KR200257809Y1

KR200257809Y1 - Invasion alarm equipment

Info

Publication number: KR200257809Y1
Application number: KR2020010013189U
Authority: KR
Inventors: 정재문
Original assignee: 정재문
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2001-12-24

Abstract

본 고안은 아파트 등의 건물외벽에 설치된 가스관 등의 구조물을 이용한 침입에 대한 경보장치의 구성에 관한 것이다.The present invention relates to the configuration of an alarm device for intrusion using a structure such as a gas pipe installed on the outer wall of an apartment building.

이러한 본 고안은 건물안팎에 설치된 구조물을 이용한 침입에 대한 경보장치의 구성에 있어서, 구조물에 부착하여 침입 발생시 구조물에 부가되는 힘을 감지하는 저항가변형 힘센서의 일종인 스트레인 게이지를 중심으로 구성되는 센서부의 제 1수단; 상기 제 1수단에 의해 감지된 신호를 처리하여 침입여부를 판단하는 센서신호처리 전자회로로 구성되는 센서신호 처리부의 제 2수단; 및 상기의 제 2수단을 이용하여 판단된 침입사실을 경보하는 경보출력부의 제 3수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention, in the configuration of the alarm device for the intrusion using the structure installed inside and outside the building, the sensor is configured around the strain gauge which is a kind of resistance variable force sensor attached to the structure to detect the force added to the structure when the intrusion occurs Negative first means; A second means of a sensor signal processing unit configured of a sensor signal processing electronic circuit which processes the signal sensed by the first means and determines whether an intrusion is detected; And a third means of an alarm output unit that alerts the intrusion fact determined using the second means.

상기의 경보장치는, 설치비용이 저렴하고 설치가 간편하며 효과적으로 동작하는 등의 장점을 가지기 때문에, 최근 빈번히 발생하는 아파트 등의 건물외벽에 설치된 가스관 등의 구조물을 이용한 침입을 경보, 차단하기 위한 효과적인 시스템 구성에 널리 이용 될 것으로 기대된다.Since the above-mentioned alarm device has advantages such as low installation cost, easy installation, and effective operation, it is effective for alarming and blocking intrusion using structures such as gas pipes installed on the exterior walls of apartments, such as apartments, which frequently occur frequently. It is expected to be widely used in system configuration.

Description

Intrusion alarm device {Invasion alarm equipment}

본 고안은 건물안팎에 설치된 구조물을 이용한 침입에 대한 경보장치의 구성에 관한 것으로, 다른 방법에 비해 설치비용이 저렴하고 간편하며 효과적으로 동작하므로 최근 빈번히 발생하는 건물안팎에 설치된 구조물을 이용한 침입을 경보, 차단하는데 널리 이용 될 것으로 기대된다.The present invention relates to the configuration of an alarm device for intrusion using structures installed inside and outside the building. Since the installation cost is cheaper, simpler and more effective than other methods, the intrusion using the structure installed inside and outside the building is frequently detected. It is expected to be widely used to block.

구조물에 부착하여 침입자 발생시 구조물에 부가되는 힘을 감지하는 저항가변형 힘센서의 일종인 스트레인 게이지를 사용하여 침입 경보장치를 구성하는 것이 본 고안의 핵심적 특징이다.The key feature of the present invention is to construct an intrusion alarm device using a strain gauge, which is a type of resistance variable force sensor that is attached to a structure and detects a force applied to the structure when an intruder is generated.

도 1은 본 고안에 따른 침입 경보장치의 개략도,1 is a schematic diagram of an intrusion alarm apparatus according to the present invention,

도 2는 센서신호 처리 전자회로에 대한 간략한 설명도,2 is a brief explanatory diagram of a sensor signal processing electronic circuit;

도 3은 센서부의 구성 예시도.도 4은 센서신호 처리부의 구성 예시도.도 5은 경보출력부의 구성 예시도.3 is an exemplary configuration of a sensor unit. FIG. 4 is an exemplary configuration of a sensor signal processing unit. FIG. 5 is an exemplary configuration of an alarm output unit.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 센서부 (S: 스트레인 게이지) 2 : 센서신호 처리부1: Sensor part (S: strain gauge) 2: Sensor signal processing part

21 : 휫스톤 브릿지 22 : 센서신호처리 전자회로21: Hixton bridge 22: Sensor signal processing electronic circuit

25 : 신호 증폭기 26 : 컴파레이터(신호 비교기) 회로25 signal amplifier 26 comparator (signal comparator) circuit

27 : 설정 기준전압27: reference voltage setting

3 : 경보출력부 31 : 센서신호 처리부의 출력신호3: alarm output unit 31: output signal of the sensor signal processing unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 건물안팎에 설치된 구조물을 이용한 침입에 대한 경보장치의 구성에 있어서, 구조물에 부착하여 침입 발생시 구조물에 부가되는 힘을 감지하는 저항가변형 힘센서의 일종인 스트레인 게이지를 중심으로 구성되는 센서부의 제 1수단; 상기 제 1수단에 의해 감지된 신호를 처리하여 침입여부를 판단하는 센서신호처리 전자회로로 구성되는 센서신호 처리부의 제 2수단; 및 상기의 제 2수단을 이용하여 판단된 침입사실을 알려주는 경보출력부의 제 3수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the configuration of the alarm device for intrusion using a structure installed inside and outside the building according to the present invention in order to achieve the above object, is a kind of resistance variable force sensor attached to the structure to detect the force added to the structure when the intrusion occurs First means for the sensor unit configured around the strain gauge; A second means of a sensor signal processing unit configured of a sensor signal processing electronic circuit which processes the signal sensed by the first means and determines whether an intrusion is detected; And a third means of an alarm output unit for informing the fact of intrusion determined by using the second means.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the subject innovation.

도 1은 본 고안에 따른 경보장치의 구성에 대한 전체적인 개략도를 나타낸 것으로, 크게 센서부(1), 센서신호 처리부(2) 그리고 경보 출력부(3)로 되어 있다.Figure 1 shows the overall schematic diagram of the configuration of the alarm device according to the present invention, it is largely composed of a sensor unit 1, a sensor signal processing unit 2 and the alarm output unit (3).

센서부(1)는, 저항가변형 힘센서의 일종인 스트레인 게이지(S)를 중심으로 이루어지며 침입자에 의한 물리적 힘에 의한 변형발생이 예상되는 구조물의 적합한 장소에 부착된다. 센서신호 처리부(2)는, 휫스톤브릿지(21) 와 휫스톤브릿지(21)로 부터의 전기신호를 처리하여 경보발생 여부를 판단하는 센서신호처리 전자회로(22)로 이루어진다. 경보출력부(3)는, 센서신호 처리부(2)로 부터의 경보신호(31)를 받아 최종적으로 경보를 발한다.The sensor unit 1 is formed around a strain gauge S, which is a kind of a resistance variable force sensor, and is attached to a suitable place of a structure in which deformation due to physical force by an intruder is expected. The sensor signal processing unit 2 comprises a sensor signal processing electronic circuit 22 for processing the electric signals from the stone bridge 21 and the stone bridge 21 to determine whether an alarm has occurred. The alarm output unit 3 receives the alarm signal 31 from the sensor signal processing unit 2 and finally issues an alarm.

도 1 에서와 같이, 센서신호 처리부(2)의 휫스톤브릿지(21)에 입력 직류전압 E 가 가해지고, 휫스톤브릿지(21)를 구성하는 스트레인 게이지(S)가 나머지 3개의 저항과 같은 저항값을 가지면, 휫스톤브릿지(21)가 전기적 균형을 유지하여 출력전압 Eo 는 0 이 된다. 스트레인 게이지(S)는 외력에 의한 변형이 발생하면 그 저항값이 변화하는 특성을 가지는 저항가변형 힘센서의 일종으로, 이것이 부착된 구조물의 특정점의 외력에 의한 변형에 따라 저항값이 변하고, 그에 따라 휫스톤브릿지(21)의 전기적 균형이 깨어져, 출력전압 Eo는 0 이 아닌 구조물의 변형량에 비례한 값을 (수학식1)에 따라 발생한다.As shown in FIG. 1, the input DC voltage E is applied to the shockstone bridge 21 of the sensor signal processing unit 2, and the strain gauge S constituting the shockstone bridge 21 has the same resistance as the remaining three resistors. With this value, the X-stone bridge 21 maintains electrical balance, so that the output voltage Eo becomes zero. Strain gauge (S) is a variable resistance force sensor that has a characteristic that the resistance value changes when deformation due to external force occurs, the resistance value is changed according to the deformation caused by the external force of a specific point of the structure to which it is attached, Accordingly, the electrical balance of the shock bridge 21 is broken, and the output voltage Eo is generated according to Equation 1 in proportion to the deformation amount of the non-zero structure.

(수학식1)에서 F는 스트레인 게이지(S)가 부착된 구조물의 특정점에 대한 외력의 크기를,은 응력변형을 나타낸다. 이와 같이 구조물에 가해지는 외력에 의해 발생하는 휫스톤브릿지(21)의 출력전압 Eo 가 본 고안에 있어서의 경보발생여부의 판단을 위한 기본적인 신호로 이용된다.In Equation 1, F denotes the magnitude of the external force at a specific point of the structure to which the strain gauge S is attached. Indicates stress strain. In this way, the output voltage Eo of the shockstone bridge 21 generated by the external force applied to the structure is used as a basic signal for determining whether to generate an alarm in the present invention.

그러나 상기의 출력전압 Eo를 그대로 사용하기에는 너무 미약할 뿐 만 아니라, 온도변화, 설치조건 등의 침입 외의 타 요인에 의한 스트레인 게이지(S)의 저항값의 변화에 따른 오동작의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서, Eo 값은 센서신호 처리부(2)의 센서신호처리 전자회로(22)로 보내어 진다.However, not only is it too weak to use the output voltage Eo as it is, but there is a problem of malfunction due to a change in the resistance value of the strain gauge S due to other factors other than intrusion such as temperature change and installation conditions. In order to solve this problem, the Eo value is sent to the sensor signal processing electronic circuit 22 of the sensor signal processing section 2.

도 2는 센서신호처리 전자회로(22)에 대한 간략한 설명도로, 센서신호처리 전자회로(22)는 휫스톤브릿지(21)로 부터의 신호 Eo 값을 (K 배로) 증폭해서 그것의 절대치 K * |Eo| 값을 생성하는 증폭기(25)와, 이렇게 생성된 값을 설치시 조정되어 공급되는 기준전압 Ei(27)과 비교하여 K * |Eo| 가 Ei 보다 클 경우에만 경보신호(31)를 출력하게 하는 컴파레이터 (26:신호비교기) 회로로 구성된다.경보출력부(3)는, 센서신호 처리부(2)로 부터의 경보신호(31)를 받아 최종적으로 경보를 발한다. 경보출력 방법은, 경보음의 발생, LED를 통한 경보유무의 표시 및 경보유무를 외부장치에 전달하기 위한 수단으로서 릴레이회로를 이용한 개폐스위칭기능 등으로 구성된다.도 3, 4, 5는 위에서 설명한 경보장치 구성에 대한 하나의 구체적인 실시예를 나타낸다. 도 3은 도 1의 센서부(1)에 대한 구성 예시도로서, 침입자에 의한 물리적 힘에 의한 변형발생이 예상되는 구조물의 적합한 장소에 부착된 스트레인 게이지(S)와, 스트레인 게이지(S)와 장치의 다른부분 간을 연결하는 연결선과 그 결선방법을 보여준다. 연결선으로, 미약한 스트레인 게이지(S)로 부터의 신호를 외부잡음으로 보호하기 위해서 실드선을 사용하고 연결선자체의 전기저항값에 의한 영향을 최소화하기 위해 도시한 결선방법이 사용된다.도 4는 도 1의 센서신호 처리부(2)에 대한 구성 예시도로서, 도 3의 연결선단자 G, 과 S1, S2, S3 를 통하여 연결되는 스트레인 게이지(S)가 나머지 3개의 저항 R1, R2, R3와 더불어 센서신호 처리부(2)의 휫스톤브릿지(21)를 구성함을 보여준다. 이때 휫스톤브릿지(21)의 4개 저항소자는 같은 저항값을 가지며, 여기서는 350옴의 것들이 사용되고 특히 동작의 정밀성을 위하여 저항 R1, R2, R3는 고정밀도(1%)의 것을 사용 하였다.도 4의 나머지 부분은 도 2의 센서신호처리 전자회로(22)에 대한 구성 예시도로서, 휫스톤브릿지(21)의 출력전압 Eo는 저항 R6(510K옴), R7(2K옴), R8(510K옴), R9(2K옴) 그리고 OP 앰프(LM324 사용)의 A, B 에 의해 증폭 (여기서는, 증폭율 K: 약 255 배) 된다. 이렇게 증폭된 전압 K * Eo 는 OP 앰프의 C와 수동가변저항인 포텐시오메터 VR로 구성되는 컴파레이터(신호비교기) 회로의 입력이 된다. 컴파레이터 회로는 입력전압이 VR의 수동조정에 의해 정해지는 어떤 기준전압을 초과 (경보상태)하면 레벨전압을 출력하며 이것에 의해 LED D1이 점등하게 된다.TIMER(555)를 중심으로 하는 도 4의 아랫부분의 회로는 일단 포착된 경보상태를 처리하기 위한 것으로, 저항 R16과 캐패시터 C7 값들의 선택에 의해 정해지는 원하는 시간 동안만 경보출력부(3)에 경보신호의 출력을 유지시킬 수 있게 해주며, 푸시버튼스위치 S/W는 확인된 경보상태를 언제라도 수동으로 리셋시킬 수 있게 해준다.도 5는 경보출력부(3)에 대한 구성 예시도로서, 상술의 TIMER(555)회로로 부터의 경보출력 신호에 따라 경보유무를 표시하는 기능을 나타낸다. LED D2 및 D3는 각각 평상상태 와 경보상태 때에 점등하고, 경고부저 Buzz는 경보상태 때에 울게 되어 있다. 그리고, Relay 를 중심으로 한 릴레이 제어회로는 릴레이의 구동을 매개로 경보유무를 외부의 타 장치에 전달하기 위한 것으로, Relay의 출력 O1의 개폐상태에 따른 타 장치와의 연계동작을 가능하게 해준다.2 is a brief description of the sensor signal processing electronic circuit 22, in which the sensor signal processing electronic circuit 22 amplifies (K times) the signal Eo value from the shockstone bridge 21 to its absolute value K *. | Eo | Amplifier 25 to generate a value, and the value thus generated is compared with the reference voltage Ei (27) supplied and adjusted at installation. Is composed of a comparator (signal comparator) circuit which outputs the alarm signal 31 only when Ei is greater than Ei. The alarm output unit 3 comprises an alarm signal 31 from the sensor signal processing unit 2. Will receive an alarm. The alarm output method includes an opening and closing switching function using a relay circuit as a means for generating an alarm sound, displaying an alarm presence through an LED, and transmitting the alarm presence to an external device. FIGS. 3, 4, and 5 are described above. One specific embodiment of the alarm device configuration is shown. FIG. 3 is an exemplary configuration diagram of the sensor unit 1 of FIG. 1, which includes a strain gauge S, a strain gauge S, and a strain gauge S attached to a suitable place of a structure in which deformation due to physical force by an intruder is expected. Shows the connection lines between different parts of the device and how to connect them. As a connecting line, a shielding line is used to protect the signal from the weak strain gauge S with external noise, and the wiring method shown in order to minimize the influence of the electrical resistance value of the connecting line itself is used. As an exemplary configuration diagram of the sensor signal processing unit 2 of FIG. 1, a strain gauge S connected through the connection terminals G and S1, S2, and S3 of FIG. 3 is combined with the remaining three resistors R1, R2, and R3. It shows that the shockstone bridge 21 of the sensor signal processing unit 2 is constructed. At this time, the four resistance elements of the shockstone bridge 21 have the same resistance value, and 350 ohms are used here, and resistors R1, R2, and R3 have high precision (1%), in particular, for the accuracy of operation. The remaining part of Fig. 4 is an exemplary configuration diagram of the sensor signal processing electronic circuit 22 of Fig. 2, and the output voltage Eo of the Samson bridge 21 is represented by resistors R6 (510K ohms), R7 (2K ohms), and R8 (510K). Ohms), R9 (2K ohms) and OP amps (using LM324) are amplified by A and B (here, amplification factor K: about 255 times). The amplified voltage K * Eo is input to a comparator circuit consisting of C of an op amp and a potentiometer VR, a passive variable resistor. The comparator circuit outputs a level voltage when the input voltage exceeds a certain reference voltage determined by manual adjustment of VR (alarm state), thereby causing the LED D1 to light. FIG. 4 centering on the TIMER 555 The circuit at the bottom of is for processing the alarm state once captured, and it is possible to maintain the output of the alarm signal to the alarm output unit 3 only for a desired time determined by the selection of the resistor R16 and capacitor C7 values. The push button switch S / W enables manual reset of the confirmed alarm state at any time. FIG. 5 is an exemplary configuration diagram of the alarm output unit 3, from the above-described TIMER 555 circuit. Indicates the presence or absence of an alarm depending on the alarm output signal. LEDs D2 and D3 light up during normal and alarm conditions, respectively, and the warning buzzer buzz sounds during alarm state. In addition, the relay control circuit centered on the relay is used to transmit the presence or absence of an alarm to other devices through the operation of the relay, and enables linkage with other devices according to the open / closed state of the output O1 of the relay.

이상 설명한 바와 같이 상기의 본 고안은, 건물안팎에 설치된 구조물을 이용한 침입에 대한 경보장치의 구성에 관한 것으로, 다른 방법에 비해 그 설치비용이 저렴하고 간편하고 효과적으로 작동하므로, 최근 빈번히 발생하는 아파트 등의 건물외벽에 설치된 가스관 등의 구조물을 이용한 침입에 대한 경보의 발생 및 차단에 널리 이용 될 것으로 기대된다As described above, the present invention relates to the configuration of an alarm device for intrusion using a structure installed inside and outside a building, and its installation cost is cheaper and simpler and more effective than other methods. It is expected to be widely used for generating and blocking alarms for intrusions using structures such as gas pipes installed on the outer walls of buildings.

Claims

In the configuration of the alarm device for intrusion using a structure such as a gas pipe installed on the outer wall of the building, such as an apartment,

A first means attached to a surface of the structure, the sensor unit comprising a strain gauge which is a type of a resistance variable force sensor that senses a force added to the structure when an intrusion occurs;

The shockstone electronics circuit which processes the signal from the strain gauge of the sensor unit and detects the magnitude of the force applied to the structure and converts it into an electrical signal, the signal amplification electronic circuit that amplifies the detected signal, and the amplified signal A second means of a sensor signal processing unit comprising a comparator (signal comparator) electronic circuit or the like for determining an alarm situation by comparing with a voltage value which is pre-adjusted at the time of installation according to the use environment; And

It is composed of an electronic circuit for generating an alarm sound and displaying the presence or absence of an alarm state through a light emitting element by receiving an alarm signal from the sensor signal processing unit, and relaying an electronic circuit for relaying an alarm fact to an external device as necessary. Intrusion alarm apparatus comprising a third means of the alarm output unit comprising.

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