RU2128858C1

RU2128858C1 - Optoelectronic device for alarming and monitoring

Info

Publication number: RU2128858C1
Application number: RU96122538A
Authority: RU
Inventors: Б.В. Поллер; В.Н. Приходько
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "СКБ."
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: guarding fences of objects, detection of intruders into monitored region and monitoring movement of objects (cars). SUBSTANCE: device provides optical connection loops which provide two-beam fence by embracing each side of perimeter and providing joined optical connection loop which input is current amplifier of master oscillator and output is photodetector which is connected to signal processing unit. Infrared fence is provided by retransmission of primary pulse signal through optical connection loops. Primary pulse of master oscillator is converted to sequence of pulses due to different time delay of elements of transmitters and signal passage in air. Each pulse of this sequence describe passage of primary pulse through optical connection loop which covers respective fence. When intruder breaks side of fence, number of pulses received by signal processing unit alters. This results in generation of code for detection of corresponding side of fence by means of signal processing unit using AND, NOT and delay gates. This results in output of alarm signal. EFFECT: increased reliability, decreased cost for manufacturing and usage. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам сигнализации и контроля для защиты периметров охраняемых объектов и предназначено для обнаружения проникновения нарушителей на охраняемую территорию и контроля перемещения технологических объектов (машин и т.п.). The invention relates to signaling and control devices for protecting the perimeters of protected objects and is intended to detect the penetration of intruders into the protected area and control the movement of technological objects (cars, etc.).

Известно двухлучевое устройство для охранной сигнализации (авторское свидетельство СССР N 369604, опубликовано 08.11.73), в котором при пересечении нарушителем первого луча отключается от питания излучатель второго луча, направленного встречно первому лучу. Отсутствие второго луча фиксируется сигналом тревоги. A double-beam device for burglar alarms is known (USSR author's certificate N 369604, published 08.11.73), in which when the intruder crosses the first beam, the emitter of the second beam directed counter to the first beam is disconnected from the power supply. The absence of a second beam is detected by an alarm.

Применение такого устройства предусматривает охрану одной стороны периметра, а в случае, когда периметр - многоугольник, эксплуатация устройства требует дополнительных линий связи и систем управления. Устройство может работать только на непрерывном, а не импульсивном излучении, что экономически не выгодно. The use of such a device provides for the protection of one side of the perimeter, and in the case when the perimeter is a polygon, the operation of the device requires additional communication lines and control systems. The device can only work on continuous, rather than pulsed radiation, which is not economically viable.

Известно многолучевое оптико-электронное устройство охранной сигнализации (авторское свидетельство СССР N 726549, опубликовано 05.04.80), содержащее на передней стороне генератор импульсов, распределитель каналов, соединенный через формирователь кода синхронизации с линией синхронизации и излучателями, оптически связанными с приемно-усилительными трактами на приемной стороне, включение которых осуществляется одновременно с соответствующими излучателями по закону, заданному формирователем кода синхронизации через линию синхронизации и дешифратор. A multi-beam optical-electronic alarm device is known (USSR author's certificate N 726549, published 05.04.80), comprising a pulse generator, a channel distributor connected to a synchronization line by a synchronization code generator and emitters optically connected to the receiving-amplifying paths on the front side. the receiving side, the inclusion of which is carried out simultaneously with the respective emitters according to the law specified by the generator of the synchronization code through the synchronization line and decryptor.

Недостатком такого устройства является наличие на одной охраняемой стороне двух стационарных колонок, в которых размещены сложные узлы, обеспечивающие передачу и дешифрование сигналов синхронизации, необходимость прокладки линий связи к каждой охраняемой стороне, если устройство используется для охраны периметра. Высокая надежность такого устройства достигнута за счет удорожания конструкции. The disadvantage of this device is the presence of two stationary speakers on one protected side, in which complex nodes are located that provide transmission and decryption of synchronization signals, the need to lay communication lines to each protected side, if the device is used to protect the perimeter. High reliability of such a device is achieved due to the cost of construction.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является оптико-электронное устройство охранной сигнализации (авторское свидетельство СССР N 830453, опубликовано 15.05.81), содержащее блок питания и контроля, связанный по одной линии связи с блоком излучения, а по другой - с блоком фотоприемника, и линию синхронизации для обеспечения работы нескольких устройств. В блок питания и контроля входят задающий генератор, преобразователь импульсов, ограничитель, два формирователя импульсов, блок управления, синхронный детектор, усилитель, исполнительный узел, работающие следующим образом. The closest technical solution to the proposed one is an optical-electronic security alarm device (USSR author's certificate N 830453, published May 15, 81), which contains a power supply and control unit connected via one communication line to the radiation unit, and along the other to the photodetector unit, and synchronization line to enable multiple devices. The power supply and control unit includes a master oscillator, a pulse converter, a limiter, two pulse shapers, a control unit, a synchronous detector, an amplifier, an actuating unit, operating as follows.

Меандр задающего генератора поступает на преобразователь однополярных импульсов в двухполярные, передние и задние фронты которых используются для временного разделения каналов. Разделенные четыре последовательности импульсов получаются на четырех выходах преобразователя и поступают на переключатели, а с них на два формирователя импульсов, с первого из них импульсы поступают в блок излучателя, который генерирует ИК энергию. ИК луч проходит охраняемое пространство, достигает фотоприемника и преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал поступает на синхронный детектор, на второй вход которого приходит импульс синхронизации от второго формирователя импульсов. Если эти импульсы совпадают по фазе, то происходит детектирование сигнала и исполнительный узел не выдает сигнал тревоги. Если луч прерывается нарушителем, то исполнительный узел выдает сигнал тревоги. The meander of the master oscillator is fed to the converter of unipolar pulses in bipolar, the leading and trailing edges of which are used for temporary separation of channels. Separated four sequences of pulses are obtained at the four outputs of the converter and fed to the switches, and from them to two pulse shapers, from the first of which the pulses go to the emitter unit, which generates IR energy. The IR beam passes through the protected space, reaches the photodetector and is converted into an electrical signal. This signal is fed to a synchronous detector, the second input of which receives a synchronization pulse from the second pulse shaper. If these pulses coincide in phase, then a signal is detected and the actuating unit does not give an alarm. If the beam is interrupted by the intruder, then the executive unit generates an alarm.

Устройство может работать в однолучевом и многолучевом режимах, оно принято в качестве прототипа. The device can operate in single-beam and multi-beam modes, it is adopted as a prototype.

Недостатком такого устройства является необходимость прокладки линий связи и синхронизации. Это устройство не предусматривает опознавания стороны периметра, на которой произошло нарушение, и решение этой задачи представляет дополнительные технические и экономические трудности. The disadvantage of this device is the need for laying communication lines and synchronization. This device does not provide for recognition of the side of the perimeter on which the violation occurred, and the solution of this problem presents additional technical and economic difficulties.

Техническая задача, решаемая в предполагаемом изобретении, заключается в повышении надежности устройства при снижении затрат на его изготовление и эксплуатацию. The technical problem solved in the proposed invention is to increase the reliability of the device while reducing the cost of its manufacture and operation.

Поставленная задача решается тем, что, как и прототип, устройство содержит задающий генератор, формирователь импульсов, усилитель тока, подключенный к излучателю, оптически связанному с фотоприемником, узел обработки сигналов тревоги, устройство индикации нарушения ИК барьера и исполнительный узел. Кроме того, в отличие от прототипа, в него введены ретрансляторы и петли оптической связи, фотоприемник, формирователь импульсов, усилитель тока и излучатель соединены последовательно и образуют первый ретранслятор, оптически связанный по второй стороне периметра со вторым ретранслятором, который оптически связан по третьей стороне с третьим ретранслятором, и так далее по n-й стороне с n-ым ретранслятором, ИК излучение которого по этой же стороне направлено встречно предыдущему лучу, принимается фотоприемником n + 1-го ретранслятора и оптически передается встречно ретрансляторам по n-1-й, ..., третьей, второй строне периметра, последний в петле ретранслятора оптически связан по первой стороне периметра с фотоприемником, который подключен к входу узла обработки сигналов, ретрансляторы прямого и встречного излучений расположены на углах периметра парами, вход усилителя тока первого ретранслятора через диод подключен к излучателю последнего ретранслятора, выход усилителя тока второго ретранслятора через диод подключен к излучателю соответствующего ретранслятора встречного напряжения излучения, и так далее образованы n петель оптической связи, которые охватывают n сторон периметра и составляют общую петлю оптической связи, в узел обработки сигналов введены элементы задержки, элементы И, элементы НЕ, выход задающего генератора через последовательно соединенные формирователь импульсов, усилитель тока и элемент задержки подключен к первому входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, второй вход первого элемента И через элемент НЕ соединен с выходом фотоприемника, второй вход второго элемента И и вторые выходы последующих четных элементов И подключены к выходу фотоприемника, выход первого элемента И подключен к устройству индикации нарушения первой стороны периметра, выход второго элемента И через элемент задержки соединен с первым входом третьего элемента И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого через элемент НЕ соединен со вторым входом третьего элемента И, а через элемент задержки - с первым входом последующего четного элемента И и с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к последующему элементу НЕ, последующие элементы И, НЕ соединены так же, как предыдущие, выходы третьего, пятого и последующих нечетных элементов И соединены с устройствами индикации нарушения второй, третьей, ..., n-1^й сторон периметра, выход последнего четного элемента И подключен к предыдущему элементу НЕ и к устройству индикации нарушения n-й стороны периметра, выходы устройств индикации соединены с исполнительным узлом.The problem is solved in that, like the prototype, the device contains a master oscillator, a pulse shaper, a current amplifier connected to an emitter optically coupled to a photodetector, an alarm processing unit, an IR barrier violation indication device, and an executive unit. In addition, unlike the prototype, transponders and optical communication loops, a photodetector, a pulse shaper, a current amplifier and a radiator are connected in series and form the first repeater optically coupled along the second side of the perimeter to the second repeater, which is optically coupled along the third side to the third repeater, and so on along the nth side with the nth repeater, the IR radiation of which is directed opposite to the previous beam on the same side, is received by the photodetector of the n + 1th repeater and optical it is transmitted in the opposite direction to the repeaters along the n-1st, ..., third, second side of the perimeter, the last in the loop of the repeater is optically connected along the first side of the perimeter with a photodetector that is connected to the input of the signal processing unit, direct and counter radiation transmitters are located at the corners perimeter in pairs, the input of the current amplifier of the first repeater through the diode is connected to the emitter of the last repeater, the output of the current amplifier of the second relay through the diode is connected to the emitter of the corresponding repeater radiation voltage, and so on, n optical communication loops are formed, which cover n sides of the perimeter and form a common optical communication loop, delay elements, AND elements, NOT elements, the output of the master oscillator through series-connected pulse shaper, current amplifier and the delay element is connected to the first input of the first element And and to the first input of the second element And, the second input of the first element And through the element is NOT connected to the output of the photodetector, the second input of the second element That And the second outputs of the subsequent even elements And are connected to the output of the photodetector, the output of the first element And is connected to the device for indicating violation of the first side of the perimeter, the output of the second element And through the delay element is connected to the first input of the third element And and to the first input of the fourth element And, the output which through the element is NOT connected to the second input of the third element And, and through the delay element - to the first input of the subsequent even element And and with the first input of the fifth element And, the second input of which is connected to the last NOT next element, and subsequent elements are not connected in the same way as the previous ones, the outputs of the third, fifth and subsequent odd elements and display devices connected to breach the second, third, ..., n-1 ^th perimeter sides, the output of the last element of even and connected to the previous element NOT and to the device for indicating violations of the nth side of the perimeter, the outputs of the display devices are connected to the actuating unit.

Предлагаемое устройство работает на основе ретрансляции импульсного инфракрасного потока, создаваемого задающим генератором в блоке излучателя и ретранслируемого по петле оптической связи, охватывающей все стороны периметра и заканчивающейся фотоприемником, подключенным к узлу обработки сигналов. В результате этого по каждой стороне периметра проходит два луча - прямой (от генератора) и встречный. На углах периметра ретрансляции осуществляется двумя прямо и встречно излучающими ретрансляторами. Каждый усилитель тока ретранслятора прямого направления излучения подключен к излучателю в этом направлении и через диод подключен к излучателю ретранслятора встречного луча, то есть каждая сторона периметра охватывается малой петлей оптической связи, включенной в общую петлю. The proposed device operates on the basis of a relay of a pulsed infrared stream created by a master oscillator in the emitter unit and relayed through an optical communication loop covering all sides of the perimeter and ending with a photodetector connected to the signal processing unit. As a result of this, two beams pass on each side of the perimeter - the direct (from the generator) and the oncoming. At the corners of the perimeter of the relay is carried out by two directly and counter-emitting repeaters. Each current amplifier of the forward radiation repeater is connected to the emitter in this direction and connected through the diode to the emitter of the oncoming beam repeater, that is, each side of the perimeter is covered by a small loop of optical communication included in the common loop.

Каждый импульс, вырабатываемый генератором и проходящий по петлям оптической связи, задерживается по фазе в соответствии с длиной пути распространения и числом ретрансляторов. В результате прохождения импульса по n петлям оптической связи на фотоприемник, подключенный к узлу обработки сигналов, поступает n импульсов, сдвинутых друг от друга, по фазе, каждый из которых свидетельствует о прохождении импульса от генератора по петле, охватывающей соответствующую сторону. Каждый из n импульсов характеризуется своим временем задержки. Each pulse generated by the generator and passing through the loops of optical communication is delayed in phase in accordance with the length of the propagation path and the number of repeaters. As a result of the passage of a pulse through n loops of optical communication, a phase detector connected to the signal processing unit receives n pulses shifted from each other in phase, each of which indicates the passage of a pulse from the generator along a loop covering the corresponding side. Each of n pulses is characterized by its delay time.

В случае пересечения нарушителем одной из сторон периметра число импульсов, поступающих на узел обработки сигналов, соответствующим образом меняется и позволяет определить сторону периметра, на которой произошло нарушение. If the intruder crosses one of the sides of the perimeter, the number of pulses arriving at the signal processing unit changes accordingly and allows one to determine the side of the perimeter on which the violation occurred.

Работа узла обработки сигналов основана на применении элементов задержки и логики. В предлагаемом варианте схемной реализации узла обработки сигналов используется элемент И, НЕ и элементы задержки. The operation of the signal processing unit is based on the use of delay elements and logic. In the proposed embodiment, the circuit implementation of the signal processing unit uses the AND element, NOT, and delay elements.

Использование ретранслятора позволяет уменьшить количество электронной аппаратуры, достаточной для обнаружения нарушения, поскольку, в отличие от радиорелейных линий связи, оптические ретрансляторы не требуют применения преобразования частоты. Введение оптического ретранслятора в предлагаемое устройство исключает необходимость прокладки проводных линий синхронизации и управления. Таким образом, уменьшается число отказов в работе устройства, что повышает его надежность и снижает стоимость изготовления устройства. Using a repeater allows you to reduce the amount of electronic equipment sufficient to detect a violation, because, unlike radio relay communication lines, optical repeaters do not require the use of frequency conversion. The introduction of an optical repeater in the proposed device eliminates the need for laying wired synchronization and control lines. Thus, the number of failures in the operation of the device is reduced, which increases its reliability and reduces the cost of manufacturing the device.

В предлагаемом устройстве двухлучевой барьер осуществлен в виде петли оптической связи, оба луча являются рабочими, применено прямое и встречное прохождение луча по каждой стороне с образованием петель оптической связи, охватывающих каждую сторону периметра и составляющих общую петлю. Кроме того, применено временное преобразование исходного импульса для создания последовательности импульсов, характеризующих прохождение исходным импульсом каждой из сторон периметра. Применение в узле обработки элементов задержки и элементов логики обеспечивает определение стороны периметра, на которой произошло нарушение, с одновременной выдачей сигнала тревоги. Двухлучевой барьер создается по всему периметру импульсным излучением от одного генератора, что энергетически значительно выгоднее, чем непрерывное излучение. При этом встречный луч несет информацию о нарушении и сигнал, позволяющий определить какая сторона нарушена. Таким образом, обеспечивается возможность обнаружения нарушения оптоэлектронными устройствами без дополнительной прокладки проводных линий связи. При этом длина линий оптической связи значительно меньше, чем кабельных линий, следовательно, надежность работы устройства увеличивается, а стоимость изготовления и эксплуатации - уменьшается. Кроме того, оптические линии связи могут быть установлены там, где прокладка кабельных линий затруднена или невозможна. In the proposed device, the two-beam barrier is implemented in the form of an optical coupling loop, both beams are working, direct and oncoming beam paths are used on each side with the formation of optical coupling loops covering each side of the perimeter and making up a common loop. In addition, a temporary transformation of the initial pulse was applied to create a sequence of pulses characterizing the passage of the initial pulse of each side of the perimeter. The use of delay elements and logic elements in the processing unit ensures the determination of the side of the perimeter on which the violation occurred, with the simultaneous generation of an alarm signal. A two-beam barrier is created around the entire perimeter by pulsed radiation from one generator, which is energetically much more profitable than continuous radiation. In this case, the oncoming beam carries information about the violation and a signal that allows you to determine which side is violated. Thus, it is possible to detect violations by optoelectronic devices without additional laying of wired communication lines. At the same time, the length of optical communication lines is much smaller than cable lines, therefore, the reliability of the device increases, and the cost of manufacture and operation decreases. In addition, optical communication lines can be installed where the laying of cable lines is difficult or impossible.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вариант схемной реализации узла обработки и выдачи сигналов тревоги. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device, in FIG. 2 is a variant of a circuit implementation of the processing and issuing alarms.

Оптико-электронное устройство сигнализации и контроля содержит блок питания и контроля 1, связанный по линии 2 с блоком излучателя 3 и по линии 4 с блоком фотоприемника 5. The optoelectronic signaling and control device comprises a power supply and control unit 1 connected via line 2 to the emitter unit 3 and via line 4 to the photodetector unit 5.

В блок питания и контроля 1 входят задающий генератор 6, узел обработки и выдачи сигналов тревоги 7, устройство индикации нарушения стороны 8, исполнительный узел 9. The power supply and control unit 1 includes a master oscillator 6, a processing unit and the issuance of alarms 7, a device for indicating violations of the side 8, the executive unit 9.

В блок фотоприемника 5 входят фотоприемник 10, усилитель 11 с компаратором на выходе. The photodetector unit 5 includes a photodetector 10, an amplifier 11 with an output comparator.

В блок излучателя 3 входят формирователь импульсов 12, усилитель тока 13, излучатель 14. The emitter unit 3 includes a pulse shaper 12, a current amplifier 13, an emitter 14.

В блок ретранслятора 15 входят блок фотоприемника 5 и блок излучателя 3. Диоды 16 замыкают петли оптической связи. The block of the repeater 15 includes a block of the photodetector 5 and the block of the emitter 3. The diodes 16 close the loop optical communication.

Узел обработки и выдачи сигналов 7 содержит n элементов задержки 17, n-1 элементов И 18 в схемах совпадений (по формуле изобретения четных), n-1 элементов НЕ 19, n-1 элементов И 20 в схемах запрещения (нечетных), линию 21 от усилителя тока 13 задающего генератора 6. The node processing and issuing signals 7 contains n delay elements 17, n-1 AND elements 18 in coincidence patterns (even according to the claims), n-1 HE 19 elements, n-1 AND elements 20 in inhibit (odd) patterns, line 21 from the current amplifier 13 of the master oscillator 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Задающий генератор 6 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов. Эти импульсы по линии 2 поступают на формирователь импульсов 12, усилитель тока 13 и излучатель 14, импульсное ИК излучение которого проходит по первой стороне периметра, принимается фотоприемником 10 и преобразуется в электрический сигнал, поступающий на усилитель 11 с компаратором на выходе, который работает от уровня помех и формирует неискаженные прямоугольные импульсы. Эти импульсы поступают в блок излучателя 3, где формирователь импульсов 12 восстанавливает их длительность, и через усилитель тока 13 они передаются на излучатель 14, который направляет ИК луч по второй стороне периметра. Блок фотоприемника 5 и блок излучателя 3 образуют ретранслятор 15. Первый ретранслятор создает однолучевой барьер по второй стороне, второй - по третьей и т.д. по последней n-й стороне. The master oscillator 6 generates a sequence of rectangular pulses. These pulses along line 2 are fed to a pulse shaper 12, a current amplifier 13, and an emitter 14, the pulsed infrared radiation of which passes along the first side of the perimeter, is received by the photodetector 10, and is converted into an electric signal fed to the amplifier 11 with an output comparator that operates from the level interference and forms undistorted rectangular pulses. These pulses enter the emitter unit 3, where the pulse shaper 12 restores their duration, and through the current amplifier 13 they are transmitted to the emitter 14, which directs the IR beam along the second side of the perimeter. The photodetector unit 5 and the emitter unit 3 form a repeater 15. The first repeater creates a single-beam barrier on the second side, the second on the third, etc. on the last nth side.

Блок фотоприемника 5 n-го ретранслятора осуществляет по n-й стороне прием прямого луча, а блок излучателя 3 этого ретранслятора создает встречный луч по этой же стороне. Последующие ретрансляторы встречного луча создают второй лучевой барьер по остальным сторонам периметра, включая первую. Таким образом, создается общая петля оптической связи, которую замыкает фотоприемник 5, связанный по линии 4 с узлом обработки и выдачи сигналов 7. The photodetector unit 5 of the nth repeater receives the direct beam on the nth side, and the emitter unit 3 of this repeater generates a counter beam on the same side. Subsequent oncoming beam repeaters create a second radiation barrier along the remaining sides of the perimeter, including the first. Thus, a common optical communication loop is created, which is closed by the photodetector 5, connected along line 4 to the processing and output unit 7.

На углах периметра выход усилителя тока 13 каждого ретранслятора прямого излучения через диод 16 (для исключения повторной ретрансляции) соединен с излучателем 14 расположенного на этом же углу ретранслятора встречного излучения, в результате чего образуется n петель оптической связи, охватывающих n сторон периметра и составляющих общую петлю оптической связи. At the corners of the perimeter, the output of the current amplifier 13 of each direct radiation relay through a diode 16 (to prevent repeated relaying) is connected to the emitter 14 of the oncoming radiation relay located at the same corner, as a result of which n optical communication loops are formed, covering n sides of the perimeter and making up a common loop optical communication.

Исходный импульс задающего генератора, усиленный блоком излучателя 3, проходит по n петлям оптической связи, в которых задерживается на элементах ретрансляторов и за счет распространения в атмосфере. В результате образуется последовательность n импульсов, в которой импульсы относят друг от друга на время задержки τ₁, τ₂...τ_n. Последовательность n импульсов поступает на вход узла обработки сигналов 7 тогда, когда нет нарушений на сторонах периметра. При пересечении на первой стороне периметра любого из двух лучей ИК барьера поступление импульсов прекращается, при нарушении второй стороны поступает один импульс, при нарушении третьей стороны - два импульса и т.д. Первый в последовательности импульс, создаваемый петлей оптической связи, охватывающей первую сторону, присутствует во всех других комбинациях импульсов, что учтено в применении схем совпадения и запрещения. На входы четных элементов И 13 подаются задержанные импульсы от усилителя тока 13 задающего генератора и импульсы от блока фотоприемника 5. На каждый элемент И импульсы поступают одновременно.The initial pulse of the master oscillator, amplified by the emitter unit 3, passes through n loops of optical communication, in which it is delayed by the elements of the transponders and due to propagation in the atmosphere. As a result, a sequence of n pulses is formed in which the pulses are assigned from each other to the delay time τ ₁ , τ ₂ ... τ _n . The sequence of n pulses is fed to the input of the signal processing unit 7 when there are no violations on the sides of the perimeter. When any of the two rays of the IR barrier crosses on the first side of the perimeter, the pulses cease, when the second side is violated, one impulse comes in, when the third side is violated, two pulses, etc. The first pulse in the sequence created by the optical communication loop covering the first side is present in all other pulse combinations, which is taken into account in the application of coincidence and prohibition schemes. At the inputs of the even elements And 13, delayed pulses from the current amplifier 13 of the master oscillator and pulses from the photodetector block 5 are fed. Each pulse And the pulses arrive simultaneously.

В случае, когда импульсы от фотоприемника не поступают (нарушена первая сторона периметра), срабатывает первый элемент И 20 (1), включенный в схему запрещения, так как низкий уровень напряжения в линии 4, передаваемый на вход элемента НЕ 19, создает на его выходе высокий уровень напряжения, который, действуя одновременно с импульсом задающего генератора, поступившим по линии 21 через элемент задержки 17 на первый вход элемента И 20 (1), открывает этот элемент (на входе 1.1). Импульс с выхода элемента И 20 (1) поступает на вход устройства 8 индикации нарушения первой стороны периметра, определяя эту сторону и вызывая сигнал тревоги. Если первый импульс последовательности n импульсов проходит от фотоприемника по линии 4 (случаи нарушения второй и последующих сторон), то на выходе элемента НЕ, подключенного к второму входу элемента И 20 (1), создается низкий уровень напряжения, запрещающий прохождение сигнала (на входах 1,0). Если на втором входе элемента И 20 (1) высокий уровень получен во время воздействия низкого уровня и линии 4 между импульсами (10 мС), то в это же время отсутствует на первом входе импульс задающего генератора (на входах 0,1) и сигнала тревоги нет. In the case when no pulses are received from the photodetector (the first side of the perimeter is violated), the first element And 20 (1) is activated, which is included in the prohibition circuit, since the low voltage level in line 4 transmitted to the input of the HE 19 element creates at its output a high voltage level, which, acting simultaneously with the pulse of the master oscillator, received through line 21 through the delay element 17 to the first input of the And 20 element (1), opens this element (at the input 1.1). The pulse from the output of the element And 20 (1) is fed to the input of the device 8 indicating violation of the first side of the perimeter, determining this side and causing an alarm. If the first pulse of a sequence of n pulses passes from the photodetector along line 4 (cases of violation of the second and subsequent sides), then the output of the element NOT connected to the second input of the element And 20 (1) creates a low voltage level that prohibits the passage of the signal (at inputs 1 , 0). If at the second input of element And 20 (1) a high level is obtained during exposure to a low level and line 4 between pulses (10 mS), then at the same time there is no pulse from the master oscillator (at inputs 0.1) and an alarm signal no.

Если нарушена вторая сторона периметра, то на второй вход второго элемента И 18 (2) поступает с фотоприемника один импульс, задержанный на первой петле оптической связи на время τ, а на первый вход этого элемента поступает через линию 21 импульс задающего генератора, задержанный элементом 17 на то же время τ. Элемент И 18 (2) срабатывает как схема совпадений (на входах 1.1). На выходе этого элемента образуется импульс, поступающий через элемент задержки 17 на вход последующего элемента И 18 (4) и на первый вход элемента И 20 (3). Второй вход элемента И 20 (3) подключен к выходу элемента НЕ 19 (схема запрещения), на котором действует разрешающий высокий уровень в случае, когда в линии 4 нет второго импульса последовательности n импульсов, и тогда элемент И 20 (3) вырабатывает импульс, поступающий на устройство индикации нарушения второй стороны периметра. If the second side of the perimeter is violated, then one pulse arrives at the second input of the second element And 18 (2) from the photodetector, delayed by the first loop of optical communication for a time τ, and the pulse of the master oscillator delayed by element 17 passes through line 21 to the first input of this element at the same time τ. Element And 18 (2) acts as a coincidence circuit (at inputs 1.1). At the output of this element, an impulse is generated, which passes through the delay element 17 to the input of the subsequent element And 18 (4) and to the first input of the element And 20 (3). The second input of the AND 20 (3) element is connected to the output of the HE 19 element (prohibition circuit), which has a high permission level when line 4 does not have a second pulse of a sequence of n pulses, and then the And 20 (3) element generates a pulse, arriving at the device for indicating violation of the second side of the perimeter.

Если по линии 4 проходят два импульса (нарушена третья сторона периметра), то срабатывает последующий четный элемент И 18 (4), на первый вход которого поступает по линии 21 через первый элемент задержки 17, второй элемент И 18 (2) и второй элемент задержки 17 импульс задающего генератора, задержанный на время, равное времени задержки этого импульса в петле оптической связи, охватывающей первую и вторую стороны периметра. Импульс с выхода элемента И 18 (4) поступает на вход элемента НЕ 19 и через элемент задержки 17 - на первый вход элемента И 20 (5). С выхода элемента НЕ 19 в это время поступает ноль (низкий уровень напряжения) на второй вход элемента И 20 (3), и первый импульс из последовательности в два импульса не пропускается на устройство индикации нарушения второй стороны 8. If two pulses pass along line 4 (the third side of the perimeter is violated), then the subsequent even element And 18 (4) is triggered, the first input of which comes through line 21 through the first delay element 17, the second element And 18 (2) and the second delay element 17 pulse of the master oscillator, delayed by a time equal to the delay time of this pulse in the optical communication loop, covering the first and second sides of the perimeter. The pulse from the output of the element And 18 (4) is fed to the input of the element NOT 19 and through the delay element 17 to the first input of the element And 20 (5). From the output of the element NOT 19 at this time, zero (low voltage level) arrives at the second input of the element And 20 (3), and the first pulse from the sequence of two pulses is not passed to the device for indicating violation of the second side 8.

На второй вход элемента И 20 (5) при отсутствии в последовательности импульсов третьего импульса с последующего элемента НЕ 19 поступает высокий уровень напряжения, и элемент И 20 (5) вырабатывает сигнал, поступающий на вход устройства индикации нарушения третьей стороны. Последующие элементы логики работают в таком же порядке. At the second input of the And 20 (5) element, in the absence of a third pulse in the pulse train, the subsequent element HE 19 receives a high voltage level, and the And 20 (5) element generates a signal input to the third-party violation indication device. Subsequent logic elements work in the same order.

Элементы задержки 17 включаются последовательно в соответствии с числом обрабатываемых импульсов. На первый вход последнего элемента И 18 поступает от задающего генератора импульс с максимальной задержкой, равной задержке этого импульса на общей петле оптической связи. Выход последнего элемента И 18 соединен с устройством индикации нарушения n-й стороны. Все выходы устройств индикации соединены с исполнительным узлом, выдающим сигнал тревоги. The delay elements 17 are included in series in accordance with the number of processed pulses. The first input of the last element And 18 receives a pulse from the master oscillator with a maximum delay equal to the delay of this pulse on a common optical communication loop. The output of the last element And 18 is connected to the device indicating the violation of the nth side. All outputs of the display devices are connected to an actuating unit that issues an alarm.

Claims

An optical-electronic signaling and control device comprising a master oscillator, a pulse shaper, a current amplifier connected to an emitter optically coupled to a photodetector, an actuating unit, characterized in that an alarm processing unit, an IR barrier violation indication device, repeaters and optical communication loops, photodetector, pulse shaper, current amplifier and emitter are connected in series and form the first repeater optically coupled along the second side of the perimeter pa with a second repeater, which is optically coupled on the third side to the third repeater and so on on the n-th side with the n-th repeater, the IR radiation of which on the same side is directed counter to the previous beam, with the possibility of receiving a photodetector of the n + 1-th repeater and transmissions counter to the transponders along the n - 1st, ..., third, second sides of the perimeter, the last in the loop repeater is optically connected along the first side of the perimeter with a photodetector that is connected to the input of the alarm processing node, the transponders are direct and counter radiation are arranged in pairs at the corners of the perimeter, the output of the current repeater current amplifier through a diode is connected to the emitter of the last repeater, the output of the second repeater current amplifier through a diode is connected to the emitter of the corresponding counter direction repeater, and so on n n optical communication loops are formed that span n sides perimeter and make up a common optical communication loop, delay elements, AND elements, NOT elements, the output of the master oscillator are introduced into the alarm processing unit pa through a serially connected pulse former, a current amplifier and a delay element connected to the first input of the first element And to the first input of the second element And, the second input of the first element And through the element is NOT connected to the output of the photodetector, the second input of the second element And and the second inputs of the subsequent even elements And are connected to the output of the photodetector, the output of the first element And is connected to the device for indicating violation of the IR barrier of the first side of the perimeter, the output of the second element And through the delay element is connected to the input of the third AND element and with the first input of the fourth AND element, the output of which through the element is NOT connected to the second input of the third AND element, and through the delay element, with the first input of the subsequent even element AND and with the first input of the fifth AND element, the second input of which is connected to the next element NOT, the subsequent elements AND, NOT connected in the same way as the previous ones, the outputs of the third, fifth and subsequent odd elements AND are connected to devices for indicating violations of the second, third, ..., n - 1st sides of the perimeter, the output of the last the even element AND is connected to the previous element NOT and to the infrared barrier indication device of the nth side of the perimeter, the outputs of the infrared barrier violation indication devices are connected to the actuating unit.