1.2.5. Техническое средство обнаружения "Бриг"
Техническое средство обнаружения "Бриг" предназначено для регистрации нарушителей, пытающихся преодолеть заграждение. Состав ТСО "Бриг":
прибор "Бриг";
линейная часть (заграждение);
блок выносной (БВ);
устройство оконечное;
блок питания "Пирс";
шкаф участковый (ШУ);
блок грозозащиты (БГЗ).
Тактико-технические характеристики ТСО "Бриг":
температурный режим от -50° до +50°С;
влажность воздуха 98% при t = +25°С;
питающее напряжение (28,5±3) В через БП "Пирс";
линейная часть ТСО обслуживает рубеж, состоящий из двух участков. Допустимая длина каждого участка от 50 до 250 м с допустимой разницей длин до 10 м (рис.6);
время готовности ТСО с момента включения питания не более 3 мин. Время восстановления работоспособности с момента срабатывания не более 30 с;
- ТСО "Бриг" выдает сигнал "Тревога" при попытке преодоления линейной части за время более 3 с.
Прибор "Бриг" предназначен для приема и обработки сигналов от ЧЭ - заграждения и формирования сигнала "Тревога".
Питание прибора напряжением ±13В от блока "Пирс", рабочие частоты генераторов (разные варианты исполнения - 9; 11; 13±0,4кГц).
Электронный блок прибора устанавливается в приборном отсеке участкового шкафа (ШУ), принцип действия прибора основан на регистрации изменения емкости, взаимной индуктивности или электрического заряда соответствующих частей заграждения при воздействии нарушителя на него. В рабочем режиме вокруг заграждения образуется стационарное электромагнитное поле, конфигурация которого определяется взаимным расположением заграждения, поверхностью земли и окружающими предметами.
Преодоление нарушителем заграждения вызывает перераспределение линий электромагнитного поля, в результате чего происходит изменение его емкости. Раздвигание нарушителем проводов заграждения или их обрыв вызывает изменение взаимной индуктивности между проводами, а вибрация кабеля, возникающая при попытке произвести подкоп под заграждением на глубину грунта до 30 см, вызывает появление электрического тока в трибоэлектрическом кабеле. В приборе "Бриг" изменения на заграждении преобразуются в изменения напряжения, которые после усиления и соответствующей обработки вызывают срабатывание выходного устройства и выдачу сигнала "Тревога" на ПО-О.
Линейная часть:
ЧЭ 1 - сетчатое токопроводящее ограждение, выполненное с применением стальной сетки, закрепленной на металлических стойках.
ЧЭ 2 - система горизонтально натянутых проводов, закрепленных на опорах полевым проводом П274М.
ЧЭ 3 - представляет собой кабель КММ 2×0,35, обладающий трибоэлектрическими свойствами и расположенный под землей вместе с выносным блоком на глубине 0,15... 0,2 м.
Все ЧЭ состоят из двух участков, расположенных справа и слева относительно центральной опоры.
Блок выносной (БВ) предназначен для согласования выходных параметров противоподкопного чувствительного элемента. ВБ выполнен в виде герметичного модуля, заключенного в пластмассовый корпус. В корпус запрессовываются кабели, необходимые для соединения с участковым шкафом и ЧЭ 3. Внутри объем ВБ залит герметизирующим составом.
От БВ кабель проходит вдоль обоих участков. Выходные кабели питания от БВ из земли идут в общий жгут кабелей а центральной опоре заграждения и сращиваются с кабелями соединительной линии, ведущей к участковому шкафу.
Устройство оконечное (УО) предназначено для контроля целостности ЧЭ ЧЭ 2. Выполнено в виде герметичного модуля, заключенного в пластмассовый корпус, где запрессованы провода необходимые для подсоединения к ЧЭ 1;ЧЭ 2, внутренний объем УО залит герметизирующим раствором. УО устанавливается на оконечной или межучастковой опоре заграждения.
Блок питания "Пирс" предназначен для электропитания ТСО "Бриг", "Бизань" и осуществляет преобразование нестабилизированного постоянного тока напряжением 28,5В в стабилизированный постоянный ток напряжением ±13В. Блок устанавливается в участковом шкафу. Функционально блок состоит из входного фильтра, преобразователя напряжения постоянного тока в переменное напряжение прямоугольной формы, выпрямителей, сглаживающих фильтров и стабилизаторов.
Шкаф участковый - для размещения электронных блоков приборов "Бриг" и "Бизань", а также для размещения устройства грозозащиты (УГЗ) и аппаратуры коммутаций электропитания. ШУ выполнен в виде двух цельнометаллических отсеков: приборного и силового. В приборном отсеке размещаются электронные блоки приборов "Бриг" и "Бизань", в силовом УГЗ и аппаратура коммутаций электропитания. ШУ обеспечивает предохранение всех элементов, размещенных в нем, от попадания пыли и влаги. Устанавливается ШУ в середине рубежа на расстоянии не более 25 м от заграждения.
Блок грозозащиты предназначен для обеспечения защиты обслуживающего персонала и аппаратуры приборов "Бриг" и "Бизань" от опасных напряжений и токов, наводимых в проводах соединительных линий сигнализации, связи и линейного оборудования при грозовых разрядах. Защита каждой цепи осуществляется отдельной ячейкой грозозащиты, состоящей из одного или двух каскадов защиты, первый каскад на разрядниках Р-27, второй на стабилитронах типа Д815.
В ТСО "Бриг" применяется мостовой метод измерения емкости и индуктивности ЧЭ. Измерительный мост прибора имеет два емкостных плеча в виде ЧЭ 1, к которым подсоединяются кабели А1 и А2 от электронного блока (рис.7).
Измерительный мост М2 имеет два индуктивных плеча в виде ЧЭ 2, к которым подсоединяются кабели П1; П2; П3; П4; ЧЭ 3, разделен на две равные части, которые подключаются к входам Вх1 и Вх2 дифференциального усилителя выносного блока (БВ).
Изменение емкости одного из плеч моста М1 относительно земли, либо изменения индуктивности одного из плеч моста М2 вызывает их разбаланс по реактивной составляющей и изменение напряжения на их выходах. Механическое воздействие на кабель, расположенный в грунте, вызывает появление напряжения на выходе выносного блока (ВБ).
С помощью регуляторов чувствительности (РЧ1, РЧ2, РЧ3) можно изменять ступенями чувствительность каждого из трех каналов. На мост М1 поступает опорное напряжение синусоидальной формы от генератора. Для повышения помехоустойчивости в приборе применяется способ измерения только реактивного разбаланса мостов. Для осуществления этого способа применяется синхронное детектирование сигнала. Для того, чтобы сигналы с 1 и 2 каналов на выходе резонансного усилителя были в фазе или противофазе, во втором канале предусмотрен фазовращатель (ФВ).
Суммарный сигнал с обоих каналов усиливается резонансным усилителем, усиленный сигнал детектируется с помощью синхронного детектора (СД), на который одновременно поступает опорное напряжение генератора.
Применение синхронного детектирования позволяет реализовывать узкую полосу пропускаем; частот, ширина которой определяется полосовым фильтром (ПФ) и составляет единицы герц. Далее сигнал поступает на усилитель постоянного тока (УПТ), включающий модулятор МОД1, МОД2 и импульсные усилители (ИУ1, ИУ2), обеспечивающие минимальное значение температурного дрейфа выходного напряжения. Модуляторы (МОД1, МОД2) управляются импульсами с мультивибратора (МВ). С выхода импульсного усилителя (ИУ1) сигнал поступает на пороговое устройство (ПУ1), к выходу которого подключен интегратор (И1), обеспечивающий защиту порогового устройства (ПУ2) от импульсных помех длительностью < 2,0 сек.
Если длительность сигнала превышает (1,5+0,5) с, напряжение на интеграторе (И1) успевает возрасти до порогового, что обеспечивает срабатывание порогового устройства (ПУ2) и выходного устройства (ВУ); реле (Р) срабатывает и выдает сигнал "Тревога" в систему сбора и обработки информации (ССОИ). При срабатывании прибора с порогового устройства (ПУ2) поступает сигнал на модулятор (МОД1) на время срабатывания ПУ2, чем достигается форсированное возвращение прибора в исходное состояние.
Для определения неисправного канала предусмотрены тумблеры НЕИСПР 1, 2, 3 каналов и световой индикатор, расположенный на лицевой панели прибора "Бриг". При появлении неисправности индикатор светится. Если индикатор гаснет через 10 - 20 с. после отключения одного из тумблеров, значит, неисправен ЧЭ канала, соответствующего этому тумблеру. Свечение индикатора после выключения всех трех тумблеров означает неисправность электронного блока. Для, автоматического контроля работоспособности прибора с системы сбора и обработки информации (ССОИ) поступает сигнал на устройство контроля УК. При этом контрольное реле подключает конденсатор к одному из плеч измерительного моста М1 и вызывает контрольное срабатывание прибора.
Установка чувствительности электронного блока по каналу 1:
установить регулятор чувствительности ЧУВСТВ. 1 в положение 6;
включить питание прибора;
отойти от ЧЭ на расстояние не менее 5 м, выждать 1 мин;
подойти к ЧЭ на расстоянии вытянутой руки, взяться за стойки, сетчатого ограждения рукой в диэлектрической перчатке. Выждать не менее 2 сек;
если по истечению указанного времени засветится индикатор, расположенный на электронном блоке, следовательно, прибор сработал, если индикатор не засветится, прибор не сработал;
чувствительность считать установленной, если произошло срабатывание прибора 5 раз при выполнении вышеизложенных требований;
если срабатывание прибора не происходит хотя бы один раз из пяти воздействий на ЧЭ, то установить регулятор чувствительности в положение 5 и выполнить операции по вышеуказанным требованиям, аналогично - в положение 4 и т.д.
Воздействие на ЧЭ производить в различных местах сетчатого ограждения. Если при подходе к ЧЭ происходит срабатывание прибора до касания рукой ЧЭ, то чувствительность считать избыточной. В этом случае регулятор чувствительности следует установить в. положение меньшей чувствительности (6, 5, 4, 3).
Установка чувствительности по каналу 2:
установить регулятор чувствительности ЧУВСТВ.2 в положение 6;
включить питание прибора;
отойти от ЧЭ на расстояние не менее 0,5 м;
выждать не менее 1 мин;
с помощью изолированного предмета, например, доски раздвинуть за время не более 4 с два любых соседних провода так, чтобы расстояние между ними в вертикальной плоскости было(25±1) см. Выждать не менее 2 с;
если по истечению указанного времени засветился индикатор, расположенный на электронном блоке, прибор сработал;
Рис. 6. Линейная часть ТСО “Бриг”
чувствительность считать, установленной, если произошло срабатывание прибора 5 раз;
если срабатывание прибора не происходит хотя бы один раз из пяти воздействий на ЧЭ, то установить регулятор чувствительности в положение 5 в выполнить операции по вышеуказанным требованиям, аналогично - в положение 4 и т.д.
Воздействие на ЧЭ производить при различных комбинациях раздвижения проводов ограждения.
Установка чувствительности по каналу 3:
установить регулятор чувствительности ЧУВСТВ.3 в положение 3;
включить питание прибора;
взять лопату и отойти от ЧЭ на расстояние 0,5 - 1 м;
выждать не менее 1 мин;
лопатой сделать подкоп под ЧЭ на глубину 0,3 м и попытаться пролезть в месте подкопа;
если во время подкопа или пролезания засветится индикатор, неположенный на электронном блоке, значит, прибор сработал, прекратить преодоление ограждения и заровнять место подкопа;
чувствительность считать установленной, если произошло срабатывание прибора 5 раз при выполнении вышеизложенных требований для канала 3;
Рис .7. Функциональная электрическая схема ТСО «Бриг»
если срабатывание прибора в положении регулятора чувствительности 3 не произошло хотя бы один раз из 5 попыток преодоления, то установить регулятор чувствительности в положение 2 и т.д.;
попытки преодолеть ТСО путем подкопа осуществлять в различных местах ограждения, но обязательно по одному воздействию в конце и начале каждого участка.
Сигнал трибоэлектрического канала предварительно усиливается и фильтруется в выносном блоке (ВБ). Чувствительный элемент этого канала чается к входам дифференциального усилителя выносного блока.
Дифференциальное включение ЧЭ позволяет повысить помехоустойчивость трибоэлектрического канала к удаленным источникам сейсмических и электрических помех. С выхода ВБ сигнала через регулятор чувствительности (РЧЗ) поступает на вход усилителя постоянного тока Усиленный сигнал с выхода импульсного усилителя (ИУ2) поступает на интегратор (И2) с постоянной времени интегрирования около 10 с. При достижения напряжения на интеграторе (И2) порогового значения срабатывает пороговое устройство (ПУ2), вызывая срабатывание выходного устройства (ВУ). Для контроля целостности ЧЭ в приборе предусмотрен блок ля (БК) и устройство оконечное (УО). Контроль осуществляется и напряжения постоянного тока с блока контроля на все части чувствительных элементов. Ток обтекания, проходя через делители гения блока контроля и устройства оконечного, поступает на логическую схему (ЛС) блока контроля с ее выхода на два пороговых устройства верхнего и нижнего уровней (ПВУ) и (ПНУ). На логическую схему поступает напряжение контроля с ВБ и генератора. При обрыве или замыкании из ветвей ЧЭ, а также при выходе из строя генератора срабатывает одно из пороговых устройств (ПВУ или ПНУ), и сигнал с БК поступает на которое, срабатывая, вызывает срабатывание ВУ.