EP3520090A1 - Module for passive surface monitoring - Google Patents

Module for passive surface monitoring

Info

Publication number
EP3520090A1
EP3520090A1 EP17822546.2A EP17822546A EP3520090A1 EP 3520090 A1 EP3520090 A1 EP 3520090A1 EP 17822546 A EP17822546 A EP 17822546A EP 3520090 A1 EP3520090 A1 EP 3520090A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductive
module
module according
substrate layer
regions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17822546.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl-Alfred SCHWARZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3520090A1 publication Critical patent/EP3520090A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/12—Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires
    • G08B13/126—Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires for a housing, e.g. a box, a safe, or a room
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold

Definitions

  • the present invention is concerned with a module for passive monitoring of areas for breakthrough and a method for its manufacture and its use.
  • Such areas to be monitored generally concern areas of valuable and / or dangerous objects, such as public areas, museum showrooms, bank safes, high security laboratories, storage areas and other spaces in nuclear power plants, nuclear storage or even in the private sector. private safes, or control cabinets.
  • areas of valuable and / or dangerous objects such as public areas, museum showrooms, bank safes, high security laboratories, storage areas and other spaces in nuclear power plants, nuclear storage or even in the private sector. private safes, or control cabinets.
  • the recent increase in the level of terrorist threats has led to increased demand for surveillance of land against breaches, as in some countries, such as the UK, all public infrastructure could be at risk of terrorist activity , such as substations, distribution boxes and the like, to be secured.
  • the area to be monitored is monitored or scanned by an optical or infrared camera or a laser.
  • a camera it is aimed at the surface and a change of the surface is detected by means of automatic image analysis.
  • lasers from one or more laser sources, a beam is substantially parallel to the surface, possibly via one or more mirrors deflected, led to a detector. Interruptions or reduction of the received beam intensity is identified here as a disturbance that is to be equated with a breakdown of the area.
  • the advantage of active area monitoring is on the one hand that, especially in the case of the use of a camera, it is able to provide more information than just the pure penetration of the surface itself, for example, an inspection of the camera images in real time by human surveillance personnel is possible and on the other hand, that it can also be retrofitted more easily and quickly.
  • a disadvantage is that the technique used is complex and thus expensive and because of the active nature of the monitoring very energy-consuming.
  • passive area monitoring is known, in which electrical properties of a conductive structure applied to the surface to be monitored are regarded as an indication of a manipulation or penetration of the monitored surface.
  • the resistive on the other hand, the capacitive monitoring.
  • a reference resistance is measured continuously or at short intervals, and triggers if it deviates upwards or after a signal.
  • the monitoring of a whole area is thereby effected in that the supply line to this reference resistance meander-shaped or otherwise the
  • a breakdown of the surface is thus associated with a high probability of impairment, possibly with an interruption, the supply line to the reference resistor and thus with a clearly measurable deviation signal in the resistance measurement.
  • Another method of area monitoring is the capacitive.
  • a reference resistor is monitored, but the applied on the surface to be monitored conductive structure forms a capacitor with a certain capacity.
  • capacitance changes can be detected and, if they are of sufficient size, can be equated with an opening in the monitored surface.
  • the advantage of the capacitive measurement compared to the resistance measurement is a further reduced energy requirement, since in the normal operating state with the exception of small, unavoidable leakage currents no current flows.
  • the disadvantage is a lower accuracy and thus reliability in terms of displaying a breakthrough. Area-wise small breakthroughs may not lead to a measurable change in capacitance, especially if a non-conductive tool is used and thus a short circuit between the two capacitor poles is avoided.
  • alarm wire wallpapers are known from the prior art. These are flexible, flat elements similar to conventional wall-mounted wallpaper, but in which one or two meandered laid, or otherwise covers the entire surface covering wires, or a wire mesh are incorporated. At the end of the wires or in the presence of only one wire on the Pohl of the wire and a return conductor of the reference resistor is connected, whereas the other ends of the wire or the wires are led to an alarm system and connected to the corresponding input.
  • alarm wire wallpapers represent the most widely used means of passive surface surveillance. Almost all well-known manufacturers of security technology offer appropriate systems, such. Honeywell, Bosch or 3M. The advantage of such wallpaper is that they are relatively cheap to manufacture and flexible.
  • grooves are milled into a plate, usually made of flexible plastic, in which an alarm wire according to the wallpaper described above can be laid. That is, the grooves are provided so that the surface of the plate is more or less completely covered.
  • the present invention has set itself the task of providing a passive surface surveillance, which is simple and inexpensive both in the production and in the installation, with the same or better reliability of the breakdown warning.
  • This object is achieved by the module for passive area monitoring according to claim 1 which is preferably prepared according to the method of claim 9 and the method of claim 1 1 is used.
  • the essential features of the module according to the invention are the dimensionally stable, consisting of electrically insulating material substrate layer on which conductive areas for resistive or capacitive monitoring of the surface of the substrate and thus the wall or surface to which it is installed, ensure.
  • the conductive regions have contact points or contacting possibilities for connecting the wires leading to the alarm system or the reference resistor, which are soldered, clamped, screwed, glued or otherwise conductively connected to the contact points.
  • the conductive regions in this case form either meander-shaped conductor tracks which cover the surface of the substrate and thus the surface to be monitored more or less completely, wherein the distance between a conductor track and any point of the substrate surface is always less than or equal to a predetermined
  • Distance is, which in turn is chosen smaller than or at most equal to expected or to be detected breakthrough holes. If, for example, it is primarily intended to protect against passage through the surface, significantly greater distances can be selected than if penetration is to be prevented or detected. The requirements for the maximum distance are even stricter, if even a mere piercing is to be reliably detected.
  • the conductive regions may also be capacitive
  • the conductive regions are either formed in a planar manner and arranged on opposite sides of the substrate, so that they form one or more surface capacitors.
  • module is made of blanks, which consist of the correspondingly shaped sheet-like substrate layer and one or both sides firmly connected thereto, conductive coatings. From these conductive coatings, usually of a metallic type, the desired conductive regions would then be worked out or shaped out by deliberate removal of the conductive material. As a method for removing the material are wegharmen or wegfräsen or weglas lasers conceivable in the latter, in particular by means of a programmable CNC milling machine, either with a solid milling head, water or sand blast or laser.
  • the advantage of this manufacturing method according to the invention here is the quick and easy production of the module according to the invention, since the desired shape of the conductive areas can be previously determined by software and then worked out by the programmable router from the blank.
  • the blank can likewise be selected or cut to suit the dimensions present in the space to be monitored or the geometry there.
  • wires are used here either for connection to the corresponding inputs of an alarm system or for connection to neighboring or in the vicinity
  • the inside of a cuboid-shaped space can be completely monitored against breakthrough by attaching 6 of the modules according to the invention, which are adapted to the dimensions of the spaces.
  • the monitored reference resistor therefore does not necessarily have to be an external component to the alarm system, but could also be integrated into it or at least be in the immediate vicinity of it.
  • the modules according to the invention and produced by the method according to the invention can be produced and used particularly easily and inexpensively for smaller and medium volumes, such as, for example, private safes or control cabinets. Especially in these Small rooms to be monitored are known from the prior art alarm wire wallpaper just because of the small size very difficult and awkward to move. The well-known Nutenplatten are indeed easier to install, but very complicated in their preparation. However, by means of CNC milling or otherwise formed from a blank surface monitoring modules according to the present invention are both inexpensive to manufacture and also quickly and easily attached to the inside of the monitored volume.
  • the blanks of substrate and metallically conductive layer or thus produced by the method according to the invention are made of flat and flat.
  • the plan may in this case be any polygonal or non-polygonal shape, but are preferred rectangle, in particular rectangle, triangle o- or hexagon.
  • planar geometry is also conceivable that the module according to the invention is curved in one or in two directions, so for example the shape of a
  • Part of a cylinder surface or a spherical surface represents. Also conceivable is a curvature that changes over the course of the module, so that in the general case the module according to the invention forms the geometry of an ellipsoid section. This allows it, by appropriate subdivision of the monitored
  • modules according to the invention are preferably designed such that they monitor the area to be monitored for breakthroughs by means of resistive, ie resistance measurement, and / or capacitive measurement.
  • the preferable resistance measurement configuration is to provide at least one conductive pattern conductive region that approaches each point of the substrate surface of the module to a predetermined distance. This predetermined distance should be smaller or significantly smaller than the expected or to be detected breakthrough sizes.
  • a common embodiment is to make the conductor-track-shaped conductive region meander-shaped over the surface of the module, wherein in the region of a corner or side one or more contact regions are provided for connecting reference resistors or wires.
  • the contact areas consist of a shallow widening of the conductor track surface, which is a soldering, clamping,
  • the contact areas preferably coincide with the start or end of the tracks in order to guarantee complete monitoring of the area.
  • Machine-shaped course here in the understanding of the present invention does not necessarily mean a continuously rounded course, but also includes kinks and corners and in particular implies a rectangular or saw-toothed course.
  • the present invention proposes in the simplest case to provide a substrate layer coated on both sides with conductive material, at least one contact area being present on each conductive area.
  • the two opposing layers form an area capacitor, with a capacity proportional to the module area.
  • the nonconductive substrate may advantageously be a dielectric with as high a dielectric number as possible in order to increase the capacitance of the capacitor. This is particularly advantageous because the capacitance change of the capacitor is proportional to the size of the breakdown, and thus increased accordingly by the dielectric number of the substrate.
  • the total area of the module can also be subdivided into a plurality of electrically separated area capacitors, each of which is monitored separately, ie in parallel. This would have the additional advantage that it can be closed even at the approximate position of the breakthrough in a breakthrough on the affected monitoring lines, that is, the monitoring lines that register a signal.
  • an approximate position indication is also possible in the case of resistive area monitoring if the module area is divided into several areas and each area is covered by a separate, conductor-shaped, changing conducting area.
  • Another embodiment of a capacitive area monitoring provides to provide two or more interlinked, but galvanically isolated conductive areas.
  • the capacitance of the capacitors produced in this way is proportional to the length over which the conductive regions arranged in pairs approach. This in turn depends on the total area of the module or the area of the area on which the conductive areas are located and the degree of ramification of the structure which is selected.
  • the present invention proposes to form the paired conductive areas as comb-like structures, the combs meshing with the tines.
  • Other geometries eg. B. fractal structures or wurzelförmige branches are also conceivable.
  • a dielectric could additionally be applied. This could be distributed as a paste or in liquid form on the module and then solidified.
  • the materials used in the module according to the invention are, for the substrate layer, preferably a plastic, in particular a dielectric plastic, such as polyethylene, polycarbonate,
  • the present invention proposes the use of a metal, in particular special aluminum, copper or silver, each pure or in alloy before.
  • the blanks used for producing the module according to the invention are preferably a plastic substrate of the desired geometry coated on one or both sides with a conductive, in particular metallic, layer, ie. H. flat, curved in one or two directions.
  • a conductive, in particular metallic, layer ie. H. flat
  • Particularly suitable for resistance-based passive area monitoring is a blank with a substrate layer made of polyethylene, which is covered on one or both sides with a thermally bound aluminum layer.
  • Prefabricated modules of this type with an aluminum layer of 0.3 mm thickness or 1 mm substrate layer are known, widely and favorably commercially available under the name Alu-Dibond.
  • planar modules are processed by the method according to the invention, it has been found that during removal, in particular milling away of the unnecessary conductive material of the conductive layer, a deformation of the module can occur in which the curvature of the module surface changes. This is in the
  • Figure 1 Perspective plan view of a planar module according to the invention, which allows both capacitive and resistive area monitoring and is connected to an alarm system.
  • Figure 2 a curved in two directions inventive module for surface surveillance.
  • Figure 3 In two sub-figures cross sections through a flat and a curved module according to the invention for area monitoring
  • Figure 4 In two sub-figures possible embodiments of inventive modules for capacitive area monitoring.
  • FIG. 5 Several possible embodiments of modules according to the invention with conductor-track-shaped conductive regions.
  • FIG. 6 shows two partial figures, a perspective view of a vault lined with modules according to the invention, and the circuit structure in a cutaway view.
  • FIG. 1 shows in a perspective plan view a flat module according to the invention for passive area monitoring.
  • One of the conductive regions 3, 3 ' is formed as a meandering over the surface trace, the other, electrically isolated from the first, conductive region
  • module 3 fills the rest of the module surface.
  • two at a small distance (compared to the size of the module 1) may be provided substantially parallel tracks each with their own contact options.
  • the underside of module 1 is occupied by a full area covering conductive area 3 with two contacts 31.
  • Resistance R and an alarm system A which has inputs C for capacitive and R for resistive area monitoring.
  • the inputs for resistive monitoring are in this case connected on the one hand to the conductor-track-shaped region 3 on the other hand also serving as a return conductor rear conductive region e.
  • the capacitive monitoring inputs C are connected on the one hand to the complementary conductive region 3 'on the upper side and also on the entire rear side engaging region 3.
  • the resistance-based monitoring in this embodiment is the main function and the capacitive monitoring is a supplement.
  • the capacitive monitoring has a low sensitivity compared to the resistive, but is a kind of additional, partially independent monitoring possibility, which can also provide a signal if, contrary to expectations, the meandering conductive area 3 on the top of a possible
  • FIG. 2 shows a perspective view of a bi-directional passive surface surveillance module according to the invention.
  • the module 1 essentially has the geometry of a section of a spherical surface which, similar to the module of FIG.
  • FIG. 3 shows two cross sections through modules according to the invention.
  • Part A here shows a cross section through a planar module in which on one side of the substrate layer 2, a continuous conductive region 3 with two contacts 31 and on the front two electrically isolated conductive regions 3, each with a contact 31 are provided.
  • Sub-figure B shows curved module 1, in which on only one side of the substrate layer 2 conductive areas, a total of three in number with contacts 31 are present.
  • the thickness of the conductive layer or of the conductive regions formed therefrom by the method according to the invention in relation to the thickness of the substrate layer 2 can basically be arbitrary. However, layer thicknesses which are smaller than those of the substrate layer are preferred. Particularly preferably, the substrate layer has a thickness of about 1 mm and the conductive layer (s) has a thickness of about 0.3 mm.
  • FIG. 4 shows two subfigures of possible embodiments of a capacitive area monitoring.
  • Part A shows in plan view a module 1 with two conductive regions 3, which have a comb-like structure, wherein the tines of these combs intermesh. This ensures that the two, electrically isolated, conductive regions 3 approach over as long a distance as possible, so that the capacity per area is maximized. Preferably would after the
  • Milling the corresponding chamber-like structure applied a dielectric to increase the capacitance area density and solidified.
  • a sub- plastic material similar to stratmaterial are used, such as polyethylene, polyvinyl, polycarbonate, polymethylmethacrylate, or more preferably, polyvinyl chloride. This would be liquefied, spread on the surface of the molded module and solidified by cooling.
  • Sub-part B shows a top view of a module according to the invention, which has a plurality of rectangular conductive regions, here exemplified four, which covers the surface of the module 1 in its entirety.
  • The, not visible, back of this module is subdivided in the same way or else formed as a single, continuous conductive area.
  • the area capacitors thus formed can be monitored either jointly or separately, the latter offering the advantage that from a measured change in capacitance on the basis of the monitored lines on which it was measured, to the approximate position of a
  • Breakthrough can be closed.
  • the subdivision also has the purpose of increasing the relative capacity change by breakthrough of given area, making the change easier to measure.
  • Such a subdivision of the module surface into different regions for increasing the relative change in capacitance of a breakdown is likewise feasible in the principle of comb-like capacitors on a module side shown in part A by forming a plurality of pairs of intermeshing, comb-like conductive regions.
  • FIG. 5 shows in plan view four possible embodiments of a conductor-track-shaped conductive region 3 in the case of modules 1 for passive surface monitoring of different base surface geometry.
  • Part A shows the meandering area known from the prior art with loops on a module 1 rectangular base.
  • Sub-figure B shows meandering leiterbahnformige conductive areas 3, which are not continuous rounded but rectangular over a module 1 with trapezoidal base.
  • Part C shows a double meander, in which loops with a larger radius of curvature are superimposed by loops with a smaller radius of curvature. These double meanders extend over a secheckiges module 1.
  • Part D shows a conductor-shaped conductive region 3, which extends starting from an inner contact region 31 spirally over the surface of an elliptical module 1 to a further contact point 31 at the edge.
  • FIG. 6 shows, in partial view A in a perspective view, a use of six planar and rectangular modules 1 according to the invention for monitoring the area of a safe T.
  • the modules 1 are all connected in series by means of conductive connections 19, in particular wires, and to alarm system A, which is visible through the opened door of the safe T in a rear corner.
  • the monitored reference resistor R is part of the alarm system A.
  • Part B shows schematically the interconnection of the modules 1 of the six sides of the vault.
  • the series circuit here has to take into account that the side of the door TT can be contacted only from one edge, so that preferably all the contact points of the door TT covering module are located near the fulcrum side of the door.

Abstract

Module for the passive monitoring of surfaces for breaking in cooperation with an alarm system (A), comprising a non-conductive, mechanically stable substrate layer (2) and at least two conductive regions (3) which are mounted on and connected to the substrate layer (2) and the extent of which is substantially smaller in at least one spatial direction than in the other, wherein at least two of the conductive regions (3) have contacts (31), by means of which they can be brought into contact via wires (19) and in particular can be connected to the alarm system (A). The invention further relates to a method for producing the module from blanks consisting of a substrate layer coated on one or both sides with conductive material, by targeted removal of the conductive material, in particular by means of etching or milling, so as to shape the desired conductive regions.

Description

Modul zur passiven Flächenüberwachung  Module for passive area monitoring
Vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Modul zur passiven Überwachung von Flächen auf Durchbrechen sowie einem Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung. The present invention is concerned with a module for passive monitoring of areas for breakthrough and a method for its manufacture and its use.
Bei sicherheitsrelevanten Räumen oder Bereichen ist es häufig notwendig, die gesamte Innenfläche daraufhin zu überwachen, dass kein unbefugter Durchbruch erfolgt. Derart zu überwachende Berei- che betreffen im Allgemeinen Bereiche in denen wertvolle und/oder gefährliche Gegenstände vorhanden sind, wie beispielsweise im Öffentlichen Bereich, Ausstellungsräume in Museen, Banktresore, Hochsicherheitslabore, Lagerbereiche und andere Räume in Kernkraftwerken, Kernwaffenlager oder auch, im privaten Bereich, private Tresore, oder Schaltschränke. Über diese traditionell zu überwachenden Räumlichkeiten hinaus hat die in jüngerer Zeit erhöhte terroristische Bedrohungslage zu einer stärkeren Nachfrage nach Überwachung von Flächen gegen Durchbrechen geführt, da in einigen Ländern, wie beispielsweise Großbritannien, die gesamte öffent- liehe Infrastruktur, die durch terroristische Aktivitäten bedroht sein könnte, wie etwa Umspannwerke, Verteilerkästen und Ähnliches, derart gesichert werden soll. In safety-critical areas or areas, it is often necessary to monitor the entire inner surface to ensure that no unauthorized breakthrough takes place. Such areas to be monitored generally concern areas of valuable and / or dangerous objects, such as public areas, museum showrooms, bank safes, high security laboratories, storage areas and other spaces in nuclear power plants, nuclear storage or even in the private sector. private safes, or control cabinets. In addition to these traditionally monitored premises, the recent increase in the level of terrorist threats has led to increased demand for surveillance of land against breaches, as in some countries, such as the UK, all public infrastructure could be at risk of terrorist activity , such as substations, distribution boxes and the like, to be secured.
Zur Überwachung von Flächen gegen Durchbrechen und/oder Durchsteigen sind im Prinzip zwei Klassen von Methoden bekannt: aktive und passive Flächenüberwachung. In principle, two classes of methods are known for monitoring surfaces against breaching and / or climbing: active and passive area monitoring.
Bei aktiver Flächenüberwachung wird die zu überwachende Fläche durch eine optische oder Infrarotkamera oder einen Laser beobachtet bzw. abgetastet. Beim Einsatz einer Kamera, wird diese auf die Fläche gerichtet und eine Veränderung der Fläche mittels automatischer Bildauswertung festgestellt. Beim Einsatz von Lasern wird hingegen aus einer oder mehreren Laserquellen ein Strahl im Wesentlichen parallel zur Oberfläche, ggf. über einen oder mehrere Spiegel umgelenkt, zu einem Detektor geführt. Unterbrechungen bzw. Reduktion der empfangenen Strahlintensität wird hierbei als eine mit einem Durchbruch der Fläche gleichzusetzenden Störung identifiziert. With active area monitoring, the area to be monitored is monitored or scanned by an optical or infrared camera or a laser. When using a camera, it is aimed at the surface and a change of the surface is detected by means of automatic image analysis. When using lasers, however, from one or more laser sources, a beam is substantially parallel to the surface, possibly via one or more mirrors deflected, led to a detector. Interruptions or reduction of the received beam intensity is identified here as a disturbance that is to be equated with a breakdown of the area.
Der Vorteil aktiver Flächenüberwachung ist einerseits, dass sie, besonders im Fall des Einsatzes einer Kamera, mehr Informationen zu liefern in der Lage ist, als nur die reine Penetration der Oberfläche an sich, beispielsweise ist auch eine Begutachtung der Kamerabilder in Echtzeit durch menschliches Überwachungspersonal möglich, und andererseits, dass sie auch leichter und schneller nachträglich nach- rüstbar ist. Als Nachteil ist jedoch zu verzeichnen, dass die verwendete Technik komplex und damit teuer und auf Grund des aktiven Charakters der Überwachung sehr energieaufwendig ist. Als Alternative zur aktiven Überwachung ist die passive Flächenüberwachung bekannt, bei der elektrische Eigenschaften einer auf der zu überwachenden Fläche aufgebrachten leitenden Struktur als Hinweis auf eine Manipulation bzw. Penetration der überwachten Oberfläche angesehen werden. Aus dem Stand der Technik bekannt sind einerseits die resistive, andererseits die kapazitive Überwachung. Bei der resistiven Überwachung wird ein Referenzwiderstand kontinuierlich oder in kurzen Intervallen gemessen und bei Abweichung nach oben oder nach ein Signal ausgelöst. Die Überwachung einer ganzen Fläche wird dabei dadurch bewirkt, dass die Zuleitung zu diesem Referenzwiderstand mäanderförmig oder anderweitig dieThe advantage of active area monitoring is on the one hand that, especially in the case of the use of a camera, it is able to provide more information than just the pure penetration of the surface itself, for example, an inspection of the camera images in real time by human surveillance personnel is possible and on the other hand, that it can also be retrofitted more easily and quickly. A disadvantage, however, is that the technique used is complex and thus expensive and because of the active nature of the monitoring very energy-consuming. As an alternative to active monitoring, passive area monitoring is known, in which electrical properties of a conductive structure applied to the surface to be monitored are regarded as an indication of a manipulation or penetration of the monitored surface. On the one hand known from the prior art, the resistive, on the other hand, the capacitive monitoring. In resistive monitoring, a reference resistance is measured continuously or at short intervals, and triggers if it deviates upwards or after a signal. The monitoring of a whole area is thereby effected in that the supply line to this reference resistance meander-shaped or otherwise the
Fläche mehr oder weniger vollständig abdeckend über diese verlegt sind. Ein Durchbrechen der Fläche ist somit mit hoher Wahrscheinlichkeit einer Beeinträchtigung, ggf. mit einem Unterbrechen, der Zuleitung zum Referenzwiderstand und damit mit einem deutlich mess- baren Abweichungssignal bei der Widerstandsmessung verbunden.Area more or less completely covered over this are laid. A breakdown of the surface is thus associated with a high probability of impairment, possibly with an interruption, the supply line to the reference resistor and thus with a clearly measurable deviation signal in the resistance measurement.
Für den Fall, dass das zur Penetration verwendete Werkzeug leitend ist und zufällig beide Zuleitungen zum Referenzwiderstand gleichzei- tig betroffen sind, erfolgt ein Kurzschluss, der ebenfalls als Widerstandsabweichung feststellbar ist. In the event that the tool used for penetration is conductive and coincidentally both leads to the reference resistance at the same time tiger affected, a short circuit, which is also detectable as a resistance deviation.
Eine andere Methode der Flächenüberwachung ist die kapazitive. Hierbei wird nicht ein Referenzwiderstand überwacht, sondern die auf der zu überwachenden Oberfläche aufgebrachte leitende Struktur bildet ein Kondensator mit einer bestimmten Kapazität. Durch Überwachung dieser Kapazität, bzw. der Spannung des geladenen Kondensators können Kapazitätsänderungen detektiert und bei ausrei- chender Größe mit einer Durchbrechung der überwachten Oberfläche gleichgesetzt werden. Another method of area monitoring is the capacitive. In this case, not a reference resistor is monitored, but the applied on the surface to be monitored conductive structure forms a capacitor with a certain capacity. By monitoring this capacitance or the voltage of the charged capacitor, capacitance changes can be detected and, if they are of sufficient size, can be equated with an opening in the monitored surface.
Der Vorteil der kapazitiven Messung gegenüber der Widerstandsmessung ist ein weiter herabgesetzter Energiebedarf, da im normalen Betriebszustand mit Ausnahme kleiner, unvermeidlicher Leck- ströme kein Strom fließt. Der Nachteil ist jedoch eine geringere Genauigkeit und damit Verlässlichkeit was das Anzeigen eines Durchbruchs angeht. Flächenmäßig kleine Durchbrüche führen hierbei unter Umständen nicht zu einer messbaren Kapazitätsänderung, insbesondere wenn ein nichtleitendes Werkzeug verwendet und so ein Kurzschluss zwischen den beiden Kondensatorpolen vermieden wird.  The advantage of the capacitive measurement compared to the resistance measurement is a further reduced energy requirement, since in the normal operating state with the exception of small, unavoidable leakage currents no current flows. The disadvantage, however, is a lower accuracy and thus reliability in terms of displaying a breakthrough. Area-wise small breakthroughs may not lead to a measurable change in capacitance, especially if a non-conductive tool is used and thus a short circuit between the two capacitor poles is avoided.
Zur Realisierung einer widerstandsmessungsbasierten passiven Flächenüberwachung sind aus dem Stand der Technik sogenannte Alarmdrahttapeten bekannt. Bei diesen handelt es sich um flexible, flächige Elemente ähnlich üblichen Wandtapeten, in welche jedoch ein oder zwei mäanderförmig verlegte, oder auf andere Weise die gesamte Fläche abdeckende Drähte, oder aber ein Drahtgeflecht eingearbeitet sind. Am Ende der Drähte bzw. bei Vorhandensein von nur einem Draht an dem Pohl des Drahtes und einem Rückleiter wird der Referenzwiderstand angeschlossen, wohingegen die anderen Enden des Drahtes bzw. der Drähte zu einer Alarmanlage weitergeführt und an den entsprechenden Eingang angeschlossen werden. Diese Alarmdrahttapeten stellen das am meisten verwendete Mittel zur passiven Flächenüberwachung dar. Fast alle namhaften Hersteller von Sicherheitstechnik bieten entsprechende Systeme an, so z. B. Honeywell, Bosch oder 3M. Der Vorteil von solchen Tapeten ist, dass sie relativ günstig herzustellen und flexibel einsetzbar sind. Dem stehen jedoch die Nachteile gegenüber, dass das Verlegen, besonders bei kleinen oder schlecht zugänglichen Räumen sehr (zeit)aufwändig sein kann und viele Arbeitsstunden qualifizierten Fachpersonals dafür nötig sind, was die einigermaßen günstige Herstellung mehr als relativiert. Zudem sind sie, da sie üblicherweise, ebenso wie gewöhnliche Tapeten, in rechteckigen Bahnen verlegt werden, nur schlecht an andere Geometrien als Räume aus ebenen, rechtwinkligen Begrenzungsflächen anzupassen. In mehrere Rich- tungen gekrümmte Flächen oder andere von einer quader- oder rechtwinkligen Form abweichende Geometrien sind damit nur schlecht auszustatten. For the realization of a resistance measurement-based passive area monitoring so-called alarm wire wallpapers are known from the prior art. These are flexible, flat elements similar to conventional wall-mounted wallpaper, but in which one or two meandered laid, or otherwise covers the entire surface covering wires, or a wire mesh are incorporated. At the end of the wires or in the presence of only one wire on the Pohl of the wire and a return conductor of the reference resistor is connected, whereas the other ends of the wire or the wires are led to an alarm system and connected to the corresponding input. These alarm wire wallpapers represent the most widely used means of passive surface surveillance. Almost all well-known manufacturers of security technology offer appropriate systems, such. Honeywell, Bosch or 3M. The advantage of such wallpaper is that they are relatively cheap to manufacture and flexible. However, this is offset by the disadvantages that laying, especially in small or poorly accessible rooms can be very time-consuming and many working hours are required for qualified specialist staff, which more than relativises the reasonably favorable production. In addition, since they are usually, as well as ordinary wallpapers, laid in rectangular tracks, they are difficult to adapt to other geometries as spaces from flat, rectangular boundary surfaces. Curved surfaces in several directions or other geometries deviating from a parallelepiped or rectangular shape are thus poorly equipped.
Ebenfalls bekannt, und auch von der VdS Schadenverhütung GmbH zur Selbstherstellung freigegeben, sind sogenannte Alarmdraht-Also known, and also approved by VdS Schadenverhütung GmbH for self-production, are so-called alarm wire
Nutenplatten. Dabei werden in eine Platte, üblicherweise aus flexiblem Kunststoff Nuten eingefräst, in die ein Alarmdraht entsprechend der oben beschriebenen Tapeten verlegt werden kann. D.h, die Nuten werden so vorgesehen, dass die Fläche der Platte mehr oder weniger vollständig abgedeckt ist. Slot plates. In this case, grooves are milled into a plate, usually made of flexible plastic, in which an alarm wire according to the wallpaper described above can be laid. That is, the grooves are provided so that the surface of the plate is more or less completely covered.
Der Vorteil dieses Systems liegt darin, dass sie im Prinzip jeder Hersteller bzw. Installateur von Sicherheitsausrüstungen durch  The advantage of this system is that in principle every manufacturer or installer of safety equipment through
Selbstherstellung einer solchen Platte eine VdS gemäße passive Flächenüberwachung fertigen kann. Der Nachteil ist jedoch, dass das Einfräsen der Nuten und insbesondere das Verlegen und festkleben des Alarmdrahtes ebenfalls aufwändig ist und so die Herstellungskosten für eine solche Alarmdrahtplatte deutlich über derjenigen der industriell herstellbaren Alarmtapeten liegt. Im Gegensatz zu Ta- peten sind die üblicherweise formstabileren Platten jedoch einfacher zu verlegen, da kein tapetenähnliches Ankleistern nötig ist. Ebenfalls können solche Platten schon in den entsprechenden, benötigten Dimensionen hergestellt werden, sodass sie sich beim Einbau in einer bestimmten Räumlichkeit nahtlos zusammenfügen und die zu überwachende Fläche abdecken. In der Praxis ist eine solche einsatzspezifische Anpassung jedoch sehr zeitaufwendig und damit teuer. Self-production of such a plate can produce a VdS passive passive surface surveillance. The disadvantage, however, is that the milling of the grooves and in particular the laying and sticking of the alarm wire is also complex and so the cost of such an alarm wire plate is significantly higher than that of industrially produced alarm wallpaper. In contrast to However, peten are usually the more dimensionally stable plates easier to lay, since no wallpaper-like Ankleistern is necessary. Likewise, such panels can already be made in the appropriate, required dimensions, so that they fit together seamlessly when installed in a certain space and cover the area to be monitored. In practice, however, such an application-specific adaptation is very time-consuming and therefore expensive.
Vor diesem Hintergrund hat sich vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine passive Flächenüberwachung bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig sowohl in der Herstellung als auch im Einbau ist und zwar bei gleicher oder besserer Verlässlichkeit der Durchbruchswarnung. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Modul zur passiven Flächenüberwachung gemäß Anspruch 1 welches bevorzugt gemäß des Verfahrens nach Anspruch 9 hergestellt und des Verfahrens nach Anspruch 1 1 verwendet wird. Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Moduls sind dabei die formstabile, aus elektrisch isolierendem Material bestehende Substratschicht, auf welche leitende Bereiche zur resistiven oder kapazitiven Überwachung der Fläche des Substrates und damit der Wand oder Fläche, an welche dieses verbaut ist, sicherstellen. Die leitenden Bereiche verfügen hierbei über Kontaktstellen bzw. Kontak- tierungsmöglichkeiten zum Anschließen der zur Alarmanlage bzw. zum Referenzwiderstand führenden Drähte, welche an die Kontaktstellen angelötet, angeklemmt, angeschraubt, angeklebt oder anderweitig leitend verbunden werden. Es ist jedoch ebenfalls denkbar den Referenzwiderstand direkt an den Kontaktstellen der leitenden Bereiche zu befestigen. Die leitenden Bereiche bilden hierbei entweder mäanderförmige Leiterbahnen, welche die Fläche des Substrates und damit die zu überwachende Fläche mehr oder weniger vollständig abdecken, wobei der Abstand zwischen einer Leiterbahn und einem beliebigen Punkt der Substratfläche immer kleiner oder gleich einem vorgegebenenAgainst this background, the present invention has set itself the task of providing a passive surface surveillance, which is simple and inexpensive both in the production and in the installation, with the same or better reliability of the breakdown warning. This object is achieved by the module for passive area monitoring according to claim 1 which is preferably prepared according to the method of claim 9 and the method of claim 1 1 is used. The essential features of the module according to the invention are the dimensionally stable, consisting of electrically insulating material substrate layer on which conductive areas for resistive or capacitive monitoring of the surface of the substrate and thus the wall or surface to which it is installed, ensure. In this case, the conductive regions have contact points or contacting possibilities for connecting the wires leading to the alarm system or the reference resistor, which are soldered, clamped, screwed, glued or otherwise conductively connected to the contact points. However, it is also conceivable to fix the reference resistor directly to the contact points of the conductive regions. The conductive regions in this case form either meander-shaped conductor tracks which cover the surface of the substrate and thus the surface to be monitored more or less completely, wherein the distance between a conductor track and any point of the substrate surface is always less than or equal to a predetermined
Abstand ist, welcher wiederum kleiner als oder höchstens gleich üblichen zu erwartenden bzw. zu detektierenden Durchbruchslöchern gewählt ist. Ist beispielsweise hauptsächlich gegen ein Durchsteigen der Fläche abzusichern, so können wesentlich größere Abstände gewählt werden als wenn schon ein Durchgriff verhindert bzw. detek- tiert werden soll. Noch strenger werden die Anforderungen an den Höchstabstand, falls schon ein bloßes Durchbohren verlässlich de- tektiert werden soll. Alternativ können die leitenden Bereiche auch für eine kapazitiveDistance is, which in turn is chosen smaller than or at most equal to expected or to be detected breakthrough holes. If, for example, it is primarily intended to protect against passage through the surface, significantly greater distances can be selected than if penetration is to be prevented or detected. The requirements for the maximum distance are even stricter, if even a mere piercing is to be reliably detected. Alternatively, the conductive regions may also be capacitive
Überwachung ausgebildet sein. Hierbei ist vorstellbar, dass die leitenden Bereiche entweder flächig geformt und auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats angeordnet sind, so dass sie einen oder mehrere Flächenkondensatoren bilden. Es ist jedoch auch möglich, dass mindestens zwei leitende Bereiche nur auf einer Seite des Substrats aufgebracht sind, und dabei sich verzweigend geformt und ineinander greifend angeordnet sind, wobei sie sich bis auf einen sehr kleinen Abstand nahekommen, ohne sich tatsächlich zu berühren. Somit bestünde keine leitende Verbindung zwischen den leitenden Bereichen, jedoch bildeten diese einen Kondensator mit von der Gesamtfläche sowie der Verästelung abhängigen Kapazität. Be formed monitoring. In this case, it is conceivable that the conductive regions are either formed in a planar manner and arranged on opposite sides of the substrate, so that they form one or more surface capacitors. However, it is also possible for at least two conductive regions to be deposited on only one side of the substrate, thereby being branched and interdigitated, approaching to a very small distance without actually touching. Thus, there would be no conductive connection between the conductive regions, but these formed a capacitor with capacitance dependent on total area as well as ramification.
Um auch bei kleinen Durchbrüchen noch messbare Kapazitätsänderungen bewirken zu können, ist es auch denkbar, eine größere Zahl von leitenden Bereichen in der eben beschriebenen Art auf der zu überwachenden Fläche vorzusehen und diese paarweise parallel zu überwachen. Die Kapazität jedes Einzelnen dieser Kondensatoren wäre kleiner, und somit wäre die relative Kapazitätsänderung, welche in der Regel proportional zur Durchbruchsfläche, d.h. zur zerstörten Fläche des Kondensators ist, größer und es ergäbe sich ein klareres Signal. In order to be able to effect measurable changes in capacitance even with small breakthroughs, it is also conceivable to provide a larger number of conductive regions in the manner just described on the surface to be monitored and to monitor them in pairs in parallel. The capacitance of each one of these capacitors would be smaller, and thus the relative capacitance change, which is usually proportional to the breakdown area, ie to the destroyed Surface of the capacitor is larger and it would give a clearer signal.
Erfindungsgemäß wird eben beschriebenes Modul aus Rohlingen hergestellt, welche aus der entsprechend geformten flächigen Substratschicht und ein- oder beidseitig fest damit verbundenen, leitenden Beschichtungen bestehen. Aus diesen leitenden Beschichtun- gen, üblicherweise metallischer Art, würde dann durch gezieltes Entfernen des leitenden Materials die gewünschten leitenden Bereiche herausgearbeitet bzw. herausgeformt. Als Methode zum Entfernen des Materials sind wegätzen oder wegfräsen oder auch weglasern denkbar, bei letzterem insbesondere mittels einer programmierbaren CNC-Fräse, entweder mit festem Fräßkopf, Wasser- oder Sandstrahl oder Laser. Das konkrete Bearbeitungsmittel als solches ist nicht teil vorliegender Erfindung und der Fachmann wird, abhängig vom verwendeten Substrat- sowie leitendem Beschichtungsmaterial, gewünschter Präzision und wirtschaftlichen Gesichtspunkten wie zu produzierender Stückzahl aus den bekannten Bearbeitungsmitteln dasjenige auswählen, welches für seine Zwecke am besten geeignet ist. According to the invention just described module is made of blanks, which consist of the correspondingly shaped sheet-like substrate layer and one or both sides firmly connected thereto, conductive coatings. From these conductive coatings, usually of a metallic type, the desired conductive regions would then be worked out or shaped out by deliberate removal of the conductive material. As a method for removing the material are wegätzen or wegfräsen or weglas lasers conceivable in the latter, in particular by means of a programmable CNC milling machine, either with a solid milling head, water or sand blast or laser. The actual processing means as such is not part of the present invention and the person skilled in the art will select, depending on the substrate and conductive coating material used, the desired precision and economic aspects such as the number of pieces to be produced from the known processing means, which is best suited for his purposes.
Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist hierbei die schnelle und einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Moduls, da die gewünschte Form der leitenden Bereiche vorher per Software festgelegt werden kann und dann durch die programmierbare Fräse aus dem Rohling herausgearbeitet wird. Der Rohling kann hierbei ebenfalls auf die in der zu überwachenden Räumlichkeit vorliegenden Abmessungen bzw. die dortige Geometrie angepasst ausgewählt oder zugeschnitten werden. The advantage of this manufacturing method according to the invention here is the quick and easy production of the module according to the invention, since the desired shape of the conductive areas can be previously determined by software and then worked out by the programmable router from the blank. In this case, the blank can likewise be selected or cut to suit the dimensions present in the space to be monitored or the geometry there.
Somit sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung beimThus, in the context of the inventive use in
Einbau einfach die passend vorgefertigten Module an Ihrer vorgesehenen Endposition zu bringen und dort an der zu überwachenden Fläche so zu fixieren, dass sie von außen nicht zerstörungsfrei ent- fernbar sind, z.B. durch Verkleben, Vernieten oder Verschrauben. Da die Substratschicht dem Modul Stabilität verleiht, kann dies im Gegensatz zu den Alarmdrahttapeten schnell und einfach von einer kleinen Zahl von Monteuren mit wenig Arbeitsaufwand durchgeführt werden. Installation Simply bring the prefabricated modules to their intended final position and fix them to the surface to be monitored in such a way that they do not penetrate from the outside without destruction. can be removed, eg by gluing, riveting or screwing. Since the substrate layer gives stability to the module, unlike the alarm wire wallpaper, it can be done quickly and easily by a small number of fitters with little work.
Es bleibt, die erfindungsgemäßen Module mittels Drähten oder direkt mit den zu messenden Referenzwiderständen zu kontaktieren/verbinden. Die Drähte dienen hierbei entweder zum Anschließen an die entsprechenden Eingänge einer Alarmanlage oder zum Zu- sammenschalten mit benachbarten bzw. in der Nähe befindlichen It remains to contact the modules according to the invention by means of wires or directly to the reference resistors to be measured / connect. The wires are used here either for connection to the corresponding inputs of an alarm system or for connection to neighboring or in the vicinity
Flächen erfindungsgemäßer Überwachungsmodulen. Areas of monitoring modules according to the invention.
Beispielsweise kann die Innenseite eines quaderförmigen Raumes durch Anbringen von 6 der erfindungsgemäßen, an die Abmessun- gen des Räumen angepassten Module vollständig gegen Durchbruch überwacht werden. Hierbei ist vorteilhafterweise schon bei der Konstruktionsphase der Module möglich, die Kontaktbereiche und den Verlauf der leitenden Bereiche so anzupassen, dass ein Anschluss an die überwachende Alarmanlage mit einem Minimum an Verdrah- tungsaufwand möglich ist. Wenn die Alarmanlage beispielsweise in einer Ecke des Raums steht, so können die Kontaktbereiche der an diese Ecke angrenzenden Module in der Nähe dieser Ecke vorgesehen werden. Die anderen Module würden dann mit den direkt an die Ecke angrenzenden in Reihe geschaltet, wobei im Extremfall alle 6 Module in Reihe schaltbar sind. Der überwachte Referenzwiderstand muss somit nicht unbedingt ein zur Alarmanlage externes Bauteil sein, sondern könnte auch in diese integriert oder zumindest in unmittelbarer räumlicher Nähe zu dieser befindlich sein. Die erfindungsgemäßen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Module lassen sich besonders einfach und günstig für kleinere und mittlere Volumina, wie beispielsweise Privattresore oder Schaltschränke herstellen und einsetzen. Gerade in diesen kleinen zu überwachenden Räumen sind die aus dem Stand der Technik bekannten Alarmdrahttapeten gerade auf Grund der Kleinheit sehr schwer und umständlich zu verlegen. Die ebenfalls bekannten Nutenplatten sind zwar leichter einzubauen, jedoch in ihrer Her- Stellung sehr aufwändig. Mittels CNC-Fräsen oder auf andere Art aus einem Rohling herausgeformte Flächenüberwachungsmodule gemäß vorliegender Erfindung sind jedoch sowohl günstig in der Herstellung als auch schnell und einfach an der Innenseite des zu überwachenden Volumens anbringbar. By way of example, the inside of a cuboid-shaped space can be completely monitored against breakthrough by attaching 6 of the modules according to the invention, which are adapted to the dimensions of the spaces. In this case, it is advantageously possible already during the design phase of the modules to adapt the contact areas and the course of the conductive areas in such a way that a connection to the monitoring alarm system is possible with a minimum of wiring effort. For example, if the alarm is located in a corner of the room, the contact areas of the modules adjacent to that corner may be provided near that corner. The other modules would then be connected in series with those directly adjacent to the corner, in extreme cases, all 6 modules are switchable in series. The monitored reference resistor therefore does not necessarily have to be an external component to the alarm system, but could also be integrated into it or at least be in the immediate vicinity of it. The modules according to the invention and produced by the method according to the invention can be produced and used particularly easily and inexpensively for smaller and medium volumes, such as, for example, private safes or control cabinets. Especially in these Small rooms to be monitored are known from the prior art alarm wire wallpaper just because of the small size very difficult and awkward to move. The well-known Nutenplatten are indeed easier to install, but very complicated in their preparation. However, by means of CNC milling or otherwise formed from a blank surface monitoring modules according to the present invention are both inexpensive to manufacture and also quickly and easily attached to the inside of the monitored volume.
Größere Volumina bzw. Flächen wie die Räume eines Hauses, Banktresore oder Lagerhalle sind im Prinzip ebenfalls recht schnell und günstig mit einer passive Flächenüberwachung bestehend aus den erfindungsgemäßen Modulen versehbar. Zwar sind der maxima- len Modulgröße, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden kann, durch die Abmessungen bzw. die Reichweite der eingesetzten Herstellungsmittel, insbesondere der CNC-Fräse, begrenzt, jedoch kann eine größere Fläche einfach durch Verwendung mehrerer Module vollständig abgedeckt werden. Der Montage- aufwand ist hierbei gegenüber dem Verlegen von Tapeten immer noch wesentlich geringer und der Herstellungsaufwand ist gegenüber der Herstellung von Nutenplatten vorteilhaft, sodass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Module auch in diesen Fällen wirtschaftlich einsetzbar sind. Larger volumes or areas such as the rooms of a house, bank safes or storage are in principle also quite fast and cheap providable with a passive area monitoring consisting of the modules according to the invention. Although the maximum module size which can be produced by means of the method according to the invention is limited by the dimensions or the range of the manufacturing means used, in particular the CNC milling machine, a larger area can be completely covered simply by using a plurality of modules. The installation effort is in this case compared to the laying of wallpaper still significantly lower and the production cost is advantageous over the production of grooved plates, so that produced according to the invention modules according to the invention can be used economically in these cases.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können nicht nur ebene Module, sondern auch solche mit Krümmungen in einer oder sogar in zwei Richtungen verarbeitet und hergestellt werden. Dies eröffnet die Möglichkeit auch z. B. Rohre oder runde Schächte mit einer Flä- chenüberwachung durch die erfindungsgemäßen Module zu versehen. In solchen Umständen waren nach dem Stand der Technik allenfalls die Flexibel verlegbaren Tapeten einsetzbar, wobei auch diese beim Vorliegen von Krümmungen in zwei Richtungen durch un- schöne Faltenbildung, erstens schwer zu verlegen und zweitens auch in der Flächenabdeckung der darin vorhandenen Alarmdrähte nicht optimal einsetzbar waren. Sollte beispielsweise eine Abbiegung eines runden Schachtes ausgekleidet werden, so mussten Alarm- drahttapeten noch speziell mit Einschnitten versehen werden, sodass sie sich der doppelten Krümmung der Fläche anpassen, ohne dass die gleichmäßige Abdeckung der Fläche mit Alarmdrähten gefährdet ist. Bei den erfindungsgemäßen, aus Rohlingen gefrästen Modulen, kann einfach ein entsprechend vorgeformter Rohling bereitgestellt und leitende Bereiche der gewünschten Form ausgearbeitet werden, wobei die gleichmäßige Flächenabdeckung ohne weiteres gewährleistbar ist. By means of the method according to the invention not only planar modules but also those with curvatures in one or even in two directions can be processed and manufactured. This opens the possibility also z. B. pipes or round shafts with a surface monitoring by the modules according to the invention to provide. In such circumstances, according to the state of the art, at most the flexibly layable wallpapers could be used, whereby these, too, in the presence of curvatures in two directions through beautiful wrinkling, firstly difficult to install and secondly, in the area coverage of the existing alarm wires were not optimally used. If, for example, a turn of a circular shaft is lined, then alarm wire wallpaper had to be specially cut so that it can accommodate twice the curvature of the surface without jeopardizing even coverage of the surface with alarm wires. In the case of the modules made from blanks according to the invention, a correspondingly preformed blank can simply be provided and conductive areas of the desired shape can be worked out, wherein the uniform area coverage can be ensured without further ado.
Vorteilhafte Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sofern sie sich nicht gegenseitig offensichtlich ausschließen, sollen im Folgenden näher beschrieben werden. Advantageous developments, which can be implemented individually or in combination, unless they are mutually obvious, will be described in more detail below.
Im einfachsten Fall sind die Rohlinge aus Substrat und metallisch leitender Schicht bzw. somit das mittels des erfindungsgemäßen Ver- fahren daraus hergestellt flach und eben. Der Grundriss kann hierbei eine beliebige polygonale oder auch nicht polygonale Form sein, bevorzugt werden jedoch Viereck, insbesondere Rechteck, Dreieck o- der Sechseck. Außer einer flachen, ebenen Geometrie ist jedoch ebenfalls denkbar, dass das erfindungsgemäße Modul in eine oder in zwei Richtungen gekrümmt ist, also beispielsweise die Form einesIn the simplest case, the blanks of substrate and metallically conductive layer or thus produced by the method according to the invention are made of flat and flat. The plan may in this case be any polygonal or non-polygonal shape, but are preferred rectangle, in particular rectangle, triangle o- or hexagon. However, in addition to a flat, planar geometry is also conceivable that the module according to the invention is curved in one or in two directions, so for example the shape of a
Teilstücks einer Zylinderoberfläche oder einer Kugeloberfläche darstellt. Vorstellbar ist auch eine sich über den Verlauf des Moduls ändernde Krümmung, sodass im allgemeinen Fall das erfindungsgemäße Modul die Geometrie eines Ellipsoidteilstücks bildet. Dies er- laubt es, durch entsprechende Unterteilung der zu überwachendenPart of a cylinder surface or a spherical surface represents. Also conceivable is a curvature that changes over the course of the module, so that in the general case the module according to the invention forms the geometry of an ellipsoid section. This allows it, by appropriate subdivision of the monitored
Fläche, jede beliebige Raumgeometrie mit einer passiven Flächenüberwachung durch erfindungsgemäße Module auszustatten. Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Module zur passiven Flächenüberwachung so ausgebildet, dass sie die zu überwachende Fläche mittels resistiver, d. h. Widerstandsmessung, und/oder kapazitiver Messung auf Durchbrüche überwachen. Surface to equip any room geometry with a passive area monitoring by modules according to the invention. The modules according to the invention for passive area monitoring are preferably designed such that they monitor the area to be monitored for breakthroughs by means of resistive, ie resistance measurement, and / or capacitive measurement.
Um eine Widerstandsmessung zu realisieren, könnten im einfachstenTo realize a resistance measurement, could in the simplest
Fall zwei leitende Bereiche auf gegenüberliegenden Flächen des nichtleitenden Substrats ausgebildet sein. Bei Durchbohren mit einem metallischen Gegenstand bzw. Werkzeug würde ein Kurz- schluss verursacht, der durch die angeschlossene Alarmanlage re- gistriert werden könnte. Dies ist jedoch dahingehend unzuverlässig, als diese Methode bei rein resistiver Überwachung die Penetration durch nichtleitende Gegenstände oder Werkzeuge nicht zuverlässig feststellen könnte. Case two conductive regions to be formed on opposite surfaces of the non-conductive substrate. Piercing with a metallic object or tool would cause a short circuit that could be recorded by the connected alarm system. However, this is unreliable in that this method could not reliably detect penetration by non-conductive objects or tools in purely resistive monitoring.
Die zu bevorzugende Ausformung bei Widerstandsmessung ist es, mindestens einen leiterbahnförmigen leitenden Bereich vorzusehen, der jedem Punkt der Substratfläche des Moduls bis auf einen vorgegebenen Abstand nahe kommt. Dieser vorgegebene Abstand sollte kleiner oder deutlich kleiner sein als die zu erwartenden bzw. zu de- tektierenden Durchbruchsgrößen sein. Eine übliche Ausgestaltung ist es, den leiterbahnförmigen leitenden Bereich mäanderförmig über die Oberfläche des Moduls verlaufen zu lassen, wobei im Bereich einer Ecke oder Seite ein oder mehrere Kontaktbereiche zum Anschließen von Referenzwiderständen oder Drähten vorgesehen sind. Die Kontaktbereiche bestehen im einfachsten Fall aus einer schlich- ten Verbreiterung der Leiterbahnfläche, die ein Anlöten, Anklemmen, The preferable resistance measurement configuration is to provide at least one conductive pattern conductive region that approaches each point of the substrate surface of the module to a predetermined distance. This predetermined distance should be smaller or significantly smaller than the expected or to be detected breakthrough sizes. A common embodiment is to make the conductor-track-shaped conductive region meander-shaped over the surface of the module, wherein in the region of a corner or side one or more contact regions are provided for connecting reference resistors or wires. In the simplest case, the contact areas consist of a shallow widening of the conductor track surface, which is a soldering, clamping,
Anschrauben oder anderweitig elektrisch leitende Befestigung von Widerständen oder Drähten vereinfachen. Die Kontaktbereiche fallen dabei bevorzugt mit Beginn bzw. Ende der Leiterbahnen zusammen, um eine vollständige Überwachung der Fläche zu garantieren. Screw on or otherwise simplify electrically conductive attachment of resistors or wires. The contact areas preferably coincide with the start or end of the tracks in order to guarantee complete monitoring of the area.
Außer einem mäanderförmigen Verlauf sind auch andere Verläufe des leiterbahnförmigen leitenden Bereichs denkbar. So wäre es z. B. möglich, größere Mäander durch kleinere zu überlagern. Ebenfalls ist denkbar von einem inneren Punkt der Modulfläche ausgehend zu einer Ecke oder einem Punkt an einer Kante hin die Leiterbahn spiralförmig verlaufen zu lassen. Wie aus dem Stand der Technik bekannt und für nicht mit einer Einzelzulassung des VdS versehene Systeme auch vorgeschrieben, können auch zwei im Wesentlichen parallel verlaufende leiterbahn- förmige leitende Bereiche vorgesehen sein. Davon würde beim Betrieb einer als Zu- und einer als Rückleiter zu den Überwachungs- ausgängen der Alarmanlage dienen, und an den anderen Enden der zu überwachende Referenzwiderstand angeschlossen werden. Apart from a meandering course, other courses of the conductor track-shaped conductive area are also conceivable. So it would be z. B. possible to overlap larger meanders by smaller. Also is conceivable from an inner point of the module surface starting to a corner or a point on an edge towards the conductor run spirally. As is known from the prior art and also prescribed for systems not provided with an individual approval of the VdS, it is also possible to provide two essentially parallel conductor-line-shaped conductive regions. In the operation of this, one would serve as a supply and one as a return conductor to the monitoring outputs of the alarm system, and at the other ends the reference resistor to be monitored would be connected.
„Mäanderförmiger Verlauf" bedeutet hierbei im Verständnis vorliegender Erfindung nicht notwendig einen kontinuierlich gerundeten Verlauf, sondern umfasst auch Knicke und Ecken und insbesondere einen reckteck- oder sägezahnförmigen Verlauf implizieren. "Meander-shaped course" here in the understanding of the present invention does not necessarily mean a continuously rounded course, but also includes kinks and corners and in particular implies a rectangular or saw-toothed course.
Zum Erreichen einer kapazitiven Flächenüberwachung schlägt vorliegende Erfindung im einfachsten Fall vor, eine beidseitig mit leiten- dem Material beschichtete Substratschicht vorzusehen, wobei auf jedem leitenden Bereich mindestens ein Kontaktbereich vorhanden ist. Die beiden sich gegenüberliegenden Schichten bilden dabei einen Flächenkondensator, mit einer Kapazität proportional zur Modulfläche. Das nichtleitende Substrat kann hierbei vorteilhafterweise ein Dielektrikum mit einer möglichst hohen dielektrischen Zahl sein, um die Kapazität des Kondensators zu erhöhen. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Kapazitätsänderung des Kondensators proportional zur Größe des Durchbruchs ist, und damit durch die dielektrische Zahl des Substrats entsprechend erhöht wird. Um die rela- tive Kapazitätsänderung leichter messbar zu machen, kann die Gesamtfläche des Moduls auch in mehrere, elektrisch voneinander getrennte Flächenkondensatoren unterteilt werden, von denen jeder gesondert, das heißt parallelgeschaltet, überwacht wird. Dies hätte den zusätzlichen Vorteil, dass es bei einem Durchbruch anhand der betroffenen Überwachungsleitungen, das heißt der Überwachungsleitungen, die ein Signal registrieren, sogar auf die ungefähre Position des Durchbruchs geschlossen werden kann. In ähnlicher Weise ist eine ungefähre Positionsangabe aber auch bei resistiver Flächenüberwachung möglich, falls die Modulfläche in mehrere Bereiche unterteilt und jeder Bereich von einem eigenen leiterbahnformigen, mä- andernden leitenden Bereich abgedeckt ist. Eine andere Ausformung einer kapazitiven Flächenüberwachung sieht vor, zwei oder mehr in einander verzahnte, jedoch galvanisch getrennte leitende Bereiche vorzusehen. Die Kapazität der so erzeugten Kondensatoren ist hierbei proportional zur Länge über welche sich die paarweise angeordneten leitenden Bereiche nahkom- men. Diese wiederum ist abhängig von der Gesamtfläche des Moduls bzw. der Fläche des Bereichs auf welchem sich die leitenden Bereiche befinden und dem Grad der Verästelung der Struktur die gewählt wird. Im einfachsten Fall schlägt vorliegende Erfindung vor, die sich paarweise nahkommenden leitenden Bereiche als kammar- tige Strukturen auszubilden, wobei die Kämme mit den Zinken ineinander greifen. Andere Geometrien, z. B. fraktale Strukturen oder wurzeiförmige Verästelungen sind jedoch ebenfalls denkbar. Um die Kapazität pro Fläche der erzeugten Kondensatoren zu erhöhen, könnte zusätzlich ein Dielektrikum aufgetragen werden. Dies könnte etwa als Paste oder in flüssiger Form auf dem Modul verteilt und anschließend zum Erstarren gebracht werden. In order to achieve capacitive area monitoring, the present invention proposes in the simplest case to provide a substrate layer coated on both sides with conductive material, at least one contact area being present on each conductive area. The two opposing layers form an area capacitor, with a capacity proportional to the module area. In this case, the nonconductive substrate may advantageously be a dielectric with as high a dielectric number as possible in order to increase the capacitance of the capacitor. This is particularly advantageous because the capacitance change of the capacitor is proportional to the size of the breakdown, and thus increased accordingly by the dielectric number of the substrate. In order to make the relative change in capacitance more easily measurable, the total area of the module can also be subdivided into a plurality of electrically separated area capacitors, each of which is monitored separately, ie in parallel. This would have the additional advantage that it can be closed even at the approximate position of the breakthrough in a breakthrough on the affected monitoring lines, that is, the monitoring lines that register a signal. Similarly, an approximate position indication is also possible in the case of resistive area monitoring if the module area is divided into several areas and each area is covered by a separate, conductor-shaped, changing conducting area. Another embodiment of a capacitive area monitoring provides to provide two or more interlinked, but galvanically isolated conductive areas. The capacitance of the capacitors produced in this way is proportional to the length over which the conductive regions arranged in pairs approach. This in turn depends on the total area of the module or the area of the area on which the conductive areas are located and the degree of ramification of the structure which is selected. In the simplest case, the present invention proposes to form the paired conductive areas as comb-like structures, the combs meshing with the tines. Other geometries, eg. B. fractal structures or wurzelförmige branches are also conceivable. In order to increase the capacitance per area of the capacitors produced, a dielectric could additionally be applied. This could be distributed as a paste or in liquid form on the module and then solidified.
Die im erfindungsgemäßen Modul verwendete Materialien sind, für die Substratschicht, bevorzugt ein Kunststoff, insbesondere ein die- lektrischer Kunststoff, wie beispielsweise Polyethylen, Polycarbonat,The materials used in the module according to the invention are, for the substrate layer, preferably a plastic, in particular a dielectric plastic, such as polyethylene, polycarbonate,
Polyvinyl, Polyvinylchlorid oder Polymehtylmethacrylat (Plexiglas). Für die leitende Schicht des Rohlings bzw. der leitenden Bereiche schlägt vorliegende Erfindung die Verwendung eines Metalls, insbe- sondere Aluminium, Kupfer oder Silber, jeweils rein oder in Legierung, vor. Polyvinyl, polyvinyl chloride or polymethyl methacrylate (Plexiglas). For the conductive layer of the blank or of the conductive regions, the present invention proposes the use of a metal, in particular special aluminum, copper or silver, each pure or in alloy before.
Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Moduls herangezoge- nen Rohlinge sind bevorzugt eine ein- oder beidseitig mit einer leitenden, insbesondere metallischen, Schicht überzogene Kunststoffsubstrate der gewünschten Geometrie, d. h. flach, in eine oder zwei Richtungen gekrümmt. Besonders geeignet zur widerstandsbasierten passiven Flächenüberwachung ist ein Rohling mit einer Sub- stratschicht aus Polyethylen, welches einseitig oder beidseitig mit einer thermisch gebundenen Aluminiumschicht überzogen ist. Vorgefertigte Module dieser Art mit einer Aluminiumschicht von einer Stärke von 0,3 mm oder einer Substratschicht von 1 mm sind im Handel unter der Bezeichnung Alu-Dibond bekannt, weit verbreitet und güns- tig zu erwerben. The blanks used for producing the module according to the invention are preferably a plastic substrate of the desired geometry coated on one or both sides with a conductive, in particular metallic, layer, ie. H. flat, curved in one or two directions. Particularly suitable for resistance-based passive area monitoring is a blank with a substrate layer made of polyethylene, which is covered on one or both sides with a thermally bound aluminum layer. Prefabricated modules of this type with an aluminum layer of 0.3 mm thickness or 1 mm substrate layer are known, widely and favorably commercially available under the name Alu-Dibond.
Werden solche flächigen Module nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet, so hat sich herausgestellt, dass beim Entfernen, insbesondere Wegfräsen des nicht benötigten leitenden Materials der leitenden Schicht eine Verformung des Moduls eintreten kann, bei der sich die Krümmung der Modulfläche ändert. Dies ist in der If such planar modules are processed by the method according to the invention, it has been found that during removal, in particular milling away of the unnecessary conductive material of the conductive layer, a deformation of the module can occur in which the curvature of the module surface changes. This is in the
Regel nicht erwünscht. Dem kann aber dadurch effektiv begegnet werden, dass auf bei einem zweiseitig beschichteten Rohling auf beiden Seiten gleichartige leitende Bereiche ausgeformt werden, sodass sich die durch die Ausfräsung verursachten Krümmungsände- rungen gleichartig in beide Richtungen wirken und sich somit gegenseitig im Wesentlichen aufheben. Die angesprochene Krümmungsänderung kann jedoch auch erwünscht sein und etwa dabei helfen, das erfindungsgemäße Modul an die Geometrie der zu überwachenden Fläche anzupassen. Normally not wanted. However, this can be effectively counteracted by forming similar conducting regions on both sides of a blank coated on both sides, so that the changes in curvature caused by the cutout act similarly in both directions and thus cancel each other out substantially. However, the mentioned change in curvature may also be desirable and may help to adapt the module according to the invention to the geometry of the surface to be monitored.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden anhand der Figuren näher erläu- terten Ausführungsbeispielen. Diese sollen vorliegende Erfindung nur illustrieren und ihren Gegenstand in keiner Weise einschränken. Further details, features and advantages of the present invention will become apparent from the following with reference to the figures in more detail. Embodiments. These are only intended to illustrate the present invention and to limit its scope in any way.
Es zeigen im Einzelnen: They show in detail:
Figur 1 : Perspektivische Draufsicht eines ebenen erfindungsgemäßen Moduls, welches sowohl kapazitive als auch resistive Flächenüberwachung erlaubt und mit einer Alarmanlage verbunden ist. Figure 1: Perspective plan view of a planar module according to the invention, which allows both capacitive and resistive area monitoring and is connected to an alarm system.
Figur 2: ein in zwei Richtungen gekrümmtes erfindungsgemäßes Modul zur Flächenüberwachung. Figure 2: a curved in two directions inventive module for surface surveillance.
Figur 3: In zwei Teilfiguren Querschnitte durch ein flaches und ein gekrümmtes erfindungsgemäßes Modul zur Flächenüberwachung Figur 4: In zwei Teilfiguren mögliche Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Module zur kapazitiven Flächenüberwachung. Figure 3: In two sub-figures cross sections through a flat and a curved module according to the invention for area monitoring Figure 4: In two sub-figures possible embodiments of inventive modules for capacitive area monitoring.
Figur 5: Mehrere mögliche Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Mo- dule mit leiterbahnförmigen leitenden Bereichen. FIG. 5: Several possible embodiments of modules according to the invention with conductor-track-shaped conductive regions.
Figur 6: In zwei Teilfiguren, eine perspektivische Ansicht eines mit erfindungsgemäßen Modulen ausgekleideten Tresors sowie die Ver- schaltungsstruktur in aufgeschnittener Darstellung. Figur 1 zeigt in perspektivischer Draufsicht ein flaches erfindungsgemäßes Modul zur passiven Flächenüberwachung. Auf der Oberseite des Moduls 1 befinden sich zwei leitende Bereiche 3, 3' mit insgesamt drei Kontaktmöglichkeiten 31 . Einer der leitenden Bereiche 3, 3' ist als über die Oberfläche mäandernde Leiterbahn ausgebildet, wobei der andere, galvanisch vom ersten getrennte, leitende Bereich FIG. 6: shows two partial figures, a perspective view of a vault lined with modules according to the invention, and the circuit structure in a cutaway view. FIG. 1 shows in a perspective plan view a flat module according to the invention for passive area monitoring. On the upper side of the module 1 there are two conductive areas 3, 3 'with a total of three contact possibilities 31. One of the conductive regions 3, 3 'is formed as a meandering over the surface trace, the other, electrically isolated from the first, conductive region
3' den Rest der Moduloberfläche ausfüllt. Obwohl dies technisch nicht nötig ist, könnten, um VDE Vorschriften zu entsprechen, auch zwei, in geringem Abstand (im Vergleich zur Größe des Moduls 1 ) im Wesentlichen parallel verlaufende Leiterbahnen mit jeweils eigenen Kontaktmöglichkeiten vorgesehen sein. Die Unterseite von Modul 1 wird durch einen die ganze Fläche bedeckenden leitenden Bereich 3 mit zwei Kontakten 31 eingenommen. Ebenfalls schematisch gezeigt sind ein an das erfindungsgemäße Modul angeschlossener Refe- renzwiderstand R sowie eine Alarmanlage A, welche Eingänge C für kapazitive und R für resistive Flächenüberwachung besitzt. Die Eingänge zur resistiven Überwachung sind hierbei zum einen an den leiterbahnförmigen Bereich 3 zum anderen auch den als Rückleiter dienenden rückwärtigen leitenden Bereich e angeschlossen. Die kapazitiv überwachenden Eingänge C sind zum einen an den komplementären leitenden Bereich 3' auf der Oberseite sowie ebenfalls auf den die ganze Rückseite einnehmenden Bereich 3 angeschlossen. Die Widerstandsbasierte Überwachung stellt bei diesem Ausfüh- rungsbeispiel die Hauptfunktion und die kapazitive Überwachung eine Ergänzung dar. Die kapazitive Überwachung hat gegenüber der resistiven eine geringer Empfindlichkeit, stellt jedoch eine Art zusätzliche, teilweise unabhängige Überwachungsmöglichkeit dar, die auch ein Signal liefern kann, falls, wider Erwarten, der mäanderförmig ver- laufende leitende Bereich 3 auf der Oberseite von einem eventuellen3 'fills the rest of the module surface. Although this is not technically necessary, in order to comply with VDE regulations, two, at a small distance (compared to the size of the module 1) may be provided substantially parallel tracks each with their own contact options. The underside of module 1 is occupied by a full area covering conductive area 3 with two contacts 31. Also shown schematically are a reference to the module according to the invention. Resistance R and an alarm system A, which has inputs C for capacitive and R for resistive area monitoring. The inputs for resistive monitoring are in this case connected on the one hand to the conductor-track-shaped region 3 on the other hand also serving as a return conductor rear conductive region e. The capacitive monitoring inputs C are connected on the one hand to the complementary conductive region 3 'on the upper side and also on the entire rear side engaging region 3. The resistance-based monitoring in this embodiment is the main function and the capacitive monitoring is a supplement. The capacitive monitoring has a low sensitivity compared to the resistive, but is a kind of additional, partially independent monitoring possibility, which can also provide a signal if, contrary to expectations, the meandering conductive area 3 on the top of a possible
Durchbruch nicht betroffen wäre. Um die relative Signifikanz der durch einen Durchbruch verursachten Kapazitätsänderung zu erhöhen, könnte der oberseitige, komplementäre leitende Bereich 3' auch in mehrere, parallel zu überwachte Abschnitte unterteilt werden, wie dies beispielsweise in Figur 4b gezeigt ist. Selbstverständlich müsste dann die überwachende Alarmanlage entsprechend zur parallelen Überwachung mehrerer Kapazitäten vorbereitet bzw. in der Lage sein. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in zwei Richtungen gekrümmten erfindungsgemäßen Moduls zur passiven Flächenüberwachung. Das Modul 1 hat hierbei im Wesentlichen die Geometrie eines Teilstücks einer Kugeloberfläche, welches ähnlich wie das Modul aus Figur 1 auf der Vorderseite über ein mäanderförmig verlau- fenden, leiterbahnförmigen leitenden Bereich 3 der Fläche einnehmenden jedoch galvanisch vom ersten leitenden Bereich getrennten leitenden Bereich 3'. Auf der Rückseite des dargestellten Moduls befinden sich mehrere in ihrer Gesamtheit die Rückseite abdeckende leitende Bereiche 3, die eine ortsaufgelöste kapazitive Überwachung ermöglichen. Solche gekrümmten Module können vorteilhafter Weise zur Überwachung der Innenfläche von Rohren oder Schächten runden Querschnitts mit oder ohne Abbiegungen eingesetzt werden. Breakthrough would not be affected. In order to increase the relative significance of the change in capacitance caused by a breakdown, the top-side complementary conductive region 3 'could also be divided into a plurality of sections to be monitored in parallel, as shown for example in FIG. 4b. Of course, then the monitoring alarm system would have to be prepared for parallel monitoring of several capacities or in a position accordingly. FIG. 2 shows a perspective view of a bi-directional passive surface surveillance module according to the invention. In this case, the module 1 essentially has the geometry of a section of a spherical surface which, similar to the module of FIG. 1, on the front side has a meandering, conductive-line-shaped conductive region 3 of the surface, but electrically conductively separated from the first conductive region 3 '. , On the back of the illustrated module are several in their entirety covering the back conductive areas 3, which allow a spatially resolved capacitive monitoring. Such curved modules can advantageously be used for monitoring the inner surface of tubes or shafts of round cross-section with or without bends.
Figur 3 zeigt zwei Querschnitte durch erfindungsgemäße Module. Teilfigur A zeigt hierbei einen Querschnitt durch ein ebenes Modul bei der auf einer Seite der Substratschicht 2 ein durchgehender leitender Bereich 3 mit zwei Kontakten 31 und auf der Vorderseite zwei galvanisch voneinander getrennte leitende Bereiche 3 mit jeweils einem Kontakt 31 vorgesehen sind. FIG. 3 shows two cross sections through modules according to the invention. Part A here shows a cross section through a planar module in which on one side of the substrate layer 2, a continuous conductive region 3 with two contacts 31 and on the front two electrically isolated conductive regions 3, each with a contact 31 are provided.
Teilfigur B zeigt gekrümmtes Modul 1 , bei der auf nur einer Seite von Substratschicht 2 leitende Bereiche, insgesamt drei an der Zahl mit Kontakten 31 vorhanden sind.  Sub-figure B shows curved module 1, in which on only one side of the substrate layer 2 conductive areas, a total of three in number with contacts 31 are present.
Die Dicke der leitenden Schicht bzw. der daraus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herausgeformten leitenden Bereiche im Verhältnis zur Dicke der Substratschicht 2 kann grundsätzlich beliebig sein. Bevorzugt sind jedoch Schichtdicken, die kleiner sind als die der Substratschicht. Besonders bevorzugt hat die Substratschicht eine Dicke von ca. 1 mm und die leitende(n) Schicht(en) eine Dicke von ca. 0,3mm. The thickness of the conductive layer or of the conductive regions formed therefrom by the method according to the invention in relation to the thickness of the substrate layer 2 can basically be arbitrary. However, layer thicknesses which are smaller than those of the substrate layer are preferred. Particularly preferably, the substrate layer has a thickness of about 1 mm and the conductive layer (s) has a thickness of about 0.3 mm.
Figur 4 zeigt zwei Teilfiguren mögliche Ausgestaltungen einer kapazitiven Flächenüberwachung. FIG. 4 shows two subfigures of possible embodiments of a capacitive area monitoring.
Teilfigur A zeigt in Draufsicht ein Modul 1 mit zwei leitenden Bereichen 3, welche eine kammartige Struktur aufweisen, wobei die Zinken dieser Kämme ineinandergreifen. Dadurch wird erreicht, dass sich die beiden, galvanisch voneinander getrennten, leitenden Bereiche 3 über eine möglichst weite Strecke nahkommen, sodass die Kapazität pro Fläche maximiert wird. Bevorzugt würde nach demPart A shows in plan view a module 1 with two conductive regions 3, which have a comb-like structure, wherein the tines of these combs intermesh. This ensures that the two, electrically isolated, conductive regions 3 approach over as long a distance as possible, so that the capacity per area is maximized. Preferably would after the
Ausfräsen der entsprechenden kammerartigen Struktur noch ein Dielektrikum zur Erhöhung der Kapazitätsflächendichte aufgetragen und zum Erstarren gebracht. Hierzu könnte insbesondere ein dem Sub- stratmaterial ähnliches Kunststoffmaterial zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Polyethylen, Polyvinyl, Polycarbonat, Polymehtylme- thacrylat, oder besonders bevorzugt, Polyvinylchlorid. Dieses würde verflüssigt, auf der Oberfläche des geformten Moduls verteilt und durch Abkühlen zum Erstarren gebracht. Milling the corresponding chamber-like structure applied a dielectric to increase the capacitance area density and solidified. In particular, a sub- plastic material similar to stratmaterial are used, such as polyethylene, polyvinyl, polycarbonate, polymethylmethacrylate, or more preferably, polyvinyl chloride. This would be liquefied, spread on the surface of the molded module and solidified by cooling.
Teilfigur B zeigt in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Modul, welches über mehrere, rechteckig ausgebildete leitende Bereiche, hier beispielhaft vier, verfügt, welche in der Gesamtheit die Oberfläche des Moduls 1 abdeckt. Die, nicht sichtbare, Rückseite dieses Moduls ist in gleicher Art unterteilt oder aber auch als ein einziger, durchgehender leitender Bereich ausgeformt. Die so gebildeten Flächenkondensatoren können entweder gemeinsam oder getrennt voneinander überwacht werden, wobei letzteres den Vorteil bietet, dass aus einer gemessenen Kapazitätsänderung anhand der überwachten Leitun- gen auf der diese gemessen wurde, auf die ungefähre Position eines Sub-part B shows a top view of a module according to the invention, which has a plurality of rectangular conductive regions, here exemplified four, which covers the surface of the module 1 in its entirety. The, not visible, back of this module is subdivided in the same way or else formed as a single, continuous conductive area. The area capacitors thus formed can be monitored either jointly or separately, the latter offering the advantage that from a measured change in capacitance on the basis of the monitored lines on which it was measured, to the approximate position of a
Durchbruchs geschlossen werden kann. Die Unterteilung hat weiterhin den Sinn, die relative Kapazitätsänderung durch einen Durchbruch gegebener Fläche zu erhöhen, und so die Änderung leichter messbar zu machen. Eine derartige Unterteilung der Modulfläche in verschiedene Bereiche zur Erhöhung der relativen Kapazitätsänderung eines Durchbruchs ist ebenfalls bei dem in Teilfigur A gezeigten Prinzip kammartiger Kondensatoren auf einer Modulseite realisierbar, indem mehrere Paare der ineinandergreifenden, kammartigen leitenden Bereiche herausgebildet werden. Breakthrough can be closed. The subdivision also has the purpose of increasing the relative capacity change by breakthrough of given area, making the change easier to measure. Such a subdivision of the module surface into different regions for increasing the relative change in capacitance of a breakdown is likewise feasible in the principle of comb-like capacitors on a module side shown in part A by forming a plurality of pairs of intermeshing, comb-like conductive regions.
Figur 5 zeigt in Draufsicht vier mögliche Ausgestaltungen eines lei- terbahnförmigen leitenden Bereichs 3 bei Modulen 1 zur passiven Flächenüberwachung verschiedener Grundflächengeometrie. FIG. 5 shows in plan view four possible embodiments of a conductor-track-shaped conductive region 3 in the case of modules 1 for passive surface monitoring of different base surface geometry.
Teilfigur A zeigt den dem Stand der Technik bekannten mäanderför- migen Bereich mit Schleifen auf einem Modul 1 rechteckiger Grundfläche. Teilfigur B zeigt mäandernde leiterbahnformige leitende Bereiche 3, die nicht stetig abgerundet sondern rechteckig über ein Modul 1 mit trapezförmiger Grundfläche verlaufen. Part A shows the meandering area known from the prior art with loops on a module 1 rectangular base. Sub-figure B shows meandering leiterbahnformige conductive areas 3, which are not continuous rounded but rectangular over a module 1 with trapezoidal base.
Teilfigur C zeigt einen Doppelmäander, bei dem Schlingen mit größe- rem Kurvenradius von Schlingen mit kleinerem Kurvenradius überlagert sind. Diese Doppelmäander ziehen sich über ein secheckiges Modul 1 .  Part C shows a double meander, in which loops with a larger radius of curvature are superimposed by loops with a smaller radius of curvature. These double meanders extend over a secheckiges module 1.
Teilfigur D zeigt einen leiterbahnförmigen leitenden Bereich 3, welcher ausgehend von einem inneren Kontaktbereich 31 spiralförmig über die Oberfläche eines elliptischen Moduls 1 bis zu einem weiteren Kontaktpunkt 31 am Rand mit verläuft.  Part D shows a conductor-shaped conductive region 3, which extends starting from an inner contact region 31 spirally over the surface of an elliptical module 1 to a further contact point 31 at the edge.
Figur 6 zeigt in Teilfigur A in perspektivischer Ansicht eine Verwendung von sechs ebenen und rechteckigen erfindungsgemäßen Mo- dulen 1 zur Flächenüberwachung eines Tresor T. FIG. 6 shows, in partial view A in a perspective view, a use of six planar and rectangular modules 1 according to the invention for monitoring the area of a safe T.
Die Module 1 sind mittels leitender Verbindungen 19, insbesondere Drähten, alle in Reihe geschaltet und an Alarmanlage A, welche durch die geöffnete Tür des Tresors T in einer hinteren Ecke befindlich sichtbar ist, verbunden. Der überwachte Referenzwiderstand R ist hierbei Teil der Alarmanlage A.  The modules 1 are all connected in series by means of conductive connections 19, in particular wires, and to alarm system A, which is visible through the opened door of the safe T in a rear corner. The monitored reference resistor R is part of the alarm system A.
Teilfigur B zeigt schematisch die Verschaltung der Module 1 der sechs Seiten des Tresors. Die Reihenschaltung hat hierbei zu berücksichtigen, dass die Seite der Tür TT nur von einem Rand her kontaktiert werden kann, sodass vorzugsweise alle Kontaktstellen des die Tür TT abdeckenden Moduls in der Nähe der Drehpunktseite der Tür befindlich sind. Bezugszeichenliste Part B shows schematically the interconnection of the modules 1 of the six sides of the vault. The series circuit here has to take into account that the side of the door TT can be contacted only from one edge, so that preferably all the contact points of the door TT covering module are located near the fulcrum side of the door. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Modul 1 module
19 leitende Verbindung, Draht  19 conductive connection, wire
2 Substratschicht 2 substrate layer
3, 3' leitende Bereiche  3, 3 'conductive areas
31 Kontaktstellen  31 contact points
A Alarmanlage  A alarm system
C Eingänge zur kapazitiven Überwachung R Eingänge zur Widerstandsüberwachung C Inputs for capacitive monitoring R Inputs for resistance monitoring
T Tresor T safe
TT Tür  TT door

Claims

Patentansprüche claims
Modul zur passiven Überwachung von Flächen auf Durchbruch in Zusammenwirkung mit einer Alarmanlage (A), umfassend: Module for passive surveillance of areas for breakthrough in conjunction with an alarm system (A), comprising:
- eine nichtleitende, mechanisch stabile Substratschicht (2), und  a non-conductive, mechanically stable substrate layer (2), and
- mindestens zwei auf der Substratschicht  - At least two on the substrate layer
(2) aufgebrachte, mit ihr verbundene leitende Bereiche (3), deren Ausdehnung in mindestens eine Raumrichtung wesentlich kleiner ist als in den anderen, (2) applied conducting regions (3) which are connected to it and the extent of which is substantially smaller in at least one spatial direction than in the other,
wobei mindestens zwei der leitenden Bereiche (3) über Kontakte (31 ) verfügen, mittels derer sie über Drähte (19) kontak- tierbar und insbesondere an die Alarmanlage (A) anschließbar sind.  wherein at least two of the conductive regions (3) have contacts (31) by means of which they can be contacted via wires (19) and in particular connected to the alarm system (A).
Modul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Module according to claim 1, characterized in that
- es eine ebene oder eine gekrümmte Fläche bildet,  it forms a flat or curved surface,
und/oder  and or
- die Durchbruchsüberwachung mittels der leitenden Bereiche (3) über Kapazitäts- oder Widerstandsmessung erfolgt.  - The breakdown monitoring by means of the conductive regions (3) via capacitance or resistance measurement takes place.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der leitenden Bereiche Module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the conductive regions
(3) als Leiterbahn ausgeformt ist, welche jedem Punkt der Substratschicht (2) mindestens bis auf einen vorgegebenen Abstand nahe kommt. (3) is formed as a conductor track which comes close to each point of the substrate layer (2) at least up to a predetermined distance.
4. Modul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der leiterbahnformige leitende Bereich (3) über zwei Kontakte (31 ) verfügt und die Durchbruchsmessung mittels Widerstandsmessung erfolgt. 4. Module according to the preceding claim, characterized in that the conductor track-shaped conductive region (3) has two contacts (31) and the breakdown measurement takes place by means of resistance measurement.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Module according to one of the preceding claims, characterized in that
- mindestens zwei als Leiterbahn ausgeführte leitende Bereiche (3) vorhanden sind, und/oder  - At least two designed as a conductor conductive areas (3) are present, and / or
- zwei als Leiterbahnen ausgeführte Bereiche (3) vorhanden sind, die im Wesentlichen parallel verlaufen, und/oder  - There are two running as a conductor tracks regions (3) are present, which are substantially parallel, and / or
- die leiterbahnförmigen leitenden Bereiche (3) auf der Substratschicht (2) mäanderförmig und/oder spiralförmig verlaufen.  - The conductor track-shaped conductive regions (3) on the substrate layer (2) meandering and / or spiral.
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der leitenden Bereiche (3) flächig ausgebildet sind und über je mindestens einen Kontakt (31 ) verfügen. Module according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the conductive regions (3) are formed flat and each have at least one contact (31).
Modul nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es flächig ist und die zwei flächigen leitenden Bereiche (3) auf gegenüberliegenden Seiten des Moduls (1 ) zu liegen. Module according to the preceding claim, characterized in that it is planar and the two planar conductive areas (3) lie on opposite sides of the module (1).
Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material Module according to one of the preceding claims, characterized in that the material
- der Substratschicht (2) ein Dielektrikum und/oder ein Kunststoff, insbesondere Polyethylen, Polycarbonat, Polyvinyl, Polyvinylfluorid oder Polymethylmethac- rylat, und/oder  - The substrate layer (2) a dielectric and / or a plastic, in particular polyethylene, polycarbonate, polyvinyl, polyvinyl fluoride or polymethyl methacrylate, and / or
- der leitenden Bereiche (3) ein Metall, insbesondere Aluminium, Kupfer oder Silber, ist. - the conductive areas (3) a metal, in particular aluminum, copper or silver, is.
9. Verfahren zur Herstellung eines Moduls gemäß eines der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte 9. A method for producing a module according to any one of claims 1 to 8, comprising the steps
i) Bereitstellen eines Rohlings, insbesondere einer flachen oder gekrümmten, zwei- oder dreischichtigen Platte aus einer Substratschicht (2) welche ein- oder beidseitig mit einem leitenden, insbesondere metallischen, Material überzogen ist,  i) providing a blank, in particular a flat or curved, two- or three-layered plate of a substrate layer (2) which is coated on one or both sides with a conductive, in particular metallic, material,
ii) gezieltes Entfernen von Material der leitenden Schichten, insbesondere durch mechanisches Fräsen, Lasern und/oder Ätzen, sodass gewünschte leitende Bereiche (3) mit Kontaktstellen (31 ) herausgeformt werden.  ii) targeted removal of material of the conductive layers, in particular by mechanical milling, lasering and / or etching, so that desired conductive regions (3) are formed with contact points (31).
1 0. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein beidseitig mit leitendem Material beschichteter Rohling verwendet wird, und auf beiden Seiten kongruente leitende Bereiche herausgeformt werden. 1 0. A method according to the preceding claim, characterized in that a blank coated on both sides with a conductive material blank is used, and on both sides congruent conductive areas are formed out.
1 1 .Verwendung eines Moduls nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bevorzugt hergestellt gemäß des Verfahrens der Ansprüche 9 oder 1 0, gekennzeichnet durch die Schritte 1 1 .Use of a module according to one of claims 1 to 8, preferably prepared according to the method of claims 9 or 1 0, characterized by the steps
iii) Kontaktieren der Kontaktstellen (31 ) durch Drähte (1 9), insbesondere durch Anlöten, Anklemmen, Anschrauben oder Ankleben, und  iii) contacting the contact points (31) by wires (1 9), in particular by soldering, clamping, screwing or gluing, and
iv) Verbinden der Drähte (1 9) mit einem Referenzwider- stand (R) und/oder einer Alarmanlage (A).  iv) connecting the wires (1 9) to a reference resistor (R) and / or an alarm (A).
EP17822546.2A 2016-11-28 2017-11-23 Module for passive surface monitoring Withdrawn EP3520090A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016122923.7A DE102016122923A1 (en) 2016-11-28 2016-11-28 Module for passive area monitoring
PCT/DE2017/101017 WO2018095487A1 (en) 2016-11-28 2017-11-23 Module for passive surface monitoring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3520090A1 true EP3520090A1 (en) 2019-08-07

Family

ID=60888063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17822546.2A Withdrawn EP3520090A1 (en) 2016-11-28 2017-11-23 Module for passive surface monitoring

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190392689A1 (en)
EP (1) EP3520090A1 (en)
CA (1) CA3043262A1 (en)
DE (2) DE102016122923A1 (en)
WO (1) WO2018095487A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016106675B3 (en) * 2016-04-12 2017-08-24 Innovative Sensor Technology Ist Ag Thin-film sensor element for a resistance thermometer

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3594770A (en) * 1968-10-28 1971-07-20 Lewis Eng Co Printed-circuit type security apparatus for protecting areas
FR2592268B1 (en) * 1985-12-20 1988-10-28 Philips Ind Commerciale PROTECTED SPEAKER WITH ELECTRICAL SWITCH AND APPLICATION THEREOF
US5166573A (en) * 1989-09-26 1992-11-24 Atochem North America, Inc. Ultrasonic contact transducer and array
US5221426A (en) * 1991-11-29 1993-06-22 Motorola Inc. Laser etch-back process for forming a metal feature on a non-metal substrate
GB2264378A (en) * 1992-02-11 1993-08-25 Transalarm Ltd A frangible sensor for a secure enclosure
TW367621B (en) * 1995-02-27 1999-08-21 Nxp Bv Electronic component comprising a thin-film structure with passive elements
GB2319377A (en) * 1996-11-07 1998-05-20 Brendan Roberts Security detection film
FR2782159B1 (en) * 1998-08-06 2000-11-03 Val Protect Sa WALL INTEGRITY DETECTION DEVICE
EP2439707A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-11 Yun Xiang Technology Inc. Burglarproof security system and installing method thereof
US8788220B2 (en) * 2011-01-21 2014-07-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Vehicle damage detection system
US11230471B2 (en) * 2016-02-05 2022-01-25 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed compound sensor device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016122923A1 (en) 2018-05-30
DE112017006007A5 (en) 2020-02-20
CA3043262A1 (en) 2018-05-31
WO2018095487A1 (en) 2018-05-31
US20190392689A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2201585B1 (en) Electric multilayer component
EP2185309B1 (en) Laser-protective wall element for a housing in laser machining stations
DE102012221002A1 (en) Angled and / or angled printed circuit board structure with at least two printed circuit board sections and method for their production
EP1152639B1 (en) Electrical heating unit, particularly for liquid supports
DE102016107401A1 (en) Plug-in device with temperature detection
DE102015120369B3 (en) Step mat for securing a technical system
DE102012106277A1 (en) Laser protection device for shielding laser radiation
DE3211541A1 (en) HIGH CAPACITY RAIL
EP3520090A1 (en) Module for passive surface monitoring
DE102005062802A1 (en) Electronic security module
DE102007038780B3 (en) Protective wall for protecting the eyes from a laser beam during laser welding comprises electrically conducting plate-like elements separated from each other by an intermediate layer having hot conductor properties
EP2650849B1 (en) Built-in passive infrared sensor device
DE19540034A1 (en) Probe with head housing protruding on one side
WO2014072038A1 (en) Circuit board element and cell arrangement
EP2700104A2 (en) Junction box for solar modules
DE202009003171U1 (en) ozone generator
DE102015202127A1 (en) Connecting element for the electrical and mechanical connection of electronic modules, electronic module assembly for installation in a cylindrical space and rolling bearing assembly
EP2143865A3 (en) Object protective door
DE10353139B4 (en) Stackable modular housing system and method of making the same
DE102014018986A1 (en) Multi-layer printed circuit board with heat-conducting element
EP3176342B1 (en) Method for laying a moisture detection device in roofs of buildings, in particular flat roofs
DE102012112112B4 (en) Multilayer body
DE102006047330B3 (en) Security device for protecting hardware components in e.g. pin pad, has printed circuit board and security cover surrounding entire space to be protected, where space has high security area and low security area
DE102006017506A1 (en) Protective cover for e.g. cash-point dispenser, has inner and outer surfaces limited by contact surface, where cover is formed such that it rests against plate at contact surface and area is enclosed by combination of plate and cover
DE102015115845A1 (en) Protective device for preventing the passage of laser radiation through building openings

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190429

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20200320

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20211103