Пассивная инфракрасная система обнаружения нарушителей
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
)5 6 08 В 13/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У С ТЕЛЬСТВУ АВТОР(56) Патент США М 4081680,кл. 6 08 В 13/18, опубл, 1987.Осборн, У, ИК-система охранной сигнализации с большой дальностью действия. Электроника США, 1970, М 24, с. 58 - 61. (54) ПАССИВНАЯ ИНФРАКРАСНАЯ СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к инфракрасной технике и может использоваться в системах охранной сигнализации. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей, что заключается в способности системы обнаружения определять дальность до нарушителя. Пассивная инфракрасная система обнаружения состоит из двух совершенно идентичных между собой каналов и арифметического блока 11. В каналы входят модуляторы 3, 8 излучения, оптические фильтры 4, 9, приемники 1, 6 инфракрасного излучения, усилители 2, 7 и измерители 5, 10 частоты. Модулятор 3(8) излучения может быть выполнен, например, в виде решетчатого элемента, в виде линейчатого растра, либо в виде сетки непрозрачных линий, нанесенных на поверхность оптического фильтра 4(9). Приемники 1, 6 располагаются на противоположных концах зоны обнаружения и обращены друг к другу. Инфракрасное излучение перемещающегося нарушителя прерывается линиями модулятора 3(8) с определенной частотой, зависящей от многих факторов, в том числе и от дальности до нарушителя. Значения частот прерываний из каждого канала поступают в арифметический блок 11, который определяет их соотношение и вычисляета расстояние до нарушителя. 4 ил.910 15 20 25 30 35 40 45 5055 Изобретение относится к инфракрасной технике и может использоваться в системах охранной сигнализации,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы сигнализации.На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 - 4 - схема работы системы.Пассивная инфракрасная система обнаружения нарушителей содержит два канала, Первый канал включает в себя первый приемник 1 инфракрасного излучения, первый усилитель 2, подключенный к выходу приемника излучения, первый модулятор 3 излучения, расположенный перед оптическим входом приемника, первый оптический фильтр 4, размещенный между модулятором и приемником, и первый измеритель 5 частоты, подключенный к выходу усилителя 2. Второй канал системы включает в себя вторые приемник 6 инфракрасного излучения, усилитель 7, модулятор 8 излучения, оптический фильтр 9 и измеритель 10 частоты и совершенно идентичен первому каналу, Устройство содержит арифметический блок 11 с выходом 12,Варианты исполнения модулятора излучения могут быть различными. Например, в виде решетчатого элемента, в виде линейчатого растра,.либо в виде сетки непрозрачных линий, нанесенных на оптический фильтр, являющийся неотъемлемой частью оптической системы.Приемник инфракрасного излучения, модулятОр и оптический фильтр могут быть конструктивно сведены в один узел, который в дальнейшем будет именоваться детектором.Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании двух детекторов, с помощью которых измеряется угловая скорость движения нарушителя, на основании которой вычислитель 16, входы которого подключены к выходам соответствующих измерителей 5 и 10 частоты, а выход является выходом 12 всей системы в целом, определяет расстояние до нарушителя.Два идентичных детектора располагаются на разнесенных противоположных опорах, и смотрят друг на друга (фиг. 2). На фиг. 2 приняты следующие обозначения: а- угол зрения детекторов; а - протяженность непросматриваемой детектором зоны;- Протяженность контролируемого рубежа,На фиг, 3 представлена зона обнаружения инфракрасной системы сверху, Заштрихованная часть обозначает зону работоспособности системы, при проникновении в которую нарушителя система выдает сигнал тревоги и определяет расстояние от него до одного из детекторов.Рассмотрим работу системы.В исходном состоянии нарушитель в поле зрения детекторов отсутствует, на выходах приемников 1 и 6 излучениячастотно-модулированный сигнал отсутствует, отсутствует и сигнал на выходе 12 всей системы.Пусть нарушитель, двигаясь со скоростью ч под углом с к оптической оси системы, проникает в зону обнаружения. Принцип работы одного из детекторов поясняется фиг, 4. Оптический фильтр не показан. Иэображение поля зрения с помощью.оптики (также не показана на фиг. 4) через модулятор фокусируется на приемнике иэлучения, Когда нарушитель, представляющий собой источник инфракрасного излучения, движется в поле зрения детектора, линии модулятора прерывают это излучение с определенной частотой 1, которая зависит от дальности б до нарушителя, скорости его движения ч, расстояния от приемника излучения до модулятора р и от расстояния между линиями модулятора (линейного периода модулятора) г. В математической форме эта функциональная зависимость выглядит следующим образом;р= д - р --- (1)где в - . угловая скорость перемещения нарушителя;3 - угловой период модулятора, рад.В свою очередь угловой период можно определить по формуле В = агст 990 2 рНа выходе приемника излучения появляется электрический сигнал с частотой 1,который через усилитель поступает в измеритель частоты, Измеренное значение частоты Р поступает на вход арифметическогоблока 11, который при наличии значения частоты на втором входе определяет дальность до нарушителя.Рассмотрим алгоритм определениядальности.до нарушителя, реализуемый арифметическим блоком 11. Иэ формулы (1) путем простых преобразований можно получить формулу для определения дальности до нарушителя, которая выглядит следующим образом:Из анализа (2) следует, что единственной неизвестной величиной в ней является5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 скорость движения нарушителя ч, Зная еезначение, по измеренной частоте прерываний 1 можно было бы определить дальностьдо нарушителя. Однако вся сложность заключается в том, что скорость движения чзависит только от нарушителя, заранее непредсказуема и может изменяться в оченьшироких пределах 0,1 - 8 м/с. Выходом изэтой неопределенности является исключение переменной ч из формулы для определения дальности, что достигаетсяиспользованием одновременно двух детекторов.Пусть расстояние от одного из детекто-.ров до нарушителя равно б 1. Тогда расстояние от нарушителя до другого детектора врассматриваемом случае равняетсяб 2= . - б 1,где= 2 а+ - расстояние между детекторами,Очевидно, что при движении нарушителя со скоростью ч на выходе первого приемника излучения частота следованияимпульсов равналч з 1 пса с выхода второго детектора -ч, 3 гйЖгВзяв отношение этих двух частот, получим1 б 2- ==и.т 2 б 1Теперь отсюда несложно определить1 п 1б 1 = + или б 2 - + . Для полной опреП+1 и+деленности достаточно знания только одной из этих величин,Таким образом, путем несложных математических преобразований удалось получить формулу для определения дальностидо нарушителя, не содержащую переменной ч. Кроме того, из этого также следует,что и направление вектора ч не влияет наопределение дальности. Иными словамиинфракрасная система обнаружения, реализующая данный принцип, работоспособнатеоретически при любом направлениидвижения нарушителя в поле зрения детекторов,Единственным исключением из этогобудет случай, когда нарушитель перемещается параллельно оптической оси системы,при котором пересечений линий модулятора изображением нарушителя не происхо-:;. дит, Однако этот случай практически невозможен.Этот алгоритм определения дальности до нарушителя реализуется арифметическим блоком 11, который может быть создан, например, с использованием микропроцессора или на базе микргЭВМ. При появлении значений частот 11 и 12 на двух его входах арифметический бло спре- деляет соотношение этих частот и и дальность до нарушителя б 1 или б 2. Появление на выходе 12 значения дальности до нарушителя одновременно является и сигналом тревоги.Таким образом, предлагаемая система обнаружения нарушителей позволяет существенно повысить информативность процесса обнаружения путем определения дальности до нарушителя и, вследствие этого, повысить эффективность охраны обьектов,Формула изобретения Пассивная инфракрасная система обнаружения нарушителей, содержащая первый приемник инфракрасного излучения, первый усилитель, подключенный к выходу первого приемника инфракрасного излучения, первый модулятор излучения, расположенный перед оптическим входом первого приемника инфракрасного излучения, и первый опгический фильтр, размещенный между первыми модулятором и приемникам инфракрасного излучения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы за счет определения расстояния до обнаружения нарушителя, в нее дополнительно введены второй приемник инфракрасного излучения, второй усилитель, второй модулятор излучения, второй оптический фильтр, два измерителя частоты и арифметический блок, второй модулятор излучения через второй оптический фильтр оптически связан с вторым приемником излучения, выход которого связан с входом второго усилителя выходы первого и второго усилителей соединены соответственно с входами первого и второго измерителей частоты, выходы первого и второго измерителей частоты соединены соответственно с первым и вторым входами арифметического блока, выход которого является выходом устройства.1640727 Ркг. ова Корректор авцов роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина Редактор С. ПатрушеваЗаказ 10188 НИИПИ Государс Чав, 4Составитель О. БогоТехред М. Моргентал Тираж 330 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4664585, 22.03.1989
РОСТОВСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ КОМАНДНО-ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ РАКЕТНЫХ ВОЙСК ИМ. ГЛАВНОГО МАРШАЛА АРТИЛЛЕРИИ НЕДЕЛИНА М. И, ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6896
ВЕРБОВ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ, ЧИГРИДОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЯКОВЛЕВ ВЛАДИСЛАВ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G08B 13/18
Метки: инфракрасная, нарушителей, обнаружения, пассивная
Опубликовано: 07.04.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1640727-passivnaya-infrakrasnaya-sistema-obnaruzheniya-narushitelejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Пассивная инфракрасная система обнаружения нарушителей</a>
Предыдущий патент: Сигнализатор контролируемых параметров
Следующий патент: Способ контроля состояния линии связи и устройство для его осуществления
Случайный патент: Проходческая бадья