Инфракрасный барьер ограничения доступа

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНФРАКРАСНЫЙ БАРЬЕР ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ероховец Валерий Константинович Канделинский Сергей Львович Ткаченко Вадим Викторович Шуляк Виктор Викторович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(57) Инфракрасный барьер ограничения доступа, содержащий оптически связанные передатчик луча инфракрасного излучения и приемник луча инфракрасного излучения, включающий интегральный фотоприемник, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен ко входу передатчика луча инфракрасного излучения, блок реле, первый управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, силовой вход подключен к силовому входу устройства, а силовой выход соединен с оборудованием, отличающийся тем, что приемник луча инфракрасного излучения дополнительно содержит контрольный фотоприемник, оптически связанный с передатчиком луча инфракрасного излучения, усилитель, вход которого соединен с выходом контрольного фотоприемника, а выход соединен с аналоговым входом блока управления, третий выход которого соединен с извещателем.(56) 1. Лучевой барьер ЛБ-1. Автоматика для вашего дома. Технический каталог, 2003. - С. 107-110. 2. Патент РБ 4622, МПК 01 13/18,01 11/00, 2008 (прототип). 85502012.10.30 Предлагаемое техническое решение относится к контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано в системах контроля доступа, в частности, в зонах повышенной опасности, например в опасных производственных зонах промышленных предприятий, отличающихся повышенной запыленностью. Известны активные фотобарьеры 1, состоящие из источника светового излучения,приемника этого излучения и электронной схемы, вырабатывающей командные сигналы сигналы опасности и/или сигналы прекращения работы оборудования при пересечении светового луча человеком. Недостатком этих фотобарьеров является низкая надежность контроля доступа в опасные зоны при работе в запыленных помещениях. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является световой барьер ограничения доступа 2, содержащий оптически сопряженные между собой передатчик луча инфракрасного излучения, приемник луча инфракрасного излучения, блок управления и исполнительное реле с нормально-разомкнутыми контактами, вход которых подключают к источнику сетевого напряжения, а выход нормальноразомкнутых контактов подключают к силовому входу оборудования и извещателю. Недостатком указанного светового барьера ограничения доступа 2 является невысокая надежность генерации сигнала тревоги или останова оборудования, обусловленная тем, что наружные поверхности светопропускающих панелей, через которые проходит инфракрасный луч, находятся под воздействием производственной пыли из окружающего воздуха. Пыль оседает на этих поверхностях, их светопропускание падает, что приводит к снижению уровня входного светового сигнала и ухудшению соотношения сигнала и помех. При определенном уровне плотности или толщины слоя пыли, осажденной на наружные поверхности светопропускающих панелей фотоприемника и передатчика, поглощение светового сигнала в этом слое приводит к тому, что интенсивность прошедшего в фотоприемник сигнала становится ниже порога чувствительности фотоприемника. Блок управления светового барьера воспринимает такую ситуацию как проникновение нарушителя через зону наблюдения и генерирует сигнал тревоги или останова оборудования. Выработка таких сигналов соответствует ложной тревоге, так как реального нарушителя барьера не было. Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного вида ложных тревог. Задача решается за счет того, что в инфракрасный барьер ограничения доступа, содержащий оптически связанные передатчик луча инфракрасного излучения и приемник луча инфракрасного излучения, включающий интегральный фотоприемник, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен ко входу передатчика луча инфракрасного излучения, блок реле, первый управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, силовой вход подключен к силовому входу устройства, а силовой выход соединен с оборудованием, дополнительно введен в приемник луча инфракрасного излучения контрольный фотоприемник, оптически связанный с передатчиком луча инфракрасного излучения, и усилитель, вход которого соединен с выходом контрольного фотоприемника, а выход соединен с аналоговым входом блока управления, третий выход которого соединен с извещателем. На фигуре представлена структурная схема инфракрасного барьера ограничения доступа. Инфракрасный барьер ограничения доступа содержит передатчик луча инфракрасного излучения 1, оптически связанный с приемником луча инфракрасного излучения 2, блок управления 3, блок реле 4. Приемник луча инфракрасного излучения 2 содержит интегральный фотоприемник 5, контрольный фотоприемник 6, усилитель 7. Выход блока управления 3 подключен ко входу передатчика луча инфракрасного излучения 1, а первый вход блока управления 3 подключен к выходу интегрального фотоприемника 5, второй вход блока управления 3 является аналоговым и через усилитель 7 подключен к выходу 2 85502012.10.30 контрольного фотоприемника 6, блок реле 4 входом управления соединен со вторым выходом блока управления 3, силовой вход блока реле 4 подключен к силовому входу инфракрасного барьера, а силовой выход подключен к оборудованию, третий выход блока управления 3 соединен с извещателем. Инфракрасный барьер ограничения доступа работает следующим образом. В автономном режиме при программировании блока управления 3 устанавливают порог срабатывания контрольного канала, который должен быть выше, чем порог обнаружения интегрального фотоприемника. Далее инфракрасный барьер работает в комплексе с производственным оборудованием в запыленном окружении. При включении питания инфракрасного барьер ограничения доступа блок управления 3 на втором выходе вырабатывает сигнал СБРОС, поступающий на первый вход управления блока реле 4 блок реле 4 переключается в исходное состояние (оборудование отключено) и переходит в режим ожидания сигнала ВКЛ разрешения на включение оборудования от блока управления 3 блок управления 3 на первом выходе генерирует определенным образом сформированную кодо-импульсную последовательность электрических сигналов и передает ее на вход передатчика луча инфракрасного излучения 1, который преобразует принятую последовательность в импульсы инфракрасного излучения и передает ее через передающую светопропускающую панель (на фигуре не показана) по оптическому каналу связи вдоль части периметра опасной зоны и через приемную светопропускающую панель (на фигуре не показана) на интегральный фотоприемник 5 приемника луча инфракрасного излучения 2 и контрольный фотоприемник 6 интегральный фотоприемник 5 канала обнаружения препятствия принимает переданную передатчиком луча инфракрасного излучения 1 последовательность, преобразует ее в соответствующую последовательность импульсов электрических сигналов и передает ее на первый вход блока управления 3 блок управления 3 принимает решение о выработке управляющих сигналов на основе сопоставления этих последовательностей между собой. При этом если (в отсутствие прерывания луча) имеет место соответствие последовательностей импульсов, переданных на передатчик луча инфракрасного излучения 1 и полученных от интегрального фотоприемника 5, то блок управления 3 на третьем выходе вырабатывает сигнал ВКЛ и передает его на второй вход управления блока реле 4, который силовым выходом разрешает работу оборудования(оборудование включено). Если же последовательности импульсов, переданные на передатчик луча инфракрасного излучения 1, не соответствуют последовательностям импульсов, полученным от интегрального фотоприемника 5 (случай появления препятствия,прерывающего инфракрасный луч), то блок управления 3 на втором выходе вырабатывает сигнал СБРОС, поступающий на первый вход блока реле 4, который силовым выходом запрещает работу оборудования (оборудование отключено). Во время работы технологического оборудования из окружающей среды на наружные поверхности передающей и приемной светопропускающих панелей оседают слои пыли. По мере увеличения толщины слоев осажденной пыли на этих поверхностях пропускание светопропускающих панелей снижается, падает интенсивность инфракрасного сигнала,принимаемого интегральным фотоприемником 5 и контрольным фотоприемником 6. Соответственно падает величина аналогового выходного сигнала контрольного фотоприемника 6, который фильтруется и усиливается в усилителе 7 (усилитель с автоматической регулировкой усиления) и подается на второй, аналоговый, вход блока управления 3. Блок управления 3 вычисляет автокорреляционную функцию усиленного выходного сигнала контрольного фотоприемника 6 и сравнивает величину ее пика с величиной порога. При снижении величины пика автокорреляционной функции выходного сигнала контрольного фотоприемника 6 до величины ниже порога, блок управления 3 вырабатывает сигнал тревоги, который подается на извещатель, предупреждающий оператора о необходимости очистить наружные поверхности светопропускающих панелей от пыли. 85502012.10.30 В случае когда пределы пятна луча инфракрасного излучения на поверхности приемника луча инфракрасного излучения ограничены или есть ограничения по габаритам при размещении интегрального фотоприемника и контрольного фотоприемника, контрольный фотоприемник и усилитель выполняют функцию контроля и функцию обнаружения вместо интегрального фотоприемника. При этом пик автокорреляционной функции выходного сигнала контрольного фотоприемника сравнивается как с контрольным порогом,описанным выше, так и с более низким порогом, соответствующим событию обнаружения препятствия. В результате увеличивается надежность работы инфракрасного барьера ограничения доступа в отношении снижения частоты ложных тревог. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4