Прибор охранной сигнализации

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к охранным извещателям, и предназначено для выявления несанкционированного открывания и механического повреждения запорных механизмов, блокирующих различные поверхности, например двери, перегородки. Прибор охранной сигнализации содержит преобразователь вибраций контролируемого объекта в электрический сигнал, выполненный в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на контролируемом объекте, усилитель, фильтры низкой и высокой частоты, первый и второй амплитудные детекторы, первый и второй интеграторы, первый и второй компараторы с регулируемыми порогами переключения, блок определения временных характеристик сигналов, блок формирования тревожного извещения. Технический результат - изобретение позволяет обеспечить повышение помехозащищенности прибора, снизить вероятность ложной тревоги и устранить его изготовление и монтаж на контролируемый объект. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к охранным извещателям, и предназначено для выявления несанкционированного открывания и механического повреждения запорных механизмов, блокирующих различные поверхности, например двери, перегородки.

Известно устройство охранной сигнализации, содержащее инерционный электроконтактный датчик, снабженный корпусом, в котором расположены неподвижный магнитоуправляемый контакт и магнит, выполненный в виде тела вращения с возможностью свободного перемещения вдоль закрытого наклонного паза. Электроконтактный датчик обеспечивает размыкание цепи при механическом воздействии на контролируемый объект, например дверь, и жестко крепится к поверхности этого объекта. Ударное воздействие на контролируемый объект сообщает магниту движение вдоль паза. При удалении магнита от магнитоуправляемого контакта происходит ослабление магнитного поля, действующего на магнитоуправляемый контакт, а затем и его размыкание, формирующее тревожное извещение (см. авторское свидетельство СССР №1012296, МПК 5 G 08 В 13/02).

Основным недостатком устройства охранной сигнализации является низкая чувствительность к слабым вибрациям, возникающим при механическом воздействии на контролируемый объект, например, при открывании дверного запорного механизма, связанная с тем, что энергии слабых вибраций недостаточно для удаления магнита от магнитоуправляемого контакта на достаточное расстояние и, соответственно, для формирования тревожного извещения.

Вышеописанный недостаток устройства охранной сигнализации устраняется в сигнализаторе вибрации, содержащем преобразователь вибраций в электрический сигнал, представляющий собой датчик вибрации магнитоэлектрического типа, выход которого соединен с входом трехкаскадного усилителя, амплитудный детектор, вход которого подсоединен к выходу трехкаскадного усилителя, а выход - к входу интегратора, элемент сравнения и ключевой элемент, представляющий собой транзистор, коммутирующий внешнюю цепь. Выход интегратора соединен с входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу ключевого элемента. Датчик вибрации выполнен в виде 16-омного миниатюрного громкоговорителя с диаметром диффузора не более 5 см, причем к центру диффузора прикреплена медная монета, перпендикулярно которой жестко закреплена, например припаяна, игла, имеющая возможность касания поверхности контролируемого объекта, или параллельно поверхности монеты жестко закреплен, например припаян, одним концом короткий отрезок провода, другой конец которого снабжен второй монетой, имеющей возможность касания поверхности контролируемого объекта. При воздействии на контролируемый объект электрический сигнал на выходе датчика вибрации усиливается и детектируется. Выпрямленный сигнал интегрируется для получения усредненного значения. При превышении сигналом на выходе интегратора порогового уровня открывается транзистор, замыкая внешнюю цепь и тем самым формируя тревожное извещение (Рейкс Ч.Д. 55 электронных схем сигнализации: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1991, с.50-52). Этот сигнализатор вибрации является наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Основными недостатком описанного устройства являются его низкая помехозащищенность, связанная с тем, что в нем анализируется только усредненное значение амплитуды электрического сигнала, без анализа частотного состава электрического сигнала, сложность монтажа на контролируемый объект, вследствие повышенной трудоемкости установки на этот объект датчика вибрации при условии его единичного изготовления.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения защищенности прибора от вибрационных и акустических помех, а также упрощение его монтажа на контролируемый объект.

Для достижения указанного технического результата в приборе охранной сигнализации, содержащем преобразователь вибраций в электрический сигнал, выход которого соединен с входом усилителя, первый амплитудный детектор, к выходу которого подключен вход первого интегратора, преобразователь вибраций в электрический сигнал выполнен в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на объекте, а в прибор дополнительно введены фильтр низкой частоты и фильтр высокой частоты, входы которых подключены к выходу усилителя, второй амплитудный детектор, второй интегратор, первый и второй компараторы, блок определения временных характеристик сигналов, блок формирования тревожного извещения. При этом выходы фильтров низкой и высокой частоты подсоединены к входам первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход второго амплитудного детектора подключен к входу второго интегратора, а выходы компараторов, входы которых подключены к выходам первого и второго интеграторов, подсоединены к входам блока определения временных характеристик сигналов, выход которого связан с входом блока формирования тревожного извещения.

Блок определения временных характеристик сигналов может содержать два одновибратора и логический элемент, реализующий функцию логического умножения. При этом вход запуска первого одновибратора, являющийся первым входом блока определения временных характеристик сигналов, подключен к выходу первого компаратора, а вход запуска второго одновибратора и первый вход логического элемента, являющиеся вторым входом блока определения временных характеристик сигналов, подключены к выходу второго компаратора, выход первого одновибратора подключен к входу сброса второго одновибратора, второй вход логического элемента подключен к выходу второго компаратора. Блок формирования тревожного извещения может содержать счетчик, третий одновибратор и электронный ключ. При этом счетный вход счетчика и вход запуска третьего одновибратора, являющиеся входом блока формирования тревожного извещения, подключены к выходу логического элемента, являющемуся выходом блока определения временных характеристик сигналов, выход третьего одновибратора подключен к входу сброса счетчика, а выход переполнения счетчика подключен к входу электронного ключа.

Повышение защищенности прибора от вибрационных и акустических помех достигается за счет осуществления анализа частотного состава электрического сигнала с датчика вибрации и за счет формирования тревожного извещения только при выделении трех сигналов разрешения тревожного извещения за время, не превышающее 1 с.

Упрощение монтажа прибора на контролируемый объект достигается за счет использования в качестве преобразователя вибраций в электрический сигнал стандартного пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на контролируемом объекте, при отсутствии применения датчиков, контактирующих с объектом путем касания.

Предлагаемое изобретение иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема прибора охранной сигнализации, а на фиг.2 представлен пример выполнения функциональной схемы прибора охранной сигнализации с заявляемым исполнением блока определения временных характеристик сигналов и блока формирования тревожного извещения.

Прибор охранной сигнализации содержит преобразователь 1 вибраций контролируемого объекта в электрический сигнал, выполненный в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на контролируемом объекте, усилитель 2, фильтр низкой частоты 3 и фильтр высокой частоты 4, первый амплитудный детектор 5 и второй амплитудный детектор 6, первый интегратор 7 и второй интегратор 8, первый компаратор 9 и второй компаратор 10 с регулируемыми порогами переключения, блок определения временных характеристик сигналов 11, блок формирования тревожного извещения 12. Выход преобразователя 1 вибраций в электрический сигнал соединен с входом усилителя 2. Выход усилителя 2 подключен к входам фильтра низкой частоты 3 и фильтра высокой частоты 4. Выходы фильтра низкой частоты 3 и фильтра высокой частоты 4 подсоединены к входам первого амплитудного детектора 5 и второго амплитудного детектора 6 соответственно. К выходу первого амплитудного детектора 5 подключен вход первого интегратора 7, а к выходу второго амплитудного детектора 6 подключен вход второго интегратора 8. Выходы первого компаратора 9 и второго компаратора 10, входы которых подключены к выходам первого интегратора 7 и второго интегратора 8 соответственно, подсоединены к входам блока определения временных характеристик сигналов 11, выход которого связан с входом блока формирования тревожного извещения 12.

Низкочастотный канал образован фильтром низкой частоты 3, первым амплитудным детектором 5, первым интегратором 7 и первым компаратором 9. Высокочастотный канал образован фильтром высокой частоты 4, вторым амплитудным детектором 6, вторым интегратором 8 и вторым компаратором 10.

Блок определения временных характеристик сигналов 11 может содержать первый одновибратор 13, второй одновибратор 14 и логический элемент 15, реализующий функцию логического умножения. Блок формирования тревожного извещения 12 может содержать третий одновибратор 16, счетчик 17 с модулем счета М=3 и электронный ключ 18. Вход запуска первого одновибратора 13, являющийся первым входом блока определения временных характеристик сигналов 11, подключен к выходу первого компаратора 9. Вход запуска второго одновибратора 14 и первый вход логического элемента 15, являющиеся вторым входом блока определения временных характеристик сигналов 11, подключены к выходу второго компаратора 10. Выход первого одновибратора 13 подключен к входу сброса второго одновибратора 14. Второй вход логического элемента 15 подключен к выходу второго одновибратора 14. Выход логического элемента 15, являющийся выходом блока определения временных характеристик сигналов 11, подсоединен к счетному входу счетчика 17 и входу запуска третьего одновибратора 16, являющимся входом блока формирования тревожного извещения 12. Выход третьего одновибратора 16 подключен к входу сброса счетчика 17, а выход переполнения счетчика 17 - к входу электронного ключа 18.

Усилитель 2 собран на операционном усилителе в неинвертирующей схеме включения с коэффициентом усиления 100. Фильтр низкой частоты 3 имеет частоту среза 650 Гц, а фильтр высокой частоты имеет частоту среза 1500 Гц. Эти фильтры с характеристикой фильтра Чебышева второго порядка собраны на операционных усилителях по схеме ИНУН (Джонсон Д. и др. Справочник по активным фильтрам. Пер. с англ./ Д.Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.15-16, 32). Интеграторы 7 и 8 построены на основе пассивной RC-цепи. Постоянная времени первого интегратора 7 низкочастотного канала составляет 110 мс; постоянная времени второго интегратора 8 высокочастотного канала - 6-2,4 мс.

Прибор охранной сигнализации работает следующим образом. Вибрации контролируемого объекта преобразуются преобразователем 1, выполненным в виде пьезоэлектрического элемента, в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 2. Сигнал с выхода усилителя 2 подается на фильтр низкой частоты 3 и фильтр высокой частоты 4. Сигналы с выходов фильтров 3, 4 через амплитудные детекторы 5 и 6 подаются на первый и второй интеграторы 7 и 8, к выходам которых подключены первый и второй компараторы 9 и 10 соответственно. Сигнал с выходов компараторов 9 и 10 подается на блок определения временных характеристик сигналов 11 и далее на блок формирования тревожного извещения 12. При этом сигнал с выхода первого компаратора 9 низкочастотного канала подается на вход запуска первого одновибратора 13, формирующего импульс длительностью 100 мс. Сигнал с выхода первого одновибратора 13 подается на вход сброса второго одновибратора 14, на вход запуска которого подается сигнал с выхода второго компаратора 10 высокочастотного канала. Одновибратором 14 формируется импульс длительностью 40 мс. Сигналы с выхода второго компаратора 10 высокочастотного канала и с выхода второго одновибратора 14 подаются на входы логического элемента 15, с выхода которого сигнал подается на вход блока формирования тревожного извещения 12. Таким образом, при наличии сигнала в низкочастотном канале и отсутствии сигнала в высокочастотном канале блокируется формирование тревожного извещения на 100 мс. При наличии непрерывного сигнала в высокочастотном канале без низкочастотной составляющей длительностью более 40 мс логическим элементом 15 формируется сигнал разрешения формирования тревожного извещения. При одновременном присутствии сигналов в высокочастотном и низкочастотном каналах разрешение тревожного извещения будет выдано при наличии высокочастотной составляющей сигнала длительностью более 140 мс.

Сигнал разрешения формирования тревожного извещения подается на счетный вход счетчика 17 и на вход запуска третьего одновибратора 16, формирующего импульс длительностью 1 с. С выхода переполнения счетчика 17, вход сброса которого подключен к выходу третьего одновибратора 16, сигнал подается на электронный ключ 16, коммутирующий внешнюю цепь. При поступлении первого сигнала разрешения формирования тревожного извещения запускается третий одновибратор 16 и содержимое счетчика 17 увеличивается. С каждым последующим импульсом на входе блока формирования тревожного извещения 12 содержимое счетчика 17 увеличивается. При переполнении счетчика 17 открывается электронный ключ 18, коммутируя внешнюю цепь, и, тем самым, формируя тревожное извещение. Таким образом, формирование тревожного извещения осуществляется блоком формирования тревожного извещения 12 при выделении трех сигналов разрешения тревожного извещения за время, меньшее 1 с, что позволяет дополнительно понизить вероятность ложной тревоги.

Использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить повышение помехозащищенности прибора, снизить вероятность ложной тревоги и упростить его изготовление и монтаж на контролируемый объект.

1. Прибор охранной сигнализации, содержащий преобразователь вибраций в электрический сигнал, выход которого соединен с входом усилителя, первый амплитудный детектор, к выходу которого подключен вход первого интегратора, отличающийся тем, что преобразователь вибраций в электрический сигнал выполнен в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на объекте, а в прибор дополнительно введены фильтр низкой частоты и фильтр высокой частоты, входы которых подключены к выходу усилителя, второй амплитудный детектор, второй интегратор, первый и второй компараторы, блок определения временных характеристик сигналов, блок формирования тревожного извещения, при этом выходы фильтров низкой и высокой частоты подсоединены к входам первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход второго амплитудного детектора подключен к входу второго интегратора, а выходы компараторов, входы которых подключены к выходам первого и второго интеграторов, подсоединены к входам блока определения временных характеристик сигналов, выход которого связан в входом блока формирования тревожного извещения.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в нем блок определения временных характеристик сигналов содержит два одновибратора и логический элемент, реализующий функцию логического умножения, при этом вход запуска первого одновибратора, являющийся первым входом блока определения временных характеристик сигналов, подключен к выходу первого компаратора, а вход запуска второго одновибратора и первый вход логического элемента, являющиеся вторым входом блока определения временных характеристик сигналов, подключены к выходу второго компаратора, выход первого одновибратора подключен к входу сброса второго одновибратора, второй вход логического элемента подключен к выходу второго одновибратора, блок формирования тревожного извещения содержит счетчик, третий одновибратор и электронный ключ, при этом счетный вход счетчика и вход запуска третьего одновибратора, являющиеся входом блока формирования тревожного извещения, подключены к выходу логического элемента, являющемуся выходом блока определения временных характеристик, сигналов, выход третьего одновибратора подключен к входу сброса счетчика, а выход переполнения счетчика подключен к входу электронного ключа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам регистрации разрушения стеклянного полотна, закрепленного в раме. .

Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано для защиты объектов от вторжения нарушителя посредством разрушения остекленных конструкций.
Изобретение относится к средствам для защиты от взлома оконных стекол. .
Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано в системах охранной сигнализации жилых, служебных помещений, автомобилей и др. .

Изобретение относится к средствам охранной сигнализации остекленных проемов. .

Изобретение относится к сигнализации и может быть использовано в системах защиты от хищений, а также автоматического учета товаров на складах, музейных экспонатов, для автоматического учета наличия и продажи товаров и т.п.

Изобретение относится к области охранных сигнализаций и касается устройства для контроля за состоянием оконных или остекленных дверных конструкций. Техническим результатом является повышение достоверности определения состояний окна или двери. При этом обеспечивается возможность определения открытого состояния окна или двери, закрытого состояния окна или остекленной двери, воздействия на окно или дверь, разрушения оконной или дверной конструкции, помехи и неисправности. Устройство также способно определить состояние собственной работоспособности и наличие помех, не позволяющих достоверно определить разрушение оконной конструкции. Устройство содержит датчик контроля состояния конструкции и блок обработки сигнала, датчик смещения подвижной части остекленной оконной или дверной конструкции относительно рамы, а в качестве датчика контроля состояния конструкции используется акселерометр, соединенный с указанным датчиком смещения таким образом, что указанный акселерометр включается при закрытии окна или двери и выключается при открытии окна или двери, причем разрушение оконной или дверной конструкции определяют путем измерения частоты ее собственных колебаний на основе анализа сигнала в виде переменного напряжения, поступающего с указанного акселерометра, и сравнения полученной частоты с заданными значениями для целой конструкции, при этом разрушение конструкции устанавливают по результатам сравнения. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области охранной сигнализации и касается способа установления воздействия на конструкцию с использованием датчика движения. Технический результат заключается в повышении достоверности определения разрушения конструкции. Результат достигается тем, что в качестве датчика движения в устройстве для установления воздействия на конструкцию используют акселерометр, соединенный с амплитудным детектором, запускающим при превышении заданного значения амплитуды схему контроля частоты колебаний конструкции, и при отклонении значений частоты собственных колебаний конструкции от значений частоты собственных колебаний целой конструкции или при отсутствии частоты собственных колебаний конструкции формируется сигнал, свидетельствующий о разрушении конструкции. Согласно способу определения целостности конструкции при помощи генератора импульсов генератор импульсов настраивают таким образом, чтобы после его запуска момент импульсов совпадал со значениями напряжения, соответствующими пику каждого колебания конструкции в целом состоянии, при этом генератор импульсов запускается автоматически при воздействии на конструкцию и при несовпадении с указанными значениями напряжения полученных значений напряжения, соответствующих пикам колебаний конструкции, или при отсутствии колебаний конструкции устанавливают разрушение конструкции. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Способ и устройство для бесконтактной передачи электрической энергии между стеной и створкой, шарнирно закрепленной на этой стене с возможностью поворота вокруг шарнирной оси, в котором предусмотрена закрепленная на стене первичная силовая катушка (117) и закрепленная на створке вторичная силовая катушка (121), при этом предусмотрен первичный силовой электронный блок, в котором предусмотрена возможность хранения передаточной характеристики в виде функции мощности, получаемой на вторичной силовой катушке (121) в зависимости от первичной мощности, подаваемой в первичную силовую катушку. Технический результат - повышение быстродействия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к системам обнаружения вторжений в замкнутом пространстве. Технический результат - снижение вероятности ложного срабатывания при функционировании системы в соответствии со своим назначением. Система определения состояния тревоги для ограниченного пространства характеризуется тем, что содержит блок обработки, предназначенный для получения от ультразвукового приемника, предназначенного для приема и обнаружения ультразвукового акустического сигнала, имеющего доплеровское изменение частоты, и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутое доплеровское изменение частоты, а также от приемника низких частот, предназначенного для приема и обнаружения звукового акустического низкочастотного сигнала и для выработки электрического сигнала, подтверждающего вышеупомянутый низкочастотный сигнал, упомянутых электрических сигналов, подтверждающих наличие ультразвукового акустического сигнала с доплеровским сдвигом и акустического низкочастотного сигнала, вышеуказанный блок обработки запрограммирован на выработку сигнала тревоги, если вышеупомянутые сигналы принимаются в определенном интервале времени. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к охранным извещателям, и предназначено для выявления несанкционированного открывания и механического повреждения запорных механизмов, блокирующих различные поверхности, например двери, перегородки

Наверх