охранное устройство

Формула изобретения

1. Охранное устройство, содержащее передающую антенну, генератор электромагнитных волн, модулятор, источник электропитания, выключатель, приемную антенну, приемник, демодулятор, выход генератора соединен с входом передающей антенны, а его управляющий вход с выходом модулятора, источник питания через выключатель соединен с входами питания генератора и модулятора, кроме того, приемная антенна, приемник и демодулятор соединены последовательно, генератор, передающая антенна и модулятор размещены в охраняемом помещении, а приемная антенна, приемник и демодулятор вне охраняемого помещения, отличающееся тем, что в него введены постоянное запоминающее устройство и дешифратор, выход постоянного запоминающего устройства соединен с управляющим входом модулятора, а выход демодулятора с входом дешифратора, при этом охранямое помещение выполнено экранированным, источник электропитания автономным и размещен вместе с выключателем и постоянным запоминающим устройством в охраняемом помещении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передающая антенна установлена на потолке охраняемого помещения и выполнена в виде вертикально расположенного диполя или биконуса, расположенного горизонтально.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по периметру охраняемого помещения на стыках стен и потолка расположены плоские отражатели под острым углом к потолку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охранным устройствам с использованием радиоволн и может быть применено для охраны ценных грузов во время их транспортировки по железным и автомобильным дорогам, а также в местах их хранения.

Известна система сигнализации о присутствии в помещении посторонних ( заявка Великобритании N21217491, кл. G 08 B 13/00, опубл. 1989 г ). Эта система содержит радиопередатчик, установленный в охраняемом помещении, и радиоприемник, удаленный от передатчика. В случае появления в охраняемом помещении посторонних приемник включает тревожную сигнализацию.

Также известно охранное устройство, содержащее передатчик, кодирующее устройство, радиоприемник и декодер (заявка Великобритании, N 2214240, кл. G 08 B 13/00, опубл. 1989 г). Передатчик установлен в охраняемом объекте (автомобиле). Радиоприемник-декодер удален от охраняемого объекта. Передатчик передает кодированные сигналы и в случае смещения охраняемого объекта приемник-декодер предупреждает об этом.

Наиболее близким к изобретению является охранное устройство (патент США N 4872210, кл. G 08 B 13/00, опубл. 1989 г), в котором охраняемое помещение имеет дверцу. С внутренней стороны дверцы в кожухе размещены радиопередатчик и передающая антенна, а также устройство, закрывающее кожух. Кроме того, на удалении от охраняемого помещения (почтового ящика) расположены второй кожух, в котором размещены приемник и приемная антенна. В момент открытия дверцы ящика открывается крышка кожуха и выключателем включается передатчик. Передающая антенна излучает сигналы наружу почтового ящика. Этот сигнал поступает через приемную антенну в приемник. На выходе приемника появляется сигнал, свидетельствующий об открытии дверцы ящика.

Аналоги и прототип не обеспечивают сигнализацию о процессе вскрытия и вскрытия (взломе) охраняемого объекта.

Техническим результатом изобретения является получение информации о процессе вскрытия (взломе) и вскрытии одного или нескольких объектов из большого числа охраняемых.

Этот результат достигается за счет того, что охранное устройство, содержащее передающую антенну, генератор электромагнитных волн, модулятор, источник электропитания, выключатель, приемную антенну, приемник, демодулятор, выход генератора электромагнитных волн соединен со входом передающей антенны, а его управляющий вход соединен с выходом модулятора, источник питания через выключатель соединен со входами питания генератора электромагнитных волн и модулятора, приемная антенна, приемник и модулятор соединены последовательно, генератор электромагнитных волн, передающая антенна и модулятор размещены в охраняемом помещении, а приемная антенна, приемник и демодулятор размещены вне охраняемого помещения, введены постоянное запоминающее устройство и дешифратор, выход постоянного запоминающего устройства соединен с управляющим входом модулятора, а выход модулятора соединен со входом дешифратора, при этом охраняемое помещение выполнено экранированным, источник электропитания выполнен автономным и размещен вместе с выключателем в охраняемом помещении, передающая антенна установлена на потолке охраняемого помещения и выполнена в виде вертикально расположенного диполя или биконуса, расположенного горизонтально, по периметру камеры на стыках стен, стен и потолка расположены плоские отражатели под острым углом к потолку.

На фиг. 1 и 2 приведена функциональная схема охранного устройства; на фиг. 3 приведена конструкция контактного устройства охраняемого помещения, выполненного в виде экранированной камеры с разъемным полом и выключателя автономного питания передатчика; на фиг.4 изображено охраняемое помещение в виде экранированной камеры с разъемным полом, установленной на железнодорожной платформе (вид сбоку при снятой боковой стенке камеры); на фиг.5 изображено охраняемое помещение в виде экранированной камеры, выполненной на базе автомобильного рефрижератора (вид сбоку со снятой боковой стенкой камеры); на фиг.6 представлено сечение камеры по А-А.

Устройство содержит передающую антенну 1, генератор 2 электромагнитных волн, модулятор 3, автономный источник 4 электропитания, выключатель 5, постоянное запоминающее устройство ( ПУЗУ) 6, приемную антенну 7, приемник 8, демодулятор 9, дешифратор 10.

Кроме того, на фиг. 3 6 показаны экранированная камера 11, пол 12 камеры, контактное устройство 13 камеры, отражатель 14, фильтр 15 из запредельных волноводов, латунная щетка 16 контактного устройства 13 камеры, 17 латунная полость контактного устройства 13 камеры, 18 траектория излучения генератора 2 в камере 11, холодный агрегат 19 и охраняемый объект 20.

Экранированная камера 11 для охраны ценных предметов (грузов, оружия, боеприпасов) и т.д. имеет металлический или деревянный каркас, обшитый металлическими листами или металлической сеткой, которые проварены или пропаяны по местам соединения или соединены фальцем. Камера 11 может иметь дверь или разъемный пол 12 (стену). Внутренние размеры камеры 11 должны быть больше половины рабочей длины волны генератора 2.

Пол 12 камеры 11 и ее двери выполняются из материала стен камеры 11. Контактное устройство 13 камеры выполняется из двух частей. Одна часть выполняется, например, из латунной полосы 14, припаянной к краю дверного проема или полу 12 камеры 11 с разъемным дном, а другая выполняется, например, в виде латунных щеток 16 и крепится к краю двери или нижним краям стен камеры 11 с разъемным дном. Щетки 16 напаиваются по всему периметру двери или нижних краев стен.

Генератор 2 может быть собран на транзисторах по известным схемам с входом для модуляционного сигнала.

Модулятор 3 может быть собран на транзисторах звуковой частоты с управляющим входом. Автономный источник питания 4 может быть собран из сухих элементов питания или аккумуляторов.

Излучающая антенна 1 имеет всенаправленную диаграмму направленности в азимутальной плоскости. Такой диаграммой направленности обладают вертикальный вибратор и биконическая антенна в плоскости, параллельной основаниям конусов.

Отражатель 14 выполнен в виде металлической полосы и укрепляется под потолком камеры под острым углом к плоскости потолка.

Выключатель 5 питания передатчика может быть выполнен в виде тумблера для камер 11 с дверями и в виде двух подпружиненных латунных стержней для камеры 11 с разъемным дном. Тумблер крепится внутри камеры 11 дальше от двери камеры 11, а выключатель 5, выполненный в виде двух стержней, на нижнем крае стены камеры 11 с разъемным дном и изолированные друг от друга и стены, как показано на фиг.3.

Приемник 8 с полуволновым вибратором в качестве антенны 7 собирается на транзисторах по известным схемам.

Демодулятор 9 выполняется на полупроводниковом диоде и фильтре нижних частот.

Дешифратор 10 преобразует двоичный код ПЗУ 6, например, в десятичный.

Латунная щетка 16 контактного устройства 13 выполняется из проволоки в виде пучков.

Латунная полоса 17 припаивается по всему периметру разъема камеры 11 или дверного проема, с которой контакт через латунные щетки 16, разъемную часть или дверь.

Фильтр 15 изготавливается из запредельных волноводов и обеспечивает экранирование вентиляционных отверстий рефрижератора.

Генератор 2, антенна 1, 7, выключенная на выходе генератора 2, модулятор 3, подключенный к управляющему входу генератора 2, постоянное запоминающее устройство 6, подключенное к управляющему входу модулятора 3, источник 4 автономного электропитания 6, и выключатель 5 питания образуют передатчик.

Антенна 1 крепится по середине потолка камеры 11, а отражатели 8 под - потолком вдоль стен камеры 11.

Последовательно включенные приемник 8 с антенной 7, демодулятор 9 и дешифратор 10 образуют приемный блок, который может быть размещен на локомотиве состава, везущего камеру 11 с охраняемыми объектами 20, или следом идущих на определенном расстоянии автомобилях, перевозящих камеры 11 с охраняемыми предметами 20.

Кроме того, приемные блоки могут быть установлены вдоль трасс, по которым идут перевозки охраняемых объектов 20.

Охранное устройство работает следующим образом.

На пол 12 камеры 11 ставят охраняемый объект 20. Объект 20 закрывают верхней частью камеры 11 и совмещают стены с полом, так чтобы щетки 16 контактного устройства 13 совместились с полосой 17. Одновременно замыкаются контакты выключателя 5, что обеспечивает включение передатчика. ВЧ-энергия генератора 2 поступает в антенну 1. Излучения антенны 1 промодулированы кодом данного охраняемого объекта 20.

Одновременно замыкаются контакты выключателя 5, что обеспечивает включение передатчика. ВЧ-энергия генератора 2 поступает в антенну 1. Излучения антенны 1 промодулированы кодом данного охраняемого объекта 20. Из антенны 1 излучение поступает на отражатели 14, а от них переотражается в направлении пола 12 по траектории 18. Радиоволны проникают во все уголки камеры 1 и наводят на ее внутренней поверхности токи. Камера 11 экранирована, поэтому волны не выходят за пределы. Охранное устройство включено. Когда злоумышленник нарушает целостность камеры 11 с целью хищения, через отверстие начинает излучаться тревожный сигнал, который принимается приемным блоком и расшифровывается. Охрана получает информацию о действиях злоумышленников и номере охраняемого объекта 20.

Охранное устройство, выполненное на базе автомобильного рефрижератора работает аналогично. После загрузки рефрижератора охраняемыми объектами 20 включает выключатель 5 питания генератора 2, расположенный в глубине камеры 11, закрывают дверь рефрижератора. Охранное устройство включено. Приемный блок устанавливают на следом идущем автомобиле или на пунктах ГАИ. В случае остановки автомобиля злоумышленниками и открытии (вскрытии) рефрижератора антенна излучит в эфир тревожный сигнал, который будет уловлен приемным блоком.

Покажем, что для достижения технического результата изобретения мощность генератора 2 должна быть порядка 1 Вт, а чувствительность приемника 8 порядка минус 150 дБ/Вт.

Мощность P_пр на входе приемника 8 может быть оценена по формуле



где Р_г мощность генератора 2 (1 Вт);

G_аи коэффициент усиления излучающей антенны 1 (0 дБ);

К_к ослабление мощности излучения из-за переотражений внутри камеры 11 (-5 дБ);

А_отв площадь отверстия в стене камеры 11, проделанного злоумышленниками (около 0,25 м²);

К_о ослабление излучения из отверстия (-5 дБ);

R_к максимальное расстояние от излучающей антенны 1 до отверстия в камере (10 м);

А_пр эффективная площадь приема антенны 7 (для полуволнового вибратора 0,86 ², где l длина волны);

K_э коэффициент ослабления излучения по трассе камера 11 - приемник 8 за счет неравномерности излучения из отверстия по углам (-5 дБ);

R_э расстояние от камеры 11 до приемника 8 (10³ м).

При рабочей длине волны генератора 2 равной 1 м (частота 300 мГц) и конкретных значениях величин в формуле для определения Р_пр получим

Р_пр 410^-14 Вт

При отношении сигнал/шум 10 дБ чувствительность приемника 8 должна равняться 410^-15 Вт или минус 144 дБ/Вт. При необходимой полосе частот излучения 1 КГц и полосе частот приемника 8 10 КГц реализовать такой приемник 8 не представляет труда.