DE60115336T2 - Einmischungsschutzvorrichtung und bezogenes Verfahren zur Detektion von Einmischung innerhalb eines Gerätes - Google Patents

Einmischungsschutzvorrichtung und bezogenes Verfahren zur Detektion von Einmischung innerhalb eines Gerätes Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine gegen unbefugte bzw. unsachgemäße Eingriffe gesicherte Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren für die Feststellung von unbefugten bzw. unsachgemäßen Eingriffen auf ein Bauteil. Die Erfindung ist insbesondere für Vorrichtungen für den Schutz von Sensoren in Überwachungssystemen wie etwa ein Einbruchschutz- oder Eindringschutzsysteme bestimmt.
  • In diesem Anwendungsgebiet hat sich die Tendenz weit verbreitet, als Sensoren Bauteile bzw. Komponenten zu verwenden, die geeignet sind, wie normale elektrische Module in den Unterputzgehäusen der elektrischen Gebäudesysteme montiert zu werden.
  • Eben aufgrund ihrer typischen Position, zum Beispiel auf der gleichen Höhe wie die Schalter eines elektrischen Systems, sind diese Sensoren besonders stark unbefugten bzw. unsachgemäßen Eingriffen bzw. Verletzungen ausgesetzt, wie etwa Versuchen zum Neutralisieren dieser. Aus diesem Grund fordern einige Standards, dass spezielle Eingriff- bzw. Verletzungsschutzfunktionen installiert werden.
  • Eine bekannte Lösung sieht die Verwendung von magnetisch funktionierenden Vorrichtungen vor, die aus einem festen Teil integral mit dem vertieften Gehäuse bestehen, der einen Permanentmagneten beherbergt. Das Modul, welches das Bauteil des Sicherheitssystems ist, ist mit einem Reed- bzw. Schutzgasrelais versehen, das durch das magnetische Feld, welches durch den in dem festen Teil integral mit dem Gehäuse montierten Magneten erzeugt wird, in der geschlossenen Position gehalten wird.
  • Eine Bewegung des Bauteils aus der Position, in der es montiert ist, führt dazu, dass sich das Relais von dem Magneten weg bewegt, was folglich zu einer Öffnung des Kontakts des Relais und einer Erzeugung eines Alarmsignals führt.
  • Diese Lösung hat trotz des Vorteils eines geringen Energieverbrauchs verschiedene Nachteile.
  • Eine Platzierung des festen Teils der Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung in dem Unterputzgehäuse ist unter anderem aufgrund der weiteren Verringerung des (normalerweise bereits nicht sehr großen) freien Raums, der innerhalb des Gehäuses für die Durchführung der Leitungen zur Verfügung steht, ziemlich heikel bzw. ungünstig.
  • Außerdem ist es schwierig, eine präzise Positionierung der Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung zu erreichen, wie sie erforderlich ist, um sicher zu sein, eine Schließung des Relaiskontakts zu erlangen. In vielen Fällen kann eine fehlerhafte Positionierung der Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung oder sogar ein Scheitern, sie an die richtige Stelle einzusetzen, tatsächlich nicht sofort festgestellt werden.
  • Darüber hinaus muss jedes Bauteil zusammen mit dem jeweiligen festen Teil der Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung geliefert werden, was zu zusätzlichen Kosten führt.
  • Zusätzlich kann es passieren, dass der feste Teil der Vorrichtung nicht mit dem Typ von Unterputzgehäuse zusammenpasst, in dem sie arbeiten soll.
  • Im Stand der Technik sind auch Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtungen der optoelektronischen Bauart bekannt, die einen Sender zum Erzeugen eines Signals, das sich innerhalb des Gehäuses ausbreitet, und einen Detektor zum Erfassen des Signals und jeglicher Änderungen des Signals infolge eines Eingriffs bzw. einer Verletzung aufweisen. Der Sender und der Detektor sind an der äußeren Rückwand des Moduls montiert, weshalb der Detektor folglich das Signal erfasst, das von dem Sender ausgestrahlt und von der Rückwand des Gehäuses reflektiert wird.
  • Werden sie innerhalb des Gehäuses angebracht, das die elektrischen Module beinhaltet, können der Sender und der Detektor zum Beispiel durch die Leitungen, die innerhalb des Gehäuses verlaufen, beschädigt bzw. beeinträchtigt werden.
  • Derartige Vorrichtungen haben jedenfalls den Nachteil, dass sie das Signal innerhalb des Gehäuses erfassen; demzufolge wird ihr Betrieb durch die Konfiguration und den Aufbau des Gehäuses stark beeinflusst.
  • In der Tat können die Gehäuse und insbesondere ihre Rückwände aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, zum Beispiels aus Kunststoffen mit unterschiedlichen Oberflächen oder chromatischen Eigenschaften. Ansonsten kann das Gehäuse vor oder nach einem (Unterputz-)Einbau an der Wand versehentlich mit verschiedenen Materialien wie etwa Putz, Farbe oder dergleichen ange- bzw. beschmiert worden sein.
  • Auch die Tiefe der Einbettung des Gehäuses in der Wand kann von einem Fall zu einem anderen variieren. Da das Bauteil im Allgemeinen von der Vorderplatte des Gehäuses getragen wird, die bündig mit der Wand eingesetzt wird, kann es sich in unterschiedlichen Abständen bezüglich der Rückwand des Gehäuses befinden.
  • Außerdem liegen innerhalb des Gehäuses üblicherweise die Leitungen zur Verbindung des fraglichen Bauteils, alle Leitungen anderer Bauteile, die in dem Gehäuse vorhanden sind, und möglicherweise Leitungen vor, die durch das Gehäuse verlaufen, aber zu keinem der Bauteile gehören.
  • Eine gegen unbefugte bzw. unsachgemäße Eingriffe gesicherte Vorrichtung, die auf in einem Unterputzbehälter montierte Bauteile anwendbar ist, ist zum Beispiel durch das Dokument EP-A-0748003 offenbart.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile durch Bereitstellung einer Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung zu überwinden, die ohne Rücksicht auf den Typ, die Konfiguration und den Aufbau des Gehäuses, innerhalb dessen das Bauteil angebracht ist, das nicht verletzt werden darf, funktionstüchtig und sicher ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung bereitzustellen, die wirtschaftlich und einfach herzustellen ist.
  • Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit den Merkmalen erreicht, die in zugehörigem unabhängigen Anspruch 1 aufgelistet sind.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Feststellung eines Eingriffs bzw. einer Verletzung von Bauteilen bereitzustellen, das funktionstüchtig und unempfänglich gegenüber Störungen infolge der Konfiguration des Inneren des Gehäuses ist, in dem die Bauteile beherbergt sind.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen erreicht, die in zugehörigem unabhängigen Anspruch 15 aufgelistet sind.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen ersichtlich.
  • Die Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung gemäß der Erfindung ist geeignet, auf Bauteile bzw. Komponenten angewandt zu werden, die wie Module in einem Gehäuse eingesetzt sind. Diese Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung stellt einen Sender oder Erzeuger zum Übertragen eines Signals innerhalb des Gehäuses, einen Empfänger oder Detektor zum Erfassen des Signals, das sich in dem Gehäuse ausbreitet, und eine Alarmeinrichtung bereit, die basierend auf dem erfassten Signal jeglichen Eingriff auf das Bauteil signalisiert bzw. meldet.
  • Die Besonderheit der Eingriffschutzvorrichtung gemäß der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass das Signal, das sich innerhalb des Gehäuses ausbreitet, innerhalb des Körpers des Bauteils erfasst wird. Demzufolge ist dieses Signal gegenüber Störungen infolge der Form des Gehäuses und der Anwesenheit von Leitungen innerhalb des Gehäuses besser geschützt.
  • Der Sender und der Empfänger sind auf vorteilhafte Weise innerhalb des Körpers des Bauteils positioniert. Auf diese Weise sind der Sender und der Detektor gegenüber jeglichem Bruch oder jeglicher Beschädigung, der/die durch innerhalb des Gehäuses angeordnete Leitungen verursacht wird, die störenden Einfluss auf diese haben können, oder auch dagegen geschützt, während der Montage gegen die Wände des Gehäuses geschlagen zu werden.
  • Außerdem haben der Sender und der Detektor auf diese Weise eine größere Unanfälligkeit gegenüber elektrostatischer Ladung, die durch die Bewegung der Leitungen innerhalb des Gehäuses erzeugt wird.
  • Ein weiterer Vorteil der Eingriffschutzvorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die Tatsache dargestellt, dass das Alarmsignal, dass ein Eingriff bzw. eine Verletzung stattgefunden hat, mit Hilfe einer Steuereinheit erhalten wird, in welcher Software bereitgestellt ist, die einen Vergleich des erfassten Signals mit einem Schwellensignal implementiert, das fortwährend aktualisiert wird. Das durch Software implementierte Vergleichssystem ist im Vergleich zu Systemen bekannter Eingriffschutzvorrichtungen, die mit Hilfe von Hardwarekomparatoren entwickelt werden, flexibler und zuverlässiger.
  • Weitere Eigenschaften der Erfindung werden durch die ausführliche Beschreibung, die folgt, unter Bezugnahme auf ein rein exemplarisches und daher nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel dieser deutlicher gemacht, das in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht ist, bei denen zeigen:
  • 1 eine axonometrische Explosionsdarstellung, die diagrammatisch eine mögliche Anwendung der Eingriffschutzvorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht;
  • 2 eine Schnittdarstellung, die eine mögliche Anordnung zur Montage der Eingriffsschutzvorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht;
  • 3 ein Blockschaltbild, das den Schaltungsaufbau der Eingriffschutzvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
  • 4 ein Zeitdiagramm, das die Kurvenformen einiger Signale veranschaulicht, die durch die Eingriffschutzvorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt werden.
  • Die Eingriff- bzw. Verletzungsschutzvorrichtung gemäß der Erfindung wird unter Zuhilfenahme der Figuren beschrieben.
  • 1 zeigt als Ganzes ein Gehäuse 1 des Typs, der momentan bei häuslichen und industriellen elektrischen Systemen verwendet wird.
  • Das Gehäuse 1 ist dazu bestimmt, in einer Wand unter Putz montiert zu werden, wobei seine offene Vorderseite 2 dem Äußeren der Wand gegenüberliegt. Das Gehäuse 1 wird mit Hilfe einer Abdeckplatte 3 verschlossen, die eine Vielzahl von Durchbrüchen bzw. Öffnungen 4 aufweist, welche entsprechende Aufnahmen bzw. Plätze zur Montage der Module 5 bilden. Die Module 5 bestehen aus einer Schale 8, die ein Bauteil 9 wie etwa zum Beispiel einen Schalter, einen elektrischen Stecker, einen Sensor, usw. umgibt.
  • Beispielhaft wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Sensor als ein Bauteil betrachtet.
  • Die äußere Fläche der Platte 3 ist im Allgemeinen durch ein Abdeckelement 6 (die sogenannte "Schalterabdeckplatte") verschlossen, die mit entsprechenden Durchbrüchen bzw. Öffnungen 7 versehen ist, die mit den Plätzen 4 der Platte 3 fluchten, welche zur Montage der Module 5 bereitgestellt sind, welche in dem Gehäuse 1 unterzubringen sind.
  • Wie gemäß 2 gezeigt ist die Eingriffschutzvorrichtung, die als Ganzes mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, innerhalb der Schale 8 des Moduls 5 montiert, das das Bauteil 9 enthält. Die Eingriffschutzvorrichtung 10 besteht aus einem optoelektronischen Paar, das einen Sender bzw. Emitter 11 und einen Empfänger 12 aufweist.
  • Der Sender 11 sendet eine optische Strahlung aus, typischerweise im Infrarotbereich, die sich innerhalb des Gehäuses 1 ausbreitet. Der Sender 11 kann zum Beispiel eine LED sein, die im Infrarot- oder Ultraviolettbereich ausstrahlt. Der Empfänger 12, der zumindest einen Bruchteil der von dem Sender 11 erzeugten Strahlung erfasst, kann ein Fotodetektor wie etwa eine Fotodiode mit Spektraleigenschaften sein, die komplementär zu denjenigen des Senders 11 sind.
  • Die von dem Sensor 11 erzeugte Strahlung zerstreut sich innerhalb des Gehäuses 1 aus und wird gemäß einer einigermaßen komplexen Ausbreitungsstreckenverteilung reflektiert und gestreut, die durch eine Kombination von Faktoren wie etwa dem Typ und der Form des Gehäuses, der möglichen Anwesenheit zahlreicher Quellen von Streuung/Reflexion wie etwa Leitungen, usw. bestimmt wird. Die Stärke der von dem Empfänger 12 erfassten Strahlung hängt folglich von der Summe dieser Faktoren ab.
  • Gemäß der Erfindung befinden sich zumindest in der Rückwand 14 der Schale 8 des Moduls ein oder mehrere Fenster oder Öffnungen 13. Die Fenster 13 können offen gelassen oder mit einem lichtdurchlässigen Material abgedeckt werden.
  • Die Fenster 13 beeinflussen die Ausbreitung der Strahlung, die vom Inneren des Gehäuses 1 in die Schale 8 des Moduls 5 übergeht. Dank der Wirkung dieser Fenster 13 wird innerhalb der Schale 8 eine stehende Welle erzeugt, die von dem Empfänger 12 erfasst wird. Diese von dem Empfänger 12 erfasste Welle wird verwendet, um einen möglichen Eingriff bzw. eine mögliche Verletzung des Moduls 5 oder des Gehäuses 1 festzustellen.
  • Die Eingriffschutzvorrichtung 10 wird, wenn sie installiert wird, gemäß den Ausbreitungsbedingungen der Strahlung, die von dem Sender 11 zu dem Empfänger 12 verläuft, in der speziellen Situation bei der Installation eingestellt.
  • Jede Änderung der Ausbreitungsbedingungen der Strahlung, die selbst durch eine minimale Bewegung des Bauteils 9 hervorgerufen werden kann, wie etwa zum Beispiel durch einen Eingriff bzw. eine Verletzung oder eine vollständige Demontage, verursacht eine Änderung des von dem Detektor 12 erfassten Signals. Folglich sendet der Detektor ein Steuersignal an eine Steuereinheit 20 ( 3), die ein Alarmsignal aussendet, das den Versuch zum Verletzen des Bauteils 9 angibt.
  • Die Steuereinheit 20 kann ein Mikrocontroller wie etwa eine CPU, die bereits in dem Bauteil 9 bereitgestellt ist, falls es sich um einen Sensor handelt, oder eine CPU sein, die für die Eingriffschutzvorrichtung 10 verwendet wird.
  • Mit Bezug auf 3 sendet die Steuereinheit 20 in einem Intervall bzw. Abstand T mit einer gegebenen Periodizität (zum Beispiel 130 Millisekunden) ein Aktivierungssignal an eine Steuer- bzw. Pilotschaltung 21. Die Steuer- bzw. Pilotschaltung 21 kann zum Beispiel mit Hilfe eines Digital-Analog-Wandlers des Typs R-2R erhalten werden, der eine Digital-Analog-Wandlung unter Verwendung von vier Widerständen R1, R2, R3 und R4 mit unterschiedlichen Werten durchführt.
  • Die Steuer- bzw. Pilotschaltung 21 sendet dem Sender (LED) 11 ein Konstantstrom-Steuersignal V1, so dass der Sender 11 für eine Zeit von ungefähr 0,5 Millisekunden eingeschalten wird.
  • Die Eingriffschutzvorrichtung 10 stellt einen Datenbus zum Empfangen und Versenden von Nachrichten bereit. Der Datenbus ist eine logische Instanz, die eine Verwaltung und Steuerung von jeder einzelnen Vorrichtung einschließlich der Eingriffschutzvorrichtung 10 ermöglicht. Der Datenbus kann funkgestützt oder drahtgebunden sein. Die Sende- oder Empfangszeit einer Nachricht durch den Datenbus beträgt abhängig von der Länge der Nachricht ungefähr 1,5 bis 20 Millisekunden.
  • Der Datenbus ist so organisiert, dass das Empfangs-/Sendeereignis als ein Ereignis höchster Priorität gehandhabt wird. Das heißt, dass eine Steuerung des Busses, falls das Sendeereignis gleichzeitig mit dem Empfangsereignis eintritt, durch das Empfangsereignis vorgenommen wird.
  • Aus diesem Grund darf die Einschaltzeit nicht als konstant betrachtet werden (T = 130 Millisekunden). Diese Einschaltzeit ist in Wirklichkeit variabel, da der Empfangs-/Sendevorgang wie vorstehend dargelegt ein Vorgang höchster Priorität ist.
  • Da die Vorgänge einer zwischenzeitlichen Ankunft von Nachrichten unabhängig sind und gemäß einer statistischen Poisson-Verteilung schematisiert werden können, müssen diese Intervalle, in denen der Sender eingeschaltet bleibt, als die Mittelwerte einer Gauß'schen Kurve mit einer Varianz von 1 Millisekunde betrachtet werden, was die Zeit ausdrückt, die für Übertragung/Empfang auf dem Bus der Vorrichtung notwendig ist.
  • Mit Bezug auf 4 stellt das obere Diagramm in einem willkürlichen Ordinatenmaßstab den Aktivierungsimpuls V1 dar, der in Intervallen T (die ungefähr gleich 130 Millisekunden sind) an die Steuer- bzw. Pilotschaltung 21 des Senders 11 angelegt wird. Der Empfänger 12 liest somit den Status der von den Wänden des Gehäuses 1 reflektierten Welle alle 130 Millisekunden.
  • Das von dem Empfänger 12 empfangene Signal wird an einen Verstärkerblock 22 gesendet, der es auf Spannungspegel von 1 bis 4 Volt bringt. Das Spannungsausgabesignal von dem Verstärkerblock 22, das mit V2 bezeichnet ist, wird an die Steuereinheit 20 gesendet, in der es, wie es nachstehend weiter erläutert wird, abgetastet und digital gefiltert wrid.
  • Der Verstärkerblock 22 kann durch einen Operationsverstärker aufgebaut sein, der den invertierenden Eingang (–) mit dem Empfänger 12 verbunden hat und den nicht invertierenden Eingang (+) mit einer Spannungsquelle Vref von ungefähr 1 Volt verbunden hat, die dazu dient, die Nichtlinearität des Operationsverstärkers zu beheben.
  • Der Verstärkerblock 22 weist eine Rückkopplungsschleife 23 auf, die aus einem Analogfilter besteht, welches dazu dient, Störungen zu beseitigen und das nützliche Signal zu verstärken. Der Rückkopplungsblock 23 verstärkt nur die reflektierte Welle, während er jegliche Störung außerhalb des nützlichen Frequenzbands unverändert lässt. Der Rückkopplungsblock 23 kann mit Hilfe eines Widerstands R und eines Kondensators C aufgebaut werden, die parallel geschaltet werden.
  • Das Ausgabesignal V2 von dem Integratorblock wird an die Steuereinheit 20 gesendet. Die Steuereinheit 20 umfasst einen Analog-Digital-Wandler 33, der das analoge Signal V2 in ein digitales Signal wandelt. Innerhalb der Steuereinheit 20 wird das digitale Signal, das die erfasste Spannung V2 bezeichnet, mit Hilfe von digitalen Filtern gefiltert und mit einem Schwellensignal verglichen, was einen möglichen Alarm auslösen wird.
  • Es werden FIR-Filtertechniken verwendet, um das Schwellensignal zu erhalten. Die Schwelle wird dynamisch aktualisiert, um so die Veränderungen der Bauteile 9 und die langsamen Veränderungen infolge des Staubs oder etwas anderem, was in dem Gehäuse 1 vorhanden ist, zu kompensieren.
  • Innerhalb der Steuereinheit 20 ist mit Hilfe einer speziellen Software ein Komparator implementiert und führt eine Vergleichslogik des mathematischen Typs aus, die das digitale Signal, das die erfasste Spannung V2 bezeichnet, mit dem dynamisch aktualisierten Schwellenwert vergleicht.
  • Nachstehend werden Betrieb und Initialisierung der Eingriffschutzvorrichtung 10 beschrieben.
  • Trifft eine Welle auf den Empfänger 13, nachdem sie verstärkt wurde, führt sie zu einem Spannungssignal V2, das proportional zu der empfangenen Lichtstärke ist. Das Spannungssignal V2 wird von der Steuereinheit 20 mit Hilfe des Analog-Digital-Wandlers 33 gemessen.
  • Die Initialisierungsphase der Eingriffschutzvorrichtung wird durch ein Steuersignal aktiviert, das von der Steuereinheit 20 mit Hilfe des Datenbusses gesendet wird. In dieser Initialisierungsphase wird der Wert der Spannungsmessung, der auf die Lichtstärke hinweist, als die Referenz (mittlerer Fluss) genommen. Außerdem wird ebenfalls der Spannungswert gemessen, wenn der Sender 11 nicht sendet. Dieser Wert dient dazu, eine differenzielle Messung durchzuführen, die die Unanfälligkeit gegenüber Störungen erhöht.
  • Durch Messung von V2, wenn der Sender 11 nicht überträgt, wird ein Signal erhalten, das auf das Hintergrundrauschen (V_Hintergrundrauschen) hinweist. Durch Messung von V2, wenn der Sender 11 überträgt, wird ein Signal erhalten, das die von den Wänden des Gehäuses reflektierte Welle und das Hintergrundrauschen umfasst (V_Hintergrundrauschen + V_reflektierte_Welle).
  • Dann wird ein Wert bestimmt, der auf das Signal der Eingriffschutzvorrichtung hinweist (V_Eingriffschutz = V_reflektiert + V_Hintergrundrauschen – V_Hintergrundrauschen).
  • Wird V_Eingriffschutz in der Initialisierungsphase gemessen, wird ein mittlerer Signalwert erhalten (V_Mittel_Eingriffschutz). Der Wert von V_Mittel_Eingriffschutz wird jede Minute aktualisiert, um sehr langsame Veränderungen der Bauteile des Systems zu kompensieren.
  • In der Initialisierungsphase wird mit Hilfe des Busses ein Schwellenwert (V_Schwelle) eingestellt, der auf einen Eingriff durch die Eingriffschutzvorrichtung hinweist. Sehr schnellen Veränderungen des Systems, wie etwa zum Beispiel ein Versuch des Eingriffs oder der Verletzung, führen zu der Bedingung: (V_Eingriffschutz – V_Mittel-Eingriffschutz) > V_Schwelle. Wird dieser Schwellenwert (V_Schwelle) überschritten, erzeugt die Steuereinheit 20 ein Alarmsignal.
  • Die Initialisierungsphase, die durch den Bus aktiviert wird, dient dazu, die Spannung an der Steuereinheit 20 auf einen Wert zwischen 2,5 V und 3,5 V zu bringen, der mit dem Bereich maximaler Empfindlichkeit des Empfangsteils 12 übereinstimmt.
  • Dieser Spannungswert wird durch Auswahl des Stroms an dem Sender 11 mit Hilfe von einem der Widerstände R1, R2, R3 und R4 der Steuer- bzw. Pilotschaltung 21 automatisch berechnet, um so den gewünschten Spannungswert an dem Analog-Digital-Wandler 33 zu erhalten.
  • Zeigt es sich, dass die Initialisierungsbedingungen unzureichend sind, kann der Installateur die Eingriffschutzvorrichtung trennen und die Initialisierungsabläufe wiederholen.
  • Wahlweise kann ein reflektierender Spiegel in dem Gehäuse 1 eingesetzt werden, vorzugsweise an dem inneren Teil der Rückwand des Gehäuses, um das System auf optimale Arbeitsbedingungen wiederherzustellen.
  • Es werden vorzugsweise Infrarotsender verwendet, die auf die Empfangsfrequenz der Empfänger abgestimmt sind. Das heißt, dass auch der Empfänger die maximale Empfindlichkeit bei dieser Wellenlänge haben wird, falls ein Sender mit einer Wellenlänge von 880 nm ausstrahlt.
  • Dank der Tatsache, dass V_Eingriffschutz = V_reflektierte_Welle – V_Hintergrundrauschen berechnet wird, zeigt sich, dass das System unempfindlich gegenüber Umgebungslicht ist. In der Tat besteht ein großes Erfordernis, das System unabhängig von Umgebungslicht zu machen, da eine Initialisierung des Eingriffschutzsystems üblicherweise ohne die Schalterabdeckplatte 6 und ohne die Trageplatte 3 vorgenommen wird, wodurch Umgebungslicht in das Gehäuse 1 eintritt.
  • An dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung können zahlreiche Modifikationen und Änderungen von Einzelheiten innerhalb des Könnens eines Fachmanns durchgeführt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die zugehörigen Ansprüche ausgedrückt ist.

Claims (18)

  1. Eine Vorrichtung zur Feststellung von Verletzungen (10) für Bauteile (9), die in einer Schale (8) liegt, welche in ein Gehäuse (1) eingebaut ist und folgendes umfasst: – Erzeugerelemente (11), um ein Feststellungssignal zu erzeugen, das unter bestimmten Umständen innen in dem genannten Gehäuse (1) verbreitet wird; – Feststellungselemente (12), die empfindlich für das genannte Feststellungssignal sind, das in dem genannten Gehäuse (1) verbreitet wird, so dass jede beliebige Verletzung der Bauteile (9) eine Änderung der genannten gegebenen Umstände und eine entsprechende Änderung des genannten Feststellungssignals erzeugt, die durch die genannten Feststellungselemente aufgedeckt werden; – Alarmelemente (20), die mit den genannten Feststellungselementen (12) verbunden sind, um die jeweiligen Änderungen des genannten Feststellungssignals zu melden, die durch die genannten Feststellungselemente aufgedeckt wurden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die genannten Festsstellungselemente (12) innen in der genannten Schale (8) des Bauteils (9) angeordnet sind.
  2. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugerelemente (11) des weiteren innen in der genannten Schale (8) des Bauteils (9) angeordnet sind.
  3. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schale (8) des Bauteils (9) mindestens ein Fenster (13) für die Verbreitung des genannten Feststellungssignals vom Inneren der Schale (8) des Bauteils in Richtung des genannten Gehäuses (1) und umgekehrt aufweist.
  4. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugerelemente (11) als Feststellungssignal ein optisches Signal im Infrarot- oder Ultraviolettbereich erzeugen.
  5. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugerelemente (11) in variablen Zeitintervallen eingeschaltet werden.
  6. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugermittel (11) in Zeitintervallen mit einer gegebenen Periodizität (T) eingeschaltet werden.
  7. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte gegebene Periodizität einer Periode (T) in der Größenordnung von etwa 130 Millisekunden entspricht.
  8. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche von 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugerelemente (11) bei jeder Einschaltung während eines Zeitintervalls in der Größenordnung von 0,5 Millisekunden eingeschaltet werden.
  9. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erzeugerelemente (11) zugeordnete Steuerelemente (20, 21) aufweisen, die mit gleich bleibendem/r Strom/Spannung während der gesamten Dauer der Einschaltung der genannten Erzeugermittel (11) arbeiten.
  10. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den genannten Steuerelementen um eine Steuereinheit (20) handelt, die ein gleich bleibendes Strom-/Spannungssignal in variablen Zeitabständen an einen Digital-/Analogwandler (21) sendet, der vier Widerstände (R1, R2, R3, R4) für die Einstellung des genannten gleich bleibenden Strom-/Spannungssignals umfasst.
  11. Eine Vorrichtung gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Feststellungsvorrichtung (12) mit einem Verstärkerelement (22) zur Verstärkung des festgestellten Signals kombiniert ist.
  12. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verstärkerelement (22) einen Betriebsverstärker aufweist, an dessen invertierendem Eingang (–) der genannte Melder (12) angeschlossen ist, und an dessen nicht invertierendem Eingang (+) ein Spannungserzeuger (Vref) angeschlossen ist, um die Nichtlinearität des Betriebsverstärkers zu beheben.
  13. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Verstärkerelement (22) eine Rückkopplungsschleife (23) aufweist, die mit Hilfe eines Analogfilters gebildet wird, um Störungen zu beseitigen und das nützliche Signal zu verstärken.
  14. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Analogfilter der Rückkopplungsschleife (23) einen Widerstand (R) umfasst, der parallel mit einem Kondensator (C) geschaltet ist.
  15. Eine Methode zur Feststellung von Verletzungen mit Bauteilen (9), die in Schalen (8) liegen, welche in ein eingebautes Gehäuse (1) montiert sind, und folgende Schritte umfasst: – Übertragung eines bekannten Signals innen im Gehäuse (1), – Feststellung eines V_Verletzungsschutzsignals, das das genannte bekannte übertragene Signal umfasst, – Vergleich des genannten festgestellten V_Verletzungsschutzsignals mit einem voreingestellen mittleren V_Verletzungsschutzsignal, – Erzeugung eines Alarmsignals, wenn das Ergebnis des Vergleichs ein voreingestelltes V_Schwellensignal überschreitet, – dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Feststellungsschritt innen in der Schale (8) des genannten Bauteils (9) stattfindet.
  16. Eine Methode gemäß Anspruch 15, dadurch gekernzeichnet, dass der genannte Feststellungsschritt die Feststellung eines "V_reflektierten + V_Hintergrundgeräusch-Signals" in der Schale (8) des Bauteils (9) während der Übertragung und Feststellung eines V-Hintergrundgeräusch-Signals innen in der Schale (8) von Bauteil (9) in Ermangelung der Übertragung umfasst.
  17. Eine Methode gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte festgestellte V_Verletzungsschutzsignal durch den Unterschied zwischen dem "V_reflektierten + V_Hintergrundgeräuschsignal", das innen im Gehäuse (1) während der Übertragung reflektiert wird, und dem V_Hintergrundgeräusch-Signal entsteht, das in Ermangelung der Übertragung festgestellt wird.
  18. Eine Methode gemäß einem beliebigen der Ansprüche von 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte voreingestellte mittlere V_Verletzungsschutz-Signal ein Signal ist, das in der Inititalisierungsphase der Verletzungsschutzvorrichtung gewonnen und durch eine Steuereinheit (20) dynamisch aktualisiert wird.
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