RU2714524C1 - Manual detector with wireless transmission and reception of data - Google Patents

Abstract

FIELD: safety.

SUBSTANCE: invention relates to safety devices and can be used in personal inspection, luggage and correspondence monitoring. Essence: hand-held detector with wireless transmission and reception of data comprises an electronic circuit of a metal detector, a display circuit, a unit for detecting nuclear and radioactive materials and/or a unit for detecting vapors of explosive substances and drugs, operating jointly or independently of each other and from an electronic circuit of a metal detector, transceiver device, which provides transmission and reception of data over the encrypted wireless radio channel. Transceiving device is made separately from the electronic scheme of the metal detector. Communication between the transceiver and the electronic circuit of the detector is carried out through any physical interface or through input/output ports. Either transmitter-receiver device can be included in a single electronic circuit of a metal detector, in which a microcontroller is used with possibility of wireless transmission and reception of data. Through the transceiving device, remote control and adjustment of the metal detector is performed, including change of operating modes, prohibition of making changes by the operator. Data with technical parameters, modes and events of the nuclear and radioactive materials detection circuit are transmitted via a wireless channel to a remote transceiver. Indication circuit employs sound, visual, tactile alarms, their various combinations, a remote transceiver device, through which remote control and adjustment of said blocks is made.

EFFECT: technical result is improved quality and reliability of inspection due to reduced probability of errors or unlawful actions of operator during adjustment and control of metal detector, as well as due to monitoring of operating parameters of device.

1 cl, 2 dwg

Description

1. Область техники1. The technical field

Изобретение относится к устройствам обеспечения безопасности и может быть использовано при проведении личного досмотра, контроля багажа и корреспонденции.The invention relates to safety devices and can be used during personal searches, baggage control and correspondence.

2. Предшествующий уровень техники2. The prior art

Настоящее изобретение относится к ручным детекторам, в основном/преимущественно металлических объектов (металлодетекторам или металлоискателям), использующимся в сфере обеспечения безопасности для досмотра людей, багажа, корреспонденции и пр. Как правило, такие металлодетекторы выполнены в виде портативного корпуса, предназначенного для ручного использования, внутри которого размещены преобразователь и электроника для обнаружения металлических объектов, элементы управления и индикации, а также источник питания.The present invention relates to hand-held detectors, mainly / mainly metal objects (metal detectors or metal detectors), used in the field of security for the inspection of people, baggage, correspondence, etc. Typically, such metal detectors are made in the form of a portable case intended for manual use, inside of which there is a converter and electronics for detecting metal objects, controls and displays, as well as a power source.

Ручные металлодетекторы широко известны и доступны в различных конструктивных исполнениях. Примером может служить известный ВИХРЕТОКОВЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ [1], который содержит последовательно соединенные вихретоковый датчик, автогенератор, амплитудный детектор, микроконтроллер, индикатор, источник питания, снабжен линейным управляемым резисторным регулятором, подключенным к автогенератору и микроконтроллеру, в качестве источника питания выбран низковольтный аккумулятор.Hand held metal detectors are widely known and available in a variety of designs. An example is the well-known eddy current detector with microprocessor control [1], which contains a series-connected eddy current sensor, an oscillator, an amplitude detector, a microcontroller, an indicator, a power source, is equipped with a linear controllable resistor regulator connected to the oscillator and a low-voltage power source battery.

Библиографические данные [1]: ВИХРЕТОКОВЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ [Текст]: пат. 163916 Рос. Федерация: G01V 3/11 (2006.01) / Рязанцев Роман Вадимович (RU), Поляхов Михаил Юрьевич (RU), Хвостов Андрей Александрович (RU), Чернов Леонид Андреевич (RU), Лунин Валерий Павлович (RU); заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") (RU); - №2015155694; заявл. 25.12.2015; опубл. 20.08.2016 Бюл. №23.Bibliographic data [1]: Vortex metal detector with microprocessor control [Text]: US Pat. 163916 Ros. Federation: G01V 3/11 (2006.01) / Ryazantsev Roman Vadimovich (RU), Polyakhov Mikhail Yuryevich (RU), Khvostov Andrey Alexandrovich (RU), Chernov Leonid Andreyevich (RU), Lunin Valery Pavlovich (RU); applicant and patent holder: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "National Research University" MPEI "(FSBEI HE" NRU "MPEI") (RU); - No. 2015155694; declared 12/25/2015; publ. 08/20/2016 Bull. Number 23.

Также известен РУЧНОЙ МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ [2], в котором совмещены две магниточувствительные схемы на основе электромагнитных катушек, передающей и приемной, и на основе магниторезисторов, которые объединены микроконтроллером, звуковым извещателем и акселерометром.A MANUAL METAL DETECTOR [2] is also known, in which two magnetically sensitive circuits based on electromagnetic coils, transmitting and receiving, and magnetoresistors, which are combined by a microcontroller, a sound detector, and an accelerometer, are combined.

Библиографические данные [2]: РУЧНОЙ МЕТАЛЛООБНАРУЖИТЕЛЬ [Текст]: пат. 175760 Рос. Федерация: G01V 3/11 (2006.01) / Алеев Тимур Марсович (RU); заявитель и патентообладатель: Алеев Тимур Марсович (RU); - №2017121519; заявл. 19.06.2017; опубл. 18.12.2017 Бюл. №35Bibliographic data [2]: MANUAL METAL DETECTOR [Text]: US Pat. 175760 Ros. Federation: G01V 3/11 (2006.01) / Aleev Timur Marsovich (RU); applicant and patent holder: Aleev Timur Marsovich (RU); - No. 2017121519; declared 06/19/2017; publ. 12/18/2017 Bull. Number 35

Оба известных металлодетектора могут применяться в сфере обеспечения безопасности для досмотра людей, багажа, корреспонденции и пр., но функционирование описанных металлодетекторов не учитывает человеческий фактор при проведении досмотра. При этом действия оператора могут быть как непреднамеренными, например, оператор может не заметить, что металлодетектор находится в ненадлежащем режиме работы, или случайно изменить режим его работы, так и преднамеренными (сговор) - оператор, может выявить металлический предмет, попросить досматриваемого выложить его и преднамеренно повторно не досмотреть место, где был выявлен металлический объект. При этом в том же месте может располагаться еще один опасный металлический объект. Также, оператор может специально провести досмотр выключенным прибором. Кроме того, наличие в РУЧНОМ МЕТАЛЛОБНАРУЖИТЕЛЕ [2] возможности раздельного детектирования цветных и черных металлов также дает возможность для совершения противоправных действий как со стороны оператора, так и со стороны досматриваемого. Например, оператор может пропустить выявленный опасный объект из цветного металла, приняв его за украшение и т.п. А досматриваемый может "маскировать" опасный объект из черного металла, завернув его в фольгу из цветного металла.Both well-known metal detectors can be used in the field of security for the inspection of people, baggage, correspondence, etc., but the functioning of the described metal detectors does not take into account the human factor during the inspection. At the same time, the operator’s actions can be either unintentional, for example, the operator may not notice that the metal detector is in an improper mode of operation, or it may accidentally change its mode of operation, or intentional (collusion) - the operator can identify a metal object, ask the inspected person to lay it out and Do not intentionally re-search the place where the metal object was detected. At the same time, another dangerous metal object may be located in the same place. Also, the operator can specifically conduct an inspection with the device turned off. In addition, the presence in the HAND METAL DETECTOR [2] of the possibility of separate detection of non-ferrous and ferrous metals also makes it possible to commit unlawful acts both on the part of the operator and the inspected one. For example, the operator can skip the identified hazardous object made of non-ferrous metal, mistaking it for decoration, etc. And the inspected person can “mask” a dangerous object of ferrous metal by wrapping it in non-ferrous metal foil.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С ЭЛЕКТРОШОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ [3], содержащий корпус с размещенными в нем электронной схемой металлодетектора с детектирующей катушкой и электронной схемой электрошокового устройства с высоковольтным трансформатором и выходными рабочими электродами. Металлодетектор дополнительно снабжен схемой дистанционной связи для передачи информационных и тревожных сигналов, преимущественно, по протоколу Wi-Fi. Кроме того, передача сигналов может потребоваться для фиксации самого факта работы устройства и для информирования вышестоящей инстанции.The closest solution to the technical nature and combination of technical features is a METAL-DETECTOR WITH ELECTRIC SHOCK INFLUENCE [3], comprising a housing with an electronic circuit of a metal detector with a detecting coil and an electronic circuit of an electroshock device with a high-voltage transformer and output working electrodes. The metal detector is additionally equipped with a remote communication circuit for transmitting information and alarm signals, mainly via the Wi-Fi protocol. In addition, signaling may be required to record the fact that the device is operating and to inform a higher authority.

Библиографические данные [3]: МЕТАЛЛОДЕТЕКТОР С ЭЛЕКТРОШОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ [Текст]: полезная модель пат. 176183 Рос. Федерация: G08B 13/24 (2006.01), G01V 3/11 (2006.01), F41B 15/04 (2006.01) / Клочков Константин Дмитриевич (RU), Конторов Михаил Давидович (RU), Столяревский Андрей Анатольевич (RU), Столяревская Ирина Анатольевна (RU), Хайрулин Павел Александрович (RU), Хайрулин Сергей Александрович (RU); заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Март Групп" (RU), Закрытое акционерное общество "СФИНКС" (RU); - №2017115172; заявл. 28.04.2017; опубл. 11.01.2018 Бюл. №2.Bibliographic data [3]: METAL-DETECTOR WITH ELECTRIC SHOCK EXPOSURE [Text]: utility model US Pat. 176183 Ros. Federation: G08B 13/24 (2006.01), G01V 3/11 (2006.01), F41B 15/04 (2006.01) / Klochkov Konstantin Dmitrievich (RU), Kontorov Mikhail Davidovich (RU), Stolyarevsky Andrey Anatolyevich (RU), Stolyarevskaya Irina Anatolyevna (RU), Khayrulin Pavel Aleksandrovich (RU), Khayrulin Sergey Aleksandrovich (RU); applicant and patent holder: Mart Group Limited Liability Company (RU), SPHINX Closed Joint-Stock Company (RU); - No. 2017115172; declared 04/28/2017; publ. 01/11/2018 Bull. No. 2.

Наличие в металлодетекторе схемы дистанционной передачи данных позволяет повысить ответственность оператора, который понимает, что все данные о срабатывании металлодетектора и о режимах его работы в режиме "онлайн" поступают на удаленную систему сбора данных, записываются и могут быть проанализированы, как в процессе досмотра, так и после какого-либо события. Однако, однонаправленность беспроводного канала (только передача), существенно ограничивает устранение человеческого фактора при досмотре ручным металл о детектором. Кроме того, применение протокола Wi-Fi влечет значительные энергозатраты, что негативно сказывается на времени работы портативного устройства с автономным элементом питания или требует применения специальных источников питания большой емкости.The presence of a remote data transmission scheme in the metal detector allows increasing the responsibility of the operator, who understands that all data about the metal detector operation and its online operation modes are transmitted to the remote data acquisition system, recorded and can be analyzed, both during the inspection and and after some event. However, the unidirectionality of the wireless channel (transmission only), significantly limits the elimination of the human factor when searching with a manual metal about the detector. In addition, the use of the Wi-Fi protocol entails significant energy costs, which negatively affects the operating time of a portable device with an autonomous battery or requires the use of special high-capacity power sources.

3. Раскрытие сущности изобретения3. Disclosure of the invention

3.1. Результат решения технической задачи3.1. The result of solving a technical problem

Задачей технического решения является создание ручного детектора, позволяющего осуществлять оперативный удаленный контроль за его техническими параметрами, осуществлять настройку и производить удаленное управление режимами работы.The objective of the technical solution is to create a hand-held detector that allows real-time remote monitoring of its technical parameters, to configure and remotely control operating modes.

Технический результат заключается в повышении качества и надежности досмотра, за счет снижения вероятности совершения ошибок или противоправных действий оператора при настройке и управлении металлодетектором, а также за счет контроля состояния рабочих параметров прибора.The technical result consists in improving the quality and reliability of inspection, by reducing the likelihood of errors or illegal actions by the operator when setting up and controlling a metal detector, as well as by monitoring the status of the operating parameters of the device.

Технический результат обеспечивается тем, что ручной детектор с беспроводной передачей и приемом данных содержит приемопередающее устройство, обеспечивающее передачу и прием данных, по зашифрованному беспроводному радиоканалу. Приемопередающее устройство выполнено отдельно от электронной схемы металлодетектора, связь между приемопередающим устройством и электронной схемой детектора осуществлена через любой физический интерфейс или по средствам портов ввода/вывода.The technical result is ensured by the fact that a hand-held detector with wireless transmission and reception of data comprises a transceiver device for transmitting and receiving data over an encrypted wireless radio channel. The transceiver is made separately from the electronic circuit of the metal detector, the connection between the transceiver and the electronic circuit of the detector is carried out through any physical interface or via input / output ports.

Приемопередающее устройство так же может быть включено в единую электронную схему металлодетектора, в которой использован микроконтроллер с возможностью беспроводной передачи и приема данных. Через приемопередающее устройство осуществляют удаленное управление и настройку металлодетектора, включая изменение режимов работы, запрет на внесение изменений оператором.The transceiver can also be included in a single metal detector electronic circuit, which uses a microcontroller with the ability to wirelessly transmit and receive data. Through the transceiver device, remote control and adjustment of the metal detector is carried out, including changing the operating modes, the prohibition of changes by the operator.

В случае, когда детектор дополнительно оснащен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков, работающими совместно или независимо друг от друга и от электронной схемы металлодетектора. данные с техническими параметрами, режимами и событиями данных блоков передают по беспроводному каналу на удаленное приемопередающее устройство, через которое осуществлена возможность удаленного управления и настройки данных блоков.In the case when the detector is additionally equipped with a unit for detecting nuclear and radioactive materials and / or a unit for detecting vapors of explosives and drugs, working together or independently from each other and from the electronic circuit of the metal detector. data with technical parameters, modes and events of these blocks are transmitted wirelessly to a remote transceiver device, through which the ability to remotely control and configure these blocks is implemented.

В схеме индикации детектирования металла, ядерных и радиоактивных материалов, паров взрывчатых веществ и наркотиков используют звуковую, визуальную, тактильную сигнализации, их различные сочетания.In the scheme for indicating the detection of metal, nuclear and radioactive materials, vapors of explosives and drugs, sound, visual, tactile alarms and their various combinations are used.

4. Краткое описание чертежей4. Brief Description of the Drawings

Конструкция и принцип действия РУЧНОГО ДЕТЕКТОРА С БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ ДАННЫХ поясняется следующими фигурами:The design and operation principle of the HAND DETECTOR WITH WIRELESS TRANSMISSION AND RECEIVING OF DATA is illustrated by the following figures:

На Фиг. 1 представлена Структурная схема ручного детектора с беспроводной передачей и приемом данных;In FIG. 1 is a block diagram of a hand-held detector with wireless data transmission and reception;

На Фиг. 2 представлен Сборочный чертеж в изометрическом представлении ручного детектора с беспроводной передачей и приемом данных, гдеIn FIG. 2 presents an Assembly drawing in an isometric representation of a hand-held detector with wireless data transmission and reception, where

1 - детектирующая катушка, 2 - автогенератор, 3 - амплитудный детектор, 4 - микроконтроллер, 5 - приемопередающее устройство, 6 - элемент питания, 7 - стабилизатор напряжения, 8 - блок индикации, 9 - поисковый элемент, 10 - единый портативный корпус, 11 - звуковой индикатор, 12 - рукоять, 13 - отсек для размещения элемента питания, 14 - ремешок, 15 - панель ручного управления и индикации, 16 - отверстие для подключения зарядного устройства, 17 - клеммы для зарядного устройства, 18 - индикатор заряда/разряда элемента питания, 19 - кнопка изменения режима работы, 20 - индикатор включения питания, 21 - панель ручного управления и индикации, 22 - индикатор наличия металла, 23 - индикатор пониженной чувствительности, 24 - кнопка изменения чувствительности, 25 - кнопка включения питания.1 - detecting coil, 2 - oscillator, 3 - amplitude detector, 4 - microcontroller, 5 - transceiver, 6 - battery, 7 - voltage regulator, 8 - display unit, 9 - search element, 10 - single portable case, 11 - an audio indicator, 12 - a handle, 13 - a compartment for placing a battery, 14 - a strap, 15 - a panel for manual control and indication, 16 - an opening for connecting a charger, 17 - terminals for a charger, 18 - an indicator of charge / discharge of an element power, 19 - button for changing the operating mode, 20 - indicator p powerup 21 - manual control panel and display 22 - metal availability indicator 23 - reduced sensitivity indicator 24 - sensitivity change button 25 - the power button.

5. Осуществление изобретения5. The implementation of the invention

Устройство выполнено в портативном ручном корпусе, внутри которого размещены электронная схема металлодетектора с по меньшей мере одной детектирующей катушкой (вихретоковым преобразователем). Преобразователь может быть выполнен абсолютным или трансформаторным, дифференциальным или параметрическим. В рукояти детектора выполнен отсек для размещения автономного элемента питания для исключения зависимости от электрической сети. На внешней стороне корпуса размещена панель ручного управления и индикации, содержащая индикатор обнаружения металлических объектов. Индикация обнаружения металлических объектов может быть визуальной и/или звуковой и/или тактильной.The device is made in a portable hand-held housing, inside of which an electronic circuit of a metal detector with at least one detecting coil (eddy current transducer) is placed. The converter can be made absolute or transformer, differential or parametric. In the handle of the detector there is a compartment for placing an autonomous battery to eliminate dependence on the electric network. On the outside of the case there is a manual control and display panel containing an indicator for detecting metal objects. The detection indication of metal objects may be visual and / or audible and / or tactile.

В отличие от известного технического решения РУЧНОЙ ДЕТЕКТОР С БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ И ПРИЕМОМ ДАННЫХ содержит приемопередающее устройство, обеспечивающее передачу и прием данных, по зашифрованному беспроводному радиоканалу. В качестве беспроводного канала может быть использован любой радиоканал, например с несущей частотой 868 МГц или 433 МГц.In contrast to the well-known technical solution, the HAND DETECTOR WITH WIRELESS TRANSMISSION AND RECEIVING OF DATA contains a transceiver device that provides transmission and reception of data via an encrypted wireless radio channel. Any radio channel, for example, with a carrier frequency of 868 MHz or 433 MHz, can be used as a wireless channel.

Приемопередающее устройство выполнено отдельно от электронной схемы металлодетектора, связь между приемопередающим устройством и электронной схемой детектора осуществлена через любой физический интерфейс (например, UART, TWI, SPI) или по средствам портов ввода/вывода (GPIO).The transceiver is made separately from the electronic circuit of the metal detector, the communication between the transceiver and the electronic circuit of the detector is made through any physical interface (for example, UART, TWI, SPI) or via input / output ports (GPIO).

Приемопередающее устройство так же может быть включено в единую электронную схему металлодетектора, в которой использован микроконтроллер с возможностью беспроводной передачи и приема данных.The transceiver can also be included in a single metal detector electronic circuit, which uses a microcontroller with the ability to wirelessly transmit and receive data.

Через приемопередающее устройство осуществляют удаленное управление и настройку металлодетектора, включая изменение режимов работы, запрет на внесение изменений оператором.Through the transceiver device, remote control and adjustment of the metal detector is carried out, including changing the operating modes, the prohibition of changes by the operator.

В случае, когда детектор дополнительно оснащен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков, работающими совместно или независимо друг от друга и от электронной схемы металлодетектора. данные с техническими параметрами, режимами и событиями данных блоков передают по беспроводному каналу на удаленное приемопередающее устройство, через которое осуществлена возможность удаленного управления и настройки данных блоков.In the case when the detector is additionally equipped with a unit for detecting nuclear and radioactive materials and / or a unit for detecting vapors of explosives and drugs, working together or independently from each other and from the electronic circuit of the metal detector. data with technical parameters, modes and events of these blocks are transmitted wirelessly to a remote transceiver device, through which the ability to remotely control and configure these blocks is implemented.

В схеме индикации детектирования металла, ядерных и радиоактивных материалов, паров взрывчатых веществ и наркотиков используют звуковую, визуальную, тактильную сигнализации, их различные сочетания.In the scheme for indicating the detection of metal, nuclear and radioactive materials, vapors of explosives and drugs, sound, visual, tactile alarms and their various combinations are used.

6. Наилучший вариант осуществления изобретения6. Best Mode for Carrying Out the Invention

Ручной металлодетектор с беспроводной передачей и приемом данных содержит одну детектирующую катушку (1) в виде параметрического вихретокового преобразователя, автогенератор (2), амплитудный детектор (3), микроконтроллер (4), приемопередающее устройство (5), блок индикации (8), стабилизатор напряжения (7) и элемент питания (6), объединенные в едином портативном корпусе (10), приспособленном для ручного использования.A hand-held metal detector with wireless data transmission and reception contains one detecting coil (1) in the form of a parametric eddy current transducer, an oscillator (2), an amplitude detector (3), a microcontroller (4), a transceiver (5), an indication unit (8), a stabilizer voltage (7) and battery (6), combined in a single portable case (10), adapted for manual use.

Выход автогенератора (2) подключен ко входу амплитудного детектора (3), выход которого соединен с первым входом микроконтроллера (4). Первый выход микроконтроллера соединен с первым входом автогенератора (2) для осуществления его настройки. Металлодетектор может функционировать как в динамическом, так и в статическом режимах. При этом в статическом режиме возможна реализация индикации пропорциональной размерам и расстоянию до обнаруженного металлического объекта, что ускоряет процесс досмотра и делает его более надежным и качественным.The output of the oscillator (2) is connected to the input of the amplitude detector (3), the output of which is connected to the first input of the microcontroller (4). The first output of the microcontroller is connected to the first input of the oscillator (2) to configure it. The metal detector can function in both dynamic and static modes. Moreover, in the static mode, it is possible to realize an indication proportional to the size and distance to the detected metal object, which speeds up the inspection process and makes it more reliable and of high quality.

Элемент питания (6) подключается к стабилизатору напряжения (7), первый выход которого соединен со вторым входом генератора, второй выход - со вторым входом микроконтроллера, а третий выход - с первым входом приемопередающего устройства.The battery (6) is connected to a voltage stabilizer (7), the first output of which is connected to the second input of the generator, the second output to the second input of the microcontroller, and the third output to the first input of the transceiver device.

Второй выход микроконтроллера (4) соединен с первым входом блока индикации (8).The second output of the microcontroller (4) is connected to the first input of the display unit (8).

В случае, когда приемопередающее устройство (5) выполнено отдельно от электронной схемы металлодетектора, это позволяет не перегружать микроконтроллер (4). Двухсторонняя связь между приемопередающим устройством и микроконтроллером осуществляется по средствам UART.In the case when the transceiver device (5) is made separately from the electronic circuit of the metal detector, this allows not to overload the microcontroller (4). Two-way communication between the transceiver and the microcontroller is carried out by means of UART.

С точки зрения надежности, зоны покрытия и энергопотребления, предпочтительно использование зашифрованного радиоканала с несущей частотой 868 МГц.In terms of reliability, coverage and power consumption, it is preferable to use an encrypted radio channel with a carrier frequency of 868 MHz.

Вихретоковый преобразователь расположен в отдельной части корпуса (9), позволяющей осуществлять свободное сканирование контролируемой поверхности. Элемент питания помещается в часть корпуса (12), предназначенную для его ручного удержания (ручка корпуса). В части корпуса, расположенной между ручкой и чувствительным элементом располагается электронная схема металлодетектора. Блок управления и индикации (21) содержит кнопку, с помощью которой осуществляется включение и выключение устройства (25), кнопку для переключения режима работы металлодетектора (19) и кнопку для переключения чувствительности прибора (24). Кроме того, на блоке управления и индикации (21) расположены светодиоды для индикации обнаружения металла (22), индикации режима пониженной чувствительности (23) и индикации разряда и заряда элемента питания (18). При удержании устройства в руке обеспечивается свободное и удобное нажатие кнопок, а также наглядная визуализация срабатывания индикаторов. На задней стороне корпуса предусмотрено отверстие для свободного прохождения звуковых волн (11) от звукового элемента, расположенного в блоке индикации.The eddy current transducer is located in a separate part of the housing (9), which allows free scanning of the surface to be controlled. The battery is placed in the part of the housing (12) intended for its manual retention (housing handle). In the part of the housing located between the handle and the sensing element is an electronic circuit of the metal detector. The control and indication unit (21) contains a button with which the device is turned on and off (25), a button for switching the operation mode of the metal detector (19), and a button for switching the sensitivity of the device (24). In addition, LEDs are located on the control and display unit (21) to indicate metal detection (22), to indicate a mode of reduced sensitivity (23), and to indicate the discharge and charge of a battery (18). When holding the device in your hand, a free and convenient pressing of the buttons is provided, as well as a visual visualization of the operation of the indicators. An opening is provided on the rear side of the housing for the free passage of sound waves (11) from the sound element located in the display unit.

Описание работы устройства.Description of the operation of the device.

Включение и выключение металлодетектора осуществляется нажатием кнопки (25), расположенной на панели ручного управления и индикации (21).Switching the metal detector on and off is carried out by pressing the button (25) located on the manual control and display panel (21).

Принцип работы металлодетектора основан на гармоническом вихретоковом методе обнаружения скрытых металлических объектов. При появлении металлического объекта в зоне контроля поискового элемента (9) металлодетектора на него начинает воздействовать первичное переменное электромагнитное поле. Так как все типы металлов (цветные и черные) обладают высокой удельной электропроводностью, под действием первичного поля в объекте образуются вихревые токи, создающие вторичное электромагнитное поле, изменяющее амплитуду гармонического сигнала автогенератора (2). Это изменение детектируется амплитудным детектором (3) и фиксируется микроконтроллером (4). Если изменение амплитуды больше заданного предприятием-изготовителем фиксированного значения, то срабатывает индикация обнаружения металлических объектов, а именно загорается красный светодиод (22) и включается звуковая сигнализация (11). Заданный предприятием-изготовителем уровень срабатывания металлодетектора обеспечивает обнаружение пластины из магнитной стали размерами 100×100×1 мм на расстоянии 200 мм. Рабочая частота металлодетектора - 30 кГц. Вероятность обнаружения - 0,98.The principle of the metal detector is based on a harmonic eddy current method for detecting hidden metal objects. When a metal object appears in the control zone of the search element (9) of the metal detector, a primary alternating electromagnetic field begins to act on it. Since all types of metals (non-ferrous and ferrous) have high electrical conductivity, eddy currents are generated in the object under the influence of the primary field, creating a secondary electromagnetic field that changes the amplitude of the harmonic signal of the oscillator (2). This change is detected by an amplitude detector (3) and detected by a microcontroller (4). If the amplitude change is greater than the fixed value set by the manufacturer, the detection of metal objects is triggered, namely, the red LED (22) lights up and the audible alarm (11) is turned on. The metal detector response level set by the manufacturer ensures the detection of a magnetic steel plate with dimensions 100 × 100 × 1 mm at a distance of 200 mm. The working frequency of the metal detector is 30 kHz. The probability of detection is 0.98.

Металлодетектор после включения настраивается автоматически в зависимости от условий окружающей среды и не требует настройки в процессе эксплуатации и сразу после настройки переходит в режим поиска.After switching on, the metal detector is automatically configured depending on the environmental conditions and does not require adjustment during operation and immediately after the setting goes into search mode.

Сразу после включения металлодетектор каждые 5 секунд начинает передавать по зашифрованному радиоканалу посылку с текущими техническими параметрами работы: уровень чувствительности, режим работы, уровень заряда элемента питания, температура, показатель качества связи с удаленным приемопередающим устройством. Эти посылки могут быть использованы удаленной системой сбора данных для определения состояния металлодетектора (включен/выключен). Кроме того, металлодетектор передает посылку с данными о срабатывании на металлический объект непосредственно сразу после его обнаружения. Данные посылки могут быть использованы для анализа действий оператора при досмотре. Наиболее полный анализ действий оператора может быть достигнут с применением системы видеонаблюдения. В этом случае полученные данные о работе металлодетектора могут быть синхронизированы и совмещены с видеоизображением процесса досмотра.Immediately after switching on, the metal detector every 5 seconds starts transmitting via the encrypted radio channel a package with the current technical parameters: sensitivity level, operating mode, battery charge level, temperature, quality indicator of communication with the remote transceiver device. These packages can be used by a remote data acquisition system to determine the state of the metal detector (on / off). In addition, the metal detector transmits a package with data on the operation to a metal object immediately after its detection. These packages can be used to analyze the actions of the operator during the inspection. The most comprehensive analysis of operator actions can be achieved using a video surveillance system. In this case, the obtained data on the operation of the metal detector can be synchronized and combined with a video image of the inspection process.

В металлодетекторе предусмотрено удаленное управление и настройка через зашифрованный радиоканал. Данная функция позволяет через удаленную систему сбора данных осуществлять запрет внесения оператором каких-либо изменений в работу прибора, а также менять технические параметры металлодетектора. Например, в зависимости от уровня террористической опасности может быть изменена чувствительность прибора.The metal detector provides remote control and configuration via an encrypted radio channel. This function allows, through a remote data acquisition system, to prohibit the operator from making any changes to the operation of the device, as well as change the technical parameters of the metal detector. For example, depending on the level of terrorist danger, the sensitivity of the device may be changed.

В качестве системы сбора данных может быть использована любая система, позволяющая подключить приемопередающее устройство аналогичное тому, которое установлено в металлодетекторе и способная визуализировать и записывать получаемые данные. Например, персональный компьютер.As a data acquisition system, any system can be used that allows you to connect a transceiver device similar to that installed in the metal detector and capable of visualizing and recording the received data. For example, a personal computer.

При использовании нескольких металлодетекторов на одном пункте досмотра их приемопередающие устройства могут быть настроены так, чтобы дынные от каждого из них передавались на единую систему сбора данных. А через единую систему сбора данных возможно управление каждым металлодетектором по отдельности.When using multiple metal detectors at one inspection point, their transceiver devices can be configured so that the melons from each of them are transmitted to a single data collection system. And through a single data collection system, it is possible to control each metal detector individually.

Питание металлодетектора осуществляется от батареи или аккумулятора типа "Крона" с номинальным напряжением 9 В. Встроенный стабилизатор напряжения позволяет использовать прибор при снижении напряжения питания до 5 В. Порог срабатывания индикации разряда батареи - 7,5 В. Время непрерывной работы - около 340 ч (при использовании элемента питания U9VL-J 9V). Ток потребления в режиме сканирования - 3 мА. Вес - 0,38 кг. Габариты - 420×80×30 мм. Диапазон рабочих температур - -37…+70°C.The metal detector is powered by a Krona type battery or accumulator with a rated voltage of 9 V. The built-in voltage regulator allows the device to be used when the supply voltage is reduced to 5 V. The threshold for the battery discharge indication is 7.5 V. The continuous operation time is about 340 hours ( when using the U9VL-J 9V battery). The current consumption in scan mode is 3 mA. Weight - 0.38 kg. Dimensions - 420 × 80 × 30 mm. The temperature range is -37 ... + 70 ° C.

Claims (2)

1. Ручной детектор с беспроводной передачей и приемом данных, включающий размещенные в портативном корпусе электронную схему металлодетектора, схему индикации обнаружения металлических объектов, схему дистанционной связи для передачи информационных и тревожных сигналов, отличающийся тем, что в схеме дистанционной связи выполнено приемопередающее устройство, обеспечивающее передачу и прием данных по зашифрованному беспроводному радиоканалу, приемопередающее устройство выполнено отдельно от электронной схемы металлодетектора, связь между приемопередающим устройством и электронной схемой детектора осуществлена через любой физический интерфейс или посредством портов ввода/вывода, или приемопередающее устройство включено в единую электронную схему металлодетектора, в которой использован микроконтроллер с возможностью беспроводной передачи и приема данных, осуществляют удаленное управление и настройку металлодетектора, включая изменение режимов работы, запрет на внесение изменений оператором; детектор дополнительно оснащен блоком детектирования ядерных и радиоактивных материалов и/или блоком детектирования паров взрывчатых веществ и наркотиков, работающими совместно или независимо друг от друга и от электронной схемы металлодетектора, данные с техническими параметрами, режимами и событиями данных блоков передают по беспроводному каналу на удаленное приемопередающее устройство, через которое осуществлена возможность удаленного управления и настройки данных блоков.1. A hand-held detector with wireless transmission and reception of data, including an electronic circuit of a metal detector located in a portable case, an indication circuit for detecting metal objects, a remote communications circuit for transmitting information and alarm signals, characterized in that a transmitter-receiver device is provided in the remote communications circuit for transmitting and receiving data over an encrypted wireless radio channel, the transceiver is separate from the electronic circuit of the metal detector, communication l between the transceiver device and the detector electronic circuit is implemented through any physical interface or via input / output ports, or the transceiver device is included in a single metal detector electronic circuit, which uses a microcontroller with the ability to wirelessly transmit and receive data, remotely control and configure the metal detector, including change of operating modes, prohibition of changes by the operator; the detector is additionally equipped with a unit for detecting nuclear and radioactive materials and / or a unit for detecting vapors of explosives and drugs, working together or independently from each other and from the electronic circuit of the metal detector, data with technical parameters, modes and events of these units are transmitted wirelessly to a remote transceiver a device through which the ability to remotely control and configure these blocks. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в схеме индикации детектирования металла, ядерных и радиоактивных материалов, паров взрывчатых веществ и наркотиков используют звуковую, визуальную, тактильную сигнализации, их различные сочетания.2. The device according to p. 1, characterized in that in the display circuit for detecting metal, nuclear and radioactive materials, vapors of explosives and drugs, sound, visual, tactile alarms, their various combinations are used.

Images