Способ контроля параметров устройств охранной сигнализации Советский патент 1993 года по МПК G08B13/18 

а (-ln (( +

частота превышений оптимального уровня напряжения шумовым сигналом. 2 ил,

Изобретение относится к тревожной сигнализации и может быть использовано при охране объектов. Целью изобретения является повышение быстродействия контроля параметров. Поставленная цель достигается тем, что формируют сигнал, пропорциональный порогу помехи в соответствии с выражением (foT0)2 fo где Отах - максимальная величина шума для данного обнаружения, Т0 - период ложных тревог, fo - частота пересечения шумовым сигналом нулевого уровня напряжения, сравнивают его с сигналом, cootветствую- щим помехе, формируют сигнал, пропорциональный частоте превышений сигналом, соответствующим помехе, сигнала, соответствующего порогу помехи, и по величине этого сигнала регулируют порог обнаружения в соответствии с выражением Vo6 a( In )2 (In-,-) ; То То где F 1 - частота ложных тревог, f у fc

Изобретение касается тревожной сигнализации и может быть использовано при охране объектов. При создании современных средств охраны, предназначенных для работы на открытой территории с изменяющимися в широких пределах условиями функционирования, актуальной является задача стабилизации такой тактико-технической характеристики средств охраны, как период ложных тревог (Тл.т.).

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 показан график зависимости величины порога обнаружения от нормированной частоты срабатывания порогового блока с оптимальным порогом при Тл.т. 1000 часов и f о 1 Гц; на фиг. 2 представлена структурная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит детектор 1, усилитель 2, пороговые блоки 3,4, счетчик 5, триггер б, генератор 7 импульсов, дифференцирующая цепь 8, цифровые компараторы 9.1-Э.п, элемент 10 И, аналоговые

00

о чэ

4 СЛ КЭ

ключи 11..1-11.п, резистивный делитель 12, исполнительный блок 13,

Сущность способа заключается в следующем. ... ..:; 7 .... : - -,,. ...

Для того, чтобы время усреднения Т0 было меньше Тл .т. необходимо- измерять частоту срабатываний порогового блока при уровне порога меньшим порога обнаружения. : - ..: :. У- .У ,, . -. - :/-

Для того, чтобы средство охраны успе- вало адаптироваться к меняющимся климатическим условиям следует выбирать То порядка(минимального времени, характеризующего эти изменения я определяемого эмпирически на основании цикла проведен- ных исследований. Очевидно, что чем меньше порог, тем выше частота срабатываний и тем больше быстродействие регулирования может Выть достигнуто. Однако ввиду слу- чайного характера следования срзбатыва- ний порогового блока, характеризующего некоторым отклонением, уменьшение порога возможно лишь до некоторой величй- ны, определяемой как максимально

I-

возможным уровнем шума на входе пороге вого блока, так и требуемым быстродействием регулирования порога обнаружения. Известно, что частота ложных тревог определяется по формуле.

I-

F foexp(

2 о2

),

(1) :-:

где f о - частота пересечения шумовым сиг- налом нулевого уровня; / UoB.max/ порог обнаружения (максимальный);

а- среднеквадратйческое отклонение шума,.

При оптимальном пороге а частота срабатываний порогового блока определяется по формуле

f f0 exp (2 о2

)

Тогда, используя выражения (1) и (2), получаем:

Uo6 a(ln f )I(ln f )1 (3)

Выражение (З) определяет зависимость порога обнаружения от частоты срабатыва- „ Нйя порогового блока при пороге а.55

Для определения величины оптимального порога а необходимо учесть то, что процесс на выходе порогового блока носит пуансЬновский характер с максимальным

отклонением частоты ложных тревог порядка: - .-.

.зс )Ь 1

TOv lo То

(4)

Это условие может бытв использовано для нахождений максимальной величины f/fo, при которой еще целесообразно осуществлять регулировку при максимально возможном значении амплитуды шума a max

Решая неравенство

(5)

f i-3(f )

ТоI о То

40 15;20

2S

получаем, что

f f( 2.25 1,5 2 fo Uf3T -

OJ°(foT0)

./ . .. . / (6)

Тогда величина оптимального порога, определяемого из условия

30

.(IL) L

. V°2o2max

(7)

составит

v crmax(-in((f

TO 1 о

-

1,5

(foT0)2 fo

)i

(8)

45

50

„ 55

Устройство для реализации работает следующим образом.

Шумовой сигнал с выхода усилителя 2 одновременно поступает на входы пороговых блоков 3,4. Уровень напряжения срабатывания порогового блока 4 равен величине оптимального порога а и с его выхода на тактовый вход счетчика 5 поступает хаотическая последовательность импульсов. Эти импульсы подсчитываются счетчиком в течение периода следования с генератора 7 импульсов большой скважности. По переднему фронту импульса с этого генератора число, записанное на информационных выходах счетчика, перепишется на выходы сборки триггеров 6, а по заднему фронту импульса счетчик 5 обнулится. Цикл импульсов с выхода порогового блока 4, равный периоду следования импульсов с генератоpa 7, повторяется постоянно в процессе функционирования устройства. Двоичное число, записанное на выходах сборки триггеров 6, поступает на А-входы цифровых компараторов 9.1-9.п. На В-входы этих ком- параторов записаны двоичные числа в порядке возрастания и соответствующие различным значениям (f/fo)«T0. В зависимости от того, в какой интервал попадет подсчитанное значение импульсов за Т0, устройство обеспечивает открывание соответствующего ключа 11.1-11,п. Резистивг ный делитель рассчитан так, чтобы обеспечить уровень напряжения для каждого интервала частот в соответствии со cty- пенчатой аппроксимацией (кривая на фиг. 1) зависимости порога обнаружения от части ложных тревог на выходе порогового блока с оптимальным порогом.

При открывании аналогового ключа со- ответствующий уровень порога обнаружения устанавливается на втором входе порогового блока 3.

Максимальный уровень порога обнаружения выбирается из условия обеспечения заданного Тл.т. При максимальном уровне шума атак

F foexp- , (9)

.2oL,x .

JZ

ffmax

.)

(10)

Минимальный уровень порога обнаружения определяется в соответствии с требуемым регулированием, за это время на счетчике 5 должен с порогового блока 4 поступить хотя бы один импульс. Для этого, с учетом случайного характера следования импульсов на выходе порогового блока 4 должно выполняться следующее условие:

fmln (-)l(11)

I оI О

Решая данное уравнение относительно fmin, получим:

fmln :

(3+V5)2 4

1 То

По графику на фиг. 1 можно для fmin определить уровень минимального порога. Рези- стивный делитель должен обеспечить это напряжение на выходе первого ключа 10.1. Диапазон напряжения между минимальным и максимальным порогами разбивается на п-1 участков, границы между которыми представляют уровни порогов обнаружения в зависимости от частоты f, устанавливаемые на втором входе порогового блока 3 i .

Формула изобретения Способ контроля параметров устройств охранной сигнализации, основанный на приеме входного сигнала, преобразовании его в электрический сигнал, выделении из него сигнала, соответствующего помехе, формировании сигнала, пропорционального порогу обнаружения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия контроля параметров, формируют сигнал, пропорциональный порогу помехи в соответствии с выражением

a V2 0-max(-ln (

+1)2 -1,5

(foT0)2 Fo

fr.

где стмакс - максимальная величина шума для данного обнаружения; То - период ложных тревог;

f о - частота пересечения шумовым сиг- налом нулевого уровня напряжения, сравнивают его с сигналом, соответствую- щим помехе, формируют сигнал, пропорциональный частоте превышений сигналом,

соответствующим помехе сигнала, соответствующего порогу помехи, и по величине этого сигнала регулируют порог обнаружения в соответствии с выражением

45

Vo6.

с 1f 1 а( In -f- )2 (In-p-) 2 ,

гдеР

частота ложных тревог;

f - частота превышений оптимального уровня напряжения шумовым сигналом.

/0 S-/03 id2 5:Ю г 1Q1 5-1Q 1 /

Фиг. /

:: V - г

Гц