Устройство для охранной сигнализации

 

Изобретение относится к области охранной сигнализации и предназначено для обнаружения нарушителя, пересекающего охраняемый рубеж. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит два кабеля 1, 2 связи, приемники 3, выполненные в виде преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение, излучатели 4, выполненные в виде преобразователей электрического напряжения в магнитное поле, генератор 5, усилитель 6, синхронный детектор 7, полосовой фильтр 8, пороговый блок 9, формирователь 10 сигнала тревоги, фазовращатель 11, формирователь 12 опорного напряжения. Устройство обладает повышенной радиомаскировкой за счет излучения четными и нечетными преобразователями электрического напряжения в магнитное поле сигналов, имеющих равную амплитуду и сдвинутых по фазе относительно друг друга на 180^o. Сигналы, излучаемые устройствами, практически не обнаруживаются на расстоянии больше 200 м/ от охраняемого рубежа. 2 ил.

Изобретение относится к области охранной сигнализации и предназначено для обнаружения нарушителя, пересекающего охраняемый рубеж.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для охранной сигнализации.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость.

Подключение в этом устройстве передатчика к началу излучающего кабеля, а приемника к концу приемного кабеля позволяет сократить неравномерность чувствительности по длине охраняемого рубежа и тем самым уменьшить зависимости помехоустойчивости устройства от длины излучающего и приемного кабелей. Однако устройство обладает низкой устойчивостью к помехам, вызываемым изменением физических параметров окружающей среды, в том числе под влиянием метеофакторов, так как при этом происходят изменение волнового сопротивления излучающего и приемного кабелей и перераспределение электромагнитной энергии по их длине, приводящие в конечном счете к ложным срабатыванием устройства.

Ложные срабатывания устройства вызываются также перемещением мелких животных и колебанием растительности в непосредственной близости от излучающего и приемного кабелей. Происходит это вследствие преобладания в ближней зоне (на расстоянии, меньшем длины волны) электрической составляющей сигнала, излучаемого и принимаемого устройством за счет перфорации экранов излучающего и приемного кабелей.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

Блок-схема устройства представлена на фиг. 1, эпюры напряжений, поясняющие работу устройства, приведены на фиг. 2.

Устройство содержит два кабеля 1, 2 связи, приемники 3, выполненные в виде преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение, излучатели 4 в виде преобразователей электрического напряжения в магнитное поле, генератор 5, усилитель 6, синхронный детектор 7, полосовой фильтр 8, пороговый блок 9, формирователь 10 сигнала тревоги, фазовращатель 11, формирователь 12 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом. С выхода генератора 5 переменное напряжение постоянной амплитуды (фиг. 2,а) посредством одного кабеля связи 1 подается на входы преобразователей электрического напряжения в магнитное поле 3. При этом вблизи преобразователей 3 образуется стационарное электромагнитное поле с преобладанием в его ближней зоне магнитной составляющей. Преобразователи магнитного поля в электрическое напряжение 3, выходы которых подключены к другому кабелю связи 2, преобразуют часть энергии этого поля в напряжение, пропорциональное его напряженности. Переменное напряжение с выхода кабеля связи 2 после усиления усилителем 6 поступает на один вход синхронного детектора 7, на другой вход которого подается управляющий сигнал соответствующей амплитуды (фиг. 2,в), сформированный формирователем опорного напряжения 12 из сдвинутого на определенный угол фазовращателем 11 выходного напряжения генератора 5 ( фиг. 2,б).

Угол сдвига фазы выходного напряжения генератора 5 фазовращателем 11 определяется разностью фаз сигналов, получаемых преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3 и принимаемых преобразователями магнитного поля в электрическое напряжение 4.

С выхода синхронного детектора 7 продетектированное напряжение через полосовой фильтр 8 подается на вход порогового блока 9, выход которого подключен к входу блока тревоги 10. Порог срабатывания порогового блока 9 выбирается таким, чтобы напряжение на его входе не превышало этот порог в отсутствии нарушителя и превышало его при пересечении нарушителем охраняемого рубежа.

Полоса пропускания полосового фильтра 8 определяется диапазоном скоростей движения нарушителя через охраняемый рубеж.

В отсутствии нарушителя сигнал на выходе синхронного детектора 7 имеет вид постоянного напряжения определенной величины. Соответственно напряжение на выходе полосового фильтра 8 равно нулю и не вызывает срабатывания порогового блока 9 и выдачу устройством сигнала тревоги.

При движении нарушителя в зоне обнаружения в электромагнитном поле, созданном устройством, возникают возмущения, вызывающие появление полезного сигнала на выходе усилителя 7 в виде амплитудной модуляции напряжения ( фиг. 2, г), который детектируется синхронным детектором 7 ( фиг. 2,д) и подается на вход полосового фильтра 8. При этом по мере приближения нарушителя к кабелям связи напряжение на выходе полосового фильтра 8 возрастает (фиг. 2,е) и при превышении порогов срабатывания порогового блока 8 вызывает на его выходе сигнал ( фиг. 2,ж), запускающий формирователь 10 сигнала тревоги.

За счет практического отсутствия вблизи преобразователей электрического напряжения в магнитное поле 3 (на расстоянии, меньшем длины волны излучаемого и принимаемого устройством сигналов) электрической составляющей сформированного электромагнитного поля перемещение мелких животных и колебание растительности в непосредственной близости от блоков 3 и 4 не вызывает ложных срабатываний устройства, что приводит к повышению его помехоустойчивости.

Оптимальным подключением блоков 3 и 4 к соответствующим кабелям связи 1 и 2 является такое, при котором расстояние между блоками 3 равно расстоянию между блоками 4, а также нечетному числу половин длины волны получаемого и принимаемого устройством сигналов. Это приводит к тому, что сигналы, излучаемые четными и нечетными преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3, имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180^o. Аналогично в отсутствии нарушителя выходные напряжения четных и нечетных преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение 4 на входе усилителя 6 имеют одинаковую амплитуду и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 180^o. Это приводит к компенсации сигналов помех, вызываемых изменением физических параметров окружающей среды, в том числе под влиянием метеофакторов (изменение высоты снежного покрова, влажности почвы и т.п.).

При этом устройство обладает повышенной радиомаскировкой за счет излучения четными и нечетными преобразователями электрического напряжения в магнитное поле 3 сигналов, имеющих равную амплитуду и сдвинутых по фазе относительно друг друга на 180^o.

Формула изобретения

Устройство для охранной сигнализации, содержащее излучатель и приемник, два кабеля связи, генератор, выход которого подключен к одному выводу первого кабеля связи, усилитель, вход которого подключен к одному выводу второго кабеля связи, полосовой фильтр, выход которого подключен к входу порогового блока, выход которого подключен к входу формирователя сигнала тревоги, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены дополнительные излучатели и приемники, синхронный детектор, фазовращатель, формирователь опорного напряжения, а приемники выполнены в виде преобразователей магнитного поля в электрическое напряжение, излучатели в виде преобразователей электрического напряжения в магнитное поле, подключенных к первому кабелю линии связи, другой вывод которого подключен к входу фазовращателя, выход которого подключен к входу формирователя опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу синхронного детектора, выход которого подключен к входу полосового фильтра, преобразователи магнитного поля в электрическое напряжение подключены к второму кабелю линии связи, выход усилителя подключен к информационному входу синхронного детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2