WO2004015645A1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung von graffiti-gefährdeten fahrzeugen und/oder anlagen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überwachung von graffiti-gefährdeten fahrzeugen und/oder anlagen Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B15/00—Identifying, scaring or incapacitating burglars, thieves or intruders, e.g. by explosives

Definitions

  • the invention relates to a method and device for monitoring graffiti-prone vehicles and / or systems, a “silent alarm” being triggered if necessary at a predetermined reporting point.
  • washable protective coatings are known in various forms, which are intended to facilitate cleaning of the sprayed surfaces.
  • a graffiti protection system and a method for using the same is known from US Pat. No. 2002/0008619.
  • the protection system is based on a sound-based detection of the spraying process by means of a relevant sensor, after which an alarm is triggered.
  • the protective films and protective coatings involve a relatively high amount of work for applying to the corresponding surfaces and for cleaning them
  • the sound-based detection of the spraying process by means of suitable sensors has the problem of poor applicability and reliability. Particularly in areas where there is a relatively high general or special noise level, the typical spray noises are almost eliminated, so that reliable triggering is not to be expected if necessary.
  • the invention has for its object to develop a simple and effective protection against graffiti, triggering a "silent alarm" if necessary, which allows the reporting office to immediately determine the location of the action.
  • an electrical output signal is passed on to an automatic telephone dialing device via an electronic circuit to an automatic telephone dialing device by a gas sensor installed in a concealed manner, known per se, and from there a preprogrammed message via landline or mobile network to the Notification office is sent and a measure to take the polluter is initiated.
  • the installation of gas sensor-based graffiti alarm systems enables comprehensive monitoring of endangered vehicles and systems.
  • the concealed gas sensors "smell" the propellant gases used in driving spray cans and transmit an electrical signal to an alarm system equipped with an automatic telephone dialer even at the lowest concentration of these gases in the air.
  • a pre-programmed text or SMS message is sent from the alarm system. Reported in the form of a "silent alarm” to a reporting point. From there, the operations management can be informed by the Federal Border Guard or the police. Since only a few seconds pass between registering the spray and informing the security forces, the perpetrators can be caught "in flagranti".
  • the distance measuring sensor can be installed and set so that when the air inlet openings are closed, an alarm message (similar to the gas message) is also automatically issued.
  • the sensors (gas and distance measuring sensor) and the associated circuits should preferably be housed in a housing.
  • the top should preferably be covered with a ventilation grille.
  • the sensors are installed behind the wall or the outer cladding of the area to be monitored. So that the outside air can reach the sensors, an opening in the wall or the outer cladding is required. A 1 mm hole is sufficient, but in connection with a distance measuring sensor for tamper protection, an opening of approx. 6 x 6 cm should be made. Since the propellant gases are heavier than air, the installation below the area to be monitored is sensible and necessary.
  • the location of the vehicles is usually determined by the place of use based on the vehicle number given in the alarm message.
  • the location of the vehicles in Germany can also be determined, for example, using the "Handyfinder" Internet program.
  • the SIM card must be logged into a suitable mobile network for successful localization -Location of the location can be localized, since this program can be used to determine the mobile station where the SIM card is currently registered. To save time, the location should be determined prophylactically after the vehicles have been parked.
  • the position and number of sensors to be attached must be determined individually depending on the type and location of use.
  • the radius of action of the gas outdoors is approx. 1 m.
  • a power supply and a telephone dialer (Advanced GSM module), to which any number of sensors can be connected, are required for each vehicle.
  • the propellant gases (butane) released when using graffiti activate the gas sensor, which responds at a concentration of approx. 50 ppm.
  • an electrical output signal is forwarded to the automatic telephone dialer.
  • the telephone dialer sends a pre-programmed message (voice or SMS) to one or more recipients.
  • an Advanced GSM module offers the option of forwarding an alarm message as an SMS message to a mobile network or the fixed network.
  • the device is therefore completely independent of wired telephone networks.
  • the module reacts depending on the programming and sends an SMS message (as a cascade of numbers or a parallel call) to several recipients.
  • Operation in all European networks is possible using the tri-band technology SIM card, as used in cell phones, is required, and a serial interface for PC connection is available for easy programming.
  • a fully automatic telephone dialer is used, with which it is possible to have several phone numbers dialed over the fixed telephone network if necessary.
  • Fig. 2 shows a trigger with an upstream driver for evaluating the change in resistance of the gas sensor.
  • the transformer / rectifier 2 is connected to the 220 V electrical system 1 and the voltage is transformed down to 12 V and rectified.
  • the gas sensor 3 with circuit (FIG. 2) and the distance measuring sensor 4 with circuit and the advanced GSM module 5 are coupled to the transformer / rectifier 2 in parallel connection. It is thereby achieved that an alarm message is automatically given both when spray gases occur and when the air inlet openings become blocked.
  • the gas sensor is preferably based on semiconducting tin dioxide (SnO 2 ), which reacts to gas particles under certain conditions. If this material is heated in the absence of oxygen, free electrons can move freely through the grain boundaries of the semiconductor. The oxygen in the air, which takes up the free electrons, is absorbed by the surface of the tin dioxide particles, so that potential differences are formed at the grain boundaries. This potential difference counteracts the unhindered flow of free electrons, so that the electrical resistance of the material increases. If you expose this sensor to an atmosphere that contains reducing (ie flammable) gases, the tin dioxide absorbs the gas molecules, which leads to oxidation. This reduces the original potential difference so that the electrons can move freely again. As a result, the electrical resistance decreases.
  • SnO 2 semiconducting tin dioxide
  • the sensor already responds to concentrations of up to 50 ppm of the gases ethane (ol), hydrogen, carbon monoxide, butane and methane (ol).
  • the sensitivity of 50 ppm means that the sensor will respond if 50 kg of the corresponding gases are contained in 1 kg of air. Since propellants in paint spray cans contain butane (mixture of propane, butane and dimethyl ester), the sensor reacts accordingly even in the presence of paint spray gases in the air.
  • the change in the resistance of the gas sensor (6) will be evaluated by an electronic circuit (Fig. 2).
  • the sensor resistor forms a variable voltage divider with the resistors (7; 8) and the potentiometer (9), which supplies the bias voltage for the amplifier transistor (10).
  • the two downstream transistors (11; 12) form a so-called “Schmitt trigger", which becomes conductive at a certain input voltage until the input voltage has become significantly lower than the value required for "toppling over" (differential voltage ⁇ ysteresis ").
  • the generated negative output signal from the amplifier transistor (12) is used directly to control the telephone dialer, not shown.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Graffiti-gefährdeten Fahrzeugen und/oder Anlagen, wobei im Bedarfsfall ein „stiller Alarm' an eine vorbestimmte Meldestelle ausgelöst wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und wirkungsvollen Schutz gegen Graffiti zu entwickeln, wobei im Bedarfsfall ein „stiller Alarm' ausgelöst wird, der es der Meldestelle erlaubt, sofort den Ort des Geschehens zu ermitteln. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im Alarmfall zur Messung reduzierender Gase durch an einer gefährdeten Wandfläche, verdeckt installierte, an sich bekannte Gassensoren über eine elektronische Schaltung ein elektrisches Ausgangssignal an ein automatisches Telefonwählgerät weitergeleitet, von dort eine vorprogrammierte Meldung per Festnetz oder Mobilfunknetz an die Meldestelle gesendet und eine Massnahme zur Ergreifung der Verursacher initiiert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Graffiti-gefährdeten Fahrzeugen und/oder Anlagen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Graffiti-gefährdeten Fahrzeugen und/oder Anlagen, wobei im Bedarfsfall ein „stiller Alarm" an eine vorbestimmte Meldestelle ausgelöst wird.
Weltweit werden Wandflächen von Gebäuden und öffentlichen Verkehrsmitteln durch aufgesprühte Graffiti verschmutzt. Neben der Beeinträchtigung von Image und Sicherheitsgefühl entstehen für die Beseitigung dieser Schäden und Bewachung der Abstellanlagen hohe Kosten. Allein für die S-Bahn Stuttgart wird der Schaden auf weit über € 300.000,00 pro Jahr - mit steigender Tendenz - geschätzt.
Bekannt ist es die betreffenden Wandflächen zum Schutz vor Graffiti mit Schutzfolien zu bekleben (DE-GM 295 18 344). Darüber hinaus sind in vielfältiger Form abwaschbare Schutzanstriche bekannt, die das Abreinigen der besprühten Flächen erleichtern sollen.
Aus US-PS 2002/0008619 ist ein Graffiti-Schutzsystem und eine Methode zur Nutzung derselben bekannt. Das Schutzsystem baut auf einer schallbasierten Erfassung des Sprühvorganges durch einen diesbezüglichen Sensor auf, wonach ein Alarm ausgelöst wird.
Während die Schutzfolien und Schutzanstriche einen relativ hohen Arbeitsaufwand zum Aufbringen auf die entsprechenden Flächen und zum Reinigen derselben beinhalten, weist die schallbasierte Erfassung des Sprühvorganges mittels geeigneter Sensoren das Problem der mangelnden Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit auf. Gerade in Bereichen, wo ein relativ hoher all- gemeiner oder spezieller Geräuschpegel herrscht, gehen die typischen Sprühgeräusche nahezu unter, so daß nicht mit einer zuverlässigen Auslösung im Bedarfsfall zu rechnen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und wirkungsvollen Schutz gegen Graffiti zu entwickeln, wobei im Bedarfsfall ein „stiller Alarm" ausgelöst wird, der es der Meldestelle erlaubt, sofort den Ort des Geschehens zu ermitteln.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Alarmfall zur Messung reduzierender Gase durch an einer gefährdeten Wandfläche, verdeckt installierte, an sich bekannte Gassensoren über eine elektronische Schaltung ein elektrisches Ausgangssignal an ein automatisches Telefonwählgerät weitergeleitet, von dort eine vorprogrammierte Meldung per Festnetz oder Mobilfunknetz an die Meldestelle gesendet und eine Maßnahme zur Ergreifung der Verursacher initiiert wird.
Durch den Einbau von gassensorbasierten Graffiti-Alarmanlagen ist eine umfassende Überwachung gefährdeter Fahrzeuge und Anlagen möglich. Die verdeckt installierten Gassensoren „riechen" die in Fahrspraydosen verwendeten Treibgase und geben schon bei geringster Konzentration dieser Gase in der Luft ein elektrisches Signal an eine, mit einem automatischen Telefonwählge- rät ausgestattete Alarmanlage weiter. Von der Alarmanlage wird eine vorprogrammierte Text- oder SMS-Meldung in Form eines „stillen Alarms" an eine Meldestelle abgesetzt. Von dort kann die Einsatzleitung von Bundesgrenzschutz oder Polizei verständigt werden. Da zwischen Registrierung der Besprühung und Information der Sicherheitskräfte nur wenige Sekunden verge- hen, ist eine Ergreifung der Täter „in flagranti" möglich.
Aufgrund der unterschiedlichen Einsatzbereiche „stationär" (Immobilien) und „mobil" (Fahrzeuge) ergeben sich zwei unterschiedliche Alarmanlagen- Varianten.
Zum Schutz des Gassensors vor Sabotage (Verschließen der Lufteintrittsöff- nungen) empfiehlt sich der zusätzliche Einbau eines Distanz-Mess-Sensors. Dieser Sensor ermöglicht Abstandsmessungen zu Objekten bis zu 80 cm Entfernung. In Verbindung mit dem Gassensor kann der Distanz-Mess-Sensor so eingebaut und eingestellt werden, daß beim Verschließen der Lufteintrittsöffnungen ebenfalls eine Alarmmeldung (analog Gas-Meldung) automatisch abgegeben wird.
Die Sensoren (Gas- und Distanz-Mess-Sensor) und die dazugehörigen Schaltungen sollten vorzugsweise in einem Gehäuse untergebracht werden. Die Oberseite ist vorzugsweise mit einem Lüftungsgitter abzudecken. Die Sensoren werden hinter der Wand bzw. der Außenverkleidung der zu überwachenden Fläche installiert. Damit die Außenluft zu den Sensoren gelangen kann, ist eine Öffnung in der Wand bzw. der Außenverkleidung erforderlich. Es genügt bereits ein 1 mm großes Loch, in Verbindung mit einem Distanz-Mess- Sensor zur Sabotage-Sicherung sollte jedoch eine Öffnung von ca. 6 x 6 cm angebracht werden. Da die Treibgase schwerer sind als Luft, ist die Installation unterhalb der zu überwachenden Fläche sinnvoll und notwendig.
Die Standortermittlung der Fahrzeuge wird in der Regel von der Einsatzstelle anhand der in der Alarmmeldung abgegebenen Fahrzeugnummer vorgenom- men.
Wo dies nicht möglich ist, kann der Standort der Fahrzeuge beispielsweise in Deutschland auch über das Internet-Programm „Handyfinder" ermittelt werden. Für eine erfolgreiche Lokalisierung muss die SIM-Karte in einem geeigneten Mobilfunknetz eingebucht sein. Im Alarmfall kann über die Telefonnummer der SIM-Karte der Standort lokalisiert werden, da mit Hilfe dieses Programms die Mobilfunkstation ermittelt werden kann, wo die SIM-Karte zu diesem Zeitpunkt angemeldet ist. Aus Zeitersparnisgründen sollte die Standortermittlung bereits nach dem Abstellen der Fahrzuge prophylaktisch vorgenommen werden.
Die Position und die Anzahl der anzubringenden Sensoren ist in Abhängigkeit von Einsatzart und -ort individuell festzulegen. Der Wirkungsradius des Gas- sensors beträgt im Freien ca. 1 m. Pro Fahrzeug ist eine Stromversorgung und ein Telefonwählgerät (Advanced GSM Modul), an dem beliebig viele Sensoren angeschlossen werden können, erforderlich.
Die beim Einsatz von Graffiti frei werdenden Treibgase (Butan) aktivieren den Gassensor, der bereits bei einer Konzentration von ca. 50 ppm anspricht. Von der mit dem Gassensor verbundenen elektronischen Schaltung wird ein elektrisches Ausgangssignal an das automatische Telefonwahlgerät weitergeleitet. Das Telefonwahlgerät sendet eine vorprogrammierte Meldung (Sprache oder SMS) an einen oder mehrere Empfänger weiter.
Bei der mobilen Variante des Alarmsystem bietet ein Advanced GSM Modul die Möglichkeit, eine Alarm-Meldung als SMS-Nachricht an ein Mobilfunk oder das Festnetz weiter zu leiten. Das Gerät ist somit völlig unabhängig von kabel- gebundenen Telefon-Netzen. Im „Ereignis-Fall" reagiert das Modul je nach Programmierung und schickt (als Rufnummern-Kaskade oder Parallel-Ruf) an mehrere Empfänger eine SMS-Nachricht. Über die Triband-Technik ist ein Betrieb in allen Netzen Europas möglich. Zusätzlich wird eine freigeschaltete SIM-Karte, wie sie im Handy eingesetzt wird, benötigt. Zur komfortablen Pro- grammierung steht eine serielle Schnittstelle für den PC-Anschluss zur Verfügung.
Für eine stationäre Variante kommt ein vollautomatisches Telefonwahlgerät zum Einsatz, mit dem die Möglichkeit besteht, im Bedarfsfall mehrere Ruf- nummern über das Telefon-Festnetz anwählen zu lassen.
Mit diesem Alarmsystem ist es erstmals möglich:
1. eine sichere und effektive Erkennung von Graffiti-Verunreinigung auf Flächen von Fahrzeugen und/oder Anlagen wirkungsvoll bereits im oder vor dem Entstehungszeitpunkt durchzuführen, 2. über ein stilles Alarmsystem ortsbezogen für die Meldestelle eine genaue Zuordnung der Graffiti-Attacke zum Standort der Fahrzeuge und/oder der Anlage zu ermöglichen,
3. über eine technische Vorrichtung Fahrzeuge und/oder Anlagen ohne den Einsatz von Personal bezüglich Graffiti-Verschmutzung überwachen zu können,
4. eine abschreckende Wirkung auf Graffiti-Sprayer erzielen zu können.
Ausführungsbeispiel
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden.
Dabei zeigt:
Fig. 1 die schaltungstechnische Verknüpfung der Einzelkomponente in einem Fahrzeug,
Fig. 2 ein Trigger mit vorgeschaltetem Treiber zur Auswertung der Widerstandsänderung des Gassensors.
Die schalttechnische Verknüpfung der Einzelkomponenten der Alarmanlage wird am Beispiel einer gängigen S-Bahn (ET 423) erläutert (Fig. 1 ).
Dabei wird der Transformator/Gleichrichter 2 mit dem 220 V Bordnetz 1 verbunden und die Spannung auf 12 V herunter transformiert und gleichgerichtet.
An dem Transformator/Gleichrichter 2 wird im Parallelschaltung der Gassensor 3 mit Schaltung (Fig. 2) und der Distanz-Mess-Sensor 4 mit Schaltung sowie das Advanced-GSM-Modul 5 gekoppelt. Dadurch wird erreicht, daß sowohl beim Auftreten von Spraygasen, als auch beim Verstopfen der Lufteintrittsöffnungen eine Alarmmeldung automatisch abgegeben wird.
Der Gassensor basiert vorzugsweise auf halbleitendem Zinndioxid (SnO2), das unter bestimmten Bedingungen auf Gaspartikel reagiert. Wenn man dieses Material unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt, können sich freie Elektronen ungehindert durch die Korngrenzen des Halbleiters bewegen. Der Sauerstoff in der Luft, der die freien Elektronen aufnimmt, wird von der Oberfläche der Zinndioxid-Partikel absorbiert, so daß sich auf diese Weise an den Korngrenzen Potentialunterschiede ausbilden. Diese Potentialdifferenz wirkt dem ungehinderten Fluss der freien Elektronen entgegen, so daß sich der elektrische Widerstand des Materials erhöht. Wenn man diesen Sensor nun einer Atmosphäre aussetzt, die reduzierende (d.h. brennbare) Gase enthält, so absorbiert das Zinndioxid die Gasmoleküle, was zur Oxidation führt. Dadurch verringert sich die ursprüngliche Potentialdifferenz, so daß sich die Elektronen wieder frei bewegen können. Als Folge davon nimmt der elektrische Widerstand ab. Der Sensor spricht bereits auf Konzentrationen von bis zu 50 ppm der Gase Ä- than(ol), Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Butan und Methan(ol) an. Die Empfind- lichkeit von 50 ppm (parts per million) bedeutet, daß der Sensor bereits anspricht, wenn in 1 kg Luft 50 Milligramm der entsprechenden Gase enthalten sind. Da in Treibmitteln von Farbspraydosen Butan enthalten ist (Mischung aus Propan, Butan und Dimethylesther), reagiert der Sensor auch beim Vorhandensein von Farbspraygasen in der Luft entsprechend.
Die Veränderung des Widerstands des Gassensors (6) wird durch eine elektronische Schaltung (Fig. 2) ausgewertet werden. Der Sensorwiderstand bildet dabei mit den Widerständen (7; 8) und dem Potentiometer (9) einen veränderlichen Spannungsteiler, der die Vorspannung für den Verstärkertransistor (10) liefert. Bei zunehmender Gaskonzentration nimmt der Sensorwiderstand ab, so daß der Transistor (10) immer mehr in den leitenden Bereich kommt. Dies geschieht um so früher, je größer der Widerstand des Potentiometer (9) ist. Damit besteht eine Einstellmöglichkeit für die Ansprechempfindlichkeit der Schaltung. Die beiden nachgeschalteten Transistoren (11 ; 12) bilden einen sogenannten „Schmitt-Trigger", der bei einer bestimmten Eingangsspannung leitend wird, bis die Eingangsspannung wieder deutlich kleiner geworden ist, als der zum „umkippen" benötigte Wert (Differenzspannung- Ηysterese").
Das erzeugte negative Ausgangssignal vom Verstärkertransistor (12) wird direkt zur Ansteuerung des nicht dargestellten Telefonwählgerätes genutzt.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1. Bord netz ET 423
2. Transformator/Gleichrichter 3. Gassensor mit Schaltung
4. Distanz-Mess-Sensor mit Schaltung
5. Advanced GSM-Modul
6. Gassensor
7. Widerstand 8. Widerstand
9. Potentiometer
10. Verstärkertransistor
11. Transistor
12. Transistor

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Überwachung von Graffiti-gefährdeten Fahrzeugen und/oder Anlagen, wobei im Bedarfsfall ein „stiller Alarm" zu einer vorbestimmten Meldestelle vorgenommen wird, gekennzeichnet dadurch, daß im Alarmfall zur Messung reduzierender Gase durch an einer gefährdeten Wandfläche, verdeckt installierte, an sich bekannte Gassensoren über eine elektronische Schaltung ein elektrisches Ausgangssignal an ein automatisches Telefonwählgerät weitergeleitet, von dort eine vorprogrammierte Meldung per Festnetz oder Mobilfunknetz an die Meldestelle gesendet und eine Maßnahme zur Ergreifung der Verursacher initiiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet dadurch, daß zum Schutz vor einem Verschließen der Lufteintrittsöffnung der Gassensoren an den gefährdeten Fahrzeugen und/oder Anlagen Distanz-Mess- Sensoren zur Abstandsmessung eingebaut werden.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz-Mess-Sensoren mit den Gassensoren gekoppelt und so eingestellt werden, daß beim Verschließen der Lufteintrittsöffnungen ebenfalls automatisch eine vorprogrammierte Meldung per Fest- oder Mobilfunknetz generiert und abgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas- und/oder Distanz-Mess-Sensoren jeweils unter der zu überwachenden Fläche versenkt in der Wand angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in die vorprogrammierte Meldung die entsprechende Fahrzeug- und/oder Anlagen-Nummer integriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abgabe der vorprogrammierten Meldung über Mobilfunk der Standort des Fahrzeuges und/oder der Anlage lokalisiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassensor vorzugsweise auf eine reduzierende Gasmenge von mindestens 50 ppm Butan eingestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Widerstandes des Gassensors durch eine elektronische Schaltung ausgewertet wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gassensor über mindestens einen Widerstand sowie mindestens ein Potentiometer als veränderlicher Spannungsteiler zur Lieferung der Vorspannung mit einem Verstärkertransistor sowie nachfolgend einem Schmitt-Trigger zur Bildung eines elektrisches Ausgangssignals für ein automatisches Telefonwählgerät verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einbau in ein Fahrzeug das Bordnetz über den Transformator/Gleichrichter mit dem Gassensor/Schaltung verbunden ist, der mit dem Distanz-Mess-Sensor/Schaltung gekoppelt ist, welcher mit einem Advanced GSM-Modul verschaltet ist.
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