826383

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРесттубянкпо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 31.04.81 Ю, А. Злотников, А. К. Крахмалев, В Ф. Кузьмин,В. А. Толикин и Ф. А. Шакиров,/;,Вс ес оюз ный научно-исследовательскйи йж.щтутпр отив о пожар ной об ороныт,(72) Авторы изобретения(54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ОХРАННОЙ СИГНАЛ ЗАЦИИгИзобретение относится к устройствам охранной сигнализации для защитыпериметров объектов на открытом воз -духе и предназнчено для обнаруженияпроникновения нарушителей на охраняемую территорию. Устройство создаетмноголучевой инфракрасный(ИК) барьер,при пересечении которого нарушителем выдается сигнал тревоги. При этомустройство имеет высокую помехозащиОщенность от пролетающих птиц, падающих листьев и других помех, всречающихся на открытой территории,Известно оптико-электронное устройство, содержащее излучатель, оптически связанный с фотоприемником.Фотоприемникчерез последовательновключенную цепочку из усилителя и ин-.тегратора подключен к исполнительномуэлементу, причем излучатель по линиисинхронизации соединен со вторымвходом усилителя для синхронизацииего работы. Устройство работает наимпульсном инфракрасном потоке и 2создает оптический луч вдоль охраняемого направления. При перекрытии нарушителем оптического луча на некоторое время Тер исчезает инфракрасный поток на фото.приемкке и пропадает сигнал ыа выходе усилителя. На выходе интеграторанапряжение начнет уменьшаться и черезнекоторое время задержки достигнет по" рога срабатывания исполнительного зле;мента,которыми выдает сигнал тревоги, длительность которого обычно эначн-, тельно превышает время пересечения луча нарушителем,что необходимо для того.чтобй приемный контрольный пулЬт надежно зафиксировал сигнал тревоги. " Время задержки интегратора устанавливается иэ условия обнаружения быстрого перЕсечения луча человеком и выбирается в районе 50-100.мс. Таким образомаинтегратор служит для предотвращения выдачи сигнала тревоги при кратковременных лересечениях6383 15 30 35 40 45 50 55 823луча, не превышающих заданного времени,Однако в. реальных условиях на открытом воздухе это время соизмеримо с временем пересечения луча взлетающими птицами,падающими листьями и т, пПоэтому такие, устройстваимеют слабую помехозащищенность от указанных помех и могут выдавать ложные сигналы тревоги.Наиболее .близким техническим решением является многолучевое оптико- электронное устройство охранной сигнализации, содержащее на передающей стороне генератор импульсов, подключенный ко входу распределителя каналов, один выход которого через формирователь кода синхронизации соединен с линией синхронизации, остальные выходы распределителя каналов подклю чены к излучателям, оптически связанным с приемно-усилительными трактами на приемной стороне, выходы приемно- усилительных трактов соединены с узлом обработки и выдачи сигналов тревогисинхронизирующий вход каждого приемно-усилительного тракта соединен с соответствующим выходом дешифратора кода синхронизации, вход которого соединен с линией синхронизации 23Работа устройства осуществляется следующим образом.Генератор импульсов, распределитель каналов совместно с формирователем.кода синхронизации последовательно включают излучатели по заданному закону и передают в линию синхронизации код о порядке включения излу-, чателей, На приемной стороне дешифратора кода синхронизации восстанавливает закон синхронизации и синхронно с излучателями последовательно открывает соответствующие приемно- усилительные тракты, обеспечивая тем самым независимость работы каждого луча, Исполнительный элемент выдает сигнал тревоги при пересечении любого луча устройства или нескольких сразу.Данное устройство имеет слабую.помехозащищенность от.внешних помех.Цель изобретения - повышение поме хозащищенности устройства.Поставленная цель достигается за счет того, вто в узел обработки и выдачи сигнала тревоги введены первые интеграторы по числу приемно- усилительных трактов, второй интегратор, элементы ИЛИ, три элемента И, выходы приемно-усилительих трактов 4через соответствующие первые интеграторы подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого. через второй интегратор соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход одного из первых интеграторов подключен к первому входу первого элемента И, выход каждого последующего первого интегратора соединен со вторым входом предыдущего элемента И и . первым входом последующего элемента И, а выход последнего первого интегратора соединен со вторым входом последнего элемента И, выходы всех элементов И подключены к соответствующимвходам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входомвторого элемента ИЛИ, выход которого соединен с исполнительным элементом. На фиг. 1 приведена блок - схемапредлагаемого устройства на фиг, 2 и 3 - эпюры работы устройства,Оптико - электронное устройство ох -раиной сигнализации (фиг . ) содержитпередающую сторону 1 и приемную сторону 2, соединенные между собой линиейсинхронизации 3. Передающая сторона1 содержит генератор 4 импульсов,распределитель 5 каналов, формирователь 6 кода синхронизации и излучатели 7 (1)-7(4), На приемной стороне размещены пр;.мно-усилительные тракты 8 (1) -8(4), интеграторы 9 (1) - 9 (4)дешифратор 10 кода синхронизации,элемент ИЛИ 11, интегратор 12, элементы И 13 (1)-3 (3),элемент ИЛИ 14,элемент ИЛИ 15, исполнительный элемент 16, блоки 9, 1 1, 12. 13, 14,5 и 16входят в состав узла 17 обработки ивыдачи сигнала тревоги, исполнительные элементы 18 и 19Работа устройства до выхода интеграторов 9 (1)-9 1,4) полностью совпадаетс работой известных устройств. Работаузла обработки и выдачи сигналовтревоги устройства основана на следующем принципе обнаружения проникновения человека через оптическиймноголучевои барьер.Экспериментальные исследованияпоказали, что помехи от падающих птиц,пробегающих мелких животных (источников помехи)по времени пересечения,т. е. перекрытия луча, совпадают совр еменем пер ес еч ения быс тр об ег ущ егочеловека. Например, при скорости бега 5 м/с это время составляет около50 мс. Однако в этом случае человекдолжен пробегать оптический барьер8263835 бво весь рост и при этом неминуемо И 13(1)- 13(3)соединены са вхац лбудет перекрывать практически одно- элемента ИЛИ 14, выход которогоосвременно не менее двух-трех лучей динен со входом элемента ИЛИ 5,в зависимости от плотности их разме- Таким образом образовано два канщения. В то же время источники поме ла обработхи сигнала:первый каналхи пересекают лучи последовательно элемент. ИЛИ 11 и интегратор 12 вто 7с последовательным сдвигом во.време- рой канал - три элемента И 13вни, хотя и имеют тоже время перекры(3) и элемент ИЛИ 14. управляющиетия каждого луча, что и бегущий , напряжения для выдачи сигнала тревогичеловек. Таким образом, для уверен от обоих каналов объединяются эленого обнаружения быстро бегущегочеловека необходимо фиксировать сиг- элемент 16. Следует подчеркнуть, чтонал тревоги при одновременном исчез- последнее не обязательно и можноновении сигнала в двух и более лучах. формировать отдельные сигналы тревогиП ри этом даже многократные короткие 15 по каждому каналу, если включить вперекрытия во всех случаях, не совпа- каждый канал отдельные исполнительныедающие по фазе друг с другом не долж- элементы. Например,к выходу интеграны вызывать сигнал тревоги. С другой тора 12 подключить исполнительныйстороны, если нарушитель пытается .элемент 19 а к выходу второго элеменкаким-то образом пролезть сквозь, 20 та ИЛИ 14 исполнительный элемент 18,барьер, то при пересечении даже од- как показано пунктиром на фиг. 1, Этоного луча время перекрытия его будет даст возможность распознавать видв десять и более раз больше, чем сигнала тревоги.при пересечении его бегом. Также По первому каналу сигнал тревогиочевидно, что Ъсли любой из лучей 25 формируется следующим образом (фиг, 2)ч/выидет из строя, необходима, чтобы вы- При уменьшении напряжения с однодавался сигнал тревоги. Потому если го из интеграторов 9 (1) - 9(4)меньшелюбой из лучей будет перекрыт на дли- порогового значения на любом входе пертельное время, например, больше, чем ваго элемента ИЛИ(фиг. 2 а),на выходен500 мс, устроиство должно также вы его исчезает напряжение(фиг, 2 б) .давать сигнал тревоги,в двух случаях: На выходе интегратора 12 напряжениепри одновременном перекрытии двух лу- уменьшится до порогового значениячей на время 50 мс и более и при только через время большее 500 мсдлительном перекрнтии одного луча на (фиг. 2 в)после чего будет сформивремя 500 мс и более, т, е. устрой- з 5 рован сигнал тревоги исполнительство должно иметь два разных канала ным элементом 19 или исполнительнымотработки сигнала. элементом 16 через элемент ИЛИ 15. Реализация данного принципа работы на время Т, фиг. 2 г,)котороев предлагаемом устройстве осуществляе- определяется заданными параметрами исся следующим образом, 1 о полнительных элементов,Интеграторы 9 (1) - 9 (4)имеют время По второму каналу сигнал тревогизадержки по 50 мс. Все они подклю- Формируется лишь при одновременномчены с одной стороны ко входам первого исчезновении напряжения с двух соэлемента ИЛИ 11, как и в известном седннх интеграторов, например, 9 (1)устройстве. Однако выход элемента 11 45 н 912, 1 фнг3 а н б.)Это достигаетсяподключен к интегратору 12, имеющему эа счет того, что оба интеграторавремя задержки порядка 500 мс. Выход включены на два входа элемента И 1:1интегратора 12 соединен с первым на выходе которого напряжение исчез.входом элемента ИЛИ 15, выход которо- нет только в том случае, если исчезго подключен к исполнительному элемен-О нут напряжения на обоих входах одноту 16. временно.С другой стороны. выходы интеграто- На фиг, 3 а, б н в показаны днаров 9(1) - 9 14 усоседних пар приемно- граюаа напряжения на выходах ннтеграусилительных трактов; первого и второ- торов 9(1,), 9 (2)н элемента И 13 (1)го, второго и третьего, третьего и 55 соответственно прн пересечении двухчетвертого-подключены соответственно лучей с небольшим сдвигом друг отнок трем элементам И 13- 13(3 имею- сительно друга н в разные моментыщнм по два входа. Выходы элементов времени.В первом случае на выходе элемен та И 13 (1)появляется ноль на времявзаимного перекрытия нулевых уровней на обоих входах. При этом нулевойвыходной уровень через второй элементИЛИ 14 запустит исполнительиай элемент 18 через элемент)ИЛИ 15 исполнительный элемент 16. Во второму случае нулевые уровни на входах элемента И 13 (1)не перекрываются и следо- Овательно сигнал тревоги формироваться не будет,Таким образом, данное многолучевое оптико-электронное устройство охранной сигнализации обеспечивает 15высокую помехозащищенность от внешнихпомех без снижения вероятности об -наружения нарушителя. Это достигнутоза счет параллельной обработки сигнапа от всех лучей по двум каналам, 20имеющим разный принцип оценки проникновения через оптический барьер.Предлагаемое устройство повысит надежность охраны и снизит количестволожных тревог при охране периметров 25открытых объектов, где постоянноприсутствуют источники помехи,ЗОФормула изобретенияОптико-электронное устройство охранной сигнализации, содержащее на передающей стороне генератор импульсов, подключенный ко входу распреде лителя каналов, один выход которого через формирователь кода синхронизации соединен с линией синхронизациикоторая на приемной стороне соединена с входом дешифратора кода синхрониза- ф ,ции, остальные выходы распределителя каналов подключены к излучателям, оптически связанным с приемно.-усилительными трактами на приемной стороне, синхронизирующий вход каждого приемно-усилительного тракта соединен с соответствующим выходом дешифратора кода синхронизации, узел обработки и вьдачи сигнала тревоги," о .т л и ч а ющ е е с я тем, что, с .целью повышения помехозащищенности устройства, в узел обработки и выдачи сигнала тревоги введены первые интеграторы по числу приемно-усилительных трактов, второй интегратор, элементы ИЛИ, три элемента И, выходы приемно-усилительных трактов через соответствующие первые интеграторы подключены ко вхо" дам первого элемента ИЛИ, выход которого через второй интегратор соединен с первым входом второго элемента ИЛИ) выход одного из первых интеграторов подключен к первому входу первого элемента И, выход каждого последую - щего первого интегратора соединен со вторым входом предыдущего элемента И и первым входом последующего эле - мента И,а выходпоследнего первого интегратора соединен со вторым входом последнего элемента И)выходы всех элементов И подключены к соответствующим входам третьего элемента ИЛИ,выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с исполнительным элементом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 11) 40104584,кл, 340-258 опублик.1977,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2554967/24)кл. Я 08 В 13/18, от 09.2.77826383 Составитель О. БогомоловРедактор К. Кииив Техред 3. Фанта орректор Н. Ба Подписное 2378/35 Тираж 691НИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 л ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4