Сучасні системи охорони периметрів

Система охорони периметра завжди є першим технічним рубежем захисту об'єкту; надійність і ефективність цього рубежу дуже важлива для раннього виявлення порушника. Для периметральних| систем характерний різноманітність фізичних принципів, на яких базується робота охоронних датчиків, тому спектр охоронних систем, що випускаються, вельми широкий. Принцип дії всіх систем заснований на тому, що порушник, що перетинає периметр, створює обурення певних фізичних параметрів середовища, які реєструються спеціальними датчиками. Сигнали датчиків обробляються електронним блоком (аналізатором або процесором), який формує сигнал тривоги. Для розробок, що з'явилися останніми роками, можна відзначити деякі загальні тенденції:

Впровадження цифрових методів обробки сигналів датчиків дозволяє створити «інтелектуальні» системи з такими функціями, як розпізнавання типових сигналів вторгнення, локалізація порушника в межах зони охорона, дистанційна діагностика і настройка датчиків і ін.

Мережеві технології все частіше використовуються для збору і централізованої обробки сигналів сенсорів.

Зниження енергоспоживання датчиків дозволяє створювати системи з автономним електроживленням, датчики яких пристосовані для прихованої установки на периметрі.

Мініатюрні радіопередавачі сигналів тривоги, інтегровані з охоронними датчиками, служать основою для створення бездротових систем охорони периметрів.

Багато уваги приділяється розробці бистророзгортувальних |систем, часто використовуваних для охорони периметрів тимчасових польових об'єктів.

Не маючи можливості дати детальний огляд всіх категорій сучасних периметральних| систем охорони, ми спробуємо дати уявлення про характерні особливості нових зарубіжних систем і тенденції їх розвитку.

Такі системи містять приймач і передавач СВЧ| сигналів, які формують зону виявлення у вигляді витягнутого еліпсоїда. Довжина окремої зони охорони визначається відстанню між приймачем і передавачем, а поперечні розміри зони варіюються від доль метра до декількох метрів. Принцип дії таких систем заснований на аналізі змін параметрів сигналу, що приймається, що виникають при появі в зоні стороннього предмету.

Канада, Італія, Ізраїль і ін.). Вони працюють на частотах від 2,4 до 26,5 ГГц і застосовуються як при установці уздовж огорож, так і для охорони необгороджених територій. Дальність дії двопозиційних радіопроменевих датчиків досягає 450 м. Прикладом сучасного радіопроменевого датчика може служити система ERM0482X, випущена недавно італійською фірмою CIAS (рис.22).

Рисунок 22- Радіопроменева система ERMO 482Х фірми CIAS (Італія)

Нові датчики відрізняються від своїх «аналогових» попередників наявністю вбудованих систем цифрової обробки сигналів. Система дозволяє не просто реєструвати появу сторонніх об'єктів в зоні чутливості, а зберігати в незалежній пам'яті характерні образи, пов'язані з вторгненням порушника (людина, що йде, біжить або повзучий). Сигнали на виході приймального 6лока порівнюються з типовими образами, що зберігаються в пам'яті, і при збігу з еталоном система генерує сигнал тривоги Датчик відстежує параметри навколишніх умов і автоматично коректує алгоритм обробки сигналів.

Програма настройки датчика ERM0482X дозволяє сформувати чутливу зону з перетином не у вигляді круга, а у вигляді вертикально орієнтованого еліпса. Це дозволяє відбудовуватися від впливу дерев, огорож і інших предметів, розташованих на краях чутливої зони. У вбудованій пам'яті системи ERM0482X зберігаються 100 «аналогових» подій (зміни рівня сигналу, температура повітря, напруга живлення) і 256 «цифрових» подій (сигнали тривоги, зміни параметрів системи і ін.). Для дистанційної діагностики і настройки датчиків за допомогою комп'ютера і спеціальної програми MWATEST використовується інтерфейс RS485. Однопозиційні радіопроменеві датчики, об'єднуючі в одному корпусі передавач і приймач, часто використовуються для охорони ділянок периметра невеликої протяжності. Американська компанія Perimeter Products, Inc. випускає так звані Тактичні Мікрохвильові Портативні Сенсори (Tactical Microwave Portable Sensors) серії TMPS-21000. Всі варіанти електронних блоків системи виконані в ідентичних корпусах, але з різною орієнтацією антен і, відповідно, різними конфігураціями чутливої зони.

Датчик працює на частотах 5,725...5,850 ГГц (50 частот модуляції). Система обробки сигналів дозволяє задавати ширину чутливої зони (5 дискретних значень) і швидкість порушника (від 0,1 до 112 км/год). Спеціальна програма обмеження довжини чутливої зони (Range-Cut-Off) дозволяє виключити вплив предметів, що знаходяться поза зоною охорони. Підключення датчиків серії TMPS-21000 до комп'ютера, що управляє, здійснюється по радіоканалу за допомогою вбудованого передавача сигналів тривоги.

Радіохвильові системи

Чутливим елементом такої системи є два або декілька розташованих паралельно провідників (кабелів), до яких підключені передавач і приймач радіосигналів. Навколо провідної такої відкритої антени утворюється об'ємна чутлива зона, поперечний перетин якої залежить від взаємного розташування провідників. При появі людини в зоні чутливості сигнал на виході приймача змінюється, і система генерує сигнал тривоги. В кінці 1990-х років канадська компанія Senstar-Stellar випустила систему Perimitrax, в якій як активні кабелі використовуються спеціально розроблені коаксіальні кабелі з подовжніми зазорами в зовнішніх обплетеннях. Відмінна риса кабелів полягає в тому, що ширина зазора обплетення збільшується у міру видалення від приемо-передавального блоку. Цим досягається однорідність чутливості уздовж всієї зони охорони (довжина зони до 200 м). Датчики системи Perimitrax випускаються в двох варіантах. У першому варіанті сенсор є парою з коаксіальних кабелів, конструктивно об'єднаних в загальній захисній оболонці із зовнішнім перетином 8,5x15 мм. У другому варіанті сенсор складається з пари окремих кабелів, що розташовуються на відстані 2 м один від одного. Випромінювачі і приймачі системи працюють на двох фіксованих частотах — 40,675 і 40,685 Мгц. За заявами виготівників, система забезпечує 99%| вірогідність виявлення порушника масою більше 34 кг

З 1996 р. англійська компанія Geoquip випускає радіохвильову систему RAFID. Два паралельні коаксіальні кабелі виконують роль передавальної і приймальної антен. Мідне обплетення кабелів має регулярні отвори, що забезпечують випромінювання і прийом електромагнітного поля. Система RAPID встановлюється на жорстких огорожах (бетон, цеглина, дерево) або безпосередньо в грунті. Для обробки сигналів застосований цифровий процесор, оброблювальний сигнали змін амплітуди і фази сигналу, що приймається. Вибір алгоритмів обробки дозволяє гнучко настроювати систему в залежності навколишніх умов і вибраного критерію спрацьовування (наближення людини до стіни, рух уздовж стіни, перелазить через стіну і т.п.).

У 2003 р. компанія Geoquip оголосила про випуск| версії радіохвильової системи, що одержала назву RAFID-RDS. Нова система призначена для охорони тимчасових об'єктів і застосовується в основному для військових цілей[15]. Сенсорні кабелі укладаються безпосередньо на грунт; електронні блоки системи забезпечені спеціальними роз'ємами і можуть бути доповнені радіоканальною апаратурою передачі сигналів тривоги. Італійська компанія GPS Standard в 2002 р. оголосила про випуск радіохвильової системи RFC, призначеної для прихованої установки під землею). Сучасні методи обробки сигналів дозволяють виявляти і класифікувати різні об'єкти (людина, автомобіль, собака і т.п.), які знаходяться на лінії охорони або перетинають її.

2.10. Автономні і бистророзгортувальні | системи

Останніми роками помітний інтерес виявляється до автономних охоронних систем, які можна оперативно розвернути в польових умовах. Для таких систем у ряді випадків використовують бездротові датчики з автономним живленням. Американська фірма Southwest Microwave випускає бистророзгортувальну| систему РАС 300В, що використовує двопозиційні радіопроменеві датчики. Змінні антени забезпечують вибір оптимальних геометричних параметрів чутливої зони. Вибір частоти модуляції передавачів дозволяє усунути міжзонні перешкоди [16]. Система харчується від акумуляторних батарей, яких вистачає на 190 годин роботи. Для передачі сигналів тривоги використовується радіопередавач, що підключається до виходу приймального блоку комплекту.

Англійська компанія Racal Defence випускає | охоронний комплекс Classic 2000, що використовує автономні датчики різних типів (геофонні|, пасивні, магнітометричні, п'єзоелектричні і ін.). Кожен датчик забезпечений вбудованим джерелом живлення і об'єднаний з мініатюрним радіопередавачем сигналів тривоги. Приймальна станція контролює до 99 датчиків.

Фірма Sensor Electronics (Великобританія)випускає різні | бистророзгортувальні |периметральні| системи з пасивними ІЧ-ДАТЧИКАМИ|. На рис.25 показана одна з таких систем — портативний комплекс AutoGuard. Система містить в своєму складі від 8-ми до 24-х бездротових ІЧ-ДАТЧИКІВ| і переносну 8-зонну контрольну панель з універсальним живленням. Кожен датчик забезпечує зону чутливості завдовжки 30 м, т.ч. комплект з 24-ма |датчиками дозволяє захистити периметр протяжністю до 720 м. У корпусі кожного датчика встановлений радіопередавач сигналів тривоги з радіусом дії не менше 300 м. Вбудована в датчик літієва батарея забезпечує роботу датчика протягом декількох років.

 

3.1. Приклади винаходів сигналізації

Винахід відноситься до області сигналізації, зокрема може бути використано для контролю стану працездатності складних об'єктів по авт. св.№721840. З цією метою у відомий пристрій, що містить попарно об'єднані резистори і розділові діоди, розміщені на контрольованому об'єкті і сполучені лінією зв'язку з вимірювальними мостами, підключеними до блоку вимірювання полярності і одних входів елементів Ідо інших входів яких підключений вихід блоку управління, вхід якого через елемент АБО сполучений з одними входами елементів І, до виходу кожного з яких підключений відповідний індикатор несправності лінії зв'язку, введені трігери, вирішальне пристрій, виконаний у вигляді дешифратора, елемент затримки, елемент не, додаткові елементи І, елемент квитування, індикатори стану об'єкту і індикатори стану параметра. У початковому стані полярність напруги, що подається на вимірювальний міст, така, що струм тече через один з резисторів пари. При цьому всі індикатори відключені [14]. При відхиленні параметра спрацьовує трігер і викликає спрацьовування індикатора стану параметра. При порушенні лінії зв'язку спрацьовує індикатор несправності лінії зв'язку (трігер не спрацьовує, оскільки відбувається його скидання сигналом, що поступає на його вхід з виходу елементу І). Вирішальний пристрій, відповідно до комбінації вхідних сигналів, включає відповідні індикатори стану об'єкту. Стробуючий сигнал поступає на вхід вирішального пристрою через елемент затримки, необхідний для усунення впливу перехідних процесів в трігерах на входи вирішального пристрою.

Метою винаходу є розширення функціональних можливостей пристрою.На кресленні представлена функціональна схема пристрою.Пристрій містить основні і додаткові резистори 1 і 2, розділові діоди 3 і 4, розміщені на контрольованому об'єкті 5, лінії 6 зв'язку, вимірювальні мости 7 з вимірювальними елементами 8, блок 9 зміни полярності, джерело 10 напруги, блок 11 управління, елемент І 12, елемент АБО 13, індикатори 14 несправності лінії зв'язку, трігери 15, вирішальне пристрій 16, елемент 17 затримки, 'індикатори 18 стану об'єкту, індикатори 19 стану параметра, елемент не 20/ додаткових елементів І 21 і елемент 22 квитування. Вирішальний пристрій 16 містить дешифратор 23 станів.

Пристрій працює таким чином.

У початковому стані блок 9 змін полярності підключає джерело 10 до вимірювальних мостів 7 так, що діоди 3 відкриті, а діоди 4 закриті, і струми ліній 6 зв'язку течуть через основні вимірювані резистори 1, включені в ланцюзі сигналів датчиків, контролюючих параметри об'єкті 5. Величини резисторів 1 підбираються так, щоб напруга в діагоналях мостів 7 на входах вимірювальних елементів 8 було близьке до нуля і не викликало в початковому стані появи на їх виходах сигналів.

При відхиленні якого-небудь параметра об'єкту 5 від нормальних значень величина резистора 1 в ланцюзі діода 3 змінюється, рівновага відповідного моста 7 порушується, до входу вимірювального елементу 8 моста 7 прикладається відповідна напруга, а на його виході з'являється сигнал. Сигнал з виходу вимірювального елементу 8 поступає на перший вхід відповідного елементу І 12 і через відкритий елемент І 21 на перший вхід відповідного трігера 15. Сигнал з виходу трігера 15 поступає на відповідний вхід вирішального пристрою 16. Одночасно сигнал з виходу вимірювального елементу 8 через елемент АБО 13 впливає на блок 11 управління, який виробляє короткочасний сигнал, по якому блок зміни полярності 9 змінює полярність живлення вимірювальних мостів. Діоди 3 закриваються, а діоди 4 відкриваються, і, оскільки лінії зв'язку справні, струм тече через резистори 2, призначені для контролю ліній 6 зв'язки. Сигнали на виходах вимірювальних елементів 8 відсутні.

Сигнал з виходу елементу АБО 13 перестає діяти на вхід блоку 11 управління. Після закінчення дії сигналу з виходу блоку 11 управління полярність живлення вимірювальних мостів перемикається в початковий стан. Якщо при цьому з виходу якого-небудь вимірювального елементу 8 знов поступає сигнал, то описаний процес повторюється з періодом, залежним від тимчасових характеристик блоку 11управління, блоку 9 зміни полярності і інших елементів пристрою.Таким чином, відхилення будь-якого з параметрів контрольованого об'єкту 5 приводить до спрацьовування відповідного йому трігера 15. За наявності на виходахтрігерів 15 певної сукупності сигналів і надходженні від блоку 11 управління через елемент 17 затримки чергового управляючого сигналу, вирішальне пристрій 16 формує на своїх виходахвідповідні сигнали. Стан об'єкту 5 спостерігається оператором по індикаторах 18 і 19. Оператор за допомогою елементу квитування (наприклад, кнопки) може при необхідності встановити трігери 15 пристрою в початковий стан.

При порушенні якої-небудь з ліній 6зв'язки сигнал з виходу вимірювального елементу 6 поступає на перший вхід відповідного елементу І 12 і через відкритий елемент І 21 на перший вхід відповідного трігера 15. Одночасно сигнал з виходу вимірювального елементу 8 впливає на вхід блоку 11 управління, який формує короткочасний сигнал, що поступає на другі входи елементів І 12, на блок 9 зміни полярності, на вхіделементу не 20 і на елемент 17 затримки. Полярність живлення мостів 7 міняється, а елементи І 21 закриваються. Але розбаланс відповідного вимірювального моста 7, викликаний несправністю в лінії 6 зв'язку на час зміни полярності живленнявимірювальних мостів 7, не припиняється, і напруга на вході вимірювального елементу 8 в його діагоналі як і раніше викликає на виході вимірювального елементу 8 сигнал, який через відповідний елемент І 12 поступає на другий вхід відповідного трігера 15 і встановлює його в початковий стан. В цьому випадку сигнал з виходу цього трігера знімається з відповідного входу вирішального пристрою 16 і не використовується для оцінки стани працездатності об'єкту, а сигнал про несправність лінії 6 зв'язку відображається відповідним їй індикатором 14.

Оцінка стану об'єкту вирішальним пристроєм 16 може вироблятися таким чином. Управляючий імпульс з виходу блоку 11 управління затримується елементом 17 затримки на час перехідних процесів в елементах І 12 і трігерах 15 і поступає на стробуючий вхід дешифратора 23 станів. Відповідно до наявної комбінації сигналів на входах дешифратора 23 станів на його виходах формуються відповідні сигнали про стан об'єкту 5, включаючі відповідні індикатори 18 або які-небудь виконавчі механізми. Крім того, оператор може спостерігати по індикаторах 19 сукупність параметрів об'єкту, визначаючих його стан.

Формула винаходу

1. Пристрій для тривожної сигналізації по авт. св. № 721840, відмінне тим, що, з метою розширення функціональних можливостей, в нього введені додаткові елементи І, трігери, елемент не, елемент затримки, індикатори стану параметра, вирішальне пристрій, індикатори стану об'єкту, елемент квитування, вихід якого сполучений з першими входами всіх трігерів, другі входи зєднані з виходами відповідних елементів І, одні входи яких сполучені з першими входами відповідних додаткових елементів І, виходи яких сполучені з третіми входами відповідних трігерів, виходи яких сполучені з входами відповідних індикаторів стану параметра і з відповідними входами групи входів вирішального пристрою, управляючий вхід якого через елемент затримки підключений до виходу блоку управління, який сполучений з входом елементу не, вихід якого сполучений з другими входами додаткових елементів І, виходи вирішального пристрою сполучені звходами відповідних індикаторів стану об'єкту.

2. Пристрій відмінне тим, що вирішальний пристрій виконаний у вигляді дешифратора, інформаційні входи якого є групою входів вирішального пристрою, стробуючий вхід дешифратора є управляючим входом вирішального пристрою, а виходи — виходами вирішального пристрою.

Рисунок 28

ПРИСТРІЙ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ВИЯВЛЕННЯ БІОЛОГІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ, що містить два канали вимірювання частоти, кожний з яких складається з чутливого елементу, включеного в контур генератора, до виходу якого послідовно підключені підсилювач, частотний детектор й пороговий елемент, а виходи каналіввимірювання частоти через блок збігу сполучені з блоком індикації, причому чутливі елементи, місткість і індуктивний, входять до складу виносного зонда, відмінне тим, що, з метою підвищення ефективності виявлення біологічних об'єктів, чутливий елемент місткості виконаний у вигляді кільцевої щілини в металевій пластині, а індуктивний чутливий елемент є кільцевими витками ізольованого металевого дроту, розташовані в щілині елементу місткості.

Винахід відноситься до технічних засобів виявлення тривожної сигналізації і може бути використане працівниками пожежної охорони для пошуку людей, що знепритомніли, що не мають нагоди самостійно пересуватися і сильно задимлених приміщень, що знаходяться в труднодоступних місцях.

Мета винаходу - підвищення ефективності виявлення біологічних об'єктів.

На рисунку 1. зображена функціональна схема пристрою; на рисунку. 2 -принциповаелектрична схема одного з каналів вимірювань.

Пристрій містить Вимірювальний зонд 1, який включає місткість 2 і індуктивний 3 чутливі елементи, розміщені на телескопічному щупі.' Конструктивно зонд виконаний у вигляді плоскої металевої пластини, яка є, наприклад, провідний шар фольгованого ізоляційного матеріалу з кільцевою щілиною в ній, тобто місткості чутливий елемент 2, в якій розміщений індуктивний чутливий елемент 3, що є кільцевими витками ізольованого металевого дроту.

Кожний з чутливих елементів 2 і 3 підключений до ідентичних каналів 4 і 5 вимірювання частоти, включаючим в свій склад генератор 6, вихід якого сполучений через підсилювач 7 і частотний детектор 8 з входом порогового елементу 9. Виходи порогових елементів каналів 4 і 5 через блок 10 збігів сполучені з блоком 1,1 індикації.

Пристрій працює таким чином.

Канали 4 і 5 вимірювання частоти V виконані ідентично, тому функціонувальні пристрої доцільно розглядати на прикладі одного каналу, наприклад каналу 4, вимірювання частоти, Напруга високої частоти, вироблене канальним генератором 6, в коливальний контур якого включений чутливий елемент місткості 2, подається на резонансний підсилювач 7. Резонансний контур підсилювача 7 налаштований на частоту, відповідну об'єкту виявлення. З підсилювача сигнал поступає на частотний детектор 8. Сигнал, що продетектує, подається на пороговий

елемент 9с регульованим рівнем спрацьовування. Для випадку виявлення біологічних об'єктів, що відповідає найбільшому значенню діелектричної проникності, цей рівень встановлюється максимальним. З виходу каналу місткості 4, якщо в полі чутливого елементу 2 потрапляє біологічний об'єкт, сигнал поступає на блок 10 збігів,який може бути реалізований на логічному елементі "Заборона", і далі на блок 11 індикації, зібраний на тиристорі (не показаний).

При спрацьовуванні тиристора спалахує світлодіод, який відображає виявлення. Під час вступу сигналу з обох каналів 4 і 5 вимірювання частоти, що відповідає наявності металу в полі зонда 1, блок збігу не спрацьовує і сигнал виявлення з блоку 11 індикації не вдаєтся.

Конструкція зонда з суміщеним

виконанням чутливих елементів місткості і індуктивного в одній площині дозволяє підвищити ефективність виявлення біологічних об'єктів.

 

ВОЛОКОННО-ОПТИЧНА СИСТЕМА ОХОРОННОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ

Винахід відноситься до сигнальних пристроїв на основі волоконної оптики і може бути використано в системах захисту периметра територій і приміщень від несанкціонованого доступу. Технічний результат, що досягається винаходом, полягає в зниженні чутливості до перешкод навколишнього середовища і забезпеченні контролю стану оптичних елементів системи. Цей результат досягається тим, що у волоконно-оптичній системі охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело 1 світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і формувач 3 світлові потоки зчленований з входом фотодетектора 4, вихід якого сполучений з входом формувача 5 сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора 6, компаратора 7, формувача 9 тривалості імпульсів і індикаторного елементу 13, формувач 5 сигналу тривоги забезпечений інтегратором 10, селектором 8 тривалості сигналу, логічним елементом АБО 12 і другим компаратором 11, а також тим, що формувач 3 світлові потоки виконаний у вигляді трубки певної довжини з оптично непрозорого матеріалу.

ОПИС ВИНАХОДУ

Пропонований винахід відноситься до сигнальних пристроїв на основі волоконної оптики і може бути використано в системах захисту периметра територій і приміщень від несанкціонованого доступу.

Відома запобіжна система огорожі що містить ряд натягнутих проволікав, когерентне джерело світла, оптичне волокно як чутливий елемент і крайовий пристрій з фотодетектором і формувачем сигналу тривоги. При механічній дії на огорожу оптичне волокно деформується за допомогою спеціальних пристосувань, при цьому інтенсивність когерентного світла, що проходить по волокну, ослабляється, що реєструється крайовим пристроєм як сигнал тривоги.

Недоліками описаної системи є складність практичної реалізації і обмеженість області застосування, обумовлена тим, що виконання системи у вигляді пристрою з натягнутих проволікав, що створює фізичний бар'єр, не дозволяє використовувати її в умовах, де території, що охороняються, оточені традиційними елементами огорожі (колючий дріт, сітка і т.п.).

Ці недоліки частково усунені у волоконно-оптичній системі сигналізації із закопаним в грунт оптичним волокном як чутливий елемент. Дане технічне рішення є найбільш| близьким до заявленого.

Вказана волоконно-оптична система сигналізації містить когерентне джерело світла, відрізок багатомодового оптичного волокна, формувач світлового потоку у вигляді пластини з отвором, фотодетектор і формувач сигналу тривоги, виконаний у вигляді розділового конденсатора, компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу.

Недоліками даної системи є обмеженість області застосування і недостатня надійність роботи, обумовлені наступними причинами. Одним з важливих параметрів засобів охоронної сигналізації є несприйнятність до дій навколишнього середовища. У схемі формувача сигналу тривоги відомого рішення відсутня селекція тривалості вхідного сигналу, що, враховуючи високу чутливість датчиків на ефекті міжмодової інтерференції, може привести до спрацьовування системи сигналізації при випадковій короткочасній одиночній дії. Вказаний недолік не дозволяє встановлювати систему на елементи огорожі території і відкриті конструктивні блоки будівель і споруд, схильні до дії навколишнього середовища. Недостатня надійність роботи системи обумовлена також тим, що в схемі формувача сигналу тривоги відсутній ланцюг контролю наявності постійної оптичної потужності. Таким чином, в реальних умовах плавне падіння оптичної потужності у разі деградації когерентного джерела світла або оптичного волокна приводить до відмови системи сигналізації без подачі сигналу сповіщення.

Іншим недоліком відомої системи є ж складність її практичної реалізації, обумовлена застосуванням формувача світлового потоку у вигляді пластини з отвором діафрагми, складної у виготовленні і установці.

Завданням винаходу є розширення області застосування системи, підвищення надійності її роботи і спрощення практичної реалізації.

ЗАВДАННЯ РОЗВ'ЯЗУЄТЬСЯ ТАКИМ ЧИНОМ

Пропонується волоконно-оптична система охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна і формувача світлового потоку зчленований з входом фотодетектора, вихід фотодетектора сполучений з входом формувача сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора, компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу, перше обкладання розділового конденсатора при цьому є власне входом формувача сигналу тривоги, а друге обкладання сполучене з першим входом компаратора, на другому вході якого встановлений опорний рівень.

Новим в пропонованій системі є те, що формувач сигналу тривоги забезпечений інтегратором, селектором тривалості сигналу, логічним елементом АБО і другим компаратором, перший вхід якого через інтегратор сполучений з першим обкладанням розділового конденсатора, на другому вході другого компаратора встановлений опорний рівень, а вихід сполучений з першим входом логічного елементу АБО, другий вхід логічного елементу АБО сполучений через формувач тривалості імпульсів з виходом селектора тривалості сигналу, вхід якого сполучений з виходом компаратора, вихід логічного елементу АБО сполучений з входом індикаторного елементу. Новим в пропонованому пристрої є також те, що формувач світлового потоку виконаний у вигляді трубки певної довжини з оптично непрозорого матеріалу, яка розташована між відрізком багатомодового оптичного волокна і фотодетектором з можливістю забезпечення необхідної контрастності стіклової| картини світлового потоку з торця оптичного волокна на світлочутливій поверхні фотодетектора.

Рисунок 31- приведена функціональна схема пропонованої системи

Рисунок 32-приведені епюри вхідних і вихідних сигналів поблочно

Відповідно до винаходу, що заявляється, волоконно-оптична система охоронної сигналізації (Фіг. 1) містить когерентне джерело світла 1, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і формувач світлового потоку 3 зчленований з входом фотодетектора 4. Вихід фотодетектора 4 сполучений з входом формувача сигналу тривоги 5. Формувач сигналу тривоги 5 забезпечений розділовим конденсатором 6, першим компаратором 7, селектором тривалості сигналу 8, формувачем тривалості імпульсів 9, інтегратором 10, другим компаратором 11, логічним елементом АБО 12 і індикаторним елементом 13. Перший вхід другого компаратора 11 через інтегратор 10 сполучений з першим обкладанням розділового конденсатора 6. На другому вході другого компаратора 11 встановлений опорний рівень Uоп2, а вихід сполучений з першим входом логічного елементу АБО 12. Другий вхід логічного елементу АБО 12 сполучений через формувач тривалості імпульсів 9 з виходом селектора тривалості сигналу 8, вхід якого сполучений з виходом першого компаратора 7, перший вхід якого сполучений з другим обкладанням розділового конденсатора 6, а на другий вхід подається опорна напруга цього компаратора. Вихід логічного елементу АБО 12 сполучений з входом індикаторного елементу 13.

ПРОПОНОВАНА СИСТЕМА ПРАЦЮЄ ТАКИМ ЧИНОМ

Випромінювання когерентного джерела світла 1 (Фіг. 1) вводиться у відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і через формувач світлового потоку 3 поступає на вхід фотодетектора 4. В результаті міжмодової інтерференції в оптичному волокні на світлочутливій поверхні фотодетектора 4 формується дискретна картина з яскравих і темних плям (спеклов|), яка носить статичний характер за відсутності механічних дій і змінюється під впливом ударів, вібрації або деформації оптичного волокна. Формувач світлового потоку 3 забезпечує необхідну контрастність спеклової| картини для підвищення чутливості системи.

Сигнал з виходу фотодетектора 4 (позиція а на Фіг. 2) поступає на вхід формувача сигналу тривоги 5. Залежно від інтенсивності і тривалості механічної дії на оптичне волокно модулюється фотострум, рівень якого відповідає величині оптичної потужності на вході фотодетектора 4. Далі у формувачі сигналу тривоги 5 відбувається двоконтурне перетворення вхідного сигналу по змінній і постійній складовим. Змінна складова виділяється розділовим конденсатором 6 і поступає на перший вхід першого компаратора 7, на другому вході якого встановлений опорний рівень Uоп1. Імпульси з виходу першого компаратора 7 (позиція б на Фіг. 2) поступають на вхід селектора тривалості сигналу 8, який має час селекції с. У разі, коли c<2 селектор запускає формувач тривалості імпульсів 9, при цьому ф встановлюється залежно від необхідної тривалості проходження сигналу тривоги (позиція в на Фіг. 2). У разі, коли c>1, селектор блокує контур.

Постійна складова через інтегратор 10 поступає на перший вхід другого компаратора 11, на другому вході якого встановлений опорний рівень Uоп2. Залежно від рівня оптичної потужності на вході фотодетектора 4 другий компаратор 11 формує відповідний сигнал (позиція г на Фіг. 2). Цей сигнал подається на перший вхід логічного елементу АБО 12, на другий вхід якого подається сигнал з виходу першого компаратора 7. При появі сигналу на першій або на другому вході елементу АБО 12 з виходу елементу АБО 12 сигнал тривоги (позиція д на фіг. 2) після двоконтурного перетворення поступає на індикаторний елемент 13.

Таким чином, заявлений винахід дозволяє підвищити стійкість системи до випадкових зовнішніх дій, що, у свою чергу, дозволяє встановлювати її на відкритих елементах огорожі території, конструктивних блоках будівель і споруд. Введений у формувач сигналу тривоги 5 контур обробки вхідного сигналу по постійній складовій підвищує надійність роботи системи і дозволяє діагностувати потенційну її відмову.

Трубка з будь-якого оптичного непрозорого матеріалу як формувач світлового потоку простіша в реалізації, установці і настройці, що спрощує практичну реалізацію системи.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Волоконно-оптична система охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна і формувач світлового потоку зчленований з входом фотодетектора, вихід фотодетектора сполучений з входом формувача сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора, першого компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу, перше обкладання розділового конденсатора є входом формувача сигналу тривоги, а друге обкладання сполучене з першим входом першого компаратора, на другому вході якого встановлений опорний рівень першого компаратора, що відрізняється тим, що формувач сигналу тривоги забезпечений інтегратором, селектором тривалості сигналу, логічним елементом АБО і другим компаратором, перший вхід якого через інтегратор сполучений з першим обкладанням розділового конденсатора, на другому вході встановлений опорний рівень другого компаратора, а вихід сполучений з першим входом логічного елементу АБО, другий вхід логічного елементу АБО сполучений через формувач тривалості імпульсів з виходом селектора тривалості сигналу, вхід якого сполучений з виходом першого компаратора, вихід логічного елементу АБО сполучений з входом індикаторного елементу.

Висновок

Очевидно, що з безлічі сучасних| охоронних систем неможливо виділити одну, яка була б універсальною і якнайкращою зі всіх точок зору. При виборі і проектуванні системи охорони необхідно враховувати безліч чинників — рельєф місцевості, топографію об'єкту, конструкцію охороняємого обєкту, що оточують, індустріальні перешкоди, організацію служби охорони і ін.

Ультразвукові детектори – є досить чутливими приладами і знизькою перешкодостійкістю.Але площа охопленя є невелика і застосовуються вони тільки в приміщенях без протягів, є досить дорогими.Характерактеризуються значним споживаням потужності.

Радіохвильові детектори –реагують на зміну електро-магнітної проникності тіла людини,можуть застосовуватись на значних площах.Є чутливими до потужних джерел випромінюваня.Потребують специфічного встановленя.

Магнітоконтактні датчики –є досить поширеними, характеризуються великою надійністю, простотою встановленя, низькою вартістю.Використовуються тільки для розємних засобів. Застосовуються для захисту дверей і вікон від несанкціонованого відкриття. Складаються з 2-х елементів, один встановлюється на рухому частину вікна або дверей, других на нерухому дверну коробку або раму.

Захист тільки від несанкціонованого відкриття дверей або вікна. Не допомагають при проломі або розбитті скла

Вібродатчики –реагують на вібраційні коливаня.Характеризуються малою чутливістю до переміщеня обєктів.Мають досить малі розміри.

Фотоелектричні датчики–є засновані на інфрачервоному випромінюванні. Характеризуються високою чутливістю,непомітністю, малою потужністю споживаня. Принцип дії таких датчиків заснований на контролі за інфрачервоним (тепловим) випромінюванням в приміщенні, що захищається. При зміні інфрачервоного фону в приміщенні, що відбувається у момент переміщення людини, датчик формує сигнал тривоги. Ще такі датчики називають датчиками руху. Дальність виявлення в середньому 10-15 м. |

Вірогідність помилкових тривог при циркуляції повітряних мас в приміщенні, що охороняється

Радіопроменеві системи-характеризуються значними площами охорони до 120м Для нормальної роботи мають використовуватись парами.Мають значну вартість і вилику потужність споживаня

 

Монтаж датчика руху