Устройство для охранной сигнализации

 

Устройство относится к пассивным оптико-электронным устройствам охранной сигнализации. Задача изобретения повышение стабильности времени анализа, обеспечение периодического подтверждения исходного состояния триггеров, блокировки устройства на время переходных процессов и различие тревожных извещений о проникновении и извещения при кратковременном пропадании питающего напряжения. Задача решается за счет наличия двух дифференциальных цепочек и изменения их связи с элементами устройства по сравнению с прототипом. 3 ил.

Изобретение относится к пассивным оптико-электронным устройствам охранной сигнализации, выдающим тревожное извещение при несанкционированном проникновении нарушителя на контролируемый объект.

Известно устройство охранной сигнализации [1] содержащее приемник излучения, усилитель, инвертор, два амплитудных селектора, два мультивибратора, элемент И и формирователь тревожного извещения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для охранной сигнализации, содержащее приемник излучения, полосовой усилитель, амплитудный селектор положительных сигналов, амплитудный селектор отрицательных сигналов, входы которых подключены к выходу полосового усилителя, первый и второй триггеры, S-входы которых соединены с выходами соответствующего амплитудного селектора, элемент И-НЕ, формирователь тревожного извещения и первую дифференциальную цепочку [2] Однако в этом устройстве наблюдается низкая стабильность времени анализа, отсутствует периодическое подтверждение исходного состояния триггеров, отсутствует блокировка устройства на время переходных процессов и на время выхода потребителя из зоны обнаружения.

Кроме того, устройство имеет низкую информативность из-за отсутствия признаков, позволяющих различать тревожное извещение о проникновении нарушителя и тревожное извещение, возникающее при кратковременном пропадании питающего напряжения.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Для этого устройство снабжено второй дифференциальной цепочкой, элементом 3 ИЛИ, генератором, счетчиком импульсов, формирователем сигнала блокировки, узлом начальной установки, причем выход приемника излучения соединен с входом полосового усилителя, выход формирователя сигнала блокировки подключен к общему входу V триггеров, R-входы триггеров соединены с первым выходом счетчика импульсов, первый вход которого соединен с генератором, а второй с выходом элемента 3 ИЛИ, первый и второй входы элемента 3 ИЛИ через первую и вторую дифференциальные цепочки подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, которые объединены соответственно с первым и вторым выходами узла начальной установки и подключены к входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом формирователя тревожного извещения, третий выход узла начальной установки подключен к третьему входу элемента 3 ИЛИ и первому входу формирователя сигнала блокировки, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства для охранной сигнализации; на фиг. 2а сигналы, возникающие при работе устройства; на фиг. 3а и б узел начальной установки и формирователь сигнала блокировки.

Устройство содержит приемник 1 излучения, полосовой усилитель 2, амплитудный селектор 3 положительных сигналов, амплитудный селектор 4 отрицательных сигналов, узел 5 начальной установки, первый и второй триггеры 6 и 7, первую и вторую дифференциальные цепочки 8 и 9, элемент И-НЕ 10, элемент 3 ИЛИ 11, генератор 12, формирователь 13 тревожного извещения, счетчик 14 импульсов, формирователь 15 сигнала блокировки.

Устройство работает следующим образом.

Излучение из охраняемого пространства поступает на чувствительные площадки приемника 1 излучения. Разнесение чувствительных площадок позволяет формирователь в пространстве чувствительную зону (фиг.2а), состоящую из двух неперекрывающихся элементарных чувствительных зон. Наличие двух чувствительных площадок обеспечивает появление на выходе приемника излучения последовательно двух разнополярных импульсов при пересечении человеком чувствительной зоны. Эти сигналы усиливаются полосовым усилителем 2 и поступают на входы амплитудных селекторов 3 и 4 положительных и отрицательных сигналов. Амплитудные селекторы представляют собой компараторы напряжения.

Сигналы, возникающие на выходах полосового усилителя и амплитудных селекторов при пересечении человеком чувствительной зоны, представлены на фиг. 2б, в и г.

Выходы амплитудных селекторов подключены к соответствующим входам (S-входам) первого или второго триггеров. Триггеры предназначены для запоминания информации, поступающей с амплитудных селекторов. На выходах триггеров формируются логические единицы при поступлении на входы триггеров логических единиц с выходов соответствующих амплитудных селекторов. Состояния выходов триггеров представлены на фиг.2д и е.

При срабатывании любого из триггеров на выходе соответствующей дифференциальной цепочки 8 или 9 формируется короткий положительный импульс (импульс сброса), который через элемент 3 ИЛИ 11 поступает на второй вход (вход сброса) счетчика 14 импульсов, при этом счетчик 14 импульсов на короткое время устанавливается в исходное состояние, при котором на всех его выходах присутствует логический ноль. По окончании импульса сброса счетчик 14 импульсов осуществляет счет импульсов, поступающих на его счетный вход (С-вход) с выхода генератора 12.

Как только число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика импульсов, достигает установленного значения, на первом выходе формируется логическая единица (фиг.2ж), которая поступает на вторые входы (R-входы) триггеров и устанавливает триггеры в исходное состояние, при котором на выходе триггеров присутствует логический ноль. Интервал времени между первым импульсом сброса и началом логической единицы на втором выходе счетчика импульсов формирует время анализа Т_а.

Если за время анализа произошло поочередное срабатывание обоих амплитудных селекторов, на выходах первого и второго триггеров устанавливаются логические единицы, которые поступают на первый и второй входы элемента И-НЕ 10.

На выходе элемента И-НЕ формируется логический ноль (фиг.2з), который поступает на вход формирователя 13 тревожного извещения, который дает информацию тревоги. Длительность тревожного извещения равна длительности времени анализа, так как при срабатывании второго триггера появляется второй импульс сброса, устанавливающий счетчик 14 импульсов в исходное положение.

При отсутствии сигналов с выхода усилителя логическая единица с первого входа счетчика импульсов будет периодически (с периодом, равным времени сигнала) подтверждать исходное состояние первого и второго триггеров, что позволяет избежать внутренних сбоев триггеров при внешних электромагнитных воздействиях и накоплении зарядов на элементах триггеров. Высокая стабильность времени анализа достигается за счет совместного использования генератора 12 и счетчика 14 импульсов и определяется стабильностью частоты генератора, работающего в непрерывном режиме. Стабилизация частоты генератора может быть осуществлена путем использования, например, кварцевого резонатора, автоматической подстройки частоты или за счет снижения номиналов элементов времязадающей цепи, обладающих повышенной стабильностью по сравнению с элементами более высоких номиналов.

Блокировка устройства на время переходных процессов и на время выхода потребителя из зоны обнаружения осуществляется следующим образом. После подачи напряжения питания на третьем выходе узла 5 начальной установки на короткое время устанавливается логическая единица, которая поступает на первый вход формирователя 15 сигнала блокировки и через элемент 3 ИЛИ на второй вход счетчика 14 импульсов. Счетчик 14 импульсов и формирователь сигнала блокировки устанавливаются в исходное состояние, при этом с выхода формирователя сигнала блокировки на общий вход триггеров (условно показан как третий вход второго триггера). На первом и втором выходах узла начальной установки формируются логические единицы, которые устанавливают на выходе элемента И-НЕ 10 логический ноль, и формирователь тревожного извещения постоянно выдает информацию о тревоге. Через короткое время (около 0,5 с) после подачи напряжения питания на третьем выходе узла начальной установки устанавливается логический ноль, разрешающий счет импульсов и прием информации по второму входу формирователя 15 сигнала блокировки.

По истечении установленного времени на втором выходе счетчика импульсов возникает логическая единица, которая поступает на второй вход сигнала блокировки. На выходе формирователя сигнала блокировки возникает логическая единица, которая выводит триггеры из третьего состояния. При этом на выходах триггеров и соответственно на выходах узла начальной установки формируются логические нули. Выдача информации от тревоги прекращается.

При кратковременном пропадании питающего напряжения извещатель выключается и снова включается. В результате этого происходит блокировка устройства аналогично блокировке на время переходных процессов. Время, на которое блокируется устройство, в несколько раз больше времени анализа, что позволяет различать тревожную информацию о проникновении и о пропадании питающего напряжения. Реализация узла начальной установки представлена на фиг.3а. При включении питающего напряжения интегрирующая цепь R 1, C 1, подключенная на выход инвертора, осуществляет формирование на короткое время (0,5 с) логической единицы, необходимой для начальной установки устройства в исходное состояние. Через резисторы R 2 и R 3 напряжение питания поступает на первый и второй выходы. Триггеры находятся в третьем состоянии, поэтому напряжение питания приложено к входам элемента И-НЕ.

Диод VD необходим для форсированного разряда конденсатора при пропадании питающего напряжения. В момент включения напряжения питания на первый вход триггера (R-вход) поступает логическая единица, а на второй вход (S-вход) логический ноль. В результате на выходе триггера и выходе формирователя блокировки устанавливается логический ноль. Все четыре триггера микросхемы устанавливаются в третье состояние. С приходом логической единицы на второй вход (S-вход) логическая единица поступает через резистор на выход и отменяет третье состояние. На выходе триггера устанавливается логическая единица, которая сохраняется на все время работы устройства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее приемник излучения, полосовой усилитель, амплитудный селектор положительных сигналов, амплитудный селектор отрицательных сигналов, входы которых подключены к выходу полосового усилителя, первый и второй триггеры, S-входы которых соединены с выходами соответствующего амплитудного селектора, элемент И-НЕ, формирователь тревожного извещения и первую дифференциальную цепочку, отличающееся тем, что оно снабжено второй дифференциальной цепочкой, элементом 3 ИЛИ, генератором, счетчиком импульсов, формирователем сигнала блокировки, узлом начальной установки, выход приемника излучения соединен с входом полосового усилителя, выход формирователя сигнала блокировки подключен к общему входу V триггеров, R-входы триггеров соединены с первым выходом счетчика импульсов, первый вход которого соединен с генератором, а второй с выходом элемента 3 ИЛИ, первый и второй входы элемента 3 ИЛИ через первую и вторую дифференциальные цепочки подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, которые объединены соответственно с первым и вторым выходами узла начальной установки и подключены к входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом формирователя тревожного извещения, третий выход узла начальной установки подключен к третьему входу элемента 3 ИЛИ и первому входу формирователя сигнала блокировки, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3