RU79698U1 - COMPLEX OF TECHNICAL MEANS OF OPTICAL DETECTION OF OBJECT - Google Patents

Abstract

Данное техническое решение относится к сигнальным и вызывным устройствам систем тревожной сигнализации, а именно, к системам охранной сигнализации. Комплекс технических средств оптических обнаружения объекта (далее - комплекс), предназначен для: - контроля участков слабопересеченной местности периметров, складов и ангаров; - обнаружения движущегося объекта, передвигающегося в любом положении, если он перекрывает один нижний или не менее двух любых лучей при пересечении зоны обнаружения; - выдачи сигнала обнаружения в виде размыкания сухих контактов реле длительностью не менее 3 с при пересечении зоны обнаружения стандартной целью по ГОСТ Р 50777. Комплекс является двухпозиционным ИК-средством обнаружения, состоящим из передатчика (ПРД) и приемника (ПРМ). Принцип действия комплекса основан на создании в пространстве между передатчиком и приемником 4-х (16-ти) инфракрасных (ИК) лучей и регистрации пересечения этих лучей нарушителем. ПРД под управлением ПРМ передает ИК-сигнал на ПРМ с минимальной мощностью, достаточной для обнаружения нарушителя. Управление осуществляется через канал обратной связи, выполненный по витой паре. ПРМ через коммутатор и схему формирования сигнала (дифференциальный усилитель, фильтр и управляемый усилитель сигнала) опрашивает состояние лучей (уровень сигнала). При появлении модуляции сигнала лучей микропроцессор с помощью интеллектуального алгоритма обрабатывает данную модуляцию на предмет наличия нарушения. При определении нарушения выдается сигнал тревоги. При недостаточной мощности сигнала (видимость менее 50 м) комплекс переходит в режим 16-ти лучей, тем самым увеличивая суммарную мощность излучения в 4 раза, что позволяет сохранить работоспособность комплекса при больших уровнях оптического затухания. Комплекс имеет возможность определять направление движения нарушителя, что можно использовать для формирования сигнала тревоги только при его движении в одном направлении. Комплекс устойчив к воздействию электромагнитных помех (импульсов напряжения в цепях питания, прерываний сетевого питания, электростатических разрядов, электромагнитных полей).This technical solution relates to signaling and calling devices of alarm systems, namely, to alarm systems. The complex of technical means for optical detection of an object (hereinafter referred to as the complex) is intended for: - monitoring areas of poorly rugged terrain of perimeters, warehouses and hangars; - detection of a moving object moving in any position, if it overlaps one lower or at least two of any rays when crossing the detection zone; - issuing a detection signal in the form of opening of dry relay contacts with a duration of at least 3 s when crossing the detection zone as a standard target in accordance with GOST R 50777. The complex is a two-position IR detection means consisting of a transmitter (Rx) and a receiver (Rx). The principle of the complex’s operation is based on the creation in the space between the transmitter and receiver of 4 (16) infrared (IR) rays and registration of the intersection of these rays by the intruder. The PFD under the control of the PfP transmits an IR signal to the PFM with a minimum power sufficient to detect an intruder. The control is carried out through a feedback channel made by twisted pair. PFP through a switch and a signal conditioning circuit (differential amplifier, filter, and controlled signal amplifier) polls the state of the beams (signal level). When the modulation of the beam signal occurs, the microprocessor uses an intelligent algorithm to process this modulation for violations. When a violation is detected, an alarm is issued. With insufficient signal power (visibility less than 50 m), the complex goes into 16-beam mode, thereby increasing the total radiation power by 4 times, which allows us to maintain the operability of the complex at high levels of optical attenuation. The complex has the ability to determine the direction of movement of the intruder, which can be used to generate an alarm only when it moves in one direction. The complex is resistant to electromagnetic interference (voltage pulses in the power supply circuit, interruptions of the mains supply, electrostatic discharges, electromagnetic fields).

Description

Область техникиTechnical field

Данное техническое решение относится к сигнальным и вызывным устройствам систем тревожной сигнализации, а именно, к системам охранной сигнализации.This technical solution relates to signaling and calling devices of alarm systems, namely, to alarm systems.

Уровень техникиState of the art

Аналогом данного технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (свидетельство на полезную модель №24582, заявка 2001136085 от 27.12.2001 г., МПК G08В 13/18, опубликовано 10.08.2002, патентообладатель Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева), состоящее из передающей и приемной частей, первая из которых, являясь излучателем оптических импульсных сигналов, состоит из последовательно соединенных генератора импульсов, усилителя и излучающего элемента, а вторая, являясь фотоприемным устройством, состоит из последовательно соединенных фотоприемника, усилителя, счетчика, генератора импульсов звуковой частоты и акустического преобразователя, где выход счетчика через генератор импульсов соединен со своим счетным входом, а выход излучающего элемента передающей части через оптический канал связан с фотоприемником приемной части, отличающееся тем, что в излучатель оптических импульсных сигналов введены коммутатор и датчики тревоги, подключенные к коммутатору, выход которого соединен с генератором импульсов.An analogue of this technical solution is the DEVICE FOR SECURITY ALARMS (utility model certificate No. 24582, application 2001136085 dated 12/27/2001, IPC G08В 13/18, published on 08/10/2002, patent holder, Kazan State Technical University named after AN Tupolev) consisting of transmitting and receiving parts, the first of which, being the emitter of optical pulse signals, consists of series-connected pulse generator, amplifier and radiating element, and the second, being a photodetector, consists of the last well-connected photodetector, amplifier, counter, pulse generator of sound frequency and acoustic transducer, where the output of the counter through the pulse generator is connected to its counter input, and the output of the radiating element of the transmitting part through the optical channel is connected to the photodetector of the receiving part, characterized in that the optical emitter pulse signals introduced by the switch and alarm sensors connected to the switch, the output of which is connected to the pulse generator.

Недостатками данного аналога являются низкая разрешающая способность устройства, малая зона контроля, зависимость от погодных условий.The disadvantages of this analogue are the low resolution of the device, a small control zone, and dependence on weather conditions.

Другим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (свидетельство на полезную модель №32619, заявка Another analogue of the claimed technical solution is a DEVICE FOR ALARM SYSTEM (certificate for utility model No. 32619, application

2003113408 от 24.04.2003 г., МПК G08В 13/18, опубликовано 20.09.2003, патентообладатель Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева), состоящее из передающей и приемной частей, первая из которых, являясь излучателем оптических импульсных сигналов, состоит из датчиков тревоги, усилителя мощности и излучающего элемента, а приемная часть состоит из фотоприемника, усилителя и регистрирующих элементов, при этом выход излучающего элемента передающей части через оптический канал связан с фотоприемником приемной части, отличающееся тем, что в излучатель оптических сигналов введены и подключены к выходам датчиков тревоги шифраторы, выходы которых подсоединены к входу усилителя мощности, а в приемной части введены и подключены к выходу усилителя дешифраторы, выходы каждого из которых соединены со входами своих регистрирующих элементов, при этом количество шифраторов и дешифраторов равно количеству датчиков тревоги.2003113408 dated 04.24.2003, IPC G08В 13/18, published on 09.20.2003, patent holder, Kazan State Technical University named after A.N. Tupolev), consisting of a transmitting and receiving part, the first of which, being an emitter of optical pulse signals, consists of alarm sensors, a power amplifier and a radiating element, and the receiving part consists of a photodetector, amplifier and recording elements, while the output the radiating element of the transmitting part through the optical channel is connected to the photodetector of the receiving part, characterized in that encoders, the outputs of which are connected to the outputs of the alarm sensors, are connected and connected to the outputs of the alarm sensors Valid power amplifier, and a receiving part and entered decoders connected to the output of the amplifier, the outputs of which are each connected to the inputs of its recording elements, the number of encoders and decoders equal to the number of alarm sensors.

Недостатками данного аналога являются малая разрешающая способность, ограниченная зона действия, зависимость от погодных условий.The disadvantages of this analogue are low resolution, limited coverage, depending on weather conditions.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВТОРЖЕНИЯ В КОНТРОЛИРУЕМОЕ ПРОСТРАНСТВО (патент на полезную модель №47122, заявка 2005104245 от 16.02.2005 г., МПК G08В 13/18, опубликовано 20.08.2005, патентообладатель Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева), содержащее оптически связанные излучатель и фотоприемник, к выходу которого подключены последовательно соединенные широкополосный усилитель и канал формирования сигнала тревоги, состоящий из последовательно соединенных первого порогового блока, первого элемента задержки и формирователя сигнала тревоги, отличающееся тем, что к выходу широкополосного усилителя дополнительно подключен канал формирования сигнала «предельно низкая видимость», состоящий из последовательно соединенных второго порогового блока, второго элемента задержки и элемента «запрет», выход которого является выходом по сигналу «предельно низкая видимость», а его запрещающий вход подсоединен к выходу формирователя сигнала тревоги.The next analogue of the proposed technical solution is a DEVICE FOR DETECTING INTRODUCTION TO THE CONTROLLED SPACE (utility model patent No. 47122, application 2005104245 dated February 16, 2005, IPC G08B 13/18, published on August 20, 2005, patent holder is Kazan State Technical University named after A. N. Tupolev), containing optically coupled emitter and photodetector, to the output of which are connected serially connected broadband amplifier and channel for generating an alarm signal consisting of serially connected first pores og block, the first delay element and the driver of the alarm signal, characterized in that the output channel of the broadband amplifier is additionally connected to the channel for the formation of the signal "extremely low visibility", consisting of series-connected second threshold block, the second delay element and the element of "ban", the output of which is the output signal is "extremely low visibility", and its inhibitory input is connected to the output of the alarm driver.

Недостатками данного аналога являются малая чувствительность и разрешающая способность, меньшая зона обнаружения, зависимость работы от погодных условий.The disadvantages of this analogue are low sensitivity and resolution, a smaller detection area, the dependence of the work on weather conditions.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (свидетельство №740029, заявка 2708720 от 27.12.1978, МПК G08В 13/19, G08В 29/00, опубликовано 20.05.2000, правообладатель The next analogue of the proposed technical solution is the ALARM DEVICE (certificate No. 740029, application 2708720 dated 12/27/1978, IPC G08В 13/19, G08В 29/00, published on 05/20/2000, copyright holder

Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР), содержащее последовательно соединенные приемник инфракрасного излучения, усилитель и пороговый блок, формирователь длительности сигнала тревоги, формирователь сигнала, соединенный с сигнализатором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок запрета, расширитель импульсов, элемент И, интегратор, источник инфракрасного излучения, ключевой элемент и генератор импульсов, выход порогового блока через последовательно соединенные генератор импульсов и ключевой элемент соединен со входом источника инфракрасного излучения, который оптически связан с приемником инфракрасного излучения, выход порогового блока непосредственно и выход ключевого элемента через расширитель импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами блока запрета, выход которого соединен с формирователем длительности сигнала тревоги, выход которого непосредственно и выход генератора импульсов через интегратор соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с формирователем сигнала тревоги.All-Union Scientific Research Institute of Fire Defense of the Ministry of Internal Affairs of the USSR), containing a series-connected infrared radiation receiver, amplifier and threshold unit, an alarm duration shaper, a signal shaper connected to a signaling device, characterized in that, in order to expand the functionality of the device, it is introduced prohibition block, pulse expander, AND element, integrator, infrared radiation source, key element and pulse generator, threshold block output through the pulse generator and the key element are connected in series with the input of the infrared radiation source, which is optically connected with the infrared radiation receiver, the output of the threshold unit and the output of the key element through the pulse expander are connected respectively to the first and second inputs of the inhibit block, the output of which is connected to the signal duration shaper alarm, the output of which is directly and the output of the pulse generator through the integrator connected respectively to the first and second the input inputs of the AND element, the output of which is connected to the alarm driver.

Недостатками данного аналога являются недостаточные функциональные возможности, ограниченная зона обнаружения, зависимость разрешающей способности и точности определения нарушителя от погодных условий.The disadvantages of this analogue are insufficient functionality, a limited detection zone, the dependence of the resolution and accuracy of determining the intruder on weather conditions.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (свидетельство №999816, заявка 3340116 от 29.09.1981, МПК G08В 13/19, опубликовано 20.05.2000, правообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР), содержащее генератор, выход которого подключен к входу инфракрасного излучателя, оптически связанного с фотоприемником, выход которого подключен к входу предусилителя, выход которого подключен к первому входу блока регулирования усиления, выход которого подключен к входу усилителя, выход которого через пиковый детектор подключен к второму входу блока регулирования усиления, и блок сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, в него введены расширитель импульсов, детектор скважности, элемент ИЛИ, выход усилителя подключен к входу расширителя импульсов, выход которого подключен к входу детектора скважности, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу пикового детектора, выход элемента ИЛИ подключен к входу блока сигнализации.The next analogue of the claimed technical solution is a DEVICE FOR SECURITY ALARMS (certificate No. 999816, application 3340116 from 09/29/1981, IPC G08В 13/19, published on 05/20/2000, copyright holder of the All-Union Scientific Research Institute of Fire Defense of the USSR Ministry of Internal Affairs), containing a generator, the output of which connected to the input of an infrared emitter optically connected to a photodetector, the output of which is connected to the input of the preamplifier, the output of which is connected to the first input of the gain control unit, the output of which is connected to an amplifier ode, the output of which through a peak detector is connected to the second input of the gain control unit, and an alarm unit, characterized in that, in order to increase reliability and simplify the device, a pulse expander, a duty cycle detector, an OR element are introduced into it, the amplifier output is connected to the input a pulse expander, the output of which is connected to the input of the duty cycle detector, the output of which is connected to the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the peak detector, the output of the OR element is connected to the input Lok alarm.

Недостатками данного аналога являются ограниченные функциональные характеристики, недостаточные разрешающая способность и точность определения нарушителя, зависимость от погодных условий.The disadvantages of this analogue are limited functional characteristics, insufficient resolution and accuracy of determining the intruder, depending on weather conditions.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ОХРАННЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ С ИНФРАКРАСНЫМ КАНАЛОМ ОБНАРУЖЕНИЯ (патент на изобретение №2292597, заявка 2005114752 от 05.05.2005, МПК G08В 13/19, опубликовано 27.01.2007, правообладатель ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «АРГУС-СПЕКТР»), содержащий оптическую систему, состоящую из набора оптических элементов, образующих не менее трех горизонтальных уровней от верхнего, предназначенного для формирования дальнего сектора зоны обнаружения, до нижнего, предназначенного для формирования ближнего сектора зоны обнаружения, оптически сопряженных с приемником инфракрасного излучения, электрически соединенного с электронным блоком обработки сигналов, в котором оптические элементы оптической системы формируют равномерно распределенные по горизонтали вертикальные ряды зон чувствительности, равномерно перекрывающие все пространство по вертикали от дальнего сектора зоны обнаружения до ближнего сектора зоны обнаружения так, что энергия излучения объекта - животного в любом месте охраняемой зоны собирается на упомянутом приемнике одним оптическим элементом из одной зоны чувствительности, а энергия излучения объекта - человека, находящегося в ближней или средней секторах зоны обнаружения, собирается как минимум тремя оптическими элементами из трех зон чувствительности, находящихся на одной вертикали, энергия же излучения объекта - человека, находящегося в дальнем секторе зоны обнаружения, собирается как минимум двумя оптическими элементами из двух зон чувствительности, находящихся на одной вертикали.The closest analogue (prototype) of the claimed technical solution is a SECURITY DETECTOR WITH INFRARED DETECTION CHANNEL (patent for invention No. 2292597, application 2005114752 dated 05.05.2005, IPC G08В 13/19, published January 27, 2007, copyright holder ARGUS CLOSED JOINT STOCK COMPANY “ARGUS” ), containing an optical system consisting of a set of optical elements forming at least three horizontal levels from the upper one, intended to form the far sector of the detection zone, to the lower one, intended to form near its sectors of the detection zone, optically coupled to an infrared radiation receiver, electrically connected to the electronic signal processing unit, in which the optical elements of the optical system form uniformly distributed horizontally vertical rows of sensitivity zones that uniformly cover the entire vertical space from the far sector of the detection zone to the near sector detection zones so that the radiation energy of the object - animal in any place of the protected zone is collected at the said reception A single optical element from one sensitivity zone, and the radiation energy of an object - a person located in the near or middle sectors of the detection zone, is collected by at least three optical elements from three sensitivity zones located on the same vertical, and the radiation energy of the object - a person located in the far sector of the detection zone is collected by at least two optical elements from two sensitivity zones located on the same vertical.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- отсутствие обратной связи между приемником и передатчиком;- lack of feedback between the receiver and the transmitter;

- меньше требуемого количество каналов связи, определяющее значительное количество «мертвых зон» и неравномерную чувствительность в зоне обнаружения;- less than the required number of communication channels, which determines a significant number of "dead zones" and uneven sensitivity in the detection zone;

- отсутствие регулирования мощности передатчика;- lack of regulation of transmitter power;

- отсутствие возможности автоматической подстройки порога срабатывания в зависимости от погодных условий;- the lack of the ability to automatically adjust the threshold depending on weather conditions;

- отсутствие определения направления движения нарушителя;- lack of determination of the direction of movement of the intruder;

- ограниченная зона обнаружения.- limited detection area.

Известные технические решения содержат блоки передатчика ПРД и блоки приемника ПРМ.Known technical solutions contain transmitter blocks of the receiver and receiver blocks of the receiver.

Целью данного технического решения является увеличение вероятности обнаружения нарушителя, повышение помехоустойчивости, улучшение эксплуатационных характеристик, весогабаритных параметров, снижение энергопотребления.The purpose of this technical solution is to increase the probability of intruder detection, increase noise immunity, improve operational characteristics, weight and size parameters, and reduce energy consumption.

Для достижения поставленной цели в комплексе технических средств оптических обнаружения объекта блок передатчика ПРД содержит излучающие светодиоды СД1...СД4, управляемый генератор тока УГТ, к которому подключены излучающие светодиоды СД1...СД4, микропроцессор МП attiny 2313, соединенный с управляемым генератором тока УГТ цепями ПРД-А, ПРД-В, ШИМ-А, ШИМ-В, усилитель УС ПРМ, выход которого соединен с входом ПРМ микропроцессора МП attiny 2313, стабилизатор напряжения СН 5 В, первый блок грозозащиты ГЗ, вход которого соединен витой парой с внешним управлением, а два выхода соответственно с входом усилителя УС ПРМ и входом стабилизатора напряжения СН 5 В.To achieve this goal, in the complex of optical detection technology for the object, the transmitter unit contains the emitting LEDs СД1 ... СД4, a controlled current generator UGT, to which are connected the emitting LEDs СД1 ... СД4, microprocessor MP attiny 2313 connected to a controlled current generator circuits PRD-A, PRD-V, PWM-A, PWM-V, USP PR amplifier, the output of which is connected to the PFP input of the attiny 2313 microprocessor, voltage regulator SN 5 V, the first GZ lightning protection unit, the input of which is connected by twisted pair to an external is managed cm, and two outputs respectively to the input of the amplifier and Rx DC input voltage is 5 V. stabilizer CH

Блок приемника ПРМ содержит фототранзисторы ФТ1...ФТ5, оптически взаимодействующие с излучающими светодиодами СД1...СД4 блока передатчика ПРД, коммутатор К 10×2, соединенный с фототранзисторами ФТ1...ФТ5, дифференциальный усилитель ДУ, соединенный с выходом коммутатора К 10×2, микропроцессор МП AT mega 8, первый выход которого соединен с входом коммутатора К 10×2, фильтр Ф [42 кГц], вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя ДУ, а выход - со вторым выходом ШИМ УС микропроцессора AT mega 8, управляемый усилитель сигнала УУС, детектор сигнала ДС, вход которого соединен с выходом управляемого усилителя сигнала УУС, а выход - с входом АЦП микропроцессора AT mega 8, второй блок грозозащиты, усилитель передатчика УС ПРД, вход которого соединен с третьим выходом ПРД микропроцессора AT mega 8, а выход - с входом второго блока грозозащиты ГЗ, третий блок грозозащиты ГЗ, соединенный с входом по напряжению 9...27 В, стабилизатор напряжения 5 В, 10 В, соединенный с выходом третьего блока грозозащиты ГЗ, усилитель шлейфа УШ, соединенный с входом-выходом ПРД - ПРМ микропроцессора AT mega 8, четвертый блок грозозащиты ГЗ, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом усилителя шлейфа УШ, а второй вход-выход - с внешним блоком обработки информации БОИ шлейфом до 5 км, реле, вход которого соединен с четвертым выходом микпропроцессора МП AT mega 8, пятый блок The PRM receiver block contains FT1 ... FT5 phototransistors that are optically interacting with the emitting LEDs SD1 ... SD4 of the PRD transmitter unit, the K 10 × 2 switch connected to the FT1 ... FT5 phototransistors, and a differential amplifier connected to the output of the K 10 switch × 2, microprocessor MP AT mega 8, the first output of which is connected to the input of the K 10 × 2 switch, a filter Ф [42 kHz], the input of which is connected to the output of the differential amplifier of the remote control, and the output is connected to the second output of the PWM DC of the microprocessor AT mega 8, UUS controlled signal amplifier, signal detector DS, the input of which is connected to the output of the controlled amplifier of the UUS signal, and the output is connected to the ADC input of the AT mega 8 microprocessor, the second lightning protection unit, the transmitter amplifier USP PRD, the input of which is connected to the third output of the AT mega 8 microprocessor, and the output is connected to the input of the second GZ lightning protection unit, the third GZ lightning protection unit connected to the voltage input 9 ... 27 V, a voltage regulator 5 V, 10 V, connected to the output of the third GZ lightning protection unit, a USH loopback amplifier connected to the PRM input-output - microprocessor PRM AT mega 8, thunderstorm fourth block GZ protection, the first input-output of which is connected to the input-output of the amplifier of the loop USh, and the second input-output is connected to the external information processing unit BOI with a loop of up to 5 km, the relay, the input of which is connected to the fourth output of the microprocessor MP AT mega 8, is the fifth block

грозозащиты ГЗ, вход которого соединен с реле, а выход с входом внешнего блока обработки информации БОИ радиальное.lightning protection GZ, the input of which is connected to the relay, and the output with the input of the external information processing unit BOI is radial.

Перечень фигур, чертежей и иных материаловList of figures, drawings and other materials

На фиг.1 приведена структурная схема комплекса технических средств оптических обнаружения объекта.Figure 1 shows the structural diagram of a set of technical means of optical detection of an object.

Пример варианта выполнения устройстваAn example embodiment of the device

Комплекс технических средств оптических обнаружения объекта (фиг.1) содержит блок передатчика ПРД 1, микропроцессор attiny 2313 2, усилитель УС ПРМ 3, стабилизатор напряжения СН 5 В 4, управляемый генератор тока УГТ 5, блок грозозащиты ГЗ 6, излучающие светодиоды СД1...СД4 7, блок приемника ПРМ 8, фототранзисторы ФТ1...ФТ5 9, коммутатор К 10×2 (10 входов, 2 выхода) 10, блок грозозащиты ГЗ 11, блок грозозащиты ГЗ 12, дифференциальный усилитель ДУ 13, фильтр Ф [42 кГц] 14, управляемый усилитель сигнала УУС 15, детектор сигнала ДС 16, микропроцессор МП AT mega 8 17, усилитель передатчика УС ПРД 18, усилитель шлейфа УШ 19, реле 20, стабилизатор напряжения СН 5 В, 10 В 21, блок грозозащиты ГЗ 22, блок грозозащиты ГЗ 23, вход 9...27 В 24, вход/выход для подключения к блоку обработки информации БОИ, шлейф до 5 км 25, выход для подключения к блоку обработки информации БОИ радиальное 26, витая пара 27 подключения блока передатчика.The complex of technical means of optical detection of an object (Fig. 1) contains a transmitter unit PRD 1, microprocessor attiny 2313 2, amplifier USP PRM 3, voltage regulator SN 5 V 4, a controlled current generator UGT 5, lightning protection unit GZ 6, emitting LEDs SD1 .. .SD4 7, receiver unit PRM 8, phototransistors FT1 ... FT5 9, switch K 10 × 2 (10 inputs, 2 outputs) 10, lightning protection unit ГЗ 11, lightning protection unit ГЗ 12, differential amplifier ДУ 13, filter Ф [42 kHz] 14, UUS 15 controlled signal amplifier, DS 16 signal detector, MP microprocessor AT mega 8 17, amplifier transmitted Chika US PRD 18, loop amplifier USh 19, relay 20, voltage regulator SN 5 V, 10 V 21, lightning protection unit ГЗ 22, lightning protection unit ГЗ 23, input 9 ... 27 V 24, input / output for connection to the processing unit information BOI, loop up to 5 km 25, output for connecting to the BOI information processing unit radial 26, twisted pair 27 connecting the transmitter unit.

НазначениеAppointment

Комплекс технических средств оптических обнаружения объекта (далее -комплекс), предназначен для:The complex of technical means of optical detection of an object (hereinafter referred to as the complex) is intended for:

- контроля участков слабопересеченной местности периметров, складов и ангаров;- control of areas of poorly rugged terrain of perimeters, warehouses and hangars;

- обнаружения движущегося объекта, передвигающегося в любом положении, если он перекрывает один нижний или не менее двух любых лучей при пересечении зоны обнаружения (30);- detecting a moving object moving in any position if it overlaps one lower or at least two any rays when crossing the detection zone (30);

- выдачи сигнала обнаружения в виде размыкания сухих контактов реле длительностью не менее 3 с (далее - сигнал) при пересечении зоны обнаружения стандартной целью по ГОСТ Р 50777 (далее по тексту - движущийся объект).- issuing a detection signal in the form of opening of dry relay contacts with a duration of at least 3 s (hereinafter referred to as the signal) when crossing the detection zone with a standard target in accordance with GOST R 50777 (hereinafter referred to as a moving object).

Технические средства (ТС) комплекса в рамках поставки по договору должны обладать конструктивной и эксплуатационной совместимостью.The technical means (TS) of the complex as part of the supply under the contract must have constructive and operational compatibility.

Комплекс рассчитан на непрерывную круглосуточную работу на открытом воздухе при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 50°С, относительной влажности до 80% при 27°С, в условиях воздействия на него атмосферных выпадающих осадков (дождя) и атмосферных конденсированных осадков (инея, росы), солнечного излучения, пыли и воздушного потока (ветра) до 25 м/с.The complex is designed for continuous round-the-clock outdoor work at an ambient temperature from minus 50 ° С to plus 50 ° С, relative humidity up to 80% at 27 ° С, under the influence of atmospheric precipitation (rain) and atmospheric condensed precipitation ( frost, dew), solar radiation, dust and air flow (wind) up to 25 m / s.

Комплекс соответствует виду климатического исполнения 01 по ГОСТ 15150. Комплекс обеспечивает непрерывную круглосуточную работу, сохраняет работоспособность и не выдает сигнала при:The complex corresponds to the type of climatic modification 01 in accordance with GOST 15150. The complex provides continuous round-the-clock operation, maintains operability and does not give a signal when:

- воздействии осадков в виде дождя, снега;- the effects of precipitation in the form of rain, snow;

- воздействии солнечной радиации;- exposure to solar radiation;

- воздействии тумана с видимостью не более Юм;- exposure to fog with visibility no more than Hume;

- воздействии ветра со скоростью не более 30 м/с;- wind exposure at a speed of not more than 30 m / s;

- высоте неровностей и травы не выше луча «А_низ», типовая установка - 0,4 м;- the height of the bumps and grass is not higher than the beam "A_niz", a typical installation - 0.4 m;

- высоте снежного покрова без дополнительных регулировок до 0,8 м;- snow depth without additional adjustments up to 0.8 m;

- перемещении в его зоне обнаружения объектов (мелких животных и т.д.) с линейными размерами не более 0,3 м.- moving in its detection zone of objects (small animals, etc.) with linear dimensions of not more than 0.3 m.

Степень защиты оболочки технических средств от внешних воздействий - IP 54 ГОСТ 14254.The degree of protection of the shell of technical equipment from external influences is IP 54 GOST 14254.

Зона отчуждения комплекса от инженерных ограждений не требуется.The exclusion zone of the complex from engineering fences is not required.

Питание комплекса осуществляется от блока питания, обеспечивающего выходное напряжение 24 В и ток нагрузки не менее 100 мА.The complex is powered by a power supply unit providing an output voltage of 24 V and a load current of at least 100 mA.

Комплекс относится к однофункциональным, восстанавливаемым, ремонтируемым изделиям вида 1 по ГОСТ 27.003.The complex refers to a single-function, restored, repaired products of type 1 according to GOST 27.003.

Технические средства комплекса не представляют вреда окружающей природной среде, здоровью и генетическому фонду человека при испытании, хранении, транспортировании, эксплуатации (применении) и утилизации продукции.The technical means of the complex do not represent harm to the environment, human health and the genetic fund during testing, storage, transportation, operation (use) and disposal of products.

Технические характеристики Основные технические характеристики комплекса приведены ниже.Technical characteristics The main technical characteristics of the complex are given below.

Максимальная дальность действия (L), мMaximum range (L), m - 200- 200 Коэффициент запаса по ИК энергии (на дальности L), не менееSafety factor for IR energy (at range L), not less - 2000- 2000 Число ИК лучей (выбирается автоматически в зависимости от условий видимости)Number of IR rays (automatically selected depending on visibility conditions) - 4,16- 4.16 Число рабочих частот ИК излученияThe number of operating frequencies of infrared radiation - 4- four Напряжение питания постоянного тока (пульсация <0,02 В), ВDC supply voltage (ripple <0.02 V), V - 11...30- 11 ... 30

Потребляемый ток, мА, не болееConsumed current, mA, no more - 100- one hundred Чувствительность (выбирается автоматически), мсSensitivity (automatically selected), ms - 60...500- 60 ... 500 Помехозащищенность (выбирается автоматически), мсNoise immunity (automatically selected), ms - 40...500- 40 ... 500 Помехоустойчивость от электроосветительных приборов, лк, не менееImmunity from electric lighting devices, lux, not less - 7000- 7000 Помехоустойчивость от солнца, галогенных ламп, лк, не менееImmunity from the sun, halogen lamps, lux, not less - 50 000- 50,000 Выход извещения ТРЕВОГАAlarm output - Реле НЗ- NC relay Длительность извещения ТРЕВОГА, с, не менееDuration of notification ALARM, s, not less - 3- 3 Поворот оптического узла по вертикали, °Vertical rotation of the optical unit, ° - ±90- ± 90 Поворот оптического узла по горизонтали, °Horizontal rotation of the optical unit, ° - ±90- ± 90 Рабочий диапазон температур, °СOperating temperature range, ° С - -50...+50- -50 ... + 50 Угол расходимости ИК-излучения, °IR divergence angle, ° - 2- 2 Ширина зоны обнаружения (не зависит от длины участка), мThe width of the detection zone (does not depend on the length of the plot), m - 0,5- 0.5 Высота зоны обнаружения (не зависит от длины участка), мThe height of the detection zone (does not depend on the length of the site), m - 1...1.5- 1 ... 1.5 Вероятность обнаружения нарушителя в нормальных условиях, не менееThe probability of detecting an intruder under normal conditions, not less - 1,00- 1.00 Вероятность обнаружения нарушителя в тумане с видимостью менее 50 м, не менее Габаритные размеры блоков ПРД и ПРМ, мм, не болееThe probability of detecting an intruder in a fog with a visibility of less than 50 m, not less than Overall dimensions of PRD and PRM blocks, mm, not more - 0,98 - 205×205×65- 0.98 - 205 × 205 × 65 Габаритные размеры оптических блоков, мм, не болееOverall dimensions of optical blocks, mm, no more - 10×10×250- 10 × 10 × 250 Масса, кг, не болееWeight, kg, no more - 2,0- 2.0

УстройствоDevice

Комплекс является двухпозиционным ИК-средством обнаружения, состоящим из передатчика (ПРД) и приемника (ПРМ).The complex is a two-position IR detection tool consisting of a transmitter (Rx) and a receiver (Rx).

Принцип действия комплекса основан на создании в пространстве между передатчиком и приемником 4-х (16-ти) инфракрасных (ИК) лучей и регистрации факта пересечения этих лучей нарушителем.The principle of the complex’s operation is based on the creation in the space between the transmitter and receiver of 4 (16) infrared (IR) rays and registration of the fact of the intersection of these rays by the intruder.

ПРД под управлением ПРМ передает ИК-сигнал на ПРМ с минимальной мощностью, достаточной для обнаружения нарушителя. Управление осуществляется через канал обратной связи, выполненный по витой паре.The PFD under the control of the PfP transmits an IR signal to the PFM with a minimum power sufficient to detect an intruder. The control is carried out through a feedback channel made by twisted pair.

ПРМ через коммутатор К и схему формирования сигнала (дифференциальный усилитель ДУ, фильтр Ф и управляемый усилитель сигнала УУС) опрашивает состояние лучей (уровень сигнала). При появлении модуляции сигнала лучей микропроцессор МП с помощью интеллектуального алгоритма обрабатывает данную модуляцию на предмет наличия нарушения. При определении нарушения выдается сигнал тревоги.The PFP through the switch K and the signal conditioning circuit (differential remote control amplifier, filter F and the controlled amplifier of the CCS signal) interrogates the state of the rays (signal level). When the modulation of the beam signal occurs, the microprocessor MP uses an intelligent algorithm to process this modulation for violations. When a violation is detected, an alarm is issued.

При недостаточной мощности сигнала (видимость менее 50 м) комплекс переходит в режим 16-ти лучей, тем самым увеличивая суммарную мощность излучения в 4 раза, что позволяет сохранить работоспособность комплекса при больших уровнях оптического затухания.With insufficient signal power (visibility less than 50 m), the complex goes into 16-beam mode, thereby increasing the total radiation power by 4 times, which allows maintaining the complex's operability at high levels of optical attenuation.

Входные цепи ПРД и ПРМ имеют грозозащиту.Input circuits PRD and PFP have lightning protection. Базовый состав ТС приведен ниже.The basic composition of the vehicle is given below. Оптический блок «ПРМ»Optical unit "PFP" СЕМД.425151.002SEMD. 425151.002 - 3 шт.- 3 pcs. Оптический блок «ПРМ - А верх»Optical unit "PFP - A top" СЕМД.425151.003SEMD.425151.003 - 1 шт.- 1 PC. Оптический блок «ПРД»Optical unit "PRD" СЕМД.425151.004SEMD. 425151.004 - 4 шт.- 4 things. Комплект монтажных частей КМЧ-1KMCH-1 mounting kit - 1 шт.- 1 PC. в составе:consisting of:     стяжкаscreed СЕМД. 746613.005SEMD. 746613.005 - 8 шт.- 8 pcs. кронштейнbracket СЕМД.746722.004SEMD.746722.004 - 8 шт.- 8 pcs. Комплект инструментов и принадлежностей КИП-1 в составе:A set of tools and accessories KIP-1 consisting of:   - 1 шт.- 1 PC. Блок «ПРМ»PfP block СЕМД.426437.001SEMD. 426437.001 - 1 шт.- 1 PC. Блок «ПРД»Block "PRD" СЕМД.426437.002SEMD. 426437.002 - 1 шт.- 1 PC. ПаспортPassport СЕМД.425151.001 ПСSEMD.425151.001 PS - 1 шт.- 1 PC. Руководство по эксплуатацииManual СЕМД.425151.001 РЭSEMD.425151.001 RE - 1 шт.- 1 PC.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Данное техническое решение промышленно реализуемо, обладает требуемыми функциональными возможностями по контролю и обнаружению движущегося объекта при приемлемых весогабаритных характеристиках и энергопотреблении.This technical solution is industrially feasible, has the required functionality for monitoring and detecting a moving object with acceptable weight and size characteristics and energy consumption.

Claims (1)

Комплекс технических средств оптических обнаружения объекта, содержащий блоки передатчика ПРД и блоки приемника ПРМ, отличающийся тем, что блок передатчика ПРД содержит излучающие светодиоды СД1...СД4, управляемый генератор тока УГТ, к которому подключены излучающие светодиоды СД1...СД4, микропроцессор МП attiny 2313, соединенный с управляемым генератором тока УГТ цепями ПРД-А, ПРД-В, ШИМ-А, ШИМ-В, усилитель УС ПРМ, выход которого соединен с входом ПРМ микропроцессора МП attiny 2313, стабилизатор напряжения СН 5 В, первый блок грозозащиты ГЗ, вход которого соединен витой парой с внешним управлением, а два выхода соответственно с входом усилителя УС ПРМ и входом стабилизатора напряжения СН 5 В, блок приемника ПРМ содержит фототранзисторы ФТ1...ФТ5, оптически взаимодействующие с излучающими светодиодами СД1...СД4 блока передатчика ПРД, коммутатор К 10х2, соединенный с фототранзисторами ФТ1...ФТ5, дифференциальный усилитель ДУ, соединенный с выходом коммутатора К 10х2, микропроцессор МП AT mega 8, первый выход которого соединен с входом коммутатора К 10×2, фильтр Ф [42 кГц], вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя ДУ, а выход - со вторым выходом ШИМ УС микропроцессора AT mega 8, управляемый усилитель сигнала УУС, детектор сигнала ДС, вход которого соединен с выходом управляемого усилителя сигнала УУС, а выход - с входом АЦП микропроцессора AT mega 8, второй блок грозозащиты, усилитель передатчика УС ПРД, вход которого соединен с третьим выходом ПРД микропроцессора AT mega 8, а выход - с входом второго блока грозозащиты ГЗ, третий блок грозозащиты ГЗ, соединенный с входом по напряжению 9...27 В, стабилизатор напряжения 5 В, 10 В, соединенный с выходом третьего блока грозозащиты ГЗ, усилитель шлейфа УШ, соединенный с входом-выходом ПРД-ПРМ микропроцессора AT mega 8, четвертый блок грозозащиты ГЗ, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом усилителя шлейфа УШ, а второй вход-выход - с внешним блоком обработки информации БОИ шлейфом до 5 км, реле, вход которого соединен с четвертым выходом микпропроцессора МП AT mega 8, пятый блок грозозащиты ГЗ, вход которого соединен с реле, а выход с входом внешнего блока обработки информации БОИ радиальное.

A set of technical means for optical detection of an object, containing the transmitter blocks of the transmitter and receiver unit of the receiver, characterized in that the transmitter block contains the emitting LEDs SD1 ... SD4, a controlled current generator UGT, to which the emitting LEDs SD1 ... SD4, microprocessor MP attiny 2313, connected to the PRD-A, PRD-V, PWM-A, PWM-V circuits controlled by a UGT current generator, a USP PR amplifier, the output of which is connected to the PFP input of the attiny 2313 MP microprocessor, a 5 V voltage regulator, the first lightning protection block GZ, the entrance of which о is connected by a twisted pair cable with external control, and the two outputs, respectively, with the input of the USP PR amplifier and the input of the voltage stabilizer SN 5 V, the PRM receiver unit contains FT1 ... FT5 phototransistors that optically interact with the emitting LEDs SD1 ... SD4 of the PRD transmitter unit, K 10x2 switch connected to FT1 ... FT5 phototransistors, remote control differential amplifier connected to the K 10x2 switch output, MP mega 8 microprocessor, the first output of which is connected to the K 10 × 2 switch input, filter Ф [42 kHz], input which is connected to the output d of the differential amplifier of the remote control, and the output is with the second PWM output of the AT microprocessor AT mega 8, the controlled amplifier of the CCM signal, the detector of the DS signal, the input of which is connected to the output of the controlled signal amplifier of the CCM, and the output is connected to the input of the ADC of the microprocessor AT mega 8, the second lightning protection unit , amplifier transmitter US PRD, the input of which is connected to the third output of the PRD of the microprocessor AT mega 8, and the output is connected to the input of the second block of lightning protection, the third block of lightning protection of the GB connected to the input voltage 9 ... 27 V, voltage regulator 5 V, 10 V connected to the output of the third GZ lightning protection unit, an AM loopback amplifier connected to the input / output of the ATD-PRM microprocessor AT mega 8, the fourth GZ lightning protection unit, the first input-output of which is connected to the input-output of the AM loopback amplifier, and the second input-output to an external the BOI information processing unit with a loop of up to 5 km, the relay, the input of which is connected to the fourth output of the microprocessor MP AT mega 8, the fifth GZ lightning protection unit, the input of which is connected to the relay, and the output with the input of the external BOI information processing unit is radial.