RU203988U1

RU203988U1 - Доплеровский радиоволновый извещатель

Info

Publication number: RU203988U1
Application number: RU2020126803U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Пензин; Владимир Леонтьевич Архипов; Валерий Павлович Герасименя
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-05-04

Abstract

Полезная модель относится к техническим средствам охраны, в частности к средствам охранной сигнализации. Технический результат – повышение информативности путем детализации, позволяющей классифицировать нарушителя по признаку одиночный или групповой. Функционирование доплеровского радиоволнового извещателя заключается в формировании генератором сигнала сверхвысокой частоты, который одновременно поступает на усилитель-корректор, обеспечивающий усиление и коррекцию затухания СВЧ-сигнала в пространстве и через передающий модуль в пространство для формирования зоны обнаружения. При нахождении в зоне обнаружения нарушителя, отраженный от него сигнал с уже изменившейся частотой через приемные модули попадает на фильтры верхних и нижних частот, которые пропускают сигнал на усилитель-корректор и, при обнаружении разницы частот, поступает для дальнейшей обработки и формирования сигнала тревоги. В случае нахождения в зоне обнаружения более одного нарушителя, многократно отраженный сигнал поступит на приемные модули СВЧ с частотой, значительно отличающейся от частоты сигнала, отраженного от одного нарушителя, который после обработки фильтрами верхних и нижних частот будет соответствовать полезному сигналу тревоги с повышенной информативностью. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к техническим средствам охраны, в частности к средствам охранной сигнализации. Полезная модель может быть использована в качестве радиоволнового доплеровского средства охранной сигнализации и предназначена для обнаружения движущегося нарушителя, пытающегося противоправным способом проникнуть на охраняемый объект.

Техническим результатом полезной модели является результат, заключающийся в повышении информативности радиоволнового средства охранной сигнализации путем определения количества нарушителей с детализацией одиночный или групповой нарушитель.

Функционирование доплеровского радиоволнового извещателя заключается в формировании генератором сигнала определенной частоты, который одновременно поступает на смеситель и через передатчик в пространство для формирования зоны обнаружения. При попадании в зону обнаружения нарушителя, отраженный от него сигнал с уже изменившейся частотой через приемник попадает на смеситель, который сравнивает оба сигнала и, при обнаружении разницы частот, через полосовой фильтр поступает для дальнейшей обработки и формирования сигнала тревоги.

Известно устройство «КСМ - ОЛД» - радиоволновый доплеровский обнаружитель по патенту RU2610146C1 от 2017 г. по МПК G01S 13\56, состоящих из сверхвысокочастотного (СВЧ) модуля и схемы обработки сигнала, представляющее собой доплеровское однопозиционное средство обнаружения с регулируемыми размерами зоны обнаружения (ЗО). Извещатель излучает СВЧ-сигнал, при движении в ЗО нарушителя СВЧ-модулем принимается отраженный от объекта сигнал, модулированный по частоте в зависимости от скорости объекта. Принятый сигнал детектируется для выделения доплеровской составляющей и сравнивается с пороговым значением. При превышении сигналом порогового значения принимается решение о выдаче сигнала тревоги.

Известно устройство «Агат» (руководство по эксплуатации ЮСДП.425144.004 РЭ, ЗАО «Фирма ЮМИРС»), представляющее собой радиоволновое средство обнаружения. По принципу действия извещатель представляет собой доплеровский радиолокатор с селекцией движущихся целей по дальности на основе частотной модуляции излучаемого сигнала. Извещатель излучает СВЧ-сигнал, модулированный по частоте. При движении в ЗО нарушителя появляется отраженный сигнал, который принимается извещателем. По разности частот излучаемого и отраженного сигнала производится селекция по дальности. Селекция движения нарушителя производится на основании анализа частотного спектра доплеровской составляющей отраженного сигнала.

Известен извещатель охранный объемный «Агат СП5У», выбранный за прототип (руководство по эксплуатации ЮСДП. 425144.003 РЭ, ЗАО «Фирма ЮМИРС»). Принцип действия извещателя основан на методе линейной частотной модуляции, широко используемом в радиолокации, где рабочая частота генератора линейно изменяется в небольших пределах. Извещатель включает в себя конструктивно увязанные между собой элементы устройства, выполнен в виде прямоугольного приемопередающего блока, внутри которого расположена плата формирования и обработки сигнала, состоящая из приемопередающего модуля сверхвысоких частот (1), усилителя-корректора (2), обеспечивающего усиление и коррекцию затухания СВЧ-сигнала в пространстве, трех перемножителей (3, 4, 5), трех усилителей доплеровских частот (6, 7, 8), мультикомпаратора (9), генератора сверхвысоких частот (10), интегратора (11), исполнительного устройства (12) и вывода на шлейф сигнализации. Сверхвысокочастотный передатчик приемопередающего модуля излучает в направлении охраняемой зоны электромагнитные колебания, которые, отражаясь от цели и окружающих предметов, попадают на сверхвысокочастотный приемник приемопередающего модуля. Изменения принятого сигнала, вызванные доплеровским эффектом при движении нарушителя в зоне обнаружения, усиливаются и обрабатываются по заданному алгоритму. Если эти изменения превышают пороговое значение, происходит выдача извещателем тревожного извещения.

Во всех случаях средства охранной сигнализации обнаруживают нарушителя, находящегося в зоне обнаружения с указанной в техническом паспорте вероятностью, но не имеют возможности отличить одиночного нарушителя от группы нарушителей, одновременно находящихся в зоне обнаружения.

Аналогов радиоволновых средств с возможностью отличия одиночного нарушителя от группы нарушителей заявителю не известно.

Таким образом, недостатком вышеописанных устройств является их недостаточная информативность.

Целью полезной модели является повышение информативности радиоволнового средства охранной сигнализации для определения степени угрозы охраняемому объекту.

Для достижения поставленной цели решается научная задача - изобретение доплеровского радиоволнового извещателя, технические решения которого позволяют повысить его информативность путем определения количества нарушителей с детализацией одиночный или групповой нарушитель.

Известна зависимость частоты от длины радиоволны:

где f - частота излученной радиоволны,

с - скорость ее распространения,

λ - длина волны.

В случае ее отражения от движущегося объекта, зависимость частоты будет следующей:

где f _отр - отраженная частота от нарушителя,

c_нар - скорость движущегося объекта (нарушителя).

При прохождении через зону обнаружения нескольких нарушителей, излученная частота отразится от нарушителей минимум два раза, будет наблюдаться так называемое многократное отражение, при котором

где n - количество движущихся объектов (нарушителей).

Из формул (2) и (3) видно, что отраженная частота от одиночного нарушителя будет меньше, чем частота, отраженная от нескольких нарушителей.

Отличительные (достаточные) признаки: в функциональную схему доплеровского радиоволнового извещателя дополнительно включен приемный модуль, который с имеющимся приемным модулем формируют два канала приема электромагнитных колебаний сверхвысоких частот, в один из которых дополнительно включен фильтр верхних частот, в другой - фильтр нижних частот. Полученный сигнал после обработки в фильтре верхних частот будет соответствовать сигналу о нахождении в зоне обнаружения одиночного нарушителя, после обработки в фильтре верхних частот - сигналу о нахождении в зоне обнаружения группового нарушителя. Применение двух каналов обработки принятых сигналов позволяет провести селекцию по частотам и отличить одиночного нарушителя от группового. Реализация существенных признаков, выражающихся в внесении изменений в функциональную схему прототипа, позволит осуществить обработку принятого сигнала, провести селекцию по частоте, тем самым достичь указанный технический результат. Сущность полезной модели пояснена чертежами.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства «Агат СП5У», выбранного за прототип.

На фиг. 2 представлена функциональная схема доплеровского радиоволнового извещателя, в котором дополнительно включен приемный модуль сверхвысоких частот (3), фильтр верхних частот (4) и фильтр нижних частот (5), с которых сигнал для обработки поступает на усилитель-корректор (6), далее на перемножители (7, 8, 9), на усилители доплеровской частоты (10, 11, 12), на мультикомпаратор (14), на интегратор (15) и на исполнительное устройство (16). Сигнал сверхвысокой частоты с генератора СВЧ (13) поступает на передающий модуль СВЧ (1) и мультикомпаратор (14).

На фиг. 3 изображено отражение радиоволн от объектов обнаружения (нарушителей).

Claims

Доплеровский радиоволновый извещатель, включающий в себя конструктивно увязанные между собой элементы устройства, выполненный в виде прямоугольного приемопередающего блока, содержащего одноблочный пылебрызгозащищенный корпус, внутри которого расположена плата формирования и обработки сигнала, состоящая из приемопередающего модуля сверхвысоких частот, усилителя-корректора, трех перемножителей, трех усилителей доплеровских частот, мультикомпаратора, генератора сверхвысоких частот, интегратора, исполнительного устройства и вывода на шлейф сигнализации, отличающийся тем, что в состав приемопередающего модуля дополнительно включен приемный модуль, для формирования двух каналов обработки сигналов, один из которых поступает на дополнительно включенный фильтр верхних частот, обеспечивающий пропуск сигналов с низкой частотой, соответствующей принятому сигналу о нахождении в зоне обнаружения одиночного нарушителя, второй поступает на дополнительно включенный фильтр нижних частот, обеспечивающий пропуск сигналов с высокой частотой, соответствующей принятому сигналу о нахождении в зоне обнаружения группового нарушителя, которые затем поступают для дальнейшей обработки через усилитель-корректор, обеспечивающий усиление и коррекцию затухания СВЧ-сигнала в пространстве.