СИСТЕМА ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА "РАДИОРУБЕЖ"

Область техники, к которой относится полезная модель Полезная модель относится относится к системам охранной сигнализации и предназначена для сигнализационного блокирования протяженных участков периметра. Система может быть использована в условиях, где затруднена, невозможна или нецелесообразна прокладка кабельной системы электропитания.
Уровень техники
Известна система охраны периметра и территории (патент РФ на изобретение №2447459, G01S 17/06, опубл. 10.04.2012), которая содержит систему телевизионного наблюдения, центральный пост с анализатором изображения и источник электромагнитного излучения. Ретрорефлекторы электромагнитного излучения установлены вдоль охраняемой зоны. Ретрорефлекторы размещены в поле зрения телевизионной камеры так, чтобы объект проникновения в охраняемую зону при своем перемещении перекрывал не менее одного из пучков излучения.
Недостатком известной системы является низкая вероятность обнаружения объектов при их малом контрасте, слабой освещенности или плохой прозрачности атмосферы на трассе наблюдения.
Известна радиоканальная система сигнализации (патент РФ на изобретение №2242383, B60R 25/00, G08B 25/10, опубл. 20.12.2004), содержащая установленный на охраняемом объекте комплекс сигнализации, содержащий n извещателей, выходы которых подключены с помощью шлейфов ко входам приемно-контрольного прибора, содержащего связанные друг с другом блок памяти и процессор, выход которого подключен ко входу оповещателей, а входы являются входами приемно-контрольного прибора, а также радиоканальную систему передачи извещений, содержащую последовательно связанные друг с другом оконечные объектовые устройства, сотовую сеть связи и абонентский терминал пользователя. При этом оконечное объектовое устройство содержит передающий модуль, выполненный с возможностью передачи извещений по сотовой сети связи на абонентский терминал пользователя, и приемный модуль, выполненный с возможностью приема по сотовой сети связи сообщений с абонентского терминала пользователя. Оконечное объектовое устройство содержит микропроцессор с клавиатурой управления, вход которого подключен к выходу приемного модуля, а выход - ко входу передающего модуля, а комплекс сигнализации включает в себя программируемый модуль для передачи извещений по сотовой сети связи, связанный с процессором приемно-контрольного прибора и с микропроцессором оконечного объектового устройства. Оконечное объектовое устройство и абонентский терминал пользователя могут представлять собой сотовые телефоны стандарта GSM, выполненные с возможностями передачи SMS-сообщений и данных в режиме GPRS.
Основные недостатки описанной выше системы обусловлены применением в ней проводных шлейфов, с чем связаны большая трудоемкость монтажа оборудования, а также высокая вероятность ложной тревоги из-за различных электромагнитных наводок на проводные шлейфы. Причем данная система сигнализации может быть использована только в радиусе действия GSM сети.
Известен комплекс мониторинговых и охранных устройств (патент РФ на полезную модель №78742, B60R 25/00, G08B 25/10, опубл. 10.12.2008), который содержит оконечные устройства, устройства обработки информации, причем в него введены, связанные с оконечными объектовыми устройствами и устройствами обработки информации, системы хранения информации и системы алгоритма принятия решений, а также объектовый контроллер автоматизации, наружная видео камера с сенсором движения, дистанционный пульт управления, при этом оконечные устройства, устройства обработки информации, системы хранения информации и системы алгоритма принятия решений объединены в три основных взаимосвязанных модуля: модуль оконечных устройств, связанный с модулем системы хранения и обработки информации, связанный с модулем системы алгоритма принятия решений.
Недостатком известного комплекса является относительно низкая надежность системы, обусловленная сложностью системы, а также невозможность охраны объектов, с которыми нет проводных линий связи.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному результату является система сигнализации, которая может быть использована, в том числе, для охраны стационарных объектов (патент РФ на изобретение №2122239, G08B 25/10, G08G 1/123, B60R 25/10, опубл. 20.11.1998), содержащая установленные на каждом объекте охранные датчики и подключенный к ним процессор, предназначенный для обработки полученной информации, а также пункт централизованной обработки, выполненный с возможностью получения с помощью радиоканальной системы передачи извещений информационных сообщений от установленных на объектах процессоров и централизованного управления движением пеших и мобильных нарядов сил оперативного реагирования.
Все описанные охранные системы имеют сложную конфигурацию, предназначены для обеспечения контроля и охраны объектов какого-либо одного направления (либо подвижных, либо стационарных), не могут быть использованы при охране больших территорий и удаленных объектов, не являются мобильными, трудны и сложны при развертывании системы на объекте. Не обладают двунаправленным радиоканалом (двунаправленным протоколом обмена информацией), не позволяют в реальном времени контролировать состояние развернутых на периметре средств обнаружения и управлять их параметрами.
Раскрытие полезной модели
В основу заявляемой полезной модели положена задача создания энергонезависимой быстроразвертываемой системы охраны и мониторинга протяженных участков периметра, с которыми нет проводной связи, причем система должна обеспечивать оперативное и результативное реагирование на нештатные ситуации с высокой степенью надежности.
Технический результат - упрощение реализации и повышение надежности системы, а также расширение зоны охраны и мониторинга объектов, с которыми нет проводных линий связи, обеспечение высокой вероятности обнаружения посторонних объектов и их локализации в пространстве в большом диапазоне дальностей и в различных погодных условиях.
Указанный технический результат достигается тем, что система охраны периметра «Радиорубеж» содержит блок средств обнаружения и блок сбора и отображения информации, причем блок средств обнаружения включает датчики движения, работающие на различных физических принципах: n≥1 пассивных инфракрасных датчиков; m≥1 активных радиолучевых двухпозиционных датчиков; k≥1 активных вибрационных трибоэлектрических датчиков, причем все датчики являются радиоканальными и автономными и снабжены антеннами; блок сбора и отображения информации включает блок подключения радиоканальных датчиков с антенной, имеющий внешний источник питания, и персональный компьютер; причем связь между активными датчиками движения и блоком подключения радиоканальных датчиков основана на двунаправленном обмене информацией по радиоканалу, а между пассивными и активными датчиками, либо между пассивными датчиками и блоком подключения радиоканальных датчиков осуществляется однонаправленный обмен информации по радиоканалу, в зависимости от взаиморасположения указанных элементов системы; связь между блоком подключения радиоканальных датчиков и персональным компьютером осуществляется на двунаправленном протоколе обмена информацией по Ethernet.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана структурная схема системы охраны периметра «Радиорубеж».
На фиг.2 представлена схема взаимодействия блоков системы охраны периметра «Рубеж».
Осуществление полезной модели
Заявляемая система охраны периметра содержит блок средств обнаружения и блок сбора и отображения информации.
Блок средств обнаружения включает датчики движения, работающие на различных физических принципах: n≥1 пассивных инфракрасных датчиков 1.1…1.n; m≥1 активных радиолучевых двухпозиционных датчиков 2.1…2.m; k≥1 активных вибрационных трибоэлектрических датчиков 3.1…3.k, причем все датчики являются радиоканальными и автономными. Источниками питания инфракрасных датчиков движения могут служить аккумуляторные или одноразовые батареи высокой емкости, для питания радиолучевых и трибоэлектрических датчиков может быть использована также солнечная энергия. Все элементы блока средств обнаружения снабжены антеннами.
Блок сбора и отображения информации включает блок подключения радиоканальных датчиков 4 с внешним источником питания 6 и персональный компьютер 5. Блок подключения радиоканальных датчиков 4 снабжен антенной.
Связь между активными датчиками движения 2.1…2.m, 3.1…3.k и блоком подключения радиоканальных датчиков 4 основана на двунаправленном обмене информацией по радиоканалу (433±10 МГц с шагом 0,5 МГц).
Однонаправленный обмен информации по радиоканалу (433±10МГц) осуществляется от пассивных датчиков движения 1.1…1.n к активным датчикам 2.1…2.m; либо от пассивных датчиков 1.1…1.n к активным - 3.1…3.k; либо от пассивных датчиков 1.1…1.n к блоку подключения радиоканальных датчиков 4 в зависимости от взаиморасположения указанных элементов системы охраны периметра.
Связь между блоком подключения радиоканальных датчиков 4 и персональным компьютером 5 основана на двунаправленном протоколе обмена информацией по Ethernet.
Система работает следующим образом.
Принцип работы системы основан на обнаружении нарушителя средствами блока обнаружения - автономными радиоканальными датчиками 1.1…1.n, 2.1…2.m,3.1…3.k и передачи извещения на блок сбора и обработки информации.
Множество датчиков движения 1.1…1.n, 2.1…2.m, 3.1…3.k расположено по охраняемому периметру (см. фиг.2) и осуществляют обнаружение нарушителей. В качестве пассивного инфракрасного датчика движения может быть использован датчик STS-102, в качестве активного радиолучевого двухпозиционного датчика STS-105, в качестве активного вибрационного трибоэлектрического - STS-110. Диапазоны рабочих температур датчиков движения составляют от -40 до +50°С при вероятности обнаружения нарушителя 95%, что обеспечивает их эффективную и надежную работу в различных климатических и погодных условиях.
При обнаружении нарушителя, датчики формируют извещение и передают его по радиоканалу соседним датчикам.
Для передачи информации используется радиоканал на частоте 433±10МГц с шагом 0,5 МГц. Время передачи извещения при использовании указанных датчиков не превышает 3 секунд с учетом ретрансляции. Техническая (максимальная) дальность передачи информации от датчиков составляет 700 метров при условии прямой радиовидимости и отсутствии помех, гарантированная дальность - 500 м.
Активные датчики 2.1…2.m и 3.1…3.k при получении извещений ретранслируют их далее в сторону блока подключения радиоканальных датчиков 4, который в свою очередь передает извещения на персональный компьютер 5 для обработки информации о нарушении.
Для реализации охраны протяженных участков, в активных датчиках 2.1…2.m и 3.1…3.k реализована возможность двунаправленной ретрансляции сообщений с максимальным числом ретрансляций 32. То есть, при гарантированной дальности передачи информации 500 м и максимальном количестве ретрансляций 32, при расположении блока сбора и обработки информации в центре, максимальная протяженность охраняемого периметра одним комплектом системы охраны периметра составляет 32 км. Также система охраны периметра может поддерживать функционирование до 40 комплектов датчиков на разных частотных каналах.
Все датчики выполняют контроль вскрытия корпуса, контролируют разряд источника питания и выход из строя других датчиков системы охраны периметра.
Таким образом, заявленная автономная быстроразвертываемая система охраны периметра «Радиорубеж» обеспечивает повышение надежности системы, расширение зоны охраны и мониторинга объектов, с которыми нет проводных линий связи, а также обеспечивает высокую вероятность обнаружения посторонних объектов и их локализации в пространстве в большом диапазоне дальностей и в различных погодных условиях.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленной системы охраны периметра «Радиорубеж» для определения наличия и местоположения посторонних объектов в охраняемых зонах, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».