Устройство для охранной сигнализации

 

Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано для обнаружения проникновения на контролируемую территорию или в помещение нарушителя, несущего с собой магнитные массы и вызывающего колебания грунта. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Указанная цель достигается размещением в зоне контроля двух чувствительных элементов, выполненных в виде кабелей. Нарушитель, имеющий при себе любые ферромагнитные материалы, изменяет магнитный поток, образуемый как магнитным полем Земли, так и собственной намагниченностью. В результате чего наводится э.д.с. и срабатывает дифференциальный усилитель, обнаруживающий разницу сигналов на своих входах. Кроме того, устройство срабатывает и на перемещение нарушителя в зоне, создающее сейсмические колебания грунта и распространение в нем волны давления. Специфика распознавания формы сигнала устройством с различием в ходьбе позволяет повысить помехоустойчивость при воздействии на его чувствительные элементы животных. Использование в устройстве двух диапазонов частот приводит к помехоустойчивому приему сигналов из-за повышения отношения сигнал/помеха. 2 ил.

Устройство относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано для обнаружения проникновения на контролируемую территорию или в помещении нарушителя, несущего с собой магнитные массы и вызывающего колебания грунта.

Известны устройства охранной сигнализации, использующие комбинацию магнитного канала и канала давления (1). Чувствительным элементом в канале давления является шланг с жидкостью, укладываемой вдоль контролируемого периметра. Изменение давления жидкости в шланге преобразуется в электрический сигнал с помощью пьезоэлектрического преобразователя. Чувствительным элементом в магнитном канале является одновитковая петля, образованная металлической оболочкой, запрессованной в шланг. Возможно также использование электропроводящей жидкости в шланге. Недостатками этого устройства являются высокая сложность конструкции и дороговизна специального комбинированного чувствительного элемента. Кроме этого, устройство имеет низкую помехоустойчивость, связанную с отсутствием экранирования магниточувствительной петли, и низкую чувствительность, вызванную низким уровнем сигнала с одновитковой петли. Низкая помехоустойчивость определяется также обработкой сигналов по пороговому методу и сосредоточением обоих чувствительных элементов в одной плоскости, что не позволяет применять временную и другие виды совместной обработки аналоговых сигналов одновременно с обоих видов преобразователей.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство охранной сигнализации магнито-трибоэлектрического типа (2), предназначенное для генерации сигнала тревоги при появлении ферромагнитного предмета в охраняемой зоне, при обнаружении давления на грунт или колебания грунта, а также при наличии комбинации обоих факторов.

Это устройство содержит чувствительный элемент (ЧЭ), выполненный в виде одновитковой петли экранированного кабеля, каналы формирования магнитоэлектрического и трибоэлектрического сигналов и блок совпадения. Канал магнитоэлектрического сигнала содержит входной повышающий трансформатор и последовательно соединенные с ним полосовой фильтр и пороговый элемент. Канал трибоэлектрического сигнала содержит последовательно соединенные усилитель напряжения, полосовой фильтр и пороговый элемент. Начало и конец провода кабеля соединены вместе и подключены ко входу усилителя напряжения трибоэлектрического канала. Экран петли кабеля началом и концом подключен к первичной обмотке входного повышающего трансформатора магнитоэлектрического канала. Выходы пороговых элементов обоих каналов подключены ко входам блока совпадения. Последний выполняет логическую операцию "И" и генерирует сигнал тревоги при появлении сигналов на обоих входах блока совпадения.

Недостатком этого устройства является его низкая помехоустойчивость. Это связано с тем, что обработка сигналов с чувствительного элемента трибоэлектрического, точнее сейсмовибрационного, канала ведется в полосе по пороговому способу. При этом не учитывается ни форма сигналов, ни частота следования сигналов, ни их длительность. Это приводит к частым ложным срабатываниям трибоэлектрического канала при проезде автотранспорта вдоль рубежа, проходе животных вдоль и поперек рубежа. В начале магнитоэлектрического сигнала обработка ведется тоже по простому превышению порога, также не учитывается ни форма, ни длительность сигнала. Кроме этого, принятие решения о выдаче сигнала тревоги производится по простому совпадению во времени магнитного и сейсмовибрационного сигнала без применения временного анализа предыстории этого совпадения и подтверждения наличия магнитоэлектрического сигнала, например, со второй петли, отнесенной от первой на определенное расстояние. В описанном же устройстве имеется большая вероятность срабатываний от мощных электромагнитных помех, вызывающих появление одновременных наводок в обоих каналах устройства.

Большим уровням наводок способствует другой недостаток устройства, а именно то, что экран кабеля является электродом, с которого снимается магнитоэлектрический сигнал. Этот электрод сам электрически не экранирован и поэтому подвержен наводкам со стороны внешних электрических полей. Кроме того, экран не имеет соединения с шиной нулевого потенциала. Следовательно, он плохо экранирует провод кабеля, являющийся электродом, с которого снимается трибоэлектрический сейсмовибрационный сигнал.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 показано расположение петель и проводников кабеля чувствительных элементов, где начало петли 1, внутренний проводник кабеля 2, внешний проводник кабеля 3, внешний проводник кабеля 4, чувствительный элемент 5, конец петли 6, чувствительный элемент 7, начало петли 8, конец петли 9, внешний проводник кабеля чувствительного элемента 10, внешний проводник кабеля чувствительного элемента 11, внутренний проводник кабеля чувствительного элемента 12, датчик температуры грунта 13, дифференциальные усилители 14 и 15 заряда, дифференциальные усилители 16, 17 и 18, полосовые фильтры 19-22, выполненные, например, в виде последовательно соединенных фильтров нижних и верхних частот, пороговые элементы 23, 24 и 25, выполненные, например, на базе операционных усилителей, анализатор формы сейсмосигнала 26, блок вычисления скорости движения 27, выполненный на базе микропроцессорного модуля, в арифметическом устройстве которого по длительности и скважности поступающих сейсмосигналов определяется скорость движения нарушителя, пороговые элементы 28 и 29, инвертор 30, аналоговые ключи 31, 32, элемент И 33, аналоговый ключ 34, детектор задержки 35, элемент ИЛИ 36, анализатор 37 формы магнитоэлектрического сигнала, блок совпадений 38, блок 39 задания режима.

Устройство имеет два чувствительных элемента 5 и 7, выполненных в виде кабеля, содержащего N ≥ 2 изолированных внутренних проводников, поверх которых положен первый рабочий слой полимера с работой выхода электронов E₁, на первый рабочий слой положен внешний металлический проводник 3 и 11 соответственно кабелей чувствительных элементов 5 и 7, на который в свою очередь положен второй слой из полимера с работой выхода электронов Е₂, причем обеспечивается выполнение неравенства Е₁≠E₂. Поверх второго рабочего слоя положен внешний проводник 4 и 10 кабеля, соответственно, чувствительных элементов 5 и 7. Элементы 5 и 7 прокладываются по периметру охраняемой территории в траншеях, причем расстояние между траншеями и их конфигурация задаются строго определенно. Внешние проводники 4 и 10 кабелей соединены вместе и подключены к шине нулевого потенциала. Внешний проводник 3 кабеля элемента 5 и один из N внутренних проводников 2 подключены ко входам усилителя 14. Многовитковая петля чувствительного элемента 5 образована последовательным соединением оставшихся N-1 внутренних проводников кабеля. Начало петли 1 и конец петли 6 элемента 5 подключены ко входам дифференциального усилителя 17. Внешний проводник 11 и один из внутренних проводников 12 кабеля 7 подключены к входам дифференциального усилителя заряда 15. Многовитковая петля чувствительного элемента 7 образована аналогично многовитковой петле чувствительного элемента 5, причем начало петли 8 и конец петли 9 подключены к входам дифференциального усилителя 18, выход которого подключен к входу полосового фильтра 22, выход которого соединен со входом порогового элемента 29 и одним из входов аналогового ключа 32, к другому входу которого подключен выход порогового элемента 29, одновременно связанный с одним из входов детектора задержки 35. Выход аналогового ключа 32 подключен к одному из входов анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37, выход которого связан с соответствующим входом блока совпадений 38. Выход дифференциального усилителя 17 через полосовой фильтр 21 подключен одновременно к входу порогового элемента 28 и к соответствующему входу аналогового ключа 31, к другому входу которого подключен выход порогового элемента 28, связанный одновременно с соответствующим входом детектора задержки 35. Выход аналогового ключа 31 связан с соответствующим входом анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37. Выход детектора задержки 35 параллельно подключен к соответствующему входу анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37 и блока совпадений 38, выход которого связан с соответствующим входом блока задания режима 39, выход которого является выходом всего устройства. Выходы дифференциальных усилителей заряда 14 и 15 подключены к соответствующим входам дифференциального усилителя 16, выход которого одновременно связан со входами полосовых фильтров 19 и 20. Выход датчика температуры грунта 13 подключен к соответствующему входу анализатора формы сейсмосигнала 26. Выход полосового фильтра 19 параллельно подключен к входам пороговых элементов 23, 24 и 25. Выход порогового элемента 23 через инвертор логического сигнала 30 подключен к соответствующему входу элемента "И" 33, к другому входу которого подключен выход порогового элемента 24. Выход порогового элемента 25 соединен с соответствующим входом блока вычисления скорости движения 27.

Устройство работает следующим образом. Нарушитель, имеющий ферромагнитный предмет, проходя последовательно над одним и другим чувствительными элементами 5 и 7, изменяет магнитный поток, образуемый как магнитным полем Земли, так и собственной намагниченностью. В результате электромагнитной индукции в одной и другой магнитных петлях наводится электродвижущая сила (э.д.с. ), которая приложена к одной из петель чувствительного элемента 5 к входам дифференциального усилителя 17, а другой из петель 7 к входам дифференциального усилителя 18. Одновременно перемещение нарушителя вызывает сейсмические колебания грунта и распространение в нем волны давления. Воздействие этих колебаний вызывает местную деформацию кабелей обоих чувствительных элементов 5 и 7 и связанное с ним относительное перемещение в нем всех проводников, изоляции и рабочих слоев. В результате контактной электризации полимеров металлами на внутренних проводниках 2 и 12 и внешних проводниках 3 и 11 кабелей чувствительных элементов 5 и 7, соответственно, наводятся электрические заряды. Эти заряды поступают с внешнего 3 и внутреннего 2 проводников кабеля 495 на входы дифференциального усилителя заряда 14, а с внешнего 11 и внутреннего 12 проводников кабеля 497 на входы дифференциального усилителя заряда 15.

С выходов дифференциальных усилителей заряда 14 и 15 сигналы поступают на входы дифференциального усилителя 16, которым они усиливаются по напряжению. Кроме того, применение дифференциальных усилителей заряда 14 и 15 дифференциального усилителя 16 позволяет скомпенсировать синфазные помехи, возникающие в ЧЭ 5 и 7 при мощных электромагнитных наводках, например при грозе.

С выхода дифференциального усилителя 16 сигнал поступает одновременно на входы полосовых фильтров 19 и 20, где выделяются активные участки их частотного спектра и подавляются помехи. В полосовом фильтре 19 выделяется низкочастотная часть сигнала, соответствующая распространению волны давления на грунт (ориентировочно Δf≈ 0,1-15 Гц), в полосовом фильтре 20 выделяется сейсмическая составляющая сигнала от воздействия нарушителя на грунт (ориентировочно Δf≈ 20-90 Гц, где Δf полоса пропускания фильтров).

Необходимость анализа сигналов в двух частотных диапазонах может быть объяснена следующим образом. В мягком, сыром, например, золотистом или песчаном грунте хорошо регистрируются сигналы в области низких частот, вызываемые давлением нарушителя на грунт. В то же время сейсмическая составляющая сигнала при этом очень мала, что затрудняет выделение ее на фоне помех, вызываемых, например, животными, транспортом.

В свою очередь при замерзании грунта на достаточно большую глубину резко снижается уровень сигнала в низкочастотной области спектра, но в то же время увеличивается амплитуда сейсмической составляющей сигнала.

Таким образом, использование регистрации сигнала в двух полосах частот обеспечивает возможность надежно обнаруживать сигналы от нарушителя при всех типах грунтов, в различных климатических условиях, что позволяет создать при заданной вероятности обнаружения более помехозащищенное устройство.

С выхода полосового фильтра 19 низкочастотный сигнал поступает параллельно на входы пороговых элементов 23, 24 и 25, имеющих разные по величине пороги срабатывания. Основным пороговым элементом, соответствующим наличию в чувствительных элементах (5 или 7) сигнала от нарушителя, является пороговый элемент 24. Величина порога порогового элемента 23 устанавливается значительно большей, чем порогового элемента 24 (ориентировочно в 3-5 раз). Наличие сигналов такой величины соответствует воздействию на чувствительный элемент крупных животных, вес которых в 3 и более раз больше веса человека. Возможность такой обработки обеспечивается линейной зависимостью величины низкочастотного сигнала от веса движущегося объекта и равномерностью по ширине зоны чувствительности устройства, что обеспечивается специальной укладкой кабелей чувствительных элементов в грунт (через 0,5-1,0 м друг от друга). При срабатывании порогового элемента 23 его сигнал, инвертированный инвертором логического сигнала 30, запрещает прохождение сигнала через элемент "И" 33, чем осуществляется селектирование крупных животных от человека-нарушителя.

При отсутствии срабатывания порогового элемента 23 и срабатываний порогового элемента 24 через элемент "И" 33 на вход аналогового ключа 34 проходит сигнал, длительность которого соответствует времени превышения порога в пороговом элементе 24.

Через аналоговый ключ 34 на вход элемента "ИЛИ" 36 проходят только те сигналы от нарушителя, которые соответствуют по длительности и времени появления наличию разрешающего сигнала с выхода блока вычисления скорости движения 27. При совпадении этих сигналов выходной сигнал с аналогового ключа 34 через элемент "ИЛИ" 36 поступает на соответствующие входы блока задания режима 39 и блока совпадений 38.

Величина порога срабатывания порогового элемента 25 выбрана, наоборот, в 5-10 раз меньшей, чем у порогового элемента 24. Пороговый элемент 25 служит для отсечки (селектирования) сигналов, возникающих при движении через ЧЭ мелких животных (зайцев, лис и т. д.), перемещающихся прыжками. При таком способе движения в сейсмическом канале устройства появляются сигналы, которые могут идентифицироваться как сигналы от нарушителя, что приведет к ложному срабатыванию устройства. Однако вес такого животного мал, и поэтому при срабатывании порогового элемента 25 с его выхода поступит сигнал запрета на вход блока вычисления скорости движения 27, который в свою очередь блокирует аналоговый ключ 34 и срабатывания устройства в целом не происходит.

В полосовом фильтре 20 происходит выделение сейсмического составляющей полного сигнала, возникающего в грунте при воздействии нарушителя на чувствительный элемент 5 или 7. Этот сигнал поступает одновременно на вход блока вычисления скорости движения 27 и на вход анализатора формы сейсмосигнала 26. В блоке вычисления скорости движения 27 по длительности, скважности, количеству и амплитуде импульсных сигналов определяется скорость движения нарушителя, преодолевающего зону ЧЭ, а на его выходе генерируется сигнал, определяющий время анализа сигналов в низкочастотной части спектра, для чего он поступает на вход аналогового ключа 34. Одновременно этот сигнал задает ожидаемые время и длительность магнитоэлектрического сигнала, для чего подается на соответствующие входы аналоговых ключей 31 и 32. Информация о скорости движения нарушителя является одним из параметров, применяемых для анализа формы сейсмосигнала, для чего сигнал с выхода блока вычисления скорости движения 27 подается на вход анализатора формы сейсмосигналов 26. Вторым сигналом, задающим программу обработки сейсмосигналов, является сигнал с выхода датчика температуры грунта 13, значение которого изменяется при замерзании, оттаивании грунта, тем самым задавая в анализаторе формы сейсмосигнала 26 ту или иную программу работы.

Анализатор формы сейсмосигнала 26 по одной из заданных программ обрабатывает поступающие сигналы, определяя энергетические спектры самих сигналов и огибающей всей реализации. После этого в нем происходит сравнение с записанными в памяти спектрами, характерными для того или иного способа воздействия (бег, ходьба и т.д.), нарушителя на ЧЭ, а также характерными спектрами помех, в том числе спектрами сигналов от преодоления зоны чувствительного элемента животными. Если спектры анализируемых сигналов соответствуют спектрам сигналов от нарушителя, то на выходе анализатора формы сейсмосигнала 26 появляется выходной импульс, который через элемент "ИЛИ" 36 поступает на один из входов блока задания режима 39 и блока совпадений 38.

Таким образом, анализатор формы сейсмосигнала 26 обеспечивает селектирование сигналов от нарушителя и сигналов от животных либо по их весу, либо по биодинамике их движения, приводящей к изменению амплитудно-частотных и энергетических параметров сейсмосигналов, чем существенно повышается помехоустойчивость предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.

Другие виды помех, такие, как транспорт, ветер, дождь, град и т.д. также не вызывают срабатывания сейсмовибрационного канала устройства, т.к. во-первых, по их характеристикам не может быть определена скорость движения и на выходе блока вычисления скорости движения 27 будет отсутствовать сигнал, разрешающий как проведение дальнейшего анализа сейсмосигналов в анализаторе формы сейсмосигналов 26, так и прохождение через аналоговый ключ 34 сигналов с порогового элемента 24; во-вторых, если в блоке вычисления скорости движения 27 для какого-то вида помех, например града, будет сформирован ложный сигнал, соответствующий вроде бы движению нарушителя через ЧЭ 5 или ЧЭ 7, то и в этом случае срабатывания сейсмовибрационного канала не произойдет, т.к. либо будет отсутствовать сигнал на выходе порогового элемента 24, срабатывающего только при наличии давления на грунт вблизи чувствительного элемента 5 или 7, либо спектры сейсмосигналов и их огибающих, записанными в память этого анализатора и характеризующими движение нарушителя через чувствительный элемент 5 или 7.

Все это вместе взятое позволяет повысить общую помехоустойчивость устройства в целом.

Магнитоэлектрический сигнал с выхода дифференциального усилителя 17 поступает на вход полосового фильтра 21, где выделяется активная часть спектра сигнала и подавляется помеха, после чего аналоговый сигнал, соответствующий выделенной части спектра, поступает на вход порогового элемента 28 и на соответствующий вход аналогового ключа 31. Аналоговый ключ 31 выполняет роль "линейных ворот" для сигнала с выхода полосового фильтра 21, открытых для прохождения магнитоэлектрического сигнала при наличии разрешающего сигнала с выхода блока вычисления скорости движения 27 и при превышении магнитоэлектрическим сигналом порога срабатывания порогового элемента 28, отсекающего мелкие помехи по величине сигнала.

При наличии разрешающих сигналов на связанных с выходами порогового элемента 28 и блока вычисления скорости движения 27 входах аналогового ключа 31 магнитоэлектрический сигнал поступает с его выхода на соответствующий вход анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37. Кроме этого, сигнал, соответствующий срабатыванию порогового элемента 28, поступает на соответствующий вход детектора задержки 35. Обработка магнитоэлектрического сигнала с ЧЭ 7, подключенного к входу дифференциального усилителя 18, осуществляется аналогично с помощью полосового фильтра 22, порогового элемента 29 и аналогового ключа 32. Выходной аналоговый магнитоэлектрический сигнал с выхода аналогового ключа 32 этого тракта поступает на соответствующий вход анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37, а сигнал, соответствующий превышению порога в пороговом элементе 29, на соответствующий вход детектора задержки 35.

Детектор задержки 35 работает следующим образом. Нарушитель, несущий на себе ферромагнитный предмет, пересекает рубеж в одном направлении, т.е. последовательно вызывает появление магнитоэлектрического сигнала сначала в петле, например, чувствительного элемента 5, потом в петле ЧЭ 7. Так как это один и тот же нарушитель и он несет один и тот же предмет, то магнитоэлектрические сигналы в одинаковых петлях ЧЭ 5 и ЧЭ 7 будут практически идентичны. Следовательно, анализируя время срабатывания аналоговых ключей 31 и 32, можно определить задержку одного магнитоэлектрического сигнала относительно другого и использовать ее для того, чтобы задать в анализаторе формы магнитоэлектрического сигнала 37 сдвиг по времени этих сигналов для определения их взаимокорреляционной функции, для чего сигнал с выхода детектора задержки 35 подается на соответствующий вход анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37. Кроме того, этот сигнал используется для задания времени в блоке совпадения 38, в течение которого необходимо совпадение сигналов с выхода сейсмовибрационного канала (с элемента "ИЛИ" 36) и анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37. Для этого сигнал с выхода детектора задержки 35 подается на соответствующий вход блока совпадений 38.

Анализатор формы магнитоэлектрического сигнала 37 производит вычисление параметров магнитоэлектрического сигнала, приходящего на один из его входов, запоминает их, после чего вычисляет параметры другого магнитоэлектрического сигнала только в том случае, если он проходит в строго определенное время, устанавливаемое сигналом на входе с выхода детектора задержки 35. Если магнитоэлектрический сигнал появляется в заданное время и его параметры совпадают с параметрами предыдущего магнитоэлектрического сигнала с другого ЧЭ, то на выходе анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37 появится сигнал, соответствующий наличию у нарушителя магнитной массы, и он поступит на соответствующий вход блока совпадений 38, который генерирует выходной сигнал только при появлении сигналов на всех его входах в строго заданные относительно друг друга интервалы времени.

Если магнитоэлектрические сигналы во времени сдвинуты и совпадают не так, как определено заранее детектором задержки 35, или их параметры не совпадают, то на выходе анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37 выходной сигнал отсутствует, что не позволяет блоку совпадений 38 генерировать сигнал, соответствующий прохождению через оба чувствительных элемента 5 и 7 "нарушителя" с магнитной массой. Блок задания режима 39 программируется заранее следующим образом: через него могут проходить на выход всего устройства либо сигналы только сейсмовибрационного канала, т.е. обнаруживаться любой нарушитель, либо сигналы с блока совпадений 38, что соответствует обнаружению "нарушителя" с магнитной массой, т.е. "вооруженного". Существенным преимуществом предлагаемого устройства является возможность обработки сигналов по форме и по спектральным характеристикам посредством применения анализатора формы магнитоэлектрического сигнала 37, анализатора формы сейсмосигнала 26, а также определения скорости движения "нарушителя" в блоке вычисления скорости движения 27. Известно, что практически все виды помех, такие, как помехи от транспорта, метеофакторов, электромагнитной наводки, резко различаются с сигналами от "нарушителя" именно по форме и спектральным характеристикам. Следовательно, применение в предлагаемом устройстве обработки сигналов по форме и спектральной плотности повышает общую помехоустойчивость устройства.

Кроме того, в большинстве случаев спектральные характеристики и форма сигналов от "нарушителя", а также скорость их появления, особенно в сейсмоканале, значительно отличаются от аналогичных характеристик помех от животных.

Это связано, например, с различиями ходьбы (разная частота следования шагов у животных и людей), видом воздействия копытных животных на грунт, весом животных, скоростью перемещения. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую, чем у прототипа, помехоустойчивость при воздействии на него животных, что является наиболее актуальной в настоящее время задачей.

Другим преимуществом предлагаемого устройства перед прототипом является наличие в предлагаемом устройстве двух полос регистрации сигналов от воздействия "нарушителя" на грунт. Так как эксплуатация устройства может происходить в любых видах грунтов, то использование только одной полосы частот не позволяет обеспечить нужную помехоустойчивость, поскольку изменение чувствительности устройства, вызываемое изменением состояния грунта, необходимо для обеспечения заданной вероятности обнаружения компенсировать увеличением в заданной полосе частот коэффициента усиления сигнала. Использование в предлагаемом устройстве двух диапазонов регистрируемых частот приводит к повышению помехоустойчивости при эксплуатации, т.к. в данном случае нет необходимости изменения коэффициента усиления, поскольку схема предлагаемого устройства, сравнивая сигналы в каждом из диапазонов, автоматически выбирает для дальнейшей обработки сигнала нужный диапазон, обеспечивающий наибольшее отношение сигнал/помеха.

Третьим преимуществом предлагаемого устройства является применение в нем двух датчиков магнитоэлектрического сигнала и совместная обработка сигналов с них. Введение дополнительного петлевого чувствительного элемента и разнесение обеих петель чувствительных элементов в пространстве позволяет: во-первых, полностью избавиться от электромагнитных помех и удаленных магнитных помех, которые воздействуют на обе петли одновременно, что невозможно при движении "нарушителя", сигналы от которого появляются в петлях последовательно; во-вторых, первый магнитоэлектрический сигнал служит опорным при обработке второго, который при идентичности петель и трактов обработки, строго говоря, должен повторять первый. Это обстоятельство позволяет избежать влияния на устройство даже тех помех, которые каким-либо образом появляются в магнитоэлектрических каналах неодновременно. К этим помехам могут быть отнесены сейсмические составляющие магнитоэлектрического сигнала, возникающие в петле при наступании на грунт крупных животных, вызывающих перемещение петли в магнитном поле Земли. В силу случайности такого воздействия и зависимости величины магнитоэлектрического сигнала в этом случае от конкретного места воздействия, состояния грунта в нем и других факторов повторения магнитоэлектрических сигналов в обеих петлях не происходит, чем и обеспечивается существенно большая, чем у прототипа, помехоустойчивость предлагаемого устройства в целом при воздействии животных.

Формула изобретения

Устройство для охранной сигнализации, содержащее один чувствительный элемент, первый полосовой фильтр, выход которого подключен к входу первого порогового элемента, элемент совпадения, второй полосовой фильтр, второй пороговый элемент, блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены другой чувствительный элемент, пять дифференциальных усилителей, датчик температуры, два полосовых фильтра, три пороговых элемента, элемент И, три ключа, фазовый детектор, элемент ИЛИ, анализатор формы сейсмосигнала, блок вычисления скорости анализатор формы магнитоэлектрического сигнала, элемент НЕ, а каждый чувствительный элемент выполнен в виде петли кабеля, имеющего два изолированных внешних проводника и n ≥2 изолированных внутренних проводников, один из n внутренних проводников и первый внешний проводник кабеля одного чувствительного элемента подключены, соответственно, к одному и другому входам первого дифференциального усилителя, один из n внутренних проводников и первый внешний проводник кабеля другого чувствительного элемента подключены, соответственно, к одному и другому входам второго дифференциального усилителя, второй внешний проводник кабеля одного и другого чувствительных элементов объединены и подключены к шине нулевого потенциала, остальные N-1 внутренних проводников кабеля одного чувствительного элемента соединены последовательно друг с другом в многовитковую петлю, начало и конец которой подключены соответственно к одному и другому входам третьего дифференциального усилителя, остальные N-1 внутренних проводников кабеля другого чувствительного элемента последовательно соединены друг с другом в многовитковую петлю, начало и конец которой соединены, соответственно, с одним и другим входами четвертого дифференциального усилителя, выходы первого и второго дифференциальных усилителей подключены к входам пятого дифференциального усилителя, выход которого подключен к входам первого и второго полосовых фильтров, выход первого полосового фильтра подключен к входам второго и третьего пороговых элементов, выход второго порогового элемента подключен к входу элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к информационному входу первого ключа, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам элемента совпадения и блока индикации, выход первого порогового элемента подключен к второму входу элемента И, выход второго полосового фильтра подключен к первому информационному входу анализатора формы сейсмосигнала и информационному входу блока вычисления скорости, выход которого подключен к управляющим входам первого, второго и третьего ключей, анализатора формы сейсмосигнала, датчик температуры подключен к второму информационному входу анализатора формы сейсмосигнала, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход третьего порогового элемента подключен к управляющему входу блока вычисления скорости, выходы третьего и четвертого дифференциальных усилителей подключены к входам соответственно третьего и четвертого полосовых фильтров, выходы которых подключены, соответственно, к входу четвертого порогового элемента и информационному входу второго ключа, к входу пятого порогового элемента и к управляющему входу третьего ключа, выход четвертого порогового элемента подключен к второму управляющему входу второго ключа и к первому входу фазового детектора, выход которого подключен к управляющему входу анализатора формы магнитоэлектрического сигнала и второму входу элемента совпадения, выход которого подключен к второму входу блока индикации, выход пятого порогового элемента подключен к второму управляющему входу третьего ключа и второму входу фазового детектора, выходы второго и третьего ключей подключены к второму и третьему входам, соответственно, анализатора формы магнитоэлектрического сигнала, выход которого подключен к третьему входу элемента совпадения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2