Система охранной сигнализации

Полезная модель относится к устройствам сигнализации и контроля для защиты охраняемых объектов и может быть использована для обнаружения проникновения нарушителей и контроля перемещения технологических средств с применением датчиков, использующих ИК-излучение. Требуемый технический результат, заключающийся в упрощении и повышении надежности, достигается тем что, в систему, содержащую n (n>1) датчиков, размещенных на охраняемом объекте с возможностью перекрытия их зонами чувствительности заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте и каждый из которых представляет собой оптопару из ИК-излучателя и ИК-приемника, работающих по принципу регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зоны чувствительности датчика в пространстве между ИК-излучателем и ИК-приемником соответствующей оптопары, а также блок настройки режима, входы которого соединены с выходами ИК-приемников датчиков, введено устройство сигнализации, выполненное в виде светового и/или звукового индикатора и вход которого соединен с выходом блока настройки режима, выполненного с возможностью формирования сигнала управления устройством сигнализации при регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зон чувствительности заданного сочетания датчиков, одновременное срабатывание которых соответствует регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте, при этом, а зоны нечувствительности между зонами чувствительности датчиков не превышают минимально возможные размеры посторонних объектов-нарушителей. 2 з.п.ф, 1 ил.

Полезная модель относится к устройствам сигнализации и контроля для защиты охраняемых объектов и может быть использована для обнаружения проникновения нарушителей и контроля перемещения технологических средств с применением датчиков, использующих ИК-излучение.

Известно устройство, содержащее корпус, фоточувствительный элемент со светофильтром, пропускающим ИК-излучение, соединенный с вычитающим устройством, выходом через усилитель соединенным с АЦП, микроконтроллер с блоком памяти, предназначенный для управления получением от АЦП с помощью приемопередатчика последовательного порта измеряемого сигнала и получением из линии связи сигнала о величине естественного фона, а также управления формированием в блоке памяти сигнала компенсации величины естественного фона и передачей его через ЦАП на второй вход вычитающего устройства для образования параметрической обратной связи [RU 2289850, С2, G08B 17/12, 20.12.2006].

Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно реагирует только на объекты, создающие высокий температурный фон.

Известно также устройство, содержащее датчики обнаружения вторжения в охраняемую зону, телекамеры и устройства освещения, базовые комплекты охраны, последовательно расположенные вдоль железнодорожного пути и создающие непрерывную зону контроля, причем, каждый базовый комплект охраны состоит из датчиков обнаружения вторжения в охраняемую зону, телекамеры и ИК-прожекторов, датчики обнаружения вторжения устанавливаются на одной и другой сторонах охраняемой зоны железнодорожного пути, образуя непрерывный рубеж охраны железнодорожного пути протяженностью 200-500 м, телекамера, одна на участок протяженностью 200-500 м, устанавливается на опоре контактной сети ЭЖД, ИК-прожекторы устанавливаются на опорах контактной сети ЭЖД через каждые 50 м, телекамера обеспечивает в автоматическом или, при необходимости, ручном режиме оперативное наблюдение участка охраняемой зоны в видимом и инфракрасном диапазонах светового излучения, ИК-прожекторы обеспечивают ИК-подсветку охраняемой зоны в темное время суток, при этом, каждый датчик обнаружения вторжения включает средства обнаружения цели, выполненные с возможностью создания непрерывной протяженной зоны обнаружения и указания места обнаружения цели на рубеже охраны, датчики обнаружения вторжения, телекамера и ИК-прожекторы связаны посредством магистральных линий электропитания и связи с пультом управления комплексом охраны, осуществляющим в соответствии с заданным алгоритмом управление наведением телекамеры, выполненной с использованием устройства трансфокации, на участок охраняемой зоны, в котором происходит срабатывание датчика обнаружения вторжения, и включение ИК-прожекторов [RU 96274, U1, G08B 1/00, 20.07.2010].

Недостатком этого устройства является относительно высокая сложность, что ограничивает его применение для небольших охраняемых объектов.

Кроме того, известна система, содержащая неподвижное основание, установленную на нем платформу с расположенным на ней вращающимся, преимущественно вокруг вертикальной оси, оптико-механическим блоком с фотоприемным устройством и блоком предварительной обработки сигналов, снабженными приводом вращения и датчиком угла поворота по горизонту, установленную в оптико-механическом блоке ИК-оптическую систему, оптически сопряженную с фотоприемным устройством и связанную с блоком предварительной обработки сигналов, который, в свою очередь, связан с неподвижным основанием, состоящим из видеоконтрольного устройства и блока обработки оптического изображения, причем, сопряжение вращающегося оптико-механического блока с фотоприемным устройством и блока предварительной обработки с неподвижным основанием выполнено через блок передачи данных по оптоволокну [RU 94722, U1, G01S 3/78, 27.05.2010].

Недостатком этого устройства является относительно высокая сложность, что ограничивает его применение для небольших охраняемых объектов.

К известным относится и устройство для охраны стенда-витрины для реализации товаров, вариант выполнения которого использован содержит, по меньшей мере, один датчик, указывающий на приближение человека к стенду, по меньшей мере, один подвижный элемент и средство приведения его в движение и/или синтезатор речи, а также электронный блок, причем, электронный блок соединен с указанными датчиками, средством приведения в движение подвижного элемента и/или синтезатором речи, выполняющего функции средства сигнализации, а в качестве, по меньшей мере, одного датчика использован оптический датчик, работающий по принципу регистрации пересечения объектом пространства между элементами оптопары [RU 22011, U1, A47F 5/00, 10.03.2002].

Недостатком этого технического решения является относительно низкая помехоустойчивость, поскольку используемые датчики, работающие по принципу регистрации пересечения объектом пространства между элементами оптопары, реагируют на любой предмет, пересекающий пространство между элементами оптопары, в том числе и с заведомо безопасными для охраняемого объекта характеристиками, в частности, малыми геометрическими размерами. Кроме того, в известном техническом решении не предусмотрены средства настройки устройства на предметы с определенными характеристиками, представляющими действительную опасность для охраняемого объекта. Это свидетельствует об относительно узких его функциональных возможностях.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, реализующее известный способ определения параметров движения объекта и его идентификации [RU 2128859, С1, G08B 13/18, 10.04.1999], содержащее штанги с ИП, выставленные по порядку под номерами i=1, 2,,N+1 вдоль линии b границы охраняемого участка в точках, определяемых векторами , где i=1, 2,,N+1, причем, штанги с ИП с номерами i=1, N+1 связаны с пультом управления охранной системы. Каждая i=ая штанга с ИП содержит комплект ИП, состоящий из 2M_i ИП, в которые входят элементы, позволяющие i-й штанге с ИП осуществлять с помощью ИК лучей причем различной информации, в том числе звуковой, по независимыми оптическими каналам из любых 2M_i независимых пространственных направлений и передачу этой информации по тому же числу K_i независимых каналов в любых других 2M_i пространственных направлениях. Кроме того, на каждый i-й штанге с ИП в точках, определяемых векторами в системе координат, связанной с i-й штангой с ИП, располагаются однонаправленные микрофоны d, ориентированные рабочей стороной по направлению входящих из i-й штанги ИК лучей е под номерами Y_i=1, 2,MY_i, где Y=1, r, причем микрофон, местоположение которого характеризуется вектором электрически связан с оптическим каналом под номером .

Способ, который реализуется в известном устройстве, заключается в том, что вдоль границы охраняемого участка выставляются устройства ИП в виде излучателя и фотоприемника, расположенных на штанге, которые оптически связаны между собой системой ИК-лучей, по которым передается информация о том, что в данном месте в известное время ИК-луч прерывается объектом, а также передается звуковая информация из области пересечения ИК-луча объектом. Анализ совокупности полученной информации позволяет определить параметры движения объекта и идентифицировать сам объект.

Известное устройство характеризуется следующими недостатками.

Устройство обладает относительно высокой сложностью, вызванной использованием микрофонов, а также средств обработки звуковой информации одновременно с текущей информацией, получаемой ит датчтков ИК-излучения.

Необходимость формирования большого объема информации от ИК-излучателей, касающейся параметров движения объекта, таких как вектор мгновенной скорости, вектор средней скорости по направлению и времени, траектория движения как функция времени и определение на этой основе габаритов объекта, а также одновременное формирование звуковой информации и сложный алгоритм одновременного их использования также делает устройства, реализующие способ, чрезвычайно сложными.

Кроме того, как указывается в описании ближайшего аналога, решение о присутствии на участке объекта принимают по сигналам, «которые характеризуют оптические лучи, прерываемые объектом, учитывают пространственное расположение лучей с номерами судят о габаритах объекта, сопоставляя все полученные данные по параметрам движения объекта V_x(t), V _y(t) и , ус данными о его габаритах и звуковом образе, причем с обоих пультов управления охранной системы, идентифицируют объект», и «определяются параметры движения объекта V_x (t), V_y(t), , , , его габариты, а также строится звуковой образ объекта путем сравнения со звуковыми образами объектов, хранящихся в памяти ЭВМ, и с помощью всей совокупности данных проводится идентификация объекта.

Таким образом, для реализации способа и соответствующих ему устройств необходимо иметь, как минимум звуковой образ объекта, что делает устройство сложным и ограниченным по применению.

Еще одним недостатком устройства является относительно низкая надежность, обусловленная низкой помехоустойчивостью, поскольку шумы звукового диапазона волн, в том числе, искусственного происхождения, делают работу устройства неэффективным. В частности, в описании его работы указывается «обеспечивал пересечение объектом, подлежащим идентификации, не менее четырех пространственно различных оптических лучей, проекции которых на плоскость Z=О представляли бы собой различные прямые, далее заблаговременно при отсутствии пересечения границы охраняемого участка объектом определяют средние по времени значения совокупности электрических амплитуд от звуковых сигналов».

Кроме того, наиболее близкое по технической сущности устройство работает исключительно в режиме последовательного пересечения ПК-лучей «При движении через линию b охраняемого участка объект, который представлен в двух g₁ и g₂ положениях, последовательно прерывает ИК лучи е под номерами в частности, самый первый по времени ИК луч под номером Информация о прерывании ИК луча под номером передается по штангам с ИИ а на пульты управления охранной системы. Здесь фиксируют те номера штанг с ИП j из совокупности штанг с ИП с номерами , которые непосредственно оптически связаны со штангой с ИП под номером i', а также фиксируют момент времени , соответствующий началу прерывания объектом ИК луча под номером , и длительность прерывания этого луча . И далее «При поступлении на пульты управления охранной системы информации о прерывании объектом ИК луча под номером включают все микрофоны а, расположенные на штангах с ИП под номерами j из совокупности . Эта совокупность микрофонов работает до тех пор, пока объект не минует все те ИК лучи, выходящие из штанги с ИП под номером i', которые встречаются на пути объекта. При пересечении объектом ИК лучей других штанг с ИП указанная совокупность микрофонов выключается и включается другая совокупность микрофонов и т.д. Таким образом, номер штанги с ИП i' является функцией параметров движения объекта, то есть в конечном итоге функцией времени t»

Следовательно, известное устройство обладает относительно низкой надежностью, поскольку оно не позволяет обнаружить объект, который одновременно пересекает несколько ИК-лучей.

Относительно низкая надежность устройства обусловлена также тем, что, в наиболее близком техническом решении отсутствуют средства оперативной его настройки на вариации срабатывания именно ИК-излучателей, а также отсутствуют средства звуковой и/или световой сигнализации.

Еще одним фактором, снижающим надежность известного устройства, является отсутствие требований по размерам зоны нечувствительности между зонами чувствительности датчиков. Они могут превышать минимально возможные размеры посторонних объектов-нарушителей.

Целью усовершенствования наиболее близкого технического решения является упрощение устройства и повышение его надежности.

Требуемый технический результат, на достижение которого направлено усовершенствование наиболее близкого технического решения, заключается в упрощении устройства и повышении его надежности.

Поставленная цель реализуется, а требуемый технический результат достигается тем, что, в систему, содержащую n (n>1) датчиков, размещенных на охраняемом объекте с возможностью перекрытия их зонами чувствительности заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте и каждый из которых представляет собой оптопару из ИК-излучателя и ИК-приемника, работающих по принципу регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зоны чувствительности датчика в пространстве между ИК-излучателем и ИК-приемником соответствующей оптопары, а также блок настройки режима, входы которого соединены с выходами ИК-приемников датчиков, введено устройство сигнализации, выполненное в виде светового и/или звукового индикатора и вход которого соединен с выходом блока настройки режима, выполненного с возможностью формирования сигнала управления устройством сигнализации при регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зон чувствительности заданного сочетания датчиков, одновременное срабатывание которых соответствует регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте, при этом, а зоны нечувствительности между зонами чувствительности датчиков не превышают минимально возможные размеры посторонних объектов-нарушителей.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, блок настройки режима выполнен в виде элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока настройки режима, а выход - выходом блока настройки режима.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, блок настройки режима выполнен в виде элемента И, входы которого являются входами блока настройки режима, а выход - выходом блока настройки режима.

На чертеже представлена функциональная схема системы охранной сигнализации.

Система охранной сигнализации содержит n (n>1) датчиков 1-11-n, каждый из которых представляет собой оптопару из ИК-излучателя 2 и ИК-приемника 3, размещенных на охраняемом объекте 4 и работающих по принципу регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зоны чувствительности 5-15-n датчика в пространстве между ИК-излучателем 2 и ИК-приемником 3 соответствующей оптопары.

Кроме того, система охранной сигнализации содержит устройство сигнализации 6, выполненный, например, в виде светового и/или звукового индикатора.

Система охранной сигнализации содержит также блок 7 настройки режима, выполненный с возможностью формирования сигнала управления устройством 6 сигнализации при регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зон чувствительности 5-15-n заданного сочетания датчиков 1-11-n, при этом, входы блока 7 настройки режима соединены с выходами ИК-приемников датчиков 1-11-n, выход блока 7 настройки режима соединен со входом управления устройства 6 сигнализации, датчики 1-11-n размещены на охраняемом объекте 4 с возможностью перекрытия их зонами чувствительности 5-15-n заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте 4, а зоны нечувствительности между зонами чувствительности зонами чувствительности 5-15-n датчиков не превышают минимально возможные размеры посторонних объектов-нарушителей.

ИК-приемники датчиков 1-11-n могут быть выполнены, например, с цифровым выходом в виде одноразрядного кода, когда уровень логической единицы соответствует регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зон чувствительности соответствующего датчика.

Блок 7 настройки режима может быть выполнен аппаратно или в виде программируемого специализированного устройства вычислительной техники. Примеры его выполнения и возможные алгоритмы работы представлены ниже.

Используется система охранной сигнализации следующим образом.

Назначение системы - это обнаружение и сигнализация о несанкционированном проникновение на охраняемую территорию или в охраняемое помещение.

Система построена по принципу активных ИК-барьеров и представляют собой инфракрасную лучевую систему, состоящую из передатчика и приемника, пространство между которыми пронизано невидимыми человеческому глазу ИК-лучами. При этом приемник и передатчик и устанавливаются так чтобы находиться в зоне прямой видимости друг для друга. Эти оптико-электронные устройства формируют барьеры, состоящие из различного количества ИК-лучей и, в зависимости от настроек, срабатывают при прерывании одного или нескольких из них.

Датчики могут различаться по назначению и расстоянию между ними. При установке на забор зона контроля составляет, в частности, в вертикальной плоскости от 1 до 4,5 м, в горизонтальной плоскости - 5 см. Расстояние между датчиками от 30 до 60 м, расстояние между лучами 17 см.

При установке на окна зона контроля составляет в вертикальной плоскости от 1 до 2,8 м, в горизонтальной плоскости - 3 см, расстояние между датчиками от 10 до 6 м., расстояние между лучами - 17 см.

В частном случае блок 7 настройки режима может быть выполнен в виде элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока 7 настройки режима, а выход - выходом блока 7 настройки режима. В этом случае блок 7 настройки режима формирует сигнал управления устройством 6 сигнализации при срабатывании хотя бы одного датчика 1-11-n. В другом частном случае блок 7 настройки режима может быть выполнен в виде элемента И. Тогда блок 7 настройки режима формирует сигнал управления устройством 6 сигнализации при срабатывании всех датчиков 1-11-n. Кроме того, блок 7 настройки режима может быть выполнен в виде элементов И, входы которых являются входами блока 7 настройки режима, и элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, а выход - является выходом блока 7 настройки режима, при этом, входы каждого из элементов И соединены с выходами ИК-приемников тех датчиков 1-11-n, одновременное срабатывание которых соответствует регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте 4. Например, входы элементов И могут быть подключены к выходам соседних пар ИК-приемников датчиков 1-11-n. Тогда регистрация пересечения посторонним объектом-нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте 4 будет происходить, если размеры объекта-нарушителя превышают, по крайней мере, зоны чувствительности двух соседних датчиков 1-11-n.

Выполнение блока 7 настройки режима в виде программируемого специализированного устройства вычислительной техники позволяет настраивать систему как на указанные выше, так и на любые другие алгоритмы регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте 4.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается его упрощение существенное увеличение надежности его работы.

Это обеспечивается исключением микрофонов и средств обработки звуковой информации, что приводит к упрощению устройства, а исключение на этой основе возможности использования искусственных шумов для проникновения на объект повышает надежность устройства. Кроме того, исключается необходимость иметь звуковой образ объекта, что также упрощает устройство и повышает его надежность, поскольку оно становится чувствительным к объектам и с неизвестным звуковым образом. Обеспечивается также возможность обнаружения объектов, которые одновременно пересекает несколько ИК-лучей, а также возможность оперативной его настройки на вариации срабатывания именно ИК-излучателей. Это также повышает надежность устройства, как и наличие средства звуковой и/или световой сигнализации. В предложенной также повышает его надежность. Существенное увеличение надежности достигается также тем, что, зоны нечувствительности между зонами чувствительности датчиков не превышают минимально возможные размеры посторонних объектов-нарушителей.

1. Система охранной сигнализации, содержащая n (n>1) датчиков, размещенных на охраняемом объекте с возможностью перекрытия их зонами чувствительности заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте, и каждый из которых представляет собой оптопару из ИК-излучателя и ИК-приемника, работающих по принципу регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зоны чувствительности датчика в пространстве между ИК-излучателем и ИК-приемником соответствующей оптопары, а также блок настройки режима, входы которого соединены с выходами ИК-приемников датчиков, отличающаяся тем, что введено устройство сигнализации, выполненное в виде светового и/или звукового индикатора, и вход которого соединен с выходом блока настройки режима, выполненного с возможностью формирования сигнала управления устройством сигнализации при регистрации пересечения посторонним объектом-нарушителем зон чувствительности заданного сочетания датчиков, одновременное срабатывание которых соответствует регистрации пересечения посторонним объектом - нарушителем заданного для перекрытия пространства на охраняемом объекте, при этом зоны нечувствительности датчиков не превышают минимально возможные размеры посторонних объектов - нарушителей.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок настройки режима выполнен в виде элемента ИЛИ, входы которого являются входами блока настройки режима, а выход - выходом блока настройки режима.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок настройки режима выполнен в виде элемента И, входы которого являются входами блока настройки режима, а выход - выходом блока настройки режима.