устройство для охранной сигнализации

Формула изобретения

Устройство для охранной сигнализации, содержащее один абонентский пульт, состоящий из датчика, двух коммутаторов, двух элементов И и блока индикации, отличающееся тем, что в устройство введены дополнительные (N 1)-абонентные пульты, синхрогенератор, линия связи, в каждой абонентский пульт введены два фильтра, генератор, шесть формирователей импульсов, счетчик, дешифратор, триггер, группа из N триггеров, переключатель режимов, элемент сброса, в каждом абонентском пульте первый выход переключателя режимов подключен к управляющему входу первого коммутатора, выход которого подключен к входу первого фильтра, выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которого подключен к информационным входам N триггеров группы, выход каждого из которых подключен к i-входу блока индикации, где i

порядковый номер триггера в группе, второй выход блока переключения режимов подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, выход датчика подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к информационному входу триггера и к входу второго формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход элемента сброса подключен к входу третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, к входам установки в нулевое состояние триггера и N триггеров группы, выход триггера подключен к третьему входу первого элемента И, выход второго фильтра подключен к входу четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние счетчика и к входу пятого формирователя импульсов, выход которого подключен к (i + 1)-входу блока индикации, выход счетчика подключен к входу дешифратора, i-й выход которого соединен с входом синхронизации соответствующего триггера группы, (N + 1) вход дешифратора соединен с входом шестого формирователя импульсов, m-выход дешифратора, где m порядковый номер абонентского пульта, соединен с входом генератора, выход которого подключен к информационному входу второго коммутатора, выход синхрогенератора подключен к первому входу линии в связи, выход которой подключен к информационному входу первого коммутатора и к входу второго фильтра каждого из N абонентских пультов, выход второго коммутатора каждого из N абонентских пультов соединен с (m + 1)-м входом линии связи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охранной сигнализации, а точнее к автоматизированным устройствам защиты объектов, и наиболее эффективно может быть использовано в автономных системах контроля несанкционированного доступа на охраняемые объекты.

Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее генератор и датчики, соединенные через узел контроля сигнальных цепей с входами двух интеграторов и двух блоков контроля обрыва, выходы которых соединены с входом блока сравнения сигналов, выходы которого соединены с входами узла блокировки и блока включения сигнализации, выход которого подключен к пульту централизованного наблюдения. Недостатком данного устройства является низкая автономность.

Известно также устройство для тревожной сигнализации, содержащее сигнальную цепь, через которую выход блока формирования сигнала тревоги соединен с входом суммирующего блока, к другому входу которого через последовательно соединенные инвертор и блок компенсации тока утечки сигнальной цепи подключен выход первого управляемого ключа, выход суммирующего блока через интегратор соединен с входом коммутатора, с вторым входом которого соединен выход времязадающего блока, выход коммутатора через реле времени соединен с входом блока включения сигнализации, второй выход блока формирования сигнала тревоги через второй управляемый ключ подключен к пульту централизованного наблюдения. Недостатком данного устройства является его низкая автономность.

Из известных технических решений устройств охранной сигнализации наиболее близким по технической сущности является устройство для тревожной сигнализации. Данное устройство содержит синхрогенератор, первый и второй выходы которого соединены с входами N датчиков и первого счетчика, выход которого через последовательно соединенные триггер и формирователь импульсов соединения с первым входом элемента И, выход которого через третий счетчик соединен с информационным входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй выход синхрогенератора соединен с входами установки в ноль первого, второго и третьего счетчиков, с входами синхронизации блока памяти и первого блока сравнения, а также через четвертый счетчик с входами триггера и пятого счетчика, выход которого соединен с адресными входами блока памяти, а также первого и второго коммутаторов, выходы которых через соответственно первый и второй компараторы соединены с входами второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента И, первый выход первого блока сравнения соединен с входом блока индикации и через линию связи подключен к пульту централизованного наблюдения.

Недостатком данного устройства является то, что информация о ситуации на объекте охраны, оборудованном данным устройством, поступает на пульт централизованного наблюдения, где необходимо круглосуточное дежурство группы операторов. Это свидетельство низкой автономности данного устройства.

Другим недостатком известного устройства является то, что контроль за системой объектов, оборудованных данным устройством, осуществляется из одной точки, с пульта централизованного наблюдения. Причем данная система охранной сигнализации не имеет средств контроля целостности линии связи. Кроме того, при использовании известного устройства каждый конкретный охраняемый объект должен быть связан с пультом централизованного наблюдения отдельной линии связи и лишь благодаря этому можно идентифицировать объект несанкционированного вторжения.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности и автономности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство охранной сигнализации, содержащее синхрогенератор, линию связи, N датчиков, первый и второй коммутаторы, первый формирователь импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый элемент И, первый триггер и блок индикации введены первый и второй фильтры, переключатель режимов, кнопка "Сброс", второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователи импульсов, дешифратор, генератор, второй элемент И и N вторых триггеров, причем первый и второй фильтры, первый и второй коммутаторы, переключатель режимов, датчик, кнопка "Сброс", первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой формирователь импульсов, первый и второй элементы И, счетчик, дешифратор, первый и N вторых триггеров, генератор и блок индикации образуют абонентский пульт, которых в составе устройства имеется N, выход синхрогенератора соединен с первым входом линии связи, выход которой соединен с информационным входом первого фильтра каждого из N абонентских пультов, выход первого фильтра через второй формирователь импульсов соединен с входом установки в ноль счетчика и входом третьего формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом блока индикации, первый выход переключателя режимов соединен с входом управления первого коммутатора, выход которого соединен через последовательно соединенные второй фильтр и четвертый формирователь импульсов с информационными входами каждого из N вторых триггеров, выход каждого из которых соединен соответственно с (i + 1) входом блока индикации, где i - порядковый номер второго триггера, второй выход переключателя режимов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом управления второго коммутатора, выход датчика соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом пятого формирователя импульсов и информационным входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход кнопки "Сброс" соединен с входом шестого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, входами установки в ноль первого и каждого из N вторых триггеров, выход пятого формирователя импульсов соединен с третьим входом первого элемента И, выход счетчика соединен с входом дешифратора, i-й выход которого соединен с входом синхронизации соответствующего второго триггера, (N + 1) выход дешифратора соединен с входом первого формирователя импульсов, m-й выход дешифратора, где m порядковый номер абонентского пульта, соединен с входом генератора, выход которого соединен с информационным входом второго коммутатора, выход второго коммутатора каждого из N абонентских пультов соединен соответственно с (m + 1) входом линии связи.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство охранной сигнализации содержит синхрогенератор 1, линию связи 2, N абонентских пультов 3, каждый из которых содержит первый 4 и второй 5 фильтры, первый 6 и второй 7 коммутаторы, переключатель режимов 8, датчик 9, кнопку 10 "Сброс", первый 11, второй 12, третий 13, четвертый 14, пятый 15 и шестой 16 формирователи импульсов, первый 17 и второй 18 элементы И, счетчик 19, первый 20 и N вторых 21 триггеров, дешифратор 22, генератор 23 и блок 24 индикации, причем выход синхрогенератора 1 соединен с первым входом линии связи 2, выход которой соединен с информационным входом первого коммутатора 6 и входом первого фильтра 4 каждого из N абонентских пультов 3, выход первого фильтра 4 через второй формирователь 12 импульсов соединен с входом установки в ноль счетчика 19 и входом третьего формирователя 13 импульсов, выход которого соединен с первым входом блока 24 индикации, первый выход переключателя 8 режимов соединен с входом управления первого коммутатора 6, выход которого соединен через последовательно соединенные второй фильтр 5 и четвертый формирователь 14 импульсов с информационными входами каждого из N вторых триггеров 21, выходы каждого из которых соединены соответственно с (i + 1) входом блока 24 индикации, где i порядковый номер второго триггера 21, второй выход переключателя 8 режима соединен с первым входом первого элемента 17 И, выход которого соединен с входом управления второго коммутатора 7, выход датчика 9 соединен с первым входом второго элемента 18 И, выход которого соединен с входом пятого формирователя 15 импульсов и информационным входом первого триггера 20, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 17 И, выход кнопки "Сброс" 10 соединен с входом шестого формирователя 16 импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 18 И, входами установки в ноль первого триггера 20 и каждого из N вторых триггеров 21, выход пятого формирователя 15 импульсов соединен с третьим входом первого элемента 17 И, выход счетчика 19 соединен с входом дешифратора 22, i-й выход которого соединен с входом синхронизации соответствующего второго триггера 21, (N + 1) выход дешифратора 22 соединен с входом первого формирователя 11 импульсов, m-й выход дешифратора 22 соединен с входом первого формирователя 11 импульсов, m-й выход дешифратора 22, где m порядковый номер абонентского пульта 3, соединен с входом генератора 23, выход которого соединен с информационным входом второго коммутатора 7, выход второго коммутатора 7 каждого из N абонентских пультов 3 соединен соответственно с (m + 1) входом линии связи 2.

Устройство работает следующим образом.

Группа из N абонентских пультов 3, объединенных линией связи 2 и синхронизированных синхрогенератором 1, образует замкнутую самоконтролирующую структуру, причем абонентский пульт 3 функционально способен как вырабатывать сигнал тревоги при вторжении на охраняемый им объект, так и принимать и идентифицировать аналогичные сигналы тревоги от других абонентских пультов 3 устройства.

Абонентский пульт 3 рассчитан на работу в трех режимах: дежурный режим, режим охраны 1, режим охраны 2.

Необходимо рассмотреть работу устройства сначала в части, общей для всех режимов функционирования абонентского пульта 3, а затем для каждого из режимов абонентского пульта 3.

Синхронизатор 1 вырабатывает сигналы частоты f₁ длительностью t с периодом T₁ (фиг. 2, а), которые через линию связи 2 поступают на вход каждого из N абонентских пультов 3, установленных на объектах, контролируемых устройством. Выход каждого абонентского пульта 3 через линию связи 2 соединен с входами всех абонентских пультов 3 устройства.

Синхросигналы синхрогенератора 1, выделенные первым фильтром 4, являющимся полосовым, настроенным на частоту f₁, поступают на вход второго формирователя 12 импульсов, преобразующего их в импульсы цифрового вида (фиг. 2, б).

По переднему фронту импульсов формирователя 12 импульсов, поступающему на вход установки в ноль счетчика 19, на выходе счетчика 19 появляется нулевой код.

Кодовая комбинация счетчика 19 поступает на вход дешифратора 22. В зависимости от значения кода на одном из выходов дешифратора 22, однозначно соответствующем коду, появляется единичный уровень при нулевом уровне на остальных выходах дешифратора 22. Так при нулевом коде счетчика 19 единичный уровень будет на первом выходе дешифратора 22 (фиг. 2, в). Каждый i-й выход дешифратора 22, где i порядковый номер второго триггера 21, соединен с входом синхронизации соответствующего второго триггера 21.

Последний (N + 1) выход дешифратора 22 соединен с входом первого формирователя 11 импульсов. Формирователь 11 импульсов вырабатывает импульсы с периодом Т₂ (фиг. 2, е) при отсутствии на его входе единичного уровня, т. е. при всех кодах счетчика 19 кроме (N + 1)-го. Выход первого формирователя 11 импульсов соединен со счетным входом счетчика 19.

Таким образом, с приходом синхросигнала счетчики 19 всех абонентских пультов 3 обнуляются, на (N + 1) выходе дешифратора 22 устанавливается нулевой уровень, разрешающий формирователям 11 импульсов вырабатывать импульсы. Первые формирователи 11 импульсов всех абонентских пультов 3 начинают синхронно вырабатывать импульсы, меняющие коды счетчиков 19, что, сканируя выходы дешифраторов 22, обеспечивает синхронное обращение к соответствующим вторым триггерам 21 всех абонентских пультов 3 устройства. Например, при i-м выходе дешифраторов 22 будет единичный уровень, обеспечивающий синхронную выборку i-го второго триггера 21 всех абонентских пультов 3 устройства. При достижении (N + 1) кода на соответствующем выходе дешифраторов 22 устанавливается единичный уровень (фиг. 2, д), запрещающий формирователям 11 вырабатывать импульсы. Цикл поочередной выборки вторых триггеров 21 закончен. По приходу очередного синхросигнала синхрогенератора 1 цикл повторяется.

Выход m-й дешифратора 22, где m порядковый номер абонентского пульта 3, соединен с входом генератора 23, который генерирует сигнал частоты f₂ (фиг. 2, ж) при наличии единичного уровня на m выходе дешифратора 22 (фиг. 2, г). Благодаря этому за цикл синхронного сканирования дешифраторов 22 абонентских пультов 3 устройства осуществляется поочередное генерирование генераторами 23 абонентских импульсов 3 сигналов частоты f₂ длительностью Т₂, используемых в устройстве как признак тревоги.

Импульсы синхросигналов с выхода второго формирователя 12 импульсов поступают также на вход третьего формирователя 13 импульсов. Импульс синхросигнала запускает формирователь 13, который вырабатывает импульс длительностью большей, чем Т₁. Последующий импульс синхросигнала перезапускает формирователь 13 импульсов. Таким образом, на выходе третьего формирователя 13 импульсов, соединенном с первым входом блока 24 индикации, будет постоянно поддерживаться определенный уровень сигнала при наличии на входе абонентского пульта 3 синхросигналов синхрогенератора 1. При отсутствии синхросигналов формирователь 13 не запускается, уровень сигнала на его выходе меняется, что является штатной ситуацией "Обрыв линии". Блок 24 индикации при отсутствии сигнала с выхода третьего формирователя 13 импульсов обозначает данную ситуацию звуковой и идентифицированной световой индикацией. Исходя из того, какие конкретно абонентские пульты 3 устройства отобразят штатную ситуацию "Обрыв линии", можно однозначно определить место обрыва.

Дежурный режим. Абонентские пульты 3, находящиеся в дежурном режиме, осуществляют контроль за обстановкой на охраняемых устройством объектах, идентифицированно принимая сигналы тревоги от абонентских пультов 3 устройства, находящихся в режимах охраны. Дежурный режим абонентского пульта 3 используется в случае, когда на оборудованном им объекте присутствует персонал и нет необходимости в защите от несанкционированного вторжения.

Режим абонентского пульта 3 устанавливается переключателем 8 режимов. В случае дежурного режима на выходе переключателя 8 режимов, соединенном с управляющим входом первого коммутатора 6 установлен разрешающий, единичный уровень, а на входе, соединенном с первым входом первого элемента 17 И, установлен нулевой уровень.

Нулевой уровень переключателя 8 режимов устанавливает на выходе первого элемента 17 И, соединенном с управляющим входом второго коммутатора 7, нулевой уровень, запрещающий коммутатору 7 пропускать сигнал тревоги генератора 23 в линию связи 2.

Единичный уровень переключателя 8 режимов разрешает первому коммутатору 6 пропускать сигналы, поступающие на его информационный вход из линии связи 2, на вход второго фильтра 5. Фильтр 5, являющийся полосовым настроенным на частоту f₂, выделяет сигналы тревоги частоты f₂, которые четвертый формирователь 14 импульсов преобразует в импульсы цифрового вида.

Сканирование дешифраторов 22 всех абонентских пультов 3 устройства осуществляется синхронно, поэтому сигнал тревоги m-го абонентского пульта 3, поступающий с выхода четвертого формирователя 14 импульсов на информационные входы каждого из N вторых триггеров 21 абонентского пульта 3, переведет в единичное состояние лишь m-й второй триггер 21, который выбирается дешифратором 22 абонентского пульта 3, находящегося в дежурном режиме в момент, когда генератор 23 m-го абонентского пульта 3 вырабатывает сигнал тревоги.

Выход каждого из N вторых триггеров 21 соединен с (i + 1) входом блока 24 индикации. При установлении на выходе i второго триггера 21 единичного уровня блок 24 индикации вырабатывает звуковой и идентифицированный, обозначающий номер объекта световой сигналы, показывающие, что произошло вторжение на конкретный охраняемый устройством объект.

Аналогично, все находящиеся на текущий момент в дежурном режиме абонентские пульты 3 устройства идентифицированно обозначают объекты, подвергшиеся несанкционированному вторжению.

Режим охраны 1. Используется в случае отсутствия на охраняемом объекте персонала, когда есть необходимость в защите объекта от несанкционированного вторжения. Абонентский пульт 3, находящийся в данном режиме, вырабатывает сигнал тревоги при вторжении на охраняемый объект, но не принимает сигналы тревоги других абонентских пультов 3 устройства.

В случае режима охраны 1 на выходе переключателя 8 режимов, соединенном с управляющим входом первого коммутатора 6, установлен нулевой уровень, а на выходе, соединенном с первым входом первого элемента 17 И, установлен единичный уровень.

Абонентский пульт 3 переводится в режим охраны 1 непосредственно в момент ухода персонала с объекта. Перед переводом переключателя 8 режимов из дежурного режима в режим охраны 1 нажатием кнопки "Сброс" 10 запускается шестой формирователь 16 импульсов, который вырабатывает нулевой импульс, обнуляющий первый 20 и вторые 21 триггеры, а также, поступая на второй вход второго элемента 18 И, блокирует датчик 9. Затем переключатель 8 режимов переводится в режим охраны 1, а персонал покидает объект. Длительность импульсов формирователя 16 импульсов выбрана исходя из времени достаточного для того, чтобы персонал успел покинуть объект после перевода переключателя 8 режимов.

По завершению импульса формирователя 16 импульсов на втором входе второго элемента 18 И установится единичный уровень. На первом входе элемента 18 И, соединенном с выходом датчика 9, установлен нулевой уровень.

При вторжении на охраняемый объект датчик 9 выдает единичный уровень. На входах второго элемента 18 И установятся единичные уровни, что приведет к появлению на его выходе единичного уровня. По переднему фронту перехода из нуля в единицу на выходе элемента 18 И первый триггер 20 устанавливается в единичное состояние, а пятый формирователь 15 импульсов вырабатывает нулевой импульс. На двух входах первого элемента 17 И единичные уровни с выходов переключателя 8 режимов и первого триггера 20, на третьем входе элемента 17 И нулевой импульс с выхода пятого формирователя 15 импульсов.

Если был санкционированный вход персонала на объект, то за время импульса формирователя 15 импульсов у персонала есть возможность перевести переключатель 8 режимов в положение "Дежурный режим".

Если вторжение несанкционированное, то по завершению импульса формирователя 15 импульсов на входах первого элемента 17 И установятся единичные уровни, как следствие на его выходе также установится единичный уровень, который, поступая на управляющий вход второго коммутатора 7, разрешит ему пропускать сигналы, поступающие на его информационный вход.

В каждом цикле сканирования дешифратор 22 при m коде, где m порядковый номер абонентского пульта 3, находящегося в режиме охраны 1, генератор 23 вырабатывает сигнал частоты f₁, который в случае несанкционированного вторжения через второй коммутатор 7 поступает в линию связи 2.

Абонентские пульты 3 устройства, находящиеся в дежурном режиме, принимают сигнал тревоги f₂ и звуковой, а также идентифицированной световой сигнализацией обозначают вторжение по m объекту.

Нулевой уровень, установленный на управляющем входе первого коммутатора 6, запрещает пропускать ему сигналы из линии связи 2 на вход второго фильтра 5, поэтому абонентский пульт 3, находящийся в режиме охраны 1, не обозначает несанкционированные вторжения на объекты, охраняемые устройством.

Режим охраны 2. Абонентский пульт 3, находящийся в данном режиме, вырабатывает сигнал тревоги при несанкционированном вторжении на охраняемый им объект и принимает сигналы тревоги как других абонентских пультов 3 устройства, так и свой собственный. Используется в случае присутствия персонала на охраняемом объекте, когда есть необходимость в оповещении о несанкционированном вторжении на объект, чтобы персонал не был застигнут врасплох.

В случае режима охраны 2 на выходах переключателя 8 режимов единичные уровни.

Функционирование абонентского пульта 3 в режиме охраны 2 идентично его функционированию в режиме охраны 1 с той разницей, что единичный уровень на управляющем входе первого коммутатора 6 позволяет сигналам тревоги частоты f₂ проходить из линии связи 2 через коммутатор 6 на вход второго фильтра 5, благодаря чему абонентский пульт 3 фиксирует вторжение по объектам, охраняемым другими абонентскими пультами 3 устройства.

Кроме того, при вторжении на объект, охраняемый абонентским пультом 3 в режиме охраны 2, сигнал частоты f₂ его собственного генератора 23 через второй коммутатор 7, линию связи 2, первый коммутатор 6 также попадает на вход второго фильтра 5 и переводит в единичное состояние m второй триггер 21, который выбран дешифратором 22 одновременно с генератором 23.

В предложенном устройстве синхросигналы и сигналы тревоги разнесены по частоте, а идентифицирующим признаком сигнала тревоги конкретного абонентского пульта 3 является его временное положение относительно синхроимпульса, поэтому в качестве линии связи 2 может быть использована электропроводка, линия радиосети.

Предложенное устройство по сравнению с прототипом, который для него является базовым объектом, обладает большей степенью вероятности обнаружения вторжения, так как за объектом охраны наблюдение ведется не одним централизованным пультом, а всеми абонентскими пультами устройства, находящимися в дежурном режиме.

Нет необходимости в специальной группе операторов круглосуточного наблюдения, их функцию выполняет персонал объектов, оповещенный устройством.

Нет необходимости в спецпроводке. Использование электро- или радиосети в качестве линии связи позволяет быстро и скрытно развертывать устройство на объектах охраны.

Кроме того, предложенное устройство обладает способностью диагностировать состояние линии связи, позволяющей однозначно определять место обрыва.

Предложенное устройство может быть использовано в автономных системах квартирной охранной сигнализации.