ПЕРЕДАТЧИК МОБИЛЬНОГО ОХРАННОГО ИЗВЕЩАТЕЛЯ

Полезная модель «Передатчик мобильного охранного извещателя» относится к техническим средствам охраны и может применяться в мобильных системах охранной сигнализации при отсутствии возможности использования проводных линий стационарного электропитания и связи для охраны периметров объектов, участков государственной границы и т.д.
Известен радиоволновый охранный извещатель «Призма-2» (НТЦ «Электронная аппаратура», www.tso-perimetr.ru, E-mail: info@tso-perimetr.ru), включающий блок передающий (передатчик). Передатчик извещателя содержит: управляемый генератор, вырабатывающий импульсную последовательность определенной скважности; модулятор, формирующий последовательность СВЧ-радиоимпульсов под действием импульсов с управляемого генератора; передающую антенну, излучающую СВЧ-радиоимпульсы в направлении приемника извещателя. Импульсная последовательность принимаемых СВЧ-радиоимпульсов используется для синхронизации работы приемника извещателя.
Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели: наличие управляемого генератора, модулятора, включающего СВЧ-генератор, антенны.
К недостаткам аналога относится следующее:
1. Формируемая последовательность СВЧ-радиоимпульсов не содержит признаков, позволяющих приемнику выделить сигнал от «собственного» передатчика при воздействии аналогичных СВЧ-радиоимпульсов «чужого» передатчика, что очень актуально при охране сложных и протяженных периметров с использованием нескольких извещателей.
2. При использовании аналога в мобильном варианте (с автономным питанием и беспроводным подключением) отсутствует возможность контроля разряда батареи питания, что совершенно необходимо для своевременной замены батареи.
Известна "Мобильная радиолучевая система обнаружения (см. патент RU 2155382, МКИ G08B 13/18, опубл. 27.08.2000), в которой блок передатчика содержит модулятор, стабилизатор импульсов и активный СВЧ генераторный элемент, питающий СВЧ микроволновую антенну СВЧ-энергией. Модулятор выполнен в виде генератора периодически повторяющейся пачки из двух НЧ импульсов напряжения с регулируемым интервалом времени между импульсами пачки. При этом интервал времени между импульсами пачки является идентификационным признаком конкретного передатчика.
Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели: наличие генератора пачки импульсов, модулятора, СВЧ-генератора (активного СВЧ генераторного элемента), антенны.
К недостаткам аналога относится следующее:
1. При использовании аналога в мобильном варианте (с автономным питанием и беспроводным подключением) отсутствует возможность контроля разряда батареи питания, что совершенно необходимо для своевременной замены батареи.
2. Использование в качестве идентификационного признака передатчика интервала времени между импульсами пачки в условиях воздействия аналогичных сигналов других передатчиков не исключает возможность ошибки идентификации, и не обоснованно расширяет «окно» активного состояния, как самого передатчика, так и приемника извещателя, увеличивая интегральное значение потребляемого тока и уменьшая время непрерывной работы от одной батареи, что является одним из наиболее существенных характеристик устройств с автономным питанием.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является передатчик мобильного охранного извещателя, содержащий симметричный мультивибратор и ассиметричный мультивибратор, выходы которых подключены к входам счетчика импульсов, и СВЧ-генератор (патент RU 2103743, МКИ G08B 13/18, «Радиолучевой извещатель охраны, способ его установки и узел крепления СВЧ-диода для него», опубл. 27.01.98 г.). Передатчик устройства-прототипа включает в себя модулятор, стабилизатор импульсов, СВЧ-генератор (активный генераторный СВЧ элемент). Модулятор формирует "пачки" низкочастотных импульсов в форме "квадратная волна". Энергопотребление СВЧ элемента с увеличением скважности «пачек» уменьшается. Модулятор содержит симметричный мультивибратор, ассиметричный мультивибратор, счетчик импульсов и схему И. Мультивибратор вырабатывает периодическую последовательность импульсов с частотой повторения, равной частоте модуляции в форме "квадратная волна". Импульсы поступают на счетный вход счетчика и на первый вход схемы И. Ассиметричный мультивибратор вырабатывает импульсы запуска с периодом повторения "пачек" импульсов и управляет запуском счетчика. Счетчик начинает счет и обнуляется после своего заполнения сигналом своего второго выхода, подаваемого на третий вход счетчика. На первом выходе счетчика формируется импульс, длительность которого равна заданному количеству импульсов модуляционной частоты. Этот сигнал подается на второй вход схемы И, на выходе которой формируется пачка импульсов, управляющая через стабилизатор импульсов генератором СВЧ.
Признаки прототипа, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели: наличие симметричного мультивибратора, ассиметричного мультивибратора, счетчика импульсов, СВЧ-генератора, антенны.
Прототип имеет следующие недостатки: формируемая последовательность СВЧ-радиоимпульсов не содержит признаков, позволяющих приемнику надежно идентифицировать сигнал от «собственного» передатчика при воздействии аналогичных СВЧ-радиоимпульсов «чужого» передатчика. Кроме того, при использовании аналога в мобильном варианте (с автономным питанием и беспроводным подключением) отсутствует возможность контроля разряда батареи питания, что совершенно необходимо для своевременной замены батареи.
Задача, на решение которой направлено создание данной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей мобильного охранного извещателя, а именно - обеспечении совместимости при использовании нескольких извещателей в непосредственной близости друг от друга.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в том, что получаемый сигнал извещателя, позволяет оперативно определить, с какого передатчика отправлено извещение.
Технический результат достигается за счет того, что передатчик мобильного охранного извещателя, содержащий симметричный мультивибратор и ассиметричный мультивибратор, выходы которых подключены к входам счетчика импульсов, и СВЧ-генератор, отличается тем, что он снабжен дешифратором, входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, логическим элементом ИЛИ, выход которого подключен к входу СВЧ генератора, и ключами управления формированием кода идентификатора передатчика, контакт каждого из которых предназначен для соединения одного из входов элемента ИЛИ и соответствующего выхода дешифратора в одном из положений данного ключа и указанного входа элемента ИЛИ и отрицательного полюса батареи в другом положении ключа с возможностью формирования кода идентификатора передатчика.
В частном случае выполнения полезной модели в передатчик дополнительно введены последовательно соединенные компаратор, контролирующий величину напряжения питания, второй ассиметричный мультивибратор, выход которого подключен к управляющему входу управляемого инвертора/повторителя, представляющего собой схему «Исключающее ИЛИ», выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ, при этом передатчик снабжен дополнительным ключом, контакт которого предназначен для соединения информационного входа инвертора/повторителя и соответствующего выхода дешифратора в одном из положений данного ключа и указанного входа инвертора/повторителя и отрицательного полюса батареи в другом положении ключа. Это дополнительно позволяет контролировать разряд батареи питания передатчика в отсутствие проводных линий связи и автономного питания.
На фиг. 1 показана функциональная схема передатчика мобильного охранного извещателя.
На фиг. 2 показан пример формируемого идентификатора при нормальном и сниженном уровне напряжения питания (показано штриховой линией).
На фиг. 3 показан пример реализации управляемого инвертора/повторителя - в виде схемы «исключающее ИЛИ».
На фиг. 4 показан общий вид передатчика серийно выпускаемого мобильного охранного извещателя (фото блока, закрепленного на ветхом заборе при помощи струбцины).
Передатчик мобильного охранного извещателя (см. фиг. 1) содержит симметричный мультивибратор «G1» (1), ассиметричный мультивибратор «G2» (2), счетчик импульсов СТ (3), дешифратор «DC» (4), компаратор (5), второй ассиметричный мультивибратор «G3» (6), ключи установки кода S1-S3, управляемый инвертор/повторитель (7), логический элемент ИЛИ «1» (8), СВЧ-генератор «G» (9), антенну (10).
Устройство работает следующим образом.
Мультивибратор «G1» (1) вырабатывает импульсы с периодом, равным длительности одного бита кода идентификатора. Импульсы поступают на счетный вход счетчика импульсов СТ (3). Ассиметричный мультивибратор вырабатывает короткие импульсы запуска с периодом повторения идентификатора и управляет запуском счетчика СТ (3). Счетчик СТ (3) начинает счет и обнуляется при появлении сигнала на своем выходе старшего разряда, подаваемого на третий вход счетчика. На выходах счетчика СТ (3) формируется параллельный двоичный код с числом разрядов, равным К. Параллельный двоичный код подается на входы дешифратора, на выходах которого при этом поочередно и последовательно, начиная с выхода 1.1, появляются импульсы, используемые для формирования последовательного кода идентификатора с таким же числом разрядов. Сигнал с первого выхода дешифратора подается на первый вход логического элемента ИЛИ, формируя логическую единицу начала идентификатора. Эта логическая единица является обязательной в коде идентификатора и служит для запуска процессов идентификации и измерения уровня принимаемого сигнала в приемнике извещателя. Сигналы с последующих выходов дешифратора DC (4) поступают на другие входы логического элемента ИЛИ (8) через ключи управления формированием последовательного двоичного кода - идентификатора. Сигнал с последнего выхода счетчика СТ (3) поступает на последний вход логического элемента ИЛИ (8) через ключ Sm и управляемый инвертор/повторитель (7). Управляемый инвертор/повторитель (7) служит для периодической инверсии последнего разряда кода идентификатора, что является информационным признаком разряда батареи питания. Управление инвертором/повторителем (7) осуществляют последовательно включенные компаратор (5) и второй ассиметричный мультивибратор G3 (6). Компаратор (5) сравнивает величину текущего напряжения питания и при снижении его ниже заданного порога формирует сигнал, запускающий ассиметричный мультивибратор G3 (6). Ассиметричный мультивибратор G3 (6) периодически (например - 1 импульс в час) формирует импульсы для инверсии разряда кода. Длительность импульса (инверсии кода) должна быть не менее периода модуляции, определяемого первым ассиметричным мультивибратором G2 (2). Сигнал с выхода логического элемента ИЛИ запускает СВЧ-генератор G (9). СВЧ-сигнал с выхода СВЧ-генератора G (9) поступает в антенну (10) и излучается в сторону приемника извещателя. Вид идентификатора с тремя устанавливаемыми разрядами для примера показан на фиг. 2. Интервалы, соответствующие начальному импульсу и разрядам кода, на рисунке пронумерованы цифрами от I до IV. Первый интервал - всегда логическая единица (СВЧ-генератор включен), уровень сигнала в последующих интервалах может принимать значение, как логической единицы, так и логического нуля (СВЧ-генератор выключен). Три разряда кода позволяют идентифицировать до восьми передатчиков. При разряде батареи питания передатчика значение последнего разряда с заданной периодичностью меняется на противоположное, в данном случае - единица на нуль (показано тонкой штриховой линией).
Пример реализации управляемого инвертора/повторителя в виде элемента «исключающее ИЛИ», построенного на стандартных логических элементах И-НЕ (например микросхемы 561ЛА7) представлен на фиг. 3. Логика его функционирования проста и в дополнительных пояснениях не нуждается.