RU72342U1

RU72342U1 - ALARM DEVICE

Info

Publication number: RU72342U1
Application number: RU2007148311/222007148311/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Пигарев (RU); Владимир Иванович Пигарев; Александр Вячеславович Кожевников (RU); Александр Вячеславович Кожевников
Original assignee: Владимир Иванович Пигарев; Александр Вячеславович Кожевников
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2008-04-10

Abstract

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.A security alarm device comprising a cable sensor connected to a charge amplifier, the output of which through a series-connected bandpass filter, a first envelope detector and a first threshold element connected to the first input of the alarm pulse generator, and a second envelope detector, the output of which through the second threshold element is connected to the second control input of the alarm pulse generator, characterized in that a high-pass filter is inserted into the device, the input of which is connected to the output of the first detector bending, and an output connected to the input of second envelope detector.

Description

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.Currently, technical means are increasingly being used to protect various sections of the terrain, buildings, internal premises, fences and other objects that are not allowed to be accessed by unauthorized persons. They are designed to ensure the identification of the offender within the controlled zone and determine in which part of the violation occurred.

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.The proposed device is intended for burglar alarms and can be used to protect premises from unauthorized penetration of people into these premises and / or to warn of such penetration, as well as to control the location and movement of people in a guarded or controlled building or in a guarded or controlled area. The proposed device can be used independently, as well as in conjunction with other security devices and systems in order to increase the degree of reliability of protection and control of various rooms and areas.

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.A known signaling method, implemented in the device according to US patent No. 4090180, G08B 13/22, 1978, which consists in converting mechanical vibrations of a barrier by vibration-sensitive elements into an electrical signal, in extracting from this signal a useful signal in the form of amplitude components in two frequency ranges (33 Hz and 100 Hz), in the formation of the first threshold “floating” (adaptive) level by integrating the components of the useful signal, in comparison of the first threshold levels with the amplitude of the components of the useful signal, ormirovanii secondary signals whose amplitude is proportional to the duration of the useful component amplitude exceeding the adaptive threshold signal, and comparing the amplitude of the secondary signal with a second constant threshold level. The fact of violation is determined by the excess of the second threshold level by the amplitude of the secondary signal.

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 The disadvantage of this method is the lack of noise immunity due to the lack of means to distinguish interference caused by the shock nature of the excitation of vibration from near passing vehicles, acoustic shocks and electrical interference to the cable from lightning discharges and industrial equipment. Use of adaptive threshold levels, in

данном случае, неэффективно ввиду быстрого нарастании амплитуды виброшумов и электрических помех.In this case, it is inefficient due to the rapid increase in the amplitude of vibration noise and electrical noise.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство по патенту RU №2106016, G08B 13/02, 1982.Of the known devices, the closest in technical essence is the device according to patent RU No. 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.This alarm device contains a sensitive element made in the form of a coaxial cable, the inner conductor of which is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of a bandpass filter, the output of which is connected to the input of the first detector, the output of which is connected to the input of the first threshold element, the output of which connected to the first input of the alarm pulse generator, and in order to increase the functional reliability of the device, a measuring bridge, a differential amplifier are introduced into it, the second detector, the second threshold element, the internal and external conductors of the coaxial cable are connected to the inputs of the measuring bridge, the outputs of which are connected to the inputs of a differential amplifier, the output of which is connected to the input of the second detector, the output of which is connected to the input of the second threshold element, the output of which is connected to the second input alarm pulse generator.

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.The disadvantage of this device is the low reliability of detection to methods of overcoming trellised barriers associated with their careful sawing. Indeed, when the lattice is carefully cut, for example with a file, the magnitude of the vibrations is very small and, therefore, the electrical signals caused by vibrations in the sensitive cable are lower than the threshold level of the threshold devices.

Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности обнаружения преодоления решетчатых заграждений при аккуратном перепиливании.The aim of the proposed invention is to increase the reliability of detection of overcoming trellised barriers with careful sawing.

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.This goal is achieved in that in a device containing a cable sensor (1) connected to a charge amplifier (2), the output of which through a series-connected bandpass filter (3), the first envelope detector (4) and the first threshold element (5) is connected to the first input of the alarm pulse generator (6), and the second envelope detector (8), the output of which through the second threshold element (9) is connected to the second control input of the alarm pulse generator (6). A high-pass filter (7) is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the first envelope detector, and the output is connected to the input of the second envelope detector.

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.A cable sensor 1, made, for example, in the form of an electret, contact-electrified, or piezoelectric cable, is connected to a charge amplifier 2, the output of which through a series-connected bandpass filter 3, an envelope detector 4 and a first threshold element 5 is connected to the first input of the alarm pulse generator 6 The output of the first envelope detector 4, in addition, is connected to the input of the high-pass filter 7, the output of which, through the second envelope detector 8 and the second threshold element 9 connected in series, is connected to rum alarm control input of the pulse generator 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

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.When an intruder tries to overcome the obstacle by, for example, snacking on rods, short-term but significant mechanical vibrations of cable sensor 1 arise. These vibrations are converted into electric charge, which is fed to the input of charge amplifier 2, in which it is amplified. Next, the signal is fed to the input of a band-pass filter 3, which extracts a recorded component from its spectrum, the parameters of which are determined experimentally. The envelope detector 4 detects the extracted component of the useful signal and selects its envelope, which is fed to the input of the threshold element 5. If the amplitude of the envelope of the signal exceeds the threshold of the threshold element 5, a signal appears at its output that triggers the alarm pulse generator 6, which generates an alarm pulse , signaling that the device as a whole has been triggered.

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.When an intruder tries to overcome the barrier by sawing rods, weak but long-term mechanical vibrations of cable sensor 1 arise. These vibrations are converted into electrical vibrations, which are connected through a charge amplifier 2, a bandpass filter 3 and the first envelope detector 4 to the input of the high-pass filter 7. A characteristic form of the signals that occur at the output of the first envelope detector 4 is shown in Fig. 2, where the time in seconds is plotted along the abscis axis.

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 The emissions that are observed against the background of a certain quasi-constant signal level are characteristic signs of sawing. For these emissions, signals from sawing are different from signals from the wind, where a quasi-constant signal level is present and there are no emissions. To separate emissions from a quasi-constant level, a high-pass filter 7 is used, made, for example, in

виде дифференцирующей RC-цепи, постоянная времени которой больше характерного времени выбросов от пиления, но значительно меньше характерного времени изменения квазипостоянного уровня сигнала.as a differentiating RC circuit, the time constant of which is more than the characteristic time of emissions from sawing, but much less than the characteristic time of the change in the quasi-constant signal level.

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.From the output of the high-pass filter, the signal purified from the quasi-constant level passes through the second envelope detector 8, forming a new quasi-constant level proportional to the sawing intensity. In this case, the time constant in the integrating circuit of the second envelope detector 8 should be approximately equal to the characteristic sawing time (10-30 sec). From the output of the second envelope detector 8, the signal is fed to the input of the second threshold element 9. When its threshold is exceeded, a signal appears at its output that triggers the alarm pulse generator 6, which generates an alarm pulse that signals that the device as a whole has been triggered.

Предложенное устройство может быть реализовано на широко используемых в приборостроении элементах. Оно обладает большей степенью вероятности обнаружения вторжения и может использоваться в любых условиях.The proposed device can be implemented on elements widely used in instrumentation. It has a greater degree of probability of intrusion detection and can be used in any environment.

Claims

A security alarm device comprising a cable sensor connected to a charge amplifier, the output of which through a series-connected bandpass filter, a first envelope detector and a first threshold element connected to the first input of the alarm pulse generator, and a second envelope detector, the output of which through the second threshold element is connected to the second control input of the alarm pulse generator, characterized in that a high-pass filter is inserted into the device, the input of which is connected to the output of the first detector bending, and an output connected to the input of second envelope detector.