Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Sicherheit

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Sicherheitssysteme mit Vibrationssensoren sind sehr anfällig für Fehlalarme. Das vorgeschlagene System ist so konzipiert, dass es die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen verringert und weder den Eigentümer des geschützten Objekts noch andere unnötig stört.

Ein gemeinsamer Nachteil der meisten Industrie- und Amateurfunk-Sicherheitsalarmgeräte ist ein hoher Prozentsatz an Fehlalarmen. Ein markantes Beispiel hierfür sind geparkte Autos, die ohne ersichtlichen Grund heulen.

Eine Analyse der Ursachen von Fehlalarmen zeigt, dass es sich dabei zumeist um kurzfristige Einwirkungen natürlicher Faktoren auf das Schutzobjekt handelt. Bei Fahrzeugsicherheitssystemen mit piezoelektrischem Sensor kann es sich also um einen Windstoß, ein nahe vorbeifahrendes Auto, einen elektromagnetischen Impuls während eines Gewitters usw. handeln. Böswillige Aktionen dauern in der Regel länger an, wodurch sie effektiv identifiziert werden können.

Dieses Problem ist nicht neu und einige seiner Lösungen wurden bereits in der Zeitschrift veröffentlicht. So schlug beispielsweise Yu. Vinogradov in seinem Artikel „Vibrationssensor für ein Sicherheitsgerät“ („Radio“, 1994, Nr. 12, S. 38) vor, das Signal vom Ausgang des Shaper-Verstärkers periodisch einem zuzuführen Binärer Impulszähler zurücksetzen. Das Einschalten des Aktors erfolgt durch ein Signal eines der vom Schalter ausgewählten Zählerbits.

Ein Alarmsignal wird generiert, wenn die Anzahl der Impulse vom Sensor während der Nullungsperiode den eingestellten Grenzwert überschreitet. Mit anderen Worten: Das Gerät analysiert die Situation nicht anhand der Einwirkungsdauer auf den Sensor, sondern anhand der Anzahl der erzeugten Impulse pro Zeiteinheit. Wenn der Sensor in kurzer Zeit viele Impulse erzeugt (eine Art Rattern), ist ein Fehlalarm möglich.

Das schematische Diagramm des vorgeschlagenen Sicherheitsalarms ist in der Abbildung dargestellt. Der Sensor BQ1 wandelt mechanische Schwingungen des Schutzobjekts in elektrische Impulse um, die dem Eingang eines Formverstärkers mit hoher Eingangsimpedanz zugeführt werden, der auf den Transistoren VT1, VT2 aufgebaut ist. Die Empfindlichkeit wird über den Trimmwiderstand R5 eingestellt.

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Als nächstes gelangt das Signal, nachdem es das Element DD1.2 durchlaufen hat, in den Eingang eines Zeitanalysators, der aus den Triggern DD2.1, DD2.2 und den Elementen DD1.1, DD1.3 besteht. Die Schaltung R7C5 erzeugt beim Einschalten der Stromversorgung einen anfänglichen Einstellimpuls, der nach der Invertierung durch die Elemente DD1.3 und DD1.1 die Trigger DD2.1 und DD2.2 in den Nullzustand versetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Gerät unempfindlich gegenüber Sensorsignalen und ermöglicht das Verlassen des geschützten Objekts.

Wenn das anfängliche Setup-Signal endet, wechselt das Gerät in den Standby-Modus. Wenn Impulse vom Sensor eintreffen, schaltet der DD2.1-Trigger um und für die durch die R9C7-Schaltung festgelegte Zeit wird das Gerät blockiert – die Sensorimpulse haben keinen Einfluss auf den Zustand des Geräts. Diese Zeit benötigt der Eigentümer, um das Gerät bei Rückkehr zum Standort auszuschalten (sofern sich der Schalter innerhalb des geschützten Geländes befindet).

Wenn die Spannung am Kondensator C7 die Hälfte der Versorgungsspannung erreicht, wird die Sperrung aufgehoben. Jetzt schaltet der allererste Impuls, der innerhalb von 30 s vom Sensor kommt (wobei die Werte der Elemente R8, C6 im Diagramm angegeben sind), den Auslöser DD2.2, Strom durch den geöffneten Transistor VT3 fließt zum Alarmsignalformer, und innerhalb der durch die Schaltung R10C8 vorgegebenen Zeit ertönt ein Alarm. In diesem Fall verhindert ein niedriger Pegel am inversen Ausgang des DD2.2-Triggers den Durchgang von Impulsen durch das DDI.2-Element, um Signale vom Sensor zu blockieren, während der Alarm ertönt. Der Schaltkreis R6C3 sorgt für eine zusätzliche leichte Verzögerung beim Öffnen des Elements DD1.2. Durch diese Maßnahmen wird eine akustische Rückkopplung zwischen dem BA1-Treiber und dem BQ1-Sensor zuverlässig verhindert.

Mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten beträgt die Dauer der Modi ungefähr wie folgt: Anfangseinstellung – 30 s, Unempfindlichkeitsmodus – 3 s, Alarm – 30 s.

Der Alarmtonsignalgenerator besteht aus zwei Generatoren und einem 3-Kanal-Brückenverstärker, der mit einem dynamischen BA1-Kopf mit einer Leistung von mindestens 2 W beladen ist. Auf den Elementen DD3.1 und DD3.2 befindet sich ein Infra-Niederfrequenzgenerator, der mit einer Periode von etwa 3 s die Frequenz des auf den Elementen DD3.3 montierten Tonfrequenzgenerators sanft um etwa eine Oktave in die eine oder andere Richtung ändert. 3.4, DD4.1. Die Elemente DD4.5, DD5 und die Diode VD3 bilden den Startkreis des 4.3H-Generators. Elemente DD4.4, DDXNUMX - Pufferwechselrichter; Sie können ausgeschlossen und zur Erweiterung der Funktionalität des Geräts verwendet werden (z. B. zur Steuerung der Lichtanzeige des Alarmmodus).

Der Brückenverstärker besteht aus vier Verbundtransistoren VT4VT6, VT10VT8, VT5VT7 und VT11VT9. Um das Design zu miniaturisieren, können Sie vorgefertigte Verbundtransistoren der Serien KT972 und KT973 verwenden.

Das beschriebene Alarmgerät dient zum Schutz der Eingangstür eines Nichtwohngebäudes. Die Stromversorgung erfolgt über eine Batterie aus galvanischen Zellen. Das Gerät ist in das Gehäuse eines alten Tonbandgeräts eingebaut, in dem das Batteriefach und der dynamische Tonkopf erhalten bleiben. Netzschalter SA1 – TP1-2 oder TV2-1 – geheim, von außerhalb des Raumes zugänglich. Wenn der Raum elektrifiziert ist, lohnt es sich, die Stromquelle des Tonbandgeräts zu schonen, indem man es mit Diodenisolation parallel zur Batterie anschließt. Dadurch wird die Lebensdauer des galvanischen Zellensatzes verlängert.

Der BQ1-Sensor wird mit Schrauben in der Nähe des Schlosses befestigt und abgedeckt. Anstelle des ZP-5 können Sie auch andere Piezostrahler der ZP-Serie verwenden. Als Sensor eignet sich der monophone Piezokopf des EPU-Tonabnehmers, der mit einer elastischen Platte an das Schloss gedrückt wird. Das Ende des Nadelhalters sollte mit einem Schuss beschwert werden, um die Empfindlichkeit zu erhöhen.

Bei einem ordnungsgemäß zusammengebauten Gerät müssen Sie lediglich mit dem Widerstand R5 die erforderliche Empfindlichkeitsstufe einstellen. Wenn Sie dennoch nach einem Fehler suchen müssen, sollten Sie die Widerstände R7-R10 vorübergehend durch andere mit niedrigerem Widerstand ersetzen – dies verkürzt die Dauer jedes Modus und beschleunigt die Anpassung. Um die Funktionsfähigkeit des Alarmsignalgenerators zu überprüfen, müssen Sie den Kollektor und Emitter des Transistors VT3 bei eingeschalteter Stromversorgung schließen.

Der Zeitanalysator kann auch in anderen Sicherheitssystemen zur Eliminierung von Fehlalarmen eingesetzt werden.

Autor: S.Kolinko, Sumy, Ukraine

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