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SYSTEME DE GARDIENNAGE PERFECTIONNE
La présente invention se rapporte à un système de gardiennage ou de détection d'intrus et concerne plus particulièrement un système perfectionne e surveillant lui-même qui est capable de détecter les intrusions dans la zone surveillée, ainsi que dea contre-mesures éventuelles d'intrusion.
Des systèmes de gardiennage sont universellement $connus et sont largement utilisée à l'heure actuelle dans les zones militairea et industrielles. Dans ces systèmes, il est courant devoir recoure à des techniques de radar dans lesquelles le passage d'un
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objet entre un émetteur HF et un récepteur provoque une interrup- tion du signal d'équilibre normalement reçu en l'absence d'un tel objet. Une telle indication peut être produite quand un objets tel qu'une personne, traverse le champ de haute fréquence de l'émetteur.
Dans un tel système, il aerait avantageux que toute la chaîne de surveillance soit comprise dans une boucle d'auto-sécurité, de sorte que tout le système se surveillerait lui-même en continu.
Ainsi, les vérifications manuelles habituelles pour déterminer si 'le système est en fonctionnement ou non et s'il fonctionne cerrec- tement ou non pourraient être supprimées. De plus, il serait avan- tageux non seulement de satisfaire aux exigences précédentes, maia encore de les remplir avec un montage simplifié qui compenser automatiquement sa propre dégradation ou son vieillissement.
En conséquence, le but de la présente est de fournir un système de gardiennage perfectionné qui oomporte un dispositif logique d'alarme unifié. Un autre but de l'invention est d'apperter un système de gardiennage perfectionné et simplifia utilisant des réseaux logiques simplifiés pour obtenir les résultats avantageux mentionnes ci-dessus. L'invention ae propose également de réaliser un réseau logique d'alarme simplifie pour un système de gardiennage grâce auquel tout le système ae surveillerait lui-même en oonti... nu et dans lequel les fonctions de détection de seuil et de compen- sation de la dégradation et du vieillissement aont réaliséens.
L'invention atteint les buta visas en utilisant un réseau logique simplifia dans lequel les signaux d'information démodulés par un récepteur HF sont appliqués simultanément à un circuit de génération de tension rectangulaire ayant une fonction d'hystérésie, tel qu'un multivibrateur de Schmitt, et à un convertisseur alternatif continu. Le circuit de sortie du. multivibrateur de Sohmitt est aussi relié à un second convertisseur alternatif-continu.
L'hysté-
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réais du multivibrateur de Sohmitt est choisie de façon que tant que l'amplitude du signal reçu est plus grande que cette hystérésis et n'a pas été déséquilibrée par la présence d'un intrus, la tension de sortie du convertisseur relié au multivibrateur de Sohmitt reste pratiquement constante. Quand un intrus pénètre dans le champ de l'émetteur HF, le signal appliqué à l'entrée du multivibrateur de Schmitt subit un déoalage, de sorte que ce signal ne provoque plus un déclenchement répété de ce dernier. Un circuit de détection et de signalisation d'alarme est couplé au convertisseur et dans un mode de réalisation, la tension d'alimentation du réseau de détection et de signalisation provient directement: du convertisseur alternatif-continu.
Lorsque la tension du second convertisseur tombe au-dessous d'un seuil prédéterminé, une alarme est déclenchée.
Le système est fondé sur un principe d'auto-sécurité qui fait que lorsque le multivibrateur de Schmitt ne regolt pas le signal minimal nécessaire, la tension d'alimentation du réseau de signalisation devient insuffisante et une alarme est déclenchée.
Le premier convertisseur alternatif continu est directement connecté à la sortie du récepteur HF et eat couplé de la même façon au réseau de détection d'alarme et de signalisation, mais le oigne de sa tension est le contraire de celui de la tension de sortie du convertisseur couplé au multivibrateur de Sohmitt. Le montage est tel que lorsque l'amplitude du signal de sortie du récepteur HF dé- passe un certain seuil, comme ce serait la aas lers de la réception d'un signal de contre-mesure ennemie, la tension de polarité opposée fournie par le convertisseur provoque l'activation du réseau de détection d'alarme et de signalisation.
Dans un mode de réalisation spécifique de l'invention, les convertisseurs alternatif-continu sont constitués par des réseaux de doublage de tension et de filtrage,
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre
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d'exemple nulle.;j3nt limitatif, en référence aux dessins annexes, dans les quai s : - la Fig. 1 est un schéma par blocs d'un code de réalisa- tion préfère de l'invention ; - la Fig. 2 est un schéma de principe du réseau de doubla- [Se de tension et de déclenchement utilisa dans le schéma de la Fig.l ;
- la, Pige 3 est un acheta de principe d'un réseau de doublage de tension et de filtrage adapte à être utilisé dans le montage de la Fig. 1 ; - la Fig. 4 est un schéma de principe du réseau de détection d'alarma et de signalisation du montage de la Fig. 1 ; - la Flirt 5' est un diagramme amontrant les signaux d'entrée
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et de sortie du H1Ultivibrateur de Sohmitt de la Fig. 1 ; et, - la Fig. 6 est un diagramme illustrant la forme de signaux typiques fournis par le récepteur asti réseau d'.rsz^xm du système de la Fig. 1.
En se référant aux dessins et plus particulièrement t à la Fig. 1, on voit un système de gardiennage perfectionne -conforme à l'invention représenta sous la for,ue d'un schéma par bloos. Ce systè-
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;ne comprr!1d une saurrt de haute fréquence 10 ayant une antenne 11 qui dirige un faisceau d'énergie de haute fréquence 12 vers l'antenne 13 d'un récepteur 14. Dans la pratique, le sinal de haute fréquence
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est .'1l'1dtÜ,j par in signal de basse fréquence, le récepteur'14 dé.nodulant le oi<m\1 re'}:J et appliquant celui-ci sous la forme d'un signal 15 la un circuit de déclenchement 1 et à un convertisseur alternatif continu fL-ur'* par 'U'l r:se;r Il') doublage de tension et de fil tr:;...;e 17.
I!: signal 15 ";:3t un signal e,1t e:rn,lt if. d'anrlitude fixe kl élbve le niveau de polarisation continu. Dans le acde de réalisation de la ?1=. 1, un tntzltivlbrateur de Soh1tt 10 est prévu poar répondre au :1:^2 15 et r'r r:rd;ire an signal rvatr.ulaire lt: qui est appliq:Ó \ un $I"CMH\ oor.'T9rti:dSe',.Ir alternatif-continu figura pa.r un réseau
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de doublage de ter.sion et de filtrage 19. les circuits de sertie des
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deux doubleurs de tension 17 et 19 sant reliàx 1; un réseau de signalisation et d'alarme 20.Le réseau 20 est oongu de =9qon que quand il ne reçoit pas de signal du réseau de doublage de tll'3 ion et de filtrace 1% ou du réseau de doublage de tension et de ri2t'w;e 1^, un avertisseur optique ou acoustique est active.
Comme il est décrit plus en dÓb.i1 ci-rrs, le r.;Jlt1..,i... buteur de Sohmitt 16 est judicifjaesent polarise de façon à fournir au réseau de doublage de tension et de fijtr: 19 d impulsions rectangulaires tant' '11) 1 signal 3,5 qui lui est appliqua d\:paeae alternativement les deux seuils d'hystér3:'<:; da multivibrateur de Sohmitt. Tant qu'il en est ainsi, le réseau de doublée de tension et de filtrage 19 délivre un courant continu de sortie d'une inten-
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site pratiquement constante au rdacatl de silal1sation 20. Lorsqu'un objet étranger vient se placer entre les antennes 11 et 13 ou bien S'éloigne d'entre elles, un décalage se produit dans le signal 15 applique au multivibrateur de Schmitt 16, de sorte que le déolenohement répété de ce dernier cesse.
De ce fait, la tension continue appliquée au réseau divertissement et d'alarme 20 par la circuit 19 disparaît et une alarme est déclenchée. D'une manière analogue, lors...
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que les nivaux des signaux c t4g :::..tr 10 récepteur 14 t cmbelt au,- dessous d'un seuil déterminé, le réseau de doublage de tension et de
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filtrage 19 cesse de fournir la tension n2'oemnaire au réseau d'aver- tissement 20 et une alarme continue est déclenchée.
Le réseau de doublage de tension et de filtrage 17 est
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adapté à fournir un xl,sral d'alarme au réseau 20 dan;a le cas où l'amplitude du signal 15 qui lui est appliquée dépaxissrait un seuil déterminé. '::13" serait 10 Q,:;,s '31 quelqu'un tentait des contre-usures pour essayer d'aùcéder à la zone protégée par le système. En fonc.. tionnement normal, (c'est-à-dire, en l'absence d'une tactique de
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contre-usures), le réseau de doublare de t<r,siwn et de filt3e 1? n'affootc pas le fjnctionnement du réseau de signalisation et d'ol'arrrw:! .2 0 .
La. ?ig, 2 montre plus en détail le schéma du multivibrateur. de Scbr.1itt et du réseau. de doublage de tëusicn et de tiltra2e 1 de la 7i;, 1. Le sohiaa du r!I.'lti'l'inrt0ur de Schmitt est classique ol;l'..1i-oi comprenant deux transietors n-p-n 25 et 26 dont les ématte'J1"s soht inte=ootlnect4s par une résistance 7, cependant; que l'émetteur du transistor 25 est relié a.r une résistance 28 à un point de j1otcl.tj '!il de référence co,:1:1lun, Otk,'t-..3,-dlrG' à la masse.
La tension Ilalirrentation est fournio par la batterie 2 qui est rQli6e a'Joe o011cteurs dos tranBixtorx 25 et &6 à travers des résis- tances 31 et' 32. Une réais tance de polarisation 33 est branchée
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entre le collecteur du transistor 25 et la base du transistor 26.
Z' diviseur de tension est forai ''1.l' deux rôsistànces 34 et 35,, la jonction de ces résistances étant reliée'à la base du transistor
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25 et serV:.1."1t 2, établir la condition de fonotionnenent initiale du circuit. Il peut @tre avantageux d'introduire la tension de polarisation continue du ntiltivibruteur de Sahmitt plus en amont, par exemple, dans le récepteur 14.
Dans tous les cas, le signal appliqué à la base du transistor 25 est un signal alternatif fixe chevauchant sur un niveau continu qui subit des décalages vers le haut (positifs) et vers le bas (négatifs) quand un intrus pénètre dans le champ de haute fréquence* Autrement dit, la variation qui résulte de la pénétration d'un intrus dans le champ de haute fré-
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quence 6qJivut une lente variation de la résistance 35.
La polarisation continue appliquée au transistor 25 est réglée à mi-distance entre lea deux niveaux de dcloi,chement du multivibrateur de Sch,nitt , Quand la borne d'entrée 38 reçoit le signal alternatif 15 en l'absence d'en intrus, la base du transistor
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25 devient d'abord positive dans une certaine '11cfJure, da sorte que ce trnsiat0r devient conducteur, puis devient n3-ativ de sorte que le transistor 26 devient conducteur. lécirine :'est nor::
l.?l dans un n"ltivibrateur de seh.nitt, le trgl'lsistor 25 alir6x qu'il a .t'3 rendu conducteur, le reste, tandis que la transistor z reste nonconducteur, .a3e si le niveau du signal lp est abaissa au-dcasoua de celui du signal, qui, înitiale.r4onl, a rendu le transistor 2,y conducteur. quand le potentiel du aignal ppliqu s. la base 25 est
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diminué davantage, les états de conducteur 3'inversent:. Ceci ressert
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mieux des courbes de la Fig. 5.
Dans le circuit de la Fid. , le collecteur du transistor 26 est couplé par une résistance 40 la base d'un transistor p-n-p 41 dont l'6r'1i;tteur est relié \ la borne positive de la source d'alimentation 2J et dont le collecter est connecté à la masse à travers une résistance 42, Le !nontag<: Pont tel que tant que la base da transistor 2 e,,,t amenée 4e fa?on répé-
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tée au-dessus et au-dessous des niveaux de la tension d'hystérésis
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situes de part et d'autre du niveau de polarisation cantinu, la.
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tension du collecteur 41 effectue des excursions rectangulaires comme l'indique la courbe 18.
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Il condensateur 45 du réseau de doublage de tension et de filtrage 19 est relié au oolleoteur du transistor 41. Deux diodes 46 et 47, ainsi qu'une résistance 48 et un condensateur 49 constitlwnt le reste du réseau de doublage de tezi.un et do filtmge selon un schéma universelleaont connu. Tant que le transistor 41 est alternative;aent bloque et débloqué de r2O r4g;àtée, la borne de sortie 50 est maintenue à un potentiel con';inu positif qui ot suffisant pour aoticnner le- dispositif d' :-,larrtl'J de la >fi>;n14ri rovr6flentée sur la 71c. 4. Le r4aeau z.? do la.
Fie. 3 se co'spcsc de8 conaenaateura 55 et 59, des diodes 6 et j et d'une réziat--noc 58 et est pratiquement identique au r,:cfJu,ú 1;° saa: que sa. 'borne du sortie 60 devient négative sous l'action des signaux d'entrée 15,
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La ris. 4 montre le schéma, d'un réseau de signalisation et d'alara'? G préféré. Ce r:mr.t&e o0n:pre:ld deux tr;,asistoze p-n-p 70 ot 71 dont les 4,ùette.ursnont relias res)/eotivememt à travers des diodes 72 et 73 la borne do sortis 0 du réseau de doublage de tension et de filtrage 1;', Leurs collecteure, asnt z<:snaotivsn4nt relira a la -nans-3e travers des résistances de charge 74 et 75.
La base du transistor 70 est reliée, 5. travers une résistance 76, à, la borne de 8 ;;;:tie t0 du premier roaeau de doublage de tension et de filtrage 17 et iuseii -"1. travers une reziatance 77 au collecteur du transistor 71' La base du translater 7- est misé à la masse' à travers une résistance 79 et est égalelent reliée au collecteur du transistor 70 par le condensateur 80, Le xontaze ea t, tei que le treiaistor 71 est normalement conducteur, tant qu'une tension d'alir ntation est fournie â la borne 50 par le circuit 19 et tant que la borne d'entrée 60 ne reçoit pas un signal négatif de surpassement
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du réseau 17.
La base d'un troisième transistor 81 est reliée par
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la résistance 32 au collecteur du transistor 7. tandis que son <31.Itteur est connecté directement s. la masse, Le collecteur du transistor 81 est relié à. la borne 50 , travers un enrou.lement de relais 84 aux borne duquel est branchée une diode de protection 83. Le transistor sol est normalement conducteur et, de fait, les contacta 85 oominaridés par l'enroulement de relais 84 sont normalement fermés.
Le digjjoattif d'alarme 86 est maintenu désactivé per la fermeture
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des contacts 85. On. voit que lorsque la borne 50 ne reçoit pas une. ,
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tension suffisante, l'enroulement 84 cesse d'être excité et l'on voit t3iPlt:):!.;mt que '1.:15 si la borne 50 reçoit la ten'sion voulue, l'apition d'un aiàniil de surpassement négatif à la borne 60 rend le transistor 70 conducteur. Oaoi a pour consoqusnoe de rendre les tr:1I'1sistora 71 et 81 non-conducteurs et, partit, de provoquer l'outertre des contacta 85. Le dispositif d'alarme 86 peut étre d'un
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type quelconque, par exemple, un olignoteur et/ou un dispositif d'alarme acoustique qui est via en action par l'ouverture des contacts 85.
En se référant maintenant à la Fig. 6, on voit qu'une courbe représentative d'un signal typique correspondant au signal 15 appliqué au multivibrateur de Schmitt 16. On suppose que la polari- sation du multivibrateur de Sohmitt est telle que celui-ci a une hys- térésis indiquée par la lettre'"B" et aussi que l'intensité du signal correspondant aux contre-mesures ennemies (ECK) est celle indiquée en "A".
On voitque pendant l'intervalle de temps Tl, où il n'y a pas d'intrusion, le signal d'entrée 15 passe de façon répétée par des valeurs de seuil supérieures et inférieures en déclenchant le multivibrateur de Sohmitt. Ainsi, le réseau de doublage de tension et de filtrage 19 fournit à la borne 50 la tension nécessaire pour tenir les contacts 85 fermés.
Pendant l'intervalle de temps T2, on suppose que des contre-mesures ennemies sont tentées et que, de ce fait, l'intensité du signal d'entrée 15 a sensiblement augmenté à un point tel que le réseau de doublage de tension et de filtrage 17 fournit une tension négative renforcée à la borne 60, rendant le transistor 72 conducteur et les transistors 71 et 81 non-conducteurs, Ainsi, les contacts 85 s'ouvrent de la manière décrite ci-dessus,
A l'instant T3, on suppose qu'un intrus a pénétré dans le champ de haute fréquence et que, de ce fait, bien que la oomposanté continue du signal de sortie du récepteur soit restée constante,
le niveau continu de la base du transistor 25 s'est déclé vers le haut à un point tel que le signal alternatif ne passe pas de talon répétée par les seuils de déclenchement du multivibrateur de Schmitt, En conséquence, ce dernier reste dans l'un ou l'autre de ses états et le réseau 19 cesse de recevoir les signaux rectangulaires 18.
En conséquence, la tension nécessaire pour empêcher le déclenchement du circuitd'alarme 20 n'estplus présente. De même, pendant l'in-
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tervalle de temps T4, le multivibrateur de Sohmitt n'opère pas par suite du décalage vers le bas du niveau du signal provoqué par un intrus et une alarme est déclenchée. Les décalages vers le haut et vers le bas de la polarisation continue du transistor 25 dus à la présence d'un intrus seront qualifiés de "intrusions positive et négative". En réalité, quand un intrus pénètre et se déplace à travers le champ, il se produit à la fois ces variations positives et négatives du niveau continu de la base du transistor 25, comme il ressort de la Fig. 6.
Entre les intervalles de temps T4 et T, on voit que l'amplitude du signal 15 décroît, mais que son intensité reste suf- fisante pour provoquer un déclenchement répété du multivibrateur de Schmitt. Dans le système de la présente invention, la sensibilité augmente quand l'intensité du signal décroît. En effet, ai la tension de crête à crête du signal est fixée à Vf/s volts, et que l'hystéré- sis du multivibrateur de Sohmitt eat de Vh volts, alors le décalage vers le haut ou vers le bas du signal d'entrée dû à une intrusion qui est nécessaire pour déclencher une alarme est de Vf/s- Vh volts
2 Quand la système se dégrade et tombe à environ 50 % de sa sensibili- té normale, le signal d'intrusion nécessaire n'estqu'environ la moitié de celui nécessaire auparavant.
Ainsi, quand la gain du sys- tème décroît, sa sensibilité augmente jusqu'à ce qu'un point soit atteint où la sensibilité du système est si grande que celui-ci est en alarme permanente. Ceci est illustré à l'intervalle de temps T5 sur la Fig. 6, où le système esten alarme permanente.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple représenté et décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention.