NL1035201C1

NL1035201C1 - Werkwijze voor het beveiligen van een netwerk, beveiligingsstelsel, zenders en ontvangers als deel van een dergelijke stelsel en bliksembeveiliging voorzien van een dergelijk stelsel.

Info

Publication number: NL1035201C1
Application number: NL1035201A
Authority: NL
Inventors: Paulus Rebers; Edwin Felix Johannes Beijer
Original assignee: Agumar Systems B V
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-09-28
Also published as: WO2009120065A1

Description

Werkwijze voor het beveiligen van een netwerk, beveiligingsstelsel, zenders en ontvangers als deel van een dergelijke stelsel en bliksembeveiliging voorzien van een dergelijk stelsel 5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het beveiligen van een netwerk van geleiders, zoals een bliksembeveiliging, waarbij in tenminste een eerste geleider een eerste wisselstroom wordt geïnduceerd en 10 waarbij in tenminste een tweede geleider een van deze eerste wisselstroom afgeleide tweede wisselstroom wordt gemeten. De werkwijze berust op het gegeven dat als in een netwerk een tak wordt verwijderd, de stroomverdeling in het netwerk zal veranderen. Meer in het bijzonder geldt dit 15 voor een bliksembeveiliging, waarbij de verschillende stroomgeleiders samen met de aardverbindingen een netwerk vormen. Als een deel van een stroomgeleider wordt verwijderd, dan kan dit volgens de uitvinding op deze relatief eenvoudige wijze worden geconstateerd en kan 20 worden voorkomen dat grotere delen van de bliksembeveiliging worden geroofd.

Een gunstige realisatie van de inventieve werkwijze heeft als kenmerk, dat de tweede wisselstroom met behulp van een 25 fasegevoelige detector wordt gemeten, zodat niet alleen de amplitude van de gemeten tweede wisselstroom bij de detectie kan worden betrokken maar ook de fase van de tweede wisselstroom.

30 Een verdere zeer gunstige realisatie van de inventieve werkwijze heeft als kenmerk, dat de eerste wisselstroom en een referentiesignaal voor de fasegevoelige detector zijn afgeleid van een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal van een omroepzender. Het voordeel hierbij is 35 dat er geen verbinding hoeft te bestaan tussen de samenstellende delen van de beveiliging.

1035201 2

De uitvinding heeft tevens betrekking op een beveiligings-stelsel voor het beveiligen van een netwerk van geleiders, zoals een bliksembeveiliging. In een dergelijk netwerk van 5 geleiders is een grote hoeveelheid metaal verwerkt. Bovendien is het netwerk aan de buitenzijde van bijvoorbeeld een gebouw aangebracht, waardoor het relatief eenvoudig kan worden ontvreemd. Het beveiligingsstelsel volgens de uitvinding maakt het op een eenvoudige wijze 10 mogelijk het ontbreken van een deel van een geleider te detecteren en heeft als kenmerk, dat het stelsel tenminste een zender omvat, voor het induceren van een wisselstroom in een eerste tak van het netwerk, alsmede tenminste een ontvanger, voor het meten van een wisselstroom in een 15 tweede tak van het netwerk. Daarbij wordt er van uitgegaan dat een wisselstroom in een tak op een vooraf bepaalbare wijze wordt verdeeld over het gehele netwerk en dat bij het verwijderen van een deel van een geleider deze verdeling verandert.

20

Een gunstige en goedkoop te realiseren uitvoeringsvorm van het stelsel heeft als kenmerk, dat de zender een oscillator omvat, aangesloten op een spoel, welke rond een ringkern vervaardigd uit een ferromagnetisch materiaal is gewikkeld, 25 alsmede synchronisatiemiddelen voor het synchroniseren van de oscillator met een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal van een omroepzender. De eerste tak kan dan door de ringkern worden gevoerd, waardoor een goede magnetische koppeling wordt verkregen. Het ferromagnetische 30 materiaal kan bovendien zodanig worden gekozen dat het snel verzadigt, zodat de koppeling van een door een blikseminslag veroorzaakte stroom met de zender beperkt blijft.

Een zeer gunstige uitvoeringsvorm van het stelsel heeft als 35 kenmerk, dat de ontvanger een fasegevoelige detector omvat, aangesloten op een spoel, welke rond een ringkern 3 vervaardigd uit een ferromagnetisch materiaal is gewikkeld, alsmede synchronisatiemiddelen voor het synchroniseren van een referentiesignaal voor de fasegevoelige detector met een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal 5 van een omroepzender. De tweede tak kan dan door de ringkern worden gevoerd, waardoor een goede magnetische koppeling wordt verkregen. Het ferromagnetische materiaal kan bovendien zodanig worden gekozen dat het snel verzadigt, zodat de koppeling van een door een bliksem-10 inslag veroorzaakte stroom met de ontvanger beperkt blijft.

Een verdere gunstige uitvoeringsvorm heeft als kenmerk, dat een ontvanger is voorzien van signaleringsmiddelen, voor het signaleren van een verandering van een uitgangssignaal 15 van de fasegevoelige detector. De signaleringsmiddelen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een relaiscontact dat op een bestaande alarminstallatie kan worden aangesloten.

Een gunstige alternatieve uitvoeringsvorm heeft als 20 kenmerk, dat het stelsel tevens is voorzien van een centrale eenheid waarop twee of meer ontvangers kunnen worden aangesloten. Door met behulp van twee of meer ontvangers de stroom in een aantal takken te meten, kan betrekkelijk nauwkeurig worden bepaald waar een deel van 25 een geleider is verdwenen. Ook kunnen kleine veranderingen in het magnetisch veld worden vastgesteld die veroorzaakt worden doordat grote objecten worden verplaatst in de ruimte omgeven door het netwerk van geleiders, 2oals bijvoorbeeld containers of pellets met bijvoorbeeld wit-30 goed. Ook in dat geval kan dan een alarm worden afgegeven.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een zender of ontvanger, als deel van een beveiligingsstelsel zoals die in de voorgaande paragrafen is omschreven.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een 35 4 bliksembeveiliging, voorzien van een beveiligingsstelsel zoals die in de voorgaande paragrafen is omschreven.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand 5 van de volgende figuren, waarbij:

Fig. 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een bliksembeveiliging voorzien van een beveiligingsstelsel tegen diefstal weergeeft; 10 Fig. 2 een mogelijke uitvoeringsvorm van een zender weergeeft;

Fig. 3 een mogelijke uitvoeringsvorm van een ontvanger weergeeft;

Fig. 4 een mogelijke uitvoeringsvorm van een 15 beveiligingsstelsel voorzien van een centrale eenheid weergeeft.

Fig. 1 geeft een mogelijke uitvoeringsvorm van een bliksembeveiliging 1 weer, die bestaat uit een netwerk 2 20 van koperen geleiders dat is aangebracht op een plat dak van een gebouw 3 en dat is verbonden met aardplaten 4 die in de bodem zijn geplaatst. Een dergelijke netwerk 2 bevat veel koper dat door dieven eenvoudig kan worden losgeknipt en meegenomen. Om die reden is bliksembeveiliging 1 volgens 25 de uitvinding voorzien van een beveiligingsstelsel tegen diefstal, hier bestaande uit een zender 5, voor het induceren van een wisselstroom in een tak van netwerk 2, alsmede een ontvanger 6, voor het meten van een wisselstroom in een andere tak van netwerk 2. De door 30 zender 5 geïnduceerde wisselstroom bereikt ontvanger 6 via de verschillende takken en via de verschillende aardverbindingen. Het resulterende ingangssignaal van ontvanger 6 is een superpositie van deze verschillende wisselstromen, een signaal dat althans voor lage 35 frequenties vrijwel constant is. Wordt een van de takken doorgeknipt, dan verandert de fase en/of de amplitude van het ingangssignaal van ontvanger 6, wat volgens de uitvinding resulteert in een signaal dat bijvoorbeeld kan worden aangesloten op een inbraakbeveiliging.

5 5 Fig. 2 geeft een mogelijke uitvoeringsvorm van een zender 5 weer. Zender 5 bestaat uit een oscillator 7 die het feitelijke zendsignaal genereert en die via een protectienetwerk 8 is aangesloten op een spoel 9 die is gewikkeld op een ferrietkern 10 waar een tak van netwerk 2 10 doorheen wordt gevoerd. In de hier getoonde uitvoeringsvorm bevat zender 5 tevens een hulpontvanger 11 die is voorzien van een ontvangstantenne 12 en die is afgestemd op de in het vakgebied bekende DCF77 omroepzender, die op een frequentie van 77,5 kHz uitzendt. Het ontvangen signaal 15 wordt, desgewenst via een frequentievermenigvuldiger of een frequentiedeler, toegevoerd aan een in het vakgebied bekende phase-locked-loop 13, waar het wordt vergeleken met het uitgangssignaal van oscillator 7 en waarbij phase-locked-loop 12 een regelsignaal genereert dat wordt 20 toegevoerd aan oscillator 7, zodanig dat de frequentie van oscillator 7 steeds overeenkomt met een veelvoud of een deelfrequentie van de frequentie van omroepzender DCF77. Omdat bij een blikseminslag een zeer grote stroom kan vloeien door de tak van netwerk 2, is ferrietkern 10 25 zodanig gekozen dat hij snel verzadigt, waardoor de inductiespanning opgewekt door spoel 9 beperkt blijft. Om zender 5 te beschermen tegen de desondanks opgewekte inductiespanning, bevat protectienetwerk 8 bijvoorbeeld een op zich bekende schakeling voorzien van een spark-gap en 30 enkele VDR weerstanden of zenerdiodes. Tenslotte bevat zender 5 een voeding 14, die kan worden aangesloten op het stroomnet van gebouw 3.

Het spreekt voor zich dat hulpontvanger 11 kan worden 35 afgestemd op een ander zendsignaal. Ook kan de frequentie van het door oscillator 7 opgewekte signaal een veelvoud 6 bedragen van het door hulpontvanger 11 ontvangen signaal.

Fig. 3 geeft een mogelijke uitvoeringsvorm van een ontvanger 6 weer. Ontvanger 6 bestaat uit een 5 voorversterker 15 die via een protectienetwerk 8 is aangesloten op een spoel 9 die is gewikkeld op een ferrietkern 10 waar een tak van netwerk 2 doorheen wordt gevoerd. Voorversterker 15 is verbonden met een fasegevoelige detector 16, die een referentiesignaal 10 ontvangt van een oscillator 7. In de hier getoonde uitvoeringsvorm bevat ontvanger 6 een hulpontvanger 11 die is voorzien van een ontvangstantenne 12 en die is afgestemd op de in het vakgebied bekende DCF77 omroepzender, die op een frequentie van 77,5 kHz uitzendt. Het ontvangen signaal 15 wordt, desgewenst via een frequentievermenigvuldiger of een frequentiedeler, toegevoerd aan een in het vakgebied bekende phase-locked-loop 13, waar het wordt vergeleken met het uitgangssignaal van oscillator 7 en waarbij phase-locked-loop 12 een regelsignaal genereert dat wordt 20 toegevoerd aan oscillator 7, zodanig dat de frequentie van oscillator 7 steeds overeenkomt met een veelvoud of een deelfrequentie van de frequentie van omroepzender DCF77.

Het door fasegevoelige detector 16 afgegeven signaal wordt toegevoerd aan een differentieernetwerk 17 dat bij een 25 verandering in de fase en/of de amplitude van het afgegeven signaal een signaal afgeeft dat kan worden aangesloten op bijvoorbeeld een inbraakbeveiliging. Omdat bij een blikseminslag een zeer grote stroom kan vloeien door de tak van netwerk 2, is ferrietkern 10 zodanig gekozen dat hij 30 snel verzadigt, waardoor de inductiespanning opgewekt door spoel 9 beperkt blijft. Om ontvanger 6 te beschermen tegen de desondanks opgewekte inductiespanning, bevat protectienetwerk 8 bijvoorbeeld een op zich bekende schakeling voorzien van een spark-gap en enkele VDR weerstanden of 35 zenerdiodes. Tenslotte bevat ontvanger 6 een voeding 14, die kan worden aangesloten op het stroomnet van gebouw 3.

7

Fig. 4 geeft een mogelijke uitvoeringsvorm van een beveiligingsstelsel voorzien van een centrale eenheid 18 weer, aangesloten op een beeldscherm 19. In de hier 5 getoonde uitvoeringsvorm bevat het stelsel een zender 5 en vier ontvangers 6a,6b,6c, 6d die op verschillende plaatsen zijn gekoppeld met netwerk 2. Wordt netwerk 2 verstoord, doordat ergens een tak wordt onderbroken, dan kan centrale eenheid 18 op basis van de door ontvangers 6a,6b,6c,6d 10 gemeten fase- en amplitudeverschillen doorgaans nauwkeurig vaststellen welke tak is onderbroken en kan dit op beeldscherm 19 worden aangegeven. Om het beveiligingsstelsel te kalibreren kan men bijvoorbeeld bij de in bedrijfstelling de diverse takken onderbreken of schijnbaar 15 onderbreken door er een ferrietkern omheen te plaatsen en de gemeten fase- en amplitudeverschillen op te slaan, maar het is natuurlijk ook mogelijk dit te simuleren als de afmetingen van netwerk 2 en de frequentie van zender 5 bekend zijn. Centrale eenheid 18 kan bovendien een 20 schakelsignaal 20 afgeven aan phase-locked-loops 13, waardoor de frequentie van zender 5 verdubbelt. Ook in die situatie kan dan het fase- en amplitudeverschil worden gemeten, waardoor de plaatsbepaling van de onderbreking verder kan worden verbeterd.

25

Als in gebouw 3 grote metalen objecten zijn opgeslagen, dan beïnvloeden die objecten de impedantie van de diverse takken van netwerk 2. Dit betekent dat ontvangers 6a,6b,6c,6d kunnen worden gebruikt voor het detecteren van 30 bewegingen van deze objecten, omdat een beweging van deze objecten resulteert in een faseverschuiving van het uitgangssignaal. Het beveiligingsstelsel kan daarom met voordeel worden benut voor het bewaken van de inhoud van gebouw 3, vooral als die inhoud bestaat uit grote metalen 35 objecten zoals containers of bijvoorbeeld pellets geladen met witgoed of bruingoed.

1035201

Claims

1. Werkwijze voor het beveiligen van een netwerk van geleiders, zoals een bliksembeveiliging, waarbij in 5 tenminste een eerste geleider een eerste wisselstroom wordt geïnduceerd en waarbij in tenminste een tweede geleider een van deze eerste wisselstroom afgeleide tweede wisselstroom wordt gemeten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweede wisselstroom met behulp van een fasegevoelige detector wordt gemeten.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 15 de eerste wisselstroom en een referentiesignaal voor de fasegevoelige detector zijn afgeleid van een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal van een omroepzender.

4. Beveiligingsstelsel voor het beveiligen van een netwerk van geleiders, zoals een bliksembeveiliging, met het kenmerk, dat het stelsel tenminste een zender omvat, voor het induceren van een wisselstroom in een eerste tak van het netwerk, alsmede tenminste een ontvanger, voor het 25 meten van een wisselstroom in een tweede tak van het netwerk.

5. Beveiligingsstelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de zender een oscillator omvat, aangesloten op 30 een spoel, welke rond een ringkern vervaardigd uit een ferromagnetisch materiaal is gewikkeld, alsmede synchronisatiemiddelen voor het synchroniseren van de oscillator met een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal van een omroepzender. 35

6. Beveiligingsstelsel volgens conclusie 5, met het 1035201 kenmerk, dat de ontvanger een fasegevoelige detector omvat, aangesloten op een spoel, welke rond een ringkern vervaardigd uit een ferromagnetisch materiaal is gewikkeld, alsmede synchronisatiemiddelen voor het synchroniseren van 5 een referentiesignaal voor de fasegevoelige detector met een lokaal beschikbaar bronsignaal, zoals het radiosignaal van een omroepzender.

7. Beveiligingsstelsel volgens een der conclusies 4 t/m 10 6, met het kenmerk, dat een ontvanger is voorzien van signaleringsmiddelen, voor het signaleren van een verandering van een uitgangssignaal van de fasegevoelige detector.

8. Beveiligingsstelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het stelsel tevens is voorzien van een centrale eenheid waarop twee of meer ontvangers kunnen worden aangesloten.

9. Zender of ontvanger, als deel van een beveiligingsstelsel volgens een der conclusies 4 t/m 8.

10. Bliksembeveiliging voorzien van een beveiligingsstelsel volgens een der conclusies 4 t/m 8. 1035201