| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2079888
ВОЛОКОННО-ОПТИЧНА СИСТЕМА ОХОРОННОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ
Ім'я заявника: Васильєв Костянтин Васильович; Метельника Михайло Олександрович; Мезин Володимир Вікторович; Прянишников Володимир Миколайович; Дінкевич Олександр Кімович; Русанов Юрій Олександрович
Ім'я винахідника: Васильєв Костянтин Васильович; Метельника Михайло Олександрович; Мезин Володимир Вікторович; Прянишников Володимир Миколайович; Дінкевич Олександр Кімович; Русанов Юрій Олександрович
Ім'я патентовласника: Васильєв Костянтин Васильович; Метельника Михайло Олександрович; Мезин Володимир Вікторович; Прянишников Володимир Миколайович; Дінкевич Олександр Кімович; Русанов Юрій Олександрович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.08.04
Винахід відноситься до сигнальних пристроїв на основі волоконної оптики і може бути використано в системах захисту периметра територій і приміщень від несанкціонованого доступу. Технічний результат, який досягається винаходом, полягає в зниженні чутливості до перешкод навколишнього середовища та забезпечення контролю стану оптичних елементів системи. Цей результат досягається тим, що в волоконно-оптичної системи охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело 1 світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і формувач 3 світлового потоку зчленований з входом фотодетектора 4, вихід якого з'єднаний з входом формувача 5 сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора 6, компаратора 7, формувача 9 тривалості імпульсів і індикаторного елементу 13, формувач 5 сигналу тривоги забезпечений інтегратором 10, селектором 8 тривалості сигналу, логічним елементом АБО 12 і другим компаратором 11, а й тим, що формувач 3 світлового потоку виконаний у вигляді трубки певної довжини з оптично непрозорого матеріалу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Пропонований винахід відноситься до сигнальних пристроїв на основі волоконної оптики і може бути використано в системах захисту периметра територій і приміщень від несанкціонованого доступу.
Відома запобіжна система огорожі [1] містить ряд натягнутих дротів, когерентне джерело світла, оптичне волокно в якості чутливого елемента і термінал з фотодетектором і формувачем сигналу тривоги. При механічній дії на огорожу оптичне волокно деформується за допомогою спеціальних пристосувань, при цьому інтенсивність когерентного світла, що проходить по волокну, ослабляється, що реєструється крайовим пристроєм як сигнал тривоги.
Недоліками описаної системи є складність практичної реалізації і обмеженість області застосування, обумовлена тим, що виконання системи у вигляді пристрою з натягнутих дротів, що створює фізичний бар'єр, не дозволяє використовувати її в умовах, де охоронювані території оточені традиційними елементами огорожі (колючий дріт, сітка і т .п.).
Ці недоліки частково усунені в волоконно-оптичної системи сигналізації з закопаним в грунт оптичним волокном як чутливий елемент [2] Дане технічне рішення є найбільш близьким до заявленого.
Зазначена волоконно-оптична система сигналізації містить когерентне джерело світла, відрізок багатомодового оптичного волокна, формувач світлового потоку у вигляді пластини з отвором, фотодетектор і формувач сигналу тривоги, виконаний у вигляді розділового конденсатора, компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу.
Недоліками даної системи є обмеженість області застосування і недостатня надійність роботи, обумовлені наступними причинами. Одним з важливих параметрів засобів охоронної сигналізації є несприйнятливість до впливів навколишнього середовища. У схемі формувача сигналу тривоги відомого рішення відсутня селекція тривалості вхідного сигналу, що, з огляду на високу чутливість датчиків на ефекті межмодовой інтерференції, може привести до спрацьовування системи сигналізації при випадковому короткочасному одиночному впливі. Зазначений недолік не дозволяє встановлювати систему на елементи огорожі території і відкриті конструктивні блоки будівель і споруд, схильні до дії навколишнього середовища. Недостатня надійність роботи системи обумовлена і тим, що в схемі формувача сигналу тривоги відсутній ланцюг контролю наявності постійної оптичної потужності. Таким чином, в реальних умовах плавне падіння оптичної потужності в разі деградації когерентного джерела світла або оптичного волокна призводить до відмови системи сигналізації без подачі сигналу оповіщення.
Іншим недоліком відомої системи є ж складність її практичної реалізації, обумовлена застосуванням формувача світлового потоку у вигляді пластини з отвором діафрагми, складної у виготовленні і установці.
Завданням винаходу є розширення області застосування системи, підвищення надійності її роботи і спрощення практичної реалізації.
ЗАВДАННЯ НАВАЖУЄТЬСЯ наступним чином
Пропонується волоконно-оптична система охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна і формувача світлового потоку зчленований з входом фотодетектора, вихід фотодетектора сполучений з входом формувача сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора, компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу, перша обкладка розділового конденсатора при цьому є власне входом формувача сигналу тривоги, а друга обкладка з'єднана з першим входом компаратора, на другому вході якого встановлений опорний рівень.
Новим в пропонованій системі є те, що формувач сигналу тривоги забезпечений інтегратором, селектором тривалості сигналу, логічним елементом АБО і другим компаратором, перший вхід якого через інтегратор сполучений з першим обкладанням розділового конденсатора, на другому вході другого компаратора встановлений опорний рівень, а вихід з'єднаний з першим входом логічного елемента АБО, другий вхід логічного елемента АБО з'єднаний через формувач тривалості імпульсів з виходом селектора тривалості сигналу, вхід якого з'єднаний з виходом компаратора, вихід логічного елементу АБО сполучений з входом індикаторного елементу. Новим в пропонованому пристрої є і те, що формувач світлового потоку виконаний у вигляді трубки певної довжини з оптично непрозорого матеріалу, яка розташована між відрізком багатомодового оптичного волокна і фотодетектором з можливістю забезпечення необхідної контрастності спекловой картини світлового потоку з торця оптичного волокна на світлочутливої поверхні фотодетектора.
Фіг. 1 приведена функціональна схема пропонованої системи
Фіг. 2 приведені епюри вхідних і вихідних сигналів по блоках
Відповідно до заявляється винаходом волоконно-оптична система охоронної сигналізації (Фіг. 1) містить когерентне джерело світла 1, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і формувач світлового потоку 3 сочленен з входом фотодетектора 4. Вихід фотодетектора 4 з'єднаний з входом формувача сигналу тривоги 5. Пристрій для формування сигналу тривоги 5 забезпечений розділовим конденсатором 6, першим компаратором 7, селектором тривалості сигналу 8, формувачем тривалості імпульсів 9, інтегратором 10, другим компаратором 11, логічним елементом АБО 12 і індикаторним елементом 13. Перший вхід другого компаратора 11 через інтегратор 10 з'єднаний з першим обкладанням розділового конденсатора 6. На другому вході другого компаратора 11 встановлений опорний рівень U ОП2, а вихід з'єднаний з першим входом логічного елемента АБО 12. Другий вхід логічного елемента АБО 12 сполучений через формувач тривалості імпульсів 9 з виходом селектора тривалості сигналу 8, вхід якого з'єднаний з виходом першого компаратора 7, перший вхід якого з'єднаний з другої обкладанням розділового конденсатора 6, а на другий вхід подається опорна напруга цього компаратора. Вихід логічного елемента АБО 12 сполучений з входом індикаторного елементу 13.
ПРОПОНОВАНА СИСТЕМА працює наступним чином
Випромінювання когерентного джерела світла 1 (Фіг. 1) вводиться в відрізок багатомодового оптичного волокна 2 і через формувач світлового потоку 3 надходить на вхід фотодетектора 4. В результаті межмодовой інтерференції в оптичному волокні на світлочутливої поверхні фотодетектора 4 формується дискретна картина з яскравих і темних плям ( спеклів), яка носить статичний характер при відсутності механічних впливів і змінюється під впливом ударів, вібрації або деформації оптичного волокна. Пристрій для формування світлового потоку 3 забезпечує необхідну контрастність спекловой картини для підвищення чутливості системи.
Сигнал з виходу фотодетектора 4 (позиція а на Фіг. 2) надходить на вхід формувача сигналу тривоги 5. Залежно від інтенсивності і тривалості механічної дії на оптичне волокно модулюється фотострум, рівень якого відповідає величині оптичної потужності на вході фотодетектора 4. Далі в формирователе сигналу тривоги 5 відбувається двоконтурне перетворення вхідного сигналу по змінної і постійної складових. Змінна складова виділяється розділовим конденсатором 6 і надходить на перший вхід першого компаратора 7, на другому вході якого встановлений опорний рівень U ОП1. Імпульси з виходу першого компаратора 7 (позиція б на Фіг. 2) надходять на вхід селектора тривалості сигналу 8, який має час селекції 
c. У разі, коли c < 2 селектор запускає формувач тривалості імпульсів 9, при цьому ф встановлюється залежно від необхідної тривалості проходження сигналу тривоги (позиція в на Фіг. 2). У разі, коли c> 1, селектор блокує контур.
Постійна складова через інтегратор 10 поступає на перший вхід другого компаратора 11, на другому вході якого встановлений опорний рівень U ОП2. Залежно від рівня оптичної потужності на вході фотодетектора 4 другий компаратор 11 формує відповідний сигнал (позиція г на Фіг. 2). Цей сигнал подається на перший вхід логічного елемента АБО 12, на другий вхід якого подається сигнал з виходу першого компаратора 7. При появі сигналу на першому або на другому вході елемента АБО 12 з виходу елемента АБО 12 сигнал тривоги (позиція д на фіг. 2) після двоконтурного перетворення поступає на індикаторний елемент 13.
Таким чином, заявлений винахід дозволяє підвищити стійкість системи до випадкових зовнішніх впливів, що, в свою чергу, дозволяє встановлювати її на відкритих елементах огорожі території, конструктивних блоках будівель і споруд. Введений в формувач сигналу тривоги 5 контур обробки вхідного сигналу по постійній складовій підвищує надійність роботи системи і дозволяє діагностувати потенційний її відмову.
Трубка з будь-якого оптичного непрозорого матеріалу в якості формувача світлового потоку простіша в реалізації, встановлення та налаштування, що спрощує практичну реалізацію системи.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Волоконно-оптична система охоронної сигналізації, що містить когерентне джерело світла, вихід якого через відрізок багатомодового оптичного волокна і формувач світлового потоку зчленований з входом фотодетектора, вихід фотодетектора сполучений з входом формувача сигналу тривоги, виконаного у вигляді розділового конденсатора, першого компаратора, формувача тривалості імпульсів і індикаторного елементу, перша обкладка розділового конденсатора є входом формувача сигналу тривоги, а друга обкладка з'єднана з першим входом першого компаратора, на другому вході якого встановлений опорний рівень першого компаратора, що відрізняється тим, що формувач сигналу тривоги забезпечений інтегратором, селектором тривалості сигналу, логічним елементом АБО і другим компаратором, перший вхід якого через інтегратор сполучений з першим обкладанням розділового конденсатора, на другому вході встановлено опорний рівень другого компаратора, а вихід з'єднаний з першим входом логічного елемента АБО, другий вхід логічного елемента АБО з'єднаний через формувач тривалості імпульсів з виходом селектора тривалості сигналу , вхід якого з'єднаний з виходом першого компаратора, вихід логічного елементу АБО сполучений з входом індикаторного елементу.
Система по п.1, що відрізняється тим, що формувач світлового потоку виконаний у вигляді трубки з оптично непрозорого матеріалу, довжина якої визначається довжиною і типом відрізка многомодового оптичного волокна.
Версія для друку
Дата публікації 12.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.