FR2630238A1 - Device for surveillance by cable - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE SURVltILIANCE PAR CABINE
La présente invention concerne un dispositif de surveillance par câble permettant, en particulier, la détection du passage d'un intrus dans une zone donnée.SURVltILIANCE DEVICE BY CAB
The present invention relates to a cable surveillance device allowing, in particular, the detection of the passage of an intruder in a given area.
Il existe de tels dispositifs qui utilisent deux câbles rayonnants coaxiaux, c'est-à-dire des câbles dont le conducteur extérieur est percé de fenêtres généralement régulièrement réparties et alignées. Ces câbles sont reliés l'un à un émetteur, le plus souvent du type générateur d'impulsions à haute fréquence, et l'autre à un récepteur, et sont, le plus souvent, disposés dans le sol, à une faible profondeur, selon deux parcours parallèles. La modification du couplage entre les deux câbles, par exemple due au passage d'une personne au-dessus des câbles, entraîne une modification du signal reçu par lé récepteur et une détection de ce passage par mesure des variations de phase et/ou d'amplitude du signal reçu. There are such devices which use two coaxial radiating cables, that is to say cables whose outer conductor is pierced with windows generally regularly distributed and aligned. These cables are connected one to a transmitter, most often of the high-frequency pulse generator type, and the other to a receiver, and are most often laid in the ground, at a shallow depth, depending two parallel routes. The modification of the coupling between the two cables, for example due to the passage of a person over the cables, results in a modification of the signal received by the receiver and a detection of this passage by measuring phase variations and / or amplitude of the received signal.
Ces dispositifs connus présentent divers inconvénients : nécessité de creuser deux tranchées espacées d'environ 2,5 mètres lorsque les cables sont enterrés, très mauvais fonctionnement du dispositif lorsque les câbles sont disposés en aériens, par exemple au sommet d'un mur, nécessité d'un couplage constant entre les deux câbles et donc d'une distance constante entre eux. These known devices have various drawbacks: the need to dig two trenches spaced about 2.5 meters apart when the cables are buried, very poor functioning of the device when the cables are placed overhead, for example at the top of a wall, necessity to 'a constant coupling between the two cables and therefore a constant distance between them.
La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients. The object of the present invention is to avoid or at least reduce these drawbacks.
Ceci est obtenu à l'aide d'un seul câble, à une des extrémités duquel est appliqué un signal ; l'étude du signal réfléchi, dont les caractéristiques sont modifiées par les perturbations pouvant affecter le câble, permet de détecter ces perturbations. This is achieved using a single cable, at one end of which a signal is applied; the study of the reflected signal, the characteristics of which are modified by disturbances which may affect the cable, makes it possible to detect these disturbances.
La présente invention concerne un dispositif de surveillance par câble, caractérisé en ce qu'il comporte : une ligne de transmission avec un premier et un second accès, le second accès étant fermé sur une impédance égale à l'impédance caractéristique de la ligne, un générateur de signal couplé au premier accès de la ligne et des moyens de mesure pour mesurer les variations de l'onde réfléchie du second vers le premier accès de la ligne. The present invention relates to a cable monitoring device, characterized in that it comprises: a transmission line with first and second access, the second access being closed on an impedance equal to the characteristic impedance of the line, a signal generator coupled to the first port of the line and measuring means for measuring the variations of the reflected wave from the second to the first port of the line.
L'invention sera mleux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et de la figure s'y rapportant qui représente un dispositif de surveillance par câble suivant l'invention. The invention will be understood in various ways and other characteristics will appear with the aid of the description below and the accompanying figure which represents a cable monitoring device according to the invention.
La figure montre un générateur, 1, qui délivre un signal sinusoïdal de fréquence F = 40MHz. Ce signal est délivré à travers un coupleur directionnel A n dB ,3, au premier accès d'Xm câble, 2, constitué par une ligne coaxiale dont le conducteur extérieur est à la masse. Le second accès du câble 2 est fermé sur une impédance Rc de valeur égale à l'impédance caractéristique du câble
Dans cette description et dans les revendications il est question de coupleurs directifs A n dB ; il s'agit de coupleurs où le nombre réel n est très supérieur à 3 et au moins de l'ordre de 20 ; dans le cas de l'exemple décrit n est égal à 30.The figure shows a generator, 1, which delivers a sinusoidal signal with frequency F = 40MHz. This signal is delivered through a directional coupler A n dB, 3, at the first access of Xm cable, 2, constituted by a coaxial line whose external conductor is grounded. The second access of cable 2 is closed on an impedance Rc of value equal to the characteristic impedance of the cable
In this description and in the claims it is a question of directional couplers A n dB; these are couplers where the real number n is much greater than 3 and at least of the order of 20; in the case of the example described n is equal to 30.
Il est rappelé que, dans un coupleur directif, il est fait appel à la notion de paires d'accès conjugués et qu'il faut entendre par paire d'accès conjugués du coupleur, deux des quatre accès du coupleur tels que, si des charges adaptées y sont branchées il n'y a pratiquement pas de couplage entre les deux autres accès du coupleur, les deux autres accès constituant d'ailleurs également une paire d'accès conjugués. It is recalled that, in a directional coupler, use is made of the concept of pairs of conjugate accesses and that by pair of conjugate accesses of the coupler, two of the four coupler ports must be understood such that, if loads adapted there are connected there is practically no coupling between the two other accesses of the coupler, the two other accesses constituting besides also a pair of conjugate accesses.
Le coupleur 3 comporte un premier accès relié au générateur 1, un second accès relié au conducteur intérieur du câble 2, un troisième accès relié à l'entrée + d'un circuit soustracteur 4 et un quatrième accès relié à une charge adaptée, incorporée dans le boîtier du coupleur, ce boîtier étant représenté en traits interrompus sur la figure. Dans ce montage les accès reliés respectivement au générateur 1 et au circuit soustracteur 4, forment une paire d'accès conjugués. The coupler 3 comprises a first access connected to the generator 1, a second access connected to the inner conductor of the cable 2, a third access connected to the input + of a subtractor circuit 4 and a fourth access connected to a suitable load, incorporated in the coupler housing, this housing being shown in broken lines in the figure. In this arrangement, the accesses connected respectively to the generator 1 and to the subtractor circuit 4, form a pair of conjugate accesses.
Le générateur 1 fournit également son signal sinusoïdal à l'entrée - du circuit soustracteur 4 à travers un atténuateur variable 5 suivi d'un déphaseur variable 6. The generator 1 also supplies its sinusoidal signal to the input - of the subtractor circuit 4 through a variable attenuator 5 followed by a variable phase shifter 6.
La sortie du circuit soustracteur 4 est reliée, à travers un ampliflcateur 7, à la première entrée d'un circuit mélangeur 9 qui reçoit sur son autre entrée un signal sinusoïdal de fréquence F+f = 40MHz + tOkHz fourni par un générateur 8. The output of the subtractor circuit 4 is connected, through an amplifier 7, to the first input of a mixer circuit 9 which receives on its other input a sinusoidal signal of frequency F + f = 40MHz + tOkHz supplied by a generator 8.
La sortie du circuit mélangeur 9 est reliée à l'entrée d'un filtre passe-bande, 10, de bande passante 7-13kHz, dont la sortie est reliée à l'anode d'une diode D dont la cathode est reliée, à travers une résistance R, à l'entrée d'un amplificateur 12 ; l'entrée de l'amplificateur 12 est reliée par un condensateur, C, à la masse ; les éléments D, R et C, ainsi montés, constituent un détecteur d'amplitude, 11, pour le signal fourni par le filtre 10.The output of the mixer circuit 9 is connected to the input of a bandpass filter, 10, with a bandwidth of 7-13 kHz, the output of which is connected to the anode of a diode D whose cathode is connected, to through a resistor R, at the input of an amplifier 12; the input of amplifier 12 is connected by a capacitor, C, to ground; the elements D, R and C, thus mounted, constitute an amplitude detector, 11, for the signal supplied by the filter 10.
La sortie de l'amplificateur 12 est reliée, à travers un filtre passe-bande, 13, de bande passante 0,01-lOHz, suivi d'un amplificateur 14, à l'entrée d'un détecteur à seuil, 15, dont la sortie fournit un signal d'alarme, A, destiné à des circuits. d'utilisation non représentés. The output of the amplifier 12 is connected, through a bandpass filter, 13, with a bandwidth of 0.01 -10 Hz, followed by an amplifier 14, to the input of a threshold detector, 15, of which the output provides an alarm signal, A, intended for circuits. not shown.
Dans le montage qui vient d'être décrit la quasi-totalité de l'énergie de l'onde réfléchie par la ligne 2 est fournie par le coupleur 3 A l'entrée + du circuit soustracteur 4. In the assembly which has just been described, almost all of the energy of the wave reflected by the line 2 is supplied by the coupler 3 at the + input of the subtractor circuit 4.
L'atténuateur variable 5 et le déphaseur variable 6 sont réglés pour que, lorsque la ligne 2 n'est soumise à aucune contrainte, le circuit soustracteur 4 ne fournisse aucun signal de sortie ; par contrainte il faut entendre toute cause capable de modifier les conditions de fonctionnement de la ligne 2 en entraînant une dêsadaptation d'impédance du montage, la ligne 2 pouvant être constituée aussi bien par un câble coaxial déformable, que par un câble coaxisl rayonnant, que par une ligne bifilaire avec transformateur d'impédance entre le coupleur et la ligne, les contraintes sont, selon les cas, des vibrations, des chocs ou autres efforts mécaniques, ou bien des modifications du champ magnétique au voisinage de la ligne 2 en raison du passage d'un intrus. The variable attenuator 5 and the variable phase shifter 6 are adjusted so that, when the line 2 is not subjected to any constraint, the subtractor circuit 4 does not provide any output signal; by constraint must be understood any cause capable of modifying the operating conditions of line 2 by causing a mismatch of impedance of the assembly, line 2 can be constituted as well by a deformable coaxial cable, as by a radiating coaxisl cable, that by a two-wire line with impedance transformer between the coupler and the line, the constraints are, as the case may be, vibrations, shocks or other mechanical forces, or else modifications of the magnetic field in the vicinity of line 2 due to the passage of an intruder.
L'amplitude de l'onde réfléchie est proportionnelle à la désadaptation d'impédance du montage. Le signal qui en résulte à la sortie du circuit soustracteur 4 est amplifié dans l'amplificateur 7 et appliqué au circuit mélangeur 9 qui, par mélange avec le signal à fréquence F+f fourni par le générateur 8, fournit un signal à fréquence trsnsposée f = 10kHz dont les variations d'amplitude reproduisent celles du signal à fréquence F+f, réfléchi par la ligne. Ce signal du circuit mélangeur est amplifié et filtré dans le filtre 10 qui est équipé d'un ampiGflcateur de sortie ; la bande passante du filtre 10 est choisie de manière à ne concerner que la fréquence transposée. The amplitude of the reflected wave is proportional to the mismatch of impedance of the assembly. The resulting signal at the output of the subtractor circuit 4 is amplified in the amplifier 7 and applied to the mixer circuit 9 which, by mixing with the signal at frequency F + f supplied by the generator 8, provides a signal at frequency trsnsposé f = 10kHz whose amplitude variations reproduce those of the signal at frequency F + f, reflected by the line. This signal from the mixer circuit is amplified and filtered in the filter 10 which is equipped with an output amplifier; the passband of the filter 10 is chosen so as to concern only the transposed frequency.
Le signal de sortie du filtre 10 est appliqué à l'entrée du détecteur d'amplitude 11 qui fournit donc un signal proportionnel à la désadaptation d'impédance du montage. The output signal of the filter 10 is applied to the input of the amplitude detector 11 which therefore provides a signal proportional to the mismatch of the impedance of the circuit.
Le signal de sortie du détecteur 11 est amplifié puis filtré dans le filtre 13. Le filtrage permet de ne prendre en compte que les signaux correspondant à des modifications d'impédance du câble se produisant dans des limites données. La bande 0,01 - 1OHz du filtre 13 de l'exemple décrit correspond, lors de l'utilisation avec un cable rayonnant, à un filtrage pour prise en compte des intrus se déplaçant au voisinage du câble avec une vitesse comprise entre 3 cm/s et 7 m/s ; cette bande permet ainsi de ne pas déclencher une alarme par des déformations lentes de l'environnement du câble ou pour le passage d'un oiseau au-dessus du câble. The output signal from the detector 11 is amplified and then filtered in the filter 13. The filtering makes it possible to take into account only the signals corresponding to changes in cable impedance occurring within given limits. The 0.01 - 10 Hz band of filter 13 of the example described corresponds, when used with a radiating cable, to filtering for taking into account intruders moving in the vicinity of the cable with a speed of between 3 cm / s and 7 m / s; this strip thus makes it possible not to trigger an alarm by slow deformations of the environment of the cable or for the passage of a bird over the cable.
Le signal de sortie du filtre 13 est amplifié puis appliqué au détecteur à seuil 15, qui, toujours dans le cadre de exemple décrit, permet de ne pas tenir compte des signaux de faible amplitude provenant, par exemple, du passage d'une souris près du câble. Le signal délivré par le détecteur à seuil 15 est disponible pour déclencher une sonnerie et une alarme lumineuse, comme dans l'exemple décrit, mais peut aussi être traité, par exemple en liaison avec un système de coupure périodique du signal de sortie du générateur 1, pour déterminer à quel endroit du câble 2 s'est produite la perturbation. ayant provoqué le signal de sortie du détecteur à seuil. The output signal of the filter 13 is amplified and then applied to the threshold detector 15, which, still within the framework of the example described, makes it possible to ignore the low amplitude signals originating, for example, from the passage of a mouse near of the cable. The signal delivered by the threshold detector 15 is available to trigger a buzzer and a light alarm, as in the example described, but can also be processed, for example in connection with a system for periodically cutting the output signal of the generator 1 , to determine where in the cable 2 the disturbance occurred. having caused the threshold detector output signal.
Il est à noter que le montage selon la figure comporte plusieurs amplificateurs; dans le cas de ltexemple décrit ces amplificateurs ont respectivement des gains de 55 décibels pour l'amplificateur 7, de 40 décibels pour l'amplificateur de sortie du filtre 10 et de 50 et 20 décibels pour les amplificateurs 12 et 14. It should be noted that the assembly according to the figure comprises several amplifiers; in the case of the example described, these amplifiers have gains of 55 decibels for amplifier 7, 40 decibels for filter output amplifier 10 and 50 and 20 decibels for amplifiers 12 and 14, respectively.
L'invention est appllcable aussi bien avec un câble disposé en aérien qu'avec un câble enterré ou qu'avec un câble posé sur une surface telle que, par exemple, le sol. The invention is applicable as well with a cable arranged above ground as with a buried cable or with a cable laid on a surface such as, for example, the ground.
La présente invention n'est pas limitée au montage décrit, c'est ainsi, par exemple, quten fonction des conditions d'application, c'est-à-dire de l'environnement du câble -et de la surveillance à effectuer, les fréquences de fonctionnement peuvent être choisies différemment et surtout la mesure des variations de l'onde réfléchie par le câble peut être effectuée par tout méthode donnant des résultats compatibles avec la précision recherchée pour cette mesure. The present invention is not limited to the assembly described, it is thus, for example, that depending on the conditions of application, that is to say the environment of the cable and the monitoring to be carried out, operating frequencies can be chosen differently and especially the measurement of the variations of the wave reflected by the cable can be carried out by any method giving results compatible with the precision sought for this measurement.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805020A FR2630238A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Device for surveillance by cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805020A FR2630238A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Device for surveillance by cable |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2630238A1 true FR2630238A1 (en) | 1989-10-20 |
Family
ID=9365352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8805020A Pending FR2630238A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Device for surveillance by cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2630238A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1988
- 1988-04-15 FR FR8805020A patent/FR2630238A1/en active Pending
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