СПОСОБ ОХРАНЫ КОНТРОЛИРУЕМОГО ПРЕДМЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК G08B13/26 G08B13/14 

Изобретение относится к техническим средствам охраны, а именно к функционированию емкостных устройств охранной сигнализации при нарушении положения контролируемого предмета (в широких диапазонах веса и габаритов), например музейного экспоната или любого другого предмета.

Известен датчик контроля за состоянием покоя объекта, содержащий корпус из диэлектрического материала, закрепленный на объекте контроля, внутри которого установлены изолированные друг от друга проводники, соединенные с внешними контактами, и размещено несвободное тело качения с возможностью замыкания проводников, см. патент на изобретение Российской Федерации №2064200 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1996 г.

Известен датчик перемещений, имеющий чувствительный элемент, соединенный с контролируемым объектом, и блок обработки выходного сигнала чувствительного элемента, см. свидетельство на полезную модель Российской Федерации №9062 по кл. G 01 В 7/00, опубл. 1999 г.

Известно устройство охранной сигнализации по периметру, содержащее чувствительные датчики в виде кабеля, блок обработки сигналов, поступающих от чувствительных датчиков, и блок выдачи сигналов, см. патент на полезную модель Российской Федерации №37857 по кл. G 08 B 13/26, опубл. 2004 г.

Известно устройство для охранной сигнализации, содержащее датчик состояния охраняемого объекта, формирователь сигнала "Тревога", подключенного к звуковому сигнализатору, см. свидетельство на полезную модель Российской Федерации №11364 по кл. G 08 B 13/00, опубл. 1999 г.

Известно емкостное устройство для охранной сигнализации, содержащее чувствительный элемент в виде плоского конденсатора с двумя обкладками, расстояние между которыми меньше их характерных размеров, с размещенным между ними упругим диэлектриком, см. патент на изобретение Российской Федерации №2010337 по кл. G 08 В 13/26, опубл. 1994 г.

Все известные устройства имеют достаточно простое выполнение, но в них отсутствует автоматическая настройка при обработке сигналов, что снижает надежность и точность подачи тревожного извещения.

Известен способ охраны контролируемого предмета, взаимодействующего с устройством охраны, включающим чувствительный элемент и блок обработки сигналов, заключающийся в том, что чувствительный элемент сопрягают с контролируемым предметом, определяют граничные значения состояния чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом и адекватные изменения их состояний с фиксированием их в блоке охранной сигнализации и с получением при нарушении положения контролируемого предмета от блока охранной сигнализации тревожного извещения, см. патент на изобретение Российской Федерации №2124757 по кл. G 08 В 13/14, опубл. 1999 г.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Однако оно обладает недостатками.

Устройство прототипа содержит чувствительный элемент, выполненный со штырями и с наклеенным пьезоэлементом, закрепленный в корпусе датчика, штыри чувствительного элемента прокалывают крепежный шнур, на котором крепится контролируемый предмет, это усложняет его конструктивное выполнение.

Наличие крепежных приспособлений для закрепления датчика и контролируемого предмета усложняют использование устройства прототипа.

После определения границ охраняемой зоны контролируемого предмета в блоке обработки сигналов прототипа устанавливают граничные значения амплитудных и временных параметров сигналов от чувствительного элемента, но блок обработки сигналов не имеет автоматической регулировки и не обеспечивает настройку на изменения разного рода при функционировании устройства, это снижает надежность обработки сигнала.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей упростить использование и конструктивное выполнение устройства охраны предметов, расширить его функциональные возможности и обеспечить надежность обработки сигнала.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что способ охраны контролируемого предмета, взаимодействующего с устройством охраны, включающим чувствительный элемент и блок обработки сигналов, заключается в том, что чувствительный элемент сопрягают с контролируемым предметом, определяют граничные значения состояния чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом и адекватные изменения их состояний с фиксированием их в блоке охранной сигнализации и с получением при нарушении положения контролируемого предмета от блока охранной сигнализации тревожного извещения; контролируемый предмет свободно размещают на чувствительном элементе в виде плоского конденсатора с обкладкой из тонколистового металла в виде фольги, придают фольге размер, соответствующий периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета, соединяют чувствительный элемент вместе с контролируемым предметом с аналоговым преобразователем блока охранной сигнализации.

Кроме того, фольге придают размер, соответствующий периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что устройство охраны контролируемого предмета включает чувствительный элемент и блок обработки сигналов; чувствительный элемент выполнен в виде плоского конденсатора с обкладкой из тонколистового металла в виде фольги с периметром, соответствующим периметру, по крайней мере, одного, свободно размещенного на нем контролируемого предмета, и соединен с аналоговым преобразователем в виде преобразователя электрической емкости в цифровой код с модулями автоматической настройки на собственную емкость чувствительного элемента и адаптивной подстройки к внешним воздействиям.

Кроме того, фольга выполнена с периметром, соответствующим периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Свободное размещение контролируемого предмета на чувствительном элементе упрощает установку устройства охраны.

Выполнение чувствительного элемента в виде плоского конденсатора с обкладкой из тонколистового металла в виде фольги упрощает конструктивное выполнение устройства.

Возможность получения из фольги размера, соответствующего периметру контролируемого предмета, или размера, соответствующего периметру места расположения контролируемого предмета, упрощают использование устройства и его конструкцию и расширяют функциональные возможности.

Соединение чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом с аналоговым преобразователем обеспечивает регулировку обработки сигнала.

Наличие преобразователя электрической емкости в цифровой код с модулями автоматической настройки на собственную емкость чувствительного элемента и адаптивной подстройки к внешним воздействиям обеспечивает автоматическую регулировку адекватных изменений элементов устройства и повышает надежность обработки сигнала для формирования тревожного извещения.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - структурная схема блока обработки сигналов;

на фиг.2 - чувствительный элемент.

Устройство охраны контролируемого предмета содержит чувствительный элемент 1 и блок обработки сигналов 2.

Чувствительный элемент 1 включает:

Верхнюю обкладку 3.

Нижнюю обкладку 4.

Упругий диэлектрик 5.

Блок обработки сигналов 2 включает:

Микропроцессор 6.

Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7;

- модуль автоматической настройки на собственную емкость (чувствительного элемента 1) 8;

- модуль адаптивной подстройки к внешним воздействиям 9.

Блок памяти 10.

Блок звуковой сигнализации 11.

Блок световой сигнализации 12.

Блок релейных выходов 13.

Корпус (блока 2) 14.

Прибор приемно-контрольный 15.

Информационный блок 16;

- модуль сопряжения 17.

Чувствительный элемент 1 выполнен в виде плоского конденсатора с верхней 3 и нижней 4 обкладками с размещением между ними упругого диэлектрика 5. Чувствительный элемент 1 выполнен из тонколистового металла, например, в виде фольги, с возможностью изменения конструктивных размеров, соответствующих периметру контролируемого предмета. Контролируемых предметов может быть несколько в независимости от их периметров и масс. Расстояние между верхней 3 и нижней 4 обкладками меньше их характерных размеров и определяет толщину чувствительного элемента 1. Толщина чувствительного элемента 1 в зависимости от его конструкции и используемых материалов составляет от доли до единицы миллиметров. Емкость чувствительного элемента 1 зависит от площади обкладок 3 и 4 и толщины упругого диэлектрика 5.

Чувствительный элемент может быть выполнен секционным и иметь повторение обкладок, разделенных упругим диэлектриком (не показан).

Чувствительный элемент в зависимости от материалов и назначения по использованию может иметь изменяемую - мягкую конструкцию или неизменяемую - жесткую конструкцию.

Чувствительный элемент неизменяемой (жесткой) конструкции выполняют в соответствии с требуемыми размерами и требуемой формой.

Чувствительный элемент 1 изменяемой (мягкой) конструкции имеет предпочтение. Использование чувствительного элемента 1 изменяемой (мягкой) конструкции обеспечивает реализацию одновременного контроля при одинаковом уровне чувствительности предметов с различными массами.

Блок обработки сигналов 2 включает микропроцессор 6, преобразователь электрической емкости в цифровой код 7, блок памяти 10, блоки звуковой 11 и световой 12 сигнализации, а также блок релейных выходов 13. Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7 выполнен с модулями автоматической настройки на собственную емкость 8 чувствительного элемента 1 и адаптивной подстройки к внешним воздействиям 9. Все элементы 6, 7, 10, 11, 12 и 13 блока обработки сигналов 2 размещены в едином корпусе 14.

Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7 соединен с чувствительным элементом 1. Преобразователь электрической емкости в цифровой код 7 сопряжен с микропроцессором 6. Микропроцессор 6 сопряжен с блоком памяти 10 и соединен с блоками звуковой 11 и световой 12 сигнализации и блоком релейных выходов 14. Блок релейных выходов 14 соединен с прибором приемно-контрольным 15. Микропроцессор 6 сопряжен с информационным блоком 16 посредством модуля 17. Информационный блок 16 выполнен, например, в виде персонального компьютера (при соответствующем программном обеспечении).

Способ охраны контролируемого предмета с помощью устройства для его реализации осуществляется следующим образом.

Чувствительному элементу 1 изменяемой мягкой конструкции, например, с помощью ножниц придают размер, соответствующий периметру контролируемого предмета или периметру места размещения контролируемых предметов. По необходимости вырезанный чувствительный элемент 1 может быть задрапирован в соответствии с требованиями дизайна.

Контролируемый предмет свободно устанавливают на чувствительный элемент 1. Вне поля видимости закрепляют блок обработки сигналов 2 и соединяют с чувствительным элементом 1.

Минимальная масса контролируемого предмета зависит от используемых материалов и конструкции чувствительного элемента 1 и составляет сотни миллиграмм. Максимальная масса охраняемого контролируемого предмета фактически не ограничена и определяется прочностью конструкции чувствительного элемента 1.

При воздействии на контролируемый предмет (снятие, сталкивание, подмена одного предмета другим и т.п.) происходит изменение давления, оказываемого предметом на чувствительный элемент 1, при этом происходит изменение емкости чувствительного элемента 1. Чувствительность устройства не зависит от емкости чувствительного элемента 1 и напряжения питания устройства. Блок обработки сигналов 2 фиксирует изменение емкости чувствительного элемента 1 и формирует тревожное извещение на приемно-контрольный прибор 15. За счет модулей 8 и 9 устройство автоматически настраивается на электрическую емкость чувствительного элемента 1, а также на изменения емкости чувствительного элемента 1, вызванные контролируемыми предметами, а также на изменения, вызванные климатическими условиями и электромагнитными помехами при эксплуатации.

Также блок обработки сигналов может формировать извещение неисправности устройства в следующих случаях:

- обрыв и короткое замыкание в чувствительном элементе и соединительных проводах;

- превышение максимально допустимой емкости чувствительного элемента;

- снижение напряжения питания блока обработки сигналов ниже минимально допустимого.

Предложенное устройство для охраны контролируемого предмета изготовлено промышленным способом OOO "АЛПРО", испытания опытной партии показали положительные результаты функционирования, это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость".

Предложенный способ охраны контролируемого предмета и устройство для него позволяют:

- упростить установку устройства охраны за счет свободного размещения контролируемого предмета на чувствительном элементе;

- упростить конструктивное выполнение устройства за счет выполнения чувствительного элемента в виде плоского конденсатора с обкладкой из тонколистового металла в виде фольги;

- упростить использование устройства, упростить его конструкцию и расширить функциональные возможности за счет возможности получения из фольги размера, соответствующего периметру контролируемого предмета, или размера, соответствующего периметру места расположения контролируемого предмета;

- обеспечить регулировку обработки сигнала за счет соединения чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом с аналоговым преобразователем;

- обеспечить автоматическую регулировку адекватных изменений элементов устройства и повысить надежность обработки сигнала за счет выполнения преобразователя электрической емкости в цифровой код с модулями автоматической настройки на собственную емкость чувствительного элемента и адаптивной подстройки к внешним воздействиям.

Изобретение относится к техническим средствам охраны, а именно к функционированию емкостных устройств охранной сигнализации при нарушении положения контролируемого предмета (в широких диапазонах веса и габаритов), например музейного экспоната или любого другого предмета. Технический результат - упрощение и расширение функциональных возможностей. Способ охраны контролируемого предмета, взаимодействующего с устройством охраны, включающим чувствительный элемент и блок обработки сигналов, заключается в том, что чувствительный элемент сопрягают с контролируемым предметом, фиксируют в устройстве охраны граничные значения состояния чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом и с получением при нарушении положения контролируемого предмета от устройства охраны тревожного извещения, причем контролируемый предмет свободно размещают на чувствительном элементе в виде плоского конденсатора с обкладкой из тонколистового металла в виде фольги, придают фольге размер, соответствующий периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета, соединяют чувствительный элемент вместе с контролируемым предметом с блоком обработки сигналов в виде преобразователя электрической емкости в цифровой код. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ охраны контролируемого предмета, взаимодействующего с устройством охраны, включающим чувствительный элемент и блок обработки сигналов, заключающийся в том, что чувствительный элемент сопрягают с контролируемым предметом и фиксируют в устройстве охраны граничные значения состояния чувствительного элемента вместе с контролируемым предметом, при изменении положения контролируемого предмета получают тревожное сообщение от устройства охраны, отличающийся тем, что контролируемый предмет свободно размещают на чувствительном элементе в виде плоского конденсатора с обкладками из тонколистового металла в виде фольги, которой придан размер, соответствующий периметру, по крайней мере, одного контролируемого предмета, при этом чувствительный элемент вместе с контролируемым предметом соединяют с блоком обработки сигналов в виде преобразователя электрической емкости в цифровой код.2. Способ охраны контролируемого предмета по п.1, отличающийся тем, что фольге придают размер, соответствующий периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.3. Устройство охраны контролируемого предмета, включающее чувствительный элемент и блок обработки сигналов, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде плоского конденсатора с обкладками из тонколистового металла в виде фольги с периметром, соответствующим периметру, по крайней мере, одного свободно размещенного на плоском конденсаторе контролируемого предмета, при этом чувствительный элемент соединен с блоком обработки сигналов, выполненным в виде преобразователя электрической емкости в цифровой код.4. Устройство охраны контролируемого предмета по п.3, отличающееся тем, что фольга выполнена с периметром, соответствующим периметру места расположения, по крайней мере, одного контролируемого предмета.