RU23511U1

RU23511U1 - ALARM DEVICE

Info

Publication number: RU23511U1
Application number: RU2001133893/20U
Authority: RU
Inventors: Г.Б. Яцевич; н А.Г. Варжапет; А.Г. Варжапетян
Original assignee: Яцевич Геннадий Борисович; Варжапетян Артемий Георгиевич
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2002-06-20

Description

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к области устройств охранной сигнализации и может быть использовано для охраны некоторой области пространства от вторжения нежелательного объекта.Declared as a utility model, the technical solution relates to the field of security alarm devices and can be used to protect a certain area of space from the intrusion of an undesirable object.

Известно техническое решение по патенту РФ №2032222 от 03.06.92 МПК G08 В13/16 кл.О 08 В 13/16 для охраны помещений, автомашин, блокирования участков ограждений, являющееся наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемой полезной мод ели.A technical solution is known according to the patent of the Russian Federation No. 2032222 dated 06/03/92 IPC G08 B13 / 16 class O 08 V 13/16 for the protection of premises, vehicles, blocking sections of fences, which is the closest analogue in technical essence to the claimed utility model of spruce.

В этом устройстве, содержащем акустический микрофон и сейсмоприемник, подключенные к соответствующим усилителям, выходы каждого из усилителей соединены со входами блока логической обработки, антенну, при появлении в охраняемой области пространства вторгающегося объекта, создающего вибрации, удары или акустические шумы, на выходах сейсмоприемника или акустического микрофона появляются сигналы, которые после усиления подаются на блок логической обработки, выполненный в виде двух пороговых устройств и селектора шаговых импу.11ьсов. Когда уровни усиленных сигналов с выходов акустического микрофона или сейсмоприемника превышаютIn this device, which contains an acoustic microphone and a seismic receiver connected to the corresponding amplifiers, the outputs of each of the amplifiers are connected to the inputs of the logic processing unit, the antenna, when an intruding object that creates vibrations, shocks or acoustic noises appears in the protected area of the space, at the outputs of the geophones or acoustic Microphone signals appear, which after amplification are fed to the logical processing unit, made in the form of two threshold devices and a step impulse selector. 11 ms. When the levels of amplified signals from the outputs of an acoustic microphone or a geophone exceed

выбранные пороги, q)aбaтывaeт передатчик сигнала тревога. Недостатком данного устройства является отсутствие надежности в работе, связанное с тем, что при появлении в охраняемой области пространства объекта, который создает акустический и сейсмический шумы с мощностью, близкой к мощности собственных шумов приемноусилительных устройств, передатчик сигнала тревога не срабатывает.thresholds selected, q) the alarm transmitter is activated. The disadvantage of this device is the lack of reliability in operation, due to the fact that when an object appears in the protected area that creates acoustic and seismic noise with a power close to the power of its own noise receiving and amplifying devices, the alarm transmitter does not work.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы. Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее антенну и усилитель, выход которого соединен с первым входом блока логической обработки, а также передатчик сигнала тревоги, дополнительно введены первый и второй плоские электроды, выполненные из проводящего материала и установленные перпендикулярно вертикальной плоскости, источник постоянного напряжения, выходы которого подключены к первому и второму электродам, электродвигатель, на выходном валу которого установлен датчик скорости вращения вала, выход которого соединен со входом регу.11ируемого фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом блока логической обработки, являющимся первым входом фазометра, второй вход которого явля ется первым входом блока логической обработки, выход фазометра соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации, вторым входом коммутатора и вторым входом блока памяти, выход аналого-цифрового преобразователя соединенThe objective of the utility model is to increase reliability. The problem is solved in that in the device containing the antenna and amplifier, the output of which is connected to the first input of the logic processing unit, as well as the alarm transmitter, additionally introduced the first and second flat electrodes made of conductive material and mounted perpendicular to the vertical plane, a constant source voltage, the outputs of which are connected to the first and second electrodes, an electric motor, on the output shaft of which a shaft rotation speed sensor is installed, the output of which is connected n with the input of the adjustable 11 phase shifter, the output of which is connected to the second input of the logic processing unit, which is the first input of the phase meter, the second input of which is the first input of the logic processing unit, the output of the phase meter is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the output of the synchronization unit, the second input of the switch and the second input of the memory unit, the output of the analog-to-digital converter is connected

с первым входом коммутатора, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, а второй выход коммутатора соединен со вторым входом блока вычитания , первый вход которого соединен с выходом блока памяти, выход блока вычитания, являющийся выходом блока логической обработки, соединен со входом передатчика сигнала тревоги, при этом антенна, выполненная в виде линейного пассивного вибратора, установлена на выходном валу электродвигателя с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной обращенным друг к другу плоскостям электродов.with the first input of the switch, the first output of which is connected to the first input of the memory unit, and the second output of the switch is connected to the second input of the subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the memory unit, the output of the subtraction unit, which is the output of the logical processing unit, is connected to the input of the signal transmitter alarm, while the antenna, made in the form of a linear passive vibrator, is mounted on the output shaft of the electric motor with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the planes facing each other Trodena.

Сущность заявляемого технического рещения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема устройства охранной сигнализации. В соответствии с фиг.1 устройство содержит источник постоянного напряжения 1, первый электрод 2 и второй электрод 3, поверхности которых, обращенные друг к другу, выполнены плоскими, антенну 5, выполненную в виде линейного пассивного вибратора, укрепленную на валу электродвигателя 6 так, что ось возможного вращения антенны проходит через опорную точку О, размещенную внутри охраняемой области пространства. Первый электрод 2 и второй электрод 3 размещены в этой охраняемой области пространства так, что плоскость, в которой может вращаться антенна 5, перпендикулярна обращенным друг к другу плоскостям электродов 2 и 3 (вертикальная плоскость). Выходы источника постоянного напряжения 1 подключены к первому электроду 2The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of a security alarm device. In accordance with figure 1, the device contains a constant voltage source 1, a first electrode 2 and a second electrode 3, the surfaces of which facing each other are made flat, the antenna 5, made in the form of a linear passive vibrator, mounted on the shaft of the electric motor 6 so that the axis of possible rotation of the antenna passes through the reference point O located inside the protected area of space. The first electrode 2 and the second electrode 3 are placed in this protected area of space so that the plane in which the antenna 5 can rotate is perpendicular to the facing planes of the electrodes 2 and 3 (vertical plane). The outputs of the DC voltage source 1 are connected to the first electrode 2

и ко второму электроду 3, а выход антенны 5 подключен ко входу усилителя 9, выход которого соединен с нервым входом блока логической обработки 10, выход которого подключен ко входу передатчика сигнала тревоги 17. Блок логической обработки 10 содержит последовательно соединенные фазометр И, первый вход которого соединен с выходом регулируемого фазовращателя 8, а второй вход соединен с выходом усилителя 9, аналого-цифровой преобразователь 12, коммутатор 13, блок памяти 14, блок вычитания 15, второй вход которого соединен со вторым выходом коммутатора 13, блок синхронизации 16, выход которого соединен соответственно со входами синхронизации аналого-цифрового преобразователя 12, коммутатора 13 и блока памяти 14. На выходном конце вала электродвигателя 6 установлен датчик скорости вращения электродвигателя 7 , а выход датчика 7 подключен к входу регулируемого фазовращателя 8.and to the second electrode 3, and the output of the antenna 5 is connected to the input of the amplifier 9, the output of which is connected to the nerve input of the logical processing unit 10, the output of which is connected to the input of the alarm transmitter 17. The logical processing unit 10 contains a phase meter And connected in series, the first input of which connected to the output of the adjustable phase shifter 8, and the second input connected to the output of the amplifier 9, analog-to-digital converter 12, switch 13, memory unit 14, subtraction unit 15, the second input of which is connected to the second output of the switch 13, the synchronization unit 16, the output of which is connected respectively to the synchronization inputs of the analog-to-digital converter 12, the switch 13, and the memory unit 14. At the output end of the motor shaft 6, a rotational speed sensor of the electric motor 7 is installed, and the output of the sensor 7 is connected to the input of the adjustable phase shifter 8.

Устройство работает следующим образом. Сначала рассмотрим режим работы устройства при отсутствии объекта в охраняемой зоне. При подключении первого электрода 2 и второго электрода 3 к источнику постоянного напряжения 1 в области возможного появления объекта 4 создается постоянное электрическое поле, силовые линии которого перпендикулярны поверхностям электродов (на фиг.1 показаны пунктиром). Величину напряжения источника постоянного напряжения 1 выбирают исходя из геометрических размеров электродов, расстоянияThe device operates as follows. First, consider the mode of operation of the device in the absence of an object in a protected area. When connecting the first electrode 2 and the second electrode 3 to a constant voltage source 1, a constant electric field is created in the region of the possible appearance of object 4, the lines of force of which are perpendicular to the surfaces of the electrodes (shown in dashed lines in Fig. 1). The voltage value of the DC voltage source 1 is selected based on the geometric dimensions of the electrodes, the distance

между ними и диэлектрической проницаемости охраняемой области пространства. В результате на выходе антенны 5 электрическим полем индуцируется переменное напряжение t4,cos((o/+9o), где U - амплитуда напряжения, которая пропорциональна модулю вектора напряженности электрического поля в опорной точке О, со - угловая частота, равная угловой частоте вращения вала электродвигателя 6, фо -начальная фаза, величина которой зависит от исходного положения антенны 5 относительно пространственного положения вектора напряженности электрического поля в опорной точке О. Это переменное напряжение подают на вход усилителя 9, с выхода которого напряжение t/,cos(), где k - коэффициент усиления усилителя 9, поступает на первый вход фазометра 11 Датчик скорости вращения вала электродвигателя 6 вырабатывает переменное напряжение ((of+9)), где Umd - амплитуда выходного напряжения датчика скорости вращения вала электродвигателя 7, со-угловая частота, равная угловой частоте вращения вала электродвигателя 6, ф1 - начальная фаза, величина которой зависит от первоначального углового положения датчика 7 на валу электродвигателя 6. Это переменное напряжение подают на вход регулируемого фазовращателя 8. Фазовый сдвиг между выходным и входным напряжениями в таком фазовращателе регулируют, изменяя параметры фазовращателя, например, величины сопротивлений илиbetween them and the dielectric constant of the protected area of space. As a result, an alternating voltage t4, cos ((o / + 9o), is induced at the output of the antenna 5 by the electric field, where U is the voltage amplitude, which is proportional to the modulus of the electric field vector at the reference point O, ω is the angular frequency equal to the angular frequency of rotation of the shaft electric motor 6, the initial phase, the magnitude of which depends on the initial position of the antenna 5 relative to the spatial position of the electric field vector at the reference point O. This alternating voltage is supplied to the input of the amplifier 9, from the output to The voltage t /, cos (), where k is the gain of the amplifier 9, is fed to the first input of the phasemeter 11. The shaft speed sensor of the electric motor 6 generates an alternating voltage ((of + 9)), where Umd is the amplitude of the output voltage of the shaft speed sensor electric motor 7, co-angular frequency equal to the angular frequency of rotation of the shaft of the electric motor 6, f1 is the initial phase, the magnitude of which depends on the initial angular position of the sensor 7 on the shaft of the electric motor 6. This alternating voltage is applied to the input of the adjustable phase rotation of Tell 8. The phase shift between the output and input voltages in such a phase shifter is adjusted by changing the parameters of the phase shifter, for example, the resistances or

емкостей. В результате на второй вход фазометра 11 поступает напряжение Umdcoscdt. Аналоговый выходной сигнал фазометра 11, пропорциональный величине фо поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 12. Первая серия синхроимпульсов блока синхронизации 16 переключает коммутатор 13 в положение 1 и в блок памяти 14 записывается код, пропорциональный величине фо. При подаче следующей серии синхроимпульсов с выхода блока синхронизации 16 коммутатор 13 переключается в положение 2 и на вход 2 блока вычитания 15 подается тот же код, пропорциональный величине фо. На выходе блока вычитания 15 сигнал отсутствует и передатчик сигнала тревоги 17 не срабатывает.capacities. As a result, the voltage Umdcoscdt is supplied to the second input of the phasemeter 11. The analog output signal of the phasemeter 11, proportional to the value of ph0, is input to the analog-to-digital converter 12. The first series of clock pulses of the synchronization block 16 switches the switch 13 to position 1 and a code proportional to the quantity ph is written to the memory block 14. When applying the next series of clock pulses from the output of the synchronization unit 16, the switch 13 switches to position 2 and the same code is proportional to the value of pho to the input 2 of the subtraction unit 15. At the output of the subtraction unit 15, there is no signal and the alarm transmitter 17 does not work.

Рассмотрим следующий режим, при котором в охраняемую зону между двумя электродами 2 и 3 вторгается объект 4, условно изображенный на фиг. 1 в виде силуэта человека, причем диэлектрическая проницаемость объекта больше диэлектрической проницаемости охраняемой области пространства. В пространстве между электродами происходит преломление силовых линий электрического поля. При этом вектор напряженности электрического поля Е в опорной точке О поворачивается против часовой стрелки относительно опорного пространственного своего положения ( отсутствует объект) на угол Лф. Тогда с выхода антенны 5 снимается напряжение 6,„со8( Аф) и на выходе фазометра 11 получают аналоговый сигнал, пропорциональный 6Consider the following mode, in which an object 4, conventionally depicted in FIG. 2, invades a protected area between two electrodes 2 and 3. 1 in the form of a human silhouette, and the dielectric constant of the object is greater than the dielectric constant of the protected area of space. In the space between the electrodes, the field lines of the electric field are refracted. In this case, the electric field vector E at the reference point O rotates counterclockwise relative to its spatial reference position (there is no object) by the angle Lp. Then the voltage 6 is removed from the output of the antenna 5, and so8 (Af), and an analog signal proportional to 6 is received at the output of the phase meter 11

Фо+ Аф. При отсутствии объекта 4 первая серия синхроимпульсов с выхода блока синхронизации 16 переключает коммутатор 13 в положение 1 и в блок памяти 14 записывается цифровой код, пропорциональный величине Фо. При появлении объекта 4 вторая серия синхроимпульсов с выхода блока синхронизации 16 переключает коммутатор 13 в положение 2 и на второй вход блока вычитания 15 подается цифровой код, пропорциональный величине фо+ Аф. В результате на выходе блока вычитания 15 появляется код, пропорциональный величине Аф, что приводит к срабатыванию передатчика сигнала тревоги 17.Fo + Af. In the absence of object 4, the first series of clock pulses from the output of the synchronization unit 16 switches the switch 13 to position 1 and a digital code proportional to the value of Фо is written to the memory unit 14. When the object 4 appears, the second series of clock pulses from the output of the synchronization block 16 switches the switch 13 to position 2 and a digital code proportional to the value of ph + Af is supplied to the second input of the subtraction block 15. As a result, at the output of the subtraction block 15, a code appears proportional to the value of Af, which leads to the operation of the alarm transmitter 17.

Техническое преимущество заявляемой полезной модели заключается в более высокой надежности его работы, так как, во -первых, уровень полезных сигналов на выходе антенны устанавливается таким, что он, по крайней мере, на порядок превышает уровень собственны х шумов. Во-вторых, заявляемое устройство использует явление искажения электрического поля, которое не может быть скомпенсировано или устранено при вторжении в охраняемое пространство любого материального объекта.The technical advantage of the claimed utility model lies in the higher reliability of its operation, since, firstly, the level of useful signals at the output of the antenna is set such that it at least exceeds the level of intrinsic noise by at least an order of magnitude. Secondly, the claimed device uses the phenomenon of distortion of the electric field, which cannot be compensated or eliminated by invading any material object in the protected space.

Claims

A security alarm device comprising an antenna and an amplifier, the output of which is connected to the first input of the logic processing unit, as well as an alarm transmitter, characterized in that the first and second flat electrodes made of conductive material and installed perpendicular to the vertical plane, a constant voltage source the outputs of which are connected to the first and second electrodes, an electric motor, on the output shaft of which a shaft rotation speed sensor is installed, the output of which is is single with the input of the adjustable phase shifter, the output of which is connected to the second input of the logic processing unit, which is the first input of the phase meter, the second input of which is the first input of the logic processing unit, the output of the phase meter is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input is connected to the output of the synchronization unit, the second input of the switch and the second input of the memory block, the output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the switch, the first output of which is connected to the first input of the block memory, and the second output of the switch is connected to the second input of the subtraction unit, the first input of which is connected to the output of the memory unit, the output of the subtraction unit, which is the output of the logical processing unit, is connected to the input of the alarm transmitter, while the antenna, made in the form of a linear passive vibrator, mounted on the output shaft of the electric motor with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the planes of the electrodes facing each other.