[go: up one dir, main page]

RU2629146C1 - Intellectual passive infrared detection means - Google Patents

Intellectual passive infrared detection means Download PDF

Info

Publication number
RU2629146C1
RU2629146C1 RU2016114390A RU2016114390A RU2629146C1 RU 2629146 C1 RU2629146 C1 RU 2629146C1 RU 2016114390 A RU2016114390 A RU 2016114390A RU 2016114390 A RU2016114390 A RU 2016114390A RU 2629146 C1 RU2629146 C1 RU 2629146C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
violation
intelligent
input
output
processor
Prior art date
Application number
RU2016114390A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Прыщак
Владимир Эристович Иванов
Екатерина Владимировна Горюн
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко")
Priority to RU2016114390A priority Critical patent/RU2629146C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629146C1 publication Critical patent/RU2629146C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to alarms intended for detecting a violation object penetrating through the detection zone of the guard line and triggering the alarm system triggered by the fact that the object was violated by the violation of the detection zone during the crossing the violation of this protection line by the object. Intelligent passive infrared detection means (IPIDM) consists of an optical system that forms two divergent sectors of the detection zone displaced in space relative to one another, an infrared sensor with the first and the second pyroelectric elements, two analog channels, an AND element, an OR element, a processor and a radio modem. Each analog channel contains a bandpass filter, an amplifier, a rectifier and a comparator.
EFFECT: possibility of limiting the range and obtaining information about the distance to the violation place, the transverse size of the violation object, the speed and direction of its movement through the guarded boundary, the possibility of limiting the range of action allows to enhance the noise immunity of the intelligent passive infrared detection means, which excludes the presence of false positives due to temperature changes and solar flare over the boundary areas of sensitivity and influence of interfering factors in the form of moving foreign objects.
7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области охранной сигнализации, в частности к средствам тревожной сигнализации, предназначенным для обнаружения объекта нарушения, проникающего через зону обнаружения рубежа охраны и вызвавшего срабатывания средства тревожной сигнализации по факту преодоления объектом нарушения зоны обнаружения во время пересечения объектом нарушения этого рубежа охраны.The invention relates to the field of burglar alarm, in particular to means for alarming, designed to detect an object of violation that penetrates the detection zone of the security line and triggering the alarm means when the object overcomes the violation of the detection zone when the object crosses the violation of this line of protection.

Общеизвестны пассивные инфракрасные средства обнаружения, которые используются в качестве средств тревожной сигнализации и обнаруживают изменения в инфракрасной зоне излучения (диапазон длин волн 8-14 мкм) за счет разницы температур между нарушителем (человеком) и окружающей его средой. Для того, чтобы контролировать большую область пространства пассивные инфракрасные средства обнаружения снабжаются оптической системой, состоящей из линз и зеркал, с фокусированием отдельных секторов пространства на соответствующие детекторы инфракрасного излучения. В качестве детекторов инфракрасного излучения обычно используются пироэлектрические элементы, работающие на принципе пьезоэлектрического эффекта. Технические решения для реализации пассивных инфракрасных средств обнаружения являются общеизвестными. Принципы действия и алгоритмы функционирования подробно описаны в технической литературе, например, в книге «Системы защиты периметра» авторов Г.Ф. Шанаева и А.В. Леуса, издательство «Секьюрити Фокус», Москва, 2011 г., в подразделе 2.13. «Пассивные инфракрасные (ПИК) средства обнаружения», с. 114-126, www.iss.ru.It is well known passive infrared detection tools that are used as means of alarm and detect changes in the infrared radiation zone (wavelength range of 8-14 microns) due to the temperature difference between the intruder (person) and his environment. In order to control a large area of space, passive infrared detection tools are equipped with an optical system consisting of lenses and mirrors, with focusing of individual sectors of space on the corresponding infrared radiation detectors. Pyroelectric elements operating on the principle of the piezoelectric effect are usually used as infrared radiation detectors. Technical solutions for the implementation of passive infrared detection tools are well known. The principles of operation and functioning algorithms are described in detail in the technical literature, for example, in the book “Perimeter Protection Systems” by G.F. Shanaeva and A.V. Leusa, Security Focus, Moscow, 2011, subsection 2.13. "Passive infrared (PIC) detection means", p. 114-126, www.iss.ru.

Обычно средства тревожной сигнализации пассивного инфракрасного принципа действия формируют двухзональные поля наблюдения, например, с коридорной формой зоны обнаружения. К таким устройствам, например, можно отнести изделия ИД-40, ИД-50, ИД-70 производства НПФ «Полисервис», г. С.-Петербург (см. каталог продукции «GSN Electronic Company Ltd.», 2014 г., www.gsncompany.com), а также двухканальное инфракрасное средство обнаружения - MedaRed (LRP-180QH) фирмы «Optex» (Япония) с дальностью действия до 180 м.Typically, passive infrared principle alarms generate dual-zone observation fields, for example, with a corridor shape of the detection zone. Such devices, for example, include ID-40, ID-50, ID-70 products manufactured by Polyservice NPF, St. Petersburg (see the GSN Electronic Company Ltd. product catalog, 2014, www .gsncompany.com), as well as a two-channel infrared detection tool - MedaRed (LRP-180QH) from Optex (Japan) with a range of up to 180 m.

Самое слабое место у приведенных выше пассивных инфракрасных средств обнаружения - их неустойчивая работа и наличие ложных срабатываний из-за постоянных изменений температур и солнечных «засветок», особенно проявляющихся при воздействии в дальней граничной области зоны чувствительности. В этих изделиях отсутствует возможность ограничения дальности действия и связанная с этим необходимая помехоустойчивость. В изделиях также отсутствует возможность получения информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направления его движения через охраняемый рубеж.The weakest point in the above passive infrared detection tools is their unstable operation and the presence of false alarms due to constant changes in temperature and solar "flare", especially when exposed to the far boundary of the sensitivity zone. In these products there is no possibility of limiting the range of action and the necessary noise immunity associated with this. The products also lack the ability to obtain information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line.

Известно устройство для обнаружения перемещения источника тепла «Apparatus for detecting movement of heat source», описанное в патенте US №5296707, МПК G01J 5/08, опубл. 1994 г., содержащее сигнальный процессор и двухканальную сенсорную секцию, у которой в каждом канале размещены линза Френеля, инфракрасный датчик и усилитель. Сенсорная секция предназначена для приема ИК-лучей из двух боковых отдельных секторов зоны обнаружения, а также из сформированного сектора центральной зоны перекрытия. Таким образом, вся зона наблюдения разделяется на три сектора зоны обнаружения, изменения температуры в которых могут быть обнаружены двумя сенсорными системами. Сигналы с каждого канала сенсорной секции поступают на входы сигнального процессора, в котором осуществляется их обработка по обнаружению движения нарушителя между секторами зоны обнаружения. Нарушитель обнаруживается сначала в одном крайнем секторе зоны обнаружения, потом в центральном секторе зоны перекрытия и затем в другом крайнем секторе зоны обнаружения.A device for detecting movement of a heat source is known, "Apparatus for detecting movement of heat source", described in US patent No. 5296707, IPC G01J 5/08, publ. 1994, containing a signal processor and a two-channel sensor section, in which each channel contains a Fresnel lens, an infrared sensor and an amplifier. The sensor section is designed to receive infrared rays from two lateral separate sectors of the detection zone, as well as from the formed sector of the central overlapping zone. Thus, the entire observation zone is divided into three sectors of the detection zone, temperature changes in which can be detected by two sensor systems. The signals from each channel of the sensor section are fed to the inputs of the signal processor, in which they are processed to detect the movement of the intruder between the sectors of the detection zone. The intruder is detected first in one extreme sector of the detection zone, then in the central sector of the overlap zone and then in the other extreme sector of the detection zone.

Сходными существенными признаками являются: сигнальный процессор, сенсорные секции с линзами Френеля, инфракрасными датчиками и усилителями, а также наличие двух боковых секторов зоны обнаружения.Similar essential features are: a signal processor, sensor sections with Fresnel lenses, infrared sensors and amplifiers, as well as the presence of two side sectors of the detection zone.

Недостатком устройства является отсутствие возможности ограничения дальности действия и получения информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения и скорости его движения через охраняемый рубеж.The disadvantage of this device is the inability to limit the range and obtain information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation and the speed of its movement through the guarded line.

Известен пассивный инфракрасный датчик движения (варианты), описанный в патенте RU №2353006, МПК G11B 11/00, опубл. 2009 г., содержащий оптическую систему, систему пассивного инфракрасного (ПИК) детектора, контур (блок) обработки сигнала, систему обработки (процессор) и формирователь звуковой или визуальной тревоги. Система ПИК детектора включает в свой состав два детектора, состоящих из элементов различной конфигурации. Первый детектор контролирует первый сектор обзора пространства, второй детектор контролирует второй сектор обзора пространства, оптическая система при этом перекрывает первый и второй сектора обзора пространства, которые пересекаются между собой. Сигналы с детекторов объединяются для определения движения объекта и его размера, а полярность сигналов может быть использована для определения направления движения объекта. Система обработки по наличию или отсутствию двух различных частот распознает отличия между движущими объектами и не движущими источниками помех. Система обработки также использует эти сигналы в качестве информации о размере движущейся цели.Known passive infrared motion sensor (options), described in patent RU No. 2353006, IPC G11B 11/00, publ. 2009, containing an optical system, a passive infrared (PIK) detector system, a signal processing circuit (block), a processing system (processor) and an audible or visual alarm driver. The PIK detector system includes two detectors consisting of elements of various configurations. The first detector controls the first sector of the review of space, the second detector controls the second sector of the review of space, while the optical system overlaps the first and second sectors of the review of space, which intersect with each other. The signals from the detectors are combined to determine the movement of the object and its size, and the polarity of the signals can be used to determine the direction of movement of the object. The processing system by the presence or absence of two different frequencies recognizes the differences between moving objects and non-moving sources of interference. The processing system also uses these signals as information about the size of a moving target.

Сходными существенными признаками являются: оптическая система для обзора пересекающихся между собой первого и второго сектора пространства, первый и второй детекторы, система обработки (процессор), формирователь звуковой или визуальной тревоги.Similar essential features are: an optical system for viewing the intersecting first and second sectors of space, the first and second detectors, a processing system (processor), an audio or visual alarm shaper.

Недостатком датчика является отсутствие возможности ограничения дальности действия и получения информации о скорости движения объекта нарушения через охраняемый рубеж.The disadvantage of the sensor is the inability to limit the range and obtain information about the speed of movement of the object of violation through a guarded line.

Все упомянутые недостатки частично устраняются в другом, наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению, известному пассивному инфракрасному прибору для обнаружения граничных переходов «Passive infrared device for detection of boundary crossings)), описанному в патенте US №6881957, МПК G01J 5/00, опубл. 2005 г.All these disadvantages are partially eliminated in the other, closest in technical essence to the claimed invention, the known passive infrared device for detecting boundary transitions (Passive infrared device for detection of boundary crossings)), described in US patent No. 6881957, IPC G01J 5/00, publ. 2005 year

Прибор содержит: инфракрасный датчик (PIR) с первым и вторым пироэлектрическими элементами, оптическую систему, усилитель, совмещенный с полосовым фильтром, компаратор, процессор, источник опорного напряжения, детектор разряда батареи и ВЧ-передатчик (радиомодем). Инфракрасный датчик оснащен оптической системой, которая формирует два смещенных в пространстве друг относительно друга сектора зоны обнаружения. В качестве оптической системы используется линза Френеля. Первый и второй пироэлектрические элементы формируют сигналы с двумя перепадами напряжения противоположенной полярности, причем первый пироэлектрический элемент расположен в фокусе первого сектора зоны обнаружения и формирует положительный сигнал при обнаружении изменения ИК-излучения в этом секторе, а второй пироэлектрический элемент расположен в фокусе второго сектора зоны обнаружения и формирует отрицательный сигнал при обнаружении изменения ИК-излучения в соответствующим секторе. Положительный и отрицательный сигналы объединяются для обеспечения выходного сигнала инфракрасного датчика. Последовательно соединенные инфракрасный датчик, полосовой фильтр, усилитель и компаратор образуют канал аналоговой обработки сигнала. Компаратор имеет два выхода превышения и понижения пороговых значений (положительного и отрицательного), которые подключены к входам процессора. Алгоритм функционирования процессора выполнен с возможностью определения момента пересечения исходным сигналом нулевого уровня на основе анализа соотношений временных параметров импульсов с выходов компаратора, что является признаком пересечения граничной или осевой линии зоны обнаружения. При необходимости признак пересечения границы (осевой линии) может быть передан с помощью ВЧ-передатчика (радиомодема) на центральный (внешний) контроллер или другое устройство по радиоканалу связи. В данном приборе чувствительность в секторах зоны обнаружения в дальней области не ограничена, что снижает помехоустойчивость прибора к воздействию посторонних объектов, движущих на дальних расстояниях от оптической системы прибора.The device contains: an infrared sensor (PIR) with the first and second pyroelectric elements, an optical system, an amplifier combined with a band-pass filter, a comparator, a processor, a reference voltage source, a battery discharge detector, and an RF transmitter (radio modem). The infrared sensor is equipped with an optical system that forms two sectors of the detection zone offset in space relative to each other. As an optical system, a Fresnel lens is used. The first and second pyroelectric elements generate signals with two voltage drops of opposite polarity, the first pyroelectric element being located in the focus of the first sector of the detection zone and generating a positive signal when detecting changes in infrared radiation in this sector, and the second pyroelectric element is located in the focus of the second sector of the detection zone and generates a negative signal when detecting changes in infrared radiation in the corresponding sector. The positive and negative signals are combined to provide the output of the infrared sensor. The infrared sensor, bandpass filter, amplifier, and comparator connected in series form an analog signal processing channel. The comparator has two exceeded and low threshold outputs (positive and negative) that are connected to the processor inputs. The processor functioning algorithm is configured to determine the moment when the initial signal crosses the zero level based on the analysis of the ratios of the time parameters of the pulses from the outputs of the comparator, which is a sign of the intersection of the boundary or axial line of the detection zone. If necessary, the sign of crossing the border (center line) can be transmitted using an RF transmitter (radio modem) to a central (external) controller or other device via a radio communication channel. In this device, the sensitivity in the sectors of the detection zone in the far field is not limited, which reduces the noise immunity of the device to the effects of foreign objects moving at long distances from the optical system of the device.

Общими существенными признаками с заявляемым решением являются: оптическая система, формирующая первый и второй секторы зоны обнаружения, смещенные в пространстве друг относительно друга, инфракрасный датчик (PIR) с первым и вторым пироэлектрическими элементами, полосовой фильтр и усилитель, компаратор, процессор, а также возможность передачи полученной информации с помощью ВЧ-передатчика (радиомодема) на центральный (внешний) контроллер или другое устройство.Common essential features with the claimed solution are: an optical system that forms the first and second sectors of the detection zone, offset in space relative to each other, an infrared sensor (PIR) with the first and second pyroelectric elements, a bandpass filter and amplifier, a comparator, a processor, as well as the ability transmitting the received information using an RF transmitter (radio modem) to a central (external) controller or other device.

Недостатком прибора является отсутствие возможности ограничения дальности действия и получения информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направления его движения через охраняемый рубеж.The disadvantage of the device is the inability to limit the range and obtain information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности ограничения дальности действия и получение информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направления его движения через охраняемый рубеж. Возможность ограничения дальности действия позволяет повысить помехоустойчивость средства обнаружения путем ограничения дальней зоны чувствительности на необходимом расстоянии от оптической системы, что исключает наличие ложных срабатываний из-за изменений температур и солнечных «засветок» за границей зоны чувствительности, а также влияние помеховых факторов в виде движущихся посторонних объектов. Информация о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направлении его движения через охраняемый рубеж дает возможность идентифицировать объект нарушения по классам (человек, мелкое животное или птица, транспортное средство), что дает дополнительную информацию службе охраны для задержания нарушителя.The aim of the present invention is to provide the possibility of limiting the range and obtaining information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line. The possibility of limiting the range allows increasing the noise immunity of the detection means by limiting the far sensitivity zone at the required distance from the optical system, which eliminates the presence of false alarms due to temperature changes and solar "flares" outside the sensitivity zone, as well as the influence of interference factors in the form of moving outsiders objects. Information on the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line makes it possible to identify the object of violation by class (person, small animal or bird, vehicle), which gives additional information to the security service to detain the violator.

Эта цель достигнута в предложенном интеллектуальном пассивном инфракрасном средстве обнаружения (ПИКСО), содержащем оптическую систему, формирующую первый и второй секторы зоны обнаружения, смещенные в пространстве друг относительно друга, инфракрасный датчик с первым и вторым пироэлектрическими элементами, причем первый и второй секторы зоны обнаружения сфокусированы с помощью оптической системы соответственно на оптические входы первого и второго пироэлектрических элементов, первый аналоговый канал, в состав которого входят первый компаратор и последовательно соединенные первый полосовой фильтр и первый усилитель, выход первого пироэлектрического элемента соединен со входом первого полосового фильтра, выход первого компаратора подключен к первому входу процессора, выполненного с возможностью формирования сигнала тревоги и передачи его на внешний пункт сбора и отображения информации посредством подключенного к процессору радиомодема, связанного по радиоканалу с внешним пунктом сбора и отображения информации, в интеллектуальное ПИКСО дополнительно введены: второй аналоговый канал, элемент И, элемент ИЛИ, в первый аналоговый канал введен первый выпрямитель, во второй аналоговый канал введены последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй усилитель, второй выпрямитель и второй компаратор, выход первого усилителя в первом аналоговом канале подключен ко входу первого выпрямителя, выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход второго пироэлектрического элемента соединен со входом второго полосового фильтра, выход второго компаратора подключен ко второму входу процессора, первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а его выход подключен к третьему входу процессора, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а его выход подключен к четвертому входу процессора, который выполнен с дополнительной возможностью анализа сигналов первого и второго аналоговых каналов с целью ограничения дальности действия интеллектуального ПИКСО путем задания границы дальности, определения расстояния до места нарушения, поперечного размера объекта нарушения, а также скорости и направления его движения через охраняемый рубеж. Оптическая система выполнена с возможностью использования оптических линз, линз Френеля, зеркальной оптики или с возможностью их комбинирования. Интеллектуальное ПИКСО выполнено с возможностью передачи информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направления его движения через охраняемый рубеж на внешний пункт сбора и отображения информации посредством радиоканала связи. Интеллектуальное ПИКСО также выполнено с возможностью изменения границы дальности по команде, получаемой по радиоканалу связи от внешнего пункта сбора и отображения информации в зависимости от тактических соображений.This goal is achieved in the proposed intelligent passive infrared detection tool (PICCO), containing an optical system that forms the first and second sectors of the detection zone, offset in space relative to each other, an infrared sensor with the first and second pyroelectric elements, the first and second sectors of the detection zone are focused using the optical system, respectively, to the optical inputs of the first and second pyroelectric elements, the first analog channel, which includes the first the first comparator and the first bandpass filter and the first amplifier connected in series, the output of the first pyroelectric element is connected to the input of the first bandpass filter, the output of the first comparator is connected to the first input of the processor, configured to generate an alarm signal and transmit it to an external point of collection and display of information through the connected to the processor of the radio modem connected via a radio channel to an external point of collection and display of information, the intelligent PIKSO is additionally introduced : the second analog channel, the AND element, the OR element, the first rectifier is inserted into the first analog channel, the second bandpass filter, the second amplifier, the second rectifier and the second comparator are connected in series to the second analog channel, the output of the first amplifier in the first analog channel is connected to the input of the first a rectifier, the output of which is connected to the input of the first comparator, the output of the second pyroelectric element is connected to the input of the second band-pass filter, the output of the second comparator is connected to the second input of the processor, the first and second inputs of the AND element are connected respectively to the outputs of the first and second comparators, and its output is connected to the third input of the processor, the first and second inputs of the OR element are connected respectively to the outputs of the first and second comparators, and its output is connected to the fourth input of the processor, which is made with the additional ability to analyze the signals of the first and second analog channels in order to limit the range of the intelligent PIKSO by setting the range boundary, determining the distance to the place of infringement, violation of the transverse dimension of the object, as well as the speed and direction of its movement through the protected line. The optical system is configured to use optical lenses, Fresnel lenses, mirror optics, or with the possibility of combining them. Intelligent PIXO is configured to transmit information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line to an external point of collection and display of information through a radio communication channel. Intelligent PIXO is also configured to change the range limit by command received via a radio channel from an external point of collection and display of information depending on tactical considerations.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4, на которых изображено следующее.The invention is illustrated in FIG. 1-4, which depict the following.

На фиг. 1 приведена структурная схема интеллектуального ПИКСО, где введены обозначения: оптическая система - 1, инфракрасный датчик - 2, первый - 3 и второй - 4 пироэлектрические элементы, первый - 5 и второй - 6 полосовые фильтры, первый - 7 и второй - 8 усилители, первый - 9 и второй - 10 выпрямители, первый - 11 и второй - 12 компараторы, элемент И - 13, элемент ИЛИ - 14, процессор - 15, радиомодем - 16, радиоканал связи - 17.In FIG. 1 is a block diagram of the intelligent PICCO, where the notation is introduced: optical system - 1, infrared sensor - 2, first - 3 and second - 4 pyroelectric elements, the first - 5 and second - 6 band-pass filters, the first - 7 and the second - 8 amplifiers, the first - 9 and the second - 10 rectifiers, the first - 11 and the second - 12 comparators, the element I - 13, the element OR - 14, the processor - 15, the radio modem - 16, the radio channel - 17.

На фиг. 2 приведен пример расположения в пространстве первого - 18 и второго - 19 секторов зоны обнаружения. На фиг. 2 также введены обозначения объекта нарушения - 20 и заданной границы дальности - 21.In FIG. 2 shows an example of the location in space of the first - 18 and second - 19 sectors of the detection zone. In FIG. 2, designations of the object of violation - 20 and a given range limit - 21 are also introduced.

На фиг. 3 приведены для примера временные диаграммы (эпюры) сигналов на выходах первого 7 и второго 8 усилителей при пересечении объектом нарушения 20 зоны обнаружения охраняемого рубежа. Для пояснения принципа сигналообразования временные диаграммы (эпюры) сигналов наложены на соответствующие первый и второй секторы зоны обнаружения. На фиг. 3 введены обозначения: сигнал - 22 на выходе первого усилителя, и сигнал - 23 на выходе второго усилителя в дальней зоне обнаружения, сигнал - 24 на выходе первого усилителя, и сигнал - 25 на выходе второго усилителя в ближней зоне обнаружения. На фиг. 3 также обозначена точка - 26 окончания «мертвой» зоны вблизи оптической системы.In FIG. Figure 3 shows, for example, time diagrams (diagrams) of the signals at the outputs of the first 7 and second 8 amplifiers when the object crosses the violation of the 20 detection zone of the guarded line. To explain the principle of signal formation, timing diagrams (plots) of signals are superimposed on the corresponding first and second sectors of the detection zone. In FIG. 3 designations are introduced: the signal is 22 at the output of the first amplifier, and the signal is 23 at the output of the second amplifier in the far detection zone, the signal is 24 at the output of the first amplifier, and the signal is 25 at the output of the second amplifier in the near detection zone. In FIG. 3 also indicates the point - 26 of the end of the "dead" zone near the optical system.

На фиг. 4 приведен пример временных диаграмм основных исходных сигналов, необходимых для работы процессора. На фиг. 4 введены обозначения: сигнал - 27 на выходе первого компаратора, сигнал - 28 на выходе второго компаратора, сигнал - 29 на выходе элемента ИЛИ, сигнал - 30 на выходе элемента И. На фиг. 4 приведены также сигналы, соответствующие интервалам времени формирования в процессоре величины скорости V движения объекта нарушения через охраняемый рубеж (эпюра 31), величины Lx расстояния до места нарушения, величины поперечного размера R объекта нарушения (эпюра 32) и признака направления движения объекта нарушения «к нам» или «от нас» (эпюра 33). Во время действия сигнала, приведенного на эпюре 33, происходит также завершение обработки исходных сигналов в процессоре с учетом ограничения дальности действия. В конце этого интервала времени происходит передача всей тревожной информации на внешний пункт сбора и отображения информации.In FIG. Figure 4 shows an example of time diagrams of the main source signals necessary for the processor to work. In FIG. 4, the designations are introduced: signal 27 at the output of the first comparator, signal 28 at the output of the second comparator, signal 29 at the output of the OR element, signal 30 at the output of element I. FIG. Figure 4 also shows the signals corresponding to the time intervals for the formation of the speed V of the violation object’s movement through the guarded boundary (diagram 31), the distance Lx of the distance to the violation site, the transverse dimension R of the violation object (diagram 32) and the sign of the direction of movement of the violation object “to us ”or“ from us ”(plot 33). During the action of the signal shown in diagram 33, the processing of the original signals in the processor is also completed taking into account the range limitations. At the end of this time interval, all alarming information is transmitted to an external information collection and display point.

Предложенное интеллектуальное ПИКСО работает следующим образом.The proposed intelligent PIXO works as follows.

Оптическая система 1 (см. фиг. 2) формирует два расходящихся сектора зоны обнаружения, смещенных в пространстве друг относительно друга на известное расстояние m: первый сектор зоны обнаружения 18 и второй сектор зоны обнаружения 19. Каждый из этих расходящихся секторов зоны обнаружения имеет угол обзора α и сфокусирован с помощью оптической системы 1 на оптический вход одного из двух пироэлектрических элементов инфракрасного датчика 2: первый сектор зоны обнаружения 18 сфокусирован на оптический вход первого пироэлектрического элемента 3, второй сектор зоны обнаружения 19 сфокусирован на оптический вход второго пироэлектрического элемента 4. Осевая линия зоны обнаружения является линией равносигнального направления (РСН) и совпадает с центральной (осевой) линией рубежа охраны и обозначена на фиг. 2 отдельной линией. Объект нарушения 20 при преодолении рубежа охраны последовательно пересекает зону обнаружения интеллектуального ПИКСО, состоящую из секторов 18 и 19, например, слева направо (как показано на фиг. 2). При этом в пироэлектрических элементах 3 и 4 последовательно формируются сигналы пересечения объектом нарушения 20 соответствующих секторов зоны обнаружения. Каждый из выходов пироэлектрических элементов 3 и 4 подключен соответственно к первому и второму аналоговым каналам. В свою очередь, каждый из аналоговых каналов содержит четыре последовательно соединенных элемента: полосовой фильтр, усилитель, выпрямитель и компаратор. Причем, первый аналоговый канал содержит первый полосовой фильтр 5, первый усилитель 7, первый выпрямитель 9 и первый компаратор 11. Второй аналоговый канал содержит второй полосовой фильтр 6, второй усилитель 8, второй выпрямитель 10 и второй компаратор 12. Оба аналоговых канала выполнены по аналогичным схемотехническим решениям. Первый 5 и второй 6 полосовые фильтры предназначены для ограничения полосы пропускания полезного инфракрасного сигнала с целью обеспечения помехоустойчивости к нежелательным шумам. Первый 7 и второй 8 усилители предназначены для усиления полезного сигнала. В зависимости от разницы температур фона tо ф окружающего пространства и тела tо н объекта нарушения полярность сигналов может быть различной, и в этом случае возникает необходимость использования выпрямителей 9 и 10. Первый 9 и второй 10 выпрямители предназначены для формирования сигналов в первом и втором аналоговых каналах одинаковой (положительной) полярности. Первый 11 и второй 12 компараторы предназначены для формирования сигналов логического уровня нормированной амплитуды (0 и 1) для возможности дальнейшей их обработки элементом И (элементом конъюнкции) и элементом ИЛИ (элементом дизъюнкции).The optical system 1 (see Fig. 2) generates two diverging sectors of the detection zone displaced in space relative to each other by a known distance m: the first sector of the detection zone 18 and the second sector of the detection zone 19. Each of these diverging sectors of the detection zone has a viewing angle α and is focused using an optical system 1 to the optical input of one of the two pyroelectric elements of the infrared sensor 2: the first sector of the detection zone 18 is focused on the optical input of the first pyroelectric element 3, W The other sector of the detection zone 19 is focused on the optical input of the second pyroelectric element 4. The axial line of the detection zone is the line of equal signal direction (RSN) and coincides with the central (axial) line of the guard line and is indicated in FIG. 2 separate line. When breaking the guard line, the object of violation 20 sequentially crosses the detection zone of the intelligent PIXO, consisting of sectors 18 and 19, for example, from left to right (as shown in Fig. 2). At the same time, in the pyroelectric elements 3 and 4, signals are generated in sequence by the object crossing the violation of 20 corresponding sectors of the detection zone. Each of the outputs of the pyroelectric elements 3 and 4 is connected respectively to the first and second analog channels. In turn, each of the analog channels contains four series-connected elements: a band-pass filter, an amplifier, a rectifier, and a comparator. Moreover, the first analog channel contains the first band-pass filter 5, the first amplifier 7, the first rectifier 9 and the first comparator 11. The second analog channel contains the second band-pass filter 6, the second amplifier 8, the second rectifier 10 and the second comparator 12. Both analog channels are made similar circuitry solutions. The first 5 and second 6 bandpass filters are designed to limit the bandwidth of the useful infrared signal in order to provide noise immunity to unwanted noise. The first 7 and second 8 amplifiers are designed to enhance the useful signal. Depending on the difference in the background temperature t о ф of the surrounding space and the body t о н of the object of violation, the polarity of the signals can be different, and in this case there is a need to use rectifiers 9 and 10. The first 9 and second 10 rectifiers are designed to generate signals in the first and second analog channels of the same (positive) polarity. The first 11 and second 12 comparators are designed to generate signals of a logical level of normalized amplitude (0 and 1) so that they can be further processed by the AND element (conjunction element) and the OR element (disjunction element).

При преодолении объектом нарушения 20 с постоянной скоростью V последовательно секторов 18 и 19 зоны обнаружения на расстоянии Lx (как показано на фиг. 2) в соответствующих первом и втором аналоговых каналах будут сформированы сигналы, сдвинутые по времени друг относительно друга (см. фиг. 3). Эти сигналы по амплитуде пропорциональны разности температур тела tо н объекта нарушения и фона tо ф, а по длительности - соответствуют временам воздействия объекта нарушения на каждый из секторов зоны обнаружения. На фиг. 3 представлены примеры сигналов на выходах первого и второго усилителей в дальней (на расстоянии L1) и ближней (на расстоянии L2) зонах рубежа охраны. В дальней зоне сигналы на выходах первого и второго усилителей (эпюры 22 и 23) будут иметь длительности t1в и t1a. В ближней зоне эти сигналы на выходах первого и второго усилителей (эпюры 24 и 25) будут иметь соответственно длительности t2в и t2a. Сигналы с выходов первого 7 и второго 8 усилителей поступают раздельно на входы первого 9 и второго 10 выпрямителей и преобразуются в сигналы одинаковой (положительной) полярности. Далее эти сигналы поступают на соответствующие входы первого 11 и второго 12 компараторов, на выходах которых формируются сигналы логического уровня, возникающие в результате сравнения входных сигналов с заданными пороговыми уровнями. Пример таких сигналов длительностью t1a и t1в приведен на фиг. 4 (соответственно, эпюры 27 и 28). Сигналы с выходов компараторов 11 и 12 поступают на соответствующие первый и второй входы процессора 15 для дальнейшей процедуры обнаружения объекта нарушения охраняемого рубежа. Одновременно эти сигналы поступают также на входы элемента И 13 и элемента ИЛИ 14 для получения дополнительных временных соотношений, необходимых для анализа ситуации в зоне обнаружения. На выходах элемента И 13 и элемента ИЛИ 14 формируются импульсы, по длительности соответствующие сигналам на выходах усилителей 7 и 8 (см. фиг. 3) - длительностью t1o и t1c (в дальней зоне), или длительностью t2o и t2c (в ближней зоне). Времена to (t1o или t2o) одновременного воздействия объекта нарушения на оба сектора зоны обнаружения на фиг. 3 затонированы. Времена tc (t1c или t2c) суммарного воздействия объекта нарушения на оба сектора зоны обнаружения определяются максимальной суммарной длительностью двух сигналов. Пример логических сигналов с выходов элемента И 13 и элемента ИЛИ 14 приведен на фиг. 4 (эпюра 30 - сигнал на выходе элемента И длительностью t1o, эпюра 29 - сигнал на выходе элемента ИЛИ длительностью t1c). В четырех исходных сигналах (фиг. 4 - эпюры 27, 28, 29 и 30), поступающих на входы процессора 15, заложена информация для определения расстояния до места нарушения и параметров объекта нарушения - поперечного размера, а также скорости и направления его движения через охраняемый рубеж.When the object overcomes violation 20 at a constant speed V in sequence of sectors 18 and 19 of the detection zone at a distance Lx (as shown in Fig. 2), signals shifted in time relative to each other will be generated in the corresponding first and second analog channels (see Fig. 3 ) These signals are proportional in amplitude to the temperature difference of the body t о н the object of violation and the background t о ф , and in duration, they correspond to the times of exposure of the object of violation to each of the sectors of the detection zone. In FIG. Figure 3 shows examples of signals at the outputs of the first and second amplifiers in the far (at a distance L1) and near (at a distance L2) zones of the guard line. In the far zone, the signals at the outputs of the first and second amplifiers (diagrams 22 and 23) will have durations t1v and t1a. In the near zone, these signals at the outputs of the first and second amplifiers (diagrams 24 and 25) will have durations t2v and t2a, respectively. The signals from the outputs of the first 7 and second 8 amplifiers arrive separately at the inputs of the first 9 and second 10 rectifiers and are converted into signals of the same (positive) polarity. Further, these signals are fed to the corresponding inputs of the first 11 and second 12 comparators, the outputs of which are generated logic level signals that arise as a result of comparing the input signals with predetermined threshold levels. An example of such signals of duration t1a and t1b is shown in FIG. 4 (diagrams 27 and 28, respectively). The signals from the outputs of the comparators 11 and 12 are fed to the corresponding first and second inputs of the processor 15 for the further detection procedure of the object of violation of the guarded line. At the same time, these signals are also fed to the inputs of the AND 13 element and the OR 14 element to obtain additional time relationships necessary for analyzing the situation in the detection zone. At the outputs of the And 13 element and the OR element 14, pulses are formed, corresponding in duration to the signals at the outputs of the amplifiers 7 and 8 (see Fig. 3) - of duration t1o and t1c (in the far zone), or of duration t2o and t2c (in the near zone) . The times to (t1o or t2o) of the simultaneous impact of the violation object on both sectors of the detection zone in FIG. 3 toned. The times tc (t1c or t2c) of the total impact of the violation object on both sectors of the detection zone are determined by the maximum total duration of two signals. An example of logical signals from the outputs of the AND element 13 and the OR element 14 is shown in FIG. 4 (plot 30 is the signal at the output of the AND element of duration t1o, plot 29 is the signal at the output of the OR element of duration t1c). The four source signals (Fig. 4 - diagrams 27, 28, 29 and 30), which are input to the processor 15, contain information for determining the distance to the place of violation and the parameters of the object of violation - the transverse size, as well as the speed and direction of its movement through the guarded boundary.

Исходя из геометрии секторов зоны чувствительности, нетрудно убедиться, что при пересечении объектом нарушения зоны чувствительности для каждого конкретного расстояния L от оптической системы 1, величина F отношения времени to одновременного воздействия к времени tc суммарного воздействия не зависит от скорости V движения объекта нарушения и может быть выбрана в качестве косвенной оценки этого расстояния.Based on the geometry of the sensitivity zone sectors, it is easy to verify that when the object crosses the sensitivity zone for each specific distance L from the optical system 1, the value F of the ratio of time to simultaneous exposure to time tc of the total exposure does not depend on the speed V of the movement of the violation object and can be selected as an indirect estimate of this distance.

Нетрудно показать, выразив времена to и tc через соответствующие расстояния (dx и Dx) и скорость движения объекта нарушения V, что величина F определяется геометрическими размерами dx и Dx в месте пересечения зоны чувствительности объектом нарушения (см. фиг. 2, 3):It is easy to show, expressing the times to and tc through the corresponding distances (dx and Dx) and the velocity of the object of violation V, that the value F is determined by the geometric dimensions dx and Dx at the intersection of the sensitivity zone with the object of violation (see Fig. 2, 3):

Figure 00000001
Figure 00000001

где: R - поперечный размер объекта нарушения;where: R is the transverse size of the object of violation;

V - скорость движения объекта нарушения;V is the speed of movement of the object of violation;

m - величина сдвига секторов зоны обнаружения друг относительно друга.m is the magnitude of the shift of the sectors of the detection zone relative to each other.

Таким образом, определенное значение величины F соответствует определенному расстоянию L и является косвенной оценкой места пересечения объекта нарушения охраняемого рубежа. Величина F является дробным числом, вблизи оптической системы близка к 0, а по мере увеличения расстояния L - стремится к 1 (то есть изменяется в зависимости от расстояния L в пределах от 0 до 1). Величину F можно использовать для ограничения дальности действия интеллектуального ПИКСО. Если по техническим характеристикам максимально возможная дальность действия интеллектуального ПИКСО равна L max (например, 100 м), то в соответствии с величиной F этому расстоянию можно сопоставить значение величины F, равное 1. Тогда можно условно создать границу дальности Lg (например, 85 м в соответствии с величиной F, равной 0,85), за пределами которой можно будет отсечь все сигналы и помехи. Возможность ограничения дальности действия позволяет повысить помехоустойчивость интеллектуального ПИКСО путем исключения наличия ложных срабатываний из-за изменений температур и солнечных «засветок» за границей дальности, а также влияние помеховых факторов в виде движущихся посторонних объектов. Заданная граница дальности 21 на расстоянии Lg от оптической системы изображена, например, на фиг. 2 в виде условной линии. Таким образом, если процессор 15 зарегистрировал наличие нарушения охраняемого рубежа, и если оно произошло в заданной границе дальности, то рассчитанная по формуле (1) величина F покажет (в дробном выражении) расстояние до места нарушения относительно заданной границы дальности. К примеру, рассчитанная величина F=0,48 будет означать, что объект нарушения пересек рубеж охраны на расстоянии 48 м от оптической системы. При необходимости процессор 15 может выполнить пересчет расстояния Lx до места нарушения от оптической системы в метрах. Если в нашем примере рассчитанная величина F=0,92, то это будет означать, что пересечение охраняемого рубежа произошло за пределами заданной границы дальности Lg и воздействие движущимся объектом на зону обнаружения будет расценено как воздействие помехового фактора. Следует заметить, что в конфигурации секторов зоны обнаружения (см. фиг. 3) имеется «мертвая» зона вблизи оптической системы по определению расстояния до объекта нарушения. Точка 26 является точкой окончания этой зоны. Учитывая, что расстояние m небольшое (обычно не более 1 м), то «мертвой» зоной можно пренебречь.Thus, a certain value of F corresponds to a certain distance L and is an indirect estimate of the place of intersection of the object of violation of the protected border. The value of F is a fractional number, close to the optical system close to 0, and as the distance L increases, it tends to 1 (that is, it varies depending on the distance L from 0 to 1). The value of F can be used to limit the range of the intelligent PIXO. If, according to the technical characteristics, the maximum possible range of the intelligent PIXO is L max (for example, 100 m), then in accordance with the F value, this value can be associated with a value of F equal to 1. Then we can conditionally create a range border Lg (for example, 85 m in in accordance with a value of F equal to 0.85), beyond which it will be possible to cut off all signals and interference. The possibility of limiting the range allows increasing the noise immunity of the intelligent PIKSO by eliminating the presence of false alarms due to temperature changes and solar “flashes” beyond the range, as well as the influence of interference factors in the form of moving foreign objects. The predetermined boundary of the range 21 at a distance Lg from the optical system is depicted, for example, in FIG. 2 in the form of a conditional line. Thus, if the processor 15 detected a violation of the guarded line, and if it occurred at a predetermined range limit, then the value F calculated by formula (1) will show (in fractional terms) the distance to the place of violation relative to the set range limit. For example, the calculated value F = 0.48 will mean that the object of violation crossed the border of protection at a distance of 48 m from the optical system. If necessary, the processor 15 can recalculate the distance Lx to the place of violation from the optical system in meters. If in our example the calculated value F = 0.92, then this will mean that the intersection of the guarded line occurred outside the specified range limit Lg and the impact of a moving object on the detection zone will be regarded as the effect of an interference factor. It should be noted that in the configuration of sectors of the detection zone (see Fig. 3) there is a "dead" zone near the optical system for determining the distance to the object of violation. Point 26 is the end point of this zone. Given that the distance m is small (usually no more than 1 m), the “dead” zone can be neglected.

Скорость V движения объекта нарушения можно определить (фиг. 2, 4) по времени tv прохождения им расстояния m, равного величине сдвига секторов зоны обнаружения друг относительно друга. Это время можно измерить между нарастающими фронтами сигналов логического уровня с выходов первого 11 и второго 12 компараторов (эпюры 27 и 28 на фиг. 4).The speed V of the movement of the object of violation can be determined (Fig. 2, 4) by the time tv of the passage of the distance m equal to the shift of the sectors of the detection zone relative to each other. This time can be measured between the rising edges of the logic level signals from the outputs of the first 11 and second 12 comparators (diagrams 27 and 28 in Fig. 4).

Скорость V определяется по формуле:The speed V is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

На фиг. 4 приведен сигнал, соответствующий интервалу времени формирования в процессоре величины скорости V движения объекта нарушения через охраняемый рубеж (эпюра 31). Значение скорости V может быть вычислено на начальной стадии движения объекта нарушения через охраняемый рубеж (еще до пересечения им линии РСН).In FIG. Figure 4 shows the signal corresponding to the time interval of formation in the processor of the speed V of the movement of the violation object through the guarded line (plot 31). The value of speed V can be calculated at the initial stage of the movement of the object of violation through the guarded line (even before it crosses the RSN line).

Поперечный размер R объекта нарушения можно определить (фиг. 2, 4) по времени tR прохождения им расстояния m с учетом собственного поперечного размера R. Это время можно измерить между спадающими фронтами сигналов логического уровня с выходов первого 11 и второго 12 компараторов (эпюры 27 и 28 на фиг. 4).The transverse size R of the object of violation can be determined (Figs. 2, 4) by the time t R of the passage of the distance m taking into account its own transverse dimension R. This time can be measured between the falling edges of the logic level signals from the outputs of the first 11 and second 12 comparators (plot 27 and 28 in Fig. 4).

Поперечный размер R объекта нарушения можно определить из соотношения:The transverse size R of the object of violation can be determined from the ratio:

Figure 00000003
Figure 00000003

Откуда:From:

Figure 00000004
Figure 00000004

Направление движения объекта нарушения через охраняемый рубеж («к нам» или «от нас») можно определить по последовательности формирования во времени сигналов логического уровня с выходов первого 11 и второго 12 компараторов (эпюры 27 и 28 на фиг. 4). В данном, например, случае можно трактовать, что объект нарушения двигается «к нам». При другом расположении по времени сигналов (сначала появляется сигнал на эпюре 28, а затем появляется сигнал на эпюре 27) - объект нарушения двигается «от нас».The direction of movement of the object of violation through the guarded line (“to us” or “from us”) can be determined by the sequence of formation in time of logic level signals from the outputs of the first 11 and second 12 comparators (diagrams 27 and 28 in Fig. 4). In this case, for example, it can be interpreted that the object of violation moves “towards us”. With a different time arrangement of the signals (first the signal appears on chart 28, and then the signal appears on chart 27) - the object of violation moves “away from us”.

Во время сигнала, приведенного на эпюре 33, происходит завершение обработки исходных сигналов в процессоре 15 с учетом ограничения дальности действия и формирования сигнала тревоги. В конце этого интервала времени происходит передача всей тревожной информации (расстояния Lx до места нарушения, поперечного размера R объекта нарушения, скорости V и направления его движения через охраняемый рубеж) на внешний пункт сбора и отображения информации посредством радиомодема 16 через радиоканал связи 17. Исходя из тактических соображений, граница дальности Lg может быть изменена по команде, получаемой по радиоканалу связи 17 от внешнего пункта сбора и отображения информации.During the signal shown in diagram 33, the processing of the original signals in the processor 15 is completed taking into account the limitations of the range and the formation of an alarm. At the end of this time interval, all alarming information is transmitted (distance Lx to the place of violation, transverse size R of the object of violation, speed V and the direction of its movement through the guarded line) to an external point of collection and display of information by means of radio modem 16 via radio communication channel 17. Based on tactical considerations, the limit of the range Lg can be changed by a command received on the radio channel 17 from an external point of collection and display of information.

Работа процессора 15 заключается в следующем. На примере, приведенном на фиг. 4, процессор 15 при поступлении двух сигналов логического уровня (27 и 28) инициирует начало процедуры обработки исходных сигналов. При этом процессор 15 выполняет следующую последовательность операций:The operation of the processor 15 is as follows. In the example of FIG. 4, the processor 15 upon receipt of two signals of a logical level (27 and 28) initiates the start of the processing of the original signals. In this case, the processor 15 performs the following sequence of operations:

1. Определение скорости V движения объекта нарушения по формуле (2).1. Determining the speed V of the movement of the object of violation according to the formula (2).

2. Определение расстояния Lx до места нарушения от оптической системы в соответствии с рассчитанной по формуле (1) величиной F.2. Determination of the distance Lx to the place of violation from the optical system in accordance with the value F calculated by formula (1).

3. Сравнение расстояния Lx с заданной границей дальности Lg. Если расстояние Lx не превышает заданной границы дальности, то процессор продолжает процедуру обработки исходных сигналов. Если расстояние Lx находится за пределом границы дальности, то процедура обработки завершается и воздействие на зону обнаружения ПИКСО расценивается как воздействие помехового фактора.3. Comparison of the distance Lx with a given range limit Lg. If the distance Lx does not exceed a predetermined range limit, then the processor continues the process of processing the original signals. If the distance Lx is outside the range limit, the processing procedure is completed and the impact on the PICCO detection area is regarded as the influence of an interference factor.

4. Формирование сигнала тревоги при пересечении объектом нарушения линии РСН.4. The formation of an alarm when the object crosses the violation of the RSN line.

5. Определение поперечного размера R объекта нарушения по формуле (4).5. Determination of the transverse size R of the violation object by the formula (4).

6. Определение направления движения объекта нарушения («к нам» или («от нас»).6. Determining the direction of movement of the object of violation (“to us” or (“from us”).

7. Передача сигнала тревоги и информации о расстоянии Lx, поперечном размере R объекта нарушения, скорости V и направлении его движения через охраняемый рубеж в радиомодем 16 для дальнейшей их передачи на внешний пункт сбора и отображения информации.7. Transmission of an alarm signal and information about the distance Lx, the transverse size R of the object of violation, speed V and the direction of its movement through the guarded line to the radio modem 16 for their further transmission to an external point of collection and display of information.

Интеллектуальность предлагаемого ПИКСО обеспечивается тем, что в нем реализованы следующие возможности:The intelligence of the proposed PIKSO is ensured by the fact that it implements the following features:

- определение скорости V движения объекта нарушения;- determination of the speed V of the movement of the violation object;

- определение расстояния Lx до места нарушения от оптической системы;- determination of the distance Lx to the place of violation from the optical system;

- определение поперечного размера R объекта нарушения;- determination of the transverse size R of the object of violation;

- определение направления движения объекта нарушения («к нам» или («от нас»);- determination of the direction of movement of the object of violation (“to us” or (“from us”);

- ограничение дальности действия путем задания границы дальности и связанное с этим повышение помехоустойчивости;- limiting the range of action by setting the range limit and the associated increase in noise immunity;

- изменение границы дальности по команде, получаемой по радиоканалу связи от внешнего пункта сбора и отображения информации.- changing the range border by a command received via a radio channel from an external point of collection and display of information.

Информация о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направлении его движения через охраняемый рубеж дает возможность идентифицировать объект нарушения по классам (человек, мелкое животное или птица, транспортное средство), что дает дополнительную информацию службе охраны для задержания нарушителя.Information on the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line makes it possible to identify the object of violation by class (person, small animal or bird, vehicle), which gives additional information to the security service to detain the violator.

Оптическая система 1 может быть выполнена разными способами: с возможностью использования оптических линз, или линз Френеля, или зеркальной оптики, а также с возможностью их комбинирования.The optical system 1 can be performed in various ways: with the possibility of using optical lenses, or Fresnel lenses, or mirror optics, as well as with the possibility of combining them.

Действующий лабораторный макет интеллектуального ПИКСО подвергался всесезонным испытаниям в течение одного года. Была подтверждена работоспособность действующего лабораторного макета по обнаружению объектов нарушения и его устойчивость к помехам, действующим за заданной границей дальности.The current laboratory model of the intelligent PIKSO was subjected to year-round testing for one year. The efficiency of the existing laboratory model for detecting objects of violation and its resistance to interference acting beyond a given range was confirmed.

Введенные дополнительные признаки и функциональные связи позволяют придать интеллектуальному ПИКСО новые существенные свойства и расширить область его применения.The introduced additional features and functional relationships make it possible to give PIKSO intelligent new significant properties and expand its scope.

Claims (7)

1. Интеллектуальное пассивное инфракрасное средство обнаружения (ПИКСО), содержащее оптическую систему, формирующую первый и второй секторы зоны обнаружения, смещенные в пространстве друг относительно друга, инфракрасный датчик с первым и вторым пироэлектрическими элементами, причем первый и второй секторы зоны обнаружения сфокусированы с помощью оптической системы соответственно на оптические входы первого и второго пироэлектрических элементов, первый аналоговый канал, в состав которого входят первый компаратор и последовательно соединенные первый полосовой фильтр и первый усилитель, выход первого пироэлектрического элемента соединен со входом первого полосового фильтра, выход первого компаратора подключен к первому входу процессора, выполненного с возможностью формирования сигнала тревоги и передачи его на внешний пункт сбора и отображения информации посредством подключенного к процессору радиомодема, связанного по радиоканалу с внешним пунктом сбора и отображения информации, отличающееся тем, что в него дополнительно введены: второй аналоговый канал, элемент И, элемент ИЛИ, в первый аналоговый канал введен первый выпрямитель, во второй аналоговый канал введены последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй усилитель, второй выпрямитель и второй компаратор, выход первого усилителя в первом аналоговом канале подключен ко входу первого выпрямителя, выход которого подключен ко входу первого компаратора, выход второго пироэлектрического элемента соединен со входом второго полосового фильтра, выход второго компаратора подключен ко второму входу процессора, первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а его выход подключен к третьему входу процессора, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, а его выход подключен к четвертому входу процессора, который выполнен с дополнительной возможностью анализа сигналов первого и второго аналоговых каналов с целью ограничения дальности действия интеллектуального ПИКСО путем задания границы дальности, определения расстояния до места нарушения, поперечного размера объекта нарушения, а также скорости и направления его движения через охраняемый рубеж.1. Intelligent passive infrared detection means (PIXO), containing an optical system that forms the first and second sectors of the detection zone, offset in space relative to each other, an infrared sensor with first and second pyroelectric elements, the first and second sectors of the detection zone are focused using optical systems, respectively, to the optical inputs of the first and second pyroelectric elements, the first analog channel, which includes the first comparator and in series with connected the first bandpass filter and the first amplifier, the output of the first pyroelectric element is connected to the input of the first bandpass filter, the output of the first comparator is connected to the first input of the processor, configured to generate an alarm signal and transmit it to an external point of collection and display of information through a radio modem connected to the processor, connected via a radio channel with an external point of collection and display of information, characterized in that it additionally includes: a second analog channel, elem OR element, OR element, the first rectifier is inserted into the first analog channel, the second band-pass filter, the second amplifier, the second rectifier and the second comparator are connected in series to the second analog channel, the output of the first amplifier in the first analog channel is connected to the input of the first rectifier, the output of which is connected to the input of the first comparator, the output of the second pyroelectric element is connected to the input of the second band-pass filter, the output of the second comparator is connected to the second input of the processor, the first and second input The AND elements are connected respectively to the outputs of the first and second comparators, and its output is connected to the third input of the processor, the first and second inputs of the OR element are connected respectively to the outputs of the first and second comparators, and its output is connected to the fourth input of the processor, which is made with an additional opportunity analysis of the signals of the first and second analog channels in order to limit the range of the intelligent PIKSO by setting the range, determining the distance to the place of violation, transversely about the size of a violation of the object, as well as the speed and direction of its movement through the protected line. 2. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система выполнена с возможностью использования оптических линз.2. Intelligent PIKSO according to claim 1, characterized in that the optical system is configured to use optical lenses. 3. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система выполнена с возможностью использования линз Френеля.3. Intelligent PIXO according to claim 1, characterized in that the optical system is configured to use Fresnel lenses. 4. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система выполнена с возможностью использования зеркальной оптики.4. Intelligent PIKSO according to claim 1, characterized in that the optical system is configured to use mirror optics. 5. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система выполнена с возможностью комбинирования оптических линз, линз Френеля и зеркальной оптики.5. Intelligent PIKSO according to claim 1, characterized in that the optical system is configured to combine optical lenses, Fresnel lenses and mirror optics. 6. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью передачи информации о расстоянии до места нарушения, поперечном размере объекта нарушения, скорости и направления его движения через охраняемый рубеж на внешний пункт сбора и отображения информации посредством радиоканала связи.6. Intelligent PIKSO according to claim 1, characterized in that it is capable of transmitting information about the distance to the place of violation, the transverse size of the object of violation, the speed and direction of its movement through the guarded line to an external point of collection and display of information through a radio communication channel. 7. Интеллектуальное ПИКСО по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью изменения границы дальности по команде, получаемой по радиоканалу связи от внешнего пункта сбора и отображения информации, в зависимости от тактических соображений.7. Intelligent PIKSO according to claim 1, characterized in that it is configured to change the range limit according to a command received via a radio channel from an external point of collection and display of information, depending on tactical considerations.
RU2016114390A 2016-04-13 2016-04-13 Intellectual passive infrared detection means RU2629146C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114390A RU2629146C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Intellectual passive infrared detection means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016114390A RU2629146C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Intellectual passive infrared detection means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629146C1 true RU2629146C1 (en) 2017-08-24

Family

ID=59744843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016114390A RU2629146C1 (en) 2016-04-13 2016-04-13 Intellectual passive infrared detection means

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629146C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712421C1 (en) * 2019-04-22 2020-01-28 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Infrared active alarm system with protection against high-energy electromagnetic interference
RU2722927C1 (en) * 2019-12-02 2020-06-04 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Infrared active system for monitoring extended security boundaries
RU2741740C1 (en) * 2020-06-09 2021-01-28 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Method for detecting intruder, recognizing type and direction of movement thereof using several passive infrared detection means

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525568B2 (en) * 2000-08-11 2003-02-25 Atmel Grenoble S.A. Circuit for the demodulation of the logic signal transmitted by analog channels
RU81357U1 (en) * 2008-12-04 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Полюс-СТР" UNIVERSAL ALARM SYSTEM
US8009044B2 (en) * 2006-03-17 2011-08-30 Sensormatic Electronics, LLC Motion detector having asymmetric zones for determining direction of movement and method therefore
US9116037B2 (en) * 2006-10-13 2015-08-25 Fresnel Technologies, Inc. Passive infrared detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525568B2 (en) * 2000-08-11 2003-02-25 Atmel Grenoble S.A. Circuit for the demodulation of the logic signal transmitted by analog channels
US8009044B2 (en) * 2006-03-17 2011-08-30 Sensormatic Electronics, LLC Motion detector having asymmetric zones for determining direction of movement and method therefore
US9116037B2 (en) * 2006-10-13 2015-08-25 Fresnel Technologies, Inc. Passive infrared detector
RU81357U1 (en) * 2008-12-04 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Полюс-СТР" UNIVERSAL ALARM SYSTEM

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712421C1 (en) * 2019-04-22 2020-01-28 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Infrared active alarm system with protection against high-energy electromagnetic interference
RU2722927C1 (en) * 2019-12-02 2020-06-04 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Infrared active system for monitoring extended security boundaries
RU2741740C1 (en) * 2020-06-09 2021-01-28 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Method for detecting intruder, recognizing type and direction of movement thereof using several passive infrared detection means

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10460594B2 (en) Motion sensor
EP2019999B1 (en) Motion detector having asymmetric zones for determining direction of movement and method therefore
RU2629146C1 (en) Intellectual passive infrared detection means
RU2661751C1 (en) Passive infrared device for detecting intruder with generation of boundary signals
RU2017122531A (en) VEHICLE AND METHOD FOR USE IN IT FOR IDENTIFYING THREATS PENDING OPENING THE VEHICLE DOOR
NO150138B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR MONITORING OF AN ALERT OR PROTECTION ZONE AREA
SE441551B (en) PASSIVE INFRAROAD INFRASTRUCTURE DETECTION DEVICE
US20190250255A1 (en) Method and system for targeting and tracking an intruder using a laser detection and ranging device
US8829439B2 (en) Target detector with size detection and method thereof
RU2683186C1 (en) Combined two-border system for protection of objects perimeters
RU2571589C1 (en) Passive infrared system for detecting intruder with generation of boundary signals
US10739190B2 (en) Motion sensor using linear array of infrared detectors
JP2014202614A (en) Infrared detector and detection method of detection object
RU2645548C1 (en) Method of security monitoring
KR20100081500A (en) Infrared sensor system for driving the auto door and infrared sensing method using the same
RU2712648C1 (en) Method of identifying intruder type due infrared detection means
JP6279407B2 (en) Human body detection device
RU2647651C1 (en) Method of security monitoring with application of passive optical-electronic detection means
JP5357668B2 (en) Intruder detection device
RU2516376C2 (en) Device of laser finding of specified space area
GB2311158A (en) Dual technology object detection device
US9063229B2 (en) Mirror used as microwave antenna for motion sensor
RU2645617C1 (en) Method of security monitoring of the track with the application of the passive optical-electronic detector
Srivastava et al. Border security system
JPS63144222A (en) Heat ray type intruder detector

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20181009