NO802797L

NO802797L - ALARM SYSTEM FOR PROTECTING GLASS AREAS, SPECIFICALLY OF ROUTES IN SHOWING WINDOWS

Info

Publication number: NO802797L
Application number: NO802797A
Authority: NO
Inventors: Hartmut Engel
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1980-09-22
Publication date: 1981-03-27
Also published as: EP0026383A1; DE2938968A1; FI803019A; DK405480A

Description

Oppfinnelsen angår et alarmsystem som angitt i hovedkravets innledning. The invention relates to an alarm system as stated in the introduction of the main claim.

Til å sikre særlig utstillingsvindusruter mot innbrudd hvor i det minste en del av glassruten blir knust eller skåret ut, er det kjent en rekke alarmsystemer som arbeider etter forskjellige prinsipper. Således har der f.eks. vært anbragt elektriske strømsløyfer på glassrutenes innside. Skal slike systemer gi omfattende beskyttelse, må strømlederne i regelen føres forholdsvis tett langs ruten, noe som influerer uheldig særlig på skivens utseende og gjennomsiktig-heten. A number of alarm systems are known that work according to different principles, in particular to secure shop window panes against break-ins where at least part of the glass pane is broken or cut out. Thus, there has e.g. electric current loops have been placed on the inside of the glass panes. If such systems are to provide comprehensive protection, the current conductors must as a rule be routed relatively closely along the route, which has a particularly unfavorable influence on the appearance and transparency of the disc.

Et annet system som har fått stor utbredelse, er anvendelsen av kroppslydmikrofoner, hvormed kroppslyd som opptrer i ruten; blir opptatt og omsatt til et alarmsignal. Slike systemer er prinsippielt relativt følsomme også for slik kroppslyd som ikke har noe å gjøre med en ødeleggelse av ruten. F.eks. reagerer de om en sykkel lenes mot ruten, eller denne i en eller annen forbindelse berøres av en hånd uten at der foreligger den ringeste hensikt om innbrudd. Forstyrrelser kan også forårsakes av forbikjørende tunge kjøretøyer. Hertil kommer ved systemer med opptak av kroppslyd som alarmsignal, at de på grunn av de mange forekommende muligheter må dekke et bredt frekvensbånd. Men nettopp dette forhold fører til utløsning av falsk alarm i tilfeller som de ovennevnte. Another system that has become widespread is the use of body sound microphones, with which body sound appears in the route; is taken up and converted into an alarm signal. Such systems are in principle relatively sensitive also to such body sounds that have nothing to do with a destruction of the route. E.g. they react if a bicycle is leaned against the window, or this is touched by a hand in one way or another without the slightest intent to break in. Disturbances can also be caused by passing heavy vehicles. In addition, in the case of systems with recording of body sound as an alarm signal, due to the many possibilities available, they must cover a wide frequency band. But precisely this situation leads to the triggering of a false alarm in cases such as those mentioned above.

En oppgave for den foreliggende oppfinnelse er å gi anvisning på et alarmsystem som skal anvendes for glassruter, og som gir stor sikkerhet mot utløsning av feil alarm og ikke influerer uheldig på rutens utseende og gjennomsiktighet. One task of the present invention is to provide instructions for an alarm system to be used for glass panes, which provides great security against triggering the wrong alarm and does not adversely affect the appearance and transparency of the pane.

Denne oppgave blir ved et alarmsystem i samsvar med hovedkravets innledning løst ved at det oppviser de trekk som er angitt i hovedkravets karakteristikk. This task is solved by an alarm system in accordance with the introduction of the main requirement by having it exhibit the features specified in the characteristics of the main requirement.

Oppfinnelsen går ut fra den prinsipielle hovedtanke at nødvendigheten av bredbåndet deteksjon bør unngås. Løsnings-prinsippet for dette går ut på, istedenfor deteksjon av hvilke som helst lydbølger som kan opptre i ruten i forbindelse med et innbrudd, bare å overvåke helt bestemte, på forhånd fastlagte kroppslydbølger innen et frekvensområde som fortrinnsvis til og med er meget snevert. Til formålet gir oppfinnelsen anvisning på primært å frembringe bestemte kroppslydbølger kunstig i ruten som skal overvåkes, og bare å overvåke disse bestemte kroppslydbølger uten forveksling med andre mulige kroppslydbølger. Med sikte på dette er der i skiven ved hjelp av en ultralydomformer innkoblet en på forhånd gitt kroppslydbølge fra et bestemt frekvensområde,og signaler med denne kroppslydbølge blir uttatt fra en detek-tormottager likeledes anbragt på ruten. The invention is based on the principled main idea that the necessity of broadband detection should be avoided. The solution principle for this is, instead of detecting any sound waves that may appear in the route in connection with a break-in, only to monitor very specific, pre-determined body sound waves within a frequency range which is preferably even very narrow. For this purpose, the invention provides instructions to primarily produce specific body sound waves artificially in the route to be monitored, and only to monitor these specific body sound waves without confusion with other possible body sound waves. With a view to this, a previously given body sound wave from a specific frequency range is connected to the disc by means of an ultrasound transducer, and signals with this body sound wave are taken from a detector receiver also placed on the route.

I hviletilstand, altså i tilstanden av en uskadd rute, fås for alle sendepulser konstante mottagningssignaler fra kroppslydbølgepulser innkoblet på ruten. Kroppslydbølge-pulsene innkobles og detekteres i tilstrekkelig korte tidsavstander, på f.eks. 0,1 - 0,01 s. Plutselig opptreden av en sprekk, et brudd i ruten eller også bare utskjæring av en del av ruten fører til en endring av mottagningssignalehe, og denne blir konstatert på elektronisk vei ved sammenligning. In a state of rest, i.e. in the state of an undamaged route, constant reception signals from body sound wave pulses connected to the route are obtained for all transmission pulses. The body sound wave pulses are switched on and detected at sufficiently short intervals, e.g. 0.1 - 0.01 s. The sudden appearance of a crack, a break in the route or simply cutting out part of the route leads to a change in the reception signal strength, and this is ascertained electronically by comparison.

For sammenligningen blir et uforstyrret mottagningssignal lagret, og det lagrede signal til enhver tid sammen-lignet med det respektive nye mottatte signal. For the comparison, an undisturbed reception signal is stored, and the stored signal is at all times compared with the respective new received signal.

Oppfinnelsen vil bli nærmere belyst ved den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel under henvisning til tegningen. Fig. 1 anskueliggjør et alarmsystem på en utstillings-vindusrute, utført i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 2 viser et diagram over sendesignalet og det ^for-styrrede mottagningssignal. Fig. 3 viser et diagram over sendesignalet og et mottagningssignal som er endret svarende til en alarmtilstand. Fig. 4 er et prinsippkoblingsskjerna over elektronikken ved et alarmsystem ifølge oppfinnelsen. The invention will be further explained in the following description of an embodiment with reference to the drawing. Fig. 1 illustrates an alarm system on a display window pane, made in accordance with the invention. Fig. 2 shows a diagram of the transmission signal and the controlled reception signal. Fig. 3 shows a diagram of the transmission signal and a reception signal which has been changed corresponding to an alarm condition. Fig. 4 is a principle connection core of the electronics of an alarm system according to the invention.

På fig. 1 betegner 1 en rute som skal beskyttes. 2 og 3 betegner henholdsvis en kroppslydssender og -mottager som kan være av i og for seg kjent art, og som begge på i og for seg kjent måte er anbragt på ruten for overføring av akus-tiske kroppslydbølger mellom senderen 2 og ruten 1, resp. mellom ruten 1 og mottageren 3. For senderen benyttes fortrinnsvis et ultralyd-svingekrystall av piezpelektrisk materiale. Man lar svingekrystallet svinge med en resonnans-frekvens. For mottageren 3 bør der anvendes en ultralyd-svingekrystall maken til den for senderen 2, hvorved kravet om overensstemmende frekvensleier for utsendelse og mottag-ning kan oppfylles på enkel måte. Fig. 2 viser i et diagram amplitudefordelingen av sendesignalet S og av det uforstyrrede, altså ikke ved en alarmtilstand.. endrede, mottagningssignal E som funksjon av tiden t. Pulslengden av sendesignalet S er f.eks. 10 bølge-lengder av ultralydstrålingen med f.eks. 100 kHz lydfrekvens. Fig. 3 viser et tilsvarende diagram over en slik amplitudefordeling slik den opptrer ved en lydbølge i glassruten, som her imidlertid på grunn av en sprekk eller et brudd har undergått en vesentlig endring som fører til et tilsvarende endret mottagningssignal E'. Fig. 4 er et prinsippkoblingsskjerna over elektronikken hos et alarmsystem ifølge oppfinnelsen. 1 betegner igjen glassruten som skal beskyttes/ og 2 og 3 henholdsvis sende-og mottagningsomformer. Det skal her henvises til at sendeomformeren 2 og mottagningsomformeren 3 også kan utgjøres av en og samme ultralydomformer, og mottagningsomformeren 3 i det normale tilfelle oppta signaler reflektert ved kantene av ruten E. Fig. 3 gjelder i virkeligheten en slik utførelse og viser altså ekkosignaler. 11 betegner en generator for ultralyd-sendersignalet. 12 betegner en tidstaktgiver, hvis utgangstaktsignaler via en deler 13 kommer inn på en portkobling 14. Hver gang en taktpuls kommer inn på portkoblingen 14, blir en sendepuls fra generatoren 11 tilført sendeomformeren 2. In fig. 1 denotes a route to be protected. 2 and 3 denote respectively a body sound transmitter and receiver which can be of a known nature, and which are both placed in a known manner on the route for the transmission of acoustic body sound waves between the transmitter 2 and the route 1, resp. . between the route 1 and the receiver 3. For the transmitter, an ultrasonic swing crystal of piezoelectric material is preferably used. The oscillating crystal is allowed to oscillate at a resonance frequency. For the receiver 3, an ultrasound oscillating crystal similar to that for the transmitter 2 should be used, whereby the requirement for matching frequency ranges for sending and receiving can be met in a simple way. Fig. 2 shows in a diagram the amplitude distribution of the transmission signal S and of the undisturbed, i.e. not changed in the event of an alarm condition, reception signal E as a function of time t. The pulse length of the transmission signal S is e.g. 10 wavelengths of the ultrasound radiation with e.g. 100 kHz sound frequency. Fig. 3 shows a corresponding diagram of such an amplitude distribution as it appears in the case of a sound wave in the pane of glass, which here, however, due to a crack or a break has undergone a significant change which leads to a correspondingly changed reception signal E'. Fig. 4 is a principle connection core of the electronics of an alarm system according to the invention. 1 again denotes the glass pane to be protected/ and 2 and 3 respectively the sending and receiving converter. It should be noted here that the transmitting transducer 2 and the receiving transducer 3 can also be made up of one and the same ultrasonic transducer, and the receiving transducer 3 in the normal case receives signals reflected at the edges of the route E. Fig. 3 actually applies to such an embodiment and thus shows echo signals. 11 denotes a generator for the ultrasound transmitter signal. 12 denotes a timer, whose output clock signals via a divider 13 enter a gate coupling 14. Every time a clock pulse enters the gate coupling 14, a transmission pulse from the generator 11 is supplied to the transmission converter 2.

Det mottatte signal i mottagningsomformeren 3 går via en forsterker 21 og et filter 22 til en analog-digitalomfor-mer 23. Filteret 22 kan særlig være et båndfilter avstemt på ultralydfrekvensen. Filteret har dessuten fortrinnsvis amplitudebegrensende virkning. The received signal in the reception converter 3 goes via an amplifier 21 and a filter 22 to an analog-to-digital converter 23. The filter 22 can in particular be a band-pass filter tuned to the ultrasound frequency. The filter also preferably has an amplitude-limiting effect.

24 betegner et lager som får tilført utgangssignalet fra analog-digitalomformeren 23 og de oppdelte tidstakt-pulser via ledningen 115. I den stiplet inntegnede stilling av bryteren 25 kommer utgangssignalet fra analog-digital omformeren 23, altså det omformede mottagningssignal inn i lageret, og det i samsvar med tidstaktpulsene kronologisk oppdelt svarende til åtte lagerceller. Signalkomponenten i det på fig. 2 angitte tidsområde t2~ti ^lir således tilført første lagercelle. Signalkomponenten i tidsområdet t^- t^ blir på tilsvarende måte tilført annen lagercelle. I tilsvarende rekkefølge blir så signalkomponentene i de øvrige tidsområder innført for lagring i de etterfølgende lagerceller. Med et større antall tidsområder er det mulig i samsvar med oppdelingen av det mottatte signal, å nå en tilsvarende større detektorfølsomhet. 24 denotes a storage that receives the output signal from the analog-to-digital converter 23 and the divided time clock pulses via the line 115. In the dashed position of the switch 25, the output signal from the analog-to-digital converter 23, i.e. the converted reception signal, enters the storage, and the in accordance with the timing pulses chronologically divided corresponding to eight storage cells. The signal component in that in fig. 2 specified time range t2~ti ^lir thus added to the first storage cell. The signal component in the time range t^- t^ is supplied to another storage cell in a similar way. In a corresponding order, the signal components in the other time ranges are entered for storage in the subsequent storage cells. With a larger number of time ranges, it is possible, in accordance with the division of the received signal, to reach a correspondingly greater detector sensitivity.

I den stilling av bryteren 25 som er vist fullt opp-trukket, nemlig drift for "lesning", blir kronologisk oppdelte signalkomponenter på den ovenfor beskrevne måte tilført de enheter som er vist i nedre rad i lageret 24, i samme takt-sekvens fra telleren 15. In the position of the switch 25 which is shown fully drawn, namely operation for "reading", chronologically divided signal components are supplied in the manner described above to the units shown in the lower row in the storage 24, in the same clock sequence from the counter 15.

Virkemåten av alarmsystemet på fig. 4 består nå i at der i lageret 24 først innskrives et mottagningssignal som med sikkerhet ikke er forstyrret (stiplet stilling av bryteren 25). Dette skjer f.eks. i og med idriftsettelsen av alarmsystemet. The operation of the alarm system in fig. 4 now consists in that a reception signal is first written into the storage 24 which has certainly not been disturbed (dashed position of the switch 25). This happens e.g. including the commissioning of the alarm system.

Under kontinuerlig drift.av alarmsystemet i bryter-stilling "lesning" blir nå de innkommende mottagningssig-• naler tilført lageret 24. Der skjer en fortløpende sammenligning mellom de signalkomponenter som er lagret i lagercellene i øvre rad hos lageret 24, og de respektive kronologisk tilhørende signalkomponenter som kommer inn i nedre rad i lageret 24, idet der til formålet er anordnet en ikke nærmere vist komparator 28. Er der ikke inntrådt noen endringer i resp. på ruten 1, vil de signaler som i samsvar med funksjonen av telleren 15, komme inn i enhetene i nedre rad i lageret 24, stemme overens med de respektive på forhånd innleste signaler i lagercellene i øvre rad i lageret 24. Har ruten 1 imidlertid f.eks. fått en sprekk så et endret mottagningssignal E' opptas av mottagningsomformeren 3, er den .nevnte overensstemmelse ikke lenger tilstede,og kompa-ratoren avgir et alarmsignal. During continuous operation of the alarm system in the "read" switch position, the incoming reception signals are now supplied to the storage 24. There is a continuous comparison between the signal components stored in the storage cells in the upper row of the storage 24, and the respective chronologically associated signal components that enter the lower row in the bearing 24, as a comparator 28, not shown in detail, is arranged for this purpose. If there have been no changes in the resp. on route 1, the signals which, in accordance with the function of the counter 15, enter the units in the lower row of the storage 24, will correspond to the respective pre-read signals in the storage cells of the upper row of the storage 24. However, route 1 has f .ex. got a crack so that a changed reception signal E' is picked up by the reception converter 3, the above-mentioned conformity is no longer present, and the comparator emits an alarm signal.

For å ta hensyn til langvarige endringer i ruten 1, f.eks. oppvarmning av ruten i sollys, kan det være gunstig i større tidsavstander, f.eks. på 10 min. til 1 time, å gjen-ta operasjonen "innskrivning" i den stiplet . inntegnede stilling av bryteren 25 og dermed erstatte det tidligere signal i lagercellene i øvre rad hos lageret 24 med et tilsvarende nytt signal. I driftstilstand "lesning" skjer så sammenligningen som beskrevet ovenfor. Da innskrivningen f.eks. foretas med bare en eneste sendepuls med en varighet av ca. 0,1 ms, er der ingen fare for at der bare i dette øyeblikk med fornyet innskrivning skulle kunne skje en slik beskadigelse av ruten 1 at den ikke straks skulle kunne er-kjennes som alarmtilstand under den videre drift med "lesning ". To take into account long-term changes in route 1, e.g. heating the route in sunlight, it can be beneficial in longer time intervals, e.g. in 10 min. to 1 hour, to repeat the operation "enrollment" in the dotted line. registered position of the switch 25 and thus replace the previous signal in the storage cells in the upper row of the storage 24 with a corresponding new signal. In operating mode "reading", the comparison then takes place as described above. When the enrollment e.g. is carried out with only a single transmission pulse with a duration of approx. 0.1 ms, there is no danger that only at this moment of renewed entry such damage could occur to route 1 that it could not immediately be recognized as an alarm condition during further operation with "reading".

Som innskrevet signal for øvre rad i lageret 24 kan man også benytte middelverdisignalet av en flerhet av på hinannen følgende uforstyrrede mottagningssignaler (fig. 2). As a written signal for the upper row in the storage 24, one can also use the mean value signal of a plurality of successive undisturbed reception signals (Fig. 2).

Oppfinnelsen er særlig skikket for beskyttelse av glassruter. Imidlertid er det også mulig med systemet ifølge oppfinnelsen å beskytte andre flater, som dører, paneler o.l., hvor der som her kan foregå en utbredelse av ultralyd med geometrisk begrensning (refleksjon av ultralyden) ved kanten. The invention is particularly suitable for the protection of glass panes. However, it is also possible with the system according to the invention to protect other surfaces, such as doors, panels etc., where, as here, a spread of ultrasound with geometrical limitation (reflection of the ultrasound) can take place at the edge.

Claims

1. Alarm system for monitoring panes of glass, in particular display window panes, by means of ultrasonic body sound waves which are recorded by a receiver placed on the pane and deciphered in an electronic connection, characterized in that on the pane (1) for protection against the triggering of a false alarm , an ultrasound transmitting transducer (2) is placed with the help of which pre-determined ultrasound body sound waves are switched on in the route and are picked up by the ultrasound receiver (3), and that there is a electronic interpretation link with a storage (28) in which the reception signal (E) in the undisturbed state of the route (1) is first recorded chronologically dissolved into signal components, and the continuously incoming additional reception signals (E, E') then during monitoring operation are chronologically dissolved into signal components after same form as during the write-in, and is compared with read-in signal components of the undisturbed signal (E) in a comparator (28) to determine changes that indicate an alarm condition.

2. Alarm system as specified in claim 1, characterized in that there is renewed registration in the warehouse at longer intervals (28).

3. Alarm system as specified in claim 1 or 2, characterized in that an average value signal is entered from a plurality of undisturbed reception signals (E) following one another.