Устройство для охранной сигнализации
Изобретение относится к средствам охранной сигнализации и может быть использовано в системах обнаружения при охране различных объектов. Сущность изобретения состоит в повышении точности определения места вторжения нарушителей. Устройство для охранной сигнализации включает в себя кабельный датчик, подключенный к усилителю заряда, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр, первый детектор огибающей и первый пороговый элемент подключен к первому входу генератора импульсов тревоги, и второй детектор огибающей, выход которого через второй пороговый элемент подключен ко второму управляющему входу генератора импульсов тревоги. Устройство дополнено фильтром верхних частот, вход которого соединен с выходом первого детектора огибающей, а выход соединен со входом второго детектора огибающей.
В настоящее время для охраны различных участков местности, зданий, внутренних помещений, ограждений и других объектов, доступ к которым посторонним лицам запрещен, все чаще применяют технические средства. Они призваны обеспечить выявление нарушителя в пределах контролируемой зоны и определить на каком ее участке произошло нарушение.
Предлагаемое устройство предназначено для охранной сигнализации и может быть использовано для охраны помещений от несанкционированного проникновения в эти помещения людей и/или предупреждения о таком проникновении, а также для контроля местоположения и перемещения людей в охраняемом или контролируемом помещении либо на охраняемой или контролируемой площади. Предлагаемое устройство может использоваться самостоятельно, а также совместно с другими охранными устройствами и системами с целью повышения степени надежности охраны и контроля различных помещений и площадей.
Известен способ сигнализации, реализованный в устройстве по патенту US №4090180, G08B 13/22, 1978, заключающийся в преобразовании механических колебаний заграждения виброчувствительными элементами в электрический сигнал, в выделении из этого сигнала полезного сигнала в форме амплитудных составляющих в двух частотных диапазонах (33 Гц и 100 Гц), в формировании первого порогового «плавающего» (адаптивного) уровня путем интегрирования составляющих полезного сигнала, в сравнении первых пороговых уровней с амплитудой составляющих полезного сигнала, в формировании вторичных сигналов, амплитуда которых пропорциональна длительности превышения амплитудой составляющей полезного сигнала адаптивных порогов, и в сравнении амплитуды вторичных сигналов со вторым постоянным пороговым уровнем. Факт нарушения определяют по превышению второго порогового уровня амплитудой вторичного сигнала.
Недостатком указанного способа является недостаточная помехоустойчивость, обусловленная отсутствием средств, позволяющих отличать помехи, обусловленные ударным характером возбуждения виброшумов от близко проходящего транспорта, акустическими ударами и электрическими наводками на кабель от грозовых разрядов и промышленного оборудовании. Использование адаптивных пороговых уровней, в
данном случае, неэффективно ввиду быстрого нарастании амплитуды виброшумов и электрических помех.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство по патенту RU №2106016, G08B 13/02, 1982.
Это устройство для охранной сигнализации содержит чувствительный элемент, выполненный в виде коаксиального кабеля, внутренний проводник которого подключен к входу усилителя, выход которого подключен к входу полосового фильтра, выход которого подключен к входу первого детектора, выход которого подключен к входу первого порогового элемента, выход которого подключен к первому входу генератора импульсов тревоги, причем с целью повышения функциональной надежности устройства в него введены измерительный мост, дифференциальный усилитель, второй детектор, второй пороговый элемент, внутренний и внешний проводники коаксиального кабеля подключены к входам измерительного моста, выходы которого подключены к входам дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу второго детектора, выход которого подключен к входу второго порогового элемента, выход которого подключен ко второму входу генератора импульсов тревоги.
Недостатком этого устройства является низкая надежность обнаружения к способам преодоления решетчатых заграждения, связанным с их аккуратным перепиливанием. Действительно, при аккуратном перепиливании решетки, например надфилем, величина вибраций очень мала и, поэтому, вызываемые вибрациями в чувствительном кабеле электрические сигналы ниже уровня срабатывания пороговых устройств.
Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности обнаружения преодоления решетчатых заграждений при аккуратном перепиливании.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее кабельный датчик (1), подключенный к усилителю заряда (2), выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр (3), первый детектор огибающей (4) и первый пороговый элемент (5) подключен к первому входу генератора импульсов тревоги (6), и второй детектор огибающей (8), выход которого через второй пороговый элемент (9) подключен ко второму управляющему входу генератора импульсов тревоги (6). В устройство введен фильтр верхних частот (7), вход которого соединен с выходом первого детектора огибающей, а выход соединен со входом второго детектора огибающей.
Кабельный датчик 1, выполненный, например, в виде электретного, контактно-электризуемого или пьезоэлектрического кабеля, подключен к усилителю заряда 2, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр 3, детектор огибающей 4 и первый пороговый элемент 5 подключен к первому входу генератора импульсов тревоги 6. Выход первого детектора огибающей 4, кроме того, подключен ко входу фильтра верхних частот 7, выход которого через последовательно соединенные второй детектор огибающей 8, и второй пороговый элемент 9, подключен ко второму управляющему входу генератора импульсов тревоги 6.
Устройство работает следующим образом.
При попытке нарушителя преодолеть заграждение путем, например, перекуса прутьев, возникают кратковременные, но значительные механические колебания кабельного датчика 1. Эти колебания преобразуются в электрический заряд, который поступает на вход усилителя заряда 2, в котором происходит его усиление. Далее сигнал поступает на вход полосового фильтра 3, который выделяет из его спектра регистрируемую составляющую, параметры которой определяются экспериментально. Детектор огибающей 4 производит детектирование выделенной составляющей полезного сигнала и выделяет его огибающую, которая поступает на вход порогового элемента 5. Если амплитуда огибающей сигнала превышает порог срабатывания порогового элемента 5, на его выходе появляется сигнал, производящий запуск генератора импульсов тревоги 6, который выдает импульс тревоги, сигнализирующий о том, что произошло срабатывание устройства в целом.
При попытке нарушителя преодолеть заграждение путем перепиливания прутьев, возникают слабые, но длительные механические колебания кабельного датчика 1. Эти колебания преобразуются в электрические, которые через последовательно соединенные усилитель заряда 2, полосовой фильтр 3 и первый детектор огибающей 4 поступают на вход фильтра верхних частот 7. Характерный вид сигналов, которые возникают на выходе первого детектора огибающей 4, представлен на рис 2, где по оси абцис отложено время в секундах.
Выбросы, которые наблюдаются на фоне некоего квазипостоянного уровня сигнала, являются характерными признаками перепиливания. Этими выбросами сигналы от перепиливания отличаются от сигналов от ветра, где квазипостоянный уровень сигнала присутствует, а выбросы отсутствуют. Для отделения выбросов от квазипостоянного уровня служит фильтр верхних частот 7, выполненный, например, в
виде дифференцирующей RC-цепи, постоянная времени которой больше характерного времени выбросов от пиления, но значительно меньше характерного времени изменения квазипостоянного уровня сигнала.
С выхода фильтра верхних частот очищенный от квазипостоянного уровня сигнал проходит через второй детектор огибающей 8, образуя новый квазипостоянный уровень пропорциональный интенсивности пиления. При этом постоянная времени в интегрирующей цепи второго детектора огибающей 8 должна быть примерно равна характерному временем перепиливания (10-30 сек). С выхода второго детектора огибающей 8 сигнал поступает на вход второго порогового элемента 9. При превышении его порога на его выходе появляется сигнал, производящий запуск генератора импульсов тревоги 6, который выдает импульс тревоги, сигнализирующий о том, что произошло срабатывание устройства в целом.
Предложенное устройство может быть реализовано на широко используемых в приборостроении элементах. Оно обладает большей степенью вероятности обнаружения вторжения и может использоваться в любых условиях.
Устройство для охранной сигнализации, содержащее кабельный датчик, подключенный к усилителю заряда, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр, первый детектор огибающей и первый пороговый элемент подключен к первому входу генератора импульсов тревоги, и второй детектор огибающей, выход которого через второй пороговый элемент подключен ко второму управляющему входу генератора импульсов тревоги, отличающееся тем, что в устройство введен фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом первого детектора огибающей, а выход соединен со входом второго детектора огибающей.
