Устройство для охранной сигнализации
Использование: технические средства охраны для обнаружения объектов, движущихся в контролируемом пространстве. Сущность изобретения: устройство содержит чувствительный блок, сумматоры, усилитель, интегратор, инвертор, блок индикации, модулятор, фильтр, источник постоянного напряжения, распределитель импульсов, компараторы, дифференцирующий блок, выпрямитель, триггер, формирователь потока отрицательных ионов. Технический результат - обеспечение работы с нормированным по интенсивности излучением потока отрицательных ионов, что повышает экологическую безопасность. 2 ил., 1 табл.
Изобретение касается технических средств охраны и может быть использовано в частности, для обнаружения нарушителя, перемещающегося в охраняемом пространстве.
Известно устройство, предназначенное для этой же цели (см. теоретические основы радиолокации Под ред. В. Е. Дулевича, изд. 2-е М. "Сов. радио", 1978, с. 216), содержащее антенну, блок индикации (оконечный блок) и последовательно соединенные синхронизатор, передатчик, антенный переключатель в приемник, выход которого подключен к сигнальному входу блока индикации, управляющий вход которого соединен с выходом синхронизатора, другой выход антенного переключателя связан с входом антенны. Недостатком данного устройства является ограниченная область применения из-за наличия зоны нечувствительности вблизи антенны. Известно также устройство (см. Коган И. М. Ближняя радиолокация (теоретические основы) М. "Сов. радио", 1973, с. 14), содержащее передающую антенну, последовательно соединенные частотный модулятор, генератор, смеситель, усилитель, фильтр и выходное устройство, последовательно соединенные приемную антенну и тракты СВЧ (сверхвысоких частот), выход которых подключен к другому входу смесителя, вход передающей антенны соединен с другим выходом генератора. Недостатком этого устройства является низкая тактическая надежность при работе с малым энергопотреблением в условиях действия мощных отражений от крупных неподвижных предметов, расположенных в пределах и вблизи охраняемого пространства. Под влиянием указанных отражений усилитель, при малом его энергопотреблении имеющий малый динамический диапазон, перегружается. Поэтому в нем ограничивается сигнал, переносящий информацию о появлении нарушителя в охраняемом пространстве, что приводит к опасности снижения фрикциональной надежности устройства. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для охранной сигнализации по авт. св. СССР N 1824644, кл. G 08 B 13/24, 1993. Оно содержит чувствительный блок, выполненный, например, в виде последовательно соединенных приемопередающей антенны, приемопередатчика и пикового детектора, первый сумматор, выход которого подключен к ин- формационному входу усилителя, выход которого подключен к информационному входу интегратора, выход которого подключен к информационному входу инвертора, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй сумматор, первый вход которого объединен с первым входом блока индикации, третий сумматор, модулятор, фильтр и источник постоянного напряжения, четвертый сумматор, распределитель импульсов, компаратор, дифференцирующий блок, выпрямитель и триггер, выход чувствительного блока подключен к второму входу первого сумматора, выход источника постоянного напряжения подключен к информационному входу распределителя импульсов, информационному входу дифференцирующего блока и к входу питания триггера, выход которого подключен к входу фильтра, выход которого подключен к первому управляющему входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первым входам второго и третьего сумматоров, выход второго сумматора соединен с вторым управляющим входом распределителя импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам второго сумматора, блока индикации и третьего сумматора, выход которого подключен к первым входам четвертого сумматора и компаратора и через модулятор к третьему управляющему входу распределителя импульсов, третий выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора, к управляющему входу усилителя и к входам питания инвертора и интегратора, выход усилителя подключен к второму входу четвертого сумматора, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к первому информационному входу триггера, второй информационный вход которого подключен к выходу выпрямителя, вход которого подключен к выходу дифференцирующего блока, четвертый выход распределителя импульсов подключен к четвертому входу третьего сумматора и к входу чувствительного блока. Недостатком этого устройства является ограниченная область применения, так как оно не может быть применено в условиях, где требуется повышенная экологическая безопасность. Цель изобретения обеспечение возможности работы с нормированным по интенсивности излучением потока отрицательных ионов, что обусловливает повышенную экологическую безопасность устройства вплоть до реализации им возможности поддержания атмосферы охраняемого пространства в состоянии, благоприятном для обеспечения улучшения здоровья людей, осуществляющих санкционированное преодоление этого пространства, и как следствие расширение области применения. Это достигается тем, что в устройство для охранной сигнализации, содержащее чувствительный блок, первый сумматор, выход которого подключен к информационному входу усилителя, выход которого подключен к информационному входу интегратора, выход которого подключен к информационному входу инвертора, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй сумматор, первый вход которого объединен с первым входом блока индикации, третий сумматор, модулятор, фильтр и источник постоянного напряжения, четвертый сумматор, распределитель импульсов, первый компаратор, дифференцирующий блок, выпрямитель и триггер, выход чувствительного блока подключен к второму входу первого сумматора, первый выход источника постоянного напряжения подключен к информационному входу распределителя импульсов, информационному входу дифференцирующего блока и к входу питания триггера, выход которого подключен к входу фильтра, выход которого подключен к первому управляющему входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к первым входам второго и третьего сумматоров, выход второго сумматора соединен с вторым управляющим входом распределителя импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам второго сумматора, блока индикикации и третьего сумматора, выход которого подключен к первым входам четвертого сумматора и первого компаратора и через модулятор к третьему управляющему входу распределителя импульсов, третий выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора, к управляющему входу усилителя и к входам питания инвертора и интегратора, выход усилителя подключен к второму входу четвертого сумматора, выход которого подключен к первым входам четвертого сумматора и первого компаратора и через модулятор к третьему управляющему входу распределителя импульсов, третий выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора, к управляющему входу усилителя и к входам питания инвертора и интегратора, выход усилителя подключен к второму входу четвертого сумматора, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, выход которого подключен к первому информационному входу триггера, второй информационный вход которого подключен к выходу выпрямителя, вход которого подключен к выходу дифференцирующего блока, четвертый выход распределителя импульсов подключен к четвертому входу третьего сумматора и к входу чувствительного блока, введены формирователь потока отрицательных ионов и два компаратора, выход второго компаратора подключен к третьему входу блока индикации и первому входу источника постоянного напряжения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом формирователя потока отрицательных ионов и третьим входом четвертого сумматора, первый вход которого подключен к первым входам второго и третьего компараторов и четвертому входу блока индикации, пятый вход которого соединен с вторым входом источника постоянного напряжения и выходом третьего компаратора, второй вход которого подключен к второму входу второго компаратора и выходу интегратора. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры сигналов на электродах блоков устройства. Устройство содержит формирователь 1 потока отрицательных ионов, выполненный, например, в виде последовательно соединенных формирователя высокого напряжения и излучателя отрицательных ионов; чувствительный блок 2 выполненный, например, в виде последовательно соединенных по сигнальной цепи приемопередающей антенны, приемопередатчика и пикового детектора и связанных общим электродом цепи питания приемопередатчика, приемопередающая антенна выполнена, например, в виде колебательного параллельного индуктивно-емкостного контура с воздушной изоляцией между витками индуктивности и элементами емкости, приемопередатчик выполнен, например, в виде последовательно соединенных автогенератора, одного и другого резисторов и высокочастотного амплитудного детектора, выход которого является выходом приемопередатчика, а вход другого резистора является входом приемопередатчика. Автогенератор выполнен в виде транзистора, одной емкости, одного резистора, последовательно соединенных дросселя, контурной индуктивности и другой емкости, параллельно соединенных другого резистора и третьей емкости, параллельно соединенных третьего резистора и четвертой емкости, выход которой подключен к выходу другой емкости, выходу третьей емкости и одному электроду источника внешнего коллекторного питания, другой электрод которого соединен с выходом одного резистора, входом дросселя, выход которого связан с коллектором транзистора и входом одной емкости, выход которой подключен к входу четвертой емкости и эмиттеру транзистора, база которого соединена с входом одного резистора и входом другого резистора, коллектор транзистора, например, является выокочастотным выходом автогенератора. Модулятор 3 выполнен, например, в виде мультивибратора, выход которого является выходом блока, вход питания мультивибратора является входом блока. Устройство также содержит сумматоры 4-7. Сумматор 4 выполнен, например, в виде трех резисторов и последовательно соединенных четвертого резистора и емкости, к входу которой подключены выход одного резистора, выход другого резистора, выход третьего резистора, выход которого является выходом блока 4, вход каждого резистора является соответственно одним, другим, третьим и четвертым входом блока 4, выход емкости подключен к общему электроду устройства, выход сумматора 4 соединен с входом модулятора 3, один из входов сумматора 4 подключен к входу чувствительного блока 2. Сумматор 5 выполнен, например, в виде одного резистора и последовательно соединенных другого резистора и емкости, к входу которой подключен выход одного резистора, выход которого является выходом блока 5, вход каждого резистора является соответственно одним и другим входом блока 5, выход емкости подключен к общему электроду устройства, один вход сумматора 5 соединен с одним входом сумматора 4. Сумматор 6 выполнен, например, в виде двух резисторов, выходы которых объединены и являются выходом блока 6, вход каждого резистора является соответственно одним и другим входом блока 6. Сумматор 7 выполнен, например, в виде двух коммутаторов, детектора с умножением напряжения и последовательно соединенных одного, другого и третьего резисторов, вход третьего резистора подключен к выходу детектора с умножением напряжения, выход третьего резистора соединен с общим электродом устройства и выходами коммутаторов, сигнальные входы которых подключены к выходу одного резистора, а управляющий вход одного коммутатора к входу одного резистора, являющемуся первым входом блока 7, вход детектора с умножением напряжения и управляющий вход другого коммутатора являются соответственно вторым и третьим входами блока 7, выход другого резистора является выходом блока 7, первый вход сумматора 7 подключен к входу модулятора 3 и выходу сумматора 4; распределитель импульсов 8 выполнен в виде двух трехвходовых конъюнкторов, последовательно соединенных дешифраторами третьего трехвходового конъюнктора, последовательно соединенных инвертора и четвертого трехвходового конъюнктора, один вход одного и один вход другого конъюнктора подключен соответственно к одному и другому выходам дешифратора, четвертый выход которого соединен с другим входом четвертого конъюнктора, выход инвертора связан с другим входом одного конъюнктора, другим входом другого конъюнктора и другим входом третьего конъюнктора, третий вход одного конъюнктора, третий вход другого конъюнкетора, третий вход третьего конъюнктора и третий вход четвертого конъюнктора объединены. Один вход дешифратора является первым управляющим входом блока 8, вход инвертора является вторым управляющим входом блока, другой вход дешифратора является третьим управляющим входом блока, объединенные входы конъюнкторов являются информационным входом, объединенным с входом питания блока 8, выход каждого конъюнктора является соответствующим выходом блока 8, один выход распределителя импульсов 8 подключен к одному входу сумматора 4 и одному входу сумматора 5, другой выход распределителя импульсов 8 соединен с другим входом сумматора 4 и другим входом сумматора 5, третий выход распределителя импульсов 8 подключен к третьему входу сумматора 4, четвертый выход распределителя импульсов 8 соединен с входом чувствительного блока 2 и четвертым входом сумматора 4, второй управляющий вход распределителя импульсов 8 подключен к выходу сумматора 5, третий управляющий вход распределителя импульсов 8 соединен с выходом модулятора 3. Управляющие (первые) входы компаратора 9-11 соединены между собой и подключены к выходу сумматора 4, входу модулятора 3 и входу сумматора 7, информационные (вторые) входы компараторов 9, 10 объединены между собой, информационный (второй) вход компаратора 11 подключен к выходу сумматора 7. Блок индикации 12 выполнен, например, в виде последовательно соединенных одного резистора и пьезоэлектрического звонка, последовательно соединенных другого резистора и одного светодиода, последовательно соединенных одного накопителя, например, в виде интегратора, одного компаратора, третьего резистора и другого светодиода, последовательно соединенных другого накопителя, например, в виде интегратора, другого компаратора, четвертого резистора и третьего светодиода, вход одного и другого резисторов является соответственно одним и другим входом блока 12, которые подключены соответственно к одному и другому входу сумматоров 4 и 5 и одному и другому выходу распределителя импульсов 8, вход одного и другого накопителя является соответственно третьим и пятым входом блока 12, каждый из которых соединен с выходом соответственно компараторов 9 и 10, управляющие входы одного и другого компараторов блок 12 соединены между собой и являются четвертым входом блока индикации 12, который подключен к входу сумматора 4 и входу модулятора 3, сумматора 7, компараторов 9-11. Усилитель 13, выполнен, например, в виде последовательно соединенных усилителя с импульсным питанием и фильтра нижних частот, выход которого является выходом блока, сигнальный вход усилителя с импульсным питанием является информационным входом блока 13, вход питания усилителя с импульсным питанием является управляющим входом блока 13, информационный вход которого подключен к выходу сумматора 6, выход данного усилителя соединен с входом сумматора 7, управляющий вход усилителя 13 подключен к выходу распределителя импульсов 8 и входу сумматора 4. Вход питания триггера 14 подключен к информационному входу распределителя импульсов 8, информационный вход триггера 14 соединен с выходом компаратора 11. Фильтр 15 выполнен, например, в виде резистивно-емкостного интегрирующего узла, один и другой выводы резистора которого являются, соответственно входом и выходом фильтра, вход фильтра подключен к выходу триггера 14, выход фильтра соединен с первым управляющим входом распределителя импульсов 8. Вход питания инвертора 16 подключен к управляющему входу усилителя 13, входу сумматора 4 и выходу распределителя импульсов 8, информационный вход инвертора 16 соединен с информационными входами компараторов 9, 10. Информационный вход интегратора 17 подключен к входу сумматора 7 и выходу усилителя 13, вход питания интегратора 17 соединен с входом питания инвертора 16, управляющим входом усилителя 13, входом сумматора 4 и выходом распределителя импульсов 8, выход интегратора 17 подключен к информационным входам компараторов 9, 10 и инвертора 16. Выход выпрямителя 18 подключен к информационному входу триггера 14. Дифференцирующий блок 19, выполнен, например, в виде последовательно соединенных емкости и резистора, выход которого подключен к общему электроду устройства, вход емкости является информационным входом блока 19, выход емкости является выходом блока 19, который соединен с входом выпрямителя 18, информационный вход дифференцирующего блока 19 подключен к входу питания триггера 14 и информационному входу распределителя импульсов 8. Один выход источника постоянного напряжения подключен к информационному входу распределителя импульсов 8, входу питания триггера 14 и информационному входу дифференцирующего блока 19, второй и третий выходы блока 20 соединены соответственно с входом сумматора 7 и входом формирователя потока отрицательных ионов 1, управляющие входы блока 20 подключены к соответствующему входу блока индикации 12 и выходу соответственно компараторов 9, 10. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При отсутствии нарушителя в охраняемом пространстве после включения источника постоянного напряжения 20 сигнал с его выходов поступает на информационный вход распределителя импульсов 8, вход питания триггера 14, информационный вход дифференцирующего блока 19 и вход формирователя потока отрицательных ионов 1. После дифференцирования выходного сигнала источника постоянного напряжения 20 фронты этого сигнала формируются на выходе дифференцирующего блока 18. Передний фронт выходного сигнала источника постоянного напряжения 20 с выхода дифференцирующего блока 19 селектируется выпрямителем 18 и устанавливает триггер 14 в определенное устойчивое состояние, соответствующее дежурному режиму работы устройства. На выходе триггера 14 возникает сигнал, например, по величине близкий к нулю. Этот сигнал через фильтр 15 поступают на управляющий вход распределителя импульсов 8 и подготавливает его к передаче сигнала от источника постоянного напряжения 20 на соответствующий выход блока 8. Дешифратор распределителя импульсов 8 работает, например, так, что обеспечивается функционирование блока 8 в соответствии с таблицей, где обозначено: H низкий уровень сигнала, B высокий уровень сигнала, X любой уровень сигнала,
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее чувствительный блок, первый сумматор, подключенный выходом к информационному входу усилителя, соединенного выходом с информационными входами второго сумматора и интегратора, подключенного выходом к информационному входу инвертора, связанного выходом с первым информационным (вычитающим) входом первого сумматора, источник постоянного напряжения, подключенный первым выходом к информационному входу распределителя импульсов, к входу питания триггера и к информационному входу дифференцирующего блока, соединенного выходом с входом выпрямителя, соединенного выходом с нулевым установочным входом триггера, связанного единичным установочным входом с выходом первого компаратора, а выходом с входом фильтра, подключенного выходом к первому управляющему входу распределителя импульсов, соединенного первым выходом с первыми информационными входами третьего и четвертого сумматоров и блока индикации, вторым выходом с вторыми информационными входами блока индикации, третьего и четвертого сумматоров, третьим выходом с третьим входом четвертого сумматора, с управляющим входом усилителя, с входами питания интегратора и инвертора, четвертым выходом с входом запуска чувствительного блока и четвертым входом четвертого сумматора, подключенного выходом к входам питания первого компаратора, второго сумматора, блока индикации и модулятора, связанного выходом с вторым управляющим входом распределителя импульсов, подключенного третьим управляющим входом к выходу третьего сумматора, отличающееся тем, что в него введены формирователь потока отрицательных ионов, связанный с чувствительным блоком, второй и третий компараторы, подключенные выходами соответственно к третьему и четвертому информационным входам блока индикации и соответственно к повышающему и снижающему управляющим входам источника постоянного напряжения, связанного вторым и третьим выходами соответственно с третьим входом второго сумматора и с входом формирователя потока отрицательных ионов, входы питания второго и третьего компараторов подключены к выходу четвертого сумматора, а информационные входы второго и третьего компараторов связаны с выходом интегратора, выход чувствительного блока подключен к второму информационному (суммирующему) входу первого сумматора.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3