Сейсмическая охранная система

Полезная модель относится к охранной технике и может использоваться при защите открытых территорий от несанкционированного доступа людей. Сейсмическая охранная система, включает сейсмические датчики 1, заглубленные в грунт и регистрирующие колебания поверхности грунта при перемещении по ней нарушителей, и компьютерный информационный комплекс. В качестве сейсмических датчиков используют пьезодатчики, которые связаны посредством каналов передачи информации с блоком сбора информации 2, который включат входной интерфейс 5, подключенный к сейсмическим датчикам, микроконтроллер 6, буферную память 7, блок питания 8 и выходной интерфейс 9, подключенный к процессорному блоку/компьютеру 10, который связан с устройством индикации 4 посредством передачи информации. В качестве канала передачи информации используют двух проводную линию передачи аналогового сигнала от датчика к блоку сбора информации, цифровой канал или радиоканалом

Сейсмические датчики 1 устанавливаются в грунт на глубину 20-30 см. вдоль охраняемого периметра на расстоянии от него 2-3 м. Датчики, посредством информационного канала, связаны с блоком сбора информации 2 и «центральным постом охраны» на котором размещен процессорный блок/компьютер для обработки информации и устройство индикации 4 состояния охраняемого периметра.

Система позволяет достоверно обработать информацию, полученную с датчиков и точно охарактеризовать объект обнаружения.

Возможность подключения дополнительных датчиков увеличивает радиус действия без усложнения системы.

Полезная модель относится к охранной технике и может использоваться при защите открытых территорий от несанкционированного доступа людей.

Известны различные системы обнаружения проникновения движущихся объектов на запрещенную территорию с фиксацией факта пересечения контура этой территории

Известна сейсмическая информационно-охранная система, содержащая компьютерный информационно-вычислительный комплекс, сейсмические датчики и блоки обработки сигналов, соединенные между собой кабельными линиями. Линейная часть системы выполнена из двух разнесенных магистралей сейсмических датчиков, образуя три зоны контроля. Датчики системы заглублены в грунт и регистрируют колебания поверхности грунта при перемещении по ней нарушителей, при этом сигналы с датчиков обрабатываются и передаются по разработанному математическому алгоритму в компьютер, где сопоставляются с заложенными в нем алгоритмами нарушителей. На дисплее компьютера отображается в реальном времени виртуальная зона участка охранной полосы с обнаруженными нарушителями. (Заявка РФ №2004104440, опубликована 27.07.2005 г.)

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство обнаружения проникновения человека через контур запрещенной зоны. (Патент РФ №2242799, опубликованный 20.12.2004 г.). Устройство представляет собой систему обнаружения проникновения человека через контур запрещенной зоны, содержащую расположенные по контуру сейсмические приемники, в которые включены сейсмические датчики в виде, например, геофонов с преимущественной чувствительностью к вертикальной составляющей сейсмического поля, предварительный дифференциальный и парафазный усилители, соединенные протяженным кабелем с аппаратурой поста наблюдения. Последний содержит приемный модуль информации со вторым дифференциальным усилителем, систему цифровой обработки и источник питания.

Задачей полезной модели является повышение помехозащищенности и увеличение радиуса действия системы, а также упрощение структуры системы.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в качественной обработке информации, полученной с датчиков системы, что позволяет точно и быстро охарактеризовать объект обнаружения.

Возможность подключения дополнительных датчиков увеличит радиуса действия без усложнения системы.

Задача решается следующим образом.

Сейсмическая охранная система включает сейсмические датчики, заглубленные в грунт и регистрирующие колебания поверхности грунта при перемещении по ней нарушителей и компьютерный информационный комплекс. В качестве сейсмических датчиков используют пьезодатчики, которые связаны посредством каналов передачи информации с блоком сбора информации, который включат входной интерфейс, подключенный к сейсмическим датчикам, микроконтроллер, буферную память, блок питания и выходной интерфейс, подключенный к процессорному блоку, который связан с устройством индикации посредством передачи информации.

Сейсмические датчики, в основе создания которых лежит пьезоэлектрический эффект - попеременное сжатие противоположных поверхностей кварца вызывает на этих поверхностях электрический сигнал. Сейсмический датчик представляет собой конструкцию, внутри которой на пружинных демпферах закреплена инерционная масса с которой соприкасается пьезокристалл, который противоположной поверхностью соприкасается с корпусом сейсмического датчика. Внешние вибрации/сейсмические колебания оказывают механическое воздействие на пьезоэлемент, в нем возникает электрический сигнал, который усиливается встроенным усилителем и по каналу связи подается в компьютер.

Указанные датчики выпускаются серийно (Датчики фирмы «Геоакустика» г.Зеленоград (Москва) Марка А1326.

Каналом передачи информации может быть двух проводная линия передачи аналогового сигнала от датчика к блоку сбора информации. Более сложный канал - цифровой, в котором сбор данных организован по некоторому протоколу в соответствии с которым, информация, последовательно по общему каналу сбрасывается в компьютер.

Другой вариант канала - радиоканал.

Блок сбора информации представляет собой коммутационный блок обеспечивающий механическую компоновку проводных линий от датчиков в единый шлейф подключаемый к компьютеру. Блок сбора информации включат входной интерфейс, подключенный к датчику, микроконтроллер, буферную память, блок питания и выходной интерфейс, подключенный к процессорному блоку/компьютеру, информация от которого передается на устройство индикации.

Устройство индикации - в простейшем случае - сигнальная лампа/сирена, которая загорается/включается в случае нарушения охраняемого рубежа/периметра. В другом случае это может быть экран монитора на котором отображается охраняемый периметр и

в случае его нарушения на экране отображается конкретно место нарушения и вид нарушителя - человек, собака/др. животное, автомобиль и т.д..

На фиг.1 схематически представлена сейсмическая охранная система, где 1 - сейсмические датчики, 2 - блок сбора информации, который связан с датчиками каналами 3 передачи информации от датчиков 1 к блоку сбора информации 2, процессорный блоком 3, устройство индикации 4,

Вход каждого датчика подключен к входному интерфейсу 5 блока сбора информации. Блок сбора информации включат входной интерфейс 5, подключенный к датчику 1, микроконтроллер 6, буферную память 7, блок питания 8 и выходной интерфейс 9, подключенный к процессорному блоку/компьютеру 10, информация от которого передается на устройство индикации 4.

Принцип действия сейсмической охранной системы заключается в следующем.

Сейсмические датчики 1 устанавливаются в грунт на глубину 20-30 см. вдоль охраняемого периметра на расстоянии от него 2-3 м. Датчики, посредством информационного канала, связаны с блоком сбора информации 2 и «центральным постом охраны» на котором размещен процессорный блок/компьютер для обработки информации и устройство индикации 4 состояния охраняемого периметра.

В дежурном режиме все блоки/устройства охранной системы включены, постоянно осуществляется съем информации с датчиков и обработка этой информации.

При пересечении/подходе нарушителем охраняемого рубежа в почве создаются колебания, которые улавливаются сейсмическими датчиками и преобразуются в электрические сигналы. Электрические сигналы по каналу связи передаются в блок сбора информации и на компьютер/процессорный блок и обрабатываются по заданному алгоритму, после чего сигнал передается на устройство индикации. В результате обработки формируется сигнал тревоги в соответствии с которым осуществляются те или иные меры противодействия нарушителю.

Технические характеристики охранной системы:

- зона чувствительности сейсмических датчиков - 5-8 метров (зависит от типа датчика и грунта в который устанавливается датчик);

- тип канала передачи информации - кабель/радиоканал;

- протяженность охраняемого периметра/рубежа - по требованию заказчика (необходимая протяженность достигается модульным построением системы)

- питание системы - 27 в (промышленная, сеть/аккумулятор)

Разработанная система позволяет не только эффективно отстраниться от сейсмических помех, но и идентифицировать объекты, появляющиеся в охраняемой зоне.

К таким объектам могут быть отнесены следующие, собака лошадь, автомобиль велосипедист, лыжник и т.п.

Модернизация разработанной системы позволит построить интеллектуальную сейсмическую охранную систему для идентификации более сложных ситуаций;

- подход/отход к охраняемому рубежу;

- проход вдоль охраняемого рубежа;

- подкоп, перемещение через ограждение и т.п.

1. Сейсмическая охранная система, включающая сейсмические датчики, заглубленные в грунт и регистрирующие колебания поверхности грунта при перемещении по ней нарушителей, и компьютерный информационный комплекс, отличающаяся тем, что в качестве сейсмических датчиков используют пьезодатчики, которые связаны посредством каналов передачи информации с блоком сбора информации, который включат входной интерфейс, подключенный к сейсмическим датчикам, микроконтроллер, буферную память, блок питания и выходной интерфейс, подключенный к процессорному блоку, который связан с устройством индикации посредством передачи информации.

2. Сейсмическая охранная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве канала передачи информации используют двухпроводную линию передачи аналогового сигнала от датчика к блоку сбора информации, цифровой канал или радиоканал.