Dispositivos de detección de micrófonos de vibración.
Los dispositivos de detección de micrófonos por vibración (SD) están diseñados para detectar un intruso mediante las vibraciones que crea en una barrera de ingeniería duradera (barrera física) en el proceso de penetración de un objeto protegido.
El principio de funcionamiento de dichos medios de detección se basa en registrar las vibraciones mecánicas o los movimientos de la valla que se producen cuando un intruso intenta destruir o superar una barrera de ingeniería. El elemento sensible de los sistemas es un cable de micrófono electromagnético especialmente diseñado que convierte las vibraciones mecánicas en una señal eléctrica. El cable se fija directamente a la cerca o a un dosel de metal especial encima. Las señales del cable ingresan a la unidad de procesamiento de señales que, de acuerdo con un algoritmo determinado, genera una alarma.
El diagrama funcional del detector se muestra en la Fig. 1.13.
En relación a un micrófono detector de vibraciones, sus elementos son:
— Impacto externo: representa vibraciones mecánicas o movimiento de la cerca que se produce cuando un intruso intenta destruir o superar la barrera de ingeniería.
— el elemento sensible del detector es el cable del micrófono,
— unidad de procesamiento de señal – presente.
Por lo tanto, el diagrama funcional de un detector de micrófono de vibración se verá así (Fig. 2.15):
En la figura. La Figura 2.16 muestra el diseño de un cable sensor alfa electrodinámico diseñado específicamente para la detección de vibraciones en aplicaciones de defensa perimetral. La funda protectora del cable contiene dos imanes de polímero. Los tubos fluoroplásticos se colocan en sus espacios magnéticos, en los que se mueven libremente conductores móviles sensibles. Para reducir la fricción, el interior de los tubos está recubierto con grasa de silicona. Cuando el cuerpo del cable se mueve bajo la influencia de la vibración, los imanes se mueven, pero los conductores permanecen en su lugar. Bajo la influencia de un campo magnético alterno, en los conductores se genera una corriente eléctrica que es percibida por la unidad de procesamiento de señales.
Arroz. 2.16. El cable alfa del sensor electrodinámico es pasivo. No requiere una fuente externa de energía eléctrica, sino que genera corriente eléctrica por sí mismo. La sensibilidad del sensor electrodinámico es muy alta. Es comparable a la sensibilidad de la cápsula del micrófono. Estos sensores se caracterizan por tener parámetros estables y proporcionan una alta relación señal-ruido con respecto a la entrada del analizador.
Otro ejemplo de cable de micrófono es un sensor. Mostrado en la Fig. 2.17. El cable del sensor contiene dos conductores fijos y dos conductores móviles ubicados en el espacio entre dos tiras semicirculares hechas de polímero magnético flexible. El núcleo del cable está cubierto con una capa aislante de mylar y un blindaje de papel de aluminio, al que se conecta un cable de tierra. En el exterior, el cable del sensor está protegido por una funda de polietileno duradera.
Para minimizar las interferencias externas, los conductores activos están formados en forma de un par trenzado. Los conductores multipolares centrales actúan como elementos de refuerzo y limitan la deformación térmica del cable del sensor.
Para cercas masivas (rejillas pesadas soldadas o forjadas, etc.), se puede utilizar un cable sensor mejorado (Fig. 2.18), que contiene solo dos conductores, que se colocan en tubos de polietileno con lubricante de silicona, lo que proporciona una mayor movilidad de los conductores y , en consecuencia, el nivel de la señal.
El principio físico de funcionamiento de un cable de micrófono es el siguiente. De acuerdo con la ley de la inducción electromagnética, en un circuito conductor ubicado en un campo magnético alterno, aparece una inducción EMF ε, que se define según la ley de Faraday como: ε = N
donde: N es el número de conductores ubicados en un campo magnético alterno,
— cambio en el flujo magnético a lo largo del tiempo.
La inducción en un conductor que se mueve en un campo magnético se define como:
U = — B l v
donde: U – tensión inducida,
B – inducción magnética, determina la densidad de flujo magnético
[B] = [ ] = T (Tesla)
L – longitud del conductor,
v – velocidad del movimiento del conductor en el campo magnético.
El signo “-” significa que a medida que aumenta el flujo magnético, la dirección de la corriente inducida es opuesta a la determinada por la regla de Gimlet.
B = μ μо Н
donde: Н es la intensidad del campo magnético, determinada por las propiedades de los imanes poliméricos y el tamaño del espacio magnético.
μo – constante magnética, μo = 1,257. 10 — 6 [ ]
μ – permeabilidad magnética relativa del medio.
Así:
1. Los conductores están ubicados en el campo magnético de un polímero magnético flexible.
2. La deformación local del cable del micrófono (causada por la vibración de la barrera controlada) hace que el polímero magnético flexible se mueva en relación con los conductores. Esto provoca que se produzca un campo magnético alterno que induce tensión en los conductores.
3. La magnitud del voltaje inducido depende de:
— velocidad de movimiento de conductores en un campo magnético;
— propiedades de los imanes poliméricos y tamaño del espacio magnético;
— número de conductores en el cable;
— el tamaño de la sección local del cable que ha sufrido deformación.
Bloque de procesamiento de señal
El bloque de procesamiento de señal está destinado a:
— procesar la señal del elemento sensible;
— generar una señal de alarma;
— Monitoreo remoto del desempeño del detector triboeléctrico.
El procesamiento de señales del elemento sensor incluye:
— análisis de frecuencia de señal;
— análisis de amplitud de señal;
— procesamiento lógico.
Al analizar la frecuencia de la señal, el filtrado de frecuencia se realiza mediante filtros:
— alta frecuencia, asegurando la identificación de signos de “sobremordida” por parte del infractor de los elementos de alambre (malla) de la cerca;
— baja frecuencia, asegurando la identificación de signos de un intruso que supera una barrera de ingeniería «escalando».
Al analizar la amplitud de la señal, se realiza un filtrado de amplitud para resaltar los signos de que el intruso supera la barrera de ingeniería y no influye en la barrera con diversos tipos de medios mecánicos, que pueden considerarse interferencias.
El diagrama funcional del bloque de procesamiento de señales se muestra en la Figura 2.19.
En este caso, la señal del sensible El elemento no se recibe en el amplificador de señal de entrada ni en el dispositivo de entrada. Esto se debe a que el cable del micrófono capta una señal eléctrica más potente.
Principales características técnicas
Recibir una señal eléctrica en el proceso de mover conductores con respecto a un imán de polímero flexible durante la deformación de un elemento sensible del cable de un micrófono montado en una barrera que vibra durante la penetración de un intruso en un área protegida. Número de entradas (brazos) para conectar elementos sensibles — hasta dos. La longitud del área bloqueada por uno: arcén en un esquema de paso único — normalmente al menos 250 metros. Un detector con un esquema de paso único suele bloquear al menos 500 metros.
La zona de detección de un detector de micrófono por vibración es un área determinada de una barrera de ingeniería ubicada alrededor del elemento sensible. Las dimensiones de la zona están determinadas por las características de resistencia de la barrera y la sensibilidad del detector.
Además de los dispositivos ya mencionados, la parte de revisión del material presenta detectores conocidos en el mercado de producción rusa y extranjera. No todos están relacionados con la detección de micrófonos, pero ahí no hay confusión. El hecho es que este material es el primero de una serie de reseñas sobre herramientas de detección perimetral y nuestro objetivo es brindar a los lectores la información más completa sobre los dispositivos presentados en el mercado ruso.
Sistema sensible a vibraciones para protección perimetral Defensor (Geoquip, Reino Unido) Diseñado para proteger vallas metálicas y de madera. El sistema utiliza un cable de micrófono electromagnético con un par de conductores ubicados en los espacios entre imanes extendidos. El sensor está fijado a una valla vigilada. Cuando el sensor vibra, sus conductores se mueven en un campo magnético y en ellos se genera un voltaje que indica actividad en la cerca. El sensor se caracteriza por una alta sensibilidad y una amplia banda de frecuencia. El analizador registra dos tipos principales de intrusión: romper una valla y saltarla. El analizador está equipado con salidas de relé para señales de alarma y manipulación, así como un sistema de autodiagnóstico. La longitud de la zona de protección es de hasta 300 m. Alimentación del analizador: 10-24 V/90 mA. Rango de temperatura de funcionamiento de -40°С a +70°С, sellado del equipo según estándares IP65.
Detector de vibraciones de dos canales TREZOR-V 02 (sistemas especiales Vostok, Rusia)
Diseñado para detectar un intruso que traspasa una barrera, así como destruir o desmantelar su lona. Diseñado para monitorear barreras metálicas «ligeras»: malla metálica soldada (SSCP) o retorcida (chain-link), alambre o cinta de púas (AKL), láminas metálicas delgadas (láminas perfiladas).
Posee versatilidad y alta eficiencia de uso gracias al ajuste en 8 parámetros. Existe una función para cancelar interferencias (viento fuerte, lluvia, etc.).
La longitud del elemento sensor del cable es de hasta 2×1000 m Versión para exteriores (IP65, rango de temperatura de funcionamiento de — 40°C a +60°C). Tensión de alimentación 10-30 VCC.
El consumo de energía eléctrica no supera los 400 mW (con el mando a distancia conectado — 500 mW). La probabilidad de detección es de al menos 0,95.
Detector de vibraciones SL-3 (Rbtec, Israel)
Diseñado para bloquear varios tipos de vallas: vallas de paneles metálicos, vallas de alambre de púas y cinta de afeitar reforzada (RBR).
La línea de sensores SL-3 consta de varios (hasta 33) sensores de vibración multivectoriales conectados por cable a intervalos de 3 metros. Las características únicas del sensor proporcionan alta sensibilidad e inmunidad al ruido, que es la clave para una protección exitosa del sitio.
La línea de sensores se monta en la valla de modo que haya al menos un sensor en cada sección. Una línea de sensores le permite bloquear hasta 100 metros de línea con una altura de cerca de no más de 3 metros. La presencia de protección contra rayos de 2 etapas garantiza un funcionamiento fiable del producto en condiciones de tormenta.
Godograph-Universal (NIKIRET, Rusia)
Diseñado para organizar líneas de seguridad para áreas extensas de terreno. Dependiendo del tipo de elementos sensibles, se puede utilizar como CO vibratorio (para detectar un intruso que cruza una barrera trepando, destruyendo o cavando) o como CO sísmico (para detectar un intruso que se mueve por la superficie del suelo).
El elemento sensible al cable de vibración (SE) se instala en:
— cercas de malla electrosoldada con o sin cajón, ACL en espiral tridimensional o plana;
— marquesinas de AKL tridimensional y plano en espiral, malla soldada;
— barreras de losas de hormigón armado;
— barreras de láminas onduladas;
— en el suelo debajo de la barrera a una profundidad de 1 m.
El elemento sísmico se instala en el suelo en un área abierta o a lo largo de las barreras. Es posible crear uno o dos tramos independientes de la línea de seguridad, cada uno de hasta 250 m de longitud. Rango de temperatura de funcionamiento de -50°C a +50°C.
Dispositivo de seguridad por vibración “MUREN-2” (Compañía YUMIRS » , Rusia)
En la nueva generación de detectores de vibraciones de la serie MUREN-2, se ha modernizado completamente el algoritmo para analizar señales de un sensor de cable de vibración, elemento sensible (SE). La nueva versión del programa MUREN-2 analiza todo el espectro de frecuencias de la señal de un presunto intruso que intenta superar una barrera sobre la que está instalado un cable vibrante (VC).
Al instalar “MUREN-2” en la cerca, se registran los intentos de trepar, cavar (cuando el SE está enterrado en el suelo) y destruir la cerca aserrando o “mordiendo” las barras de malla.
En este caso, las influencias provocativas del intruso quedan completamente “cortadas”: golpes individuales o una serie de golpes en la valla, así como sacudidas breves de la valla.
El bloque MUREN-2 dispone de 4 entradas independientes para la conexión del SE. Puede conectar un SE de hasta 500 metros de largo a cada entrada. La longitud total del área protegida por un bloque MUREN-2 es de hasta 1000 metros. En este caso, se pueden instalar 1000 metros adicionales de SE a lo largo de la parte superior de la valla.
“MUREN-2” se configura usando una computadora portátil o una computadora de escritorio en la sala de seguridad.
Detector «Rubicon-1» (Rovalent, Bielorrusia)
Diseñado para proteger el territorio de la penetración, controlar las violaciones de la integridad de los elementos de las cercas flexibles — Mallas soldadas y tejidas, alambres de púas, vallas rígidas de empalizada.
Modo offline: salida de señales al panel de control. Modo centralizado: como parte de sistemas de seguridad integrados y un complejo de radioseguridad.
Tiene dos zonas de seguridad independientes de 300 m cada una, cable sensible — KTV-MF, TPPeP, E-Flex, etc. La programación se realiza desde una computadora o teclado. Los eventos se indican por separado para cada zona de seguridad. El detector está protegido contra interferencias electromagnéticas y de radio y puede reconocer intentos de intrusión en condiciones climáticas adversas.
Registro independiente de dos tipos de intrusión en un área protegida — trepar y cortar la valla. Monitoreo de elementos sensibles para aperturas y cortocircuitos.
Sistema MICALERT-303 (RBtec, Israel)
Diseñado para la detección pasiva de intrusiones y consta de un cable de micrófono táctil y una unidad de procesamiento de señal. El sistema se instala sobre vallas metálicas de malla de varios tipos.
La unidad de procesamiento de señales analiza los efectos de ruido característicos creados durante un intento de intrusión. El sistema es capaz de reconocer las señales generadas por un intento de traspasar la valla e ignora el ruido causado por las condiciones climáticas, evitando así falsas alarmas.
Disponible en tres configuraciones básicas: un kit para proteger una o dos zonas, o como un sistema integrado completo, que incluye un centro de control y software. Longitud estándar del área protegida — 305 metros.
(Continúa en el próximo número)