RU93169U1 - FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM - Google Patents

FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU93169U1
RU93169U1 RU2009147902/22U RU2009147902U RU93169U1 RU 93169 U1 RU93169 U1 RU 93169U1 RU 2009147902/22 U RU2009147902/22 U RU 2009147902/22U RU 2009147902 U RU2009147902 U RU 2009147902U RU 93169 U1 RU93169 U1 RU 93169U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alarm system
network
mechanoluminescent
fiber
nodes
Prior art date
Application number
RU2009147902/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Дворянкин
Владимир Алексеевич Зернов
Владимир Александрович Минаев
Original Assignee
Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский новый университет" (НОУ ВПО "РосНОУ")
Сергей Владимирович Дворянкин
Владимир Алексеевич Зернов
Владимир Александрович Минаев
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 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский новый университет" (НОУ ВПО "РосНОУ"), Сергей Владимирович Дворянкин, Владимир Алексеевич Зернов, Владимир Александрович Минаев filed Critical Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский новый университет" (НОУ ВПО "РосНОУ")
Priority to RU2009147902/22U priority Critical patent/RU93169U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU93169U1 publication Critical patent/RU93169U1/en

Links

Landscapes

  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

1. Волоконно-оптическая система сигнализации, содержащая чувствительные элементы, волоконно-оптические каналы связи, блок регистрации и обработки сигнала, отличающаяся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде механолюминесцентных датчиков, способных вырабатывать оптический сигнал под воздействием механической нагрузки, превышающей заданное пороговое значение. ! 2. Система сигнализации по п.1, отличающаяся тем, что содержит сеть из продольных и поперечных оптических волокон, в узлах которой размещены механолюминесцентные датчики. ! 3. Система сигнализации по п.2, отличающаяся тем, что сеть размещена на ограде или в грунте, а координаты расположения узлов сети внесены в память блока регистрации и обработки сигналов. ! 4. Система сигнализации по п.2, отличающаяся тем, что оптические волокна сети связаны волоконно-оптическими каналами связи с блоком регистрации и обработки сигналов с возможностью регистрации сигнала от каждого из волокон сети. ! 5. Система сигнализации по п.4, отличающаяся тем, что блок регистрации и обработки сигналов выполнен с возможностью определения массы нарушителя по амплитуде сигналов от узлов сети. ! 6. Система сигнализации по п.4, отличающаяся тем, что блок регистрации и обработки сигналов выполнен с возможностью определения скорости перемещения нарушителя по динамике изменения координат узлов, от которых поступают сигналы. 1. A fiber-optic alarm system containing sensitive elements, fiber-optic communication channels, a signal recording and processing unit, characterized in that the sensitive elements are made in the form of mechanoluminescent sensors capable of generating an optical signal under the influence of a mechanical load exceeding a predetermined threshold value. ! 2. The alarm system according to claim 1, characterized in that it contains a network of longitudinal and transverse optical fibers, in the nodes of which there are mechanoluminescent sensors. ! 3. The alarm system according to claim 2, characterized in that the network is located on the fence or in the ground, and the location coordinates of the network nodes are stored in the memory of the signal recording and processing unit. ! 4. The alarm system according to claim 2, characterized in that the optical fibers of the network are connected by fiber-optic communication channels with a signal recording and processing unit with the possibility of registering a signal from each of the network fibers. ! 5. The alarm system according to claim 4, characterized in that the unit for recording and processing signals is configured to determine the mass of the intruder by the amplitude of the signals from the network nodes. ! 6. The alarm system according to claim 4, characterized in that the unit for recording and processing signals is configured to determine the speed of movement of the intruder by the dynamics of changes in the coordinates of the nodes from which the signals are received.

Description

Полезная модель относится к волоконной оптике, а именно к устройствам охранной сигнализации, и может использоваться в системах защиты периметра территорий и помещений от несанкционированного вторжения.The utility model relates to fiber optics, namely to security alarm devices, and can be used in systems for protecting the perimeter of territories and premises from unauthorized intrusions.

Известна волоконно-оптическая сенсорная система, содержащая источник оптического излучения, интерферометрический сенсор, волоконно-оптический разветвитель, фотодетектор и усилитель электрического сигнала (RU 2004128514 А). В системе в качестве источника оптического излучения использован лазер.A known fiber optic sensor system containing an optical radiation source, an interferometric sensor, a fiber optic splitter, a photo detector and an electric signal amplifier (RU 2004128514 A). The system uses a laser as a source of optical radiation.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- необходимость в источнике оптического излучения, который нуждается в калибровке и в энергообеспечении;- the need for an optical radiation source that needs calibration and energy supply;

- конструктивная сложность и хрупкость некоторых деталей, что затрудняет применение такого устройства в системах периметральной охраны, особенно при внутригрунтовом исполнении;- the structural complexity and fragility of some parts, which makes it difficult to use such a device in perimeter security systems, especially with underground design;

- устройство не имеет возможности установки порогового значения, а значит, не исключаются ложные срабатывания.- the device does not have the ability to set a threshold value, which means that false alarms are not excluded.

Известна волоконно-оптическая система охранной сигнализации, содержащая когерентный источник света, многомодовое оптическое волокно, формирователь светового потока, фотодетектор и формирователь сигнала тревоги (RU 2079888 С1). В этой системе приняты меры по предупреждению ложных срабатываний за счет введения в формирователь сигнала тревоги контура обработки входного сигнала. Недостатки указанной системы:A known fiber-optic alarm system containing a coherent light source, a multimode optical fiber, a light shaper, a photo detector and an alarm shaper (RU 2079888 C1). In this system, measures have been taken to prevent false alarms by introducing an input signal processing loop into the alarm driver. The disadvantages of this system:

- необходимость в источнике опорного излучения, который нуждается в калибровке и в энергопотреблении;- the need for a source of reference radiation, which needs calibration and energy consumption;

- затруднительное использование системы для охраны объектов с достаточно протяженным периметром;- the difficult use of the system to protect objects with a sufficiently long perimeter;

- невозможность определения локализации повреждения волоконно-оптических линий связи охранной системы (места вторжения нарушителя).- the impossibility of determining the location of damage to fiber-optic communication lines of the security system (the place of intruder’s intrusion).

Наиболее близким аналогом предполагаемой полезной модели является система охранной сигнализации, позволяющая определить локализацию повреждения линии связи охранной системы (RU 2311687 С2). В систему введены:The closest analogue to the proposed utility model is a security alarm system that allows you to determine the localization of damage to the communication line of a security system (RU 2311687 C2). The system introduced:

- по меньшей мере, один оптоэлектронный канал измерения;- at least one optoelectronic measurement channel;

- по меньшей мере, два оптоволоконных чувствительных элемента;- at least two fiber optic sensing elements;

- дешифратор.- decoder.

Однако и эта система не лишена недостатков:However, this system is not without drawbacks:

- для работы системы необходим опорный источник излучения, который увеличивает энергопотребление системы и нуждается в калибровке;- for the system to work, a reference radiation source is needed, which increases the power consumption of the system and needs to be calibrated;

- в системе не исключаются ложные срабатывания, которые при функционировании системы охранной сигнализации могут быть вызваны порывами ветра, птицами, животными и пр.- the system does not exclude false alarms, which, when the alarm system operates, can be caused by gusts of wind, birds, animals, etc.

Указанные недостатки устраняются в предполагаемой полезной модели.These shortcomings are eliminated in the proposed utility model.

Техническая задача, решаемая с помощью волоконно-оптической системы охранной сигнализации, заключается в повышении эффективности и надежности срабатывания.The technical problem, solved with the help of a fiber-optic alarm system, is to increase the efficiency and reliability of operation.

Поставленная задача решается тем, что в волоконно-оптической системе сигнализации, содержащей чувствительные элементы, волоконно-оптические каналы связи, блок регистрации и обработки сигнала, чувствительные элементы выполнены в виде механолюминесцентных датчиков, способных вырабатывать оптический сигнал под воздействием механической нагрузки, превышающей заданное пороговое значение.The problem is solved in that in a fiber-optic alarm system containing sensitive elements, fiber-optic communication channels, a signal recording and processing unit, sensitive elements are made in the form of mechanoluminescent sensors capable of generating an optical signal under the influence of a mechanical load exceeding a predetermined threshold value .

Предпочтительно, система содержит сеть из продольных и поперечных оптических волокон, в узлах которой размещены механолюминесцентные датчики.Preferably, the system comprises a network of longitudinal and transverse optical fibers, in the nodes of which there are mechanoluminescent sensors.

Сеть может быть размещена на охраняемом или заграждающем объекте, например, на ограде или в грунте, а координаты расположения узлов сети на таком объекте вносят в память блока регистрации и обработки сигналов.The network can be located on a guarded or barrier object, for example, on a fence or in the ground, and the coordinates of the network nodes at such an object are entered into the memory of the signal recording and processing unit.

Оптические волокна сети связаны волоконно-оптическими каналами связи с блоком регистрации и обработки сигналов с возможностью регистрации сигнала от каждого из волокон сети. При этом блок регистрации и обработки сигналов выполнен с возможностью определения массы нарушителя по амплитуде сигналов от узлов сети и/или скорости перемещения нарушителя по динамике изменения координат узлов, от которых поступают сигналы.The optical fibers of the network are connected by fiber-optic communication channels with a signal recording and processing unit with the possibility of registering a signal from each of the network fibers. In this case, the signal recording and processing unit is configured to determine the mass of the intruder by the amplitude of the signals from the network nodes and / or the speed of movement of the intruder by the dynamics of changes in the coordinates of the nodes from which the signals are received.

Технический результат достигается за счет использования в системе механолюминесцентных датчиков, преобразующих механическое напряжение (давление) напрямую в оптическое излучение. Использование механолюминесцентных датчиков позволяет исключить из системы источник опорного излучения, который входит в состав всех известных волоконно-оптических систем охранной сигнализации, а значит снизить энергопотребление системы и не применять процедуры по калибровке источника света и проверке его оптической мощности.The technical result is achieved through the use in the system of mechanoluminescent sensors that convert mechanical stress (pressure) directly into optical radiation. The use of mechanoluminescent sensors makes it possible to exclude the reference radiation source from the system, which is part of all known fiber-optic alarm systems, which means reducing the system’s energy consumption and not using procedures for calibrating the light source and checking its optical power.

Волоконно-оптическая система охранной сигнализации с механолюминесцентным датчиком (далее система сигнализации) состоит из следующих узлов (фиг.1):The fiber-optic security alarm system with a mechanoluminescent sensor (hereinafter referred to as the alarm system) consists of the following nodes (Fig. 1):

- механолюминесцентного датчика 1, состоящего из механолюминесцентного чувствительного элемента 2 (далее «чувствительный элемент»), концентратора механического напряжения 3 (далее «концентратор напряжения»), элемента передачи механического воздействия 4 (далее «элемент передачи») и прозрачной подложки 5;- a mechanoluminescent sensor 1, consisting of a mechanoluminescent sensing element 2 (hereinafter “the sensing element”), a mechanical stress concentrator 3 (hereinafter “stress concentrator”), a mechanical transmission element 4 (hereinafter “transmission element”) and a transparent substrate 5;

- волоконно-оптического канала связи 6 (далее «канал связи»);- fiber optic communication channel 6 (hereinafter “communication channel");

- блока регистрации и обработки сигналов 7, состоящего из фотоприемного устройства 8 и анализатора сигналов 9.- a unit for recording and processing signals 7, consisting of a photodetector 8 and a signal analyzer 9.

Система сигнализации может содержать несколько механолюминесцентных датчиков 1, соединенных каналами связи 6, объединенных в волоконно-оптическую сеть 10.The alarm system may contain several mechanoluminescent sensors 1 connected by communication channels 6, combined in a fiber optic network 10.

Механолюминесцентный датчик 1 имеет твердотельный чувствительный элемент 2, представляющий собой затвердевшую суспензию кристаллического люминофора (полупроводники А2В6) в прозрачном связующем. Также механолюминесцентный датчик 1 для волоконно-оптической системы сигнализации содержит элемент передачи 4, концентратор напряжения 3 для увеличения порога срабатывания чувствительного элемента 2, прозрачную подложку 5, через которую излучение передается в канал связи 6. Так как способностью к механолюминесценции обладают электролюминесцирующие вещества, то в качестве кристаллического люминофора для чувствительного элемента 2 механолюминесцентного датчика 1 могут использоваться промышленные электролюминофоры ЭЛС-580С, ЭЛС-510, ЭЛС-455. Пленку с кристаллическим люминофором можно непосредственно наносить на торец волоконно-оптического кабеля.The mechanoluminescent sensor 1 has a solid-state sensitive element 2, which is a solidified suspension of crystalline phosphor (A2B6 semiconductors) in a transparent binder. Also, the mechanoluminescent sensor 1 for the fiber-optic alarm system contains a transmission element 4, a voltage concentrator 3 to increase the threshold of the sensing element 2, a transparent substrate 5, through which radiation is transmitted to the communication channel 6. Since electroluminescent substances are capable of mechanoluminescence, then As a crystalline phosphor for the sensing element 2 of the mechanoluminescent sensor 1, industrial electroluminophores ELS-580C, ELS-510, ELS-455 can be used. A film with a crystalline phosphor can be directly applied to the end of an optical fiber cable.

Выяснено, что характеристики люминесценции кристаллофосфоров определяются активаторами, образующими центры свечения. В зависимости от активатора люминесценция может быть внутрицентровой или рекомбинационной, причем внутрицентровая люминесценция характеризуется высоким энергетическим выходом, а рекомбинационная - длительным послесвечением.It was found that the luminescence characteristics of crystalline phosphors are determined by activators forming luminescence centers. Depending on the activator, luminescence can be intracenter or recombination, with intracenter luminescence characterized by a high energy yield, and recombination - by a long afterglow.

Кристаллофосфорами являются: сульфиды (ZnS, CdS), селениды (ZnSe), силикаты (Zn2SiO4), вольфраматы (CaWO4), молибдаты и некоторые другие соединения. Цинксульфидные кристаллофосфоры обладают наибольшей яркостью свечения [Гурвич A.M. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. - М.: Высш. Шк., 1982. - 376 с] и составляют более 80% всех промышленных электролюминофоров [Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и др. Неорганические люминофоры. - Л.: Химия, 1975. - 192 с]. Именно по этой причине на ZnS-фосфорах проводится подавляющее большинство исследований механолюминесценции. К тому же спектральные характеристики излучения ZnS-фосфоров, обеспечивают наиболее оптимальное согласование с областью спектральной чувствительности полупроводниковых фотоприемников Примеси (активаторы люминесценции) играют важную роль, так как именно они создают те центры в кристаллической решетке, в которых возникает свечение.Crystallophosphors are: sulfides (ZnS, CdS), selenides (ZnSe), silicates (Zn 2 SiO 4 ), tungstates (CaWO 4 ), molybdates and some other compounds. Zinc sulfide crystalline phosphors have the highest brightness [Gurvich AM Introduction to the physical chemistry of crystalline phosphors. - M .: Higher. Shk., 1982. - 376 s] and make up more than 80% of all industrial electroluminophores [Kazankin ON, Markovsky L.Ya., Mironov I.A. and other Inorganic phosphors. - L .: Chemistry, 1975. - 192 s]. For this reason, the vast majority of studies of mechanoluminescence are carried out on ZnS phosphorus. In addition, the spectral characteristics of the radiation of ZnS phosphors provide the most optimal agreement with the spectral sensitivity region of semiconductor photodetectors. Impurities (luminescence activators) play an important role, since they create the centers in the crystal lattice in which glow occurs.

Люминофоры, в которых поглощение и излучение энергии связано с электронными переходами в пределах люминесцентного центра, получили название внутрицентровых (характеристических). Активаторами в таких люминофорах являются ионы переходных и редкоземельных элементов, а также ртутеподобные ионы.Phosphors, in which the absorption and emission of energy is associated with electronic transitions within the luminescent center, are called intracenter (characteristic). The activators in such phosphors are ions of transition and rare-earth elements, as well as mercury-like ions.

Люминофоры, в которых люминесценция связана с образованием и рекомбинацией разноименных зарядов (электронов и дырок), получили название рекомбинационных. Основой для них служат соединения полупроводникового типа. Введение в основу примесей, образующих электронные ловушки разной глубины, изменяет инерционные свойства люминофоров (время разгорания и свечения люминесценции). Наличие глубоких ловушек позволяет куммулировать энергию. При поглощении энергии в основном веществе происходит ее передача к люминесцентному центру, поэтому вероятность потери энергии в рекомбинационных люминофорах больше, чем во внутрицентровых, а выход люминесценции принципиально ниже. Такие люминофоры способны запасать энергию и высвечивать ее после прекращения возбуждения. Цинксульфидные люминофоры имеют послесвечение, видимое в темноте хорошо адаптированным глазом, через 3-5 часов, а послесвечение сульфидов щелочно-земельных металлов обнаруживается даже через 20-30 часов.Phosphors in which luminescence is associated with the formation and recombination of unlike charges (electrons and holes) are called recombination. The basis for them are semiconductor-type compounds. The introduction of impurities forming electron traps of different depths into the base changes the inertial properties of the phosphors (the time of ignition and luminescence glow). The presence of deep traps allows you to accumulate energy. When energy is absorbed in the main substance, it is transferred to the luminescent center; therefore, the probability of energy loss in recombination phosphors is greater than in intracenter ones, and the luminescence yield is essentially lower. Such phosphors are capable of storing energy and displaying it after the cessation of excitation. Zinc sulfide phosphors have an afterglow visible in the dark with a well-adapted eye after 3-5 hours, and an afterglow of alkaline earth metal sulfides is detected even after 20-30 hours.

Механолюминесцентный датчик 1 в силу физического явления имеет пороговый характер срабатывания. На фиг.2 представлен типовой сигнал механического воздействия на механолюминесцентный датчик 1 (верхний график) и сгенерированный оптический сигнал механолюминесцентного датчика 1 (нижний график). Механическое воздействие - σ, приложенное к механолюминесцентному датчику 1, выражено в мегапаскалях (МПа) и имеет полусинусоидальную форму. Генерация механолюминесцентного излучения возникает в чувствительном элементе 2 при превышении внешним механическим воздействием σ определенного значения (точка А), при котором происходит переход от упругой к пластической деформации в кристаллическом механолюминофоре. На нижнем графике фиг.2 сигнал R энергетической светимости механолюминесцентного датчика 1 выражен в ваттах на квадратный метр (Вт/м2). При достижении механическим воздействием порога текучести материала (точка А на верхнем графике фиг.2) механолюминесцентный датчик 1 начинает генерировать излучение, в результате чего увеличивается энергетическая светимость механолюминесцентного датчика 1 (точка Б на нижнем графике фиг.2).Mechanoluminescent sensor 1 due to the physical phenomenon has a threshold response. Figure 2 presents a typical signal of mechanical action on the mechanoluminescent sensor 1 (upper graph) and the generated optical signal of the mechanoluminescent sensor 1 (lower graph). The mechanical effect - σ, applied to the mechanoluminescent sensor 1, is expressed in megapascals (MPa) and has a half-sinusoidal shape. The generation of mechanoluminescent radiation occurs in the sensitive element 2 when the external mechanical stress σ exceeds a certain value (point A), at which a transition from elastic to plastic deformation occurs in the crystalline mechanoluminophore. In the lower graph of figure 2, the signal R of the energy luminosity of the mechanoluminescent sensor 1 is expressed in watts per square meter (W / m 2 ). When the yield stress of the material is reached by mechanical action (point A in the upper graph of FIG. 2), the mechanoluminescent sensor 1 begins to generate radiation, resulting in an increase in the energy luminosity of the mechanoluminescent sensor 1 (point B in the lower graph of FIG. 2).

Порог срабатывания механолюминесцентного датчика 1 определяется порогом текучести применяемого кристаллического люминофора. Он может быть скорректирован при введении в конструкцию механолюминесцентного датчика 1 концентраторов напряжения 3. Концентратор напряжения 3 должен обладать рельефной поверхностью, контактирующей с механолюминесцентным чувствительным элементом.The response threshold of the mechanoluminescent sensor 1 is determined by the yield threshold of the applied crystalline phosphor. It can be corrected by introducing voltage concentrators 3 into the design of the mechanoluminescent sensor 1. Voltage concentrator 3 should have a relief surface in contact with the mechanoluminescent sensor element.

Система сигнализации предназначена для защиты охраняемого периметра территорий и помещений и может применяться для охраны не только оград, но и неогражденных территорий (закапывается в грунт). На основе механолюминесцентных датчиков 1 могут быть построены мультисенсорные системы, содержащие несколько механолюминесцентных датчиков 1, благодаря которым можно определить локализацию места механического воздействия.The alarm system is designed to protect the protected perimeter of territories and premises and can be used to protect not only fences, but also unenclosed territories (buried in the ground). Based on mechanoluminescent sensors 1, multisensor systems containing several mechanoluminescent sensors 1 can be built, thanks to which it is possible to determine the localization of the place of mechanical impact.

На фиг.3 представлена система сигнализации, содержащая несколько механолюминесцентных датчиков 1. Система сигнализации содержит волоконно-оптическую сеть 10, состоящую из волокон - каналов связи 6, с расположенными в узлах механолюминесцентыми датчиками 1 и удаленным и экранированным блоком регистрации и обработки сигналов 7. Волоконно-оптическая сеть 10 состоит из продольных и поперечных и вертикальных волокон 6, которые соответственно объединяются в два волоконно-оптических кабеля 11 и 12. Волоконно-оптическую сеть 10 с механолюминесцентными датчиками 1 в узлах устанавливают на охраняемом или заграждающем объекте, например ограде или в грунте. При механическом воздействии на механолюминесцентные датчики 1 они начинают генерировать излучение, которое по волокнам 6 и каналам 11 и 12 передается к фотоприемному устройству 8 блока регистрации и обработки сигналов 7. В анализаторе сигналов 9 блока регистрации и обработки сигналов 7 определяется локализация места, в котором произошла деформация.Figure 3 presents the alarm system containing several mechanoluminescent sensors 1. The alarm system contains a fiber optic network 10, consisting of fibers - communication channels 6, located in the nodes of the mechanoluminescent sensors 1 and a remote and shielded unit for recording and processing signals 7. Fiber -optical network 10 consists of longitudinal and transverse and vertical fibers 6, which are respectively combined into two fiber optic cables 11 and 12. Fiber optic network 10 with mechanoluminescent 1 and the sensors in the nodes establish the protected object or fence, railing or the like in the ground. When mechanically acting on mechanoluminescent sensors 1, they begin to generate radiation, which is transmitted through the fibers 6 and channels 11 and 12 to the photodetector 8 of the signal recording and processing unit 7. In the signal analyzer 9 of the signal recording and processing unit 7, the location at which the deformation.

Схема работы системы сигнализации представлена на фиг.4.The scheme of the alarm system is presented in figure 4.

Волоконно-оптическая сеть 10 с механолюминесцентными датчиками 1 располагается вдоль границы охраняемого периметра на решетке или ограде, либо закапывается в грунт и маскируется защитным покрытием. Механолюминесцентные датчики 1 обнаруживают изменение давления, вызываемое идущим или ползущим человеком. Блок регистрации и обработки сигналов 7 устанавливают под землей в специальном колодце, закрытом металлической крышкой. Подземный сигнальный кабель соединяет блок регистрации и обработки сигналов 7 с контрольной панелью, находящейся на контрольном пункте.Fiber optic network 10 with mechanoluminescent sensors 1 is located along the border of the protected perimeter on a grate or fence, or buried in the ground and masked by a protective coating. Mechanoluminescent sensors 1 detect a change in pressure caused by a walking or crawling person. The unit for recording and processing signals 7 is installed underground in a special well, closed with a metal cover. An underground signal cable connects the unit for recording and processing signals 7 with the control panel located at the control point.

При попадании в зону обнаружения нарушитель воздействует на систему сигнализации с механолюминесцентными датчиками 1, при этом деформируется чувствительный элемент 2 и генерируется оптическое излучение, которое по волокнам 6 передается в удаленный блок регистрации и обработки сигнала 7. При превышении заданного порога срабатывания выдается сигнал тревоги. Анализатор сигналов 9 оценивает сигнал тревоги по следующим характеристикам: 1) амплитуде изменения сигнала, пропорциональной массе нарушителя; 2) скорости изменения сигнала в зависимости от скорости движения нарушителя; 3) продолжительности возмущения, определяемой временем нахождения нарушителя в зоне охраны. Сигнал тревоги выдается при одновременном наличии всех указанных факторов, что обеспечивает весьма низкую вероятность ложных срабатываний. Система сигнализации воспринимает только сигналы нарушителя, она нечувствительна к сигналам, вызванным ветром, снегом, мелкими животными, близостью автомобильных дорог, электромагнитными помехами.When it enters the detection zone, the intruder acts on the alarm system with mechanoluminescent sensors 1, while the sensitive element 2 is deformed and optical radiation is generated, which is transmitted through the fibers 6 to the remote signal recording and processing unit 7. An alarm is issued when the set threshold is exceeded. The signal analyzer 9 evaluates the alarm by the following characteristics: 1) the amplitude of the signal, proportional to the mass of the intruder; 2) the rate of change of the signal depending on the speed of movement of the intruder; 3) the duration of the disturbance, determined by the time spent by the offender in the guard zone. An alarm is issued when all of the above factors are present, which provides a very low probability of false alarms. The alarm system only accepts signals from the intruder; it is insensitive to signals caused by wind, snow, small animals, proximity to roads, and electromagnetic interference.

Таким образом, заявленная полезная модель позволяет контролировать несанкционированное проникновение нарушителя на охраняемую территорию с низкой вероятностью ложных срабатываний с возможностью определения локализацию вторжения. Система сигнализации отличается энергоэкономичными характеристиками за счет применения генерационных механолюминесцентных датчиков, исключающих использование источников питания и опорных источников излучения. Применение твердотельных чувствительных элементов позволяет исключить использование подвижных элементов в конструкции датчика, что увеличивает его надежность и долговечность.Thus, the claimed utility model allows you to control the unauthorized penetration of an intruder into a protected area with a low probability of false positives with the ability to determine the location of the invasion. The alarm system is characterized by energy-saving characteristics due to the use of generation mechanoluminescent sensors that exclude the use of power sources and reference radiation sources. The use of solid-state sensitive elements eliminates the use of moving elements in the design of the sensor, which increases its reliability and durability.

Claims (6)

1. Волоконно-оптическая система сигнализации, содержащая чувствительные элементы, волоконно-оптические каналы связи, блок регистрации и обработки сигнала, отличающаяся тем, что чувствительные элементы выполнены в виде механолюминесцентных датчиков, способных вырабатывать оптический сигнал под воздействием механической нагрузки, превышающей заданное пороговое значение.1. A fiber-optic alarm system containing sensitive elements, fiber-optic communication channels, a signal recording and processing unit, characterized in that the sensitive elements are made in the form of mechanoluminescent sensors capable of generating an optical signal under the influence of a mechanical load exceeding a predetermined threshold value. 2. Система сигнализации по п.1, отличающаяся тем, что содержит сеть из продольных и поперечных оптических волокон, в узлах которой размещены механолюминесцентные датчики.2. The alarm system according to claim 1, characterized in that it contains a network of longitudinal and transverse optical fibers, in the nodes of which there are mechanoluminescent sensors. 3. Система сигнализации по п.2, отличающаяся тем, что сеть размещена на ограде или в грунте, а координаты расположения узлов сети внесены в память блока регистрации и обработки сигналов.3. The alarm system according to claim 2, characterized in that the network is located on the fence or in the ground, and the location coordinates of the network nodes are stored in the memory of the signal recording and processing unit. 4. Система сигнализации по п.2, отличающаяся тем, что оптические волокна сети связаны волоконно-оптическими каналами связи с блоком регистрации и обработки сигналов с возможностью регистрации сигнала от каждого из волокон сети.4. The alarm system according to claim 2, characterized in that the optical fibers of the network are connected by fiber-optic communication channels with a signal recording and processing unit with the possibility of registering a signal from each of the network fibers. 5. Система сигнализации по п.4, отличающаяся тем, что блок регистрации и обработки сигналов выполнен с возможностью определения массы нарушителя по амплитуде сигналов от узлов сети.5. The alarm system according to claim 4, characterized in that the unit for recording and processing signals is configured to determine the mass of the intruder by the amplitude of the signals from the network nodes. 6. Система сигнализации по п.4, отличающаяся тем, что блок регистрации и обработки сигналов выполнен с возможностью определения скорости перемещения нарушителя по динамике изменения координат узлов, от которых поступают сигналы.
Figure 00000001
6. The alarm system according to claim 4, characterized in that the signal recording and processing unit is configured to determine the speed of the intruder moving by the dynamics of changes in the coordinates of the nodes from which the signals are received.
Figure 00000001
RU2009147902/22U 2009-12-24 2009-12-24 FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM RU93169U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009147902/22U RU93169U1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009147902/22U RU93169U1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU93169U1 true RU93169U1 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009147902/22U RU93169U1 (en) 2009-12-24 2009-12-24 FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU93169U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196573U1 (en) * 2019-09-11 2020-03-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Череповецкий государственный университет" Fiber optic system for monitoring the state of an object
CN115019458A (en) * 2022-04-20 2022-09-06 中国电子科技集团公司第三十四研究所 Distributed optical fiber sensing system capable of sensing intrusion target and sensing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196573U1 (en) * 2019-09-11 2020-03-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Череповецкий государственный университет" Fiber optic system for monitoring the state of an object
CN115019458A (en) * 2022-04-20 2022-09-06 中国电子科技集团公司第三十四研究所 Distributed optical fiber sensing system capable of sensing intrusion target and sensing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1332456C (en) Light detector
CN101916492A (en) Optical fiber intelligent sensor used in security system
EP2561346B1 (en) Radioactive/nuclear threat monitoring using long detectors
CN105371943A (en) Demodulating method and device for distributed optical fiber vibration sensing system
CN105223603B (en) Radiation detecting apparatus and correlation technique
US4242673A (en) Optical particle detector
RU93169U1 (en) FIBER OPTICAL SECURITY ALARM SYSTEM
US3370285A (en) Detection system
De Iacovo et al. PbS colloidal quantum dot visible-blind photodetector for early indoor fire detection
US20120029864A1 (en) Photoluminescent Temperature Sensor Utilizing Singular Element for Excitation and Photodetection
CN103794010A (en) Perimeter safety protection system
CN106448009A (en) Perimeter intrusion detection system and method
CN115691019A (en) Method for realizing distributed perimeter safety based on stress luminescent film
US20190003201A1 (en) Anti-climbing device
RU2468441C2 (en) Method of detecting intruder and device for realising said method
CN103140775A (en) Light curtain
CN110706435A (en) Optical fiber perimeter intrusion alarm system based on 3 x 3 coupler
CN203025878U (en) Intelligent optical fiber sensing device applied in security and protection system
CN109671233B (en) Perimeter fence based on optical fiber detection
CN108286991A (en) Application based on the optical fiber safety-protection system of rayleigh scattering principle in campus
Wang et al. Enhanced buried perimeter protection using a fiber-optic target classification sensor
CN203870188U (en) Arc light survey meter based on optical lens focusing
Meurer28 et al. An emerging remote sensing technology and its potential impact on mine action
RU2270462C1 (en) Thermo-luminescent dosimetric complex
Verem’ev et al. Optimization of a semiconductor lidar for detecting atmospheric molecular iodine and hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20160520