ГЗ 7/2: Изучение современного вибрационного средства

Изучение современного
вибрационного средства
обнаружения
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
Принцип действия датчика
обнаружения "Багульник" по
функциональной схеме
 Принцип построения ВСО
сейсмического типа, работа системы
обнаружения "ЦИКОРИЙ" по
функциональной схеме
 Особенности применения ВСО при
охране объектов.

Учебный вопрос №1
 Принцип
действия датчика
обнаружения "Багульник" по
функциональной схеме
Пассивное трибоэлектрическое
средство обнаружения «Багульник»
предназначено для усиления охраны
периметров объектов.
Основные ТТХ
Протяженность блокируемого рубежа, не
более, м
400
 Длина чувствительного элемента, не
более, м
200
 Удаленность от производственных
зданий, оборудованных
электромагнитными механизмами, не
менее, м
5
 Длительность сигнала тревоги, не менее,
с
0,32

Устройство и особенности применения
датчика обнаружения "Багульник"
Для создания зоны обнаружения датчика ЧЭ
закрепляют на спирали АСКЛ, установленной на
ограждении в виде козырька.
Чувствительной зоной датчика следует считать
спираль АСКЛ, с закрепленными на ней ЧЭ. Для одного
датчика на спирали укрепляют четыре ЧЭ — два с
одной стороны от УПИ и два с другой. При этом вся
зона обнаружения делится на два участка: I и II.
Разделение на участки позволяет с большей точностью
определять место нарушения. Сигналы с каждого
участка поступают в УПИ и обрабатываются
независимо друг от друга.
Линейная часть датчика представляет собой спираль из армированной
скрученной колючей ленты (АСКЛ), расположенной по верху основного
ограждения и закрепленной на нем специальными хомутами. На спирали
расположен чувствительный элемент (ЧЭ) - кабель специальной конструкции
типа КТТП закороченный на конце контрольным сопротивлением величиной
560 кОм±20%
Блокируемый рубеж состоит
из двух участков. Датчик
обеспечивает определение
места нарушения с точностью
до одного сопротивления его
изоляции между внутренним и
внешним проводником ниже
100 кОм, при открывании
крышки устройства приемноисполнительного (УПИ) и при
перегорании предохранителя
в цепи питания датчика.
Панель управления и индикации (ПУИ)
ПУИ предназначена для
ручной регулировки
чувствительности датчика,
индикации наличия
питающего напряжения и
моментов срабатывания
датчика (при открытой
крышке УПИ).
1, 3 - разъемы чувствительного
элемента; 2 - разъем
соединительного кабеля;
4 - светодиоды; 5 - кнопка
блокировки; 6 - предохранитель;
7 - тумблеры регулировки
чувствительности.
Общий вид датчика «Багульник»:
1 - ограждение; 2 - УПИ; 3 - АСКЛ; 4, 7 - чувствительные элементы;
5, 6 - контрольные резисторы; 8 - соединительный кабель
1,2 - Входной каскад
3 – Сумматор
4 – Фильтр
5 - усилитель
6 -Регулируемый усилитель
7 - Компаратор
8 - Схема контроля
исправности
9 - Схема «ИЛИ»
10 - Таймер
10.1 –Генератор 2
10.2 – Счетчик 2
11 – Интегратор
11.1 –Генератор 1
11.2 – Счетчик 1
12 - Схема «ИЛИ»
13 - Схема «И»
14 - Выходной каскад
Чувствительные элементы (трибоэлектрические) совместно со
спиралью АСКЛ предназначены для создания зоны обнаружения
датчика. Зона разделена на два участка, на каждом из которых
используется по два ЧЭ, укрепленных на верхней и нижней сторонах
спирали.
Входные каскады обеспечивают электрическое согласование
выходных сопротивлений ЧЭ с входными сопротивлениями сумматора
и схемы контроля исправности ЧЭ. Защищают последующие
преобразователи датчика от перенапряжений и импульсных помех.
Сумматор предназначен для передачи напряжений полезных
сигналов, поступающих с входных каскадов, и подавления синфазных
напряжений. являющихся помехами.
Фильтр нижних частот обеспечивает передачу без изменений
сигналов низких частот и подавление сигналов высоких частот.
Усилитель предназначен для увеличения амплитуды напряжения
входного сигнала до уровня, необходимого для работы последующих
устройств.
Регулируемый усилитель обеспечивает усиление напряжения
полезного сигнала до уровня, необходимого для работы компаратора.
Компаратор предназначен для сопряжения аналоговых и цифровых
каскадов обработки сигнала (полезный сигнал преобразуется из аналоговой
формы в цифровую).
Схема «ИЛИ» предназначена для разрешения последующим устройствам
формировать сигнал тревоги в случаях поступления цифровых сигналов на
ее входы с компаратора, или со схемы контроля исправности ЧЭ.
Интегратор предназначен для накопления информации о наличии
полезного сигнала и выдачи цифрового сигнала на следующее устройство
при достаточном количестве подтверждений наличия полезного сигнала.
Интегратор состоит из ждущего мультивибратора и счетчика.
Ждущий мультивибратор запускается и генерирует импульсы в течение
действия разрешающего сигнала, поступающего со схемы "ИЛИ"
Счетчик подсчитывает импульсы ждущего мультивибратора и при
определенном их количестве (256 импульсов) формирует на выходе сигнал
Выходной каскад предназначен для изменения сопротивления линии
связи и подачи напряжения на светодиод ПУИ соответствующего канала при
срабатывании датчика.
Таймер предназначен для формирования импульсов обнуления счетчика
интегратора через (0,35—3.0)с после начала выдачи сигнала о
срабатывании датчика и через 9—12 с при отсутствии такого сигнала
Схема контроля исправности срабатывает при обрыве ЧЭ или
уменьшении сопротивления изоляции между проводниками ЧЭ < 100 кОм.
Учебный вопрос №2
Принцип построения ВСО
сейсмического типа,
работа системы обнаружения
"ЦИКОРИЙ" по функциональной
схеме

Противоподкопная система “Цикорий” предназначена для
обнаружения нарушителя, ведущего подкоп под запретной зоной
охраняемого объекта на глубине до 3 метров.
Технические данные:
• Система обеспечивает обнаружение нарушителя, проводящего
подкоп под запретной зоной охраняемого объекта на глубине до
3 метров.
• Система обеспечивает блокирование до 4-х участков запретной
зоны протяженностью до 200 метров каждый с точностью
обнаружения места ведения подкопа 25 метров. На каждом
участке может быть установлено от 3 до 8 сейсмоприемников
трибоэлектрических (СПТ), обеспечивающих указанную
точность обнаружения.
• Система устойчиво функционирует при расположении
сейсмодатчиков трибоэлектрических (СДТ) на расстоянии 40
метров и более от железных дорог, 20 метров и более от
шоссейных дорог и промышленных установок производственных
объектов.
• Питание системы осуществляется от источника постоянного тока
напряжением 18-36 вольт.
• Общая потребляемая мощность не более 30 Вт.
Общий вид СО «Цикорий»
1—устройство обработки сигналов; 2—индикатор сейсмических
колебаний, 3— устройство вводно-защитное; 4—сейсмодатчики
Основные ТТХ

Количество участков запретной зоны, блокируемых одним
прибором до
4

Протяженность одного участка, не более, м
Точность обнаружения места ведения подкопа, м
Количество СПД, устанавливаемых (а одном участке, в
зависимости от требуемой точности обнаружения места
ведения подкопа


Удаленность СПД:
— от железных дорог, не менее, м
40
— от шоссейных дорог и промышленных установок
производственных объектов, не менее, м
200
25
3—8

20
Система обеспечивает:
•Возможность прослушивания и визуального наблюдения сигналов.
Возникающих при ведении подкопа под запретной зоной объекта;
•Возможность организации двусторонней телефонной связи между УОС и
РПС (операторским помещением и периметром);
•Световую и звуковую сигнализацию “Внимание” о нарушении с указанием
места ведения подкопа;
•Световую и звуковую сигнализацию “Неисправность” о неисправности
линейной части;
•Световую и звуковую сигнализацию “Вызов” при нажатии кнопки “Вызов”,
расположенной на лицевой панели регистратора сейсмических помех (РСП),
подключенного к какому-либо усилителю предварительному (УП);
•Контактный выход по сигналам “Внимание” и “Неисправность” на внешний
разъем;
•Регулировку чувствительности на периметре или с пульта устройства
обработки сигналов (УОС);
•Трансляцию в РСП, подключенному к какому-либо УП, выделенного
сигнального импульса;
•Возможность остановки опроса СДТ при настройке;
•Контроль работоспособности УОС по сигналу от встроенного имитатора;
•Отключение с пульта УОС любого количества СДТ;
•подсчет общего количества выдаваемых сигналов “Внимание”.
СДТ- 1
СДТ- 16
______
УП
• сейсмодатчики
трибоэлектрическ
ие, находящиеся
на периметре
охраняемого
объекта;
• устройство
обработки
сигналов;
• устройство
вводно-защитное;
• соединительные
кабели.
УП
УВЗ
УОС
ПУ
БИС
БК
ПУ И
БП
БУ
БФ
БР1
БР2
Сброс
Структурная схема системы "ЦИКОРИЙ".
Сейсмодатчик трибоэлектрический (СДТ) предназначен для
преобразования механических колебаний почвы (сейсмоволн) в
электрические сигналы, их предварительной фильтрации и
усиления до величины, необходимой для передачи в устройство
обработки сигналов (УОС).
СДТ размещаются в одну линию на периметре объекта.
Чувствительным элементом СДТ является сейсмоприемник
трибоэлектрический, выполненный в виде отрезка специального
коаксиального кабеля КТВУ ТУ 16-К12.04-87 длиной 25 метров и
располагаемый в грунте на глубине 0.6 - 0.8 метра.
Устройство вводно-защитное (УВЗ) предназначено для защиты
аппаратуры и обслуживающего персонала от наведенного
атмосферного электричества.
Устройство обработки сигналов (УОС) предназначено для приема
и обработки сигналов, поступающих от СДТ, управления режимами
работы системы и представления оператору информации о
нарушении.
Плата управления (ПУ) предназначена для обеспечения
регулировки уровня принимаемых сигналов и отключения
неработающих СДТ.
Блок коммутаторов (БК) предназначен для последовательного
подключения выходов СДТ к входу блока фильтров, формирования
сигнала контроля исправности СДТ и линий связи, формирования
контрольного сигнала проверки функционирования системы.
Блок фильтров (БФ) предназначен для предварительной
обработки сигналов, поступающих от СДТ.
Блок управления (БУ) предназначен для управления работой
системы.
Блок решающий (БР1) и блок решающий (БР2) предназначены для
логической обработки сигналов и принятия решения о нарушении.
Блок индикации и сигнализации (БИС) предназначен для
формирования сигналов управления элементами световой и
звуковой сигнализации и индикации.
Панель управления и индикации (ПУИ) предназначена для
размещения органов управления и индикации.
Блок питания (БП) предназначен для формирования
стабилизированных напряжений питания устройств и блоков
системы.
Физическая сущность принципа действия и алгоритм
работы системы.
Принцип работы системы “Цикорий” основан на фиксации упругих
колебаний грунта, возникающих во время ведения подкопа
нарушителем. При ударах о грунт инструмента, которым ведется
подкоп, возникает сейсмическая волна, распространяющаяся во все
стороны от точки возмущения. Сейсмические колебания грунта
воспринимаются сейсмоприемником трибоэлектрическим (СПТ) СДТ и
преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются
усилителем предварительным (УП) СДТ и по соответствующей жиле
соединительного кабеля поступают в УОС, где происходит их
дальнейшая обработка по заданному алгоритму.
Алгоритм работы УОС заключается в следующем. В исходном
состоянии производится последовательный опрос всех сейсмодатчиков.
Время опроса каждого СДТ составляет 2 сек., что обеспечивает
надежный прием сигнала при непрерывном ведении подкопа. Далее
производится частотный анализ принятых сигналов, основанный на
различии энергетических спектров сигналов и помех в области верхних
частот выбранного частотного диапазона анализа сейсмических
сигналов.