Устройство защиты объекта
Изобретение относится к системам безопасности и может быть применено для охраны различных объектов. Технический результат - за счет применения автоматической системы "свой-чужой" в локальных зонах объекта удается существенно ускорить и упростить работу с устройством защиты объекта. Устройство защиты объекта содержит электронное устройство охранной сигнализации с подключенным к ней, по крайней мере, одним датчиком и генератор с излучателем. Выход электронного устройства охранной сигнализации связан с входом запуска генератора, а электронное устройство охранной сигнализации выполнено с возможностью автоматического распознавания "свой-чужой" за определенное время после включения, хотя бы одного, датчика охранной сигнализации посредством беспроводного обмена кодированными сигналами между расположенными в локальных зонах объекта стационарными узлами системы "свой-чужой" электронного устройства охранной сигнализации и, по крайней мере, одним мобильным узлом системы "свой-чужой", снабженным автономным источником питания. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники
Изобретение относится к системам безопасности и может быть применено для охраны различных объектов. Например, пассажирских самолетов, атомных электростанций, нефтяных и газовых магистралей, хранилищ, танкеров, складов, банков, туннелей, метрополитенов, государственных учреждений, частных домов, компьютеров и других объектов.
Предшествующий уровень техники
Известны устройства, в которых для отпугивания преступника от объекта применяют электроток, которым посредством вмонтированных в охраняемом объекте и соответствующим образом расположенных электродов воздействуют на преступника, вызывая электрошок (патент США №4821017, кл. В60R 15/00, 1989).
Преимущества этих устройств: эффективное психологическое воздействие на преступника, высокое быстродействие, отсутствие загрязнения окружающего пространства газом или жидкостью.
Недостатки: сложность конструкции из-за необходимости установки контактных электродов в виде проводов, металлических сеток и т.п. Кроме того, для воздействия на преступника необходимо использовать высокое напряжение, поскольку его тело изолировано одеждой, а руки могут быть изолированы перчатками. Невозможно воздействовать на преступника на расстоянии, метод воздействия контактный.
Известно устройство для отпугивания преступника от объекта (патент РФ №2084018, кл. 6 G08В 15/00, опубл. 10.07.97).
Оно содержит устройство электронной сигнализации, управляющее генератором СВЧ с антенной.
Преимущество устройство заключается в возможности эффективной защиты всего объема помещения или его части посредством формирования мощного СВЧ-поля, эффективно отпугивающего преступника.
Недостатки устройства - плохая избирательность воздействия СВЧ-барьера, невозможность быстрого изменения локальной зоны воздействия по всему пространству охраняемого объекта.
Известно устройство, описанное в патенте РФ №47823, опубл. 10.09 2005 г., Кл. B60R 25/00, представляющее собой систему идентификации пользователя, содержащую узлы системы "свой-чужой" - установленное на охраняемом объекте электронное устройство охранной сигнализации (электронный блок охранной сигнализации) и вынесенное в другую область пространства, мобильное устройство с автономным источником питания (транспондер пользователя). Указанные узлы осуществляют функцию распознавания "свой-чужой" за определенное время после включения системы посредством беспроводного обмена между упомянутыми узлами кодированными сигналами с установленными контрольными параметрами для их сравнения и вынесения соответствующего суждения.
Недостатки системы заключаются в возможности дистанционного, несанкционированного копирования кодов системы свой-чужой и их последующего использования, например, преступными элементами, занимающимися угоном автомобилей.
Раскрытие изобретения
Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности противодействия преступникам.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - высоко избирательная защита степени воздействия на преступника и увеличение скорости обнаружения преступника и его места расположения.
Дополнительный технический результат, который может быть получен, - защита объекта от вредных или опасных живых объектов. Например, от грызунов, насекомых, хищных животных и т.д.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического решения в известном устройстве защиты объекта, содержащем электронное устройство охранной сигнализации с подключенным к ней, по крайней мере, одним датчиком и генератор с излучателем, при этом выход электронного устройства охранной сигнализации связан с входом запуска генератора, охранную сигнализацию выполняют с возможностью автоматического распознавания свой-чужой за определенное время после включения хотя бы одного датчика охранной сигнализации посредством беспроводного обмена кодированными сигналами между узлами системы свой-чужой, расположенными в электронном устройстве охранной сигнализации, и узлами системы свой-чужой, вынесенными в другую область пространства в виде, по крайней мере, одного мобильного устройства свой-чужой с автономным источником питания. Согласно изобретению охранная сигнализация выполняется в виде комбинации двух систем свой-чужой, отличающихся кодом или физической природой формируемых сигналов свой-чужой.
Возможны варианты реализации способа, такие что:
- первая и вторая система свой-чужой включается в работу различными датчиками;
- генератор с излучателем выполнены в виде генератора и антенны СВЧ или в виде лазера;
- генератор с излучателем выполнены в виде устройства генерации электрического разряда;
- генератор с излучателем выполнены с возможностью излучения звуковых, инфразвуковых или ультразвуковых волн;
- генератор с излучателем выполнены с возможностью осуществления механических действий в охраняемом объекте или вблизи от него;
- сигнал ответа и запроса имеют одинаковую физическую природу, например кодированных радиосигналов, инфракрасных или звуковых сигналов;
- сигнал ответа и запроса имеют разную физическую природу;
- чужим является человек;
- чужим является животное или насекомое;
- чужим является неживой объект, например, управляемое транспортное, военное средство или робот;
- объектом защиты является жилое, административное здание, склад, дача, гараж, животноводческое или сельскохозяйственное помещение, транспортное средство, атомная электростанция, нефтяная или газовая перекачивающая станция, нефтепровод, газопровод, хранилище нефти, газа, правительственное здание или учреждение, школа, тюремное помещение, банковское помещение, музей, склад, ферма, дача, туннель, метрополитен, военный объект, опора линии электропередачи, компьютер;
- электронное устройство охранной сигнализации выполнено с возможностью формирования телефонного звонка в полицию, включения звуковой и/или световой сигнализация, формирования информационных сообщений для чужого;
- электронное устройство охранной сигнализации выполнено с возможностью автоматического изменения кода системы свой-чужой.
Указанное преимущество, а также особенности настоящего изобретения станут понятны во время последующего рассмотрения приведенных ниже примеров и вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 изображена функциональная схема устройства согласно изобретению; на Фиг.2 - вариант устройства защиты самолета.
Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство защиты объекта (Фиг.1) содержит электронное устройство 1 охранной сигнализации, генератор 2, излучатель 3, источник питания 4, датчик 5, выключатель 6. Выход электронного устройства 1 подсоединен к запускающему входу генератора 2.
Устройство также содержит стационарный излучатель 7 сигнала запроса и стационарный приемный элемент 8 сигнала ответа системы "свой-чужой", связанные с выходом и входом системы "свой-чужой", входящей в состав электронного устройства 1 охранной сигнализации. А также, по крайней мере, одно мобильное устройство 9 системы "свой-чужой".
Мобильное устройство 9 системы "свой-чужой" содержит приемопередатчик 10, связанный с приемопередающей антенной 11 и мобильным источником питания 12.
Форма и конструкция мобильного устройства 9 "свой-чужой" может быть разнообразна. Такое устройство может быть выполнено в виде наручных часов, кольца, ожерелья, мобильного телефона, брелка для ключей, авторучки, оправы для часов, таблетки, головного убора, значка полицейского и т.д.
Согласно изобретению электронное устройство 1 выполняется с возможностью автоматического распознавания "свой-чужой" посредством беспроводного обмена информацией между стационарными и мобильными узлами системы "свой-чужой". Эти узлы находятся в различных местах.
Источники 4, 12 могут быть любого известного типа.
Устройство работает следующим образом.
С помощью выключателя 6 электронное устройство 1, в качестве которого может быть использовано любое известное устройство охранной сигнализации, переводится в дежурный режим.
Выключатель 6 может быть реализован в любой известной форме. Например, совместно с таймером задержки включения сигнализации в виде пульта дистанционного управления, интерактивной системы управления и т.д.
Находясь в дежурном режиме, электронное устройство 1 потребляет небольшую энергию, и генератор 2 выключен. Внутри охраняемого объекта отсутствует излучение.
При приближении к охраняемому помещению или при несанкционированном проникновении в помещение некоторого лица датчик 5 регистрирует появление соответствующих сигналов.
Датчик 5 может быть выполнен в виде любого известного датчика 5 или их комбинации, например кнопочного выключателя, датчика, регистрирующего изменения структуры электрического, магнитного, электромагнитного, ультразвукового поля, видеокамеры, инфракрасного датчика и т.д. Посредством датчика 5 активизируется электронное устройство 1 (передатчик) и на его выходе, предназначенном для подключения к излучателю 7 устройства определения "свой-чужой", формируется сигнал запроса.
Сигнал запроса может быть реализован в любой известной форме. Например, в форме кодированного радиосигнала или инфракрасного излучения. Например, подобно сигналу, формируемому вручную с пульта управления телевизором или снятия и постановки на охрану автомобильной сигнализации.
Посредством излучателя 7 сигнал запроса распространяется в требуемой зоне внутри охраняемого объекта или вблизи охраняемого объекта. Это излучение может осуществляться во все стороны или только в определенной локальной зоне в соответствии с диаграммой излучения излучателя 7 и местом его установки.
Например, излучение может формироваться преимущественно в зоне водительского сиденья автомобиля, перед водительской дверью автомобиля, в холле здания, вблизи сейфа, вблизи трубопрова для перекачки газа, нефти, воды, вблизи опор линий электропередач и т.д.
Если зарегистрированный объект или субъект имеет при себе соответствующее мобильное устройство 9 системы "свой-чужой", которое находится во включенном состоянии посредством выключателя 13 (в отдельных вариантах выключатель 13 может отсутствовать), то посредством передающего узла мобильного устройства 9 в ответ на сигнал запроса в автоматическом режиме быстро формируется сигнал ответа. Этот сигнал принимается посредством стационарного приемного устройства 8 и обрабатывается (дешефрируется). В результате подобной обработки за небольшое время принимается решение. Свой это или чужой.
Если это "свой", то на выходе электронного устройства 1, предназначенного для запуска в работу генератора 2, не происходит формирование сигнала для запуска генератора 2 в работу и отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта.
Пока объект находится в охраняемой зоне и как-то проявляет себя, инициируя активизацию работы датчика или датчиков 5, дальнейший алгоритм работы системы может иметь разнообразные варианты.
Например, после подтверждения, что это "свой", датчик 5 отключается на некоторое время, например на 15-30 сек. Или на каждое очередное срабатывание датчика 5 сразу посылается очередной запрос "свой-чужой". Причем код такого запроса может быть постоянным или переменным, например, постепенно увеличивающимся в первом разряде на единицу, во втором разряде на двойку, в третьем на тройку и т.д. И так вплоть до того, пока источник, инициирующий включение датчика 5, не удалится из охраняемого объекта или не перейдет в другую область охраняемого объекта, где на него начнут реагировать другие датчики 5.
Если в результате обработки и дешифрации принятого сигнала получен неправильный код, то принимается решение, что это "чужой", и на выходе электронного устройства 1 формируется сигнал, включающий в работу генератор 2.
При этом могут также включиться дополнительные генераторы сигналов. Например, формирователь телефонного звонка в полицию, звуковая или световая сигнализация, информационные сообщения для обнаруженного объекта и т.д.
Генератор 2 может быть выполнен излучающим СВЧ-сигналы, звуковые, инфразвуковые, ультразвуковые волны.
В качестве генератора 2 и излучателя 3 можно использовать "генератор механических сигналов" - двигатель или движитель, кинематически связанный с некоторым механическим устройством. Например, капкан, управляемый шлагбаум, выступающее препятствие, управляемые двери, ворота и т.д.
В качестве генератора 2 и излучателя 3 можно использовать электрический разрядник (конденсатор), лазер или любой другой известный генератор 2 сигналов и соответствующий излучатель 3, который в состоянии отпугнуть, схватить преступника, животное или вывести из строя прочное механическое устройство, вторгнувшееся в охраняемый объект. Например, робота-разведчика, робота-террориста, автомобиль или иной инородный объект.
Для противодействия экстремистам на транспорте можно в потолке и в полу в проходе между сиденьями с некоторым шагом установить излучатели 3 таким образом, что весь проход между сиденьями становится разбитым на небольшие зоны. Например, как это показано на Фиг.2.
В каждой локальной охраной зоне могут быть установлены один или несколько генераторов 2 с излучателями 3 (например, лазеры), поглотители излучения 14, а также, например, датчики 5, выполненные в виде оптопар 15, и датчик, выполненный в виде видеокамеры 16.
В качестве электронного охранного устройства 1 можно использовать ЭВМ с соответствующим программным обеспечением.
За счет разбиения всего пространства проходов, например, в салоне самолета на небольшие зоны, воздействие на находящихся в проходе людей 17, имеющих систему "свой-чужой" (стюардесс, пилотов, маршалов), и не имеющих такой системы людей 18 - экстремистов, хулиганов можно производить избирательно и очень динамично.
Для автоматического оперативного анализа текущей ситуации (сигналов, поступающих с датчиков 5) и сигналов запроса и ответа "свой-чужой" можно использовать компьютер и соответствующую программу, позволяющую, например, циклически, в соответствии с выбранным пилотом уровнем опасности, формировать процесс нейтрализации людей в зонах, где отсутствуют сигналы системы "свой-чужой".
С помощью подобной системы за доли секунды можно быстро проанализировать места расположения экстремистов и нейтрализовать их, не принося ущерб людям, обладающим системой "свой-чужой", и всем другим пассажирам, которые сидят на своих местах и не проявляют актов агрессии в не безопасных для полета самолета местах.
Основные преимущества такой системы заключаются в отсутствии негативных последствий, которые могут быть при использовании традиционных технических средств защиты самолетов с помощью огнестрельного оружия, а также исключение возможности поражения пассажиров шальными пулями маршалов или оружием преступников.
Для того чтобы системой "свой-чужой" не завладели экстремисты, мобильные устройства 9 системы могут быть выполнены в виде несложных, малогабаритных устройств типа пилюль или таблеток с небольшим сроком действия.
Устройства 9 могут быть выполнены в виде устройств одноразового применения. Их активизация и программирование кода "свой-чужой" может осуществляться перед каждым новым рейсом самолета.
Прочный пластмассовый корпус устройства 9 защищает пользователя от побочных эффектов и выводится из организма человека естественным способом, например, подобно арбузной семечке.
Предложенное устройство можно использовать для охраны практически всех известных транспортных средств (автомобилей, самолетов, катеров, яхт, мотоциклов).
Например, охранная система автомобиля может иметь одноуровневую или двухуровневую систему охраны.
Система первого уровня охраны может посылать сигнал запроса "свой-чужой" при приближении к автомобилю человека или его касании ручки водительской двери.
Вторая система, формирующая сигнал запроса "свой-чужой", например, уже с другим кодом и другой физической природой сигналов, может быть установлена внутри салона автомобиля.
Эта система может включаться в работу другим датчиком или датчиками 5. Например, датчиком проникновения в салон или несколькими датчиками (открывания двери, возникновения давления на сиденье и т.д.). Зона действия системы "свой-чужой" внутренней охранной сигнализации может быть очень мала - в районе водительского сиденья.
Комбинация из двух таких устройств позволяет исключить возможность перехвата кода даже вблизи от автомобиля и резко повышает защиту автомобиля за счет постоянно обновляющихся кодов во время проникновения в автомобиль и во время выхода из него. При этом водителю, имеющему мобильное устройство "свой-чужой", не надо нажимать ни каких кнопок и лазить за брелком охранной сигнализации в карман брюк или пиджака.
Использование такого устройства делает ненужным традиционный ключ зажигания. Во вновь выпускаемых автомобилях его можно заменить простой электрокнопкой или интерактивной (голосовой) системой управления автомобилем.
Автомобиль, оборудованный такой системой, угнать практически невозможно. Тотальный перебор и подбор кодов невозможен, поскольку нужно знать два кода "внутренний" и "наружный". За счет малого запаса времени, отводимого на ответ запрашиваемого сигнала, невозможно успеть передать больше, например, всего одной кодовой посылки. Это время может составлять, например, порядка 0,001 сек. А после регистрации неправильно посланного кода автомобильная охранная система активизируется и, например, начинает прогрессивно увеличивать время блокировки для повторного включения в работу системы "свой-чужой".
Если автомобиль открыли варварским способом, например, разбив окно или открыв дверь с помощью лома, то проникать в автомобиль для того, чтобы открыть крышку капота и пытаться завести и уехать на автомобиле в обход штатных электрических цепей, станет невозможно из-за воздействия мощного электрического разряда высокого напряжения или, например, вследствие узконаправленного излучения СВЧ-устройства в районе водительского сиденья и ослепляющего преступника излучения лазера.
Вывод из строя штатного аккумулятора, например, путем пробивания его корпуса металлическим штырем через отверстие в передней радиаторной решетке также не даст эффекта. Для питания охранной сигнализации может применяться отдельный источник или источники питания, подключенные к электрической схеме автомобиля через развязывающие диоды и замаскированные внутри автомобиля или иного транспортного охраняемого средства.
Подобные системы эффективны для охраны различных зданий и помещений. Например, для охраны правительственных учреждений, стратегически важных объектов, дач, частных домов, теплиц, ферм опор линий электропередачи и т.д.
Например, если в охраняемое помещение проникли преступные элементы или опасные животные, то нет необходимости звонить в полицию и вступать в единоборство с непрошеными гостями, пока не приедет полиция. Система сама осуществит их избирательный поиск и нейтрализацию.
Например, при вторжении преступных элементов в хранилище банка воздействие на преступников будет осуществляться избирательно - только в тех местах, где не положено находиться посторонним лицам. При этом работники банков и посетители не пострадают. По преступникам нет необходимости вести стрельбу, подвергая опасности жизнь других людей.
Работники компаний, занимающиеся техническим обслуживанием подобных охраняемых объектов, должны иметь мобильные устройства 9 системы "свой-чужой", например, конструктивно расположенные в каске рабочего-электромантажника.
Важно, чтобы мобильные устройства 9 системы свой-чужой в нужный момент оказались на работниках охраняемого объекта или на его хозяине.
Охрана нефтепроводов и газопроводов может осуществляться с использованием в качестве генераторов 2 и излучателей 3 СВЧ-излучателей, лазеров или электрошоковых устройств.
Конструкция подобной трубы выполняется, например, многослойной в виде основного стального корпуса, антикоррозийного, диэлектрического покрытия, системы электродов с датчиками 5 и линией электропитания охранной системы и внешнего диэлектрического защитного слоя.
При прикосновении к подобной трубе рукой или телом или при появлении значительного давления на поверхность трубы звуков, характерных для сверления трубы, включаются соответствующие локальные датчики 5, и на небольшом участке защиты вблизи места расположения этого датчика включается электрошоковое устройство.
Ток высокого напряжения течет преимущественно по пути наименьшего сопротивления - через прикоснувшегося к трубе злоумышленника и землю, на которой он стоит, и частично через внутреннее сопротивление изоляции трубы.
Электрошоковое устройство может быть снабжено системой защиты.
В опоры трубопровода могут быть установлены лазерные излучатели, излучатели СВЧ, блоки локальных охранных устройств, трансформаторы-распределители, мощные громкоговорители или сирены, отпугивающие преступников от объекта вблизи включившегося датчика 5. А также излучатели радиосигналов тревоги и датчики неисправности трубопровода (датчики сильной вибрации при его взрыве, датчики температуры корпуса трубопровода, его целостности и т.д.).
Мобильное устройство 9 может иметь систему контроля питания и вовремя сигнализировать пользователю о необходимости его подзарядки.
Наиболее предпочтительно устройство 9 производить в виде широко распространенных малогабаритных, переносных электронных устройств: электронных часов, мобильных телефонов. Это дополнительно повышает скрытность охранной системы и расширяет ее возможности за счет, например, оперативного автоматического вызова полицейских при срабатывании охранной сигнализации и трансляции им звуковой и визуальной информации с места преступления.
В варианте стационарное электронное охранное устройство 1 может быть выполнено с возможностью генерации звуковых сигналов, объясняющих преступнику наиболее оптимальные схемы его поведения, чтобы уменьшить степень отрицательных для него последствий. Например, что ему следует находиться без движения, пока его не арестуют, или напугать преступника, объяснив ему, что он уже обнаружен и уже находится в роли потенциального преступника, которого ищет служба безопасности.
При разработке унифицированного протокола обмена данными "свой-чужой" в бытовых (домашних или автомобильных) охранных системах, предназначенных для широкого круга пользователей, мобильные и стационарные охранные устройства могут изготавливаться различными производителями и иметь различные функциональные возможности. При этом они могут быть полностью совместимы. Например, в одних наручных электронных часах могут располагаться несколько устройств 9 системы "свой-чужой" - для защиты различных охраняемых объектов. Например, частного магазина, автомобилей, сейфа, яхты, дома, дачи, компьютера и т.д.
Синхронизация и запуск в работу подобных устройств может осуществляться пользователем по инструкции в момент первоначальной установки и запуска охранной сигнализации посредством ввода одинаковых начальных кодов запроса и ответа и, например, кода перекодировки в каждом стационарном устройстве охранной сигнализации 1 и в любом числе мобильных устройств 9.
Промышленная применимость
Устройство защиты объекта может применяться для защиты различных объектов: компьютеров, транспортных средств, атомных электростанций, нефтяных и газовых подстанций, магистралей, хранилищ, правительственных зданий и учреждений, банковских помещений, музеев, складов, ферм, дач, туннелей, метрополитенов, военных объектов.
1. Устройство защиты объекта, содержащее, по крайней мере, один датчик охранной сигнализации, который регистрирует появление соответствующих сигналов при приближении к охраняемому объекту субъекта или объекта, по крайней мере, один генератор с излучателем, предназначенные для отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта, и электронное устройство охранной сигнализации, выполненное с возможностью распознавания сигнала свой-чужой за определенное время после включения, по крайней мере, хотя бы одного датчика охранной сигнализации посредством беспроводного обмена кодированными сигналами между стационарными узлами системы свой-чужой электронного устройства охранной сигнализации и мобильными узлами его системы свой-чужой, снабженными автономными источниками питания, отличающееся тем, что на охраняемом объекте сформированы локальные охранные зоны, каждая из которых образована установленным в пространстве объекта, по крайней мере, одним генератором с излучателем, предназначенными для отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта, по крайней мере, одним датчиком охранной сигнализации, и стационарными узлами системы свой-чужой для распространения сигнала запроса свой-чужой в требуемой локальной зоне в соответствии с диаграммой излучения системы свой-чужой, при этом электронное устройство охранной сигнализации содержит ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, позволяющим циклически формировать процесс анализа сигналов, поступающих с датчиков охранной сигнализации, сигналы узлов системы свой-чужой, а также формировать сигнал запуска генератора с излучателем для отпугивания или поражения обнаруженного объекта или субъекта в той зоне, где объект или субъект зарегистрирован и определен как «чужой» системой свой-чужой.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор выполнен излучающим СВЧ-волны, а излучатель в виде антенны СВЧ.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор с излучателем выполнен в виде лазера.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор с излучателем выполнен в виде устройства генерации электрического разряда.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор с излучателем выполнены с возможностью излучения звуковых, инфразвуковых или ультразвуковых волн.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сигналы ответа и запроса кодированного сигнала обмена между узлами системы свой-чужой имеют одинаковую физическую природу, например кодированные радиосигналы, инфракрасные или звуковые сигналы.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сигналы ответа и запроса кодированного сигнала обмена между узлами системы свой-чужой имеют разную физическую природу.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электронное устройство охранной сигнализации выполнено с возможностью формирования телефонного звонка в полицию, включения звуковой и/или световой сигнализация, формирования информационных сообщений для чужого.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электронное устройство охранной сигнализации выполнено с возможностью автоматического изменения кода сигнала обмена между узлами системы свой-чужой.
