ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к охранным извещателям, и предназначено для выявления несанкционированного открывания и механического повреждения запорных механизмов, блокирующих различные поверхности, например двери, перегородки.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема прибора охранной сигнализации, а на фиг.2 представлен пример выполнения функциональной схемы прибора охранной сигнализации с заявляемым исполнением блока определения временных характеристик сигналов и блока формирования тревожного извещения.

Прибор охранной сигнализации содержит преобразователь 1 вибраций контролируемого объекта в электрический сигнал, выполненный в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на контролируемом объекте, усилитель 2, фильтр низкой частоты 3 и фильтр высокой частоты 4, первый амплитудный детектор 5 и второй амплитудный детектор 6, первый интегратор 7 и второй интегратор 8, первый компаратор 9 и второй компаратор 10 с регулируемыми порогами переключения, блок определения временных характеристик сигналов 11, блок формирования тревожного извещения 12. Выход преобразователя 1 вибраций в электрический сигнал соединен с входом усилителя 2. Выход усилителя 2 подключен к входам фильтра низкой частоты 3 и фильтра высокой частоты 4. Выходы фильтра низкой частоты 3 и фильтра высокой частоты 4 подсоединены к входам первого амплитудного детектора 5 и второго амплитудного детектора 6 соответственно. К выходу первого амплитудного детектора 5 подключен вход первого интегратора 7, а к выходу второго амплитудного детектора 6 подключен вход второго интегратора 8. Выходы первого компаратора 9 и второго компаратора 10, входы которых подключены к выходам первого интегратора 7 и второго интегратора 8 соответственно, подсоединены к входам блока определения временных характеристик сигналов 11, выход которого связан с входом блока формирования тревожного извещения 12.

Низкочастотный канал образован фильтром низкой частоты 3, первым амплитудным детектором 5, первым интегратором 7 и первым компаратором 9. Высокочастотный канал образован фильтром высокой частоты 4, вторым амплитудным детектором 6, вторым интегратором 8 и вторым компаратором 10.

Блок определения временных характеристик сигналов 11 может содержать первый одновибратор 13, второй одновибратор 14 и логический элемент 15, реализующий функцию логического умножения. Блок формирования тревожного извещения 12 может содержать третий одновибратор 16, счетчик 17 с модулем счета М=3 и электронный ключ 18. Вход запуска первого одновибратора 13, являющийся первым входом блока определения временных характеристик сигналов 11, подключен к выходу первого компаратора 9. Вход запуска второго одновибратора 14 и первый вход логического элемента 15, являющиеся вторым входом блока определения временных характеристик сигналов 11, подключены к выходу второго компаратора 10. Выход первого одновибратора 13 подключен к входу сброса второго одновибратора 14. Второй вход логического элемента 15 подключен к выходу второго одновибратора 14. Выход логического элемента 15, являющийся выходом блока определения временных характеристик сигналов 11, подсоединен к счетному входу счетчика 17 и входу запуска третьего одновибратора 16, являющимся входом блока формирования тревожного извещения 12. Выход третьего одновибратора 16 подключен к входу сброса счетчика 17, а выход переполнения счетчика 17 - к входу электронного ключа 18.

Усилитель 2 собран на операционном усилителе в неинвертирующей схеме включения с коэффициентом усиления 100. Фильтр низкой частоты 3 имеет частоту среза 650 Гц, а фильтр высокой частоты имеет частоту среза 1500 Гц. Эти фильтры с характеристикой фильтра Чебышева второго порядка собраны на операционных усилителях по схеме ИНУН (Джонсон Д. и др. Справочник по активным фильтрам. Пер. с англ./ Д.Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.15-16, 32). Интеграторы 7 и 8 построены на основе пассивной rc-цепи. Постоянная времени первого интегратора 7 низкочастотного канала составляет 110 мс; постоянная времени второго интегратора 8 высокочастотного канала - 6-2,4 мс.

Прибор охранной сигнализации работает следующим образом. Вибрации контролируемого объекта преобразуются преобразователем 1, выполненным в виде пьезоэлектрического элемента, в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 2. Сигнал с выхода усилителя 2 подается на фильтр низкой частоты 3 и фильтр высокой частоты 4. Сигналы с выходов фильтров 3, 4 через амплитудные детекторы 5 и 6 подаются на первый и второй интеграторы 7 и 8, к выходам которых подключены первый и второй компараторы 9 и 10 соответственно. Сигнал с выходов компараторов 9 и 10 подается на блок определения временных характеристик сигналов 11 и далее на блок формирования тревожного извещения 12. При этом сигнал с выхода первого компаратора 9 низкочастотного канала подается на вход запуска первого одновибратора 13, формирующего импульс длительностью 100 мс. Сигнал с выхода первого одновибратора 13 подается на вход сброса второго одновибратора 14, на вход запуска которого подается сигнал с выхода второго компаратора 10 высокочастотного канала. Одновибратором 14 формируется импульс длительностью 40 мс. Сигналы с выхода второго компаратора 10 высокочастотного канала и с выхода второго одновибратора 14 подаются на входы логического элемента 15, с выхода которого сигнал подается на вход блока формирования тревожного извещения 12. Таким образом, при наличии сигнала в низкочастотном канале и отсутствии сигнала в высокочастотном канале блокируется формирование тревожного извещения на 100 мс. При наличии непрерывного сигнала в высокочастотном канале без низкочастотной составляющей длительностью более 40 мс логическим элементом 15 формируется сигнал разрешения формирования тревожного извещения. При одновременном присутствии сигналов в высокочастотном и низкочастотном каналах разрешение тревожного извещения будет выдано при наличии высокочастотной составляющей сигнала длительностью более 140 мс.

Сигнал разрешения формирования тревожного извещения подается на счетный вход счетчика 17 и на вход запуска третьего одновибратора 16, формирующего импульс длительностью 1 с. С выхода переполнения счетчика 17, вход сброса которого подключен к выходу третьего одновибратора 16, сигнал подается на электронный ключ 16, коммутирующий внешнюю цепь. При поступлении первого сигнала разрешения формирования тревожного извещения запускается третий одновибратор 16 и содержимое счетчика 17 увеличивается. С каждым последующим импульсом на входе блока формирования тревожного извещения 12 содержимое счетчика 17 увеличивается. При переполнении счетчика 17 открывается электронный ключ 18, коммутируя внешнюю цепь, и, тем самым, формируя тревожное извещение. Таким образом, формирование тревожного извещения осуществляется блоком формирования тревожного извещения 12 при выделении трех сигналов разрешения тревожного извещения за время, меньшее 1 с, что позволяет дополнительно понизить вероятность ложной тревоги.

Использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить повышение помехозащищенности прибора, снизить вероятность ложной тревоги и упростить его изготовление и монтаж на контролируемый объект.