УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G08B13/00 

Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано для защиты объектов от вторжения нарушителя посредством разрушения остекленных конструкций.

Известно бесконтактное акустическое устройство для тревожной сигнализации [1] содержащее последовательно соединенные микрофон и усилитель с фильтром, пороговый блок и формирователь сигнала тревоги.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство [2] которое содержит микрофон, усилитель, импульсный фильтр, детектор, пороговый блок, блок накопительных элементов, блок исполнительных элементов.

Недостатком этого устройства является его низкая функциональная надежность. При появлении звукового сигнала значительной амплитуды, частота которого находится вне полосы пропускания полосовых фильтров (маскирующий сигнал), устройством не формируется сигнал тревоги. При этом чувствительный элемент перегружен и его чувствительность к сигналам "полезных" частот снижается. Маскирующий сигнал может создаваться как случайно шумы транспорта и бытовые шумы, так и умышленно преступником с целью блокировки устройства тревожной сигнализации. Звуковые шумы повышенной интенсивности могут возникнуть также при попытке проникнуть в помещение через двери, стены, потолок путем их выламывания, высверливания и т.п. В этом случае устройством также не будет формироваться сигнал тревоги.

Задачей изобретения является повышение надежности функционирования устройства для тревожной сигнализации.

Поставленная задача решается следующим образом. В устройство для тревожной сигнализации [2] содержащее последовательно соединенные микрофон, усилитель и детектор, импульсный фильтр, первый пороговый блок и блок накопительных элементов, введены формирователь импульсов, блок интегрирования и расширения сигнала, второй пороговый блок, элемент ИЛИ, общая точка соединения выхода усилителя и входа детектора подключена через формирователь импульсов к первому входу импульсного фильтра, второй вход которого соединен с выходом детектора, который через первый пороговый блок соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом блока интегрирования и расширения сигнала, второй вход которого соединен с выходом импульсного фильтра, выход блока интегрирования и расширения сигнала через второй пороговый блок соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока исполнительных элементов, выход второго порогового блока соединен со вторым входом блока исполнительных элементов.

Импульсный фильтр может содержать одновибратор и счетчик, счетный вход которого является первым входом импульсного фильтра, а управляющий вход счетчика соединен с выходом одновибратора, вход которого является вторым входом импульсного фильтра.

Блок интегрирования и расширения сигнала может содержать цепь быстрого разряда, состоящую из последовательно соединенных диода и резистора, разрядно-зарядную цепь, выполненную на резисторе, и накопительный элемент, выполненный на конденсаторе, выход разрядно-зарядной цепи, вход накопительного элемента и выход цепи быстрого разряда соединены между собой, точка их соединения является выходом блока интегрирования и расширения сигнала, вход цепи быстрого разряда является вторым входом блока интегрирования и расширения сигнала, а вход разрядно-зарядной цепи первым входом блока интегрирования и расширения сигнала.

Блок исполнительных элементов в заявляемом устройстве содержит световой индикатор, вход которого является первым входом блока исполнительных элементов, и реле, вход которого является вторым входом блока исполнительных элементов.

На чертеже изображена схема устройства для тревожной сигнализации.

Микрофон 1 соединен с усилителем 2 и детектором 3. Общая точка выхода усилителя 2 и входа детектора 3 подключена через формирователь импульсов 4 к первому входу импульсного фильтра 5, второй вход которого связан с выходом детектора 3, который подключен через первый пороговый блок 6 к первому входу элемента ИЛИ 9 и к первому входу блока интегрирования и расширения сигнала 7, второй вход которого связан с выходом импульсного фильтра 5. Выход блока интегрирования и расширения сигнала 7 подключен ко входу второго порогового блока 8, выход которого одновременно подключен ко второму входу элемента ИЛИ 9 и реле 15 блока исполнительных элементов 10. Выход элемента ИЛИ 9 подключен ко входу светового индикатора 14. Импульсный фильтр 5 содержит одновибратор 16 и счетчик 17, счетный вход счетчика является первым входом импульсного фильтра 5, а управляющий вход счетчика 17 подключен к выходу одновибратора 16, вход которого является вторым входом импульсного фильтра. Блок интегрирования и расширения сигнала 7 содержит цепь быстрого разряда 12, выполненную из последовательно соединенных резистора 19 и полупроводникового диода 18, разрядно-зарядную цепь 13, выполненную на резисторе, и накопительный элемент 11, выполненный на конденсаторе. Вход элемента 11, выход цепи быстрого разряда 12 и выход разрядно-зарядной цепи 18 соединены между собой, общая их точка соединения является выходом блока интегрирования и расширения сигнала 7. Вход разрядно-зарядной цепи 13 является первым входом блока интегрирования и расширения сигнала 7, а вход цепи быстрого разряда 12 вторым входом блока интегрирования и расширения сигнала 7.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания устройства накопительный элемент 11 блока интегрирования и расширения сигнала 7 разряжен. Напряжение на входе второго порогового блока 8 ниже порога срабатывания и на его входе формируется напряжение логического нуля, под действием которого реле 15 блока исполнительных элементов 10 обесточено и своими разомкнутыми контактами на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) передает сигнал тревоги. Одновременно напряжение логического нуля с выхода второго порогового блока 6 поступает на вход элемента ИЛИ 9, что приводит к включению светового индикатора 14 в непрерывный режим свечения независимо от напряжения на втором входе элемента ИЛИ 9 (инверсная логика). В результате сразу же после подачи напряжения питания устройство переходит в режим индикации тревоги, необходимый для:
завершения переходных процессов в блоках устройства и выход их в номинальный режим работы;
визуального контроля подачи напряжения питания в устройство, что необходимо для устройств, функционирующих в пассивном режиме;
обеспечение стыковки выходных цепей устройств тревожной сигнализации, функционирующих в составе единого объектового комплекса технических средств охраны.

После включения напряжения питания и отсутствия звуковых сигналов в охраняемом помещении переменный сигнал на выходе микрофона 1 и усилителя 2 отсутствует, поэтому на выходе первого порогового блока 6 формируется напряжение логической единицы, который подается на второй вход блока 7 и заряжает его накопительный элемент 11 до напряжения переключения второго порогового блока 8.

Длительность заряда накопительного элемента 11 блока интегрирования и расширения сигнала 7 (10-15 с) определяет время технической готовности устройства для тревожной сигнализации, требуемое по стандарту.

После переключения второго порогового блока 8 на его выходе появляется напряжение логической единицы, включается исполнительное реле 15 и с помощью элемента ИЛИ 9 выключается световой индикатор 14 блока исполнительных элементов 10. Устройство переходит в дежурный режим работы, при котором световой индикатор 14 не горит, на ПЦН передается извещение о нормальном состоянии объекта замкнутыми контактами реле 15.

При появлении звукового сигнала, вызванного разрушением стекла в строительной конструкции, на выходе микрофона 1 и усилителя 2 появляется переменный электрический сигнал звуковой частоты большой амплитуды длительностью более 15 мс. На выходе детектора 3 появляется сигнал, пропорциональный огибающей этого переменного входного сигнала, который поступает на первый (управляющий) вход импульсного фильтра 5, открывая его для накопления импульсов с выхода формирователя импульсов 4.

При поступлении в импульсный фильтр 5 достаточного количества импульсов на его выходе появляется сигнал логического нуля, который через цепь быстрого разряда 12 разряжает накопительный элемент 11. На выходе блока 7 появляется низкий потенциал, приводящий к переключению второго порогового блока 8 и формированию сигнала тревоги включением светового индикатора 14 и передачи по линии связи на ПЦН (на чертеже не показан) тревожного извещения разомкнутыми контактами реле 15 блока исполнительных элементов 10. После прекращения действия звукового сигнала на входах накопителя 5 и первого порогового блока 6 восстанавливается напряжение логической единицы и начинается заряд накопительного элемента 11 блока 7. Длительность заряда обеспечивает интервал времени формирования тревожного извещения с помощью исполнительного реле 15, необходимый для надежного его приема ПЦН. Данный интервал нормируется стандартом и должен быть не менее двух секунд.

В случае появления в помещении кратковременного и/или низкочастотного шумового сигнала большой амплитуды на выходе импульсного фильтра 5 не появится напряжение логического нуля. Однако при этом первый пороговый блок 6 переключается и на его выходе появляется напряжение логического нуля, поступающее на второй вход блока 7 и элемент ИЛИ 9. Это приводит к тому, что световой индикатор 14 загорается и одновременно через разрядно-зарядную цепь 13 начинается разряд накопительного элемента 11. Длительность разряда накопительного элемента 11 выбрана такой, что кратковременные импульсные шумовые сигналы не успевают его разрядить до порога переключения первого порогового блока 8. Поэтому устройством осуществляется только световая индикация появления шумового сигнала, превышающего установленный порог без формирования тревожного извещения на ПЦН. Данный режим используется при настройке чувствительности устройства на охраняемом объекте. Если после установки устройства на объекте наблюдается кратковременное включение светового индикатора, это означает, что амплитуда помех превышает пороговую величину и в процессе работы устройства могут быть ложные сигналы тревоги. В этом случае рекомендуется уменьшить чувствительность устройства, изменить место его установки или ориентацию.

При появлении длительного низкочастотного шумового сигнала большой амплитуды (непрерывного или прерывистого с небольшой скважностью) на выходе импульсного фильтра 5 также сохраняется сигнал логической единицы, включается световой индикатор 14 аналогично случаю импульсного шумового воздействия, но длительность помехи оказывается достаточной для разряда накопительного элемента. В результате через установленное время задержки второй пороговый блок 8 переключается и на ПЦН с помощью реле 15 передается тревожное извещение. В заявляемом устройстве время задержки составляет 5-10 сек, что обеспечивает его надежную работу на объектах со сложной помеховой обстановкой (при наличии включенных телефонных аппаратов, трансляционных громкоговорителей и т.п.).

Таким образом, в заявляемом устройстве осуществляется организация режимов его функционирования (контроль включения питания, сдача на ПЦН, дежурный режим, формирование извещения о тревоге при разрушении стекла), световая индикация повышенного уровня шумов, а также контроль длительной шумовой помехи, вызванный умышленными действиями преступников ("засветка" устройства с целью саботажа или проникновение на объект путем пролома, сверления стен, дверей и т. п.), и формирование тревожного извещения при превышении ее параметров (амплитуды и длительности) установленных значений. Указанные преимущества обеспечивают повышение надежности функционирования устройства для тревожной сигнализации.

В настоящее время изготовлены опытные образцы извещателя ИО321-1 "Стекло-1", в котором использовано заявляемое устройство для тревожной сигнализации. Они успешно прошли межведомственные приемочные испытания. Заключен договор с заводом-изготовителем, на который передается комплект разработанной конструкторской документации для серийного изготовления извещателя.

Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть использовано для защиты от вторжения нарушителя посредством разрушения остекленных конструкций. Техническим результатом предложения является повышение надежности функционирования устройства для тревожной сигнализации. Результат достигается тем, что в устройство для тревожной сигнализации введены формирователь импульсов, блок интегрирования и расширения сигнала, элемент ИЛИ, пороговый блок. Особенностью работы устройства является организация режимов его функционирования, а также контроль длительности акустической помехи, вызванной умышленными действиями преступника, и формирование тревожного извещения при превышении ее параметрами установленных значений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для тревожной сигнализации, содержащее последовательно соединенные микрофон, усилитель и детектор, импульсный фильтр, первый пороговый блок и блок исполнительных элементов, отличающееся тем, что в него введены формирователь импульсов, блок интегрирования и расширения сигнала, второй пороговый блок и элемент ИЛИ, точка соединения входа усилителя и входа детектора подключена через формирователь импульсов к первому входу импульсного фильтра, второй вход которого соединен с выходом детектора, который через первый пороговый блок соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом блока интегрирования и расширения сигнала, второй вход которого соединен с выходом импульсного фильтра, выход блока интегрирования и расширения сигнала через второй пороговый блок соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока исполнительных элементов, выход второго порогового блока соединен с вторым входом блока исполнительных элементов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что импульсный фильтр содержит одновибратор и счетчик, счетный вход счетчика является первым входом импульсного фильтра, управляющий вход счетчика соединен с выходом одновибратора, вход которого является вторым входом импульсного фильтра. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок интегрирования и расширения сигнала содержит цепь быстрого разряда, состоящую из последовательно соединенных резистора и диода, разрядно-зарядную цепь, выполненную на резисторе, и накопительный элемент, выход зарядно-разрядной цепи, вход накопительного элемента и выход цепи быстрого разряда соединены между собой, общая точка их соединения является выходом блока интегрирования и расширения, вход зарядной цепи является первым входом блока интегрирования и расширения сигнала, вход цепи быстрого разряда вторым входом блока интегрирования и расширения сигнала. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок исполнительных элементов содержит световой индикатор и реле, вход светового индикатора является первым входом блока исполнительных элементов, а вход реле является вторым входом блока исполнительных элементов.