Устройство для тревожной сигнализации

 

О П И С А Н И Е ()744689

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 .r" (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09,02.78 (21)2578171/18-24 (5l)M. Кл.

G 08 В 13/16 с присоелинением заявки №вЂ”

Государствеииый комитет (23) Приоритет— йо делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 30.06.80- Бюллетень № 24 (53) УДК 654.91 (088.8) Дата опубликования описания 02.07.80 (72) Авторы изобретенйя

Б, Г. Смирнов и Е, Е. Шарамонов (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к устройствам для тревожной сигнализации на сейсмическом принципе с автоматической подстройкой чувствительности к изменяющимся условиям акустической среды и

5 чувствительности преобразователя и может быть использовано при блокирова-. нии участков поверхности земли, заборов, труб, стен с применением преобразователей электродинамического принципа, пьезоэлектрических, электретных и трибоэлектрических.

Известны устройства для тревожной сигнализации на сейсмическом принципе, содержащие сейсмический чувствительный элемент, подключенный к входу усилителя, выход которого соединен с блоком обработки сигнала j1).

К недостаткам известных устройств след ует отнести. необходимость ручной регулировки чувствительности с целью получения оптимальных эксплуатационных характеристик. При этом оператор должен следить за изменяющимися погодными, условиями, за систематической проводи\ мостью грунта, за изменением чувстви» тельности преобразователя. Такая регулировка в полевых условиях утомительна, требует много времени, высокой квалификации оператора. Следует отметить, что определение условий акустической среды носит субъективный характер. Поэтому регулировка чувствительности указанным методом несовершенна. Сложность учета влияния условий акустической среды, нестабильности преобразователя и определения требуемой чувствитель-ности состоит в том, что в устройствах для тревожной сигнализации весьма зат» руднен выбор характера сигнала, который можно было бы использовать в качестве достаточной и достоверной информации о поведении акустической среды и нестабильности преобразователя.

Наиболее близко по техническому решению к предлагаемому устройство для тревожной сигнализации, содержащее сейсмический чувствительный элемент, 4689 4

3 74 подключенный к входу селективного регул»йруемого усилителя, выход которого

" - СоЬдиней с входом детектора, выход детектора подключен к блоку обработки сигналов, выход которого соединен с исполнительным элементом f2).

Недостатком этого устройства является его малая «увствительность к изменяю щи»мся свойствам акустической среды и нестабильности чувствительного элемента и высокая чувствительность к параметрам сигналов, динамический диапазон которых зависит от условий возбуждения.

Поэтому при наличии мощных сейсмических помех, способных цинамично изменять свое расположение по отношению к чувствительному элементу, и при одноBp&MBHHoM наличии слабых сигналов QT объекта обнаружения (полезных сигналов) коэффициент усиления в устройстве сильно уменьшается независимо от условий с»ейсмойровоцности среды. В реэульrare этого возможен пропуск нарушителя. Тот же эффект имеет место и в том случае, если через блокируемую зону в разных местах одновременно, но с разной интенсивностью воэбужцения сейсмических колебаний, перемещаются цва объекта, или один перемещается, а цругой имити" рует помехи, не перемещаясь через зону, Таким образом, известные устройства для тревожной сигнализации имеют малую надежность.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство ввецены генератор импульсов, имитатор калиброванных акустических колебаний, ключ, блок допускового контроля амплитуды сигнала, блок управления и блок контроля, генератор импульсов соединен с разрешающим входом ключа, первым входом блока контроля и с входом имитатора калиброванных акустических колебаний, акустически связанного с сейсмическим чувствительным элементом, выход детектора соединен с сигнальным вхоцом ключе, выход которого подключен к входу блока допускового контроля амплитуды сигнала, первый вы%on которого через блок управления соедийен с управляющим входом гелективноГо регулируемого усилитейя, а второй выход - со сбросовым вкolloM блока контроля, выхоц которого соединен с исполнительным эпеме1гтом.

На Ж гМке IIyiIIaOne«ki труктурная схема устройсI nа.

1а

Устройство содержит сейсмический чувствительный элемент 1, селективный регулируемый усилитель 2, детектор 3, блок

4 обработки сигналов, исполнительный элемент 5, генератор 6 импульсов, имитатор 7 калиброванных акустических колебаний, ключ 8, блок 9 цопусковогo контроля амплитуды сигнала, блок 10 управления и блок 11 контроля.

Устройство работает следующим обра« зом.

Сейсмичес«гий чувствительный элемент

1, помещенный в акустическую среду, воспринимает акустические (сейсмические) колебания и преобразует их в электрические сигналы. Эти сигналы послецо }. вательно проходят через селективный регулируемый усилитель 2, детектор 3, блок 4 обработки сигналов на исполнительный элемент 5. Блок 4 обработки сигналов содержит элементы, обеспечивающие достаточно надежное выделение полезных сигналов на фоне помех различного происхождения.

Генератор 6 импульсов периодически, через достаточно большое время, например десятки секунд, выдает одиночные импульсы, которые поступают на вход имитатора 7 калиброванных акустических колебаний, расположенного вблизи дальнего конца чувствительного элемента 1.

Под действием импульса срабатывает имитатор 7, который возбуждает импульсные механические колебания акустической среды. Сейсмический чувствительный элемент 1, воспринимая указанные колебания, преобразует их в электрические сигналы (импульсы), амгглитуцное значение которых пропорционально изменяющимся условиям акустической среды или изменению коэффициента преобразования чувствительного элемента, Усиленные . сигналы, пройдя детектор 3, поступают на блок 4 обработки сигналов и не вызывают его срабатывания, TQK как период следования импульсов находится вне диапазона полезных сигналов.

Одновременно каждый импульс с генератора 6 импульсов, поступая на разрешающий вход ключа 8, открывает et.o u обеспечивает тем самым пропуск сигнала с выхода детектора 3 íà вход Г>лока

9 допускового контроля амплитуды сигнала. В блоке 9 цоггускового контроля амплитуды сигнала происходит сравнение амплитуды продетектнрованного сигнала с опорным напряжением, значение которого является исхоппь л и соответствует

89 6 пают одновременно (или с запаздыванием на допустимую величину) импульсы с генератора 6 импульсов и блока 9 допуско-вого контроля амплитуды сигнала соответственно. При этом на выходе блока 11 контроля сигнал неисправности отсутствует.

В случае выхода из режима нормальной работы любого из элементов схемы, например, чувствительного элемента 1, селективного регулируемого усилителя 2, детектора 3, имитатора 7 калиброванных акустических колебаний, ключа 8 ипи блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала, на первый вход блока 1 1 контроля поступают только сигналы с генератора импульсов 6. При этом, из еа отсутствия сигналов со второго выхода блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала, не происходит установление в исходное состояние (сброс) блока 1 1 контроля и на выходе его формируется сигнал неисправности, вызывающий срабатывание исполнительного элемента.

Изобретение обеспечивает надежную работу устройства в автоматическом режиме, при этом осуществляется автома-. тическая регулировка чувствительности в функциональной зависимости от изменяющихся акустических свойств среды и коэффициента преобразования чувствительного элемента.

Это приводит к постоянству ширины чувствительной зоны (зоны обнаружения), что улучшает эксплуатационные качества устройства. Полезные сигналы от нарушителя и помехи практически не оказывают влияние на регулировку чувствительности устройства. Наличие функционального автоматического контроля чувствительного элемента при постоянном ипи ином выходе его из строя обеспечивает повышение нацежности работы устройства в целом.

Устройство для тревожной сигнализа« ции, содержащее сейсмический чувствительный элемент, подключенный к входу селективного регулируемого усилителя, выход которого соединен с входом детектора, выход детектора подключен к бпоку обработки сигналов, выход которого соединен с исполнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уст5 7446 номинальным условиям акустической среды (ее сейсмопроводности) и номиналь ному (исходному) значению чувствительности преобразователя.

Если пришедший сигнал отличается от опорного на допустимую величину, то на выходе блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала сигнал отсутствует. Если же акустические свойства среды ипи о чувствительного преобразователя под действием внешних условий (впажность, температура и т. д.), изменяются, например увеличивается затухание сейсмических колебаний и уменьшается чувствитепьIS ность преобразователя 1, то в этом случае амплитуда сигналов с детектора

3 уменьшается, что вызывает появление сигнала определенной полярности на выходе блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала, который поступает на блок 1 О управления, где происходит усреднение поступающих сигналов. Усредненное значение отклонений амплитуды огибающих сигналов с детектора 3 от опорного напряжения блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала воздействует на управляющий вход селективного регулируемого усилителя 2 и вызывает увеличение его коэффициента усипения. Это увеличение происхоцит до тех пор, пока в блоке 9 допускового контроля амплитуды сигнала разница опорного напряжения и амплитуды сигналов с детектора 3 не устанавливается в пределах35 допуска.

Если же акустические свойства среды

I или чувствительность преобразователя, например, изменяются таким образом, что уменьшается затухание сейсмических копебаний и увеличивается чувствительность преобразователя, то на выходе г блока 9 допускового контроля амплитуды сигнала появляются сигналы противоположной полярности, что вызывает соответственно уменьшение ксвффициента усиления сепективного регулируемого усилителя 2, и чувствительность устройства становится прежней (исходной).

Таким образом, осуществляется адап« тация устройства под изменяющиеся условия акустической среды и чувствительность преобразователя (коэффициент преобразования чувствительного элемента).

При исправной работе устройства, в том числе чувствительного элемента 1, или уменьшении его коэффициента преобразования в пределах допустимого значения ня входы блока 11 коптропя постуФормула изобретения (7446 ройства, в него введены генератор импульсов, имитатор калиброванных акустических колебаний, ключ, блок допуско« вого контроля амплитуды сигнала, блок управления и блок контроля, генератор импульсов соединен с разрешающим входом ключа, первым входом блока контроля и с входом имитатора калиброванных акустических колебаний, акустически связанного с сейсмическим чувствитель- 10 ным элементом, выход детектора соеди- нен с сигнальным входом ключа, выход которого подключен к входу блока допус89 8 кового контроля амплитуды сигнала, первый выход которого через блок управления с управляющим входом селективного регулируемого усилителя, а второй выход - со сбросовым входом блока контроля, выход которого соединен. с исполнительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3696369, кл. 340-258, 1974.

2. Патент СШЛ No. 3958213, кл. 340-261, 1976 (прототип).

Составитель О Богомолова

Редактор В, Романенко Техред 3, Фечо Корректор С. Шомак

Заказ 3822/17 Тираж 682 Подписное

ПНИИПИ 1осударственного комитетат СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филйал Г1ПП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4