DE3129841C2

DE3129841C2 - "Device for giving an alarm in the event of unauthorized entry into a protection zone along a border line"

Info

Publication number: DE3129841C2
Application number: DE19813129841
Authority: DE
Inventors: Henning 7775 Bermatingen Müller; Englmar Dr.-Ing. 7990 Friedrichshafen Wenk
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3129841A1

Abstract

Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutzzone entlang einer Grenzlinie, deren Schutzzone aus einer größeren Anzahl diskreter elektronischer Schranken, mit jeweils einem Sender und Empfänger für HF, UHF, VHF, Ultraschall oder IR-Strahlung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schranken senkrecht zur Grenzlinie angeordnet sind, mit NF-Kabeln verbunden sind, nacheinander aktiviert werden und ihre Wirkungsbereiche sich teilweise überschneiden.Device for giving an alarm in the event of unauthorized entry into a protection zone along a border line, the protection zone of which is formed from a large number of discrete electronic barriers, each with a transmitter and receiver for HF, UHF, VHF, ultrasound or IR radiation, characterized in that the individual barriers are arranged perpendicular to the borderline, are connected with LF cables, are activated one after the other and their areas of action partially overlap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutzzone entlang einer Grenzlinie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a device for giving an alarm in the event of unauthorized entry into a protection zone along a boundary line according to the preamble of the claim.

Eine selche Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutzzone entlang einer Grenzlinie ist aus der DE-OS 16 16 424 bekannt.A similar device for giving an alarm Unauthorized entry into a protection zone along a border line is known from DE-OS 16 16 424.

Die Grenzlinie kann die Einfriedung eines geschützten Industriebetriebes, eines Kraftwerkes, eines militärischen Sicherheitsbereiches, eines Lagerplatzes oder eines Gefängnisses sein.The boundary line can be the enclosure of a protected industrial plant, a power plant, a military security area, a storage area or of a prison.

Seit längerer Zeit werden Lichtschranken, die auch im IR arbeiten können, und Hochfrequenzschranken (VHF bis SHF) zur Meldung von Eindringversuchen angewendet. Bekannt ist insbesondere der Einsatz von Mikrowellenschranken im 9,5 GHz-Bereich bei Freigeländesicheruiigsanlagen. Bei d.esen Schranken werden Sender und Empfänger *o angeordnet, daß sich längs der Einfriedung ein möglichst lan_cer sensitiver Bereich, maximal 200 m, ergibt. Alarmzonen sind ausbreitungsbedingt geradlinig, bei andersartiger Geometrie der Einfriedung müssen für einen geschlossenen Sicherungsbereich entsprechend mehrere solcher gerader Alarmzonen aneinandergereiht werden, wie F i g. 1 zeigt.For a long time, light barriers, which can also work in the IR, and high-frequency barriers (VHF to SHF) have been used to report intrusion attempts. In particular, the use of microwave barriers in the 9.5 GHz range in outdoor security systems is known. In d.esen barrier transmitter and receiver are * o arranged along the enclosure a lan possible he _c sensitive area, a maximum of 200 m, is obtained. Alarm zones are linear due to the extent to which they spread; if the fence has a different geometry, several such straight alarm zones must be lined up for a closed security area, as shown in FIG. 1 shows.

Als Alarmkriterium wird die Schwächung des empfangenen Signals infolge Absorption durch einen Eindringenden ooer die Dopplerverschiebung infolge Eigenbewegung des Zieles wie beim Radar ausgenutzt. Geräte, die beide Effekte benutzen, sind ebenfalls bekannt.The attenuation of the received signal as a result of absorption by a Penetrating ooer exploited the Doppler shift as a result of the target's own movement, as in the case of radar. Devices that use both effects are also known.

Die Nachteile solcher Schranken sind:The disadvantages of such barriers are:

— begrenzter Überwachungsbereich wegen Kompromiß zwischen Strahlenbündelung, Erfassungsbe reich, maximaler Strahlungsleistung und Empfindlichkeit: - Limited monitoring area due to a compromise between beam bundling, detection area, maximum radiation power and sensitivity:

— Fehlalarme infolge mangelnder Zielciskriminie- rung, da ein kleines Ziel vor der Antenne die gleiche Einpfangssignaländerung wie ein großes Ziel in der Mitte des Erfassungsbereiches bewirkt;- False alarms due to a lack of target discrimination, since a small target in front of the antenna causes the same change in the reception signal as a large target in the middle of the detection area;

— quasioptische Strahlenausbrcitung, die zwischen Bodenwellen unempfindliche Bereiche zuläßt:- quasi-optical radiation propagation between Bump-insensitive areas allows:

— Beeinflussung der Empfindlichkeit durch Schneefall oder starken Regen;- Influence of the sensitivity by snowfall or heavy rain;

— unbeabsichtigte Erfassung von Zielen außerhalb des Überwachungsbereiches, so können vorbeifahrende Kraftfahrzeuge Fehlalarm auslösen.- unintentional detection of targets outside the surveillance area, so passing Motor vehicles trigger false alarms.

Aus der DE-OS 19 41 905 ist eine Vorrichtung zur Überwachung einer Flache bekannt, bei der eine größere Anzahl von diskreten Lichtschranken nebeneinander angeordnet ist, die nacheinander aktiviert werden. Die Vorrichtung arbeitet mit sichtbarem Licht, dessen Nachteile Witterungsempfindlichkeit und Erkennbarkeit der Schranke sind. Als Empfänger wird ein Lichtleiterstab mit mehreren Lichteintrittsstellen verwendet. Dieser darf aus Intensitätsgründen nicht zu lang sein. Die Vorrichtung eignet sich deshalb nur zur From DE-OS 19 41 905 a device for monitoring a surface is known in which a larger number of discrete light barriers are arranged next to one another, which are activated one after the other. The device works with visible light, the disadvantages of which are sensitivity to weathering and visibility of the barrier. A light guide rod with several light entry points is used as the receiver. For reasons of intensity, this must not be too long. The device is therefore only suitable for

ίο Überwachung relativ kleiner Bereiche, wie z. B. derίο Monitoring of relatively small areas, such as B. the

Arbeitsfläche vor einer Presse oder einer Zielscheibe fürWork surface in front of a press or a target for Geschosse, nicht jedoch zur Überwachung ganzerProjectiles, but not for monitoring whole ones Industriebetriebe oder Lagerplätze.Industrial plants or storage areas. Bekannt sind weiterhin Systeme, die nach dem PrinzipSystems that operate according to the principle are also known

is verkoppelter HF-Leitungen arbeiten. Dabei werden längs der Einfriedung zwei parallel laufende Koaxialkabel vergraben, die nicht vollständig abgeschirmt sind. Vom Sendekabel wird ein hochfrequenter gepulster Wellenzug abgestrahlt, der vom Empfängerkabei aufgenommen wird. Das empfangene Signal wird hinsichtlich der Amplitude als Alarmkriterium und der Laufzeit als Ortsangabe ausgewertet coupled HF lines are working. Two parallel coaxial cables that are not completely shielded are buried along the fence. A high-frequency pulsed wave train is emitted from the transmission cable, which is picked up by the receiver . The received signal is evaluated in terms of amplitude as an alarm criterion and the transit time as a location

Diese Systeme vermeiden einige der Nachteile der längs angeordneten Schranken, sind dafür wieder mitThese systems avoid some of the disadvantages of the longitudinally arranged barriers, but are again with anderen wesentlichen Nachteilen behaftet:has other major disadvantages:

— Abnahme des Nutzsignals mit wachsender Entfernung vom Einspeisepunkt des Kabels infolge der Kabeldämpfcng;- Decrease in the useful signal with increasing distance from the feed point of the cable as a result of the Cable attenuation;

jo — begrenzte Empfindlichkeitszone (<5m), bedingt durch Ausnutzung des Koppeleffekts;jo - limited sensitivity zone (<5m), conditional by using the coupling effect;

— wegen der H F-Verluste keine unbegrenzte Baulänge möglich;- Due to the H F losses, no unlimited length is possible;

— Frequenzbereich, Kabelanordnung, Koppeischlitze j5 und Kabeleigenschaften müssen in engen Grenzen- The frequency range, cable arrangement, headlamp j5 and cable properties must be kept within narrow limits aufeinander abgestimmt sein, um eine ausreichende Schutzzone realisieren zu können;be coordinated with one another in order to be able to implement a sufficient protection zone;

— teuere, komplizierte Auswertelektronik nötig;- expensive, complicated evaluation electronics necessary;

— die Schlitzkabel müssen gegen Deformation geschützt sein.- The slotted cables must be protected against deformation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei unbefugtem Betreten einer Schutzzone entlang einer beliebig langen GrenzliThe invention is based on the object of creating a device that, in the event of unauthorized entry, a protection zone along a border of any length nie sicher Alarm gibt, den Auslösepunkt genau lokalisiert, Fehlalarme möglichst vermeidet, einfach zu verlegen ist, in jedem Gelände einsetzbar und unabhängig von der Witterung oder anderen Störfaktoren arbeitet.there is never a sure alarm, the trigger point exactly localized, avoids false alarms as much as possible, is easy to relocate, can be used in any terrain and works regardless of the weather or other disruptive factors.

in Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst. in This object is achieved by the features characterized in the patent claim.

Die Wirkrichtung der Einzelschranken senkrecht zur Einfriedungslinie bietet den Vorteil eines relativ kurzen sensitiven Bereichs, womit sich der Einfluß aller witterungsbedingten Störungen reduziert. The effective direction of the individual barriers perpendicular to the fence line offers the advantage of a relatively short sensitive area, which reduces the influence of all weather-related disturbances.

Bei gegebenem Zielquerschnitt ist das Verhältnis zwischen Wirkungsquerschnitt und Zielquerschnitt kleiner, was ein besseres Signal- zu Störgrößenverhältnis bietet. Damit kann der empfängerseitige AufwandFor a given target cross-section is the ratio between the effective cross-section and the target cross-section smaller, which offers a better signal-to-interference ratio. This can reduce the effort on the part of the recipient

■.ο zur Zieldiskriminierung erheblich reduziert werden, was wiederum Voraussetzung ist für eine billigere Herstellung der Einzelschranken. Bedingt durch den relativ kleinen Wirkungsbereich einer Einzelschranke, kann die Arbeitsfrequcnz in den UHF-Bereich gelegt werden.■ .ο to target discrimination are significantly reduced what again a prerequisite for a cheaper production of the individual barriers. Due to the relative small effective range of an individual barrier, the working frequency can be placed in the UHF range.

--, was den Gesamtaufwand für die Herstellung weiter vermindert.- what further the total cost of manufacture reduced.

Ein entscheidender Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlichen Radarschranken ist die UnabhängigkeitA decisive advantage of the invention over conventional radar barriers is its independence

von der Geländeform. Der Verlauf der »Schrankenkette« kann jeder Bodenwelle angepaßt werden, tote Zonen können ohne Planierungsarbeiten vermieden werden.the shape of the terrain. The course of the "chain of barriers" can be adapted to any bump, dead zones can be avoided without leveling work will.

Bei Arbeitsfrequenzen im UHF-Bereich entstehen infolge des relativ kleinen Verhältnisses von Wirkungsbereich zur Betriebswellenlänge keine besonderen Anforderungen hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung zwischen Sender und Empfänger einer Einzelschranke, die Verlegung kann daher ohne große Sorgfalt vorgenommen werden. Verschiedene Einzelschranken können auf verschiedenen Frequenzbereichen oder zum Teil auch im IR arbeiten. Einzelschranken sind über billige und verlustarme N F-Leitungen verbunden, was große Leitungslängen und somit entsprechende Überwachungsbereiche ermöglichtAt working frequencies in the UHF range arise due to the relatively small ratio of the effective range there are no special requirements regarding the geometric alignment for the operating wavelength between sender and receiver of a single barrier, the laying can therefore be done without major Care must be taken. Different individual barriers can be used on different frequency ranges or to some extent also work in IR. Individual barriers are via cheap and low-loss NF lines connected, which enables large cable lengths and thus corresponding monitoring areas

F i g. 1 zeigt eine bekannte Anordnung von Mikrowellenschranken mit Sendern 1,2 und Empfänger 3,4 längs einer Grenzlinie 5.F i g. 1 shows a known arrangement of microwave barriers with transmitters 1, 2 and receivers 3, 4 lengthways a border line 5.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist anhand der F i g. 2 erläutert.The device according to the invention is based on F i g. 2 explained.

F i g. 2 zeigt eine Einfriedung 5 und mehrere der aus Sender 6, 8 und Empfänger 7, 9 bestehenden Einzuschränken mit einer Momentaufnahme von Alarmbereichen 10. Verbunden sind die Schranken über Kabel 11,1Z Die einzelnen Schranken, z. B. 6 und 7 oder 8 und 9, stehen senkrecht zur Einfriedur.gslinie, die jeweiligen Alarmzonen ίθ überschneiden sich teilweise mit denen der Nachbarschranken.F i g. 2 shows a fence 5 and several of those from Emitter 6, 8 and receiver 7, 9 restrict existing with a snapshot of Alarm areas 10. The barriers are connected via cables 11,1Z. B. 6 and 7 or 8 and 9, are perpendicular to the enclosure line, the respective alarm zones ίθ partially overlap with those of the neighboring barriers.

Sie werden nacheinander nach Art einer »Eimerkettenschaltung-a aktiviert, so daß sich eine fortlaufende Aiarmzone längs der Anordnung ergibt Als Auswertekriterium kann wie bei herkömmlichen Schranken die Amplituden- oder die Frequenzänderung des Empfangssignals oder beides der jeweils gerade in Betrieb befindlichen Schranken benutzt wenden. Bei entspre-They are sequentially in the manner of a »bucket chain-a activated so that there is a continuous arm zone along the arrangement. As an evaluation criterion can, as with conventional barriers, the amplitude or frequency change of the received signal or use both of the barriers currently in operation. With corresponding

in chend kurzer Durchlaufzeit eines Abfragezyklus längs einer solchen Schrankenkette, ergibt sich damit eine quasikontinuiertiche Alarmzone.in a correspondingly short cycle time of an interrogation cycle Such a chain of barriers results in a quasi-continuous alarm zone.

Die Steuerung der gesamten Anordnung erfolgt von einer zentralen Erfassungseinheit aus. Diese: EinheitThe entire arrangement is controlled from a central registration unit. This: unity

ι > aktiviert die erste Schranke, die ihrerseits nach einer gewissen Verzögerungszeit die nächste Schranke aktiviert usw. Die von den Einzelschranken rücklaufenden Signale werden von der Zentrale synchron verarbeitet und im Alarmfall auf einem Displayι> activates the first barrier, which in turn after a the next barrier is activated after a certain delay time, etc. Signals are processed synchronously by the control center and on a display in the event of an alarm

entsprechend der Gesamtausdehnung der Anlage dargestelltshown according to the total expansion of the system

Da alle hochfrequenten Baugruppen mit ihrer zugehörigen Signalverarbeitung in die bit-zelschranken integriert sind, werden über die Verbindungskabel 11 bzw. 12 nur niederfrequente Signale und Versorgungsspannungen übertragen. Es reichen daher billige konventi- nelle NF-Kabel.Since all high-frequency assemblies with their associated signal processing in the bit cell barriers are integrated, are via the connecting cable 11 or 12 only transmit low-frequency signals and supply voltages. Therefore cheap ones are enough conventional audio cables.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer eine Grenzlinie sichernden Schutzzone, wobei die Schutzzone aus einer größeren Anzahl diskreter elektronischer Schranken mit jeweils einem Sender und Empfänger für HF, UHF, VHF, Ultraschall oder IR-Strahlung gebildet ist, deren Wirkungsbereiche sich teilweise überschneiden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schranken (6 und 7 oder 8 und 9) senkrecht zur Grenzlinie (5) angeordnet sind, mit NF-Kabeln (11, 12) verbunden sind und zyklisch nacheinander aktiviert werden.Device for giving an alarm to unauthorized persons Entering a protection zone securing a border line, the protection zone consisting of a larger number discrete electronic barriers, each with a transmitter and receiver for HF, UHF, VHF, Ultrasound or IR radiation is formed, whose Areas of activity partially overlap, characterized in that the individual barriers (6 and 7 or 8 and 9) are perpendicular to the Boundary line (5) are arranged, connected to NF cables (11, 12) and cyclically one after the other to be activated.