Устройство для тревожной сигнализации

 

Изобретение относится к устройствам автоматической охраны различных закрытых помещений. Техническим результатом является повышение чувствительности охранного сигнализатора к нарушению обстановки в охраняемом объекте и создания чувствительности к нарушению обстановки в каждой точке объема охраняемого объекта. Результат достигается путем облучения предметов охраняемого объекта радиоволнами сверхвысокочастотного диапазона с помощью генератора и приемом этих радиоволн после многократного отражения их от предметов охраняемого объекта. Высокая чувствительность сигнализатора достигается путем обработки амплитудно-частотной или фазочастотной характеристики области пространства охраняемого объекта и сравнения излучаемого сигнала с принятым. При появлении дополнительного предмета любого размера в охраняемом объекте, а также при смене обстановки (исчезновение или перемещение предметов с любой скоростью) в отраженном сигнале появляется составляющая с новыми амплитудой и фазой, которые изменяют амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики области пространства охраняемого объекта. При сравнении амплитудно-частотной или фазочастотной характеристики с первоначальной микропроцессорный модуль вырабатывает сигнал "тревога" в соответствии с заданным критерием. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическим системам охранной сигнализации, в частности к устройствам, выдающим сигнал тревоги при воздействии нарушителя на электромагнитное поле, и может быть использовано при охране помещений.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении охраны различных помещений.

Известно устройство охранной сигнализации, выдающее сигнал тревоги при воздействии нарушителя на излучаемое электромагнитное поле, содержащее две приемные антенны, разнесенные в горизонтальной плоскости на расстоянии более десяти длин волн зондирующего колебания, передающую антенну, генератор зондирующих колебаний, смесительные камеры, полосовые усилители, сумматор, аналоговый умножитель, полосовой фильтр, фильтр нижних частот, выпрямители, интеграторы, дифференциальный усилитель, элемент ИЛИ, пороговый элемент узла формирования сигнала тревоги, двухуровневый элемент [1].

Недостатком описанного аналога является то, что принятие решения о нарушении границы охраняемого объекта принимается по факту наличия в принятом сигнале частоты Доплера, следовательно чувствительность устройства определяется скоростью движения объекта в охраняемом объекте, и возможна ситуация пропуска медленно движущегося объекта.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для тревожной сигнализации, содержащее генератор непрерывного излучения сверхвысоких частот, к которому подсоединяется волновод с рупорным облучателем. К волноводу подсоединяется волноводная компенсационная петля, в которую последовательно включаются волноводный аттенюатор и волноводный фазовращатель. В корпусе охранного сигнализатора или в стене охраняемого объекта имеются радиопрозрачные "окна", через которые излучаются и принимаются радиосигналы. К волноводной системе, подсоединяется высокочастотный усилитель, сигналы с которого подаются на видеоусилитель, пороговое устройство-элемент. Тракт усиления заканчивается электронным реле, с которого подается сигнал "тревога". Волноводный рупор и усилитель представляют собой систему индикации наличия облучающего сигнала [2].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: контроль за обстановкой на охраняемом объекте ведется по средствам излучения и анализа СВЧ электромагнитной энергии, решение о нарушении охраняемого объекта принимается по факту изменения электромагнитного поля.

Недостатком прототипа является необходимость регулировки волноводного аттенюатора и волноводного фазовращателя при изменении обстановки в охраняемом объекте. Указанный недостаток обусловлен тем, что при изменении обстановки изменяется отраженный сигнал, поступающий по волноводу на вход приемного тракта. Недостатком прототипа является также чувствительность к предметам определенного размера, обусловленная излучением зондирующего сигнала одной частоты.

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства регистрации смены обстановки в охраняемом объекте, исчезновения или движения предметов различных размеров с любой скоростью.

Для достижения поставленной цели заявляемое изобретение содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с целью изобретения задачи. Высокая чувствительность сигнализатора достигается подключением выхода генератора сверхвысокой частоты к амплитудному детектору, сигнал с которого подается на первый вход коммутатора. Излучаемый сверхвысокочастотный сигнал модулирован по частоте и в результате суммирования сигналов, отраженных от различных точек охраняемого объекта, в приемной антенне образуется непрерывный сигнал с определенной амплитудой и фазой, этот сигнал детектируется амплитудным детектором, усиливается узкополосным усилителем низкой частоты, преобразуется в аналого-цифровом преобразователе, обрабатывается в микропроцессорном модуле, где происходит фиксация характеристики области пространства охраняемого объекта и сравнение ее с предыдущими.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: излучаемый сигнал модулирован по частоте; приемная и передающая антенны выполнены раздельными; решение о проникновении на охраняемый объект принимается по факту изменения интерференционной картины пространства охраняемого объекта; возможность регулирования чувствительности устройства к размеру и скорости перемещения предметов, нарушающих границы охраняемого объекта; обнаружение предметов различных размеров, нарушающих границы охраняемого объекта.

Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь: подключение выхода генератора сверхвысокой частоты к амплитудному детектору, сигнал с которого подается на первый вход коммутатора, повышает чувствительность устройства; изменение критерия обработки сигналов в микропроцессорном модуле позволяет изменять минимальный размер предмета, нарушающего границы охраняемого объекта; излучение частотно-модулированного сигнала позволяет обнаруживать предметы различных размеров.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в области техники с получением технического результата, заключающегося в анализе интерференционной картины области пространства обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели - повышение чувствительности устройства регистрации смены обстановки в охраняемом объекте, исчезновения или движения предметов различных размеров с любой скоростью, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На чертеже изображена структурная схема устройства для тревожной сигнализации.

Заявляемое устройство для тревожной сигнализации содержит последовательно соединенные модулятор 1, генератор 2 сверхвысоких частот с передающей антенной 3, приемную антенну 4, амплитудный детектор 5, узкополосный усилитель 6 низкой частоты. Выход генератора сверхвысокой частоты подключается к амплитудному детектору 7, сигнал с которого подается на первый вход коммутатора 8, выход усилителя низкой частоты подключен ко второму входу коммутатора, выход которого через АЦП 9 подключен к микропроцессорному модулю 10.

В процессе работы радиоволны генератора СВЧ непрерывного излучения с помощью передающей антенны излучаются в пространство охраняемого объекта. В результате многократного взаимного отражения радиоволны облучают все стороны предметов охраняемого объекта. Так как излучаемый сигнал модулирован по частоте, то в результате суммирования сигналов, отраженных от различных точек охраняемого объекта, в приемной антенне образуется непрерывный сигнал с определенной амплитудой и фазой. Принимаемый сигнал детектируется амплитудным детектором, усиливается узкополосным усилителем низкой частоты и подается на первый вход коммутатора. Сигнал с генератора подается на амплитудный детектор, сигнал с которого поступает на второй вход коммутатора. Преобразованный в АЦП сигал обрабатывается в микропроцессорном модуле, где происходит фиксация амплитудно-частотной или фазочастотной характеристики области пространства охраняемого объекта и сравнение ее с предыдущими.

При появлении дополнительного предмета любого размера в охраняемом объекте, а также при смене обстановки (исчезновении или перемещении предметов с любой скоростью) в отраженном сигнале появляются составляющие с новыми амплитудой и фазой, которые изменяют амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики области пространства охраняемого объекта. При сравнении амплитудно-частотной или фазочастотной характеристики с первоначальной микропроцессорный модуль вырабатывает сигнал "тревога" в соответствии с заданным критерием.

Заявляемое изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит обеспечить охрану различных объектов.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 762020, кл. G 08 B 13/24, 10.09.80.

2. Авторское свидетельство СССР N 317088, кл. G 08 B 13/18, 20.12.71.

Формула изобретения

Устройство для тревожной сигнализации, содержащее последовательно соединенные генератор сверхвысоких частот с передающей антенной, приемную антенну, амплитудный детектор принимаемого сигнала, узкополосный усилитель низкой частоты, отличающееся тем, что выход генератора сверхвысоких частот через амплитудный детектор соединен с первым входом коммутатора, выход усилителя низкой частоты подключен к второму входу коммутатора, выход которого через АЦП подключен к микропроцессорному модулю.

РИСУНКИ

Рисунок 1