ES2240909T3 - A SECURITY SYSTEM, PARTICULARLY FOR PROPERTY SURVEILLANCE, AND A SENSOR. - Google Patents
A SECURITY SYSTEM, PARTICULARLY FOR PROPERTY SURVEILLANCE, AND A SENSOR.Info
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Abstract
Un sistema de seguridad (SEC-ST), particularmente para la vigilancia de la propiedad, para asociarse con al menos un elemento (5) de un estructura de protección (1) que puede someterse a fuerzas de flexión, comprendiendo el sistema: - al menos un sensor de desviación (6) para detectar desviaciones del elemento (5) como resultado de las fuerzas, comprendiendo el sensor: - un transductor piezoeléctrico sustancialmente en forma de placa (10) para convertir tensiones mecánicas en señales eléctricas, - un contenedor (40) para el transductor (10), en el que el transductor se sujeta a al menos dos puntos dispuestos sustancialmente opuestos uno del otro con respecto a un centro del transductor, cuyo contenedor (40) puede fijarse al elemento (5) de la estructura de protección, siendo el contenedor (11, 12) tal que se desvíe elásticamente como resultado de las fuerzas de flexión y para transmitir las desviaciones del elemento al transductor (10) que se desvía a su vez en un camino que corresponde a las desviaciones del elemento (5) y el contenedor para dar lugar a las correspondientes señales de desviación eléctrica, y - medios de procesamiento electrónico (8) conectados al sensor (6) para recibir y procesar las señales de detección eléctrica.A security system (SEC-ST), particularly for property surveillance, to be associated with at least one element (5) of a protective structure (1) that can be subjected to flexural forces, the system comprising: minus a deviation sensor (6) to detect deviations of the element (5) as a result of the forces, the sensor comprising: - a substantially plate-shaped piezoelectric transducer (10) for converting mechanical stresses into electrical signals, - a container ( 40) for the transducer (10), in which the transducer is attached to at least two points arranged substantially opposite each other with respect to a center of the transducer, whose container (40) can be fixed to the element (5) of the structure of protection, the container (11, 12) being such that it deviates elastically as a result of the bending forces and to transmit the deviations of the element to the transducer (10) which in turn deflects in a path qu e corresponds to the deviations of the element (5) and the container to give rise to the corresponding electrical deviation signals, and - electronic processing means (8) connected to the sensor (6) to receive and process the electrical detection signals.
Description
Un sistema de seguridad, particularmente para vigilancia de la propiedad, y un sensor.A security system, particularly for property surveillance, and a sensor.
La presente invención se refiere a sistemas de seguridad, particularmente para la vigilancia de la propiedad. La presente invención se refiere también a un sensor que se utiliza en dichos sistemas de seguridad.The present invention relates to systems of security, particularly for property surveillance. The The present invention also relates to a sensor that is used in said security systems.
Desde hace algún tiempo, como se sabe, existe una necesidad de vigilancia de los límites de la propiedad y la señalización inmediata de cualquier intrusión por parte de un desconocido en un área que debe ser protegida o, del mismo modo, de un intento de escapar de allí, mediante la emisión apropiada de advertencias.For some time, as you know, there is a need to monitor property boundaries and the immediate signaling of any intrusion by a unknown in an area that must be protected or, similarly, from an attempt to escape from there, by the appropriate issuance of warnings
Los sistemas de seguridad conocidos como los sistemas de barreras enterradas se conocen y se usan ampliamente; estos sistemas usan sensores de varios tipos que están destinados a estar localizados en el terreno o bajo el revestimiento para suelos o el pavimento y a lo largo del límite de la propiedad que debe ser protegida, para detectar los pasos debidos al cruce del límite.Security systems known as the buried barrier systems are known and widely used; these systems use sensors of various types that are intended to be located on the ground or under the floor covering or the pavement and along the limit of the property that must be protected, to detect the steps due to the crossing of the limit.
Entre estos sistemas, están muy generalizados los sistemas según la presión o los sensores sísmicos, por ejemplo, los también llamados sistemas de "tubo enterrado" o instalaciones de "micrófono - cable".Among these systems, the systems according to pressure or seismic sensors, for example, also called "buried tube" systems or facilities of "microphone - cable".
Hay también instalaciones complejas y caras que usan cables coaxiales enterrados o fibras ópticas para detectar los pasos en el límite que delimita el área objeto de vigilancia.There are also complex and expensive facilities that use buried coaxial cables or optical fibers to detect steps in the boundary that delimits the area under surveillance.
Se ha descubierto que los sistemas de seguridad basados en sensores localizados en el terreno pueden ser objeto de interferencias o inactivarse por condiciones medioambientales adversas tales como, por ejemplo, lluvia fuerte, nieve, o la presencia de hielo. En otros casos, las vibraciones del terreno causadas por el paso de vehículos en los alrededores de las áreas que deben ser protegidos pueden causar la activación incorrecta de estos sistemas, dando lugar a señales inapropiadas.It has been discovered that security systems based on sensors located in the field may be subject to interference or inactivation due to environmental conditions adverse effects such as heavy rain, snow, or presence of ice In other cases, ground vibrations caused by the passage of vehicles around the areas which must be protected can cause the incorrect activation of these systems, giving rise to inappropriate signals.
Por otra parte, el uso de la instalación de sensores enterrados, hace que las operaciones de mantenimiento y de reparación en caso de daños sean particularmente complejas y caras.Moreover, the use of the installation of buried sensors, makes maintenance operations and of repair in case of damage are particularly complex and faces.
Entre los sistemas de seguridad que están actualmente en uso, hay algunos que no usan sensores enterrados pero que usan barreras de microondas o rayos infrarrojos. Estos sistemas no son adecuados para la vigilancia en espacios abiertos porque son particularmente sensibles a los fenómenos atmosféricos, por ejemplo, a la niebla o incluso al paso de animales pequeños.Among the security systems that are currently in use, there are some who do not use buried sensors but that use microwave barriers or infrared rays. These systems they are not suitable for surveillance in open spaces because they are particularly sensitive to atmospheric phenomena, for example, to fog or even the passage of small animals.
El objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de seguridad que no tenga las desventajas de los sistemas descritos anteriormente de la técnica anterior.The objective of the present invention is provide a security system that does not have the disadvantages of the systems described above of the prior art.
Este objetivo se logra con un sistema de seguridad como se describe en la primera reivindicación. Un objeto adicional de la presente invención es un sensor que se utiliza en los sistemas de seguridad, como se describe en la reivindicación 12.This goal is achieved with a system of security as described in the first claim. An object Additional of the present invention is a sensor that is used in security systems, as described in the claim 12.
Las demás características y ventajas de la invención se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las formas de realización preferidas de la misma, que se dan a modo de ejemplo no limitativo haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The other features and advantages of the invention will be better understood from the following description detailed of the preferred embodiments thereof, which they are given by way of non-limiting example referring to the attached drawings, in which:
la figura 1 es una vista en planta esquemática de una propiedad delimitada por una estructura de protección de límites,Figure 1 is a schematic plan view of a property delimited by a protection structure of limits,
la figura 2 muestra, esquemáticamente, un sistema de seguridad particular según la invención,Figure 2 shows, schematically, a system of particular security according to the invention,
la figura 3 muestra un detalle ampliado del sistema de seguridad de la figura 2,Figure 3 shows an enlarged detail of the security system of figure 2,
la figura 4 muestra una forma de realización particular de un sensor, esquemáticamente y en sección lateral, según la invención, con partes separadas, yFigure 4 shows an embodiment particular of a sensor, schematically and in lateral section, according to the invention, with separate parts, and
la figura 5 muestra, esquemáticamente, algunas etapas del funcionamiento del sensor de la figura 4.Figure 5 shows, schematically, some Stages of operation of the sensor in Figure 4.
Se describe una forma de realización preferida de un sistema de seguridad SEC-ST según la invención haciendo referencia a las figuras 1, 2 y 3. En particular, este sistema se proporciona para la vigilancia de una estructura de protección 1 de un área 2 en el que se encuentra una vivienda 3.A preferred embodiment of a SEC-ST security system according to the invention referring to figures 1, 2 and 3. In particular, this system is provided for monitoring a structure of protection 1 of an area 2 in which a dwelling is located 3.
La estructura de protección 1 es, por ejemplo, una valla al aire libre, compuesta por una pluralidad de enrejados 4, típicamente enrejados de metal, soportados por postes 5 o por otro soporte adecuado o elementos de sostén. Los elementos de soporte tienen la función de fijar la valla firmemente a las estructuras de mampostería tales como, por ejemplo, pequeños muros, o al suelo.The protection structure 1 is, for example, an outdoor fence, composed of a plurality of trellises 4, typically metal lattices, supported by posts 5 or by other suitable support or support elements. The elements of support have the function of fixing the fence firmly to the masonry structures such as, for example, small walls, or to the ground
Con respecto a esto, señalar que las enseñanzas de la presente invención se aplican a estructuras de protección de otro tipo distinto a la valla en particular a la que hace referencia la presente descripción.Regarding this, point out that the teachings of the present invention apply to protective structures of another type other than the fence in particular to the one that makes Reference this description.
En realidad, el sistema de seguridad de la invención puede proporcionarse para la vigilancia de un solo lado de una propiedad que tiene que protegerse, o la estructura de protección 1 puede comprender una valla límite de red de alambre adecuada, soportada por estacas, o paneles protectores fabricados de material adecuado.Actually, the security system of the invention can be provided for single-sided surveillance of a property that has to be protected, or the structure of protection 1 may comprise a wire net boundary fence adequate, supported by stakes, or protective panels made of suitable material.
En otra variante, la estructura de protección 1 puede comprender una o más barras o enrejados instalados en las aberturas en los muros de la vivienda 3, por ejemplo, en puertas o ventanas.In another variant, the protection structure 1 can comprise one or more bars or trellises installed in the openings in the walls of the house 3, for example, in doors or windows
El sistema de seguridad SEC-ST de la invención es en particular adecuado para detectar y señalizar las intrusiones o intentos de intrusiones en la propiedad protegida 2.SEC-ST security system of the invention is particularly suitable for detecting and signaling intrusions or attempted intrusions on protected property 2.
En la forma de realización descrita, el sistema de seguridad SEC-ST comprende uno o más sensores 6, líneas de control y suministro 7 para los sensores, medios de procesamiento electrónico 8, y medios de señalización de advertencia, siendo los últimos de tipo convencional y no mostrados en los dibujos.In the described embodiment, the system SEC-ST safety comprises one or more sensors 6, 7 control and supply lines for sensors, media 8 electronic processing, and signaling means of warning, being the last of conventional type and not shown in the drawings
Como se muestra en la figura 3, los sensores 6 se empotran en los postes 5 de los enrejados 4, los cuales se fijan firmemente a una base B. Cada sensor 6 comprende un transductor piezoeléctrico en forma de placa respectivo y puede generar señales eléctricas que pueden ponerse a disposición de las líneas 7, para detectar desviaciones (o, en otras palabras, deformaciones) de los postes 5 debido, según la forma de realización descrita, a intento de intrusiones.As shown in Figure 3, the sensors 6 are embedded in posts 5 of the lattices 4, which are fixed firmly to a base B. Each sensor 6 comprises a transducer piezoelectric in the form of respective plate and can generate signals electrical lines that can be made available on lines 7, for detect deviations (or, in other words, deformations) of posts 5 due, according to the described embodiment, intent of intrusions.
Una forma de realización preferida de los sensores 6 se describirá con más detalle a continuación.A preferred embodiment of the sensors 6 will be described in more detail below.
Como se muestra esquemáticamente en la figura 2, el sistema de seguridad particular de la forma de realización descrita divide el perímetro de la estructura de protección 1, bajo un punto de vista lógico, en una o más secciones 9, incluyendo cada una al menos un sensor 6.As shown schematically in Figure 2, the particular security system of the embodiment described divides the perimeter of the protection structure 1, under a logical point of view, in one or more sections 9, including each at least one sensor 6.
En la forma de realización descrita, el perímetro de la valla 1 se divide en ocho secciones 9, cada una de las cuales define un región objeto de vigilancia, que se asocia con tres sensores 6.In the described embodiment, the perimeter of fence 1 is divided into eight sections 9, each of which defines a region under surveillance, which is associated with three sensors 6.
Los sensores 6 dentro de la misma sección 9 se conectan adecuadamente, por medio de líneas 7, a los medios de procesamiento electrónico 8 que están formados, por ejemplo, por una tarjeta de análisis y control electrónico 8 de tipo convencional.The sensors 6 within the same section 9 are properly connect, by means of lines 7, to the means of electronic processing 8 which are formed, for example, by an electronic analysis and control card 8 of type conventional.
Las líneas 7 son, por ejemplo, alambres eléctricos convencionales que permiten a las señales generadas por los sensores 6 transferirse hacia la tarjeta de análisis electrónica 8.Lines 7 are, for example, wires conventional electric that allow the signals generated by the sensors 6 transfer to the analysis card electronics 8.
La tarjeta de análisis electrónica 8, que es preferentemente digital, tiene la función de recibir las señales eléctricas emitidas por los sensores 6 y procesarlas. Esta tarjeta 8 también está provista de etapas adecuadas para amplificar y filtrar las señales recibidas. La tarjeta 8 se encarga también de activar los medios de señalización de advertencia. La tarjeta electrónica 8 puede también desempeñar ventajosamente funciones para el control y monitorización del estado del sistema de seguridad.The electronic analysis card 8, which is preferably digital, it has the function of receiving the signals electrical emitted by sensors 6 and process them. This card 8 is also provided with suitable stages to amplify and Filter the received signals. Card 8 is also responsible for activate the warning signaling means. The card electronics 8 can also advantageously perform functions for the control and monitoring of the security system status.
Cualquiera que intente una intrusión en la propiedad 2 tratando de trepar la valla 1, escalándola directamente o con la ayuda de una escalera, está forzado a establecer contacto físico con la valla.Anyone who attempts an intrusion into the property 2 trying to climb fence 1, scaling it directly or with the help of a ladder, you are forced to make contact physical with the fence.
Los postes 5 que soportan la valla se someten además a una fuerza de flexión (o tensión) debido al contacto con el intruso y a su peso, que da lugar a un aumento de las oscilaciones. Las desviaciones (esto es, las deformaciones mecánicas) de la valla 1 o, con más precisión, de los postes 5, se detectan por uno o más sensores 6 de una o más secciones 9, que transmiten una o más señales de detección eléctrica a la tarjeta de análisis 8.Posts 5 that support the fence are submitted in addition to a flexural force (or tension) due to contact with the intruder and his weight, which leads to an increase in oscillations Deviations (that is, deformations mechanical) of fence 1 or, more precisely, of posts 5, is detect by one or more sensors 6 of one or more sections 9, which transmit one or more electrical detection signals to the card analysis 8.
La tarjeta 8 recibe estas señales y después de filtrarlas y amplificarlas adecuadamente establece, según su naturaleza, si un intento de intrusión está en progreso, activando por consiguiente los medios de advertencia.Card 8 receives these signals and after filter them and amplify them properly set, according to your nature, if an intrusion attempt is in progress, activating therefore the warning means.
Estos medios de advertencia producen una señal advertencia local (por ejemplo, una imagen que puede exponerse en un monitor de una estación de control, sirenas o luces intermitentes) o envían la señal de advertencia a una estación de control remoto, por ejemplo, por medio de un dispositivo de marcación telefónica o un puente de radio. La división lógica en secciones 9, permite a la tarjeta 8 localizar cualquier región de la valla bajo vigilancia que esté afectada por la intrusión.These warning means produce a signal local warning (for example, an image that can be exposed in a monitor of a control station, sirens or lights intermittent) or send the warning signal to a station remote control, for example, by means of a device telephone dialing or a radio bridge. The logical division in sections 9, allows card 8 to locate any region of the fence under surveillance that is affected by the intrusion.
Es de señalar que las condiciones atmosféricas extremas tales como, por ejemplo, viento fuerte, pueden causar oscilaciones o desviaciones de la estructura de la valla 1, pero la señal eléctrica generada por los sensores 6 en estas situaciones tiene características diferentes de aquellas relacionadas con la intrusión y pueden, por lo tanto, ignorarse correctamente por la estación de control. Por ejemplo, la tarjeta 8 puede analizar la frecuencia de las señales recibidas, evaluando si pertenecen a una típica banda de frecuencia de intrusión (típicamente hasta 20 Hz) o un intento de robo.It should be noted that atmospheric conditions extremes such as, for example, strong wind, can cause oscillations or deviations from the structure of fence 1, but the electrical signal generated by sensors 6 in these situations it has different characteristics from those related to the intrusion and can therefore be ignored correctly by the control station For example, card 8 can analyze the frequency of the received signals, evaluating if they belong to a typical intrusion frequency band (typically up to 20 Hz) or An attempted robbery.
Debería notarse que el sensor 6 puede detectar oscilaciones de los elementos de la estructura de protección 1 hasta frecuencias muy altas. La tarjeta 8 tiene, ventajosamente, la tarea de filtrar las señales eléctricas generadas por los sensores 6 para que sólo se procesen/analicen en realidad las señales con frecuencias típicas de intentos de intrusión.It should be noted that sensor 6 can detect oscillations of the protection structure elements 1 to very high frequencies. Card 8 advantageously has the task of filtering the electrical signals generated by the sensors 6 so that only signals with actual processing are processed / analyzed typical frequencies of intrusion attempts.
Con respecto a esto, la estructura de los
sensores 6 y la tarjeta electrónica 8 hacen al sistema de seguridad
SEC-ST de la invención particularmente adecuado
para detectar intrusiones, por lo que las oscilaciones
correspondientes de un elemento de la estructura de protección 1
tal como, por ejemplo, el poste 5 tiene frecuencias de menos de 20
Hz. Según una forma de realización particularmente ventajosa, el
sistema de seguridad SEC-ST es adecuado para
detectar intrusiones que causen oscilaciones a frecuencias de menos
de 10 Hz. En particular, el sistema de seguridad
SEC-ST permite la detección de intrusiones que
causen oscilaciones a frecuencias muy bajas, esto es, de menos
de
5 Hz.In this regard, the structure of the sensors 6 and the electronic card 8 make the SEC-ST security system of the invention particularly suitable for detecting intrusions, whereby the corresponding oscillations of an element of the protection structure 1 such as , for example, post 5 has frequencies of less than 20 Hz. According to a particularly advantageous embodiment, the SEC-ST security system is suitable for detecting intrusions that cause oscillations at frequencies of less than 10 Hz. In particular, the SEC-ST security system allows the detection of intrusions that cause oscillations at very low frequencies, that is, less than
5 Hz
El sistema según la presente invención puede también detectar ventajosamente intentos de forzar/romper la estructura de protección 1. Incluso si el uso de herramientas de varios tipos, tales como, por ejemplo, sierras de arco o cizallas, no provocan las desviaciones reales de la estructura 1, causa vibraciones sin embargo que pueden recogerse con el sensor 6. Estas vibraciones tienen típicamente frecuencias entre 500 Hz y 10 kHz. Por esta razón, en una forma de realización preferida, la tarjeta electrónica 8 analiza las señales eléctricas generadas por los sensores 6 en un marco de frecuencias adecuado para detectar intentos de rotura (500 Hz - 10 kHz) así como en la banda especificada para los intentos de intrusión (frecuencias por debajo de 20 Hz).The system according to the present invention can also advantageously detect attempts to force / break the protection structure 1. Even if the use of tools various types, such as, for example, arc saws or shears, they do not cause the real deviations of structure 1, cause vibrations however that can be picked up with sensor 6. These Vibrations typically have frequencies between 500 Hz and 10 kHz. For this reason, in a preferred embodiment, the card electronics 8 analyzes the electrical signals generated by the sensors 6 in a suitable frequency frame to detect Breaking attempts (500 Hz - 10 kHz) as well as in the band specified for intrusion attempts (frequencies below of 20 Hz).
Para distinguir un intento de intrusión/rotura de otras causas de oscilaciones de la estructura de protección 1, la tarjeta electrónica 8 puede establecer una correlación adecuadamente entre las señales eléctricas que proceden de un sensor o una sección y aquellas que proceden de los sensores o secciones colindantes.To distinguish an attempted intrusion / break from other causes of oscillations of the protection structure 1, the electronic card 8 can establish a correlation properly between the electrical signals that come from a sensor or a section and those that come from the sensors or sections adjoining
Se describirá ahora, haciendo referencia a la figura 4, una forma de realización preferida de un sensor 6 que se utiliza en el tipo de sistema de seguridad descrito anteriormente.It will be described now, referring to the Figure 4, a preferred embodiment of a sensor 6 which is used in the type of security system described previously.
El sensor 6, según la presente invención, comprende sustancialmente un transductor piezoeléctrico en forma de placa 10, dispuesto en un contenedor 40 que comprende una base 12 y una cubierta 11.The sensor 6, according to the present invention, substantially comprises a piezoelectric transducer in the form of plate 10, arranged in a container 40 comprising a base 12 and a cover 11.
El transductor piezoeléctrico en forma de placa 10 es, por ejemplo, en forma de disco, y comprende una placa 21 de material conductor, por ejemplo, latón o cobre, cubierta por una delgada capa de cerámica piezoeléctrica 22. En la forma de realización de la figura 4, el placa 21 tiene un gran diámetro y un espesor mayor que la capa de cerámica que cubre 22.The piezoelectric plate-shaped transducer 10 is, for example, disk-shaped, and comprises a plate 21 of conductive material, for example, brass or copper, covered by a thin layer of piezoelectric ceramic 22. In the form of embodiment of figure 4, the plate 21 has a large diameter and a thickness greater than the ceramic layer covering 22.
Los alambres conductores respectivos 24, 23 se extienden desde el transductor 10, más precisamente, desde la placa 21 y desde la capa 22, y surgen del contenedor 40 del sensor 6. Estos alambres conductores 23 y 24 pueden conectarse adecuadamente a la línea 7 del sistema de seguridad anteriormente descrito.The respective conductive wires 24, 23 are extend from transducer 10, more precisely, from the plate 21 and from layer 22, and arise from the container 40 of the sensor 6. These conductive wires 23 and 24 can be properly connected to line 7 of the security system described above.
En virtud de las propiedades piezoeléctricas de la capa de cerámica 22, el transductor 10 permite deformaciones, vibraciones, y tensiones mecánicas a las que se somete para convertirse en señales eléctricas perceptibles (por ejemplo señales de impulsos) en los alambres 23 y 24.Under the piezoelectric properties of the ceramic layer 22, the transducer 10 allows deformations, vibrations, and mechanical stresses to which it is subjected to become detectable electrical signals (for example signals pulse) on wires 23 and 24.
Se conocen los transductores piezoeléctricos en forma de placa del tipo anteriormente descrito y, por ejemplo, un transductor de este tipo se produce y comercializa por Murata Manufacturing Co.,Ltd.Piezoelectric transducers are known in plate form of the type described above and, for example, a Transducer of this type is produced and marketed by Murata Manufacturing Co., Ltd.
El contenedor 40 del sensor 6, puede fijarse al poste 5 de la estructura de protección 1 y estar tan elásticamente deformado como resultado de las fuerzas de flexión a las que se somete al poste 5 para transmitir las desviaciones del poste al transductor 10 de modo que las desviaciones puedan dar lugar a las señales de detección eléctrica.The container 40 of the sensor 6 can be fixed to the post 5 of protection structure 1 and be so elastically deformed as a result of the bending forces at which submit to post 5 to transmit post deviations to transducer 10 so that deviations can give rise to electrical detection signals
En particular, la base 12 y la cubierta 11 que puede fijarse a la misma están fabricadas de materiales plásticos adecuados tales como, por ejemplo, ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), Teflón, Plexiglas, nailon, o PVC (cloruro de polivinilo).In particular, base 12 and cover 11 which can be fixed to it are made of plastic materials suitable such as, for example, ABS (acrylonitrile butadiene styrene), Teflon, Plexiglas, nylon, or PVC (chloride polyvinyl).
La base 12 comprende, una primera cavidad o cámara superior 13, por ejemplo, una cámara cilíndrica para alojar el transductor piezoeléctrico 10. La base 12 comprende también, una segunda cavidad o cámara inferior 14, por ejemplo, una cámara cilíndrica, que se abre en la cámara superior 13. En la forma de realización preferida de la figura 4, la cámara inferior 14 es coaxial con la cámara superior 13 pero tiene un diámetro menor.The base 12 comprises, a first cavity or upper chamber 13, for example, a cylindrical chamber to accommodate the piezoelectric transducer 10. The base 12 also comprises a second cavity or lower chamber 14, for example, a chamber cylindrical, which opens in the upper chamber 13. In the form of preferred embodiment of Figure 4, the lower chamber 14 is coaxial with upper chamber 13 but has a smaller diameter.
La cámara superior y la cámara inferior 14 definen un muro escalonado 15 provisto de un borde anular de apoyo 19 para el transductor piezoeléctrico 10.The upper chamber and the lower chamber 14 define a stepped wall 15 provided with an annular support edge 19 for the piezoelectric transducer 10.
En una configuración del sensor 6 montada, el transductor piezoeléctrico 10 está destinado a apoyarse en el borde anular 19 y, en ausencia de fuerzas de flexión o tensiones mecánicas, el transductor 10 se extiende en un área de soporte imaginario.In a mounted sensor configuration 6, the piezo transducer 10 is intended to rest on the edge cancel 19 and, in the absence of bending forces or stresses mechanical, the transducer 10 extends in a support area imaginary.
Por otra parte, el sensor 6 comprende un cilindro hueco rígido 18 provisto de un borde anular 19'. El cilindro se interpone entre la cubierta 11 y la base 12. El borde anular 19' está destinado a descansar y apoyarse en las regiones periféricas frente al transductor piezoeléctrico 10 que enfrenta la cubierta 11. Según la forma de realización de la figura 4, el cilindro 18 está destinado a apoyarse en las regiones periféricas de la placa 21 del transductor piezoeléctrico 10 de modo que no toque la capa de cerámica 22.On the other hand, the sensor 6 comprises a cylinder rigid hollow 18 provided with an annular edge 19 '. The cylinder is interposes between the cover 11 and the base 12. The annular edge 19 ' It is intended to rest and lean on peripheral regions in front of the piezo transducer 10 facing the cover 11. According to the embodiment of Figure 4, the cylinder 18 is intended to rest on the peripheral regions of the plate 21 of the piezoelectric transducer 10 so that it does not touch the layer of ceramic 22.
Una vez que la cubierta 11 se ha fijado a la base 12, sujeta al cilindro hueco 18 de modo que el transductor piezoeléctrico 10 se empotre firme y fuertemente, alrededor de su periferia, entre el borde de apoyo 19 y el borde anular 19' del cilindro 18. En una forma de realización diferente, el cilindro 18 podría ser, por ejemplo, parte de la cubierta 11.Once cover 11 has been fixed to the base 12, holds the hollow cylinder 18 so that the transducer piezoelectric 10 is firmly and strongly embedded around its periphery, between the support edge 19 and the annular edge 19 'of the cylinder 18. In a different embodiment, cylinder 18 it could be, for example, part of cover 11.
Debería notarse que el cuerpo cilíndrico 18 y el borde anular 19 constituyen sólo una forma de realización preferida de los medios de sujeción rígidos que pueden usarse para asegurar el transductor piezoeléctrico a la cavidad superior 13 del contenedor 40. Los medios de sujeción rígidos pueden apoyarse sobre toda la periferia del transductor en forma de placa 10 o sólo en algunas regiones, preferentemente regiones periféricas, del transductor.It should be noted that the cylindrical body 18 and the annular edge 19 constitutes only a preferred embodiment of the rigid clamping means that can be used to ensure the piezoelectric transducer to the upper cavity 13 of the container 40. Rigid clamping means can rest on the entire periphery of the plate-shaped transducer 10 or only in some regions, preferably peripheral regions, of transducer
El cuerpo cilíndrico 18 y el borde anular 19 u otros medios de sujeción equivalentes a éstos permiten al transductor 10 fijarse al contenedor 40 ventajosamente de manera tal que el transductor pueda desviarse en dos direcciones opuestas en relación con el área de soporte. La capacidad de desviarse en direcciones opuestas en relación con el área de soporte es particularmente ventajosa ya que permite al transductor 20 detectar las fuerzas de flexión que resultan de la intrusión y que tienen direcciones opuestas y generar la detección eléctrica de señales como resultado de las desviaciones del poste 5 en direcciones opuestas.The cylindrical body 18 and the annular edge 19 u other fastening means equivalent to these allow the transducer 10 be fixed to container 40 advantageously so such that the transducer can deviate in two opposite directions in relation to the support area. The ability to deviate in opposite directions in relation to the support area is particularly advantageous since it allows transducer 20 to detect the bending forces that result from the intrusion and that have opposite directions and generate electrical signal detection as a result of deviations from post 5 in directions opposite.
Por otra parte, el sensor 6 está provisto ventajosamente de medios de contacto interpuestos entre el contenedor 40 y el transductor 10 para ejercer una fuerza en al menos una región del transductor 10 durante el efecto de fuerzas de flexión.On the other hand, the sensor 6 is provided advantageously of contact means interposed between the container 40 and transducer 10 to exert a force on the minus one region of transducer 10 during the effect of forces of flexion.
Estos medios de contacto pueden comprender, preferentemente, una primera protuberancia 17, por ejemplo una protuberancia cilíndrica que se extiende desde un muro de la cubierta 11 y está destinada a ponerse en contacto con un primer frente del transductor en forma de placa 10. En la figura 4, la primera protuberancia cilíndrica 17 se pone en contacto con la capa de cerámica 22 en una región central de la misma, en la configuración montada del sensor. El sensor 6 también comprende ventajosamente una segunda protuberancia 16, por ejemplo una protuberancia cilíndrica que se extiende desde un muro base de la cámara inferior 14 y está destinada a entrar en contacto con un segundo frente del transductor en forma de placa 10, apartado del primero. En la figura 4, la segunda protuberancia cilíndrica 16 se pone en contacto con la placa 21 en una región central de la misma.These means of contact may comprise, preferably, a first protuberance 17, for example a cylindrical protuberance that extends from a wall of the cover 11 and is intended to contact a first front of the plate-shaped transducer 10. In Figure 4, the first cylindrical protuberance 17 contacts the layer of ceramic 22 in a central region of the same, in the mounted sensor configuration. The sensor 6 also comprises advantageously a second protuberance 16, for example a cylindrical protuberance extending from a base wall of the lower chamber 14 and is intended to come into contact with a second front of the plate-shaped transducer 10, section of the First. In Figure 4, the second cylindrical protuberance 16 is contacts plate 21 in a central region of the same.
Según una forma de realización particular, el sensor 6 comprende también un material protector 20 dispuesto en la cámara superior 13. En particular, este material es una resina 20 que llena casi por completo la cámara superior 13. Por ejemplo, la resina 20 es un tipo conocido de epoxi resina en dos partes. Está comercializada una resina que se puede usar en particular en el sensor 6, por ejemplo, por CAFARELLI RESINS Co. S.n.c., Montescudaio, Pisa, Italia.According to a particular embodiment, the sensor 6 also comprises a protective material 20 arranged in the upper chamber 13. In particular, this material is a resin 20 which almost completely fills the upper chamber 13. For example, the Resin 20 is a known type of epoxy resin in two parts. This commercialized a resin that can be used in particular in the sensor 6, for example, by CAFARELLI RESINS Co. S.n.c., Montescudaio, Pisa, Italy.
Esta resina 20 desempeña una acción selladora, que previene la formación de óxido en un frente del transductor piezoeléctrico 10 debido a posibles infiltraciones de humedad desde el exterior o condensación interna causada por variaciones térmicas.This resin 20 performs a sealing action, which prevents the formation of rust on a front of the transducer piezoelectric 10 due to possible moisture infiltration from the exterior or internal condensation caused by variations thermal.
La resina tiene, ventajosamente, una función adicional que consiste en la transmisión de las fuerzas de flexión que resultan de la deformación del contenedor 40 al transductor 10, sin absorberlas.The resin advantageously has a function additional consisting of the transmission of bending forces resulting from deformation of container 40 to transducer 10, Without absorbing them.
En el sistema de seguridad anteriormente descrito SEC-ST, el sensor 6 está ventajosamente empotrado sustancialmente en una región de máxima deformación del elemento de la estructura de protección 1, por ejemplo, en la forma de realización descrita, en los alrededores de la base B del poste 5. El sensor 6 puede fijarse firmemente al poste 5 por medios de fijación 25 tales como, por ejemplo, tornillos.In the security system described above SEC-ST, sensor 6 is advantageously embedded substantially in a region of maximum deformation of the element of protection structure 1, for example, in the form of described embodiment, around the base B of the post 5. The sensor 6 can be firmly fixed to the post 5 by means of fixing 25 such as, for example, screws.
El funcionamiento del sensor 6, cuando se usa en el sistema de seguridad SEC-ST, se describirá haciendo referencia a la figura 5.The operation of sensor 6, when used in SEC-ST security system will be described referring to figure 5.
Los intentos de trepar o desmontar la estructura de protección, etc, producen fuerzas de flexión, posiblemente en direcciones opuestas, indicadas por flechas 27 y 28 en la figura 5, como para causar la desviación y/u oscilación de uno o más postes 5.Attempts to climb or disassemble the structure of protection, etc., produce flexural forces, possibly in opposite directions, indicated by arrows 27 and 28 in figure 5, as to cause the deviation and / or oscillation of one or more posts 5.
La línea del área de soporte 26 (en el caso específico, un plano de soporte) definida por el transductor en forma de placa 10 en ausencia de tensiones mecánicas, se muestra en la figura 5. Esta línea del plano de soporte 26 es paralela al eje longitudinal V-V' del poste 5 que separa el plano de la figura 5 en un medio plano R, a mano derecha, y un medio plano L, a mano izquierda.The support area line 26 (in the case specific, a support plane) defined by the transducer in Plate form 10 in the absence of mechanical stresses, is shown in Figure 5. This line of the support plane 26 is parallel to the axis longitudinal V-V 'of post 5 separating the plane of Figure 5 in a flat half R, on the right hand side, and a flat half L, on the left hand side
Como resultado de las desviaciones del poste 5, el contenedor 40 también se deforma y desvía. El contenedor 40 transmite además las desviaciones del poste 5 al transductor piezoeléctrico 10, que a su vez se desvía.As a result of deviations from post 5, container 40 also deforms and deflects. Container 40 also transmits the deviations from post 5 to the transducer piezoelectric 10, which in turn deviates.
Es de señalar que, en virtud de la acción de sujeción del cilindro 18 y del borde de apoyo 19 mostrados en la figura 4, el transductor piezoeléctrico 10 se desvía en relación con el plano de soporte 26 ambos bajo el efecto de la fuerza 27 y bajo el efecto de la fuerza 28 en la dirección opuesta.It should be noted that, under the action of holding the cylinder 18 and the support edge 19 shown in the Figure 4, the piezoelectric transducer 10 deviates in relation to with the support plane 26 both under the effect of force 27 and under the effect of force 28 in the opposite direction.
La figura 5 muestra esquemáticamente el transductor piezoeléctrico 10 en dos configuraciones desviadas o deformadas diferentes (se resaltan para mayor claridad) indicadas como 10-R y 10-L, que corresponden a los efectos de las fuerzas 27 y 28, respectivamente.Figure 5 schematically shows the piezo transducer 10 in two deflected configurations or different deformed (highlighted for clarity) indicated like 10-R and 10-L, which correspond to the effects of forces 27 and 28, respectively.
Bajo el efecto de la fuerza 27 (que causa una desviación del poste 5 hacia el medio plano R), el transductor piezoeléctrico se desvía tanto como para tener una concavidad que da hacia el medio plano R a mano derecha (configuración 10-R). A la inversa, bajo el efecto de la tensión 28 (que causa que el poste 5 ceda hacia el medio plano L), el transductor piezoeléctrico cede tanto como para tener una concavidad que da hacia el medio plano L a mano izquierda (configuración L).Under the effect of force 27 (which causes a deflection of post 5 towards the flat medium R), the transducer piezoelectric deviates enough to have a concavity that go to the middle plane R on the right hand side (configuration 10-R). Conversely, under the effect of tension 28 (which causes post 5 to yield to the flat half L), the piezo transducer yields enough to have a concavity that faces the middle plane L on the left (L configuration).
Por otro lado, cuando el transductor piezoeléctrico está en la configuración 10-R (10-L), la segunda (primera) protuberancia 16 (17) ejerce una fuerza en la región central de la placa (capa de cerámica) 21 (22).On the other hand, when the transducer piezo is in the 10-R configuration (10-L), the second (first) bulge 16 (17) exerts a force on the central region of the plate (layer of ceramic) 21 (22).
Esta fuerza ejercida en el transductor piezoeléctrico 10 incrementa considerablemente la magnitud de la tensión mecánica que sufre el transductor en comparación con la simple deformación debida a la desviación. Por otro lado, cada protuberancia 16 ó 17 produce una mejora e incluso la distribución de las fuerzas de flexión externas en el interior del transductor 10, haciendo más uniforme la deformación del transductor piezoeléctrico 10.This force exerted on the transducer piezoelectric 10 greatly increases the magnitude of the mechanical stress suffered by the transducer compared to the simple deformation due to deviation. On the other hand, each bulge 16 or 17 produces an improvement and even distribution of the external bending forces inside the transducer 10, making the deformation of the transducer more uniform piezoelectric 10.
La desviación y/o la deformación en conjunto sufrida por el transductor 10 lleva, por el efecto piezoeléctrico, a la generación de una o más señales de detección eléctrica que se encuentran en los alambres conductores 23 y 24. En particular, el transductor piezoeléctrico 10 genera impulsos de voltaje de polaridades opuestas según si la desviación tuvo lugar en una dirección o en la otra. Por ejemplo, el transductor piezoeléctrico 10 genera impulsos de voltaje eléctrico no mayores de aproximadamente 500 mV.Deviation and / or deformation as a whole suffered by the transducer 10 carries, by the piezoelectric effect, to the generation of one or more electrical detection signals that are found in conductive wires 23 and 24. In particular, the piezoelectric transducer 10 generates voltage pulses of opposite polarities depending on whether the deviation took place in a direction or in the other. For example, the piezoelectric transducer 10 generates electrical voltage pulses no greater than approximately 500 mV.
Es de señalar que no es estrictamente necesario para el transductor piezoeléctrico 10 sujetarse al contenedor 40 alrededor de toda su periferia pero sería de hecho suficiente sujetarlo a al menos dos puntos dispuestos opuestos sustancialmente uno del otro con respecto al centro del transductor en forma de placa 10 y en un diámetro paralelo sustancialmente al eje longitudinal V-V' del poste 5.It should be noted that it is not strictly necessary for the piezoelectric transducer 10 be attached to the container 40 around its entire periphery but it would in fact be enough subject it to at least two substantially opposite arranged points from each other with respect to the center of the transducer in the form of plate 10 and in a diameter substantially parallel to the axis longitudinal V-V 'of post 5.
La invención descrita permite la producción de sistemas de seguridad particularmente fiables para detectar y señalizar los intentos de intrusión.The described invention allows the production of particularly reliable security systems to detect and signal intrusion attempts.
El sistema de seguridad de la invención es casi insensible a las condiciones medioambientales externas. En particular, se ha dispuesto el sistema para que sea completamente insensible a tormentas, lo que representa un aspecto crítico de muchos sistemas de protección del límite conocidos.The security system of the invention is almost insensitive to external environmental conditions. In particular, the system has been arranged to be completely insensitive to storms, which represents a critical aspect of Many known limit protection systems.
Por otra parte, el empotramiento de estos sistemas puede tener lugar en estructuras para vigilar que ya están instaladas y no requiere enterrar sensores u otro aparato de detección. Un sensor puede, por lo tanto, ser también remplazado rápida y fácilmente.On the other hand, the embedding of these systems can take place in structures to monitor that are already installed and does not require burying sensors or other device detection. A sensor can therefore also be replaced. quickly and easily.
Es de señalar que, además de detectar si se trepa por las vallas, el sistema de la invención es también efectivo, en un sentido más general, en señalización de intentos de rotura, escape, o desmontaje efectuados en las estructuras de protección.It should be noted that, in addition to detecting if it climbs by the fences, the system of the invention is also effective, in a more general sense, in signaling attempts to break, exhaust, or disassembly carried out in the structures of protection.
Naturalmente, para satisfacer los requerimientos específicos, una persona experta en la materia puede aplicar al sistema de seguridad anteriormente descrito y al sensor muchas modificaciones y variaciones todas las cuales, sin embargo, están incluidas dentro del ámbito de protección de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.Naturally, to meet the requirements specific, a person skilled in the art can apply to security system described above and to the sensor many modifications and variations all of which, however, are included within the scope of protection of the invention as defined in the appended claims.
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