RU2071121C1 - Protective signalling apparatus - Google Patents

Protective signalling apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2071121C1
RU2071121C1 SU3190371A RU2071121C1 RU 2071121 C1 RU2071121 C1 RU 2071121C1 SU 3190371 A SU3190371 A SU 3190371A RU 2071121 C1 RU2071121 C1 RU 2071121C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
magnetic field
input
converters
electric voltage
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Александрович Митрофанов
Александр Михайлович Крапивин
Юрий Михайлович Дагаев
Original Assignee
Виталий Александрович Митрофанов
Александр Михайлович Крапивин
Юрий Михайлович Дагаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Александрович Митрофанов, Александр Михайлович Крапивин, Юрий Михайлович Дагаев filed Critical Виталий Александрович Митрофанов
Priority to SU3190371 priority Critical patent/RU2071121C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071121C1 publication Critical patent/RU2071121C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2491—Intrusion detection systems, i.e. where the body of an intruder causes the interference with the electromagnetic field
    • G08B13/2494—Intrusion detection systems, i.e. where the body of an intruder causes the interference with the electromagnetic field by interference with electro-magnetic field distribution combined with other electrical sensor means, e.g. microwave detectors combined with other sensor means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

FIELD: protective signalling systems, namely, detection of violator intercepting boundary to be protected. SUBSTANCE: apparatus includes two communication cables 1, 2, receivers 3 in the form of magnetic field-to-electric voltage converters, irradiators 4 in the form of electric voltage-to-magnetic field converters, generator 5, amplifier 6, synchronous detector 7, band filter 8, threshold unit 9, alarm signal generator 10, phase shifter 11, reference voltage shaper 12. Apparatus exhibits enhanced radio camouflage due to irradiation of signals with the same amplitude and mutual phase shift by 180 degrees by even and odd electric voltage-to-magnetic field converters. Said signals practically are not detected at a distance more than 200 m from protected boundary. EFFECT: enhanced noise immunity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области охранной сигнализации и предназначено для обнаружения нарушителя, пересекающего охраняемый рубеж. The invention relates to the field of burglar alarms and is intended to detect an intruder crossing a guarded line.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для охранной сигнализации. Of the known devices closest in technical essence to the proposed device is a device for alarm.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость. The disadvantage of this device is its low noise immunity.

Подключение в этом устройстве передатчика к началу излучающего кабеля, а приемника к концу приемного кабеля позволяет сократить неравномерность чувствительности по длине охраняемого рубежа и тем самым уменьшить зависимости помехоустойчивости устройства от длины излучающего и приемного кабелей. Однако устройство обладает низкой устойчивостью к помехам, вызываемым изменением физических параметров окружающей среды, в том числе под влиянием метеофакторов, так как при этом происходят изменение волнового сопротивления излучающего и приемного кабелей и перераспределение электромагнитной энергии по их длине, приводящие в конечном счете к ложным срабатыванием устройства. The connection in this device of the transmitter to the beginning of the emitting cable, and the receiver to the end of the receiving cable allows you to reduce the unevenness of sensitivity along the length of the guarded line and thereby reduce the dependence of the noise immunity of the device on the length of the emitting and receiving cables. However, the device has low resistance to interference caused by changes in the physical parameters of the environment, including under the influence of meteorological factors, since this leads to a change in the wave resistance of the emitting and receiving cables and the redistribution of electromagnetic energy along their length, ultimately leading to a false response of the device .

Ложные срабатывания устройства вызываются также перемещением мелких животных и колебанием растительности в непосредственной близости от излучающего и приемного кабелей. Происходит это вследствие преобладания в ближней зоне (на расстоянии, меньшем длины волны) электрической составляющей сигнала, излучаемого и принимаемого устройством за счет перфорации экранов излучающего и приемного кабелей. False alarms of the device are also caused by the movement of small animals and the oscillation of vegetation in the immediate vicinity of the emitting and receiving cables. This occurs due to the predominance in the near zone (at a distance shorter than the wavelength) of the electrical component of the signal emitted and received by the device due to the perforation of the screens of the emitting and receiving cables.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. The aim of the invention is to increase the noise immunity of the device.

Блок-схема устройства представлена на фиг. 1, эпюры напряжений, поясняющие работу устройства, приведены на фиг. 2. A block diagram of the device is shown in FIG. 1, stress plots explaining the operation of the device are shown in FIG. 2.

Устройство содержит два кабеля 1, 2 связи, приемники 3, выполненные в виде преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение, излучатели 4 в виде преобразователей электрического напряжения в магнитное поле, генератор 5, усилитель 6, синхронный детектор 7, полосовой фильтр 8, пороговый блок 9, формирователь 10 сигнала тревоги, фазовращатель 11, формирователь 12 опорного напряжения. The device contains two communication cables 1, 2, receivers 3 made in the form of magnetic field to electric voltage converters, emitters 4 in the form of electric voltage to magnetic field converters, generator 5, amplifier 6, synchronous detector 7, band-pass filter 8, threshold block 9 , alarm driver 10, phase shifter 11, voltage reference driver 12.

Устройство работает следующим образом. С выхода генератора 5 переменное напряжение постоянной амплитуды (фиг. 2,а) посредством одного кабеля связи 1 подается на входы преобразователей электрического напряжения в магнитное поле 3. При этом вблизи преобразователей 3 образуется стационарное электромагнитное поле с преобладанием в его ближней зоне магнитной составляющей. Преобразователи магнитного поля в электрическое напряжение 3, выходы которых подключены к другому кабелю связи 2, преобразуют часть энергии этого поля в напряжение, пропорциональное его напряженности. Переменное напряжение с выхода кабеля связи 2 после усиления усилителем 6 поступает на один вход синхронного детектора 7, на другой вход которого подается управляющий сигнал соответствующей амплитуды (фиг. 2,в), сформированный формирователем опорного напряжения 12 из сдвинутого на определенный угол фазовращателем 11 выходного напряжения генератора 5 ( фиг. 2,б). The device operates as follows. From the output of the generator 5, an alternating voltage of constant amplitude (Fig. 2, a) is applied through a single communication cable 1 to the inputs of the electric voltage transducers in the magnetic field 3. At the same time, a stationary electromagnetic field is formed near the transducers 3 with a predominance of the magnetic component in its near zone. Converters of a magnetic field into an electric voltage 3, the outputs of which are connected to another communication cable 2, convert part of the energy of this field into a voltage proportional to its intensity. The alternating voltage from the output of the communication cable 2 after amplification by the amplifier 6 is fed to one input of the synchronous detector 7, the other input of which is supplied with a control signal of the corresponding amplitude (Fig. 2, c), generated by the driver of the reference voltage 12 from the output voltage shifted by a certain angle by the phase shifter 11 generator 5 (Fig. 2, b).

Угол сдвига фазы выходного напряжения генератора 5 фазовращателем 11 определяется разностью фаз сигналов, получаемых преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3 и принимаемых преобразователями магнитного поля в электрическое напряжение 4. The phase angle of the output voltage of the generator 5 by the phase shifter 11 is determined by the phase difference of the signals received by the electric voltage to magnetic field converters 3 and received by the magnetic field to electric voltage converters 4.

С выхода синхронного детектора 7 продетектированное напряжение через полосовой фильтр 8 подается на вход порогового блока 9, выход которого подключен к входу блока тревоги 10. Порог срабатывания порогового блока 9 выбирается таким, чтобы напряжение на его входе не превышало этот порог в отсутствии нарушителя и превышало его при пересечении нарушителем охраняемого рубежа. From the output of the synchronous detector 7, the detected voltage through the bandpass filter 8 is supplied to the input of the threshold unit 9, the output of which is connected to the input of the alarm unit 10. The threshold of operation of the threshold unit 9 is selected so that the voltage at its input does not exceed this threshold in the absence of the intruder and exceeds it when an intruder crosses a protected line.

Полоса пропускания полосового фильтра 8 определяется диапазоном скоростей движения нарушителя через охраняемый рубеж. The passband of the band-pass filter 8 is determined by the range of speeds of movement of the intruder through the guarded line.

В отсутствии нарушителя сигнал на выходе синхронного детектора 7 имеет вид постоянного напряжения определенной величины. Соответственно напряжение на выходе полосового фильтра 8 равно нулю и не вызывает срабатывания порогового блока 9 и выдачу устройством сигнала тревоги. In the absence of the intruder, the signal at the output of the synchronous detector 7 has the form of a constant voltage of a certain value. Accordingly, the voltage at the output of the bandpass filter 8 is zero and does not cause the threshold unit 9 to trigger and the device to issue an alarm.

При движении нарушителя в зоне обнаружения в электромагнитном поле, созданном устройством, возникают возмущения, вызывающие появление полезного сигнала на выходе усилителя 7 в виде амплитудной модуляции напряжения ( фиг. 2, г), который детектируется синхронным детектором 7 ( фиг. 2,д) и подается на вход полосового фильтра 8. При этом по мере приближения нарушителя к кабелям связи напряжение на выходе полосового фильтра 8 возрастает (фиг. 2,е) и при превышении порогов срабатывания порогового блока 8 вызывает на его выходе сигнал ( фиг. 2,ж), запускающий формирователь 10 сигнала тревоги. When the intruder moves in the detection zone in the electromagnetic field created by the device, disturbances arise that cause the appearance of a useful signal at the output of amplifier 7 in the form of amplitude modulation of voltage (Fig. 2d), which is detected by a synchronous detector 7 (Fig. 2d) and fed to the input of the band-pass filter 8. In this case, as the intruder approaches the communication cables, the voltage at the output of the band-pass filter 8 increases (Fig. 2e) and, when threshold threshold 8 is exceeded, triggers a signal at its output (Fig. 2g) I run alarm driver 10.

За счет практического отсутствия вблизи преобразователей электрического напряжения в магнитное поле 3 (на расстоянии, меньшем длины волны излучаемого и принимаемого устройством сигналов) электрической составляющей сформированного электромагнитного поля перемещение мелких животных и колебание растительности в непосредственной близости от блоков 3 и 4 не вызывает ложных срабатываний устройства, что приводит к повышению его помехоустойчивости. Due to the practical absence of electric voltage in the magnetic field 3 near the transducers (at a distance shorter than the wavelength of the signals emitted and received by the device) of the electric component of the generated electromagnetic field, the movement of small animals and vegetation oscillations in the immediate vicinity of blocks 3 and 4 do not cause false positives of the device, which leads to an increase in its noise immunity.

Оптимальным подключением блоков 3 и 4 к соответствующим кабелям связи 1 и 2 является такое, при котором расстояние между блоками 3 равно расстоянию между блоками 4, а также нечетному числу половин длины волны получаемого и принимаемого устройством сигналов. Это приводит к тому, что сигналы, излучаемые четными и нечетными преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3, имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180o. Аналогично в отсутствии нарушителя выходные напряжения четных и нечетных преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение 4 на входе усилителя 6 имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180o. Это приводит к компенсации сигналов помех, вызываемых изменением физических параметров окружающей среды, в том числе под влиянием метеофакторов (изменение высоты снежного покрова, влажности почвы и т.п.).The optimal connection of blocks 3 and 4 to the corresponding communication cables 1 and 2 is one in which the distance between blocks 3 is equal to the distance between blocks 4, as well as an odd number of half the wavelength of the signals received and received by the device. This leads to the fact that the signals emitted by the even and odd converters of the electric voltage into the magnetic field 3 have the same amplitude and are phase shifted relative to each other by 180 o . Similarly, in the absence of an intruder, the output voltages of the even and odd magnetic field to electric voltage converters 4 at the input of the amplifier 6 have the same amplitude and are 180 ° out of phase with respect to each other. This leads to compensation of interference signals caused by changes in the physical parameters of the environment, including under the influence of meteorological factors (changes in snow depth, soil moisture, etc.).

При этом устройство обладает повышенной радиомаскировкой за счет излучения четными и нечетными преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3 сигналов, имеющих равную амплитуду и сдвинутых по фазе относительно друг друга на 180o.Moreover, the device has an increased radio masking due to the emission of even and odd converters of electric voltage into the magnetic field of 3 signals having equal amplitude and phase shifted 180 o relative to each other.

Claims (1)

Устройство для охранной сигнализации, содержащее излучатель и приемник, два кабеля связи, генератор, выход которого подключен к одному выводу первого кабеля связи, усилитель, вход которого подключен к одному выводу второго кабеля связи, полосовой фильтр, выход которого подключен к входу порогового блока, выход которого подключен к входу формирователя сигнала тревоги, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены дополнительные излучатели и приемники, синхронный детектор, фазовращатель, формирователь опорного напряжения, а приемники выполнены в виде преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение, излучатели в виде преобразователей электрического напряжения в магнитное поле, подключенных к первому кабелю линии связи, другой вывод которого подключен к входу фазовращателя, выход которого подключен к входу формирователя опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу синхронного детектора, выход которого подключен к входу полосового фильтра, преобразователи магнитного поля в электрическое напряжение подключены к второму кабелю линии связи, выход усилителя подключен к информационному входу синхронного детектора. A security alarm device comprising a transmitter and a receiver, two communication cables, a generator whose output is connected to one output of the first communication cable, an amplifier whose input is connected to one output of the second communication cable, a band-pass filter, the output of which is connected to the input of the threshold unit, the output which is connected to the input of the alarm driver, characterized in that, in order to increase the noise immunity of the device, additional emitters and receivers, a synchronous detector, a phase shifter, reference voltage, and the receivers are made in the form of magnetic field to electric voltage converters, emitters in the form of electric voltage to magnetic field converters connected to the first cable of the communication line, the other output of which is connected to the input of the phase shifter, the output of which is connected to the input of the reference voltage shaper, the output of which is connected to the reference input of a synchronous detector, the output of which is connected to the input of a band-pass filter, magnetic field to electric voltage converters not connected to the second cable of the communication line, the output of the amplifier is connected to the information input of the synchronous detector.
SU3190371 1987-12-29 1987-12-29 Protective signalling apparatus RU2071121C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3190371 RU2071121C1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Protective signalling apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3190371 RU2071121C1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Protective signalling apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2071121C1 true RU2071121C1 (en) 1996-12-27

Family

ID=20928855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3190371 RU2071121C1 (en) 1987-12-29 1987-12-29 Protective signalling apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071121C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007032707A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-22 Fond 'innovatsionny Tsentr Ibrae Ran' Method for detecting moving electroconductive objects
RU2488889C1 (en) * 2012-06-18 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АМ Девелопмент" Method of detecting moving electroconductive objects and apparatus for realising said method
RU2538318C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Apparatus for investigating electromagnetic field of secondary radiators
RU2557467C2 (en) * 2013-10-21 2015-07-20 Евгений Юрьевич Андрианов Radio-wave method of detecting objects

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007032707A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-22 Fond 'innovatsionny Tsentr Ibrae Ran' Method for detecting moving electroconductive objects
EP1926066A1 (en) * 2005-09-12 2008-05-28 Fond "Innovatsionny Tsentr Ibrae Ran" Method for detecting moving electroconductive objects
EP1926066A4 (en) * 2005-09-12 2009-08-26 Fond Innovatsionny Ts Ibrae Ra Method for detecting moving electroconductive objects
CN101263537B (en) * 2005-09-12 2011-08-24 英诺斯尼三特里艾博里兰基金 Method for detecting moving electroconductive objects
RU2488889C1 (en) * 2012-06-18 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АМ Девелопмент" Method of detecting moving electroconductive objects and apparatus for realising said method
RU2538318C2 (en) * 2013-04-01 2015-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Apparatus for investigating electromagnetic field of secondary radiators
RU2557467C2 (en) * 2013-10-21 2015-07-20 Евгений Юрьевич Андрианов Radio-wave method of detecting objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4091367A (en) Perimeter surveillance system
US3109165A (en) Intruder detecting system
US4139844A (en) Surveillance method and system with electromagnetic carrier and plural range limiting signals
US4419659A (en) Intrusion detection system using leaky transmission lines
US3370285A (en) Detection system
US3984803A (en) Seismic intrusion detector system
US3863240A (en) Electromagnetic intrusion detection system
CA1050133A (en) Method of and apparatus for surveying an area
US4195289A (en) Microwave intrusion or movement detectors
US4135185A (en) RF loop intruder detection system
GB1448336A (en) Intrusion detection system
US5223817A (en) Alarm signal processing means
US3704461A (en) Intrusion detection system responsive to interruption of a transmitted beam
RU2071121C1 (en) Protective signalling apparatus
US4612536A (en) Dual velocity leaky cable intrusion detector sensor
US4224607A (en) Intruder detector system having improved uniformity of detection sensitivity
KR930023895A (en) Vehicle Pass Detection System with Manual Answering Machine
DE69916759D1 (en) Security system for continuous monitoring of articles
US4553135A (en) Electromagnetic field perimeter detection apparatus
US4213123A (en) Integral enable-disable means for guided wave radar intrusion detector system portals
US3786467A (en) Alarm detector with increased operating range
GB1308702A (en) Intrusion detection apparatus having supervisory control means
WO1988005950A1 (en) Intrusion warning alarm system
RU2157563C1 (en) Wire-wave device for detection of intruders
GB704779A (en) Improvements in and relating to intruder-operated alarm devices