RU170701U1

RU170701U1 - Link of vibration-sensing element based on triboelectric cable

Info

Publication number: RU170701U1
Application number: RU2016135857U
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Прыщак; Владимир Эристович Иванов; Александр Николаевич Егоров; Сергей Васильевич Миняев; Вадим Петрович Шевченко; Александр Иванович Диянов; Антон Владимирович Матюха; Дмитрий Викторович Пышкин
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2016-09-05
Publication date: 2017-05-03

Abstract

Полезная модель относится к области охранной сигнализации. Звено виброчувствительного элемента на основе трибоэлектрического кабеля содержит отрезок трибоэлектрического кабеля, состоящий из центрального проводника, выполненного из двух спирально свитых медных проволок, волнообразно размещенных в отверстии диэлектрической полиэтиленовой трубки, металлического экрана, поверх которого проложены дополнительные изолированные жилы, образующие на одном и другом концах отрезка трибоэлектрического кабеля соответственно первый и второй групповые входы/выходы, подключенные к разъемам, и внешней оболочки из полиэтилена, а также сигнальный процессор для формирования тревожного сообщения с адресом звена. Первый групповой вход/выход отрезка трибоэлектрического кабеля посредством разъемного соединения подключен к первому групповому входу/выходу сигнального процессора, второй групповой вход/выход которого соединен с блочным разъемом, выполненным с возможностью подключения к кабельному разъему соседнего аналогичного звена или к внешнему устройству сбора и обработки информации, второй групповой вход/выход отрезка трибоэлектрического кабеля соединен с кабельным разъемом, выполненным с возможностью подключения к блочному разъему другого соседнего аналогичного звена. Технический результат – повышение ремонтопригодности. 4 ил.The utility model relates to the field of burglar alarm. The link of the vibration-sensitive element based on the triboelectric cable contains a segment of the triboelectric cable, consisting of a central conductor made of two spirally twisted copper wires, wave-like placed in the hole of the dielectric polyethylene tube, a metal screen, over which additional insulated cores are laid, forming at one and the other ends of the segment triboelectric cable, respectively, the first and second group inputs / outputs connected to the connectors, and external polyethylene bolts, as well as a signal processor for generating an alarm message with the link address. The first group input / output of a triboelectric cable segment is connected via a plug-in connection to the first group input / output of a signal processor, the second group input / output of which is connected to a block connector configured to connect an adjacent similar link to a cable connector or to an external device for collecting and processing information , the second group input / output of the triboelectric cable segment is connected to a cable connector configured to connect to the block connector to another similar to the neighboring unit. The technical result is an increase in maintainability. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области охранной сигнализации и может быть использована в составе систем безопасности, использующих сигнализационные заграждения, оснащаемые кабельными чувствительными элементами вибрационного принципа действия.The utility model relates to the field of burglar alarm and can be used as part of security systems using signal barriers equipped with cable sensitive elements of the vibration principle of operation.

Известна конструкция «Кабельного чувствительного элемента», описанного в патенте на изобретение RU №2304812, МПК G08B 13/22, опубл. 2007 г. Конструктивно данный кабельный чувствительный элемент состоит из токопроводящих жил в полиэтиленовой изоляции, поясной изоляции из полиэтилентерефталатной ленты, медной луженой проволоки, экрана из алюминиевой ленты с полиэтиленовым слоем, полиэтиленовой оболочки и трубки из эластичного материала, размещенной в его центре, вокруг которой продольно скручены токопроводящие жилы. Кабельный чувствительный элемент обеспечивает преобразование механических колебаний в электрические сигналы за счет трибоэлектрического эффекта, возникающего при трении поясной изоляции об экран из алюминиевой ленты.The known design of the "Cable sensor" described in the patent for the invention RU No. 2304812, IPC G08B 13/22, publ. 2007. Structurally, this cable sensing element consists of conductive conductors in polyethylene insulation, belt insulation of polyethylene terephthalate tape, tinned copper wire, a screen made of aluminum tape with a polyethylene layer, a polyethylene sheath and a tube of elastic material located in its center, around which it is longitudinally conductive wires are twisted. The cable sensitive element provides the conversion of mechanical vibrations into electrical signals due to the triboelectric effect that occurs when the belt insulation is rubbed against a screen made of aluminum tape.

Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением являются: экран из алюминиевой ленты, полиэтиленовая оболочка и трубка, размещенная в центре кабельного чувствительного элемента.Common essential features with the claimed technical solution are: a screen made of aluminum tape, a polyethylene sheath and a tube located in the center of the cable sensing element.

Недостатком данного кабельного чувствительного элемента является низкая ремонтопригодность, которая объясняется тем, что при повреждении кабеля только в одном локальном месте кабель должен быть заменен полностью, что увеличивает трудозатраты и стоимость ремонта.The disadvantage of this cable sensing element is its low maintainability, which is explained by the fact that if the cable is damaged in only one local place, the cable must be completely replaced, which increases the labor and repair costs.

Известна конструкция кабельного чувствительного элемента, которая описана в патенте «Трибоэлектрический сенсорный кабель двойного назначения и способ его изготовления (Triboelectric, ranging, or dual use security cable and method of manufacturing same)», US №7479878, МПК G08B 13/00, опубл. 2009 г. Этот кабель используется в виде виброчувствительного элемента и применяется в пассивных и активных системах зондирования. Кабель содержит (см. фиг. 2 и фиг. 5) центральный проводник, полиэтиленовую трубку с воздушным зазором, металлический экран из свитых медных проволок или фольги и внешнюю оболочку из полиэтилена. Центральный проводник выполнен в виде покрытой оловом медной проволоки и свободно размещен во внутреннем воздушном зазоре полиэтиленовой трубки. В пассивных системах при движении (трении) центрального проводника относительно полиэтиленовой трубки, вызванном вибрацией кабеля, происходит перенос заряда вследствие трибоэлектрического эффекта. Возникающее при этом трибоэлектрическое напряжение, генерируемое в кабеле в ответ на воздействие нарушителя, может быть измерено и обработано для формирования сигнала тревоги.The known design of the cable sensor, which is described in the patent "Triboelectric sensor cable for dual use and method of its manufacture (Triboelectric, ranging, or dual use security cable and method of manufacturing same)", US No. 7479878, IPC G08B 13/00, publ. 2009 This cable is used as a vibration-sensitive element and is used in passive and active sensing systems. The cable contains (see Fig. 2 and Fig. 5) a central conductor, a polyethylene tube with an air gap, a metal screen made of twisted copper wires or foil, and an outer sheath of polyethylene. The central conductor is made in the form of tin-coated copper wire and is freely placed in the internal air gap of the polyethylene tube. In passive systems, during movement (friction) of the central conductor relative to the polyethylene tube caused by vibration of the cable, charge transfer occurs due to the triboelectric effect. The resulting triboelectric voltage generated in the cable in response to the impact of the intruder can be measured and processed to generate an alarm.

Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением являются: центральный проводник, полиэтиленовая трубка, металлический экран и внешняя оболочка. Центральный проводник свободно размещен во внутреннем воздушном зазоре полиэтиленовой трубки.Common essential features with the claimed technical solution are: a central conductor, a polyethylene tube, a metal screen and an outer shell. The center conductor is freely placed in the internal air gap of the polyethylene tube.

Недостатками данного трибоэлектрического сенсорного кабеля является недостаточная ремонтопригодность, которая объясняется тем, что при обрыве центрального проводника или при повреждении внешней оболочки кабель должен быть полностью демонтирован (по всей длине) и заменен исправным, что увеличивает трудозатраты и стоимость ремонта.The disadvantages of this triboelectric sensor cable is the lack of maintainability, which is explained by the fact that if the central conductor breaks or the outer shell is damaged, the cable must be completely dismantled (along the entire length) and replaced with a working cable, which increases the labor and repair costs.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной полезной модели является «Виброметрическая система для контроля протяженных рубежей охраны», описанная в патенте RU №2541129, МПК G08B 13/00, опубл. 2015 г. (пп. 4, 5 формулы изобретения). В состав системы входят сегментированные виброчувствительные элементы (СВЧЭ), соединенные с сигнальными процессорами, которые конструктивно образуют виброчувствительные звенья. Эти звенья могут подключаться друг к другу с помощью разъемных соединений, образуя при этом гибкий протяженный виброчувствительный модуль необходимой длины. Каждый СВЧЭ является отрезком трибоэлектрического кабеля, состоящего из центрального проводника, выполненного из двух спирально свитых медных проволок, волнообразно размещенных в отверстии диэлектрической трубки, металлического экрана, поверх которого проложены цепи линий интерфейса и цепи электропитания с помощью использования дополнительных изолированных проводов (жил), и внешней оболочки из полиэтилена. Виброчувствительные звенья устанавливаются на физическом заграждении. При преодолении нарушителем физического заграждения или при попытках его разрушения в СВЧЭ будет сформирован электрический сигнал за счет трибоэлектрического эффекта. Этот сигнал поступает в сигнальный процессор, который осуществляет его обработку для определения факта нарушения охраняемого рубежа.Closest to the technical nature of the claimed utility model is the "Vibrometric system for monitoring extended security lines" described in patent RU No. 2541129, IPC G08B 13/00, publ. 2015 (paragraphs 4, 5 of the claims). The system consists of segmented vibration-sensitive elements (UHF) connected to signal processors, which constructively form vibration-sensitive links. These links can be connected to each other using detachable connections, thus forming a flexible extended vibration-sensitive module of the required length. Each UHF is a piece of triboelectric cable, consisting of a central conductor made of two spirally twisted copper wires, wave-like placed in the hole of the dielectric tube, a metal shield, over which the interface lines and power supply circuits are laid using additional insulated wires (cores), and outer shell made of polyethylene. Vibration sensitive links are mounted on a physical fence. When an intruder overcomes a physical obstacle or attempts to destroy it in the microwave, an electrical signal will be generated due to the triboelectric effect. This signal enters the signal processor, which processes it to determine the fact of violation of the protected line.

Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением являются: отрезок трибоэлектрического кабеля, состоящий из центрального проводника, выполненного из двух спирально свитых медных проволок, волнообразно размещенных в отверстии диэлектрической (полиэтиленовой) трубки, металлического экрана, поверх которого проложены дополнительные изолированные провода (жилы), образующие на одном и другом концах отрезка трибоэлектрического кабеля соответственно первый и второй групповые входы/выходы, подключенные к разъемам, и внешняя оболочки из полиэтилена, а также сигнальный процессор для формирования тревожного сообщения с номером (адресом) звена.Common essential features with the claimed technical solution are: a triboelectric cable segment consisting of a central conductor made of two spirally twisted copper wires, wave-like placed in the hole of a dielectric (polyethylene) tube, a metal screen, over which additional insulated wires (cores) are laid, forming at one and the other ends of the triboelectric cable segment, respectively, the first and second group inputs / outputs connected to the connectors, and externally I have a shell made of polyethylene, and a signal processor for generating an alarm message to the number (address) link.

Недостатком системы является недостаточная ремонтопригодность виброчувствительного звена, которая объясняется тем, что при повреждении звена оно должно быть полностью заменено, что увеличивает трудозатраты на ремонт.The disadvantage of the system is the lack of maintainability of the vibration-sensitive link, which is explained by the fact that if the link is damaged it must be completely replaced, which increases the labor costs for repairs.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении ремонтопригодности звена виброчувствительного элемента.The technical result of the utility model is to ensure maintainability of the vibration-sensitive element.

Создание звена виброчувствительного элемента обеспечивается путем стыковки между собой отрезка трибоэлектрического кабеля, сигнального процессора, предназначенного для формирования тревожного сообщения с номером (адресом) звена, разъемного соединения, кабельного разъема и блочного разъема.The creation of a link of a vibration-sensitive element is ensured by docking a piece of triboelectric cable, a signal processor, designed to generate an alarm message with the number (address) of the link, plug connection, cable connector and block connector.

Обеспечение ремонтопригодности звена виброчувствительного элемента осуществляется, в случае неисправности, заменой либо отрезка трибоэлектрического кабеля, либо сигнального процессора, которые подключены друг к другу с помощью разъемного соединения.The maintainability of the vibration-sensitive element is ensured, in the event of a malfunction, by replacing either a piece of triboelectric cable or a signal processor, which are connected to each other using a detachable connection.

В связи с этим звено виброчувствительного элемента должно быть выполнено в виде единой сборной конструкции, которая должна состоять из отрезка трибоэлектрического кабеля, сигнального процессора, расположенного в отдельном корпусе, и разъемных соединений, обеспечивающих процесс стыковки и ремонтопригодность.In this regard, the link of the vibration-sensitive element should be made in the form of a single prefabricated structure, which should consist of a piece of triboelectric cable, a signal processor located in a separate case, and detachable connections that ensure the docking process and maintainability.

Для достижения технического результата звено виброчувствительного элемента на основе трибоэлектрического кабеля содержит отрезок трибоэлектрического кабеля, состоящий из центрального проводника, выполненного из двух спирально свитых медных проволок, волнообразно размещенных в отверстии диэлектрической (полиэтиленовой) трубки, металлического экрана, поверх которого проложены дополнительные изолированные провода (жилы), образующие на одном и другом концах отрезка трибоэлектрического кабеля соответственно первый и второй групповые входы/выходы, подключенные к разъемам, и внешней оболочки из полиэтилена, а также сигнальный процессор для формирования тревожного сообщения с номером (адресом) звена, первый групповой вход/выход отрезка трибоэлектрического кабеля посредством разъемного соединения подключен к первому групповому входу/выходу сигнального процессора, второй групповой вход/выход которого соединен с блочным разъемом, выполненным с возможностью подключения к кабельному разъему соседнего аналогичного звена или к внешнему устройству сбора и обработки информации, второй групповой вход/выход отрезка трибоэлектрического кабеля соединен с кабельным разъемом, выполненным с возможностью подключения к блочному разъему другого соседнего аналогичного звена.To achieve a technical result, the link of the vibration-sensitive element based on the triboelectric cable contains a segment of the triboelectric cable, consisting of a central conductor made of two spirally twisted copper wires, wave-like placed in the hole of the dielectric (polyethylene) tube, a metal screen over which additional insulated wires (cores) are laid ), forming at one and the other ends of the length of the triboelectric cable, respectively, the first and second group the inputs / outputs connected to the connectors and the outer sheath of polyethylene, as well as the signal processor for generating an alarm message with the number (address) of the link, the first group input / output of the triboelectric cable segment via a detachable connection is connected to the first group input / output of the signal processor, the second group input / output of which is connected to the block connector, made with the possibility of connecting to the cable connector of a neighboring similar link or to an external device for collecting and processing information of radiation, the second group input / output of a triboelectric cable segment is connected to a cable connector configured to connect another adjacent similar unit to the block connector.

На фиг. 1 приведена конструкция звена виброчувствительного элемента на основе трибоэлектрического кабеля, где введены обозначения: звено виброчувствительного элемента - 1, отрезок трибоэлектрического кабеля - 2, центральный проводник - 3, выполненный из двух спирально свитых медных проволок, диэлектрическая (полиэтиленовая) трубка - 4, металлический экран - 5 с двумя контактными лужеными проволоками - 8, внешняя оболочка - 6, выполненная из полиэтилена, сигнальный процессор - 7, дополнительные изолированные провода (жилы) - 9, разъемное соединение - 10, кабельный разъем - 11, блочный разъем - 12, корпус сигнального процессора - 13. Отрезок трибоэлектрического кабеля 2 изображен на фиг. 1 в виде продольного сечения.In FIG. 1 shows the design of the link of the vibration-sensitive element based on the triboelectric cable, where the designations are introduced: the link of the vibration-sensitive element - 1, the length of the triboelectric cable - 2, the central conductor - 3, made of two spiral twisted copper wires, the dielectric (polyethylene) tube - 4, a metal screen - 5 with two tinned contact wires - 8, the outer sheath - 6, made of polyethylene, the signal processor - 7, additional insulated wires (cores) - 9, plug connection - 10, cable a single connector - 11, a block connector - 12, a signal processor housing - 13. A section of a triboelectric cable 2 is shown in FIG. 1 in the form of a longitudinal section.

На фиг. 2 изображено поперечное сечение отрезка трибоэлектрического кабеля 2.In FIG. 2 shows a cross section of a section of a triboelectric cable 2.

На фиг. 3 приведен общий внешний вид (в сборе) звена виброчувствительного элемента.In FIG. Figure 3 shows the general appearance (complete) of the vibration-sensitive element link.

На фиг. 4 приведен пример стыковки нескольких звеньев виброчувствительного элемента 1 для обеспечения необходимой общей длины (n⋅L) протяженного виброчувствительного элемента, где L - длина одного звена, a n - количество звеньев. Стыковка выполняется путем соединения кабельных и блочных разъемов соседних звеньев.In FIG. Figure 4 shows an example of joining several links of a vibration-sensitive element 1 to provide the necessary total length (n⋅L) of an extended vibration-sensitive element, where L is the length of one link and a n is the number of links. Docking is done by connecting cable and block connectors of adjacent links.

Для контроля охраняемой территории обычно используются физические заграждения в виде сетчатых и решетчатых барьеров, железобетонных заборов, заграждений из плоской или объемной режущей ленты (или спирали) типа АКЛ (АСКЛ). Для обнаружения факта вторжения нарушителя совместно с физическими заграждениями используют устройства тревожной сигнализации с протяженными кабельными виброчувствительными элементами, жестко закрепляемыми на полотне заграждения.To control the protected area, physical barriers are usually used in the form of mesh and trellis barriers, reinforced concrete fences, barriers made of flat or volumetric cutting tape (or spiral) of the AKL (ASKL) type. In order to detect the intruder’s intrusion, together with physical barriers, alarm devices are used with extended cable vibration-sensitive elements rigidly fixed to the barrier web.

Для пояснения создания звена виброчувствительного элемента (к примеру) общеизвестный протяженный виброчувствительный элемент (например, длинной 500 м) можно разрезать на 10 отрезков, каждый из которых имеет длину 50 м, и на основе них сформировать 10 звеньев виброчувствительного элемента, которые имеют определенную конструкцию, обладающую возможностью сочленения их между собой для образования протяженного виброчувствительного элемента с общей длиной 500 м. В итоге мы будем иметь протяженный виброчувствительный элемент, набранный из этих звеньев, с той же длиной (500 м), но обладающий дополнительными свойствами. При этом отдельные звенья виброчувствительного элемента будут являться «строительными» модулями, из которых можно набирать и формировать протяженные виброчувствительные элементы различной длины (наподобие, как из отдельных бусинок набирается ожерелье).To explain the creation of a link of a vibration-sensitive element (for example), a well-known extended vibration-sensitive element (for example, 500 m long) can be cut into 10 segments, each of which has a length of 50 m, and based on them to form 10 links of a vibration-sensitive element that have a certain design, having the ability to articulate them together to form an extended vibration-sensitive element with a total length of 500 m. As a result, we will have an extended vibration-sensitive element drawn from these Ippolito Nievo, with the same length (500 m), but having additional properties. In this case, individual links of the vibration-sensitive element will be “building” modules, from which it is possible to collect and form extended vibration-sensitive elements of various lengths (similar to how a necklace is drawn from individual beads).

Звено виброчувствительного элемента представляет собой сборочную конструкцию составных частей (деталей), свинченных в единый функциональный узел. Конструкция звена виброчувствительного элемента 1 (см. фиг. 1 и фиг. 3) состоит из отрезка трибоэлектрического кабеля 2 длиной L, сигнального процессора 7, установленного в корпусе 13, блочного разъема 12, закрепленного на корпусе сигнального процессора 13, разъемного соединения 10 (вилки и розетки разъема) и кабельного разъема 11. Разъемное соединение 10 предназначено для подключения отрезка трибоэлектрического кабеля 2 к сигнальному процессору 7. Кабельный разъем 11, соединенный с отрезком трибоэлектрического кабеля 2, выполнен с возможностью подключения соседнего аналогичного звена 1. Блочный разъем 12 выполнен с возможностью подключения к другому соседнему аналогичному звену или к внешнему устройству сбора и обработки информации. Число контактов в разъемном соединении 10, в кабельном разъеме 11 и в блочном разъеме 12 соответствует общему числу (не менее) токопроводящих цепей отрезка трибоэлектрического кабеля 2. Например, в опытных образцах звеньев виброчувствительного элемента 1 использовались вилки и розетки семи контактных разъемов типа FQ18. Электрические контакты в разъемах опытных образцов были распределены следующим образом: сигнал (центральный проводник) - один контакт, общий (металлический экран) - один контакт, электропитание - два контакта, цепи интерфейса - два контакта, резервный - один контакт. Следует отметить, что цепи электропитания и интерфейса в одном из вариантов могут быть совмещены. Цепи электропитания и интерфейса проходят насквозь от блочного разъема 12 через сигнальный процессор 7, разъемное соединение 10 и отрезок трибоэлектрического кабеля 2 к кабельному разъему 11. Конструкция звена виброчувствительного элемента 1 предназначена как для функционирования в отдельном виде, так и для функционирования в составе протяженного виброчувствительного элемента, созданного из элементарных аналогичных однотипных звеньев путем стыковки их между собой. При этом каждое звено 1 имеет собственный номер (адрес), который формируется сигнальным процессором 7 соответствующего звена.The link of the vibration-sensitive element is an assembly structure of components (parts) screwed into a single functional unit. The link design of the vibration-sensitive element 1 (see Fig. 1 and Fig. 3) consists of a length of a triboelectric cable 2 of length L, a signal processor 7 installed in the housing 13, a block connector 12, mounted on the housing of the signal processor 13, a detachable connection 10 (plugs and the socket of the connector) and the cable connector 11. The detachable connection 10 is designed to connect a piece of triboelectric cable 2 to the signal processor 7. Cable connector 11, connected to a piece of triboelectric cable 2, is configured to li ne adjacent similar unit 1. The block connector 12 is adapted to connect to another adjacent similar unit or to an external device for collecting and processing information. The number of contacts in the plug-in connection 10, in the cable connector 11 and in the block connector 12 corresponds to the total number (at least) of conductive circuits of the triboelectric cable segment 2. For example, in the prototypes of the links of the vibration-sensitive element 1, plugs and sockets of seven FQ18 type connectors were used. The electrical contacts in the connectors of the prototypes were distributed as follows: signal (center conductor) - one contact, common (metal shield) - one contact, power supply - two contacts, interface circuits - two contacts, backup - one contact. It should be noted that the power supply circuit and the interface in one of the options can be combined. The power supply and interface circuits pass through from the block connector 12 through the signal processor 7, the detachable connection 10, and the length of the triboelectric cable 2 to the cable connector 11. The structure of the vibration-sensitive element 1 is designed both to function separately and to function as part of an extended vibration-sensitive element created from elementary similar units of the same type by docking them together. Moreover, each link 1 has its own number (address), which is formed by the signal processor 7 of the corresponding link.

Предлагаемое звено виброчувствительного элемента устанавливается на заграждении одного из участков рубежа охраны. Основой звена является отрезок специального трибоэлектрического кабеля, имеющего следующую конструкцию (см. фиг. 1 и фиг. 2). В состав отрезка трибоэлектрического кабеля входят: центральный проводник 3, диэлектрическая (полиэтиленовая) трубка 4, металлический экран 5, внешняя оболочка 6. Центральный проводник 3 волнообразно размещен в отверстии диэлектрической (полиэтиленовой) трубки 4. Конструкция отрезка трибоэлектрического кабеля обеспечивает трибоэлектрический эффект за счет многочисленной точечной контактной электризации металлом диэлектрика. Металлический экран 5 выполнен из алюминиевой фольги или фольгированной пленки, причем с целью его электрической непрерывности и, как следствие, улучшения надежности работы звена по металлизированной поверхности пленки или по фольге продольно уложены две контактные луженые проволоки. Внешняя оболочка 6 отрезка трибоэлектрического кабеля предназначена для защиты от влаги, воздействия солнечной радиации и механических воздействий и выполнена из полиэтилена. Между внешней оболочкой 6 и металлическим экраном 5 уложены дополнительные изолированные провода 8 (не менее двух) для использования их в качестве цепей интерфейса и электропитания.The proposed link vibration-sensing element is installed on the fence of one of the sections of the line of protection. The basis of the link is a segment of a special triboelectric cable having the following structure (see Fig. 1 and Fig. 2). The composition of the triboelectric cable segment includes: the central conductor 3, the dielectric (polyethylene) tube 4, the metal shield 5, the outer sheath 6. The central conductor 3 is wave-like placed in the hole of the dielectric (polyethylene) tube 4. The design of the triboelectric cable segment provides a triboelectric effect due to the numerous point contact electrification by a dielectric metal. The metal screen 5 is made of aluminum foil or foil film, and with the aim of its electrical continuity and, as a result, to improve the reliability of the link on the metallized surface of the film or foil, two tinned contact wires are longitudinally laid. The outer sheath 6 of the triboelectric cable segment is designed to protect from moisture, exposure to solar radiation and mechanical stress and is made of polyethylene. Between the outer sheath 6 and the metal screen 5, additional insulated wires 8 (at least two) are laid for their use as interface and power circuits.

При преодолении нарушителем рубежа охраны путем «перелаза» через физическое заграждение или при попытках его разрушения полотно физического заграждения будет испытывать вибрацию за счет механического воздействия на него нарушителя. Вибрация полотна физического заграждения передается в звено виброчувствительного элемента 1, в отрезке трибоэлектроческого кабеля которого формируется электрический сигнал за счет трибоэлектрического эффекта. Электрический сигнал поступает через разъемное соединение 10 на первый групповой вход/выход сигнального процессора 7 собственного звена. Сигнальный процессор 7, работающий по определенному алгоритму, осуществляет обработку сигнала с формированием тревожного сообщения с номером (адресом) собственного звена, которое через второй групповой вход/выход поступает в блочный разъем 12 для дальнейшей трансляции по «цепочке» звеньев или для передачи во внешнее устройство сбора и обработки информации. Сигнальный процессор 7 содержит измерительный преобразователь, анализатор полезного сигнала, исполнительное сигнализационное устройство и интерфейсный модуль.When the intruder overcomes the protection line by “climbing over” through a physical obstacle or when he tries to destroy it, the web of the physical obstacle will experience vibration due to the mechanical action of the intruder on it. The vibration of the web of the physical barrier is transmitted to the link of the vibration-sensitive element 1, in the segment of the triboelectric cable of which an electrical signal is formed due to the triboelectric effect. An electrical signal is supplied through a plug-in connection 10 to the first group input / output of the signal processor 7 of its own link. The signal processor 7, operating according to a certain algorithm, processes the signal with the formation of an alarm message with the number (address) of the e-link, which through the second group input / output enters the block connector 12 for further transmission via the "chain" of links or for transmission to an external device collection and processing of information. The signal processor 7 comprises a measuring transducer, a useful signal analyzer, an executive signaling device, and an interface module.

Принцип обработки сигнала основан на измерении механических колебаний физического заграждения, выделении полезного сигнала в спектре частот, сравнении амплитудных составляющих выделенного полезного сигнала с заданными пороговыми уровнями, подсчете определенного количества импульсов превышения амплитуд полезного сигнала заданных пороговых уровней в течение заданного интервала времени и формировании тревожного сообщения с номером (адресом) звена.The signal processing principle is based on measuring the mechanical vibrations of a physical obstacle, extracting a useful signal in the frequency spectrum, comparing the amplitude components of the extracted useful signal with predetermined threshold levels, counting a certain number of impulses for exceeding the amplitudes of the useful signal of the specified threshold levels for a given time interval, and generating an alarm message with number (address) of the link.

На фиг. 4 проиллюстрирован принцип формирования протяженного виброчувствительного элемента, состоящего из «цепочки» виброчувствительных звеньев 1, с возможностью наращивания необходимой общей длины (n⋅L) путем стыковки друг с другом необходимого количества (n) однотипных аналогичных звеньев длиной L. Этот принцип позволяет сформировать гибкий протяженный виброчувствительный элемент необходимой длины с прокладкой цепей интерфейса и электропитания внутри отрезков трибоэлектрического кабеля. Каждое звено виброчувствительного элемента может быть настроено на определенный тип физического заграждения. Использование такого протяженного виброчувствительного элемента позволяет адаптироваться к неоднородностям физического заграждения, а также дает возможность функционирования при контроле протяженного комбинированного физического заграждения, состоящего из сегментов разнотипных физических заграждений (например, сетчатое полотно, бетонное заграждение, сетка «Рабица», решетчатое полотно и т.п.).In FIG. 4 illustrates the principle of forming an extended vibration-sensitive element, consisting of a “chain” of vibration-sensitive links 1, with the possibility of increasing the required total length (n⋅L) by docking with each other the required number (n) of similar similar links of length L. This principle allows the formation of a flexible extended vibration-sensitive element of the required length with the laying of the interface and power circuits inside the triboelectric cable segments. Each link of the vibration-sensitive element can be configured for a certain type of physical barrier. The use of such an extended vibration-sensitive element allows you to adapt to the heterogeneity of the physical obstacle, and also makes it possible to control an extended combined physical obstacle consisting of segments of different types of physical obstacles (for example, mesh, concrete fence, netting, lattice, etc. .).

При преодолении нарушителем протяженного рубежа охраны на одном из его участков в соответствующем звене этого участка будет сформировано тревожное сообщение с номером (адресом) этого звена. Далее, эта информация будет передана по «цепочке» соединенных между собой звеньев до конечного звена, которое, в свою очередь, передаст эту информацию во внешнее устройство сбора и обработки информации для принятия службой охраны решения о задержании нарушителя.When an intruder overcomes a long line of guard at one of its sections, an alarm message will be generated with the number (address) of that link in the corresponding link of this section. Further, this information will be transmitted through a “chain” of interconnected links to the final link, which, in turn, will transmit this information to an external information collection and processing device for the security service to decide on the detention of the intruder.

Использование заявляемого звена при формировании протяженного виброчувствительного элемента позволяет обеспечить его ремонтопригодность путем замены отрезка трибоэлектрического кабеля или сигнального процессора без демонтажа звена и всего протяженного виброчувствительного элемента.The use of the claimed link in the formation of an extended vibration-sensitive element allows for maintainability by replacing a piece of triboelectric cable or signal processor without dismantling the link and the entire extended vibration-sensitive element.

Claims

A part of a vibro-sensitive element based on a triboelectric cable, containing a piece of triboelectric cable, consisting of a central conductor made of two spirally twisted copper wires, wave-like placed in the hole of a dielectric (polyethylene) tube, a metal shield, over which additional insulated wires (cores) are laid, forming at one and the other ends of the triboelectric cable segment, respectively, the first and second group inputs / outputs connected to the connector m, and an outer shell made of polyethylene, as well as a signal processor for generating an alarm message with a link number (address), characterized in that the first group input / output of the triboelectric cable segment is connected via a plug-in connection to the first group input / output of the signal processor, the second group the input / output of which is connected to the block connector, made with the possibility of connecting to a cable connector of a neighboring similar link or to an external device for collecting and processing information, the second the loop-in input / output of a triboelectric cable segment is connected to a cable connector configured to connect another adjacent similar link to the block connector.