Устройство для охранной сигнализации Советский патент 1981 года по МПК G08B13/02 

Изобретение относится к технике охранной сигнализации и может быть . применено для регистрации факта разрушения стекла при попытке проникновения нарушителя в помещение через остекленные проемы. Известно устройство охранной сигнализации для блокировки остекленных проемов помещений, содержащее бескон тактные датчики, включенные через линию связи do .входом усилительного касксща и через детектор С оконечным релейным каскадом, один из блоков не прерывного контроля состояний бескон тактных и дополнительно введенных контактных датчиков содержит транзисторный мост постоянного тока, в одно из плеч которого включены последовательно соединенные бесконтакт ные датчики с резистором, а в диаго.наль моста включены эмиттернр-базовые переходы двух транзисторов р-л-р и п-р-п типа, базы которых подсоединены к выходам бесконтактных датчиков, а коллекторы через резисторы подсоединены к выходу детектора усилителя и ко входу дополнительного муль тивибратора, второй блок непрерывног контроля состояния введенных контакт ных датчиков и их Линии связи включен между выходом оконечного и входомпредоконечного дсаскадов усилителя и выполнен на двух параллельно и разнополярно соединенных диодов, включенных общей точкой в диагональ диодного моста постоянного тока, а анодом и катодом соединенных через резистор, шунтированный конденсатором, в противоположные плечи диодного моста, одно плечо моста через дополнительный резистор подсоединено к контакту последнего контактного датчика последовательно с линией связи, соединянадей контактные датчики со входом диодного моста tl . Недостатком устройства является низ-кач надежность работы за счет применения в них, в частности для охраны стекол, только злектроме.ханических контактных датчиков, обладающих очень низкой помехозащищенностью и достоверностью информации о факте разрушения -стекла. Наиболее близким техническим pe-N шением к предлагаемому является устройство охранной сигнализации, содержащее датчики, размещенные на охраняемых объектах-стеклах, которые соединены через передатчик с блоком обработки сигношов, выполненном на последовательно соединенных фильтре, детекторе, триггере Шмидта, интеграtopej пороговом блоке, вьосод которого соединен с одним из входов исполнительного блока, датчики также соединены через последовательно соединенные блоки контроля канала связи со вторым входом исполнительного блока, выход которого соединен с выходом устройства 2Ъ.

Недостатком прибора яйляется низкая надежность за счет недостаточной помехозащищаемости как на стадии ввода сигнала, так и на стадии его обработки.

Цель изобретения - -повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, .что 3 устройство введены дискриминатор помех и делитель напряжения, .состоящий из последовательно соединен-, ных резисторов. Дискриминатор помех представляет собой трансформатор, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой, а к концам первичной обмотки подсоединены конденсаторы, вторичная обмотка трансформатора подсоединена ко входу усилителя, группы датчиков подключены параллельно соответствующему резистору делителя напряжения и к конденсаторам, средний точки делителя напряжения и трансформатора соединена, общая точка группы датчиков и одного конденсатора соединена со вторым блоком слежения за исправностью соединительных линий, усилитель через последовательно соединенные фильтр и дете;ктор соединен с интегратором,, первый блок слежения за исправностью соединительных линий соединен с пороговым блоком.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема поочередной установки датчиков на охраняемом объекте, поясняющая принцип защиты от акустических помех.

Устройство содержит две группы датчиков - первая 1,...,1п, вторая 2,...,2п, где п - целое число. Датчик выполнен на основе пьезокерамики в нмде диска, который помещен в мета лический герметизированный корпус, и которого через герметизированную втулку выведены четыре вывода для внешних соединений,два из которых припаяны к одному электроду пьезокерамического диска, а два других - к другому электроду и одновременно к металлическому корпусу внутри датчика. Датчики включаются в соединительную линию 3,которая содержит три неэкранированных провода - первый провод 4,общий провод 5 и второй провод 6.Каждый провод 4 и 6 подключен с одной стороны соответственно к конденсаторам 7 и 8, а с другой стороны - к делителю напряжения, выполненному на резисторах 9 и 10, включелных в

конце линии. Кроме того, устройство содержит дискриминатор помех 11, выполненный в виде трансформатора с тремя обмотками, две из которых 12 и 13 являются входной обмоткой со средней точкой, а обмотка 14 - вторичной вькодной , усилитель 15, соединенный с обмоткой 14 дискриминатора 11, последовательно соединенные фильтр 16 для подавления низких частот, детектор 17, интегратор 18, пороговый блок 19, оконечный блок 20 и два блока 21 и 22 слежения за исправностью соединительной линии.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме, когда устройство находится в исправном состоянии и отсутствует действие акустических или электрических nONgjx, а также полезного сигнала, работа устройства характеризуется только наличием постоянного контроля соединительной линии 3 на обрыв и короткое замыкание ее проводов с помощью блоков 21-и 22 слежения, подающих в соединительные провода 4 и 6 постоянный потенциал. Сопротивления 9 и 10, установленные в конце соединительной линии, являются составными элементами блоков слежения и определяют рабочий потенциал на входе этих блоков При обрыве любого из проводов соединительной линии 3 на любом участке происходит отключение сопротивлений 9 или 10 и меняется рабочий потенциал на проводах линии, отчего соответствующий блок слежения выдает сигнал на пороговый блок 19, что, в конечном итоге, приводит к срабатыванию оконечного блока 20 и выдаче аварийного сигнала тревоги. Аналогично работают блоки слежения при коротком замыкании проводов соединительной линии, между собой и любой комбинации. конденсаторы 7 и 8 препятствуют замыканию проводов 4 и 6 между собой по постоянному току через первичные обмотки 12 и 13 трансформатора 11. В динамическом режиме полезный сигнал вызывается при попытке разрушения стекла или путем вырезания, например алмазом, или раскалыванием .стекла при ударе или выдавливании. При этом в стекле возникают высокочастотные вибрации в диапазоне выше i20 кГц, обу-словленные быстрым распространением трещин в стекле. Поскольку на каждом охраняемом стекле устанавливается один датчик, то полезный сигнал в виде высокочастотных электрических колебаний выделяется на одной из секций первичной обмотки трансформатора 11 в зависимости от того, к какой группе принадлежит датчик : для нечетных - в верхней обмотке 12, для четных - в нижней обмотке 13. В дальнейшем сигнал трансформируется и подается на вход усилителя-15, фильтруется по высокой частоте фильтром 16, детектируется и на капливается в интеграторе 18 до необ ходимого уровня, определяемого порогом срабатывания блока 19, который и определяет момент включения оконеч ного блока 20 для выдачи сигнала тре воги. На устройство охраны стекол возде ствуют два вида помех - электрически помехи на достаточно протяженные сое диннтельные линии, достигающие на практике нескольких сотен метров, на пример при охране витражей крупных современных магазинов, и акустические помехи, воздействующие непосредственно на стекло. Применение экранированных проводо в соединительных линиях не всегда оправдывает себя на практике, поскольку они обладают достаточно больаюй распределенной емкостью для коротких rfb длительности сигналов в области ультразвуковых частот,не обеспечивают достаточную помехозащищенность линий при сильных электрические помехах и абсолютно Не обеспечивают защиты от действия акустических помех на стекло. Расссмотрим работу схемы помехоподавления при действии электрических помех. ПОРэхи такого рода воздействуют на все провода соединитель ной линии. На фиг. 1 стрелками с обо значением п показаны направления то ков , которые возникают в данной линии при электрических помехах. При предлагаемой схеме включения датчиков всегда имеется два контура, которые обтекаются токами электрически помех. Первый контур образован соеди нительным проводом 4, верхней секцией первичной обмотки 12 трансформатора 11, общим проводом 5 и сопротивлением 9. Второй контур-образован соединительным проводом б, нижней се цией первичной обмотки- 13 трансформа тора 11, общим проводом 5 и сопротив лением 10. Таким образом, оба контура связаны друг с другом через общий провод 5 итрансформатор 11.Токи Ъомех, проходящие в таких контурах, направлены или навстречу друг другу кобщей точке секций первичной.обмотки 12 и 13 или расходятся от общей точки. При этом магнитные поля, наводимые в обоих обмотках, направленьт навстречу друг другу и взаимно компенсируют друг друга и, как следствие этого, во вторичной обмотке 14 и на входе усилителя 15 напряжение помехи отсутствует. Такая схема защиты от помех не требует для себя дефицитного экранирующего кабеля и выполняется обычньпЛ проводом. Величины сопротивлений 9 и 10 выбраны равными, чтобы сопротивление одного контура в целом не отличалось от сопротивления другого контура. Такое же требование, предъявляется и к количеству датчиков, включаемых в каждый контур. Сущность повышения помехозащищенности от действия акустических помех поясняется на фиг. 2. При реальной установке устройства ла охраняемом объекте датчики первого и второго, контуров устанавливаются поочередно на соседние блокируемые стекла. Датчики верхнего контура устанавливают-, ся на нечетные стекла, датчики нижнего контура - на четные. При таком способе установки сохраняется идентичность параметров каждого коатура за счет равенства соединительных проводов и датчиков одновременно. Поскольку а кустические помехи, например ударная волна от пролетaKsiieго самолета, воздействуют на все охраняемые стекла данного об.ъекта одновременно, то одновременно получают электрический сигнал и с датчиков, включенных в оба контура, т.е. одновременно с датчика 1 и датчика 2. В этом случае, как и в случае действия электрической помехи, магнитные поля, индуцируемые в обоих половинах входт ной обмотки трансформатора 11, взаимно компенсируются как находящиеся в противофазе, и на входе усилителя 15 напряжение помехи отсутствует. Формула изобретения Устройство для охранной сигнализации, содержащее группы датчиков, размещенные на охраняемом объекте, одна из групп соединена с одним блоком слежения за исправностью соединительных линий, усилитель, фильтр, детектор, интегратор, выход которого соединен с пороговым блоком, выход которого соединен с исполнительным блоком, второй блок слежения за исправностью соединительных линий соединен с nopojTOBHM блоком, отличаю-, щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены дискриминатор помех и делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных резисторов, дискриминатор помех выполнен на трансформаторе, первичная обмотка которого выполнена со средней точкой, к выводам первичной обмотки подсоединены конденсаторы, вторичная обмотка трансформатора подсоединена ко входу усилителя, все группы датчиков подключены параллельно соответствующему резистору делителя напряжения и к конденсаторам, средние точки делителя напряжения и трансформатора соединены, общая точка группы, датчиков и одного конденсатора соединена со вторым блоком слежения за исправностью соединительных линий, усилитель через последовательно собдине.-нные фильтр и детектор соелинен с инterpaTOgG 4 первый блок слежения за Hcngfa- sHwercfaK) сг®еяи«иа;ельных линий еоеийрнем е йвшбйснвмй блоком.

HcT® tHttKH информации, йрЩ|ЯЖМе -9$. Е)И экспертизе

1.Авторское свидетельство ССС № 326613, кл. G 08 В 13/26, 1971.

2.Патент Англии № 1402530, кл. G 4 N, 1971 (прототип).

lPaz.2