RU2130201C1 - Security alarm device - Google Patents

Security alarm device Download PDF

Info

Publication number
RU2130201C1
RU2130201C1 RU98104492A RU98104492A RU2130201C1 RU 2130201 C1 RU2130201 C1 RU 2130201C1 RU 98104492 A RU98104492 A RU 98104492A RU 98104492 A RU98104492 A RU 98104492A RU 2130201 C1 RU2130201 C1 RU 2130201C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
signal
output
selector
integrator
Prior art date
Application number
RU98104492A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Топольский
А.Н. Членов
Т.А. Буцынская
Original Assignee
Московский институт пожарной безопасности МВД России
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 Московский институт пожарной безопасности МВД России filed Critical Московский институт пожарной безопасности МВД России
Priority to RU98104492A priority Critical patent/RU2130201C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2130201C1 publication Critical patent/RU2130201C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: security and fire protection equipment. SUBSTANCE: Goal of invention is achieved by introduced second signal continuity selector, relative pulse duration generator, electronic gate, second integrator and second threshold gate. Device provides possibility to separate fire detection function in order to generate Fire signal sent through separate communication line and to turn on built-in illumination indicator. EFFECT: increased reliability of operations. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике охранной и пожарной сигнализации. The invention relates to techniques for security and fire alarms.

Известно ультразвуковое устройство для тревожной сигнализации [1], содержащее последовательно соединенные приемопередатчик, интегратор и формирователь сигнала тревоги. Приемопередатчик состоит из излучающего преобразователя, подключенного к генератору, приемного преобразователя, подключенного к усилителю ультразвуковой частоты, выход которого через детектор доплеровского сигнала подключен к усилителю низкой частоты, выход которого является выходом приемопередатчика. A known ultrasonic device for alarm [1], containing a series-connected transceiver, integrator and shaper of the alarm. The transceiver consists of a radiating transducer connected to a generator, a receiving transducer connected to an ultrasonic frequency amplifier, the output of which is connected to a low-frequency amplifier through a Doppler signal detector, the output of which is the output of a transceiver.

Устройство [1] представляет собой объемный ультразвуковой извещатель для обнаружения движущегося нарушителя или очага пожара. Принцип его действия основан на эффекте Доплера, в соответствии с которым частота ультразвуковых волн, отраженных от движущегося объекта, отличается от частоты излучаемых волн на величину ±Δfд, прямо пропорциональную радиальной скорости движения объекта (отражателя) по отношению к излучателю Vо, частоте излучения fи и обратно пропорциональную скорости распространения ультразвука в контролируемой среде C.The device [1] is a volumetric ultrasonic detector for detecting a moving intruder or fire. The principle of its operation is based on the Doppler effect, according to which the frequency of ultrasonic waves reflected from a moving object differs from the frequency of emitted waves by ± Δf d , directly proportional to the radial velocity of the object (reflector) with respect to the emitter V о , radiation frequency f and and inversely proportional to the speed of propagation of ultrasound in a controlled environment C.

Знак "+" соответствует движению отражателя к устройству, знак "-" - движению от него. The “+” sign corresponds to the movement of the reflector towards the device, the “-” sign - to the movement from it.

Недостатком устройства является низкая помехозащищенность, снижающая достоверность его работы. The disadvantage of this device is the low noise immunity, reducing the reliability of its operation.

Данный недостаток частично устранен в устройстве-прототипе [2], функциональная схема которого изображена на фиг. 1. This disadvantage is partially eliminated in the prototype device [2], the functional diagram of which is shown in FIG. 1.

Устройство [2] содержит приемопередатчик 1, фазовый селектор импульсов 2, селектор непрерывности сигнала 3, коммутатор 4, сумматор 5, интегратор 6, пороговый блок 7, формирователь сигнала тревоги 8, элемент ИЛИ 9, интегратор 10, пороговый блок 11, приемник ультразвука 12, передатчик ультразвука 13, первый детектор 14, фазовращатель 15, второй детектор 16, первый усилитель 17, второй усилитель 18. The device [2] contains a transceiver 1, a phase pulse selector 2, a continuity selector 3, a switch 4, an adder 5, an integrator 6, a threshold unit 7, an alarm driver 8, an OR element 9, an integrator 10, a threshold unit 11, an ultrasound receiver 12 , an ultrasound transmitter 13, a first detector 14, a phase shifter 15, a second detector 16, a first amplifier 17, a second amplifier 18.

Выходы приемопередатчика 1 подключены к входам фазового селектора импульсов 2, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам коммутатора 4 и к входам селектора непрерывности сигнала 3, выход которого подключен к третьему входу коммутатора 4, выходы которого подключены к входам сумматора 5, выход которого подключен через интегратор 6 и пороговый блок 7 к входу блока формирования сигнала тревоги 8. The outputs of the transceiver 1 are connected to the inputs of the phase pulse selector 2, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the switch 4 and to the inputs of the continuity selector signal 3, the output of which is connected to the third input of the switch 4, the outputs of which are connected to the inputs of the adder 5, the output which is connected through an integrator 6 and a threshold unit 7 to the input of the alarm generating unit 8.

В устройстве-прототипе [2] для повышения помехозащищенности используется квадратурная обработка сигнала. На выходах фазового селектора импульсов 2 формируются прямоугольные пачки импульсов сигнала доплеровской частоты. При этом на первом выходе фазового селектора 2 эти импульсы появляются при движении отражателя по направлению от устройства, что соответствует отрицательному знаку доплеровского сдвига частоты (-Δfд). На втором выходе фазового селектора 2 появляются импульсы сигнала, соответствующие положительному знаку доплеровского сдвига частоты (+Δfд). Такой сдвиг возникает при движении отражателя к извещателю.In the prototype device [2], to increase noise immunity, quadrature signal processing is used. At the outputs of the phase pulse selector 2, rectangular pulse packets of a Doppler frequency signal are formed. Moreover, at the first output of the phase selector 2, these pulses appear when the reflector moves in the direction from the device, which corresponds to the negative sign of the Doppler frequency shift (-Δf d ). At the second output of the phase selector 2, signal pulses appear corresponding to the positive sign of the Doppler frequency shift (+ Δf d ). Such a shift occurs when the reflector moves towards the detector.

Реальные отражатели формируют доплеровский сигнал, имеющий широкий энергетический спектр (фиг. 2). Однако для движущегося человека он находится преимущественно на одной стороне полуоси доплеровских частот (положительной или отрицательной). Такой сигнал, накапливаясь в интеграторе 6, приводит к изменению за установленный промежуток времени напряжения на его выходе, выходящему за один из двух порогов (положительный или отрицательный) порогового блока 7. Для доплеровского сигнала, возникающего при отражении ультразвуковых волн от турбулентных потоков воздуха (от батарей отопления или сквозняков), движущихся под их действием штор или листьев комнатных растений, характерна практически симметричная форма энергетического спектра. Складываясь в сумматоре 5 с разными знаками (вычитаясь), энергия сигнала в этом случае оказывается недостаточной для изменения напряжения на выходе интегратора 6 до значения напряжения срабатывания порогового блока 7. Real reflectors form a Doppler signal having a wide energy spectrum (Fig. 2). However, for a moving person, he is mainly on one side of the semiaxis of the Doppler frequencies (positive or negative). Such a signal, accumulating in the integrator 6, leads to a change in the voltage for its output over a specified period of time, which goes beyond one of two thresholds (positive or negative) of the threshold block 7. For the Doppler signal arising from the reflection of ultrasonic waves from turbulent air flows (from radiators or drafts) moving under the action of curtains or leaves of indoor plants, a practically symmetrical form of the energy spectrum is characteristic. Adding up to the adder 5 with different signs (subtracting), the signal energy in this case is insufficient to change the voltage at the output of the integrator 6 to the voltage value of the threshold block 7.

Спектр сигнала от очага пожара всегда имеет выраженный положительный сдвиг по оси доплеровских частот (из-за относительного положения устройства и направления движения потоков горячих газов), а также значительную ширину, связанную с пульсацией пламени и интенсивной турбулентностью тепловых потоков. В результате на выходе интегратора 6 напряжение "с трудом" преодолевает верхний (положительный) порог блока 7. The spectrum of the signal from the fire source always has a pronounced positive shift along the axis of the Doppler frequencies (due to the relative position of the device and the direction of movement of the hot gas flows), as well as a significant width associated with flame pulsation and intense turbulence of heat flows. As a result, at the output of the integrator 6, the voltage "with difficulty" overcomes the upper (positive) threshold of block 7.

В устройстве-прототипе [2] формируется сигнал тревоги независимо от источника доплеровского сигнала - движущегося нарушителя или очага пожара. Это является существенным недостатком не только устройства [2], но и всех существующих в настоящее время ультразвуковых извещателей [3], поэтому они не могут быть использованы в системах пожарной сигнализации на объектах в то время, когда там присутствуют люди. В этом случае они будут реагировать на движущегося человека и периодически формировать сигналы тревоги, что недопустимо. Вместе с тем существует обязательное требование для систем пожарной сигнализации о круглосуточном контроле пожарной ситуации на объекте [4]. In the prototype device [2] an alarm is generated regardless of the source of the Doppler signal - a moving intruder or a fire. This is a significant drawback not only of the device [2], but of all currently existing ultrasonic detectors [3], therefore, they cannot be used in fire alarm systems at objects at a time when people are present there. In this case, they will respond to a moving person and periodically generate alarms, which is unacceptable. At the same time, there is a mandatory requirement for fire alarm systems about round-the-clock monitoring of the fire situation at the facility [4].

Кроме этого, практическая эксплуатация извещателей с квадратурной обработкой сигнала и, в частности, извещателя, изготовленного с использованием изобретения [2], показала, что у них существенно снижена чувствительность к обнаружению очага пожара и гарантировать обнаружение очага пожара можно лишь в случае специальной установки извещателя (например, на потолке) [5]. In addition, the practical operation of detectors with quadrature signal processing and, in particular, a detector manufactured using the invention [2], showed that they have significantly reduced sensitivity to detection of a fire source and guarantee detection of a fire source is possible only in case of special installation of the detector ( for example, on the ceiling) [5].

Указанные недостатки снижают достоверность функционирования устройства [2]. These disadvantages reduce the reliability of the operation of the device [2].

Задачей заявляемого устройства является повышение достоверности его функционирования, достигаемое за счет выделения функции обнаружения очага пожара. The task of the claimed device is to increase the reliability of its operation, achieved by highlighting the detection function of the fire.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство [2], содержащее приемопередатчик, выходы которого подключены к входам фазового селектора импульсов, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам коммутатора и к входам первого селектора непрерывности сигнала, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через интегратор и первый пороговый блок подключен к первому входу блока формирования извещений, введены второй селектор непрерывности сигнала, формирователь скважности, электронный ключ, второй интегратор и второй пороговый блок. Второй выход фазового селектора импульсов для вывода сигнала с положительным сдвигом доплеровских частот +Δfд, подключен к входу второго селектора непрерывности сигнала и входу формирователя скважности, выход которого подключен к первому входу электронного ключа. Выход второго селектора непрерывности сигнала подключен ко второму входу электронного ключа, выход которого через последовательно включенные второй интегратор и второй пороговый блок подключен ко второму входу блока формирования извещений. Выход первого селектора импульсов подключен к третьему входу блока формирования тревожных извещений.The problem is solved in that in the known device [2] containing a transceiver, the outputs of which are connected to the inputs of the phase pulse selector, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the switch and to the inputs of the first signal continuity selector, the output of which is connected to the third the input of the switch, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which through the integrator and the first threshold block is connected to the first input of the notification unit, the second signal continuity selector, duty cycle driver, electronic key, second integrator and second threshold block. The second output of the phase pulse selector for outputting a signal with a positive shift of Doppler frequencies + Δf d is connected to the input of the second signal continuity selector and the input of the duty cycle former, the output of which is connected to the first input of the electronic key. The output of the second signal continuity selector is connected to the second input of the electronic key, the output of which is connected through the second integrator and the second threshold block in series to the second input of the notification unit. The output of the first pulse selector is connected to the third input of the alarm notification generation unit.

Второй селектор непрерывности сигнала содержит последовательно включенные интегратор и пороговый блок, при этом вход интегратора является входом второго селектора непрерывности сигнала, а выход порогового блока - выходом второго селектора непрерывности сигнала. The second signal continuity selector comprises an integrator and a threshold block connected in series, wherein the integrator input is the input of the second signal continuity selector, and the output of the threshold block is the output of the second signal continuity selector.

Блок формирования извещений содержит первый формирователь сигнала "Тревога", второй формирователь сигналов световой индикации, третий формирователь сигнала "Пожар" и три световых индикатора. The notification generation unit comprises a first “Alarm” signal conditioner, a second light indication signal conditioner, a third “Fire” signal conditioner, and three light indicators.

Первый вход блока формирования извещений является входом первого формирователя сигнала "Тревога", первый выход которого подключен к первому входу второго формирователя сигналов световой индикации, а второй выход предназначен для передачи тревожного извещения в линию связи. Второй вход блока формирования извещений является входом третьего формирователя сигнала "Пожар", первый выход которого подключен ко второму входу второго формирователя сигналов световой индикации, а второй выход предназначен для передачи извещения о пожаре в линию связи. Третий вход блока формирования извещений является третьим входом второго формирователя сигналов световой индикации, выходы которого подключены к соответствующим световым индикаторам. The first input of the notification unit is the input of the first “Alarm” signal conditioner, the first output of which is connected to the first input of the second light signal conditioner, and the second output is used to transmit an alarm notification to the communication line. The second input of the notification unit is the input of the third “Fire” signal shaper, the first output of which is connected to the second input of the second light indication signal shaper, and the second output is used to transmit the fire notification to the communication line. The third input of the notification generation unit is the third input of the second light driver, the outputs of which are connected to the corresponding light indicators.

В заявляемом устройстве все известные блоки могут быть выполнены идентично устройству-прототипу [2] . Все введенные новые блоки могут быть выполнены по типовым схемам, приведенным в [6, 7]. In the inventive device, all known blocks can be identical to the prototype device [2]. All introduced new blocks can be performed according to standard schemes given in [6, 7].

На фиг. 2 изображена схема заявляемого устройства для тревожной сигнализации. In FIG. 2 shows a diagram of the inventive device for alarm.

Устройство содержит приемопередатчик 1, фазовый селектор им пульсов 2, первый селектор непрерывности сигнала 3, второй селектор непрерывности сигнала 4, формирователь скважности 5, коммутатор 6, электронный ключ 7, сумматор 8, первый интегратор 9, второй интегратор 10, первый пороговый блок 11, блок формирования извещений 12, второй пороговый блок 13, интегратор 14, пороговый блок 15, первый формирователь сигнала "Тревога" 16, второй формирователь сигналов световой индикации 17, третий формирователь сигнала "Пожар" 18, световые индикаторы 19, 20, 21. The device comprises a transceiver 1, a phase selector for pulses 2, a first signal continuity selector 3, a second signal continuity selector 4, a duty cycle shaper 5, a switch 6, an electronic key 7, an adder 8, a first integrator 9, a second integrator 10, a first threshold block 11, notification generation unit 12, second threshold unit 13, integrator 14, threshold unit 15, first “Alarm” signal conditioner 16, second light indication signal conditioner 17, third “Fire” signal conditioner 18, light indicators 19, 20, 21.

Выходы приемопередатчика 1 подключены ко входам фазового селектора импульсов 2, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам коммутатора 6 и к входам первого селектора непрерывности сигнала 3, выход которого подключен к третьему входу блока формирования извещений 12 и к третьему входу коммутатора 6, выходы которого подключены к соответствующим входам сумматора 8, выход которого через интегратор 9 и первый пороговый блок 11 подключен к первому входу блока формирования извещений 12. Второй выход фазового селектора импульсов 2 для вывода сигнала с положительным сдвигом доплеровских частот +Δfд подключен к входу второго селектора непрерывности сигнала 4 и входу формирователя скважности 5, выход которого подключен к первому входу электронного ключа. Выход второго селектора непрерывности сигнала 4 подключен ко второму входу электронного ключа 7, выход которого через последовательно включенные второй интегратор 10 и второй пороговый блок 13 подключен ко второму входу блока формирования извещений 12.The outputs of the transceiver 1 are connected to the inputs of the phase pulse selector 2, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the switch 6 and to the inputs of the first continuity selector signal 3, the output of which is connected to the third input of the notification unit 12 and to the third input of the switch 6, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder 8, the output of which through the integrator 9 and the first threshold unit 11 is connected to the first input of the notification unit 12. The second output of the impu sov 2 for outputting a signal with a positive Doppler shift of + Δf d connected to the input of the second selector continuity signal 4 and an input of the duty cycle 5, the output of which is connected to the first input of the electronic key. The output of the second signal continuity selector 4 is connected to the second input of the electronic key 7, the output of which is connected through the second integrator 10 and the second threshold unit 13 in series to the second input of the notification unit 12.

Второй селектор непрерывности сигнала 4 содержит последовательно включенные интегратор 14 и пороговый блок 15, при этом вход интегратора 14 является входом селектора непрерывности сигнала 4, а выход интегратора 14 - выходом селектора непрерывности сигнала 4. The second continuity selector of signal 4 contains sequentially connected integrator 14 and threshold block 15, while the input of the integrator 14 is the input of the continuity selector of signal 4, and the output of the integrator 14 is the output of the continuity selector of signal 4.

Блок формирования извещений 12 содержит первый формирователь сигнала "Тревога" 16, второй формирователь сигналов световой индикации 17, третий формирователь сигнала "Пожар" 18 и три световых индикатора 19, 20, 21. The notification generation unit 12 comprises a first “Alarm” signal conditioner 16, a second light indication signal conditioner 17, a third “Fire” signal conditioner 18 and three light indicators 19, 20, 21.

Первый вход блока формирования извещений 12 является входом первого формирователя сигнала "Тревога" 16, первый выход которого подключен к первому входу второго формирователя сигналов световой индикации 17, а второй выход предназначен для передачи тревожного извещения в линию связи. Второй вход блока формирования извещений 12 является входом третьего формирователя сигнала "Пожар" 18, первый выход которого подключен ко второму входу второго формирователя сигналов световой индикации 17, а второй выход предназначен для передачи извещения о пожаре в линию связи. Третий вход блока формирования извещений 12 является третьим входом второго формирователя сигналов световой индикации 17, выходы которого подключены к соответствующим световым индикаторам 19-21. The first input of the notification unit 12 is the input of the first alarm driver 16, the first output of which is connected to the first input of the second light driver 17, and the second output is used to transmit an alarm notification to the communication line. The second input of the notification unit 12 is the input of the third “Fire” signal conditioner 18, the first output of which is connected to the second input of the second light indication signal generator 17, and the second output is used to transmit the fire notification to the communication line. The third input of the notification unit 12 is the third input of the second signal shaper of the light indication 17, the outputs of which are connected to the corresponding light indicators 19-21.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После включения электропитания приемопередатчик, расположенный в корпусе устройства, начинает излучать в окружающее пространство непрерывный сигнал ультразвуковой частоты. Отраженные от неподвижных объектов ультразвуковые волны возвращаются к приемопередатчику, где они преобразуются в электрические сигналы, усиливаются и детектируются. В отсутствии движущихся отражателей сигнал на выходах приемопередатчика, соответствующий доплеровскому сдвигу частот, отсутствует, поэтому блок формирования извещений 12 формирует извещение "Норма", при котором по линиям связи передается извещение о нормальном состоянии объекта, световые индикаторы 19-21 не светятся. After turning on the power, the transceiver located in the device’s case starts to emit a continuous ultrasonic frequency signal into the surrounding space. Ultrasonic waves reflected from stationary objects return to the transceiver, where they are converted into electrical signals, amplified and detected. In the absence of moving reflectors, there is no signal at the outputs of the transceiver corresponding to the Doppler frequency shift, therefore, the notification generation unit 12 generates a Norm message, in which a notification about the normal state of the object is transmitted through the communication lines, the light indicators 19-21 do not light.

При появлении в зоне обнаружения движущегося человека отраженные от него ультразвуковые волны будут иметь доплеровской сдвиг частоты. При этом на первом и втором выходах приемопередатчика 1 появляются усиленные низкочастотные колебания с частотой доплеровского сдвига ±Δfд, имеющие фазовый угол сдвига относительно друг друга ±π/2. Знак фазового сдвига зависит от направления движения человека (отражателя).When a moving person appears in the detection zone, the ultrasound waves reflected from it will have a Doppler frequency shift. At the same time, amplified low-frequency oscillations with a Doppler shift frequency of ± Δf d having a phase shift angle of ± π / 2 relative to each other appear at the first and second outputs of the transceiver 1. The sign of the phase shift depends on the direction of movement of the person (reflector).

Сигналы с выходов приемопередатчика 1 поступают в фазовый селектор импульсов 2, в котором происходит разделение сигналов в зависимости от направления движения отражателя (знака доплеровской частоты Δfл) по признаку их относительного фазового сдвига и выделение сигналов на соответствующем выходе селектора 2. При движении человека от извещателя (-Δfд) сигнал появляется на первом выходе селектора 2 и поступает на первый вход коммутатора 6 и первый вход первого селектора непрерывности сигнала 3. При движении отражателя к извещателю (+Δfд) сигнал появляется на втором выходе селектора 2 и поступает на второй вход коммутатора 6, а также входы второго селектора непрерывности сигнала 4 и формирователь скважности 5.The signals from the outputs of the transceiver 1 enter the phase pulse selector 2, in which the signals are separated depending on the direction of movement of the reflector (the sign of the Doppler frequency Δf l ) based on their relative phase shift and the selection of signals at the corresponding output of the selector 2. When the person moves from the detector (-Δf d ) the signal appears at the first output of selector 2 and goes to the first input of switch 6 and the first input of the first selector of continuity of signal 3. When the reflector moves to the detector (+ Δf d ) cash appears on the second output of the selector 2 and enters the second input of the switch 6, as well as the inputs of the second continuity selector signal 4 and the duty cycle 5.

После появления сигнала на любом из входов первого селектора непрерывности 3 на его выходе появляется постоянное управляющее напряжение, поступающее на третий вход коммутатора 6 и третий вход формирователя 12 извещений. При этом с помощью второго формирователя 17 сигналов световой индикации включается световой индикатор 20 "Шум", а также открывается коммутатор 6 для прохождения сигналов, поступающих на его первый или второй вход. После прохождения сигналов через коммутатор 6 и сумматор 8 они накапливаются в интеграторе 9 с полярностью относительно среднего значения напряжения питания, соответствующей знаку доплеровской частоты. При достижении значения напряжения на выходе интегратора 9 одного из двух симметрично расположенных (относительно середины напряжения питания) порогов порогового блока 11 он срабатывает, и на его выходе появляется сигнал, поступающий на первый вход формирователя 12 извещений. С помощью первого формирователя 16 сигнала "Тревога" в линию связи на пульт централизованного наблюдения или приемно-контрольный прибор передается тревожное извещение. Одновременно сигнал управления с выхода первого формирователя 16 подается на вход второго формирователя 17, который включает световой индикатор "Тревога". After the appearance of a signal at any of the inputs of the first continuity selector 3, a constant control voltage appears at its output and is supplied to the third input of the switch 6 and the third input of the shaper 12 of the notifications. In this case, with the help of the second driver 17 of the light indication signals, the “Noise” indicator light 20 is turned on, and the switch 6 is also opened for the passage of signals arriving at its first or second input. After passing the signals through the switch 6 and the adder 8, they accumulate in the integrator 9 with the polarity relative to the average value of the supply voltage corresponding to the sign of the Doppler frequency. When the voltage value at the output of the integrator 9 of one of the two symmetrically located (relative to the middle of the supply voltage) thresholds of the threshold block 11 is reached, it is triggered, and a signal arriving at the first input of the notification generator 12 appears on its output. Using the first shaper 16 signal "Alarm" in the communication line to the central monitoring station or control panel is transmitted alarm notification. At the same time, the control signal from the output of the first shaper 16 is fed to the input of the second shaper 17, which includes the "Alarm" indicator light.

Доплеровский сигнал со второго выхода фазового селектора 2 при движении человека в зоне обнаружения попадает также через формирователь 6 скважности на первый вход нормально закрытого электронного ключа 7. Одновременно доплеровский сигнал со второго выхода селектора 2 поступает на вход интегратора 14 второго селектора 4 непрерывности сигнала. Время накопления интегратора 14 до срабатывания порогового блока 15 значительно больше его разряда. Выход порогового блока 15 подключен ко второму входу электронного ключа 7. При срабатывании порогового блока 15 электронный ключ 7 открывается для прохождения сигнала в интегратор 10. Сигнал при движении человека в зоне обнаружения является прерывистым в течение установленного времени. При уменьшении напряжения на выходе интегратора 14, вызванном нарушением непрерывности сигнала, управляющее напряжение на выходе порогового блока исчезает, что приводит к быстрому (форсированному) разряду интегратора 10. Установленное время накопления интегратора 10 до срабатывания порогового блока 13 определяется отношением максимальной дальности действия устройства к радиальной скорости движения человека в зоне обнаружения, то есть возможным временем присутствия непрерывного сигнала от человека при его движении к устройству. При минимальной обнаруживаемой скорости 0,3 м/с, нормируемой стандартом [8], и реальных значениях максимальной дальности для существующих ультразвуковых извещателей 6-8 м она составляет 20-30 с. Кроме этого, при реальном движении человека нарушение непрерывности сигнала будет вызываться не только его остановками, но и изменением направления движения. Формирователь скважности 5 уменьшает длительность импульсов доплеровского сигнала при снижении его частоты. Это приводит к увеличению скважности импульсов, поступающих в интегратор 10 при медленном движении человека, и, как следствие, к увеличению времени накопления интегратора 10. Это приводит к дополнительному увеличению помехозащищенности канала обнаружения пожара. The Doppler signal from the second output of the phase selector 2 when a person moves in the detection zone also passes through the duty cycle driver 6 to the first input of the normally closed electronic key 7. At the same time, the Doppler signal from the second output of the selector 2 is fed to the input of the integrator 14 of the second signal continuity selector 4. The accumulator time of the integrator 14 before the triggering of the threshold block 15 is much longer than its discharge. The output of the threshold block 15 is connected to the second input of the electronic key 7. When the threshold block 15 is activated, the electronic key 7 is opened for the signal to pass to the integrator 10. The signal when a person moves in the detection zone is intermittent for a set time. With a decrease in the voltage at the output of the integrator 14, caused by a violation of the continuity of the signal, the control voltage at the output of the threshold block disappears, which leads to a fast (forced) discharge of the integrator 10. The set accumulation time of the integrator 10 before the threshold block 13 is activated is determined by the ratio of the maximum range of the device to the radial the speed of a person in the detection zone, that is, the possible time of the presence of a continuous signal from a person during his movement to the device. With a minimum detectable speed of 0.3 m / s, standardized by the standard [8], and real values of the maximum range for existing ultrasonic detectors of 6-8 m, it is 20-30 s. In addition, with real human movement, a violation of the signal continuity will be caused not only by its stops, but also by a change in direction of movement. The duty cycle driver 5 reduces the pulse duration of the Doppler signal while reducing its frequency. This leads to an increase in the duty cycle of the pulses entering the integrator 10 during a slow movement of a person, and, as a result, to an increase in the accumulation time of the integrator 10. This leads to an additional increase in the noise immunity of the fire detection channel.

При установленных таким образом параметрах интегратора 10 и второго селектора непрерывности сигнала движение человека в зоне обнаружения не может вызвать увеличение напряжения на выходе интегратора до порога срабатывания порогового блока 13. Поэтому извещение "Пожар" не формируется. If the parameters of the integrator 10 and the second signal continuity selector are set in this way, a person’s movement in the detection zone cannot cause an increase in the voltage at the integrator’s output to the threshold of the threshold unit 13. Therefore, the “Fire” notification is not generated.

При появлении в зоне обнаружения очага пожара на втором выходе фазового селектора 2 появляется непрерывный доплеровский сигнал, вызванный отражением ультразвуковых волн от восходящих тепловых потоков, которые возникают в непосредственной близости от горящего материала. При этом на интенсивность сигнала не влияет наличие или отсутствие дыма из-за малых размеров его частиц по сравнению с длиной волны падающего ультразвука. When a fire selector appears in the detection zone of the fire at the second output of the phase selector 2, a continuous Doppler signal appears, caused by the reflection of ultrasonic waves from the ascending heat fluxes that arise in the immediate vicinity of the burning material. The signal intensity is not affected by the presence or absence of smoke due to the small size of its particles in comparison with the wavelength of the incident ultrasound.

Доплеровский сигнал накапливается на интеграторе 14, что вызывает срабатывание порогового блока 15, открывающего электронный ключ 7. Доплеровский сигнал имеет относительно высокую частоту, поэтому он проходит формирователь скважности 5 практически без искажений и попадает через электронный ключ 7 во второй интегратор 10. The Doppler signal is accumulated on the integrator 14, which causes the threshold block 15 to open the electronic key 7. The Doppler signal has a relatively high frequency, so it passes the duty cycle driver 5 with almost no distortion and enters the second integrator 10 through the electronic key 7.

Через установленное время задержки напряжение на интеграторе 10 достигает порога срабатывания второго порогового блока 13, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на второй вход блока формирования извещений 12 - вход третьего формирователя 18 сигнала "Пожар". В результате с выхода формирователя 18 в линию связи передается извещение о пожаре, и с помощью второго формирователя 17 сигналов световой индикации включается световой индикатор 21. After the set delay time, the voltage at the integrator 10 reaches the threshold of the second threshold unit 13, the output of which is a signal fed to the second input of the notification unit 12 - the input of the third driver 18 of the "Fire" signal. As a result, a fire notification is transmitted from the output of the shaper 18 to the communication line, and with the help of the second shaper 17 of the light indication signals, the light indicator 21 is turned on.

При появлении очага пожара в зоне обнаружения доплеровский сигнал с выходов фазового селектора 2 поступает также на входы коммутатора 6 и первого селектора непрерывности сигнала 3. Это приводит к появлению на выходе первого селектора 3 управляющего сигнала, который открывает коммутатор 6 и вызывает с помощью второго формирователя 17 включение светового индикатора "Шум". Энергетические составляющие сигналов с положительным и отрицательным доплеровским сдвигом частоты поступают с выходов коммутатора 6 через сумматор 8 в интегратор 9 и вычитаются в нем. Результирующая составляющая энергии вызывает изменение напряжения на интеграторе 9, выходящее за установленный порог порогового блока 11, что приводит к формированию тревожного извещения первым формирователем 16 в линию связи, а также включению светового индикатора 19. When a fire occurs in the detection zone, the Doppler signal from the outputs of the phase selector 2 also arrives at the inputs of the switch 6 and the first signal continuity selector 3. This leads to the appearance of a control signal at the output of the first selector 3, which opens the switch 6 and calls it using the second driver 17 inclusion of the indicator light "Noise". The energy components of the signals with a positive and negative Doppler frequency shift come from the outputs of the switch 6 through the adder 8 to the integrator 9 and are subtracted in it. The resulting component of the energy causes a voltage change on the integrator 9, which goes beyond the set threshold of the threshold unit 11, which leads to the formation of an alarm notification by the first driver 16 in the communication line, as well as the inclusion of the indicator light 19.

Следовательно, появление очага пожара может привести к формированию не только извещения "Пожар", но и извещения "Тревога", что повышает надежность обнаружения устройством пожара на объекте. Однако, поскольку в интеграторе 9 происходит накопление энергетически ослабленного сигнала в результате вычитания его составляющих, чувствительность канала обнаружения очага пожара выше, чем канала тревоги. Consequently, the appearance of a fire source can lead to the formation of not only a “Fire” notification, but also an “Alarm” notification, which increases the reliability of a device detecting a fire at an object. However, since the integrator 9 accumulates an energetically attenuated signal as a result of subtracting its components, the sensitivity of the fire detection channel is higher than the alarm channel.

Таким образом, в заявляемом устройстве осуществляются обнаружение очага пожара при его возникновении и формировании отдельного извещения "Пожар" в линию связи, а также включение специального светового индикатора. При использовании такого устройства независимо от режима работы объекта и наличия людей может быть обеспечен контроль пожароопасной ситуации на объекте. Кроме этого, при отсутствии людей на объекте устройство может осуществлять охранные функции и сигнализировать о несанкционированном проникновении нарушителя в зону обнаружения по отдельной линии связи, а также включением специального светового индикатора. При появлении доплеровского сигнала достаточного уровня включается световой индикатор "Шум", который может быть использован при установке и настройке устройства на защищаемом объекте. Thus, in the inventive device, the detection of the source of the fire when it occurs and the formation of a separate notice "Fire" in the communication line, as well as the inclusion of a special indicator light. When using such a device, regardless of the operation mode of the facility and the presence of people, control of a fire hazard situation at the facility can be ensured. In addition, in the absence of people at the facility, the device can carry out security functions and signal the unauthorized penetration of the intruder into the detection zone via a separate communication line, as well as by turning on a special light indicator. When a Doppler signal of sufficient level appears, the "Noise" indicator light is turned on, which can be used when installing and setting up the device on the protected object.

В процессе разработки был изготовлен экспериментальный образец извещателя "Эхо-2П", в котором использовано заявляемое устройство для тревожной сигнализации. Он успешно прошел испытания на реальном объекте. В настоящее время идет подготовка комплекта технической документации для передачи на завод-изготовитель. In the process of development, an experimental model of the Echo-2P detector was made, in which the inventive device for alarming was used. He successfully passed tests at a real facility. Currently, a set of technical documentation is being prepared for transfer to the manufacturer.

Источники информации
1. Пат. 3885234 (США), 1975, НКИ 340-258.
Sources of information
1. Pat. 3885234 (USA), 1975, NKI 340-258.

2. А.с. 1254917 (СССР), 1984, МКИ G 08 B 13/16. 2. A.S. 1254917 (USSR), 1984, MKI G 08 B 13/16.

3. Ткачевская М. Я., Членов А.Н. Ультразвуковые извещатели охранно-пожарной сигнализации: Обзорная информация. - М.: ГИЦ, 1986, - 56 с. 3. Tkachevskaya M. Ya., Chlenov AN Ultrasonic Fire Alarm Detectors: Overview. - M .: GIC, 1986, - 56 p.

4.СНиП 2.04.09-84 Пожарная автоматика зданий и сооружений. 4. SNiP 2.04.09-84 Fire automation of buildings and structures.

5. Членов А.Н. Применение ультразвуковых объемных извещателей в системах пожарной сигнализации // Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы предупреждения и тушения пожаров на объектах и в населенных пунктах". Москва. 1996,- с. 65-67. 5. Members A.N. The use of ultrasonic volumetric detectors in fire alarm systems // Materials of the scientific-practical conference "Actual problems of the prevention and suppression of fires at objects and in settlements". Moscow. 1996, - p. 65-67.

6. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М. : Энергия, 1973. - 608 с. 6. Stepanenko I.P. Fundamentals of the theory of transistors and transistor circuits. - M.: Energy, 1973.- 608 p.

7. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике, пер. с нем. -М. - Мир, 1991. - 446 с. 7. Shkritek P. Reference manual for sound circuitry, trans. with him. -M. - World, 1991 .-- 446 p.

8. ГОСТ Р50658-94. Системы тревожной сигнализации. Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации. Раздел 4. Ультразвуковые извещатели для закрытых помещений. 8. GOST R50658-94. Alarm systems. Part 2. Requirements for alarm systems. Section 4. Ultrasonic detectors for enclosed spaces.

Claims (3)

1. Устройство для тревожной сигнализации, содержащее приемопередатчик, выходы которого подключены к входам фазового селектора импульсов, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам коммутатора и входам первого селектора непрерывности сигнала, выход которого подключен к третьему входу коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через интегратор и первый пороговый блок подключен к первому входу блока формирования извещений, отличающееся тем, что в него введены второй селектор непрерывности сигнала, формирователь скважности, электронный ключ, второй интегратор и второй пороговый блок, второй выход фазового селектора импульсов для вывода сигнала с положительным сдвигом доплеровских частот + Δfд подключен к входу второго селектора непрерывности сигнала и входу формирователя скважности, выход которого подключен к первому входу электронного ключа, выход второго селектора непрерывности сигнала подключен к второму входу электронного ключа, выход которого через последовательно включенные второй интегратор и второй пороговый блок подключен к второму входу блока формирования извещений, выход первого селектора непрерывности сигнала подключен к третьему входу блока формирования извещений.1. The device for alarm, containing a transceiver, the outputs of which are connected to the inputs of the phase pulse selector, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the switch and the inputs of the first selector signal continuity, the output of which is connected to the third input of the switch, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which through the integrator and the first threshold unit is connected to the first input of the notification unit, characterized in that the input swarm signal continuity selector, duty cycle driver, electronic switch, second integrator and second threshold block, second output of a phase pulse selector for outputting a signal with a positive Doppler frequency shift + Δf d connected to the input of the second signal continuity selector and the input of duty cycle driver, the output of which is connected to the first input of the electronic key, the output of the second signal continuity selector is connected to the second input of the electronic key, the output of which is through the second egrator and a second threshold unit connected to the second input unit for generating notification, first continuity selector output signal is connected to a third input unit for generating notification. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй селектор непрерывности сигнала содержит последовательно включенные интегратор и пороговый блок, при этом вход интегратора является входом второго селектора непрерывности сигнала, а выход порогового блока - выходом второго селектора непрерывности сигнала. 2. The device according to claim 1, characterized in that the second signal continuity selector comprises an integrator and a threshold block connected in series, wherein the integrator input is the input of the second signal continuity selector, and the output of the threshold block is the output of the second signal continuity selector. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования извещений содержит первый формирователь сигнала "Тревога", второй формирователь сигналов световой индикации, третий формирователь сигнала "Пожар" и три световых индикатора, при этом первый вход блока формирования извещений является входом первого формирователя сигнала "Тревога", первый выход которого подключен к первому входу второго формирователя сигналов световой индикации, а второй выход предназначен для передачи тревожного извещения в линию связи, второй вход блока формирования извещений является входом третьего формирователя сигнала "Пожар", первый выход которого подключен к второму входу второго формирователя сигналов световой индикации, а второй выход предназначен для передачи извещения о пожаре в линию связи, третий вход блока формирования извещений является третьим входом второго формирователя сигналов световой индикации, выходы которого подключены к соответствующим световым индикаторам. 3. The device according to claim 1, characterized in that the notification unit includes a first signal driver “Alarm”, a second driver of light indication signals, a third driver of a signal “Fire” and three light indicators, the first input of the notification unit being the input of the first signal generator "Alarm", the first output of which is connected to the first input of the second signal driver of the light indication, and the second output is designed to transmit an alarm notification to the communication line, the second input of the block of notifications is the input of the third “Fire” signal conditioner, the first output of which is connected to the second input of the second light-signal conditioner, and the second output is used to transmit the fire notification to the communication line, the third input of the notification unit is the third input of the second light-signal conditioner the outputs of which are connected to the corresponding light indicators.
RU98104492A 1998-03-10 1998-03-10 Security alarm device RU2130201C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98104492A RU2130201C1 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Security alarm device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98104492A RU2130201C1 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Security alarm device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2130201C1 true RU2130201C1 (en) 1999-05-10

Family

ID=20203253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98104492A RU2130201C1 (en) 1998-03-10 1998-03-10 Security alarm device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2130201C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475771C1 (en) * 2011-10-27 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) Device to detect moving object
RU2648969C2 (en) * 2012-08-28 2018-03-28 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Presence detector and method of operating presence detector

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИОП 308-3, ЭХО-2 Извещатель охранно-пожарный поверхностный ультразвуковой, 1989. *
Ткачевская М.Я. и др. Ультразвуковые извещатели охранно-пожарной сигнализации //Обзорная информация. - М.: ГИЦ, 1986, 56 с. СН и П 2.04.09-84 Пожарная автоматика зданий и сооружений. Членов А.Н. Применение ультразвуковых объемных извещателей в системах пожарной сигнализации //Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы предупреждения и тушения пожаров на объектах и в населенных пунктах, - М.: 1996, с.65 - 67. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1973, 608 с. Шкритек П. Справочное руководство по звуковой схемотехнике. - М.: Мир, 1991, 446 с. ГОСТ Р 50658-94. Системы тревожной сигнализации. Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации. Раздел 4. Ультразвуковые извещатели для закрытых помещений. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475771C1 (en) * 2011-10-27 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) Device to detect moving object
RU2648969C2 (en) * 2012-08-28 2018-03-28 Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. Presence detector and method of operating presence detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61200489A (en) Invader detection system
US3383678A (en) Moving object detection system
US3444544A (en) Light modulated intrusion detection system
US4507654A (en) Security system with infrared optical position detector
US2832915A (en) Alarm system responsive to sonic vibrations
US4052716A (en) Fire and intruder detection and alarm apparatus
US5828626A (en) Acoustic object detection system and method
US4191947A (en) Intrusion alarm system
US3866198A (en) Ultrasonic intrusion detection systems employing turbulence discrimination
US3781859A (en) Controlled wave pattern ultrasonic burglar alarm
US3585581A (en) Seismic sensor apparatus
JPH07174622A (en) Infrared human body detector
US3683346A (en) Variable-tone electronic alarm system
US6081193A (en) Electronic intrusion detection system for monitored environments
US3924252A (en) Laser smoke detection
US4633234A (en) Sonic detector having digital sampling circuit
RU2130201C1 (en) Security alarm device
Zungeru Design and development of an ultrasonic motion detector
US3806921A (en) Detector device
US3803572A (en) Intrusion detecting apparatus
US3622957A (en) Ultrasonic object detector
GB2184277A (en) Intruder alarm system
JPWO2005024746A1 (en) Sensor / camera-linked intrusion detection device
US4172253A (en) Controlled wave pattern ultrasonic burglar alarm
GB2081545A (en) Radar apparatus