RU2653307C1 - Security system on the basis of the radiation cable - Google Patents

Security system on the basis of the radiation cable Download PDF

Info

Publication number
RU2653307C1
RU2653307C1 RU2017128970A RU2017128970A RU2653307C1 RU 2653307 C1 RU2653307 C1 RU 2653307C1 RU 2017128970 A RU2017128970 A RU 2017128970A RU 2017128970 A RU2017128970 A RU 2017128970A RU 2653307 C1 RU2653307 C1 RU 2653307C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
inputs
input
frequency
radiating cable
Prior art date
Application number
RU2017128970A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Рыжков
Михаил Алексеевич Рябиков
Владимир Валентинович Бурыкин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Акционерное общество "Федеральный центр науки и высоких технологий "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон")
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Акционерное общество "Федеральный центр науки и высоких технологий "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (АО "ФЦНИВТ "СНПО "Элерон") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2017128970A priority Critical patent/RU2653307C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653307C1 publication Critical patent/RU2653307C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
    • G08B13/1654—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems
    • G08B13/169—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems using cable transducer means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2491—Intrusion detection systems, i.e. where the body of an intruder causes the interference with the electromagnetic field
    • G08B13/2497—Intrusion detection systems, i.e. where the body of an intruder causes the interference with the electromagnetic field using transmission lines, e.g. cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/203—Leaky coaxial lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

FIELD: security alarm.
SUBSTANCE: invention relates to the security alarm. Based on the radiating cable system includes a transmitting radiating cable and a receiving radiating cable connected to a wideband high-frequency amplifier connected to the first and second mixers first inputs, which corresponding outputs are connected to the first and second broadband amplifiers corresponding inputs, the first and second low-frequency amplifiers, signals from which are supplied to the processing unit (PU), first and second broadband amplifiers corresponding outputs are connected to the first and second sampling and storage units first inputs, respectively, which outputs are connected to the first and second low-frequency amplifiers corresponding first inputs, the high-frequency signal generator is a master oscillator (MO), which first output is connected to the pulse generator (PG) first input, connected to the transmitting radiating cable, MO second output is connected to the first mixer second input and through the phase shifter is to the second mixer second input, MO third output is connected to the frequency divider input, connected to the control and synchronization unit input, which first output is connected to the PG second input, second output is connected to the first and second sampling and storage units second inputs, and the PU output is connected to the first and second low-frequency amplifiers second inputs.
EFFECT: technical result consists in provision of the sensitivity equalization along the detection boundary, increase in the noise immunity and detection level.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области охранной сигнализации и предназначено для обнаружения несанкционированного пересечения нарушителями контролируемых рубежей (периметров) охраняемых объектов.The invention relates to the field of burglar alarms and is intended to detect unauthorized crossing of controlled lines (perimeters) of protected objects by violators.

В настоящее время при организации охраны объектов наряду с другими типами средств обнаружения достаточно широко применяются средства, зона обнаружения которых формируется линиями вытекающей волны (ЛВВ), размещенными вдоль контролируемого рубежа, например излучающими коаксиальными кабелями. Линии вытекающей волны создают вдоль контролируемого рубежа электромагнитное поле, при изменении которого в результате пересечения рубежа нарушителем формируется сигнал тревоги.Currently, when organizing the protection of objects, along with other types of detection tools, means are widely used, the detection zone of which is formed by leaky wave lines (LWV) located along a controlled line, for example, radiating coaxial cables. The lines of the leaky wave create an electromagnetic field along the controlled line, when changing as a result of the crossing of the line, the intruder generates an alarm.

Известна система обнаружения нарушителя (патент США №5448222, опубл. 05.09.1995), включающая чувствительный кабель, имеющий внешний и внутренний неподвижные проводники, диэлектрический материал между ними, продольный канал, сформированный в диэлектрическом материале по всей длине чувствительного кабеля, со свободно расположенным в нем чувствительным проводом. Таким образом, в чувствительном кабеле образованы две линии передачи сигналов: первая образована внешним проводником и чувствительным проводом, а вторая - внешним и внутренним проводниками. С генератора системы во вторую линию подаются радиоимпульсы, проходящие по всей длине чувствительного кабеля до согласующего нагрузочного резистора. В чувствительном кабеле образуется электромагнитное поле, охватывающее первую линию. Перемещение чувствительного кабеля, вызванное воздействием нарушителя, приводит к движению чувствительного провода относительно внешнего проводника, приводя к соответствующему локальному изменению характеристического импенданса первой линии передачи. Изменение импенданса первой линии передачи приводит к отражению части суммарной энергии радиоимпульсов обратно к передающей части системы и появлению соответствующего сигнала во второй линии. Сигнал со второй линии поступает на приемную часть системы, где фильтруется, усиливается и детектируется, после чего поступает в аналого-цифровой преобразователь системы. Оцифрованный сигнал поступает в микроконтроллер системы, который обрабатывает его в последовательные моменты времени, соответствующие последовательным секциям чувствительного кабеля, производит цифровую фильтрацию и оценку значений откликов для соответствующих секций чувствительного кабеля. Результаты интерполяции в нескольких прилегающих участках позволяют с высокой точностью определить местонахождение вторжения.A known intruder detection system (US patent No. 5448222, publ. 05.09.1995), comprising a sensitive cable having external and internal fixed conductors, dielectric material between them, a longitudinal channel formed in dielectric material along the entire length of the sensitive cable, with freely located mute sensitive wire. Thus, two lines of signal transmission are formed in the sensitive cable: the first is formed by the external conductor and the sensitive wire, and the second by the external and internal conductors. Radio pulses are transmitted from the system generator to the second line, passing along the entire length of the sensitive cable to the matching load resistor. An electromagnetic field is formed in the sensitive cable, covering the first line. The movement of the sensitive cable caused by the influence of the intruder leads to the movement of the sensitive wire relative to the external conductor, leading to a corresponding local change in the characteristic impedance of the first transmission line. The change in the impedance of the first transmission line leads to the reflection of part of the total energy of the radio pulses back to the transmitting part of the system and the appearance of the corresponding signal in the second line. The signal from the second line enters the receiving part of the system, where it is filtered, amplified and detected, after which it enters the analog-to-digital converter of the system. The digitized signal enters the microcontroller of the system, which processes it at successive times corresponding to the successive sections of the sensitive cable, performs digital filtering and estimates the response values for the corresponding sections of the sensitive cable. The results of interpolation in several adjacent areas make it possible to determine the location of the invasion with high accuracy.

Известная система малоэффективна в том варианте ее исполнения, когда чувствительный кабель помещается в грунте, поскольку электромагнитное поле сосредоточено внутри чувствительного кабеля, а шаги нарушителя в этом случае, скорее всего, не вызовут необходимых колебаний чувствительного провода.The known system is ineffective in that embodiment when the sensitive cable is placed in the ground, since the electromagnetic field is concentrated inside the sensitive cable, and the intruder’s steps in this case are most likely not to cause the necessary vibrations of the sensitive wire.

Известно монохроматическое двухфланговое средство обнаружения «Лиана» («Радиоволновое периметральное средство обнаружения двойного применения на основе ЛВВ», журнал «Системы безопасности» №2, 2013, www.secuteck.ru, http://www.eleron.ru/publication/2013/11) с квадратурной обработкой принимаемого сигнала. Зона обнаружения данного средства, состоящая из двух независимых флангов, различающихся рабочей частотой, формируется двумя парами излучающих кабелей (передающего и приемного), размещаемых вдоль контролируемого рубежа. Приемный кабель соединен с приемным блоком, в котором сигналы обрабатываются с целью селекции признаков, характерных для нарушителя. В случае обнаружения таких признаков приемный блок формирует сигнал срабатывания. Сигнал срабатывания передается на средство сбора и обработки информации (ССОИ) через коробку соединительную по отдельному сигнализационному шлейфу подключенного к ней кабеля сигнализации и питания.Known monochromatic two-flank detection tool "Liana" ("Radio wave perimeter detection tool for dual use based on LVV", the magazine "Security Systems" No. 2, 2013, www.secuteck.ru, http://www.eleron.ru/publication/2013 / 11) with quadrature processing of the received signal. The detection zone of this tool, consisting of two independent flanks that differ in operating frequency, is formed by two pairs of radiating cables (transmitting and receiving) located along the controlled line. The receiving cable is connected to the receiving unit, in which the signals are processed in order to select features characteristic of the intruder. In case of detection of such signs, the receiving unit generates a response signal. The response signal is transmitted to the means for collecting and processing information (SSOI) through the box connecting to a separate alarm cable connected to the signaling and power cable.

Недостатками известного средства обнаружения являются неравномерная чувствительность вдоль рубежа обнаружения, а также возможность определения места пересечения рубежа охраны с точностью до фланга (около 125 м).The disadvantages of the known detection tools are uneven sensitivity along the detection line, as well as the ability to determine the location of the crossing of the security line with an accuracy of the flank (about 125 m).

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявляемого изобретения выбрано устройство для охранной сигнализации на основе излучающего кабеля, известное из патента РФ №2338260, дата публикации 10.11.2008. Известное устройство включает генератор высокочастотного сигнала для подачи его на излучающий кабель, приемный кабель, расположенный на заданном расстоянии от излучающего кабеля для обеспечения необходимой зоны и уровня чувствительности и соединенный с согласованной нагрузкой и высокочастотным усилителем, выход которого соединен с первым входом первого смесителя и с первым входом второго смесителя, при этом соответствующие выходы первого и второго смесителей подключены к соответствующим входам первого и второго импульсных усилителей. Известное устройство также включает фазовращатель, первый и второй низкочастотные усилители, сигналы с которых подвергаются обработке, и предназначено для работы с ССОИ.As the closest analogue (prototype) of the claimed invention, a security alarm device based on a radiating cable is selected, known from RF patent No. 2332860, publication date 10.11.2008. The known device includes a high-frequency signal generator for supplying it to a radiating cable, a receiving cable located at a predetermined distance from the radiating cable to provide the necessary zone and sensitivity level and connected to a matched load and a high-frequency amplifier, the output of which is connected to the first input of the first mixer and to the first the input of the second mixer, while the corresponding outputs of the first and second mixers are connected to the corresponding inputs of the first and second pulse amplification lei. The known device also includes a phase shifter, the first and second low-frequency amplifiers, the signals from which are processed, and is designed to work with SSOI.

Недостатками известного устройства являются недостаточный уровень помехоустойчивости и неравномерная чувствительность по длине контролируемого рубежа обнаружения. Определение места пересечения рубежа обнаружения определяется с точностью, равной длине фланга, формируемого парой передающего и приемного излучающих кабелей. Способ выравнивания чувствительности, предложенный в прототипе, лишь частично решает эту задачу, т.к. неравномерность чувствительности вдоль контролируемого рубежа в системах обнаружения на основе ЛВВ определяется прежде всего продольной неравномерностью излучаемого электромагнитного поля, возникающей вследствие интерференции нескольких типов волн (мод), возбуждаемых в излучающем кабеле. В результате при использовании в качестве излучаемого монохроматического сигнала вдоль рубежа появляются зоны с практически нулевой чувствительностью («мертвые зоны»). Поэтому предлагаемое в прототипе выравнивание чувствительности посредством выделения модуля квадратурных составляющих сигнала в «мертвых» зонах ожидаемого результата не даст, т.к. сам сигнал в этих зонах близок к нулю. Это, в свою очередь, не позволит существенным образом повысить помехоустойчивость и уровень обнаружения. Кроме того, в прототипе не рассматривается вопрос определения места пересечения рубежа.The disadvantages of the known device are the insufficient level of noise immunity and uneven sensitivity along the length of the monitored detection line. The determination of the intersection of the detection line is determined with an accuracy equal to the length of the flank formed by a pair of transmitting and receiving radiating cables. The sensitivity alignment method proposed in the prototype only partially solves this problem, because the non-uniformity of sensitivity along the controlled boundary in LVV-based detection systems is determined primarily by the longitudinal non-uniformity of the emitted electromagnetic field arising from the interference of several types of waves (modes) excited in the radiating cable. As a result, when a monochromatic signal is used as a radiated signal along the boundary, zones with almost zero sensitivity appear (“dead zones”). Therefore, the proposed alignment of sensitivity in the prototype by isolating the module of the quadrature components of the signal in the "dead" zones does not give the expected result, because the signal itself in these zones is close to zero. This, in turn, will not significantly increase the noise immunity and detection level. In addition, the prototype does not address the issue of determining the point of intersection.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в создании системы охранной сигнализации на основе излучающего кабеля, позволяющей с высокой точностью определять место пересечения нарушителем протяженного рубежа обнаружения (контролируемого рубежа) и имеющей улучшенные тактико-технические характеристики по сравнению с прототипом.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the claimed invention, consists in creating a security alarm system based on a radiating cable, which allows to determine with high accuracy the place where the intruder crosses the long detection line (controlled line) and has improved tactical and technical characteristics compared to the prototype.

Техническим результатом заявляемого изобретения является выравнивание чувствительности вдоль рубежа обнаружения, повышение помехоустойчивости и уровня обнаружения системы, а также определение места пересечения рубежа обнаружения с точностью до 4 м.The technical result of the claimed invention is the alignment of sensitivity along the detection line, increasing the noise immunity and detection level of the system, as well as determining the location of the crossing of the detection line with an accuracy of 4 m.

Для достижения заявленного технического результата предложена система охранной сигнализации на основе излучающего кабеля, включающая генератор высокочастотного сигнала, приемный излучающий кабель, расположенный на заданном расстоянии от передающего излучающего кабеля и соединенный с согласованной нагрузкой и широкополосным высокочастотным усилителем, выход которого соединен с первыми входами первого и второго смесителей, при этом соответствующие выходы первого и второго смесителей подключены к соответствующим входам первого и второго широкополосных усилителей, а также включающая фазовращатель, первый и второй низкочастотные усилители, сигналы с которых поступают в блок обработки, выполненный с возможностью взаимодействия с блоком сопряжения со средством сбора и обработки информации, при этом в системе соответствующие выходы первого и второго широкополосных усилителей соединены с соответствующими первыми входами первого и второго блоков выборки и хранения, соответствующие выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого и второго низкочастотных усилителей, причем генератор высокочастотного сигнала выполнен в виде задающего генератора (генератора несущей частоты), первый выход которого соединен с первым входом генератора импульсов, выход которого через усилитель мощности соединен с передающим излучающим кабелем, соединенным в свою очередь с согласованной нагрузкой, второй выход задающего генератора соединен со вторым входом первого смесителя и через фазовращатель со вторым входом второго смесителя, а третий выход задающего генератора соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом блока управления и синхронизации, первый выход которого соединен со вторым входом генератора импульсов, второй выход соединен со вторыми входами первого и второго блоков выборки и хранения, а выход блока обработки соединен со вторыми входами первого и второго низкочастотных усилителей.To achieve the claimed technical result, a security alarm system based on a radiating cable is proposed, including a high-frequency signal generator, a receiving radiating cable located at a predetermined distance from the transmitting radiating cable and connected to a matched load and a broadband high-frequency amplifier, the output of which is connected to the first inputs of the first and second mixers, while the corresponding outputs of the first and second mixers are connected to the corresponding inputs of the first and of broadband amplifiers, as well as including a phase shifter, first and second low-frequency amplifiers, the signals from which are fed to a processing unit configured to interact with the interface unit with information collection and processing means, while in the system, the corresponding outputs of the first and second broadband amplifiers are connected to the corresponding first inputs of the first and second sampling and storage units, the corresponding outputs of which are connected to the corresponding first inputs of the first and second low frequency amplifiers, and the high-frequency signal generator is made in the form of a master oscillator (carrier frequency generator), the first output of which is connected to the first input of the pulse generator, the output of which through the power amplifier is connected to a transmitting radiating cable, connected in turn with a matched load, the second output of the master the generator is connected to the second input of the first mixer and through the phase shifter to the second input of the second mixer, and the third output of the master oscillator is connected to the input of the divider Toty whose output is connected to the input of the control unit and synchronization, a first output connected to the second input of the pulse generator, a second output connected to second inputs of the first and second sample and hold blocks and processing unit output is connected to second inputs of the first and second low-frequency amplifiers.

Применение в заявляемой системе коротких зондирующих радиочастотных импульсов, формируемых генератором импульсов, расширяет спектры излучаемого и принимаемого сигналов. Наличие в спектре сигнала большого количества высокочастотных компонент приводит к большему по сравнению с прототипом выравниванию распределения поля вдоль излучающего кабеля, так как при этом исключается появление «мертвых» зон. Это в свою очередь позволяет увеличить порог срабатывания системы и тем самым повысить ее помехоустойчивость и уровень обнаружения.The use in the inventive system of short probing radio frequency pulses generated by a pulse generator expands the spectra of the emitted and received signals. The presence in the spectrum of the signal of a large number of high-frequency components leads to greater alignment of the field distribution along the radiating cable compared to the prototype, as this eliminates the appearance of "dead" zones. This in turn allows you to increase the threshold of the system and thereby increase its noise immunity and detection level.

Для детектирования коротких принимаемых импульсов в заявляемой системе применены блоки выборки и хранения, позволяющие при большой скважности зондирующих импульсов и их короткой длительности без потерь детектировать сигнал. Управление ключами блоков выборки и хранения осуществляется стробами от блока управления и синхронизации с временным сдвигом с учетом скорости распространения радиоимпульса по длине излучающего кабеля. Тем самым достигается возможность по величине продетектированного сигнала отклика от нарушителя определить строб управления, где отклик максимален. Таким образом, введение в заявляемую систему блока управления и синхронизации при применении коротких зондирующих радиочастотных импульсов позволяет разбить контролируемый рубеж на участки небольшой длины за счет временного стробирования, что дает возможность определять место пересечения рубежа с точностью до длины такого участка и регулировать пороги на отдельных участках рубежа. Блок управления и синхронизации также может вырабатывать синхроимпульсы для поочередного включения генераторов импульсов нескольких аналогичных систем при их одновременном использовании, что позволяет устранить взаимное влияние соседних флангов систем друг на друга.To detect short received pulses in the inventive system, sampling and storage units are used, which allow for detecting a signal with a large duty cycle of the probe pulses and their short duration without loss. The keys of the sampling and storage units are controlled by gates from the control and synchronization unit with a time shift taking into account the propagation speed of the radio pulse along the length of the emitting cable. Thus, it is possible to determine the control strobe by the value of the detected response signal from the intruder, where the response is maximum. Thus, the introduction of the control and synchronization unit into the inventive system when applying short probing radio frequency pulses makes it possible to divide the controlled boundary into small length sections due to temporary gating, which makes it possible to determine the boundary crossing point accurate to the length of such a section and to adjust thresholds in separate boundary sections . The control and synchronization unit can also generate clock pulses for alternately switching on the pulse generators of several similar systems while using them simultaneously, which eliminates the mutual influence of neighboring system flanks on each other.

Блок сопряжения с ССОИ обеспечивает возможность передачи сигналов тревоги, неисправности, контроля работоспособности заявляемой системы и/или ее отдельных устройств, например, по интерфейсу RS-485 и дистанционно управлять, контролировать и настраивать работу заявляемой системы.The interface unit with SSOI provides the ability to transmit alarms, malfunctions, monitor the health of the claimed system and / or its individual devices, for example, via the RS-485 interface and remotely control, monitor and configure the operation of the claimed system.

На фиг. 1 представлена структурная схема заявляемой системы, где 1 - блок управления и синхронизации; 2 - делитель частоты; 3 - задающий генератор; 4 - генератор импульсов; 5 - усилитель мощности; 6 - передающий излучающий кабель; 7 - согласованная нагрузка передающего излучающего кабеля; 8 - согласованная нагрузка приемного излучающего кабеля; 9 - приемный излучающий кабель; 10 - широкополосный высокочастотный усилитель; 11 - первый смеситель; 12 - фазовращатель; 13 - второй смеситель; 14 - первый широкополосный усилитель; 15 - второй широкополосный усилитель; 16 - первый блок выборки и хранения; 17 - второй блок выборки и хранения; 18 - первый усилитель низкой частоты; 19 - второй усилитель низкой частоты; 20 - блок обработки; 21 - блок сопряжения с ССОИ.In FIG. 1 presents a structural diagram of the inventive system, where 1 is a control and synchronization unit; 2 - frequency divider; 3 - master oscillator; 4 - pulse generator; 5 - power amplifier; 6 - transmitting radiating cable; 7 - coordinated load of the transmitting radiating cable; 8 - coordinated load of the receiving radiating cable; 9 - receiving radiating cable; 10 - broadband high-frequency amplifier; 11 - the first mixer; 12 - phase shifter; 13 - second mixer; 14 - the first broadband amplifier; 15 - the second broadband amplifier; 16 is a first block sampling and storage; 17 - the second block of sampling and storage; 18 is a first low frequency amplifier; 19 is a second low frequency amplifier; 20 - processing unit; 21 - interface unit with SSOI.

На фиг. 2 представлена иллюстрация принципа действия заявляемой системы на графиках зависимости напряжения U от времени t, где на графике 22 представлены короткие радиочастотные импульсы с периодом повторения Т; на графике 23 - огибающие сигнала разностной частоты для одного канала обработки; на графиках 24-27 - временные стробы а1, а2, а3…an, формируемые блоком управления и синхронизации; на графиках 28-31 - сигналы с выходов блоков выборки-хранения; 32 - пороговое значение сигнала.In FIG. 2 illustrates the principle of operation of the inventive system in the graphs of the voltage U versus time t, where graph 22 shows short radio frequency pulses with a repetition period T; on the graph 23 - envelopes of the difference frequency signal for one processing channel; on charts 24-27 - temporary gates a 1 , a 2 , a 3 ... a n formed by the control and synchronization unit; on charts 28-31 - signals from the outputs of the blocks of the sample-storage; 32 - threshold value of the signal.

Заявляемая система работает следующим образом.The inventive system operates as follows.

Задающий генератор 3 вырабатывает синусоидальное напряжение несущей частоты, которое поступает на делитель частоты 2. Делитель частоты 2 формирует меандр с длительностью импульсов, равной длительности стробирующих импульсов, и подает его на блок управления и синхронизации 1. Стробирующие импульсы от блока управления и синхронизации 1 запускают генератор импульсов 4. Генератор импульсов 4 формирует из несущей частоты, поступающей с задающего генератора 3, короткие радиочастотные импульсы (график 22 на фиг. 2) с постоянной длительностью и периодом повторения Т, определяемым длиной излучающего кабеля. Длительность коротких зондирующих радиочастотных импульсов составляет десятки наносекунд. Импульсы усиливаются усилителем мощности 5 и поступают в передающий излучающий кабель 6, нагруженный на конце фланга согласованной нагрузкой 7. Приемный излучающий кабель 9 расположен на заданном расстоянии от передающего излучающего кабеля 6, обеспечивающим необходимую для конкретных условий величину зоны обнаружения. Приемный излучающий кабель 9 соединен с согласованной нагрузкой 8 на конце фланга, вторым концом он подключен к широкополосному высокочастотному усилителю 10, усиленный сигнал с которого подается на первые входы первого смесителя 11 и второго смесителя 13. На второй вход первого смесителя 11 с задающего генератора 3 поступает сигнал несущей частоты. На второй вход второго смесителя 13 поступает аналогичный сигнал, но прошедший через фазовращатель π/2 12 и тем самым сдвинутый по фазе на 90° относительно исходного сигнала. Тем самым принимаемый сигнал разделяется на две квадратуры, каждая из которых далее обрабатывается по своему каналу. В смесителях 11 и 13 выделяются разностные сигналы, которые с их выходов поступают на соответствующие входы первого широкополосного усилителя 14 и второго 15 широкополосного усилителя. Усиленные разностные сигналы (график 23 на фиг. 2) с выходов широкополосных усилителей 14 и 15 поступают на соответствующие первые входы блоков выборки и хранения 16 и 17. Управление ключами блоков выборки и хранения 16 и 17 осуществляется временными стробами от блока управления и синхронизации 1 (графики 24-27 на фиг. 2). Число и длительность стробов определяется требуемой точностью определения места пересечения рубежа. В конкретном примере исполнения заявляемой системы точность обнаружения составила 4 м при использовании 32 стробирующих импульсов для кабеля длиной 128 м. Сигналы с выходов блоков выборки и хранения 16 и 17 (графики 28-31 на фиг. 2) поступают на соответствующие первые входы первого усилителя низкой частоты 18 и второго усилителя низкой частоты 19. Коэффициент усиления усилителей 18 и 19 через их вторые входы может регулироваться по цепи обратной связи с блока обработки 20. Сигналы с выходов усилителей низкой частоты 18 и 19 поступают в блок обработки 20, где происходит анализ амплитуды сигнала, его фронта и длительности, по результатам которого выдается управляющий сигнал на блок сопряжения с ССОИ 21. Блок сопряжения с ССОИ 21 передает информацию от блока обработки на ССОИ и принимает управляющие сигналы с ССОИ для дистанционной регулировки заявляемой системы.The master oscillator 3 generates a sinusoidal voltage of the carrier frequency, which is supplied to the frequency divider 2. Frequency divider 2 generates a meander with a pulse duration equal to the duration of the strobe pulses, and feeds it to the control and synchronization unit 1. The strobe pulses from the control and synchronization unit 1 start the generator pulses 4. The pulse generator 4 generates from the carrier frequency coming from the master oscillator 3, short radio frequency pulses (graph 22 in Fig. 2) with a constant duration and Odom repetition T determined by the length of the radiating cable. The duration of short probing RF pulses is tens of nanoseconds. The pulses are amplified by a power amplifier 5 and fed into the transmitting radiating cable 6, loaded at the end of the flank with a coordinated load 7. The receiving radiating cable 9 is located at a predetermined distance from the transmitting radiating cable 6, providing the necessary detection zone for specific conditions. The receiving radiating cable 9 is connected to a matched load 8 at the end of the flank, the second end is connected to a broadband high-frequency amplifier 10, the amplified signal from which is supplied to the first inputs of the first mixer 11 and the second mixer 13. The second input of the first mixer 11 receives from the master generator 3 carrier frequency signal. The second input of the second mixer 13 receives a similar signal, but passed through the phase shifter π / 2 12 and thereby shifted in phase by 90 ° relative to the original signal. Thus, the received signal is divided into two quadratures, each of which is further processed through its own channel. In the mixers 11 and 13, difference signals are allocated, which from their outputs go to the corresponding inputs of the first broadband amplifier 14 and the second 15 of the broadband amplifier. The amplified difference signals (graph 23 in Fig. 2) from the outputs of the broadband amplifiers 14 and 15 are supplied to the corresponding first inputs of the sampling and storage units 16 and 17. The keys of the sampling and storage units 16 and 17 are controlled by time gates from the control and synchronization unit 1 ( graphs 24-27 in Fig. 2). The number and duration of the gates is determined by the required accuracy of determining the place of crossing the boundary. In a specific example of the inventive system, the detection accuracy was 4 m using 32 strobe pulses for a cable 128 m long. The signals from the outputs of the sampling and storage units 16 and 17 (graphs 28-31 in Fig. 2) are fed to the corresponding first inputs of the first low amplifier frequency 18 and the second low-frequency amplifier 19. The gain of the amplifiers 18 and 19 through their second inputs can be adjusted via the feedback circuit from the processing unit 20. The signals from the outputs of the low-frequency amplifiers 18 and 19 enter the processing unit 20, g e is analyzed signal amplitude and duration of its front, based on which is issued a control signal to the interface unit to interface unit 21. SSOI with SSOI 21 transfers information from the processing unit on the SSOI and receives control signals from the SSOI for remote adjustment of the claimed system.

Claims (1)

Система охранной сигнализации на основе излучающего кабеля, включающая генератор высокочастотного сигнала, приемный излучающий кабель, расположенный на заданном расстоянии от передающего излучающего кабеля и соединенный с согласованной нагрузкой и широкополосным высокочастотным усилителем, выход которого соединен с первыми входами первого и второго смесителей, при этом соответствующие выходы первого и второго смесителей подключены к соответствующим входам первого и второго широкополосных усилителей, фазовращатель, первый и второй низкочастотные усилители, сигналы с которых поступают в блок обработки, выполненный с возможностью взаимодействия с блоком сопряжения со средством сбора и обработки информации, отличающаяся тем, что в системе соответствующие выходы первого и второго широкополосных усилителей соединены с соответствующими первыми входами первого и второго блоков выборки и хранения, соответствующие выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого и второго низкочастотных усилителей, причем генератор высокочастотного сигнала выполнен в виде задающего генератора несущей частоты, первый выход которого соединен с первым входом генератора импульсов, выход которого через усилитель мощности соединен с передающим излучающим кабелем, соединенным в свою очередь с согласованной нагрузкой, второй выход указанного задающего генератора соединен со вторым входом первого смесителя и через фазовращатель - со вторым входом второго смесителя, а третий выход указанного задающего генератора соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом блока управления и синхронизации, первый выход которого соединен со вторым входом генератора импульсов, второй выход соединен со вторыми входами первого и второго блоков выборки и хранения, а выход блока обработки соединен со вторыми входами первого и второго низкочастотных усилителей. A security alarm system based on a radiating cable, including a high-frequency signal generator, a receiving radiating cable located at a predetermined distance from the transmitting radiating cable and connected to a matched load and a broadband high-frequency amplifier, the output of which is connected to the first inputs of the first and second mixers, while the corresponding outputs the first and second mixers are connected to the corresponding inputs of the first and second broadband amplifiers, phase shifter, first and second th low-frequency amplifiers, the signals from which enter the processing unit, configured to interact with the interface unit with a means of collecting and processing information, characterized in that in the system the corresponding outputs of the first and second broadband amplifiers are connected to the corresponding first inputs of the first and second sampling units and storage, the corresponding outputs of which are connected to the corresponding first inputs of the first and second low-frequency amplifiers, the high-frequency signal generator fln in the form of a master oscillator of a carrier frequency, the first output of which is connected to the first input of the pulse generator, the output of which through a power amplifier is connected to a transmitting radiating cable, connected in turn with a matched load, the second output of the specified master oscillator is connected to the second input of the first mixer and the phase shifter is with the second input of the second mixer, and the third output of the specified master oscillator is connected to the input of the frequency divider, the output of which is connected to the input of the control unit and synchronization, the first output of which is connected to the second input of the pulse generator, the second output is connected to the second inputs of the first and second sampling and storage units, and the output of the processing unit is connected to the second inputs of the first and second low-frequency amplifiers.
RU2017128970A 2017-08-14 2017-08-14 Security system on the basis of the radiation cable RU2653307C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128970A RU2653307C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Security system on the basis of the radiation cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128970A RU2653307C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Security system on the basis of the radiation cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653307C1 true RU2653307C1 (en) 2018-05-07

Family

ID=62105747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017128970A RU2653307C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Security system on the basis of the radiation cable

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653307C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1332185C (en) * 1987-12-01 1994-09-27 R. Keith Harman Leaky cables
RU14332U1 (en) * 1999-12-16 2000-07-10 Кубышкин Юрий Иванович WIRELESS INFORMATION-SIGNALING COMPLEX OF A ABROAD SECURITY
CA2144408C (en) * 1992-09-11 2002-02-19 Robert Keith Harman Intrusion detection system
EP0733250B1 (en) * 1993-12-09 2004-07-21 Southwest Microwave, Inc. Differential multi-cell intrusion locating cable
RU2338260C1 (en) * 2007-08-07 2008-11-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по атомной энергии (Росатом) Device for security alarm on basis of leakage cable
US7728725B2 (en) * 2007-03-05 2010-06-01 Cecil Kenneth B Intrusion detection system for underground/above ground applications using radio frequency identification transponders

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1332185C (en) * 1987-12-01 1994-09-27 R. Keith Harman Leaky cables
CA2144408C (en) * 1992-09-11 2002-02-19 Robert Keith Harman Intrusion detection system
EP0733250B1 (en) * 1993-12-09 2004-07-21 Southwest Microwave, Inc. Differential multi-cell intrusion locating cable
RU14332U1 (en) * 1999-12-16 2000-07-10 Кубышкин Юрий Иванович WIRELESS INFORMATION-SIGNALING COMPLEX OF A ABROAD SECURITY
US7728725B2 (en) * 2007-03-05 2010-06-01 Cecil Kenneth B Intrusion detection system for underground/above ground applications using radio frequency identification transponders
RU2338260C1 (en) * 2007-08-07 2008-11-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по атомной энергии (Росатом) Device for security alarm on basis of leakage cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7432847B2 (en) Ultra-wideband transceiver
US5323114A (en) Method and apparatus for obtaining sectional information of the underground by measuring time differences and strength of electromagnetic signals
EP2017646A1 (en) Sensor for detecting moving object with the aid of a ultrabandwidth sounding signal
US20020130810A1 (en) Method of interference suppression in a radar device and a radar device
US4142189A (en) Radar system
SE0103356L (en) Sensor device with pulse radar
RU2653307C1 (en) Security system on the basis of the radiation cable
JP2520042B2 (en) Underground radar tomography device
JP2007242030A (en) Intruder alarm
Harman et al. The next generation of GUIDAR technology
WO2001014900A3 (en) Method for generating measurement signals in magnetic fields
WO2016194044A1 (en) Target detection device and target detection method
WO2017217888A1 (en) Method and pulse radar for detecting and measuring objects
US3277477A (en) Doppler apparatus
RU56090U1 (en) INTERFERENCE TRANSMITTER
KR102242454B1 (en) Distance Measuring System and Method thereof
Ardzemi et al. SFCW signal generation of dual frequency channel using labview simulation
RU2273884C1 (en) Protective signaling device
RU2157563C1 (en) Wire-wave device for detection of intruders
JPH0474988A (en) Driving of a multitude of radars and radar device
RU53450U1 (en) REMOTE DETECTION DEVICE
Lan et al. Solution to range and velocity ambiguities based on frequency diversity MIMO radar
JP2023547513A (en) Device for radio wave detection of objects in space and GPR system
Tauqeer et al. Short range continuous wave radar for target detection in various mediums
RU2559298C1 (en) Device determining direction and distance to signal source