DE2529034A1 - Einrichtung zur kapazitiven ueberwachung von flaechen gegen mechanische durchdringung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur kapazitiven Überwachung von Flächen gegen mechanische Durchdringung.
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kapazitiven Überwachung von Flächen gegen mechanische Durchdringung unter Verwendung einer mit einem kapazitiven Schutzkreis arbeitenden Alarmeinrichtung.
• Es handelt sich hierbei um sogenannte Flächensicherungen für Wände und speziell für Türen, die bisher auf vielfältige Weise durchgeführt wurden.
• So gibt es Einrichtungen, bei denen eine zu überwachende Fläche mit einer Schicht aus zwei gegeneinander isolierten Folien versehen ist, deren galvanischer Kontakt bei einem Durchbruch zu einer Alarmgabe führt. Solche Einrichtungen haben nur einen begrenzten Sicherheitswert, da sie sich von einem sachkundigen Angreifer am Punkt der Zuleitung unwirksam machen lassen können, und zwar auch dann, wenn die Einrichtung gleichzeitig mit Ruhestrom überwacht wird.
• Es sind ebenfalls Einrichtungen bekannt, die anstelle der flächigen Kontaktfolien ein hintereinander geschaltetes Drahtgeflecht, beispielsweise in Form eines Mäanders od.dgl., aufweisen, womit bei Unterbrechung des ebenfalls ruhestromüberwachten Drahtgeflechtes eine Signalgabe verursacht wird. Auch diese Einrichtungen sind nur in ihrer Funktionsfähigkeit überwacht und demgemäß am Speisepunkt von einem Angreifer in jedem Fall im Hinblick auf ihre Uberwachungsfunktion ausschaltbar.
• Ferner sind Überwachungseinrichtungen bekannt, bei denen die zu überwachende Fläche mit einer Elektrode flächig überzogen ist, die einen Teil der Schutzkreiskapazität einer sogenannten kapazitiven Sicherungseinrichtung darstellt. Oberflächensicherungen dieser Art sind zwar gegen bewußte Eingriffe von außen dem Prinzip nach sicher, jedoch ist es mit geeigneten Mitteln möglich, die Flächenelektrode an beliebiger Stelle zu durchdringen, ohne daß hierbei die zur Alarmgabe notwendige Änderung der Schutzkreiskapazität erreicht wird.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Uberwachungseinrichtung, die bei realisierbarem technischen Aufwand gewährleistet, daß ein Angriff auf die zu sichernde Fläche notwendigerweise und in jedem Fall zu einer Alarmgabe führt, und zwar unabhängig davon, wo die Durchdringung der gesicherten Fläche auftritt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird die eingangs erwähnte Einrichtung nach der Erfindung so ausgebildet, daß die abzusichernde Fläche mit einem eng verlegten, vorzugsweise mäander- bzw. schleifenförmig verlaufenden Leitungszug bedeckt ist, an.dessen Ende ein Kondensator als Teil der Schutzkreiskapazität in die Alarmeinrichtung angeschlossen ist und der bei einer elektrischen Unterbrechung aufgrund einer Durchdringung den Kondensator galvanisch von der Alarmeinrichtung bzw. vom Schutzkreis abtrennt.
• Die zur Anwendung kommende kapazitive Alarmeinrichtung ist in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion allgemein bekannt. Deshalb sei hier nur erwähnt, daß solche Einrichtungen mit einem Schwingkreis arbeiten, dessen Kapazität durch die Schutzkreiskapazität bestimmt ist. Bei einer einen Alarmfall bedeutenden Änderung der Schutzkreiskapazität wird eine Verstimmung des Schwingkreises auftreten, die dann auf geeignete und übliche Weise zur Alarmgabe ausgewertet wird.
• Nach der Erfindung wird ein gesonderter Kondensator vorgesehen, der über den auf der zu sichernden Fläche verlegten Leitungszug in der Weise in die Schaltung der Alarmeinrichtung einbezogen ist, daß bei einer mechanischen Durchbrechung des Leitungszuges dieser Kondensator zwangsweise galvanisch abgetrennt wird, so daß, da der erwähnte Kondensator einen Teil der Schutzkreiskapazität darstellt, ein definierter Kapazitätssprung im Schutzkreis auftreten wird.
• Dieser bedingt wiederum eine entsprechend definierbare Verstimmung des Schwingkreises, womit auf dann wieder übliche und bekannte Weise die Alarmgabe hervorgerufen wird.
• In der anliegenden Zeichnung ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Uberwachungseinrichtung als Ausführungsbeispiel vereinfacht und schematisch dargestellt worden.
• Die zu sichernde Fläche 1, es kann sich beispielsweise um die Oberfläche einer Tür oder Wand handeln, ist mit einem mäanderförmig eng verlegten Leitungszweig 2 abgedeckt, der zumindest die Flächenbereiche überdecken wird, die für eine mögliche Durchdringung von außen in Betracht kommen.
• Ein Ende des Leitungszugs 2 steht mit der an sich bekannten Alarmeinrichtung 3 in Verbindung, während das andere Ende mit einer Elektrode des Kondensators 4 verbunden ist, dessen zweite Elektrode geerdet ist. Dieser Kondensator bildet in Verbindung mit dem in der Alarmeinrichtung 3 befindlichen Kondensator u. ggf. weiteren kapazitiven Schutzkreisobjekten die Gesamtkapazität, bei deren Änderung über vorgegebene Werte hinaus eine Alarmgabe zu erfolgen hat.
• Wenn ein Angreifer z.B. mittels eines Werkzeugs die Fläche 1 an bestimmter Stelle zu durchdringen versucht, wird er notwendigerweise den Leitungszug 2 an dieser Stelle unterbrechen, wenn man die Abstände zwischen den jeweils benachbarten Verläufen des Leitungszugs und dessen Breite unter Berücksichtigung des zu erwartenden Durchdringungsdurchmessers eines Werkzeugs entsprechend bemessen hat.
• Falls man die Breite der elektrischen Leitung des Leitungszugs mit dem Abstand zwischen benachbarten Verläufen des Leitungszugs in Übereinstimmung bringt, sollten diese Abstände höchstens einem Viertel des Durchdringungsdurchmessers entsprechen. Andererseits dürfte es auch ausreichen, wenn man den Abstand zwischen den benachbarten Verläufen des Leitungszugs kleiner als die Differenz aus dem Durchdringungsdurchmesser und der zweifachen Breite der Leitungszugsverläufe wählt.
• Unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten wird also die Durchdringung der Fläche 1 von einer Unterbrechung des Leitungszugs 2 begleitet sein mit der Folge, daß der Kondensator 4 galvanisch abgetrennt wird und daß dementsprechend die Schutzkreiskapazität zur Verstimmung des Alarmschutzkreises verändert wird.
• Wenn Ck eine vorgegebene Kapazitätsvariation darstellt, bei der die Alarmvorrichtung 3 anspricht, dann ist die Kapazität des Kondensators 4 größer als Ck um in jedem Fall eine Alarmgabe unabhänyig davon zu bekommen, wo die Durchtrennung des Leitungszugs 2 erfolgt ist.
• Falls nämlich nur die Kapazität des Leitungszugs 2 gegen beispielsweise Erde als Gegenelektrode und nicht der Kondensator 4 einen Teil der Schutzkreiskapazität bilden würde, dann könnte eine Trennung des Leitungszugs 2 am Ende des von der Alarmeinrichtung 3 abgewandten Bereiches gegebenenfalls keine derart großen Kapazitätsänderungen hervorbringen, daß diese für eine Alarmgabe ausreichen würden.
• Es ist also nach der Erfindung wesentlich, daß die Alarmgabe durch die Verstimmung der Gesamtkapazität als Folge der Abtrennung des Kondensators 4 ausgelöst wird. Dabei braucht allerdings nicht ausgeschlossen zu werden, daß der Leitungszug als eine Elektrode gegen eine andere Elektrode eine Kapazität bildet, die in die Schutzkreiskapazität mit einbezogen ist. Dabei erlaubt der Stand der Technik eine solche Bemessung der Auswerte-Empfindlichkeit, daß die bei Berührung oder Annäherung eines elektrisch leitenden Körpers an den Leiterzug der Einrichtung nach der Erfindung bewirkte Veränderung der Kapazität des Leiterzuges gegen Erde oder eine andere Elektrode des Systems bereits die Bedingung zur Auslösung eines Signals erfüllt.

Claims (5)

1. Patentansprüche

   Ü inrichtung zur kapazitiven Überwachung von Flächen gegen mechanische Durchdringung unter Verwendung einer mit einem kapazitiven Schutzkreis arbeitenden Alarmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zu sichernde Fläche mit einem eng verlegten, vorzugsweise mäander- bzw. schleifenförmig verlaufenden Leitungszug bedeckt ist, an dessen Ende ein Kondensator als Teil der Schutzkreiskapazität in die Alarmeinrichtung angeschlossen ist, und daß die Schutzkreiskapazität durch galvanische Abtrennung des Kondensators aufgrund einer Unterbrechung des Leitungszugs veränderbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Alarmeinrichtung bei einer vorgegebenen kritischen Kapazitätsänderung Ck der Schutzkreiskapazität anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators größer als Ck gewählt ist.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungszug als eine Elektrode gegen eine andere Elektrode eine Kapazität bildet, die in die Schutzkreiskapazität einbezogen ist, und daß die Auswerte-Empfindlichkeit so bemessen ist, daß die bei Berührung oder Annäherung eines elektrisch leitenden Körpers an den Leiterzug der Einrichtung nach der Erfindung bewirkte Veränderung der Kapazität des Leiter zuges gegen Erde oder eine andere Elektrode des Systems bereits die Bedingung zur Auslösung eines Signals erfüllt.
4. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 zur Durchführung einer Flächensicherung unter Berücksichtigung eines bestimmten zu erwartenden Durchdringungsdurchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den jeweils benachbarten Verläufen des Leitungszugs höchstens einem kleineren Teil des Durchdringungsdurchmessers entsprechen, wobei die Abstände mit der Breite des Leitungszugs übereinstimmen.
5. 5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 zur Durchführung einer Flächensicherung unter Berücksichtigung eines bestimmten zu erwartenden Durchdringungsdurchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den jeweils benachbarten Verläufen des Leitungszugs kleiner sind als die Differenz zwischen dem Durchdringungsdurchmesser und der zweifachen Breite des Leitungszugs.