Световой барьер ограничения доступа

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СВЕТОВОЙ БАРЬЕР ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ероховец Валерий Константинович Мелех Ольга Викторовна Ткаченко Вадим Викторович Шуляк Виктор Викторович Богуцкий Максим Михайлович Галдукевич Юрий Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Световой барьер ограничения доступа, содержащий оптически связанные передатчик луча инфракрасного излучения и приемник луча инфракрасного излучения, электронный блок управления, подключенный первым выходом к входу передатчика луча инфракрасного излучения, а первым входом к выходу приемника луча инфракрасного излучения, отличающийся тем, что введен релейный блок, первый и второй входы управления которого соединены с вторым и третьим выходами электронного блока управления соответственно, а силовой вход подключен к входу светового барьера, выход управления релейного блока соединен с вторым входом электронного блока управления и аварийным извещателем, а силовой выход подключен к оборудованию. 2. Световой барьер по п. 1, отличающийся тем, что релейный блок содержит первое и второе реле с нормально-замкнутыми и нормально-разомкнутыми контактами, три триггера, семь формирователей импульсов, три преобразователя, логический элемент 2 ИЛИИ-НЕ, причем первые -входы первого, второго и третьего триггеров подключены к второму 46222008.08.30 выходу электронного блока управления, первый вход первого формирователя импульсов соединен с третьим выходом электронного блока управления, выход первого формирователя импульсов соединен с первыми -входами первого и второго триггеров и входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым -входом второго триггера, входы нормально замкнутых и нормально-разомкнутых контактов первого и второго реле соединены между собой и подключены к силовому входу светового барьера и входу первого преобразователя, выход которого соединен с входом седьмого формирователя импульсов, выход которого, в свою очередь, соединен с -входом третьего триггера, прямые -выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам первого и второго реле и к первому и второму входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ,инверсный-выход первого триггера соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к входу пятого формирователя импульсов и к второму -входу первого триггера, инверсный-выход второго триггера соединен с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к входу шестого формирователя импульсов и второму -входу второго триггера, выход пятого формирователя импульсов соединен с третьим -входом второго триггера, а выход шестого формирователя импульсов соединен с вторым -входом первого триггера, выход нормальнозамкнутых контактов первого реле соединен с входом второго преобразователя, выход которого подключен к третьему входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ, выход нормальнозамкнутых контактов второго реле соединен с входом третьего преобразователя, выход которого подключен к входу четвертого входа логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ, выход которого соединен с -входом третьего триггера, а -выход третьего триггера подключен к второму входу электронного блока управления и к аварийному извещателю, выходы нормально-разомкнутых контактов первого и второго реле соединены между собой и подключены к оборудованию.(56) 1. Сайт компании ООО Хомби Электронный ресурс - Режим доступа///////. - Дата доступа 27.12.07 г. 2. Лучевой барьер ЛБ-1 Автоматика для вашего дома Технический каталог. - 2003. С. 107-110 (прототип). Предлагаемое техническое решение относится к контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано в системах ограничения доступа в опасные производственные зоны промышленных предприятий, а также для ограничения доступа к объектам в других сферах человеческой деятельности (жилище, офис, банк, склад и др.). Известны извещатели активные инфракрасные двулучевые, состоящие из источника инфракрасного излучения, инфракрасного приемника и видоискателя 1. Недостатком указанных извещателей является невысокая надежность их работы при пересечении лучей инфракрасного излучения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является лучевой барьер ЛБ-1 2, содержащий оптически связанные между собой передатчик луча инфракрасного излучения, приемник луча инфракрасного излучения, электронный блок управления и исполнительное реле с нормально-разомкнутыми контактами. Принцип действия известного устройства основан на кодоимпульсной модуляции луча инфракрасного излучения. Недостатком известного устройства является отсутствие в устройстве функции самотестирования контактов исполнительного реле при работе оборудования и, соответственно, его невысокая надежность при отключении оборудования в случае пересечения луча 2 46222008.08.30 инфракрасного излучения, что обусловлено следующим замкнутые контакты реле в процессе своей эксплуатации при отключении оборудования могут не разомкнуться вследствие известного эффекта залипание контактов, особенно сильно проявляющегося при коммутировании больших (520 А) токов, а также вследствие выхода реле из строя по другим причинам (выработка ресурса надежности, износ или поломка деталей, заклинивание при движении и др.). Поэтому при эксплуатации оборудования совместно с лучевым барьером могут возникать ситуации, когда луч инфракрасного излучения в опасной зоне пересекается, но оборудование при этом не отключается в случае, если опасная зона освобождается от помехи и оптическая связь между передатчиком луча инфракрасного излучения и приемником луча инфракрасного излучения восстанавливается, оборудование автоматически включается, т.е. производственно-технологический цикл продолжает выполняться с того места, на котором был прерван. Однако одно из требований безопасности при работе оборудования заключается в том, что, как только опасная зона освобождается от помехи, движение, которое было начато и затем прервано, не должно возобновляться и при перезапуске оборудования движение должно быть повторно начато с начала технологического цикла. Наличие указанных недостатков ограничивает надежность предотвращения травмирования людей, выполняющих работы или находящихся вблизи опасной зоны. Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства в части обеспечения функции периодического самотестирования контактов реле в автоматическом режиме при работе оборудования и увеличение надежности устройства при отключении оборудования в случае пересечения луча инфракрасного излучения. Задача решается следующим образом. В световой барьер ограничения доступа, содержащий оптически связанные передатчик луча инфракрасного излучения и приемник луча инфракрасного излучения, электронный блок управления, подключенный первым выходом к входу передатчика луча инфракрасного излучения, а первым входом к выходу приемника луча инфракрасного излучения, дополнительно включен релейный блок, первый и второй входы управления которого соединены с вторым и третьим выходами электронного блока управления соответственно, а силовой вход подключен к входу светового барьера, выход управления релейного блока соединен с вторым входом электронного блока управления и аварийным извещателем, а силовой выход подключен к оборудованию. Релейный блок содержит первое и второе реле с нормально-замкнутыми и нормальноразомкнутыми контактами, три триггера, семь формирователей импульсов, три преобразователя, логический элемент 2 ИЛИ-И-НЕ, причем первые -входы первого, второго и третьего триггеров подключены ко второму выходу электронного блока управления, первый вход первого формирователя импульсов соединен с третьим выходом электронного блока управления, выход первого формирователя импульсов соединен с первыми входами первого и второго триггеров и входом второго формирователя импульсов, выход которогосоединен с вторым -входом второго триггера, входы нормально замкнутых и нормально-разомкнутых контактов первого и второго реле соединены между собой и подключены к силовому входу светового барьера и входу первого преобразователя, выход которого соединен с входом седьмого формирователя импульсов, выход которого, в свою очередь, соединен с -входом третьего триггера, прямые -выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам первого и второго реле и к первому и второму входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ, инверсный-выход первого триггера соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к входу пятого формирователя импульсов и к второму -входу первого триггера, инверсныйвыход второго триггера соединен с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к входу шестого формирователя импульсов и второму -входу второго триггера, выход пятого формирователя импульсов соединен с третьим -входом второго триггера, а выход шестого формирователя импульсов соединен с вторым -входом 3 46222008.08.30 первого триггера, выход нормально-замкнутых контактов первого реле соединен с входом второго преобразователя, выход которого подключен к третьему входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ, выход нормально-замкнутых контактов второго реле соединен с входом третьего преобразователя, выход которого подключен к входу четвертого входа логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ, выход которого соединен с -входом третьего триггера, а -выход третьего триггера подключен к второму входу электронного блока управления и к аварийному извещателю, выходы нормально-разомкнутых контактов первого и второго реле соединены между собой и подключены к оборудованию. На фиг. 1 представлена схема светового барьера ограничения доступа. На фиг. 2 представлена схема релейного блока. Световой барьер ограничения доступа содержит оптически связанные передатчик луча инфракрасного излучения 1 и приемник луча инфракрасного излучения 2, электронный блок управления 3, релейный блок 4. Выход передатчика луча инфракрасного излучения 1 соединен с первым выходом электронного блока управления 3, выход приемника луча инфракрасного излучения 2 соединен с первым входом электронного блока управления 3,второй и третий выходы электронного блока управления 3 подключены к первому и второму входу управления релейного блока 4, третий вход релейного блока 4 подключен к силовому входу светового барьера ограничения доступа, выход управления релейного блока 4 соединен с вторым входом электронного блока управления 3, а силовой выход релейного блока 4 подключен к оборудованию. Релейный блок 4 содержит первое и второе реле 5, 6 с нормально-замкнутыми контактами 7 и 8 и нормально разомкнутыми контактами 9 и 10 соответственно, три триггера 11,12, 13, семь формирователей импульсов 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, три преобразователя 21,22, 23, а также логический элемент 2 ИЛИ-И-НЕ 24, -входы триггеров 11, 12 и 13 соединены между собой и являются первым входом управления релейного блока 4, вход первого формирователя импульсов 14 является вторым входом управления релейного блока 4,выход формирователя импульсов 14 соединен с первыми -входами первого и второго триггеров 11 и 12 и с входом второго формирователя импульсов 15, выход второго формирователя импульсов 15 соединен с вторым -входом второго триггера 12, входы нормально-замкнутых 7 и нормально-разомкнутых 9 контактов первого реле 5 и входы нормально-замкнутых 8 и нормально-разомкнутых 10 контактов второго реле 6 соединены между собой и подключены к силовому входу релейного блока 4, и соединены с входом первого преобразователя 21, выход первого преобразователя 21 соединен с входом седьмого формирователя импульсов 20, силовые выходы нормально-разомкнутых 9, 10 контактов первого и второго реле 5 и 6 соединены между собой и подключены к оборудованию, прямой -выход первого триггера 11 соединен с управляющим входом первого реле 5 и с первым входом логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ 24, а прямой -выход второго триггера 12 соединен с управляющим входом второго реле 6 и с вторым входом логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ 24, инверсный-выход выход первого триггера 11 подключен к входу третьего формирователя импульсов 16, выход третьего формирователя импульсов 16 соединен с вторым -входом первого триггера 11 и входом пятого формирователя импульсов 18, выход пятого формирователя импульсов 18 подключен к третьему-входу второго триггера 12, а инверсный-выход выход второго триггера 12 подключен к входу четвертого формирователя импульсов 17, выход четвертого формирователя импульсов 17 соединен с -входом второго триггера 12 и входом шестого формирователя импульсов 19, выход шестого формирователя импульсов 19 подключен к второму -входу первого триггера 11, выход нормально-замкнутых 7 контактов первого реле 5 соединен с входом второго преобразователя 22, выход второго преобразователя 22 подключен к третьему входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ 24, выход нормально-замкнутых 8 контактов второго реле 6 подключен к входу третьего преобразователя 23, выход третьего преобразователя 23 подключен к четвертому входу логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ 24,4 46222008.08.30 выход логического элемента 2 ИЛИ-И-НЕ 24 соединен с -входом третьего триггера 13,выход седьмого формирователя импульсов 20 соединен с -входом третьего триггера 13,-выход третьего триггера 13 подключен к второму входу электронного блока управления 3 и аварийному извещателю. Световой барьер ограничения доступа работает следующим образом. При включении питания электронный блок управления 3 на втором выходе вырабатывает сигнал СБРОС, поступающий на первый вход управления релейного блока 4 релейный блок 4 переключается в исходное состояние (оборудование отключено) и переходит в режим ожидания от электронного блока управления 3 сигнала ВКЛ, разрешающего включение оборудования после сигнала СБРОС электронный блок управления 3 на первом выходе генерирует определенным образом сформированную кодоимпульсную последовательность электрических сигналов и передает ее на вход передатчика луча инфракрасного излучения 1, который в соответствии с принятыми сигналами преобразует эту последовательность в импульсы инфракрасного излучения и по оптическому каналу связи передает ее на приемник луча инфракрасного излучения 2 приемник луча инфракрасного излучения 2 принимает переданную передатчиком луча инфракрасного излучения 1 последовательность, преобразует ее в соответствующую последовательность импульсов электрических сигналов и передает ее на вход электронного блока управления 3 электронный блок управления 3 сравнивает последовательность импульсов, переданную на передатчик луча инфракрасного излучения 1, с последовательностью импульсов, принятых от приемника луча инфракрасного излучения 2, и на основании определенным образом выбранного алгоритма принимает решение о соответствии этих последовательностей между собой при этом- при отсутствии помехи в опасной зоне прерывания луча не происходит и последовательность импульсов, переданных на передатчик луча инфракрасного излучения 1, будет соответствовать последовательности импульсов, полученных от приемника луча инфракрасного излучения 2 в этом случае, электронный блок управления 3 на третьем выходе вырабатывает сигнал ВКЛ и передает его на второй вход управления релейного блока 4 контакты релейного блока 4 замыкаются и сетевое напряжение с силового входа релейного блока 4 поступает на силовой выход (оборудование включено) при этом работоспособность контактов релейного блока 4 периодически в автоматическом режиме самотестируется на размыкание (возможность отключить оборудование от сетевого напряжения), и в случае нарушения работоспособности контактов на выходе управления релейного блока 4 вырабатывается определенный уровень сигнала тревоги, поступающий на аварийный извещатель- при появлении помехи в опасной зоне происходит прерывание луча инфракрасного излучения и последовательность импульсов, переданных на передатчик луча инфракрасного излучения 1, не будет соответствовать последовательности импульсов, полученных от приемника луча инфракрасного излучения 2 в этом случае электронный блок управления 3 на втором выходе вырабатывает сигнал СБРОС, поступающий на первый вход релейного блока 4 контакты релейного блока 4 размыкаются (оборудование отключено) и сетевое напряжение отключается от оборудования. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6