RU2051417C1

RU2051417C1 - Alarm signal system

Info

Publication number: RU2051417C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Батанов; Б.И. Игнатов; Ю.В. Котов; Н.В. Малемин
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1992-10-05
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: alarm signalling. SUBSTANCE: system comprises two differential chains having changing connection with elements of the device as compared with the prototype. EFFECT: higher stability of the analysis time, periodical confirmation of the initial state of flip-flops, blocking of the device for the time of transition processes and a difference of alarm signals about trespassing, and warning about short-term failure of supply voltage. 3 dwg

Description

Изобретение относится к пассивным оптико-электронным устройствам охранной сигнализации, выдающим тревожное извещение при несанкционированном проникновении нарушителя на контролируемый объект. The invention relates to passive optoelectronic burglar alarm devices that issue an alarm notification in case of unauthorized entry of an intruder into a controlled object.

Известно устройство охранной сигнализации [1] содержащее приемник излучения, усилитель, инвертор, два амплитудных селектора, два мультивибратора, элемент И и формирователь тревожного извещения. A known alarm device [1] comprising a radiation receiver, an amplifier, an inverter, two amplitude selectors, two multivibrators, an element And, and an alarm driver.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охранной сигнализации, содержащее приемник излучения, полосовой усилитель, амплитудный селектор положительных сигналов, амплитудный селектор отрицательных сигналов, входы которых подключены к выходу полосового усилителя, первый и второй триггеры, S-входы которых соединены с выходами соответствующего амплитудного селектора, элемент И-НЕ, формирователь тревожного извещения и первую дифференциальную цепочку [2]
Однако в этом устройстве наблюдается низкая стабильность времени анализа, отсутствует периодическое подтверждение исходного состояния триггеров, отсутствует блокировка устройства на время переходных процессов и на время выхода потребителя из зоны обнаружения.Closest to the invention is a device for burglar alarm, comprising a radiation receiver, a strip amplifier, an amplitude selector of positive signals, an amplitude selector of negative signals, the inputs of which are connected to the output of a strip amplifier, the first and second triggers, the S-inputs of which are connected to the outputs of the corresponding amplitude selector , NAND element, alarm notification generator and first differential chain [2]
However, in this device there is low stability of the analysis time, there is no periodic confirmation of the initial state of the triggers, there is no blocking of the device for the duration of transients and for the time the consumer leaves the detection zone.

Кроме того, устройство имеет низкую информативность из-за отсутствия признаков, позволяющих различать тревожное извещение о проникновении нарушителя и тревожное извещение, возникающее при кратковременном пропадании питающего напряжения. In addition, the device has a low information content due to the lack of signs that allow to distinguish between an alarm notification of the intruder and an alarm notification that occurs when there is a short-term power failure.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. The objective of the invention is to remedy these disadvantages.

Для этого устройство снабжено второй дифференциальной цепочкой, элементом 3 ИЛИ, генератором, счетчиком импульсов, формирователем сигнала блокировки, узлом начальной установки, причем выход приемника излучения соединен с входом полосового усилителя, выход формирователя сигнала блокировки подключен к общему входу V триггеров, R-входы триггеров соединены с первым выходом счетчика импульсов, первый вход которого соединен с генератором, а второй с выходом элемента 3 ИЛИ, первый и второй входы элемента 3 ИЛИ через первую и вторую дифференциальные цепочки подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, которые объединены соответственно с первым и вторым выходами узла начальной установки и подключены к входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом формирователя тревожного извещения, третий выход узла начальной установки подключен к третьему входу элемента 3 ИЛИ и первому входу формирователя сигнала блокировки, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов. For this, the device is equipped with a second differential circuit, an OR element 3, a generator, a pulse counter, a blocking signal driver, an initial installation unit, the output of the radiation receiver being connected to the input of a strip amplifier, the output of the blocking signal generator connected to a common input of V triggers, R-inputs of triggers connected to the first output of the pulse counter, the first input of which is connected to the generator, and the second with the output of the OR element 3, the first and second inputs of the OR element 3 through the first and second differential n chains are connected respectively to the outputs of the first and second triggers, which are combined respectively with the first and second outputs of the initial installation node and connected to the inputs of the NAND element, the output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the third output of the initial installation node is connected to the third input of the element 3 OR and the first input of the driver of the blocking signal, the second input of which is connected to the second output of the pulse counter.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства для охранной сигнализации; на фиг. 2а сигналы, возникающие при работе устройства; на фиг. 3а и б узел начальной установки и формирователь сигнала блокировки. In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device for burglar alarm; in FIG. 2a signals that occur during operation of the device; in FIG. 3a and b, the initial installation unit and the blocking signal driver.

Устройство содержит приемник 1 излучения, полосовой усилитель 2, амплитудный селектор 3 положительных сигналов, амплитудный селектор 4 отрицательных сигналов, узел 5 начальной установки, первый и второй триггеры 6 и 7, первую и вторую дифференциальные цепочки 8 и 9, элемент И-НЕ 10, элемент 3 ИЛИ 11, генератор 12, формирователь 13 тревожного извещения, счетчик 14 импульсов, формирователь 15 сигнала блокировки. The device comprises a radiation receiver 1, a strip amplifier 2, an amplitude selector 3 of positive signals, an amplitude selector 4 of negative signals, a node 5 for initial installation, the first and second triggers 6 and 7, the first and second differential chains 8 and 9, the AND-NOT 10 element, element 3 OR 11, generator 12, shaper 13 alarm notification, counter 14 pulses, shaper 15 signal blocking.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Излучение из охраняемого пространства поступает на чувствительные площадки приемника 1 излучения. Разнесение чувствительных площадок позволяет формирователь в пространстве чувствительную зону (фиг.2а), состоящую из двух неперекрывающихся элементарных чувствительных зон. Наличие двух чувствительных площадок обеспечивает появление на выходе приемника излучения последовательно двух разнополярных импульсов при пересечении человеком чувствительной зоны. Эти сигналы усиливаются полосовым усилителем 2 и поступают на входы амплитудных селекторов 3 и 4 положительных и отрицательных сигналов. Амплитудные селекторы представляют собой компараторы напряжения. Radiation from the protected space enters the sensitive areas of the radiation receiver 1. The diversity of the sensitive areas allows the shaper in the space of the sensitive area (figa), consisting of two non-overlapping elementary sensitive areas. The presence of two sensitive areas ensures the appearance at the output of the radiation receiver of two sequentially different polar impulses when a person crosses the sensitive area. These signals are amplified by a strip amplifier 2 and fed to the inputs of the amplitude selectors 3 and 4 of positive and negative signals. Amplitude selectors are voltage comparators.

Сигналы, возникающие на выходах полосового усилителя и амплитудных селекторов при пересечении человеком чувствительной зоны, представлены на фиг. 2б, в и г. The signals arising at the outputs of a strip amplifier and amplitude selectors when a person crosses a sensitive zone are shown in FIG. 2b, c and d.

Выходы амплитудных селекторов подключены к соответствующим входам (S-входам) первого или второго триггеров. Триггеры предназначены для запоминания информации, поступающей с амплитудных селекторов. На выходах триггеров формируются логические единицы при поступлении на входы триггеров логических единиц с выходов соответствующих амплитудных селекторов. Состояния выходов триггеров представлены на фиг.2д и е. The outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs (S-inputs) of the first or second triggers. Triggers are designed to store information coming from amplitude selectors. Logic units are formed at the outputs of triggers when logical units are received at the inputs of triggers from the outputs of the corresponding amplitude selectors. The states of the outputs of the triggers are presented in fig.2d and e.

При срабатывании любого из триггеров на выходе соответствующей дифференциальной цепочки 8 или 9 формируется короткий положительный импульс (импульс сброса), который через элемент 3 ИЛИ 11 поступает на второй вход (вход сброса) счетчика 14 импульсов, при этом счетчик 14 импульсов на короткое время устанавливается в исходное состояние, при котором на всех его выходах присутствует логический ноль. По окончании импульса сброса счетчик 14 импульсов осуществляет счет импульсов, поступающих на его счетный вход (С-вход) с выхода генератора 12. When any of the triggers is triggered, the output of the corresponding differential chain 8 or 9 generates a short positive pulse (reset pulse), which through element 3 OR 11 is fed to the second input (reset input) of the counter 14 pulses, while the counter 14 pulses for a short time is set to initial state, in which there is a logical zero on all its outputs. At the end of the reset pulse counter 14 pulses counts the pulses received at its counter input (C-input) from the output of the generator 12.

Как только число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика импульсов, достигает установленного значения, на первом выходе формируется логическая единица (фиг.2ж), которая поступает на вторые входы (R-входы) триггеров и устанавливает триггеры в исходное состояние, при котором на выходе триггеров присутствует логический ноль. Интервал времени между первым импульсом сброса и началом логической единицы на втором выходе счетчика импульсов формирует время анализа Т_а.As soon as the number of pulses received at the counting input of the pulse counter reaches the set value, a logical unit (Fig.2g) is formed at the first output, which is fed to the second inputs (R-inputs) of the triggers and sets the triggers to the initial state, at which the output triggers there is a logical zero. The time interval between the first reset pulse and the beginning of the logical unit at the second output of the pulse counter forms the analysis time T _a .

Если за время анализа произошло поочередное срабатывание обоих амплитудных селекторов, на выходах первого и второго триггеров устанавливаются логические единицы, которые поступают на первый и второй входы элемента И-НЕ 10. If during the analysis there has been a successive operation of both amplitude selectors, the outputs of the first and second triggers are set to logical units that are fed to the first and second inputs of the AND-NOT 10 element.

На выходе элемента И-НЕ формируется логический ноль (фиг.2з), который поступает на вход формирователя 13 тревожного извещения, который дает информацию тревоги. Длительность тревожного извещения равна длительности времени анализа, так как при срабатывании второго триггера появляется второй импульс сброса, устанавливающий счетчик 14 импульсов в исходное положение. At the output of the AND-NOT element, a logical zero is generated (Fig. 2h), which is input to the shaper 13 of the alarm notification, which gives the alarm information. The duration of the alarm notification is equal to the length of the analysis time, since when the second trigger is triggered, a second reset pulse appears, setting the counter 14 pulses to their original position.

При отсутствии сигналов с выхода усилителя логическая единица с первого входа счетчика импульсов будет периодически (с периодом, равным времени сигнала) подтверждать исходное состояние первого и второго триггеров, что позволяет избежать внутренних сбоев триггеров при внешних электромагнитных воздействиях и накоплении зарядов на элементах триггеров. Высокая стабильность времени анализа достигается за счет совместного использования генератора 12 и счетчика 14 импульсов и определяется стабильностью частоты генератора, работающего в непрерывном режиме. Стабилизация частоты генератора может быть осуществлена путем использования, например, кварцевого резонатора, автоматической подстройки частоты или за счет снижения номиналов элементов времязадающей цепи, обладающих повышенной стабильностью по сравнению с элементами более высоких номиналов. In the absence of signals from the output of the amplifier, the logical unit from the first input of the pulse counter will periodically (with a period equal to the signal time) confirm the initial state of the first and second triggers, which avoids the internal failures of the triggers due to external electromagnetic influences and the accumulation of charges on the elements of the triggers. High stability of the analysis time is achieved through the joint use of the generator 12 and the counter 14 pulses and is determined by the stability of the frequency of the generator operating in continuous mode. Stabilization of the frequency of the generator can be carried out by using, for example, a quartz resonator, automatically adjusting the frequency, or by lowering the values of the elements of the timing circuit, which have increased stability compared to elements of higher ratings.

Блокировка устройства на время переходных процессов и на время выхода потребителя из зоны обнаружения осуществляется следующим образом. После подачи напряжения питания на третьем выходе узла 5 начальной установки на короткое время устанавливается логическая единица, которая поступает на первый вход формирователя 15 сигнала блокировки и через элемент 3 ИЛИ на второй вход счетчика 14 импульсов. Счетчик 14 импульсов и формирователь сигнала блокировки устанавливаются в исходное состояние, при этом с выхода формирователя сигнала блокировки на общий вход триггеров (условно показан как третий вход второго триггера). На первом и втором выходах узла начальной установки формируются логические единицы, которые устанавливают на выходе элемента И-НЕ 10 логический ноль, и формирователь тревожного извещения постоянно выдает информацию о тревоге. Через короткое время (около 0,5 с) после подачи напряжения питания на третьем выходе узла начальной установки устанавливается логический ноль, разрешающий счет импульсов и прием информации по второму входу формирователя 15 сигнала блокировки. The device is locked for the duration of transients and for the time the consumer leaves the detection zone as follows. After applying the supply voltage at the third output of the initial installation unit 5, a logical unit is established for a short time, which is fed to the first input of the blocking signal generator 15 and through the 3 OR element to the second input of the pulse counter 14. The counter 14 pulses and the driver of the blocking signal are set to their initial state, and from the output of the driver of the blocking signal to the common trigger input (conventionally shown as the third input of the second trigger). At the first and second outputs of the initial installation node, logical units are formed that set a logical zero at the output of the NAND 10 element, and the alarm notification generator constantly gives information about the alarm. A short time (about 0.5 s) after supplying the supply voltage, a logical zero is established at the third output of the initial installation unit, allowing pulse counting and receiving information at the second input of the blocking signal generator 15.

По истечении установленного времени на втором выходе счетчика импульсов возникает логическая единица, которая поступает на второй вход сигнала блокировки. На выходе формирователя сигнала блокировки возникает логическая единица, которая выводит триггеры из третьего состояния. При этом на выходах триггеров и соответственно на выходах узла начальной установки формируются логические нули. Выдача информации от тревоги прекращается. After the set time has passed, a logical unit appears at the second output of the pulse counter, which is fed to the second input of the blocking signal. At the output of the blocker of the blocking signal, a logical unit arises that displays the triggers from the third state. In this case, logic zeros are formed at the outputs of triggers and, accordingly, at the outputs of the initial installation node. Alarm output stops.

При кратковременном пропадании питающего напряжения извещатель выключается и снова включается. В результате этого происходит блокировка устройства аналогично блокировке на время переходных процессов. Время, на которое блокируется устройство, в несколько раз больше времени анализа, что позволяет различать тревожную информацию о проникновении и о пропадании питающего напряжения. Реализация узла начальной установки представлена на фиг.3а. При включении питающего напряжения интегрирующая цепь R 1, C 1, подключенная на выход инвертора, осуществляет формирование на короткое время (0,5 с) логической единицы, необходимой для начальной установки устройства в исходное состояние. Через резисторы R 2 и R 3 напряжение питания поступает на первый и второй выходы. Триггеры находятся в третьем состоянии, поэтому напряжение питания приложено к входам элемента И-НЕ. In the event of a short-term power failure, the detector switches off and on again. As a result of this, the device is locked in the same way as during transients. The time for which the device is locked is several times longer than the analysis time, which makes it possible to distinguish between disturbing information about the penetration and the disappearance of the supply voltage. The implementation of the initial installation node is presented in figa. When the supply voltage is turned on, the integrating circuit R 1, C 1 connected to the inverter output generates for a short time (0.5 s) the logical unit necessary for the initial installation of the device in its initial state. Through resistors R 2 and R 3, the supply voltage is supplied to the first and second outputs. Triggers are in the third state, so the supply voltage is applied to the inputs of the AND-NOT element.

Диод VD необходим для форсированного разряда конденсатора при пропадании питающего напряжения. В момент включения напряжения питания на первый вход триггера (R-вход) поступает логическая единица, а на второй вход (S-вход) логический ноль. В результате на выходе триггера и выходе формирователя блокировки устанавливается логический ноль. Все четыре триггера микросхемы устанавливаются в третье состояние. С приходом логической единицы на второй вход (S-вход) логическая единица поступает через резистор на выход и отменяет третье состояние. На выходе триггера устанавливается логическая единица, которая сохраняется на все время работы устройства. The VD diode is necessary for forced discharge of the capacitor in case of power failure. At the moment the supply voltage is turned on, the logical unit is supplied to the first trigger input (R-input), and logic zero to the second input (S-input). As a result, a logic zero is set at the trigger output and the lock driver output. All four flip-flops of the microcircuit are installed in the third state. With the arrival of a logical unit at the second input (S-input), the logical unit enters the output through the resistor and cancels the third state. At the output of the trigger, a logical unit is set, which is stored for the entire duration of the device.

Claims

A SECURITY ALARMS device, comprising a radiation receiver, a strip amplifier, an amplitude selector of positive signals, an amplitude selector of negative signals, the inputs of which are connected to the output of a strip amplifier, the first and second triggers, the S-inputs of which are connected to the outputs of the corresponding amplitude selector, the AND-NOT element , the shaper of the alarm notification and the first differential chain, characterized in that it is equipped with a second differential chain, element 3 OR, generator, pulse counter xs, by a shaper of the blocking signal, by the initial installation unit, the output of the radiation receiver is connected to the input of the strip amplifier, the output of the shaper of the signal of blocking is connected to the common input V of the triggers, the R-inputs of the triggers are connected to the first output of the pulse counter, the first input of which is connected to the generator, and the second with the output of the OR element 3, the first and second inputs of the 3 OR element through the first and second differential circuits are connected respectively to the outputs of the first and second triggers, which are combined respectively with the first and second outputs of the initial installation node and are connected to the inputs of the AND-NOT element, the output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the third output of the initial installation node is connected to the third input of the OR element 3 and the first input of the blocking signal generator, the second input of which is connected to the second pulse counter output.