Мобильная система тревожной сигнализации
MOBILE ALARM SYSTEM

Изобретение относится к области охранной сигнализации, в частности к средствам охраны территорий, предназначенным для обнаружения с помощью технических средств нарушителей, проникающих на охраняемую территорию и вызывающих срабатывания технических средств обнаружения.
Известны способ и система «Интеллектуальные датчики для защиты периметра и границы» (Smart sensors for perimeter and border security), описанные в патенте US №7893960, МПК H04N 7/12, опубл. 2011 г. Система содержит источник ИК-излучения, приемник ИК-излучения (чувствительную камеру) и множество наземных сенсорных частиц, каждая из которых состоит из двух склеенных между собой шариков, причем один из них содержит флуоресцентную область. Эти частицы размещаются («высеваются») на охраняемой территории и активируются специальными уровнями давления, характерными для веса нарушителя, пересекающего охраняемую территорию. Например, под действием человека, наступающего ногами на сенсорные частицы, они будут разрываться и в результате этого излучать характерные оптические сигналы под воздействием подсветки источником ИК-излучения. Приемник ИК-излучения принимает отраженные от сенсорных частиц сигналы, отображает сигнатуру профиля охраняемой территории и при изменении ее структуры вследствие воздействия нарушителя формирует сигнал тревоги. Сенсорные частицы имеют малые размеры (предпочтительно от 1 до 3 мм), и требуют малых затрат при изготовлении. Однако, для подготовки территории для охраны с помощью указанной системы требуется очень большое количество сенсорных частиц и определенное время для их размещения («засевания») на этой территории.
Сходными признаками описанной и заявленной системы являются источник ИК-излучения, приемник ИК-излучения и сенсорные частицы, размещенные на охраняемой территории.
Недостатком системы, описанной в патенте, является отсутствие возможности использования ее в мобильном (быстроразвертываемом) варианте исполнения. Кроме того, в процессе эксплуатации системы после обнаружения нарушителя или прохождения по охраняемой территории животных, остается много «следов» разрушения сенсорных частиц. Для подготовки системы к рабочему режиму необходимо очищать охраняемую территорию от разрушенных сенсорных частиц, вплоть до того, что подготавливать территорию заново.
Известна «Система охраны периметра и территории», описанная в патенте RU №2447495, МПК G01S 13/00, G08B 17/06, опубл. 2012 г., которая выбрана в качестве прототипа. Система содержит систему телевизионного наблюдения (телевизионную камеру) с приемником ИК-излучения, центральный пост с анализатором изображения (блок электронный), источник электромагнитного излучения (источник ИК-излучения), направленный на охраняемую зону, и ретрорефлекторы электромагнитного излучения (уголковые отражатели), установленные вдоль охраняемой зоны. Уголковые отражатели размещены в поле зрения телевизионной камеры, а диаграмма направленности источника электромагнитного излучения охватывает все уголковые отражатели. Анализатор изображения (блок электронный) решает задачи обнаружения, локализации и опознавания посторонних предметов, проникших в охраняемую зону. Если посторонний предмет перекрывает ось между уголковым отражателем и источником ИК-излучения, то блок электронный обнаруживает его и фиксирует факт проникновения постороннего предмета в охраняемую зону. Указанная система охраны периметра и территории рассчитана на использовании в стационарном варианте исполнения с упорядоченным расположением уголковых отражателей вдоль охраняемой зоны.
Сходными признаками описанной и заявленной системы являются источник ИК-излучения, приемник ИК-излучения, уголковые отражатели и блок электронный.
Недостатком системы, описанной в патенте, является отсутствие возможности использования ее в мобильном (быстроразвертываемом) варианте исполнения с дистанционной и произвольной установкой уголковых отражателей на охраняемой территории.
Целью настоящего изобретения является создание мобильной системы тревожной сигнализации, обеспечивающей быстроразвертывание системы с дистанционной и произвольной установкой уголковых отражателей на охраняемой территории, возможность быстрого переконфигурирования системы в процессе эксплуатации и быстрое ее свертывание.
Поставленная цель достигается за счет того, что мобильная система тревожной сигнализации, содержит источник ИК-излучения, приемник ИК-излучения, уголковые отражатели и блок электронный, причем источник и приемник ИК-излучения обеспечивают широкоугольные излучение и прием, установлены рядом друг с другом на определенной высоте так, чтобы излучать и принимать ответные сигналы от всех уголковых отражателей, установленных на охраняемой территории, блок электронный подключен ко входу источника ИК-излучения и к выходу приемника ИК-излучения, и выполнен с возможностью формирования сигнала тревоги при пропадании ответных сигналов в определенном временном интервале как минимум от одного уголкового отражателя, а уголковые отражатели выполнены с возможностью размещения на охраняемой территории в защитных маскировочных оболочках, не препятствующих прохождению через них ИК-излучения, а также с возможностью обеспечения их дистанционной и произвольной установки на охраняемой территории.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3.
На фиг. 1 приведена горизонтальная проекция системы, где введены следующие обозначения: 1 - источник ИК-излучения, 2 - приемник ИК-излучения, 3 - блок электронный, 4 - тренога, 5 - уголковые отражатели, 6 - охраняемая территория, 7 - прямой и ответный ИК-лучи, 8 - человек-нарушитель. Угол α - угол места диаграмм направленности источника и приемника ИК-излучения.
На фиг. 2 приведена вертикальная проекция системы. Угол β - угол азимута диаграмм направленности источника и приемника ИК-излучения. Человек-нарушитель 8 движется по направлению стрелок через охраняемую территорию.
На фиг. 3 изображен пример реализации уголкового отражателя 5, расположенного внутри шарообразной защитной маскировочной оболочки - 9.
Предложенная система работает следующим образом.
Источник ИК-излучения 1 и приемник ИК-излучения 2 на этапе подготовки к охране территории размещаются на местности на треноге 4 высотой Н для обеспечения широкоугольных излучения и приема (углы (α, β), направленных на охраняемую территорию 6. Блок электронный 3 расположен в непосредственной близости к треноге 4 или удален от нее на некоторое расстояние. Уголковые отражатели 5 размещаются на охраняемой территории 6 на поверхности грунта в произвольном порядке и выполнены с возможностью обеспечения шарообразных отражающих зон, то есть с возможностью отражения падающих на них ИК-лучей с любого направления. Пример такого уголкового отражателя 5 приведен на фиг. 3, который имеет простейшую конструкцию из трех ортогонально расположенных друг к другу отражающих плоскостей. На фиг. 1, позиция 7, приведен пример прямого и ответного ИК-луча, отраженного от одного из уголковых отражателей 5. Количество уголковых отражателей 5 определяется размером охраняемой территории и частотой (плотностью) их размещения на ней. Для придания уголковым отражателям 5 повышенной прочности и маскировочного эффекта, они выполняются с возможностью размещения на охраняемой территории в защитных маскировочных оболочках, не препятствующих прохождению через них ИК-излучения. Защитная маскировочная оболочка может быть выполнена в любом приемлемом виде: шар, куб, призма, поверхностная пленка и др. На фиг. 3 уголковый отражатель 5 размещен, в качестве примера, в шарообразной защитной маскировочной оборочке 9. Мобильность предложенной системы тревожной сигнализации достигается за счет возможности обеспечения дистанционной и произвольной установки уголковых отражателей на охраняемой территории. Дистанционная установка уголковых отражателей 5 может производиться на удаленных от треноги 4 расстояниях путем забрасывания уголковых отражателей на охраняемую территорию вручную или с помощью использования технических средств для метания (например, катапульты, арбалета и др.). Преимущество дистанционной установки заключается в том, что не нужно выдвигаться непосредственно на охраняемую территорию, что особенно важно, если эта территория труднодоступна (склоны оврагов, болотистая местность, ледяные торосы, кустарники и др.) или опасна (минные поля, радиоактивные или химические заражения). Предлагаемая система может найти применение также для охраны участков государственной границы Российской Федерации при размещении, например, уголковых отражателей на нейтральной полосе границы, или при проведении рекогносцировочных операций или спасательных работ. Мобильная дистанционная установка уголковых отражателей 5 характеризуется еще тем, что не требуется применения в местах размещения уголковых отражателей никаких дополнительных средств для их закрепления на местности.
В рабочем режиме источник ИК-излучения 1 облучает все уголковые отражатели 5, установленные на охраняемой территории. Ответные от уголковых отражателей 5 ИК-лучи поступают в приемник ИК-излучения 2, где определяется их суммарный энергетический уровень в виде ответного сигнала. Ответный сигнал поступает в блок электронный 3, который осуществляет слежение за изменением уровня ответного сигнала и формирует сигнал тревоги при уменьшении данного уровня ниже определенного заданного порогового значения в определенном временном интервале. Критерием определения порогового значения может послужить уменьшение уровня ответного сигнала при пропадании ответного ИК-луча как минимум от одного уголкового отражателя 5 в определенном временном интервале.
При движении человека-нарушителя 8 через охраняемую территорию 6 будут перекрываться его телом ответные ИК-лучи от некоторых уголковых отражателей 5, что приведет к уменьшению уровня ответного сигнала в блоке электронном 3 в определенном временном интервале и формированию блоком электронным сигнала тревоги. Блок электронный 3 также обеспечивает управление источником ИК-излучения, формируя длительность и скважность излучаемых ИК-лучей. Использование определенного временного интервала при формировании сигнала тревоги необходимо для повышения помехоустойчивости системы путем устранения кратковременных помех и кратковременных прерываний ИК-лучей, например, при пролетах птиц.
Переконфигурирование системы в процессе эксплуатации возможно выполнить за небольшое время. Например, при образовании снежного покрова на охраняемой территории можно повторно разместить новые уголковые отражатели поверх снежного наста, не используя засыпанные снегом ранее установленные уголковые отражатели. Свертывание системы можно выполнить еще быстрее - взять треногу вместе с подключенной аппаратурой и перенести, например, в другое место. Уголковые отражатели, учитывая их простоту и дешевизну, можно оставить на месте и о них просто забыть.
Испытания лабораторного макета предлагаемой системы подтвердили возможность ее использование в мобильном варианте применения.
Таким образом, при реализации заявленной системы с использованием перечисленных признаков, возможно создание мобильной системы тревожной сигнализации для охраны территорий.