сигнальное устройство

Формула изобретения

Сигнальное устройство, содержащее блок сигнализации, n секций, в каждой из которых между двумя штангами натянуты проводники, шину питания, шину нулевого потенциала, резисторы, причем в каждой секции первые концы проводников прикреплены к одной штанге, вторые концы проводников прикреплены к второй штанге, проводники первой группы подключены к шине нулевого потенциала и по длине штанг каждый из проводников первой группы расположен между двумя соседними проводниками второй группы проводников, проводники второй группы соединены последовательно, отличающееся тем, что в нечетных секциях последовательное соединение проводников второй группы произведено начиная с соединения вторых концов первого и второго проводников из проводников второй группы, в четных секциях последовательное соединение проводников второй группы произведено начиная с соединения первых концов первого и второго проводников из проводников второй группы, первые или вторые концы проводников первой группы соединены вместе и подключены к шине нулевого потенциала, к шине питания подсоединен первый вывод первого резистора, к второму выводу которого подсоединен первый вывод второго резистора, второй вывод второго резистора соединен с первым концом первого проводника из проводников второй группы первой секции, второй конец последнего проводника из проводников второй группы первой секции подсоединен к первому концу последнего проводника из проводников второй группы второй секции, второй конец первого проводника из проводников второй группы второй секции соединен с первым концом первого проводника из проводников второй группы третьей секции, и далее нечетные секции соединены с четными секциями так же, как первая секция соединена со второй секцией, четные секции соединены с нечетными секциями так же, как вторая секция соединена с третьей секцией, к второму концу последнего проводника из проводников второй группы последней секции подключен первый вывод третьего резистора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, в первой секции между первым концом первого проводника из проводников второй группы и вторым концом последнего проводника из проводников второй группы подключен четвертый резистор, во второй секции между вторым концом первого проводника из проводников второй группы и первым концом последнего проводника из проводников второй группы подсоединен пятый резистор и далее в последней секции между первым концом первого проводника из проводников второй группы и вторым концом последнего проводника из проводников второй группы подключен (n+3)-й резистор, сопротивление третьего резистора равно сопротивлению второго резистора, сопротивление пятого резистора равно удвоенному сопротивлению четвертого резистора и далее сопротивление (n+3)-го резистора выполнено с коэффициентом n по отношению к сопротивлению четвертого резистора, блок сигнализации включен между точкой соединения первого резистора со вторым резистором и шиной нулевого потенциала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сигнализации, а именно к устройствам для сигнализации о нарушении охраны объекта.

Известно сигнальное устройство [1], содержащее установленные по периметру охраняемого объекта штанги, между которыми расположен ряд проводников, подключенных к блоку сигнализации.

Наиболее близким по технической сущности является сигнальное устройство [2], содержащее блок сигнализации, n секций, в каждой из которых между двумя штангами натянуты проводники, шину питания, шину нулевого потенциала, резисторы, причем в каждой секции первые концы проводников прикреплены к одной штанге, вторые концы проводников прикреплены к второй штанге, проводники первой группы подключены к шине нулевого потенциала и по длине штанг каждый из проводников первой группы расположен между двумя соседними проводниками второй группы проводников, проводники второй группы соединены последовательно.

Недостатком такого сигнального устройства является сложность его выполнения ввиду наличия большого количества элементов устройства.

Техническим результатом изобретения является более простое выполнение сигнального устройства.

Данный технический результат достигается в сигнальном устройстве, содержащем блок сигнализации, n секций, в каждой из которых между двумя штангами натянуты проводники, шину питания, шину нулевого потенциала, резисторы, причем в каждой секции первые концы проводников прикреплены к одной штанге, вторые концы проводников прикреплены к второй штанге, проводники первой группы подключены к шине нулевого потенциала и по длине штанг каждый из проводников первой группы расположен между двумя соседними проводниками второй группы проводников, проводники второй группы соединены последовательно тем, что в нечетных секциях последовательное соединение проводников второй группы произведено начиная с соединения вторых концов первого и второго проводников из проводников второй группы, в четных секциях последовательное соединение проводников второй группы произведено начиная с соединения первых концов первого и второго проводников из проводников второй группы, первые или вторые концы проводников первой группы соединены вместе и подключены к шине нулевого потенциала, к шине питания подсоединен первый вывод первого резистора, к второму выводу которого подсоединен первый вывод второго резистора, второй вывод второго резистора соединен с первым концом первого проводника из проводников второй группы первой секции, второй конец последнего проводника из проводников второй группы первой секции подсоединен к первому концу последнего проводника из проводников второй группы второй секции, второй конец первого проводника из проводников второй группы второй секции соединен с первым концом первого проводника из проводников второй группы третьей секции, и далее нечетные секции соединены с четными секциями так же, как первая секция соединена со второй секцией, четные секции соединены с нечетными секциями так же, как вторая секция соединена с третьей секцией, к второму концу последнего проводника из проводников второй группы последней секции подключен первый вывод третьего резистора, второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, в первой секции между первым концом первого проводника из проводников второй группы и вторым концом последнего проводника из проводников второй группы подключен четвертый резистор, во второй секции между вторым концом первого проводника из проводников второй группы и первым концом последнего проводника из проводников второй группы подсоединен пятый резистор, и далее в последней секции между первым концом первого проводника из проводников второй группы и вторым концом последнего проводника из проводников второй группы подключен (n+3)-й резистор, сопротивление третьего резистора равно сопротивлению второго резистора, сопротивление пятого резистора равно удвоенному сопротивлению четвертого резистора, и далее сопротивление (n+3) - го резистора выполнено с коэффициентом n по отношению к сопротивлению четвертого резистора, блок сигнализации включен между точкой соединения первого резистора со вторым резистором и шиной нулевого потенциала.

При последовательном соединении секций проводников, подключении параллельно проводникам каждой секции резистора, подсоединении ко всем последовательно соединенным проводникам сигнального устройства первого, второго и третьего резисторов, включении блока сигнализации между точкой соединения первого резистора со вторым резистором и шиной нулевого провода достигается выполнение таких функций сигнального устройства, как определение участка, на котором произошло нарушение, при уменьшении номенклатуры примененных в сигнальном устройстве элементов. Таким образом обеспечивается более простое выполнение сигнального устройства.

На чертеже представлен общий вид сигнального устройства

В сигнальном устройстве (фиг.1) по периметру охраняемого объекта установлены штанги 1', 1" 1⁽ⁿ⁾. В первую секцию 2' входят штанги 1' и 1", проводники 3', 3 3^(k) первой группы, проводники 4', 4" 4^(k), 4^(k+1) второй группы, которые первыми своими концами прикреплены к одной стороне штанги 1', а вторыми своими концами прикреплены к штанге 1" с одной ее стороны. Первые концы проводников 3', 3 3^(k) первой группы соединены между собой и подключены к шине 5 нулевого потенциала. По длине штанг 1', 1" каждый из проводников 3', 3 3^(k) первой группы расположен между двумя соседними проводниками из проводников 4',4" 4^(k),4^(k+l) второй группы.

Так, например, проводник 3' расположен между проводниками 4' и 4", проводник 3" расположен между проводниками 4" и 4"' и т.д.

Проводники 4', 4" 4^(k), 4^(k+l) второй группы соединены последовательно, причем второй конец проводника 4' соединен с вторым концом проводника 4", первый конец проводника 4" соединен с первым концом проводника 4"' и далее соединены вместе первые концы проводников 4^(k) и 4^(k+l) .

Во вторую секцию 2" входят штанги 1" и 1"', проводники 6', 6" 6^(k) первой группы и проводники 7',7" 7^(k), 7^(k+l) второй группы, которые своими первыми концами прикреплены к другой стороне штанги 1", а своими вторыми концами прикреплены к штанге 1"' с одной ее стороны. Первые концы проводников 6', 6" 6^(k) первой группы соединены между собой и подключены к шине 5 нулевого потенциала. Каждый из проводников 6', 6" 6^(k) первой группы расположен между двумя соседними проводниками из проводников 7', 7" 7^(k), 7^(k+l) второй группы. Проводники 7', 7" 7^(k), 7^(k+l) второй группы соединены последовательно. При этом первый конец проводника 7' соединен с первым концом проводника 7", второй конец проводника 7" соединен со вторым концом проводника 7"' и далее второй конец проводника 7^(k) соединен со вторым концом проводника 7^(k+l).

Замыкая периметр охраняемого объекта, последняя секция 2⁽ⁿ⁾ образована штангами 1⁽ⁿ⁾ и 1', между которыми натянуты проводники 8', 8" 8^(k) первой группы и проводники 9', 9" 9^(k), 9 ^(k+l) второй группы. Первые концы проводников 8', 8" 8^(k) первой группы и проводников 9', 9" 9^(k), 9 ^(k+1) второй группы прикреплены к стороне штанги 1⁽ⁿ⁾, противоположной стороне, к которой прикреплены проводники секции 2^(n-l). Вторые концы проводников 8', 8" 8^(k) первой группы и проводников 9', 9" 9^(k), 9 ^(k+l) второй группы прикреплены к стороне штанги 1', противоположной стороне, к которой прикреплены проводники секции 2'. Каждый из проводников 8', 8" 8^(k) первой группы расположен между двумя соседними проводниками из проводников 9', 9" 9^(k), 9^(k+l) второй группы. Первые концы проводников 8', 8" 8^(k) соединены между собой и подключены к шине 5 нулевого потенциала. При соединении последовательно проводников 9', 9" 9^(k), 9 ^(k+l) второй группы второй конец проводника 9' соединен со вторым концом 9", первый конец проводника 9" соединен с первым концом проводника 9"', и далее первый конец проводника 9^(k) соединен с первым концом проводника 9^(k+l).

В других нечетных по счету секциях последовательное соединение проводников второй группы выполнено так же, как последовательное соединение проводников 4', 4" 4^(k), 4^(k+l) второй группы первой секции 2'. В других четных по счету секциях последовательное соединение проводников второй группы произведено так же, как последовательное соединение проводников 7', 7" 7^(k), 7^(k+l) второй группы второй секции 2". К шине 10 питания подключен первый вывод резистора R1, ко второму выводу которого подсоединен первый вывод второго резистора R2. Второй вывод второго резистора R2 соединен с первым концом первого проводника 4' второй группы первой секции 2'. Второй конец последнего проводника 4^(k+l) второй группы первой секции 2' подсоединен к первому концу последнего проводника 7 ^(k+l) второй группы второй секции 2". Второй конец первого проводника 7' второй группы второй секции 2" соединен с первым концом первого проводника второй группы третьей секции. Нечетные секции соединены с четными секциями так же, как первая секция 2' соединена со второй секцией 2", четные секции соединены с нечетными секциями так же, как вторая секция 2" соединена с третьей секцией. К первому концу первого проводника 9' второй группы последней секции 2⁽ⁿ⁾ подсоединен второй конец первого проводника второй группы секции, предыдущей по сравнению с секцией 2⁽ⁿ⁾. К второму концу последнего проводника 9 ^(k+l) второй группы последней секции 2⁽ⁿ⁾ подсоединен первый вывод третьего резистора R3, к второму выводу которого подключена шина 5 нулевого потенциала. В секциях 2', 2" 2⁽ⁿ⁾ к шине 5 нулевого потенциала могут быть подключены соединенные вместе вторые концы проводников первой группы вместо их первых концов.

В первой секции 2' между первым концом первого проводника 4' второй группы и вторым концом последнего проводника 4^(k+l) второй группы подключен четвертый резистор R4. Во второй секции 2" между вторым концом первого проводника 7' второй группы и первым концом последнего проводника 7 ^(k+l) второй группы подключен пятый резистор R5.

Резисторы также включены между концами первого и второго проводников второй группы в последующих секциях. В последней секции 2 ^(D) между первым концом первого резистора 9' второй группы и вторым концом последнего резистора 9 ^(k+l) второй группы включен резистор R_n+3.

В каждой из секций 2', 2" 2⁽ⁿ⁾ общее сопротивление последовательно включенных проводников второй группы выполнено равным r₁.

Первый резистор R1 выполнен сопротивлением r ₂. Второй R2 и третий R3 резисторы имеют сопротивление r₃ каждый. Относительно сопротивления r₄ четвертого резистора R4 сопротивление r₅ пятого резистора R5 выполнено с коэффициентом 2, так что r₅=2r ₄. Сопротивление r_n+3 резистора R_n+3 выполнено с коэффициентом n, так что r_n+3=n r ₄. Сопротивление резисторов, подключаемых к первым и вторым концам первого и последнего проводников из проводников второй группы других секций, выполнено относительно сопротивления r ₄ четвертого резистора R4 с коэффициентом, соответствующим порядковому номеру секции.

Между точкой соединения первого резистора R1 с вторым резистором R2 и шиной 5 нулевого потенциала включен блок сигнализации 11.

Напряжение в точке "а" (точка соединения первого R1 и второго R2 резисторов) имеет выражение:

где U - напряжение между шиной 10 питания и шиной 5 нулевого потенциала;

r_ci - сопротивление i-й секции.

Сопротивление r _c1 первой секции 2'

Сопротивление r_c2 второй секции 2"

Сопротивление r_cn секции 2 ⁽ⁿ⁾

При обрыве в первой секции 2' хотя бы одного из проводников 4', 4" 4^(k), 4^(k+1) напряжение

При обрыве во второй секции 2" хотя бы одного из проводников 7', 7" 7^(k), 7 ^(k+l) напряжение

При обрыве в секции 2⁰⁰ хотя бы одного из проводников 9', 9" 9^(k), 9 ^(k+l) напряжение

Как видно из выражений (5)-(7), при обрыве хотя бы одного из проводников в секциях 2', 2" 2⁽ⁿ⁾ напряжение U_a различно и зависит от секции, в которой произошел обрыв проводников.

При соединении в первой секции 2' хотя бы одного из проводников 4', 4" 4^(k), 4^(l+l) хотя бы с одним из проводников 3', 3 3^(k) напряжение

При соединении во второй секции 2" хотя бы одного из проводников 6', 6" 6^0k), 6^(k+1) хотя бы с одним из проводников 5', 5" 5^(k) напряжение

При соединении в секции 2⁽ⁿ⁾ хотя бы одного из проводников 9', 9" 9^(k), 9^(k+1) хотя бы с одним из проводников 8', 8" 8^(k) напряжение

Из выражений (8)-(10) следует, что напряжение U_a зависит от того, в какой секции произошло замыкание проводников.

Таким образом, зная величину напряжения U_a, можно определить секцию, в которой произошли обрыв или замыкание проводников.

Подключив к точке "а" в качестве блока сигнализации 11 вольтметр постоянного тока, измеряя напряжение U_a и зная таблицу соответствия между напряжением U_a и характером нарушения в секциях, можно определить секцию, в которой произошло нарушение охраны объекта.

Блок сигнализации 11 может быть выполнен в составе аналого-цифрового преобразователя, постоянного запоминающего устройства, процессора. В постоянном запоминающем устройстве зашита таблица соответствия между напряжением U_a и характером нарушения в соответствующем секторе. Аналого-цифровой преобразователь преобразует напряжение U_a в цифровую форму, процессор сравнивает измеренное значение U_a с записанным в постоянном запоминающем устройстве кодом напряжения и выдает сигнал о месте и характере нарушения охраны объекта.

Таким образом обеспечивается получение сигнала о месте и характере нарушения охраны объекта при выполнении сигнального устройства более простым способом с меньшей номенклатурой используемых элементов и более простым их выполнением.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 300885, кл. G08B 13/12. Устройство для тревожной сигнализации. 1971 г.

2. Патент РФ № 2285955, кл. G08B 13/12. Устройство для охраны объекта. 2005 г.