DE3129841A1 - "vorrichtung zum alarmgeben bei unbefugtem betreten einer schutzzone entlang einer grenzlinie" - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer
• Schutz zone entlang einer Grenzlinie Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutz zone entlang einer Grenzlinie.
• Die Grenzlinie kann die Einfriedung eines geschützten Industriebetriebes, eines Kraftwerkes, eines-miiitärischen Sicherheitsbereiches, eines Lagerplatzes oder eines Gefängnisses sein.
• Seit längerer Zeit werden Lichtschranken, die auch im IR arbeiten können, und Hochfrequenzschranken (VHF bis SHF) zur Meldung von Eindringversuchen angewendet. Bekannt ist insbesondere der Einsatz von Mikrowellenschranken in 9,5 GHz-Bereich bei Freigeländesicherungsanlagen. Bei diesen Schranken werden Sender und Empfänger so angeordnet, dass sich längs der Einfriedung ein möglichst langer sensitiver-Bereich, maximal 200 m, ergibt. Diese Alarmzonen sind ausbreitungsbedingt geradlinig, bei andersartiger Geometrie der Einfriedung müssen für einen geschlossenen Sicherungsbereich entsprechend mehrere solcher gerader Alarmzonen aneinandergereiht werden, wie Fig. 1 zeigt.
• Als Alarmkriterium wird die Schwächung des empfangenen Signals infolge Absorption durch einen Eindringenden oder die Dopplerverschiebung infolge Eigenbewegung des Zieles wie beim:Radar ausgenutzt. Geräte, die beide Effekte benutzen, sind ebenfalls bekannt.
• Die Nachteile solcher Schranken sind: - begrenzter Uberwachungsbereich wegen Kompromiss zwischen Strahlenbündelung, Erfassungsbereich, maximaler Strahlungsleistung-und Empfindlichkeit; - Fehlalarme infolge mangelnder Zieldiskriminierung, da ein kleines Ziel vor der Antenne die gleiche Empfangssignaländerung wie ein grosses Ziel in der Mitte des Erfassungsbreiches bewirkt; - quasioptische Strahlenausbreitung, die zwischen Bodenwellen unempfindliche Bereiche zulässt; - Beeinflussung der Empfindlichkeit durch Schneefall oder starken Regen; - unbeabsichtigte Erfassung von Zielen ausserhalb des Uberwachungsbereiches, so können vorbeifahrende Kraftfahrzeuge Fehlalarm auslösen.
• Bekannt sind weiterhin Systeme, die nach dem Prinzip verkoppelter HF-Leitungen arbeiten. Dabei werden längs der Einfriedung zwei parallel laufende Koaxialkabel vergraben, die nicht vollständig abgeschirmt sind. Vom Sendekabel wird ein hochfrequenter gepulster Wellenzug abgestrahlt, der vom Empfängerkabel aufgenommen wird. Das empfangene Signal wird hinsichtlich der Aplitude als Alarmkriterium und der Laufzeit als Ortsangabe ausgewertet.
• Diese Systeme vermeiden einige der Nachteile der längs angeordneten Schranken, sind dafür wieder mit anderen wesentlichen Nachteilen behaftet: - Abnahme des Nutzsignals mit wachsender Entfernung vom Einspeisepunkt des Kabels infolge der Kabeldämpfung; - begrenzte Empfindlichkeitszone (<5 m), bedingt durch Ausnutzung des Koppeleffekts; - wegen der EF-Verluste keine unbegrenzte Baulänge möglich; - Frequenzbereich, Kabelanordnung, Koppelschlitze und Kabeleigenschaften müssen in engen Grenzen aufeinander abgestixnmt sein, um eine ausreichende Schutzzone realisieren zu können; - teuere, komplizierte Auswertelektronik nötig; - die Schlitzkabel müssen gegen Deformation geschützt sein.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei unbefugtem-Betreten einer Schutzzone entlang einer beliebig langen Grenzlinie sicher Alarm gibt, den Auslösepunkt genau lokalisiert, Fehlalarme möglichst vermeidet, einfach zu verlegen ist, in jedem Gelände einsetzbar und unabhängig von der Witterung oder anderen Störfaktoren arbeitet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Vorrichtung, deren Schutzzone aus einer grösseren Anzahl diskreter elektronischer Schranken mit jeweils einem Sender und Empfänger für HF, UHF, VHF, Ultraschall oder IR-Strahlung gebildet ist, wobei die einzelnen Schranken senkrecht zur Grenzlinie angeordnet sind, mit NF-Kabeln verbunden sind, nacheinander aktiviert werden und ihre Wirkungsbereiche sich teilweise überschneiden.
• Die Wirkrichtung der Einzelschranken senkrecht zur Einfriedungslinie, bietet den Vorteil eines relativ kurzen sensitiven Bereichs, womit sich der Einfluss aller witterungsbedingten Störungen reduziert.
• Bei gegebenem Zielquerschnitt ist das Verhältnis zwischen Wirkungsquerschnitt und Zielquerschnitt kleiner, was ein besseres Signal- zu Störgrössenverhältnis bietet. Damit kann der empfängerzeitige Aufwand zur Zieldiskriminierung erheblich reduziert werden, was wiederum Voraussetzung ist für eine billigere Herstellung der Einzelschranken. Bedingt durch den relativ kleinen Wirkungsbereich einer Einzelschranke, kann die Arbeitsfrequenz in den URF-Breich gelegt werden, was den Gesamtaufwand für die Herstellung weiter vermindert.
• Ein entscheidender Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlichen Radarschranken ist die Unabhängigkeit von der Geländeform. Der Verlauf der "Schrankenkette" kann jeder Bodenwelle angepasst werden, tote Zonen können ohne Planierungsarbeiten vermieden werden.
• Bei Arbeitsfrequenzen im UHF-Bereich entstehen infolge des relativ kleinen Verhältnisses von Wirkungsbereich zur Betriebswellenlänge keine besonderen Anforderungen hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung zwischen Sender und Empfänger einer Einzelschranke, die Verlegung kann daher ohne grosse Sorgfalt vorgenommen werden. Verschiedene Einzelschranken können auf verschiedenen Frequenzbereichen oder zum Teil auch im IR arbeiten. Einzelschranken sind über billige und verlustarme NF-Leitungen verbunden, was grosse Leitungslängen und somit entsprechende Uberwachungsbereiche ermöglicht.
• Fig. 1 zeigt eine bekannte Anordnung von Mikrowellenschranken mit Sendern 1, 2 und Empfänger 3, 4 längs einer Grenzlinie 5.
• Die ewfindungsgemAsse Vorrichtung ist anhand der Fig. 2 erläutert.
• Fig. 2 zeigt eine Einfriedung 5 und mehrere der aus Sender 6, 8 und Empfänger 7, 9 bestehenden Einzelschranken mit einer Momentaufnahme von Alarmbereichen 10. Verbunden sind die Schranken über Kabel 11, 12. Die einzelnen Schranken, z.B.
• 6 und 7 oder 8 und 9, stehen senkrecht zur Einfriedungslinie, die jeweiligen Alarmzonen 10 überschneiden sich teilweise mit deren der Nachbarschranken.
• Sie werden nacheinander nach Art einer "Eimerkettenschaltung" aktiviert, so dass sich eine fortlaufende Alarmzone längs der Anordnung ergibt. Als Auswertekriterium kann wie bei herkömmlichen Schranken die Amplituden- oder die Frequenzänderung des Empfangssignals oder beides der jeweils gerade in Betrieb befindlichen Schranken benutzt werden. Bei entsprechend kurzer Durchlaufzeit eines Abfragezyklus längs einer solchen Schrankenkette, ergibt sich damit eine quasikontinuierliche Alarmzone.
• Die Steuerung der gesamten Anordnung erfolgt von einer zentralen Erfassungseinheit aus. Diese Einheit aktiviert die erste Schranke, die ihrerseits nach einer gewissen Verzögerungszeit die nächste Schranke aktiviert usw.. Die von den Einzelschranken rücklaufenden Signale werden von der Zentrale synchron verarbeitet und imAlarmfall auf einem Display entsprechend der Gesamtausdehnung der Anlage dargestellt.
• Da alle hochfrequenten Baugruppen mit ihrer zugehörigen Signalverarbeitung in die Einzelschranken integriert sind, werden über die Verbindungskabel i1 bzw. 12 nur niederfrequente Signale und Versorgungsspannungen übertragen. Es reichen daher billige konventionelle NF-Kabel.
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Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r u c h Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutzzone entlang einer Grenzlinie, deren Schutzzone aus einer grösseren Anzahl diskreter elektronischer Schranken, mit jeweils einem Sender und Empfänger für HF, UHF, VHF, Ultraschall oder IR-Strahlung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schranken (6 und 7 oder 8 und 9) senkrecht zur Grenzlinie (5) angeordnet sind, mit NF-Kabeln (11, 12) verbunden sind, nacheinander aktiviert werden und ihre Wirkungsbereiche (10) sich teilweise überschneiden.