Устройство определения места обрыва линейной части электрошокового барьера

Полезная модель относится к проволочным заграждениям, предназначенным для охраны периметров промышленных и военных объектов, а также может применяться для контроля состояния проволочного ограждения.
Известен электрошоковый барьер, включающий источник электрической энергии, блок формирования импульсов, кабельную сеть, линейную часть. В качестве линейной части используется стальная частично изолированная спираль, располагаемая на грунте [1].
Недостатком данной полезной модели является то, что в случае обрыва при преодолении нарушителем линейной части она не позволяет определять место обрыва. Данный факт значительно затрудняет принятие мер к воспрепятствованию проникновения на охраняемый объект, с учетом значительной длины (до 6 км) линейной части [2].
Известно, что линейную часть электрошокового барьера в виде изолированной спирали можно представить, как поверхностный заземлитель, имеющий в каждой точке касания грунта сопротивление заземлителя растеканию тока (сопротивление утечки). На фиг. 1 представлена эквивалентная схема замещения и зависимость длины линейной части (1) от величины сопротивления утечки представлена. Отсюда следует, что место обрыва линейной части можно определить путем измерения сопротивления утечки и фиксации скачкообразного изменения сопротивления.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности охраны объекта с применением электрошокового барьера. За счет определения места преодоления охраняемого периметра и передачи данных оператору для принятия мер по предотвращению несанкционированного проникновения.
Поставленный технический результат достигается введением в состав электрошокового барьера устройства определения места обрыва линейной части электрошокового барьера.
На фиг. 2 показана структурная схема устройства определения места обрыва линейной части электрошокового барьера, подключенного к линейной части электрошокового барьера (1), состоящая из: источник питания с номинальным напряжением 9 В (2), измерительного сопротивления (3), операционного усилителя (4), микроконтроллера (5) и дисплея для вывода информации (6). Устройство определения места обрыва линейной части электрошокового барьера включается между линейной частью электрошокового барьера (1) и блоком формирования импульса (7).
изм
Принцип измерения активного сопротивления основан на измерении постоянного тока в цепи линии. Измеряется напряжение (U) на измерительном резисторе, включенном последовательно с измерительной линией, которое затем поступает на операционный усилитель и на микроконтроллер для принятия соответствующего решения. Определение сопротивления осуществляется следующим образом. Общее сопротивление цепи определяется по формуле:
Выражаем сопротивление утечки линии:
По закону Ома:
Устройство работает следующим образом. Подключается к началу линейной части и заземляющему устройству, непрерывно измеряет сопротивление утечки линейной части. В процессе эксплуатации сопротивление утечки может планомерно изменяться, в зависимости от погодных условий. Данные об измерениях сохраняются в микроконтроллере. При обрыве линейной части происходит скачкообразное увеличение сопротивления, что также фиксируется на микроконтроллере. Полученные результаты измерений после скачкообразного увеличения сравниваются с измерениями до скачка. По отношению этих величин определяется оставшаяся длина линейной части. Полученные результаты позволяют значительно сократить время на принятие мер к воспрепятствованию проникновения на охраняемый объект.
Источники информации:
1. Патент на полезную модель РФ «Быстроустанавливаемый электрошоковый барьер» №154959 приоритет от 05.02.2015.
2. Комплект электризуемого заграждения модульного типа модернизированный ЭЗМ-М2. Техническое описание. ИЖТШ.566155.001ТО.