; r – расстояние до антенны, м. Подставляя в формулу исходные данные для P и G, получаем граничные расстояния для допу- стимой напряженности поля (без учета потерь в стенах/перекрытиях):
При приближении передатчика РЭП на меньшие расстояния возможны отказы в работе оборудования СПА в соответствии с табл. Б.1 ГОСТ Р 53325.
Таким образом, для устойчивой работы оборудования СПА при условии выполнения требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) в рассматриваемом случае оно должно располагаться не ближе 20 м от места работы станции РЭП. Оценка выполнена для дальней зоны (порядка нескольких метров и более; точная граница зависит от размеров антенны), поэтому результаты приближенные и применимы для инженерной оценки.
Влияние РЭП на проводные линии связи
Рассмотрим ситуацию, когда само оборудование расположено вне поля помехи (условно для нашего случая на расстоянии 20 м от зоны подавления) и помехи наводятся только на провода без скрутки в неэкранированном кабеле.
Для проводных интерфейсных линий связи с симметричными сигналами (например, RS-485), влияние наведенных помех в значительной степени зависит от степени дисбаланса (несимметрии) проводников дифференциальной пары по отношению к земле (опорному проводнику).
Для оценки уровня наведенной помехи следует выполнить:
Принимаем kсвязи ≈ 0,1 для неэкранированной линии и при среднем значении угла cosθ = 0,7.По своей организации RS-485 устойчив к наведенным помехам: дифференциальный приёмник «видит» разность между A и B, а общий шум на обоих проводах вычитается. Но в реальных системах возникает небаланс, и часть Vсм превращается в дифференциальный шум Vдиф.
Обозначим:
Vдиф ≈ ε•см ,
где ε – коэффициент небаланса пары и входа приемника (для неэкранированного кабеля без скрутки ε ≈ 0,03–0,05). При оценке допустимого уровня дифференциальной помехи от средств РЭП целесообразно ориентироваться не на максимальную возможную амплитуду сигнала RS-485, а на минимальный гарантированный уровень распознавания сигнала приемником Vmin ≈ 0,2 В, задаваемый стандартом RS-485. Для линии интерфейса RS-485 и допустимого значения дифференциальной помехи 0,05 В (с 4-кратным запасом от минимального порога 0,2 В, с учетом небаланса в кабеле без скрутки ε ≈ 0,03):
Lмакс, RS≈0,05/(ε•kсвязи•Е(r))
Подставляя исходные данные (E(r) ≈ 54,8/r; ε ≈ 0,03; kсвязи ≈ 0,1), получаем зависимость максимально допустимой длины линии RS-485 в зависимости от расстояния r от линии до передатчика РЭП:
Lмакс, RS ≈ 0,3•r
Таким образом, на расстоянии 20 м до передатчика допустимая длина неэкранированной линии связи RS-485 без скрутки проводов, которая может находиться в зоне действия РЭП (с приведенными выше характеристиками), не может превышать 6 м.
Линии связи с несимметричными сигналами, к которым в первую очередь можно отнести двухпроводные адресные линии связи СПА (ДПЛС), обладают меньшей помехоустойчивостью, при этом порог распознавания полезного сигнала для уровня 5 В равен примерно 2,5 В. Для обеспечения запаса примем допустимую наведенную помеху на входе не более 0,25 В (≈10% от порога 2,5 В).
При этом часть наведенной помехи преобразуется в дифференциальную составляющую с поправочным коэффициентом kдифф, учитывающим несбалансированность линии и входных цепей приемника. Для такой линии
Lмакс, RS≈0,05/(ε•kсвязи•Е(r))
Приняв для средней степени несбалансированности линии kдифф ≈ 0,3 и kсвязи ≈ 0,1, получим для линии с несимметричными сигналами:
Lмакс, RS ≈ 0,15•r.
В результате допустимая длина неэкранированной линии связи с несимметричными сигналами без скрутки проводов, которая может находиться в зоне действия РЭП (с приведенными выше характеристиками), при заданных граничных условиях для уровня помехи примерно в два раза отличается от расчетной длины для RS-485. Теперь рассмотрим, как изменятся граничные условия, если применить экранированный кабель типа «витая пара».
Что меняется при экранировании кабеля
При использования экранированного кабеля уменьшается kсвязи:Поскольку Lмакс обратно пропорциональна kсвязи, максимальная допустимая длина линии связи в зоне поля вырастет в 5–10 раз.
Что меняется при использовании витой пары
Витая пара улучшает симметрию пары, следовательно, снижает конверсию общего шума в дифференциальный, таким образом, практически не влияет на kсвязи, улучшая показатели εи kдифф:
Таким образом, применение экранированного кабеля типа «витая пара», проложенного в металлическом лотке, приводит к следующим итоговым зависимостям:
Lмакс, RS= 9,1 r,
Lмакс, ДПЛС = 2,3 r.
В результате даже на расстоянии 20 м от места установки РЭП допустимая длина проводных линий интерфейса RS-485 увеличивается в 30 раз и может достигать как минимум 180 м (для ДПЛС 45 м) без влияния помех на полезные сигналы.
Отдельно следует оценить степень влияния РЭП на проводные линии неадресных приборов (радиальные шлейфы сигнализации), в которых контролируемым параметром является постоянный ток в линии. Уровень постоянного тока определяется напряжением в линии (порядка 10—12 В) и величиной резистора на конце линии (единицы кОм). Для контроля уровня тока в приборах используются аналого-цифровые преобразователи, а для защиты от ВЧ-помех применяются RC-фильтры. Дополнительной защитой служит широкий диапазон допустимых отклонений в значениях постоянного тока (допустимый диапазон величины сопротивления от сотен Ом до десятков кОм). Следовательно, при воздействии ВЧ-помехи она будет отфильтровываться входными каскадами, ее остаточное значение не приведёт к значительному смещению уровня тока в линии. С учетом монтажа с использованием витой пары и прокладки кабеля в металлическом лотке влиянием РЭП на данный тип проводной линии связи можно пренебречь.
Ослабление помех строительными конструкциями
Если на стену действует поле от РЭП с напряженностью E(r) и стена дает потери H дБ, то напряженность поля за стеной:
E(r)после= E(r)до•10−H/20
Таким образом, 10 дБ потерь в строительных конструкциях приводит к уменьшению помехи в 3,16 раза, при 20 дБ – в 10 раз и т.д. Для примера (без учёта влажности, спецификаций арматуры, наличия окон, поляризации и угла падения): для частот 433 и 868 МГц диапазоны значений ослабления ориентировочно будут такими [10, 11]:
Влияние на радиоканал
Для обеспечения хорошего качества связи РК-систем необходимо обеспечить уровень «сигнал/шум» ≥ 25 дБ, который рассчитывается с учетом ослабления в строительных конструкциях внешней стены здания по формуле:
C/IдБ = 10log10 (Pсиг/PРЭП) + 20 log10 (rРЭП / rсиг ) + Нстены.
Для примера: подставив значения на границе зоны подавления (400 м) при Pсиг = 10 мВт; PРЭП = 50 Вт и расстоянии между передатчиком и приёмником РК-системы rсиг = 40 м, получим требуемое затухание в стене порядка 42 дБ, что могут обеспечить только металлические конструкции.
Влияние на проводные линии
Допустимая длина проводных линий Lмакс внутри геометрической зоны подавления (при заданном расстоянии от передатчика), проложенных внутри здания с учетом затухания сигнала помехи от РЭП, в стенах в зависимости от типа строительного материала может вырасти на несколько порядков, что практически снимает все ограничения.
Кабельные линии (RS-485, ДПЛС, радиальные шлейфы сигнализации), проложенные в подземных сооружениях (канализация, коллекторы) и/или в грунте, находятся в зоне существенно меньшей напряженности поля от средств РЭП по сравнению с наземными трассами. При прохождении радиоволн от наземного передатчика через слой грунта и железобетонные конструкции происходит затухание на десятки децибел, что приводит к снижению наведенного напряжения в кабельных линиях в 10–1 000 раз по сравнению с открытой прокладкой. В этих условиях влияние РЭП на проводные линии связи считается пренебрежительно малым при соблюдении нормальной практики ЭМС (витая пара, экранирование, заземление).
Следует отметить, что изложенный в данных параграфах материал можно в определенной степени применить и для системы охранно-тревожной сигнализации (СОТС) в силу схожего аппаратного построения систем пожарной сигнализации (СПС) и СОТС.
Компенсирующие мероприятия на этапе эксплуатации
В тех случаях, когда средства РЭП появились уже на действующем объекте (или на соседних объектах) и нет возможности кардинально повлиять на негативные последствия воз- действия электромагнитных помех на СПА, возникает вопрос о необходимости мероприятий, направленных на поддержание уровня пожарной безопасности. Неплановое отключение СПА из-за влияния средств РЭП не оговорено в действующих нормативных документах по линии МЧС, однако очевидно коррелирует с требованиями ст. 55 Правил противопожарного режима [12] в части запрета отключения автоматического режима СПА: «55. Перевод систем противопожарной защиты с автоматического пуска на ручной, а также отключение отдельных линий (зон) защиты запрещается, за исключением случаев, установленных пунктом 458 настоящих Правил, а также работ по техническому обслуживанию или ремонту систем противопожарной защиты и при проведении строительных (отделочных) работ в отдельных помещениях. В период выполнения работ по техническому обслуживанию или ремонту, а также при проведении строительных (отделочных) работ, связанных с отключением систем противопожарной защиты или их элементов, руководитель организации принимает необходимые меры по защите объектов защиты и находящихся в них людей от пожара». Из этого требования явно следует необходимость компенсирующих мероприятий на объекте для защиты людей и материальных ценностей. Какими должны быть перечень и объем компенсирующих мероприятий? Само понятие «компенсационные/компенсирующие мероприятия» при отключении СПА нигде не описано, но оно подразумевается в таких терминах, как «риск-ориентированный подход», «расчет пожарного риска», специальные технические условия (СТУ). Если рассматривать временное отключение СПА как отклонение от норм, то в соответствии со ст. 78 123-ФЗ разрабатываются СТУ, где как раз и обосновываются дополнительные инженерно-технические и организационные мероприятия, компенсирующие отступления от норм. В методиках расчета риска есть понятие дополнительных (компенсирующих) мероприятий, которые вводят, если расчетный риск превышает норматив и его нужно снизить за счет усиления защиты. Достаточно подробно о компенсирующих мероприятиях изложено в статье, опубликованной в 25-м каталоге «Пожарная безопасность»[13]. В ней определена суть компенсирующих мероприятий в случае возникновения пожара:
При отключении автоматической установки пожаротушения:
При отключении автоматики системы противодымной защиты:
Для своевременной активации комплекса компенсирующих мероприятий на объекте:
Компенсирующие мероприятия на этапе проектирования
На этапе проектирования на основании исходных данных по комплексу РЭП целесообразно выполнение следующих мероприятий:
Заключение
Приведенные в статье расчеты и итоговые зависимости позволяют на этапе проектирования объектов в первом приближении учесть степень влияния средств РЭП на различные типы автоматики противопожарных систем и предусмотреть компенсирующие мероприятия. Проведенные примерные расчеты позволяют сделать вывод о возможности применения проводных систем пожарной автоматики в условиях воздействия РЭП при минимальных компенсационных мероприятиях.
Сводная информация по рассмотренной проблеме работы СПА в условиях применения средств РЭБ для использования на этапах проектирования и эксплуатации представлена в табл. 2.
| Тип СПА | Потенциальные проблемы для СПА в условиях воздействия средств РЭП | Возможные компенсирующие мероприятия |
|---|---|---|
| Беспроводная (радиоканальная) СПА | Блокировка всех радиоканальных линий связи в зоне подавления РЭП с потерей информации о пожаре; о необходимости эвакуации людей; о включении дымоудаления; о необходимости пуска ГОТВ в зонах ожаротушения |
|
| Нестабильная работа оборудования СПА в ближней зоне станции РЭП | Размещение станции РЭП не ближе допустимого расчетного значения от оборудования СПА | |
| Комбинированная (провод + радиоканал) СПА | Блокировка всех радиоканальных линий связи с потерей информации в части РК-сегмента< | Использование радиоканального сегмента в зонах с отсутствием людей и низким риском материального ущерба |
| Наведенные помехи на проводных линиях связи |
|
|
| Нестабильная работа оборудования СПА в ближней зоне станции РЭП | Размещение станции РЭП не ближе допустимого расчётного значения от оборудования СПА | |
| Проводная СПА | Наведенные помехи на проводных линиях связи |
|
| Нестабильная работа оборудования СПА в ближней зоне станции РЭП | Размещение станции РЭП не ближе допустимого расчётного значения от оборудования СПА |
Список источников