BR112014019188B1 - Aparelho e método para detecção de perturbação em condutores metálicos - Google Patents

Abstract

aparelho e método para detecção de perturbação em condutores metálicos (34) caracterizado por compreender os seguintes passos: provisão de um circuito de detecção de indutância (12) mecânica e eletricamente conectado a um condutor metálico (34) com indutância monitorável, sintonização do circuito de detecção de indutância (12) com base em um campo eletromagnético impresso sobre o condutor metálico (34) e uma oscilação internamente gerada do circuito, e transmissão de um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância (12) ficar dessintonizado devido a uma mudança na indutância do condutor metálico (34) por causa da adição ou remoção de, no mínimo, uma parte do condutor metálico (34). um dispositivo para detecção de perturbação em condutores metálicos (10) para o citado método caracterizado por compreender um circuito de detecção de indutância sintonizável de amplitude e/ou frequência (12) e um circuito de alarme (16) para transmitir um sinal de alerta com base na saída do circuito de detecção de indutância (12).

Description

[001] A presente invenção diz respeito a um aparelho para a detecção de perturbação em condutores metálicos e um método para a detecção de perturbação em condutores metálicos ou em suas imediações.

[002] Devido ao crescimento rápido de seu valor, incidentes de violação e/ou remoção de condutores metálicos como, por exemplo, cobre ou alumínio, em infraestruturas metálicas como locais de telecomunicações e locais de transporte, têm aumentado de forma constante nos últimos anos e, portanto, estão transformando-se em um problema mundial.

[003] Além disso, seria útil poder-se monitorar a degradação natural em condutores metálicos devido à corrosão ou danos causados acidentalmente.

[004] Uma série de soluções foi proposta em uma tentativa de combater o roubo generalizado de tais condutores metálicos. Geralmente, essas soluções podem ser divididas em três categorias: impedir que ladrões ou pessoas não autorizadas se aproximem do local; detectar ladrões ou pessoas não autorizadas enquanto estiverem no local; e prender ladrões ou “receptores” que recebem o material ilegalmente removido após o evento.

[005] Tipicamente, a primeira abordagem compreende a instalação de cercas de segurança, inclusive cercas elétricas, mas não se mostrou eficaz na prevenção de entrada de ladrões.

[006] A segunda abordagem usa uma tecnologia de segurança ‘tradicional’ para detectar ladrões quando os mesmos estiverem no local. A tecnologia predominantemente utilizada é monitoramento de CFTV, Sensores de Movimento e Som. O local monitorado pelo sistema de CFTV pode avisar sobre a presença de ladrões no local, mas não confirma o que foi removido. Além disso, é ainda proibitivamente caro para a maioria dos locais. Tais dispositivos como sensores de movimento e som são propensos a alarmes falsos em tais ambientes, por exemplo, animais passando pelo local, o que aumenta os custos operacionais e incomodidade.

[007] A terceira abordagem consiste em garantir a captura de ladrões ou receptores após o evento. As tecnologias e abordagens mais estabelecidas nesta área são: SmartWater RTM que permite a rastreabilidade invisível do material furtado e se mostrou eficaz na solução do problema de revenda de materiais furtados; impressão da identificação do dono em revestimento/invólucro, o que é dissuasivo, mas, na prática, pode ser queimada; e ‘Minas Terrestres’ que contêm tinta visível e/ou invisível e que detonam ao serem perturbadas quando ladrões estiverem em áreas não autorizadas. A última abordagem é um desenvolvimento recente que, novamente, ajudará na identificação de ladrões.

[008] A presente invenção enquadra-se na categoria de detecção cujo objetivo, portanto, é impedir ou diminuir a remoção e/ou danos aos condutores metálicos em primeiro lugar, melhorando desse modo, a segurança e reduzindo o tempo de inatividade operacional.

[009] De acordo com o primeiro aspecto, é característica da presente invenção um método de detecção de perturbação em condutores metálicos, sendo que o método compreende os seguintes passos: provisão de um circuito de detecção de indutância mecânica e eletricamente conectado a um condutor metálico com indutância monitorável, sintonização do circuito de detecção de indutância com base em um campo eletromagnético impresso sobre o condutor metálico e uma oscilação internamente gerada do circuito, e transmissão de um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado fica dessintonizado devido a uma mudança na indutância do condutor metálico causada pela adição ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico.

[010] Os componentes preferíveis e/ou opcionais do primeiro aspecto da presente invenção são demonstrados nas novas reivindicações 1 a 8, inclusive.

[011] De acordo com o segundo aspecto, é característica da presença invenção um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos do método de detecção de perturbação em condutores metálicos, sendo que o citado dispositivo compreende um circuito de detecção de indutância sintonizável de frequência e/ou amplitude, o qual é conectado mecânica e eletricamente ao condutor metálico, e um circuito de alerta para transmitir um sinal de alerta com base na informação do circuito de detecção de indutância devido à adição ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico.

[012] Os componentes preferíveis e/ou opcionais do segundo aspecto da presente invenção são demonstrados nas reivindicações 17 a 25, inclusive.

[013] De acordo com o terceiro aspecto, é característica da presente invenção um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos, sendo que o citado dispositivo compreende um circuito de detecção de indutância, incluindo um transformador dotado um primeiro enrolamento primário e um segundo enrolamento primário e um enrolamento secundário, e um oscilador sintonizável que está em comunicação elétrica com o primeiro enrolamento primário do transformador, sendo que o segundo enrolamento primário se comunica mecânica e eletricamente com uma infraestrutura metálica e o enrolamento secundário pode transmitir um sinal de saída sintonizado com base em um primeiro estado da infraestrutura metálica, e um sinal de saída dessintonizado com base em um segundo estado da infraestrutura metálica, causado por adição ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico.

[014] De acordo com o quarto aspecto, é característica da presente invenção um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos, o qual está em comunicação mecânica e elétrica com uma infraestrutura metálica, sendo que o dispositivo compreende um circuito de detecção de indutância, inclusive um transformador dotado um primeiro enrolamento primário e um segundo enrolamento primário e um enrolamento secundário, e um oscilador sintonizável que está em comunicação elétrica com o primeiro enrolamento primário do transformador, sendo que o segundo enrolamento primário se comunica mecânica e eletricamente com a infraestrutura metálica e o enrolamento secundário transmite um sinal de saída sintonizado com base em um estado não violado da infraestrutura metálica, e um sinal de saída dessintonizado com base em um estado violado da infraestrutura metálica.

[015] De acordo com o quinto aspecto, é característica da presente invenção um método de detecção de perturbação em condutores metálicos, sendo que o método compreende os seguintes passos: provisão de um circuito de detecção de indutância eletricamente conectado a um condutor metálico com indutância monitorável, sintonização do circuito de detecção de indutância com base em um campo eletromagnético impresso sobre o condutor metálico e uma oscilação internamente gerada do circuito, e transmissão de um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado fica dessintonizado devido a uma mudança na indutância do condutor metálico causada pela adição ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico.

[016] De acordo com o sexto aspecto, é característica da presente invenção um método de detecção de perturbação em condutores metálicos, sendo que o método compreende os seguintes passos: provisão de um circuito de detecção de indutância que está em comunicação mecânica e elétrica com um condutor metálico com indutância monitorável, sintonização do circuito de detecção de indutância, utilizando um oscilador que imprime um campo eletromagnético sobre o condutor metálico, e sintonização de um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado fica dessintonizado devido a uma mudança na indutância do condutor metálico causada pela adição ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico.

[017] A seguir, a presente invenção será descrita em mais detalhes apenas a título de exemplo com referência aos desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[018] A Figura 1a é um diagrama do circuito da primeira modalidade do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos de acordo com o segundo aspecto da presente invenção, demonstrado com os módulos do circuito identificados para fins de clareza;A Figura 1b é um diagrama do circuito da Figura 1a com os componentes elétricos referenciados para fins de clareza;A Figura 2 é um diagrama do circuito que demonstra uma representação elétrica de um condutor metálico a ser monitorado pelo dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos das Figuras 1 a e 1b;A Figura 3 demonstra um diagrama de blocos do circuito do primeiro exemplo de uma conexão entre o dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos e uma infraestrutura metálica, compreendendo, no mínimo, um condutor metálico, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção;A Figura 4 demonstra um diagrama de blocos do circuito do segundo exemplo simplificado de uma conexão entre o dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos e uma infraestrutura metálica, compreendendo, no mínimo, um condutor metálico, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção;A Figura 5 demonstra um diagrama de blocos do circuito do terceiro exemplo de uma conexão entre o dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos e uma infraestrutura metálica, compreendendo, no mínimo, um condutor metálico, onde apenas uma única conexão é necessária entre o dispositivo e o condutor, novamente, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção;A Figura 6 demonstra a segunda modalidade de um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;A Figura 7 demonstra a terceira modalidade de um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos de acordo com o segundo aspecto da presente invenção; e A Figura 8 demonstra a quarta modalidade de um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos de acordo com os aspectos 2 a 5 da presente invenção;

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[019] As Figuras 1 a e 1b demonstram o primeiro aspecto de um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10), sendo que o citado dispositivo compreende um circuito de detecção de indutância (12), um circuito de filtro (14) conectado a uma saída do circuito de detecção de indutância (12) e um circuito de alarme (16) para transmitir um sinal de alarme com base na informação do circuito de filtro (14). De preferência, o dispositivo (10) ainda compreende um circuito excitador para excitar o circuito de detecção de indutância (12), um circuito de filtro (14) e/ou o circuito de alarme (16) e, de modo adicional ou alternativo, um circuito regulador de tensão (20).

[020] Um fio do sensor (22) passa para o circuito de detecção (12) via um interruptor de teste tipo botão de pressão momentânea SW localizado do lado esquerdo do circuito de detecção (12).

[021] A partir do interruptor de teste SW se faz uma conexão com um capacitor sintonizável C1 que faz parte de um circuito de sintonização (24) do circuito de detecção (12). Na presente modalidade, o capacitor sintonizável C1 tem um valor na faixa de 9 a 180 Pico Farads e é usado para regular ou acoplar o dispositivo (10) ao condutor metálico que faz parte da infraestrutura metálica (26) a ser monitorada.

[022] Se a estabilidade adicional for considerada desejável ou necessária para a operação adequada do circuito, um resistor de 2MQ R1 entre a entrada do capacitor sintonizável C1 e B- do dispositivo (10) podem ser usado para fazer derivação de uma parte do sinal impresso até o solo chão, limitando desse modo o ganho inicial que o circuito de detecção terá e impedindo que ele fique saturado.

[023] O capacitor sintonizável C1 é conectado à base do resistor Q1 que, neste caso, é um pequeno transistor de sinal NPN e forma a primeira fase de um circuito de amplificação/oscilação (28) do circuito de detecção (12).

[024] Um resistor de polarização R2 de aproximadamente 200 KQ é conectado a partir de uma junção do coletor do transistor Q1 a uma junção da base, a fim de proporcionar a polarização necessária do transistor Q1.

[025] Um resistor de 5KQ R3 do B+ ao coletor do transistor Q1 garante a regulagem da tensão no transistor Q1.

[026] Dependendo da aplicação, também pode ser desejável o uso de um resistor de derivação R4 de aproximadamente 100 KQ a partir da conexão da base do transistor Q1 à terra para estabilizar ainda mais o dispositivo (10) se o mesmo for usado em uma aplicação em que o risco de sobressaturação da base do citado primeiro resistor Q1 se tornar um problema.

[027] Um sinal de entrada de uma dada frequência e amplitude é misturado com a oscilação local produzida pelo circuito de amplificação/oscilação (28) que compreende um transistor Q1. Então o sinal é alimentado por via de um capacitor de cerâmica fixo C2 de aproximadamente 1,5 nanofarads a uma junção da base do segundo transistor Q2 onde o sinal combinado é amplificado ainda mais da mesma maneira e na mesma configuração que o transistor Q1.

[028] Um resistor de 50 KQ que fornece a voltagem de polarização do coletor à base é usado e um resistor de 2,1 KQ R6 entre o B+ e a junção do coletor é usado, de preferência, no transistor Q2.

[029] A esta altura, o sinal de saída já foi amplificado o suficiente pelo circuito de amplificação/oscilação (28) e é alimentado diretamente a um potenciômetro de 100 KQ P1 que é utilizado como controle de ganho de saída. O potencial de 100 KQ P1 é conectado ao B- via um resistor de valor muito alto R7, o qual, neste caso, tem um valor de 15MQ, mas o valor da resistência pode ser menor, 2 MQ, e ainda produzir bons resultados.

[030] Então, o terminal central do potenciômetro de 100 KQ P1 é conectado a um anodo de um primeiro LED, referenciado como LED 1, a fim de proporcionar uma forma de indicação visual do estado operacional do dispositivo (10). Uma conexão do cátodo do LED 1 é conectada a um filtro passa-banda sintonizável (30) do circuito de filtro (14) conectado em paralelo a uma saída do citado LED 1 e do B-.

[031] Neste caso, o circuito de filtro (14) que se comunica com a saída do circuito de amplificação/oscilação (28), compreende uma bobina de 100 μH (32) que é ligada em série com um resistor de 5.3 KQ R8 ao B-. Um capacitor variável C2 de 0,3 Nanofarad é ligado em paralelo com a bobina (32) e o resistor R8. Desse modo, o filtro passa-banda (30) do circuito de filtro (14) pode ser sintonizado, variando a capacidade com relação à indutância da bobina se for considerado desejável alterar as características do filtro passa-banda (30) para uma aplicação específica.

[032] Mais um cátodo também é conectado a uma junção da base de um transistor excitador Q3 que faz parte de um circuito excitador (18) do dispositivo (10). O circuito excitador (18) é utilizado para regular o estado operacional de um opto isolador 01 transmitindo sinais para o circuito de alarme (16).

[033] Em uma condição normal de operação, o transistor excitador Q3 está em um estado de semiligado, idealmente a meia distância entre a posição completa de LIGADO e a posição completa de DESLIGADO, proporcionando desse modo um estado nulo. Para se obter o ajuste desejado, um segundo LED, referenciado como LED 2, é usado como indicador visual para fins de sintonização.

[034] A sintonização correta do dispositivo (10) é realizada, ajustando o capacitor sintonizável C1 do circuito de sintonização (24), o potenciômetro de ganho de 100 KQ P1 do circuito de filtro (14) e o B+ via o circuito de regulagem de tensão (20), sendo que o dispositivo (10) fica em um estado sensível.

[035] De preferência, a voltagem positiva B+ que alimenta o dispositivo (10) é ajustável por um potenciômetro de 1KQ P2 ligado em série com a fonte de tensão do B+ e o circuito de amplificação/oscilação (28) do dispositivo (10). Na prática, o citado potenciômetro P2 é tipicamente ajustado para algum valor ideal e precisará de pouco ou nenhum ajuste no campo depois onde o meio primário de ajuste do dispositivo (10) para um estado sintonizado será por meio de ajustes do capacitor variável C1 do circuito de sintonização (24) e do potenciômetro de ganho de saída de 100KQ do circuito de filtro (14).

[036] Para evitar danos ao LEDE 2, um resistor de 800 Q é ligado em série a um anodo do LED 2 para limitar a corrente potencialmente danosa. A esta altura, o opto isolador 01 é polarizado para um estado de LIGADO onde a tensão de polarização passa através de um transistor adicional Q4 para excitar os opto relés OR1, OR2 dispostos no circuito de alarme (16).

[037] A Figura 2 demonstra uma representação elétrica de um condutor metálico (34) que faz parte da infraestrutura metálica (26) como, por exemplo, uma torre ou local de telecomunicações, um local de utilidade pública, por exemplo [U1], uma subestação de energia elétrica e/ou um local de transporte, por exemplo, um local de sinalização ferroviária, descrevendo-se como o circuito de sintonização (24) do circuito de detecção (12) é conectado a ele.

[038] Neste caso, o condutor metálico (34) é aterrado como ele seria aterrado em uma malha de aterramento. O condutor metálico monitorado (34), por exemplo, é de cobre e, normalmente, de certo comprimento e tem uma indutância específica natural assim como a capacidade natural se o condutor (34) for posicionado ou levemente acima do solo ou dentro dele. Como o condutor metálico forma uma camada de oxidação devido ao contato com ar e/ou solo, uma leve capacidade é produzida pela camada de óxido.

[039] Além disso, o condutor metálico (34) tem uma resistência natural dependendo do comprimento do citado condutor (34). A resistência pode ser muito baixa ou superior a 10 ou mais se for de muito comprido. Portanto, é possível afirmar que devido à presença de Indutância, Capacidade e Resistência, doravante denominada ‘IC&R’, a estrutura tenderá a formar um circuito sintonizado devido à presença de IC&R.

[040] Dentro da terra se encontra uma infinidade de correntes dispersas, naturais e artificiais, assim como a presença de correntes alternadas de baixa e alta frequência que podem chegar à baixa frequência de radio ou espectro de RF. Essas correntes e voltagens são induzidas na infraestrutura metálica (26) devido à sua comunicação com a terra. Sabe-se que tais voltagens e correntes podem ser lidas do condutor metálico (34) ou por um voltímetro ou um osciloscópio, produzindo desse modo uma leitura de frequência e voltagem. Essas correntes e voltagens fazem parte do meio pelo qual as mudanças podem ser monitoradas se o condutor metálico (34) da infraestrutura metálica (26) for perturbado de alguma forma.

[041] O circuito completo do dispositivo (10) também gera uma oscilação que pode ser medida na infraestrutura terrestre (26) e que, de acordo com a presente invenção, é combinada com os sinais já presentes dentro ou na superfície do condutor metálico (34) a ser monitorado, a fim de detectar a ocorrência de quaisquer mudanças.

[042] Quando o condutor metálico (34) é violado, como, por exemplo, devido à remoção ou dano a uma parte dele, a mudança na voltagem e na amplitude das frequências impressas é recebida pelo dispositivo (10), resultando em uma situação em que se gera um alarme. Deve-se compreender que as mudanças de voltagens e amplitudes das frequências impressas, ou, em outras palavras, das características condutivas, do condutor metálico monitorado (34) também acontecem devido à corrosão natural e/ou um corpo chegando muito próximo ao condutor metálico (34). Neste caso, também se gera um alarme.

[043] A Figura 3 demonstra o primeiro exemplo do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10) disposto para monitorar um condutor metálico aterrado (34) de uma infraestrutura monitorada (26). A saída do circuito de sintonização (24) do dispositivo (10) é conectada mecanicamente via um fio, condutor ou cabo de detecção elétrico (22) a uma parte da malha de aterramento, a qual, neste exemplo, é demonstrada como uma conexão a um terminal de aterramento (38) de uma caixa de entrada de serviço de energia elétrica (40) que serve de um único ponto primário de aterramento para o local.

[044] Frequentemente, a partir da fonte de energia (42), neste caso, por exemplo, uma unidade de bateria que fornece energia ao dispositivo (10) e, possivelmente, a outros dispositivos eletrônicos do local, mais um fio (44) é levado para aterrar a fonte de energia (42). Pode ser um aterramento positivo, como demonstrado na Figura 3, ou um aterramento negativo, como demonstrado na Figura 4.

[045] Em algumas aplicações da presente invenção, uma segunda conexão à unidade de bateria ou outra fonte de energia (42) e ao dispositivo (10) também é usada como segundo caminho de detecção para monitorar as mudanças dentro do condutor metálico (34) ou de outro condutor metálico da infraestrutura monitorada (26).

[046] Uma barra coletora ou barra mestre de aterramento (46) faz parte da infraestrutura monitorada (26) e está em comunicação elétrica com o condutor metálico ou condutores metálicos (34). Várias estruturas têm o potencial da terra e estão interconectadas e aterradas à barra mestre (46). Tipicamente, essas estruturas são conectadas ou coladas juntas e à barra de aterramento (46) por via de um cabo de cobre de diâmetro razoavelmente grande que está enterrado no solo ou acima do solo. Em algumas aplicações, mais uma malha de aterramento afastada da malha de entrada de serviço (40) é conectada ou colada à barra mestre de aterramento (46) e à terra de entrada de serviço (38), formando desse modo um loop de terra. Tipicamente, em tais redes, um ou mais loops de terra (50) existem dentro da infraestrutura (26) conforme demonstra o desenho da Figura 3. Tipicamente, quando qualquer parte da infraestrutura (26) for violada ou removida, haverá uma mudança correspondente na amplitude e/ou indutância do sinal impresso dentro da infraestrutura (26) e, conforme mencionado acima, esta mudança disparará um alarme do dispositivo (10).

[047] A Figura 4 demonstra um exemplo de conexão do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10) a uma estrutura monitorada (26) dotada de um ou mais condutores metálicos (34). A disposição da Figura 4 é uma versão simplificada da Figura 3 onde as malhas de aterramento adicionais, conforme descrito acima, são omitidas. A saída do circuito de sintonização (24) é conectada mecanicamente por via de um cabo, um condutor ou fio de detecção (22) a um quadro de distribuição de energia ou outra unidade de entrada de serviço (40). De preferência, a fonte de energia (42) é aterrada à barra coletora ou barra mestre de aterramento (46), conforme demonstrado acima. Portanto, a operação é realizada da mesma maneira que o primeiro exemplo acima.

[048] A Figura 5 demonstra o terceiro exemplo de conexão do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10) a uma infraestrutura monitorada (26) dotada de um ou mais condutores metálicos (34). Neste exemplo, a interconexão é diferente da dos dois exemplos anteriores. Neste caso, a unidade de bateria ou fonte de energia (42) pode ser independente ou “flutuante” com relação à infraestrutura metálica (26). Portanto, apenas uma única conexão via o circuito de sintonização (24) à infraestrutura (26) a ser monitorada é necessária. Assim, quando o dispositivo (10) for ajustado de forma adequada, ele é capaz de detectar mudanças dentro da citada infraestrutura (26) com apenas uma única conexão ao dispositivo (10).

[049] A Figura 6 demonstra a segunda modalidade do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10). Os números de referência referem-se a partes que são semelhantes ou idênticas às da primeira modalidade; portanto, mais uma descrição detalhada será omitida. Uma parte do circuito excitador (18) do opto isolador 01 e o circuito de alarme (16) são omitidos para facilitar a referência, visto que os mesmos são iguais ou substancialmente iguais aos das Figuras 1a e 1B. O dispositivo (10) compreende um circuito de detecção (12), um circuito de filtro (14), circuito regulador de tensão (24) e um circuito de amplificação/oscilação modificado (28). A diferença principal está no circuito de detecção modificado (12).

[050] Nesta modalidade, o circuito de detecção (12) foi adaptado pata incluir uma bobina captadora de detecção (52) na entrada ao circuito de sintonização (24). A bobina captadora (52) é conectada entre a entrada do capacitor sintonizável C1 e o B- via um segundo capacitor C2 de pequeno valor, na ordem de Nano ou Pico Farad. Este conector sem fio permite que o dispositivo (10) seja utilizado em ambientes onde a conexão mecânica direta à infraestrutura (26) a ser monitorada foi considerada ou perigosa ou indesejável, por exemplo, alimentado por corrente contínua ou corrente alternada, ou de outro tipo de sinal. Descobriu-se que, quando tais limitações são encontradas, o uso de uma bobina captadora (52) na configuração demonstrada na Figura 6 dá bons resultados.

[051] Também pode ser vantajoso incluir, até certo ponto, blindagem elétrica a fim de limitar ou impedir que os circuitos do dispositivo (10) fiquem saturados com interferência espúria de RF.

[052] A Figura 7 demonstra a terceira modalidade do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10). Novamente, os números de referência referem-se a partes que são semelhantes ou idênticas às da primeira e da segunda modalidade; portanto, mais uma descrição detalhada será omitida; assim como no caso da Figura 6, uma parte do circuito excitador (18) do opto isolador 01 e o circuito de alarme (16) são omitidos para fins de clareza, visto que os mesmos são iguais ou substancialmente iguais aos das Figuras 1a e 1B.

[053] O dispositivo (10) da segunda modalidade compreende um circuito de detecção (12), um circuito de filtro (14), um circuito regulador de tensão (20), um circuito excitador (18) e um circuito de alarme (16), como descrito acima. O circuito de detecção (12) inclui um circuito de sintonização (24) e um circuito de amplificação/oscilação modificado (28) adicional. A diferença principal está no circuito de detecção modificado (12).

[054] O circuito de detecção modificado (12) inclui uma bobina captadora de detecção (52) na entrada ao circuito de sintonização (24) e uma bobina de revolvimento (54). Uma parte do sinal de saída do circuito de filtro (14) é roteada de volta à entrada do circuito de sintonização (24) e age sobre a bobina captadora (52) indutivamente de uma maneira semelhante à de um circuito de realimentação regenerativa. Desse modo, o circuito de detecção (12) fica extremamente sensível a sinais externos de RF.

[055] Deve-se compreender que é possível utilizar várias combinações de exemplos e modalidades descritas acima.

[056] As modalidades preferidas do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10) proporcionam uma única conexão ao circuito de sintonização (24) da infraestrutura metálica externa (26), e o circuito de sintonização (24) utiliza um capacitor variável C1 para ajudar na sintonização.

[057] O condutor metálico (34) da infraestrutura (26) a ser monitorada possui qualidades de IC&R e, portanto, pode ser considerado como circuito sintonizado ou sintonizável.

[058] Enquanto em tais casos o condutor metálico (34) pode ser aterrado de alguma maneira, mesmo assim, conforme mencionado acima, ele será influenciado pela RF do ambiente e outras formas de campos eletromagnéticos presentes tanto na atmosfera quanto no solo.

[059] A oscilação elétrica é gerada internamente dentro do dispositivo (12) através de realimentação do estágio de saída do circuito de filtro (14) de volta ao estágio de entrada via o trilho B+ ou linha de traço.

[060] Por exemplo, a frequência de oscilações pode ser ajustada até o ponto em que uma ressonância é criada, ajustando o circuito de filtro (14) e o circuito regulador de tensão (20) por via de potenciômetros respectivos, e o circuito de sintonização (24) pelo capacitor variável. Primeiro, o dispositivo (10) é energizado e ajustado para um estado em que o dispositivo (10) esteja próximo a um estado ressonante ideal. Como o capacitor variável C1 do circuito (24) é variado, a amplitude do circuito externo aumenta. Em certo momento, esta amplitude começará a realizar a oscilação natural do circuito de detecção (12). Isto se deve ao grau de saturação da base do transistor Q1 pelo aumento na amplitude do sinal impresso que chega ao transistor Q1 via a infraestrutura variável IC&R. Em algum momento, esta saturação afetará a frequência natural do circuito de detecção (12), sendo que a mudança na frequência do circuito de detecção (12) fará com que a detecção se torne extremamente sensível e possa ser considerada que está em um estado próximo à ressonância ideal. Caso uma quantidade grande demais de amplitude da infraestrutura externa (26) seja alimentada à base do transistor Q1, a base fica saturada demais e fará com que o circuito de detecção (12) fique completamente saturado, sendo que as mudanças dentro da infraestrutura externa (26), que estão sendo medidas, não poderão ser mais detectadas. Portanto, é importante que um ambiente ideal de B+ beneficamente configurável pelo circuito regulador de voltagem (20) e a quantidade de acoplamento entre o circuito de amplificação/oscilação (28) e a infraestrutura externa (26) sejam mantidos a um valor ideal para garantir que a sensibilidade ideal seja mantida o tempo todo.

[061] O filtro passa-banda sintonizável (30) está em comunicação com uma saída do circuito de amplificação/oscilação (28) e é configurado de modo a permitir que as frequências de apenas certas larguras de banda passem, atenuando, ao mesmo tempo, as frequências indesejáveis.

[062] Quando o dispositivo (10) for conectado à infraestrutura metálica (26) a ser monitorada, o dispositivo (10) deve ser sintonizado de modo que ambos os campos eletromagnéticos impressos na infraestrutura metálica (26) de fontes externas e a oscilação internamente gerada, criada pelos circuitos do dispositivo (10) combinem dentro do dispositivo (10) para produzir uma frequência de saída que prontamente passará através do filtro de passabanda (30).

[063] Tanto a frequência quanto a amplitude são importantes para o funcionamento adequado do circuito da presente invenção.

[064] A amplitude é controlada principalmente pelo ajuste do capacitor variável C1 do circuito de sintonização (24) na entrada do dispositivo (10). O capacitor variável C1 regula a quantidade de sinal que chega ao circuito de amplificação/oscilação (28) da infraestrutura metálica (26).

[065] Quando o dispositivo (10) for sintonizado para um estado de operação desejado em que o excitador de saída do transistor Q3 do circuito excitador (18) é polarizado para um estado de LIGADO ou semiligado de modo que nenhum alarme seja gerado, será considerado que o dispositivo está no “Modo de Espera”.

[066] Se uma parte da infraestrutura (26) for danificada, removida ou violada de modo que ocorra uma mudança na indutância dentro da infraestrutura (26), esta mudança afetará tanto o estado ressonante da infraestrutura (26) quanto a amplitude dos campos eletromagnéticos detectados presentes dentro da infraestrutura (26).

[067] Essas mudanças afetarão de modo adverso tanto a amplitude quanto a frequência internamente gerada do circuito de amplificação/oscilação (28), alterando desse modo o sinal de saída que é alimentado ao filtro passa-banda (30) do circuito de filtro (14).

[068] Tais mudanças podem ou aumentar tanto a amplitude quanto a frequência ou reduzir as mesmas dependendo da natureza das mudanças externas. Portanto, isso muda o nível de passagem do sinal a partir do filtro passa-banda (30) para o transistor excitador Q3.

[069] Dependendo da natureza da mudança, ou mais ou menos sinal pode passar pelo filtro passa-banda (30). O circuito excitador (18) irá ou ao estado ALTO ou ao estado BAIXO, dependendo da natureza da mudança que está ocorrendo. Se o circuito excitador (18) for ao estado ALTO, por exemplo, devido a um aumento brusco na amplitude, mais sinal será permitido passar através do filtro passa-banda (30), o que seria percebido por um aumento repentino da intensidade do LED2. A configuração nula do circuito excitador (18) é afetada, e um opto relé OR1, OR2 responderá, indo para um estado de circuito aberto. Se o circuito excitador (18) for ao estado BAIXO devido a uma diminuição brusca da amplitude do sinal impresso, a frequência de saída do circuito de amplificação/oscilação (28) sairá do espectro do filtro passa-banda (30) e a restrição do sinal de polarização ao chegar à base do transistor Q3 fará com que o transistor Q3 ou se desligue ou quase se desligue, interrompendo desse modo o estado nulo. O opto relé OR1, OR2 responderá, indo para um estado de circuito aberto, gerando-se desse modo o segundo alarme. Em cada caso, com o alarme acionado, o circuito de alarme (16) é energizado para emitir um sinal de alarme. De preferência, o circuito de alarme inclui um transmissor para emitir o sinal de alarme para um local externo.

[070] Deve-se compreender que os opto relés OR1, OR2 podem ser dispostos no local onde um estado fechado será gerado em uma situação de alarme, dependendo da aplicação.

[071] Em uma estrutura de aterramento típica (26) a que o circuito é conectado e dotado de um ou mais condutores metálicos (24) a serem monitorados, normalmente, há múltiplos “loops de terra”. Loops de terra são definidos como estruturas paralelas aterradas que se comunicam com um único ponto, sendo que os condutores metálicos (34) interconectam as estruturas para formar um único ponto onde todas as estruturas são unidas. Do ponto de vista elétrico, essas estruturas com condutores de interconexão (34) tendem a formar indutâncias paralelas, formando a indutância geral da infraestrutura (26). Quando qualquer parte da rede indutiva geral formada pela infraestrutura (26) é removida, a indutância muda. Essas mudanças podem ou se manifestar como uma mudança na frequência ressonante ou amplitude de RF impressa ou em campos eletromagnéticos ou ambos, interagindo com a rede aterrada, fazendo com que a rede mude suas características IC&R. A mudança nas características IC&R resulta em uma resposta ou mudança harmoniosa no estado ressonante do dispositivo (10), alterando desse modo a frequência em que o dispositivo (10) opera. Ao sintonizar com cuidado o dispositivo (10) para um estado quase ressonante, esta resposta ou mudança harmoniosa que é uma dessintonização do sinal previamente sintonizado é prontamente identificada por via do filtro passa-banda (30).

[072] Dependendo de qual parte da infraestrutura (26) foi removida ou alterada, o sinal sintonizado resultante do estado ressonante anteriormente configurado fica dessintonizado devido ao fato de que a rede comunica um estado de ressonância mais alto, o qual é considerado o estado de LIGADO, ou o estado ressonante fica dessintonizado devido ao fato de que a rede comunica um estado de ressonância mais baixo, considerado como o estado de DESLIGADO. Em cada caso, o circuito de filtro (14) identifica a citada dessintonizaçâo e um alarme é gerado por meio do circuito de alarme (16), alertando, desse modo, os outros que tais mudanças ocorreram dentro da infraestrutura monitorada (26).

[073] A utilização de bobinas captadoras (52) da segunda e da terceira modalidade como captadores indutivos permite que o dispositivo (10) seja indutivamente conectado sem fio à infraestrutura aterrada (26) a fim de monitorar perturbações em qualquer condutor metálico (34).

[074] Essencialmente, nesta configuração, a bobina captadora indutiva (52) faz parte do circuito de amplificação/oscilação (28) com o circuito de sintonização (24) disposto entre eles. A oscilação gerada pelo circuito de amplificação/oscilação (28) flui dentro da bobina captadora (52). Quando a bobina captadora (52) for incorporada, conforme demonstra a segunda modalidade da Figura 6, a bobina captadora (52) fica extremamente sensível às indutâncias passivas externas, corpos de capacidade e campos dispersos do ambiente como, por exemplo, campos de RF e/ou campos eletromagnéticos.

[075] No caso de uma indutância passiva nas imediações da bobina redutora (52), a indutância passiva fica afetada pelo campo gerado pelo circuito de amplificação/oscilação (28) e pela bobina captadora (52), sendo que as duas indutâncias tendem a formar um circuito sintonizado. Caso a indutância passiva seja perturbada, como, por exemplo, removida, uma parte removida ou perturbada de qualquer outra maneira, a mudança na relação indutiva entre as duas indutâncias produzirá uma mudança na frequência e amplitude dentro do circuito de amplificação/oscilação (28), fazendo com que o dispositivo (10) passe para um estado mais ou menos ressonante, gerando, desse modo, uma situação de alarme conforme descrito acima.

[076] De preferência, o dispositivo (10) é alojado dentro de um invólucro metálico e pode ser montado de forma conveniente em um rack.

[077] Quando for necessário incorporar uma bobina captadora indutiva (52), o dispositivo (10) pode ser posicionado ao longo da estrutura ou do circuito externo a ser monitorado. Nesta aplicação, o circuito pode ser alojado ou em um invólucro metálico ou em uma combinação de invólucro metálico e não metálico para facilitar o acoplamento indutivo entre o dispositivo (10) e a infraestrutura monitorada (26).

[078] Também é possível, sempre que necessário, que a carcaça do dispositivo (10) seja um invólucro à prova de tempo e/ou enterrado ao longo de condutores enterrados (34) ou estruturas metálicas. Neste último caso, se os condutores enterrados (34) forem perturbados como, por exemplo, por uma remoção repentina, as mudanças na indutância, frequência, amplitude ou combinação das três será suficiente para gerar um alarme.

[079] Em uma configuração modificada, se a infraestrutura monitorada (26) for energizada por uma corrente elétrica ou transmitir um sinal de RF, o campo eletromagnético interagirá com a oscilação presente dentro da bobina captadora (52) quando as duas forem acopladas indutivamente, conforme descrito acima. Se uma mudança significante ocorrer, como, por exemplo, sinal interrompido ou circuito interrompido de alguma maneira, o estado ressonante do dispositivo (10) ficará alterado, gerando, desse modo, uma situação de alarme da mesma maneira descrita anteriormente.

[080] O uso da bobina de revolvimento (54) mencionada com relação à terceira modalidade e que está em uma relação indutiva próxima com a bobina captadora (52), também é útil para aumentar a sensibilidade dentro da bobina captadora (52). Isso possibilita a detecção de mudanças ainda mais sutis dentro da rede monitorada. Quando o dispositivo (10) é adequadamente sintonizado, ele fica em um estado ressonante altamente sensível devido ao caminho de realimentação indutivo adicional proporcionado pela bobina de revolvimento (54). Quando usado para monitorar uma infraestrutura metálica externa (26), até as mais leves mudanças do estado de IC&R da infraestrutura monitorada (26) produzirá mudanças suficientes dentro do circuito para gerar uma situação de alarme desejada e já mencionada acima, e tais mudanças podem ser causadas por qualquer perturbação, inclusive a introdução de um corpo estranho com capacidade, como por exemplo, uma pessoa não autorizada nas imediações da infraestrutura (26). Portanto, o dispositivo (10) pode ser usado como detector de proximidade.

[081] Se a bobina captadora (52) usar um núcleo de ferro ou ferrita, o dispositivo (10) pode ficar sensível à detecção de movimento de campos magnéticos ou objetos de metal dentro de uma distância de vários pés da bobina captadora (52). Nesta configuração, ele poderia ser usado como um meio de detecção de movimento de estruturas metálicas compostas de ferro ou aço visto que esses metais tendem a ter algum grau de magnetismo natural.

[082] Apesar de o circuito de sintonização usar um capacitor variável segundo a descrição acima, qualquer outro meio de ajuste de capacidade pode ser usado. De modo adicional ou alternativo, é viável usar um indutor variável. Neste caso, duas bobinas paralelas indutivamente acopladas poderiam ser ou fazer parte do indutor variável. Ao mover as bobinas fisicamente relativas uma à outra, a indutância pode ser variada. De modo opcional, se o indutor variável usar o núcleo de ferrita, então, um ajuste pode ser feito no núcleo para variar a indutância.

[083] Outros métodos de filtragem de passa-banda da saída do circuito de amplificação/oscilação (28) podem ser usados como, por exemplo, o uso de um circuito comparador. Feitos os ajustes adequados no B+ e no capacitor variável C1 ligado em série que se comunica com a base do transistor Q1, uma frequência de certa largura de banda pode passar através do filtro passa-banda (30) para excitar o terceiro transistor Q3 usado para controlar a saída que compreende o circuito de alarme (16) do dispositivo (10). Contanto que isso seja viável, então qualquer circuito de filtro pode ser usado.

[084] Além disso, o filtro de passa-banda pode ser configurado de qualquer forma adequada. A título de exemplo, o resistor R8 poderia ser variável, por exemplo, em forma de um potenciômetro, a bobina (32) poderia ser um indutor variável com núcleo de ferro, e/ou o capacitor variável C2 poderia ser um capacitor fixo. Pelo menos, um desses elementos deve ser variável para permitir a sintonização. Porém, é possível sintonizar o filtro passa-banda, por exemplo, antes da instalação e então fixar os componentes de modo que a sintonização adicional não seja possível ou necessária.

[085] A Figura 8 demonstra a quarta modalidade do dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos (10). Os números de referência iguais aos usados nas modalidades anteriores referem-se às partes semelhantes ou idênticas, portanto, mais uma descrição detalhada será omitida.

[086] O diagrama do circuito da Figura 8 é simplificado para fins de clareza.

[087] O dispositivo (10) compreende um circuito de detecção (12), um circuito de filtro (14), um circuito regulador de tensão (não demonstrado), um circuito excitador (18) e um circuito de alarme (16), como antes.

[088] O circuito de detecção (12) e o circuito de filtro (14) podem ser combinados. O circuito de filtro (14) desta modalidade compreende, no mínimo, um capacitor (64), apresentando de modo eficaz um filtro passabanda largo. Os circuitos de filtro adicionais poderiam ser usados para proporcionar um filtro passa-banda estreito o qual é mais preferível.

[089] A diferença principal desta modalidade está no circuito de detecção modificado (12).

[090] Nesta modalidade, o circuito de detecção (12) foi adaptado para incluir um transformador ferro-ressonante enrolado em série (60) com um primeiro enrolamento primário PW1 e um segundo enrolamento primário PW2 do lado da infraestrutura metálica junto com um enrolamento secundário SW do lado do circuito de alarme.

[091] Um sinal de oscilação, de preferência a 34kHz neste caso específico, é enviado ao primeiro enrolamento primário PW1 por uma fonte de energia oscilante ou oscilador (62). Isso pode ser solidário com o circuito LC ou circuito tanque que compreende o enrolamento secundário SW e o capacitor (64). Apesar de ser possivelmente solidária, na modalidade atual, a operação pode ser à ou aproximadamente na metade da frequência ressonante. Outras frequências também são possíveis. O sinal oscilante não está na frequência ressonante especifica do transformador. Demonstrou-se que o sinal oscilante opera bem em uma faixa de 20kHz a 50kHz e depende em grande medida do transformador específico (60) utilizado.

[092] Apesar de ser preferível, o capacitor (64) pode ser dispensado embora isso tenda a diminuir a sensibilidade.

[093] O sinal oscilante no enrolamento primário PW1 induz uma voltagem no enrolamento secundário SW. Esta voltagem é proporcional ao sinal de entrada no primeiro enrolamento primário PW1 e à influência indutiva da estrutura metálica (26) mecânica e eletricamente fixada via os fios de detecção (22) ao segundo enrolamento primário PW2. Um campo eletromagnético é impresso na infraestrutura metálica pelo oscilador via o primeiro enrolamento primário PW1 e o segundo enrolamento primário PW2.

[094] Qualquer aumento ou redução subsequente na indutância da infraestrutura metálica (26) mecânica e eletricamente fixada ao segundo enrolamento primário PW2 resulta em mudanças mensuráveis na voltagem de saída e na corrente do enrolamento secundário SW. Esta saída pode ser sintonizada de modo mais preciso, aumentando ou reduzindo a amplitude e/ou frequência do sinal alimentado do oscilador (62) para o primeiro enrolamento primário PW1. Portanto, o oscilador (62) constitui efetivamente a primeira parte (24a) de um circuito de sintonização de duas partes (24).

[095] Em uma modificação, a saída pode ser sintonizada de modo ainda mais preciso mediante a adição de um indutor variável ligado ou em série ou em paralelo com os fios de detecção de rede (22), a infraestrutura metálica (26) e/ou o segundo enrolamento primário PW2.

[096] A amplitude do sinal alimentado para o primeiro enrolamento primário PW1 é ajustada de modo que a saída do enrolamento secundário SW via um amplificador de saída conectado produz voltagem e corrente suficiente para não energizar o circuito de alarme ALTO (65a) via o transistor excitador (68) do circuito de excitação (18) e o opto relé (70). O circuito de alarme BAIXO (65b), neste caso, é mantido em um estado estável.

[097] A diferença de voltagem entre os estados de alarme ALTO e BAIXO é ajustada com o resistor variável (72) no emissor do transistor excitador (66). O resistor variável (72) e o resistor (74) constituem a segunda arte (24b) do circuito de sintonização de duas partes (24). Isso permite que as mudanças na voltagem do sinal comunicada ao enrolamento secundário SW sejam muito pequenas para podem disparar o alarme alto ou baixo.

[098] Embora o resistor variável (72) seja útil no emissor do transistor excitador 66, ele pode ser disposto na base do transistor excitador 66, sendo que, neste caso, um resistor adicional, de preferência, fixo seria disposto no emissor. O resistor variável (72) ou um resistor variável adicional também poderia ser disposto no emissor do transistor excitador (68). O resistor variável (72) pode ser intercambiável com o resistor (74). Essa intercambiabilidade permite o ajuste do circuito de alarme (16) para variância em tolerâncias dos componentes dos chips de opto relés ou outros dispositivos de retransmissão adequados (70) e (76).

[099] Se ambos os alarmes ALTO e BAIXO estiverem em um estado energizado, o resistor variável (72) pode ser ajustado pela alteração de sua resistência até que o alarme ALTO fique desenergizado. O circuito de alarme (16) permanece em um estado estável OK com o alarme ALTO no estado desenergizado e o alarme BAIXO no estado energizado. Se usar um dispositivo NF para o alarme ALTO e um dispositivo NA para o alarme BAIXO, então, os próprios estados do alarme podem ser usados como indicador para sintonizar o circuito de detecção (12) de modo preciso por via da amplitude do oscilador (62) uma vez que os valores do disparador entre ALTO e BAIXO tenham sido adequadamente ajustados.

[100] Quando em estado estável, qualquer aumento na indutância da infraestrutura metálica (26) fixada ao segundo enrolamento primário PW2, causado pela desconexão de qualquer uma ou de todas as partes metálicas em rede causará um aumento discernível da voltagem no enrolamento secundário SW. Isso energiza o circuito de alarme ALTO (65a) via seu opto relé (70) e aciona o alarme.

[101] De modo semelhante, qualquer aumento na indutância da rede monitorada (26) fixada ao segundo enrolamento primário PW2, causado, por exemplo, mediante a adição de uma infraestrutura metálica adicional como, por exemplo, em uma tentativa de derrotar o alarme antes de remover o material- alvo, provocará uma queda detectável de voltagem no enrolamento secundário SW. Isso desenergiza o circuito de alarme BAIXO (65b) via seu opto relé (76), acionando, novamente, o alarme.

[102] Qualquer tentativa de burlar o alarme removendo ou violando os fios de detecção remota (22) resultará em um aumento detectável na indutância fazendo com que o alarme ALTO fique no estado LIGADO.

[103] A possibilidade de ‘travar’ a frequência do sinal do oscilador (62) é útil visto que isso permite a configuração de “um botão’ e o controle de todo o circuito, por meio de ajustes da amplitude do oscilador (62), após configurar o resistor variável (72). Porém, em vez disso, a amplitude do sinal transmitida pelo oscilador (62) poderia ser travada, sendo que a frequência seria controlada para sintonizar o circuito de detecção de indutância (12). De modo alternativo, a amplitude e a frequência do sinal oscilante transmitido pelo oscilador (62) poderia ser controlável para sintonizar o circuito de detecção de indutância (12).

[104] Em casos acima, é preferível apenas requerer que uma única variável seja controlável durante a instalação; portanto, o resistor variável (72) e um da frequência e da amplitude do sinal oscilante são configurados durante a produção do dispositivo (10). Quaisquer condutores adequados (66) e (68) poderiam ser usados. Eles podem estar em estado sólido ou mecânico. Múltiplos opto relés ou relés de estado sólido em um chip podem ser considerados. A capacidade de detectar furto da infraestrutura metálica no local, no momento em que o processo é iniciado, possibilita ação rápida para tornar o local seguro, voltar à operação e, possivelmente, pegar os ladrões. O circuito de alarme do dispositivo energiza um alarme que pode ser usado para o envio de um engenheiro e/ou pessoal de segurança. Além disso, é possível que o dispositivo possa ser usado para disparar um mecanismo ou sistema alternativo como, por exemplo, alarme audível, visual e/ou tátil ou ‘bomba de tinta’.

[105] Devido à natureza do processo de detecção, burla é extremamente difícil.

[106] O circuito da presente invenção é muito diferente da arte anterior devido ao fato de que ele mede a indutância dentro da infraestrutura metálica e detecta mudanças na indutância que ocorrem dentro da estrutura quando partes da infraestrutura são perturbadas como, por exemplo, removidas ou violadas.

[107] Portanto, é possível proporcionar um dispositivo de detecção de perturbação em condutores metálicos que seja voltado à detecção de mudanças que ocorrem dentro de condutores metálicos aterrados ou não aterrados. O circuito de detecção do dispositivo é conectado a um circuito de alarme por meio do qual um aviso remoto ou externo sobre qualquer perturbação é retransmitido. A presente invenção destina-se a ser usada em aplicações onde grandes condutores metálicos como cabos de cobre e condutores terrestres são usados, por exemplo, em telecomunicações, geração e distribuição de energia, transporte ferroviário e outros mercados que usam grandes quantidades de cobre ou outros metais preciosos. Também é possível usar o dispositivo para monitorar degradação natural ou perturbação em condutores metálicos devido à corrosão ou danos causados por acidentes, gerando-se um alarme para indicar que tais situações ocorreram.

[108] As modalidades descritas acima são fornecidas a título de exemplo e várias outras modificações serão óbvias para especialistas na área sem fugir ao escopo da presente definição conforme definido nas reivindicações em anexo.

Claims (8)

1. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS (34) de uma infra-estrutura monitorada (26) caracterizado por compreender os seguintes passos: provisão de um circuito de detecção de indutância (12) incluindo um transformador (60) tendo uma primeira bobina primária (PW1) e uma segunda bobina primária (PW2) no lado do condutor metálico e uma bobina secundária (SW) no lado do circuito de alarme, a primeira bobina primária (PW2) sendo fornecida em um primeiro circuito com uma oscilação de circuito gerada internamente por uma potência oscilante ou oscilador (62), a segunda bobina primária sendo eletricamente conectado ao dito condutor metálico (34) com indutância monitorável; sintonização do circuito de detecção de indutância (12) com base em um campo eletromagnético impresso no condutor metálico (34) e uma oscilação internamente gerada do circuito; e transmissão de um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado (12) ficar dessintonizado devido a uma mudança na indutância do condutor metálico (34) por causa da alteração ou remoção de, pelo menos, uma parte do condutor metálico (34).

2. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado (12) ser transmitido para um circuito de filtro (14) que realiza a filtragem com base na freqüência do sinal sintonizado.

3. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira bobina primária está conectada ao oscilador (62).

4. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a freqüência do sinal transmitido pelo oscilador (62) é travada e o circuito de detecção de indutância (12) é sintonizado com base na amplitude do sinal transmitido pelo oscilador (62), onde o circuito de detecção de indutância (12) é sintonizado com base na amplitude e na freqüência do sinal transmitido pelo oscilador (62) ou o circuito de detecção de indutância (12) é sintonizado com base na freqüência do sinal transmitido pelo oscilador (62).

5. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo sinal de alerta ser transmitido para um dispositivo de alerta remoto do local de instalação do circuito de detecção de indutância (12).

6. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ainda compreender um circuito de sintonização (24) para sintonizar o circuito de detecção de indutância (12), proporcionando o dito circuito de sintonização (24) a oscilação interna do circuito que imprime o campo eletromagnético no condutor metálico (34).

7. MÉTODO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o circuito de alarme (16) inclui um transmissor para emitir o sinal de alarme para um local externo.

8. APARELHO PARA A DETECÇÃO DE PERTURBAÇÃO EM CONDUTORES METÁLICOS (10) para um método de detecção de perturbação em um condutor metálico (34) de uma infraestrutura monitorada (26), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de fornecer um circuito sensor de indutância (12) incluindo um transformador (60), tendo uma primeira bobina primária (PW1) e uma segunda bobina primária (PW2) no lado do condutor metálico e uma bobina secundária (SW) no lado do circuito de alarme, a primeira bobina primária sendo fornecida em um primeiro circuito com um gerador gerado internamente oscilação de circuito por uma fonte de energia oscilante ou oscilador (62), a segunda bobina primária sendo mecanicamente e eletricamente conectada ao condutor metálico (34) tendo uma indutância monitorável em um segundo circuito que é independente do primeiro circuito, de modo que a fonte de energia oscilante ou o oscilador (62) não está diretamente conectado ao condutor metálico, ajustando o circuito de detecção de indutância (12) com base em um campo eletromagnético impresso no condutor metálico (34) e no oscilação de circuito gerada internamente para a primeira bobina primária, em que o circuito de detecção de indutância é sintonizado em função da indutância monitorável no segundo circuito e emite um sinal de alerta quando um sinal de saída sintonizado do circuito de detecção de indutância sintonizado (12) se torna desafinado devido a uma alteração na indutância do condutor metálico (34) por perturbação de pelo menos uma porção do condutor metálico (34).

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