СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ПРОНИКНОВЕНИЯ В ОХРАНЯЕМОЕ ПОМЕЩЕНИЕ Российский патент 2009 года по МПК G01B13/00 

Изобретение относится к охранной технике и может быть использовано для обнаружения несанкционированного доступа в помещение.

Известны способы и устройства, основанные на регистрации изменения состояния контролируемого (охраняемого) объекта, и могут быть применены для блокировки дверей, окон, ворот, объемов помещений, отдельных предметов и т.д.

Так, в охранном устройстве (патент RU 2253900, МПК G08B 13/08, 13/24, 07.08.2003) [1] для регистрации и сигнализации о несанкционированном доступе используются элементы из магнитоактивных материалов, реагирующие на открывание или смещение с выдачей сигнала «тревога» путем размыкания контактов геркона с выдачей сигнала на приемно-контрольный прибор, концентратор или пульт центрального наблюдения.

Недостатком данного устройства и реализованного в нем способа является ограничение зоны обнаружения, определяемой размером блокируемой двери, окна или предмета.

Устройство для охранной сигнализации (патент RU №2122238, МПК G08B 13/24, 1998 г.) [2] содержит проводную линию передачи, размещенную вдоль охраняемого рубежа, генератор импульсов, подключенный к одному концу проводной линии передачи, полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу пикового детектора, и пороговую исполнительную схему, вход которой подключен к выходу полосового фильтра. В указанном устройстве признаком вторжения нарушителя в охраняемую зону является изменение амплитуды зондирующего импульсного сигнала на входе приемника, возникающее при появлении объекта в зоне обнаружения (в области распространения электромагнитной волны). Огибающая принятых зондирующих импульсов выделяется с помощью пикового детектора и подается через полосовой фильтр на вход пороговой исполнительной схемы, которая формирует сигнал срабатывания.

Основным недостатком упомянутого устройства является низкая помехоустойчивость и, как следствие, большая вероятность выдачи ложных сигналов срабатывания данного устройства.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ определения несанкционированного доступа в охраняемое помещение, реализованный в устройстве по заявке RU 94003856 (МПК G08B 13/16, опубликовано 27.04.1996) [3], по которому несанкционированное проникновение определяют по величине амплитудно-модулированной составляющей сигнала из контролируемой зоны. Выделенная переменная составляющая акустического сигнала определяется полезным сигналом, обусловленным перемещением нарушителя в заданном диапазоне скоростей, а также тепловыми потоками, обусловленными, например, воздействием электронагревательных приборов и т.п. В данном устройстве производится обнаружение тепловой помехи при помощи фильтра инфранизких частот с центральной частотой, лежащей ниже частот тракта приема полезного сигнала, и в зависимости от интенсивности помехи вырабатывается выходной сигнал, перестраивающий амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) тракта приема полезного сигнала. Это уменьшает способность обнаружения полезного сигнала при малых скоростях движения нарушителя, одновременно улучшая характеристики обнаружения полезного сигнала при средних скоростях движения.

Недостатком вышеприведенного способа является его низкая помехозащищенность к воздействию тепловых помех, в особенности при малых скоростях движения человека в контролируемой зоне. В данном устройстве помехозащищенность от воздействия тепловых помех обеспечивается путем подавления низкочастотных сигналов в фильтре инфранизких частот. Однако одновременно с сигналами помехи в этом случае будут отфильтрованы и полезные сигналы, образуемые при малых скоростях движения человека в контролируемой зоне.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности способа регистрации несанкционированного проникновения: повышении быстродействия, повышении помехозащищенности к воздействию тепловых помех, достоверности регистрации несанкционированного проникновения.

Технический результат достигается тем, что по способу определения несанкционированного проникновения в охраняемое помещение, основанному на регистрации изменения параметров акустического сигнала, распространяемого внутри охраняемого помещения, новым является то, что акустический сигнал формируют в виде коротких импульсов, длительность которых мала по сравнению с временем затухания акустических и электрических переходных процессов, а период их следования заведомо превышает время затухания указанных переходных процессов, причем во время действия импульса электронная часть акустического приемника отключается электронным ключом, чтобы интенсивный акустический сигнал не заглушал его перед приемом гораздо более слабого сигнала отклика.

В помещении создают звуковые волны от генератора коротких одиночных импульсов, длительность которых мала по сравнению с временем затухания акустических и электрических переходных процессов, а период их следования заведомо превышает время затухания указанных переходных процессов. Импульсы усиливают и подают на динамик, который преобразует эти импульсы в звуковые колебания в исследуемом объеме. Процесс распространения волн в помещении сопровождается явлениями интерференции, дифракции, демпфирования и т.д., которые накладывают отпечатки на исходный акустический сигнал, насыщая его информацией о свойствах данного конкретного помещения. Звуковой отклик от каждого импульса в серии фиксируют акустическим приемником. При этом во время действия импульса электронная часть акустического приемника отключается электронным ключом, чтобы интенсивный акустический сигнал не заглушал его перед приемом гораздо более слабого сигнала отклика. В момент, когда импульс с генератора прекратился, акустический приемник фиксирует сигнал акустического отклика помещения. Таким образом, до приемника доноситься сигнал, содержащий свойства данного замкнутого помещения. (Розенвассер Е.И. Периодически нестационарные системы управления. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», Москва, 1973, 512 стр.) [4].

Сущность изобретения поясняется на чертеже.

На чертеже представлены осциллограммы акустического отклика в исследуемом помещении при частоте генерации коротких импульсов 10 Гц. Графики получены в условиях лаборатории КГТУ им. А.Н.Туполева. Здесь:

1 - исходный отклик;

2 - изменение отклика при открывании двери.

Таким образом, на чертеже видно, что функция акустического отклика при открывании двери в охраняемом помещении существенно отличается от исходного отклика, что говорит о несанкционированном проникновении.

Способ может быть осуществлен следующим образом.

В замкнутое охраняемое помещение устанавливают акустический передатчик (динамик) и акустический приемник (микрофон), подключенные к соответствующим гнездам звуковой платы персонального компьютера.

Компьютерная программа осуществляет генерацию акустических сигналов в виде коротких импульсов, прием сигналов микрофона и их обработку, обеспечивая непрерывный контроль изменений функции акустического отклика помещения.

В момент проникновения, когда открывается дверь или окно, разрушается стена, изменяется функция акустического отклика охраняемого помещения, что приводит к изменению сигнала в акустическом канале. Сигнал от акустического приемника по проводной или беспроводной связи поступает на ЭВМ, где выявляется и обрабатывается функция отклика. При ее изменении на величину, превышающую допускаемый порог, вырабатывается извещение о несанкционированном проникновении в помещение.

Формирование и обработка сигналов в ЭВМ может быть реализована, в частности, с помощью программы LabView 7.1. (www.ni.com).

Способ может быть реализован в любом помещении, имеющем замкнутый объем, будь то жилая квартира, склад или автомобиль, несанкционированное проникновение в которое ожидается со стороны внешнего по отношению к помещению пространства.

Таким образом, предложен способ, который при минимальных аппаратных затратах позволяет повысить быстродействие работы устройства, помехозащищенность к воздействию тепловых помех, достоверность регистрации несанкционированного проникновения.

Использование: в охранной технике для обнаружения несанкционированного проникновения в помещение. Технический результат заключается в повышении эффективности и достоверности способа, повышении быстродействия и помехозащищенности к воздействию тепловых помех. Способ основан на регистрации изменения параметров акустического сигнала, распространяемого внутри охраняемого помещения, при этом в охраняемом помещении акустический сигнал формируют в виде коротких импульсов, длительность которых мала по сравнению с временем затухания акустических и электрических переходных процессов, а период их следования заведомо превышает время затухания указанных переходных процессов, причем во время действия импульса электронная часть акустического приемника отключается электронным ключом, чтобы интенсивный акустический сигнал не заглушал его перед приемом гораздо более слабого сигнала отклика. 1 ил.

Способ определения несанкционированного проникновения в охраняемое помещение, основанный на регистрации изменения параметров акустического сигнала, распространяемого внутри охраняемого помещения, отличающийся тем, что акустический сигнал формируют в виде коротких импульсов, длительность которых мала по сравнению с временем затухания акустических и электрических переходных процессов, а период их следования заведомо превышает время затухания указанных переходных процессов, причем во время действия импульса электронная часть акустического приемника отключается электронным ключом, чтобы интенсивный акустический сигнал не заглушал его перед приемом гораздо более слабого сигнала отклика.