DE3129841A1

DE3129841A1 - Device for emitting an alarm in the event of unauthorised entry into a protection zone along a boundary line

Info

Publication number: DE3129841A1
Application number: DE19813129841
Authority: DE
Inventors: Henning 7775 Bermatingen Müller; Englmar Dr.-Ing. 7990 Friedrichshafen Wenk
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE3129841C2

Abstract

A device for emitting an alarm in the event of unauthorised entry into a protection zone along a boundary line whose protection zone is formed from a relatively large number of discrete electronic barriers, having in each case one transmitter and receiver for HF, UHF, VHF, ultrasound or IR radiation, characterised in that the individual barriers are arranged at right angles to the boundary line, are connected to AF cables, are activated successively and their areas of effectiveness partially overlap.

Description

Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einerDevice for giving an alarm in the event of unauthorized entry

Schutz zone entlang einer Grenzlinie Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Alarmgeben bei unbefugtem Betreten einer Schutz zone entlang einer Grenzlinie.Protection zone along a boundary line The invention relates to a device for setting off an alarm in the event of unauthorized entry into a protection zone along a boundary line.

Die Grenzlinie kann die Einfriedung eines geschützten Industriebetriebes, eines Kraftwerkes, eines-miiitärischen Sicherheitsbereiches, eines Lagerplatzes oder eines Gefängnisses sein.The boundary line can be the enclosure of a protected industrial plant, a power plant, a military security area, a storage area or a prison.

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.For a long time, light barriers that also work in IR have been in use and high-frequency barriers (VHF to SHF) to report intrusion attempts applied. In particular, the use of microwave barriers in 9.5 is known GHz range for outdoor security systems. These barriers become transmitters and receiver arranged in such a way that the length of the fence is as long as possible sensitive area, maximum 200 m, results. These alarm zones are caused by spreading straight, if the fence has a different geometry, it must be used for a closed security area Correspondingly, several such straight alarm zones are strung together, as shown in Fig. 1 shows.

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.The weakening of the received signal is used as an alarm criterion Absorption by an intruder or the Doppler shift as a result of self-movement of the target as with: Radar exploited. Devices that use both effects are also included known.

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.The disadvantages of such barriers are: - limited surveillance area because of a compromise between beam bundling, detection range, maximum radiation power and Sensitivity; - False alarms as a result of a lack of target discrimination, since a small one Target in front of the antenna the same change in reception signal as a large target in the middle of the detection area; - quasi-optical radiation propagation that allows insensitive areas between bumps; - influencing the sensitivity from snowfall or heavy rain; - unintentional detection of targets outside of the surveillance area, passing vehicles can trigger false alarms.

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.Systems are also known that are coupled according to the principle HF lines are working. There are two parallel running along the fence Bury coaxial cables that are not fully shielded. The transmission cable will emitted a high-frequency pulsed wave train that was picked up by the receiver cable will. The received signal is used as an alarm criterion and in terms of amplitude the transit time is evaluated as a location.

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.These systems avoid some of the disadvantages of lengthways Limits, however, have other significant disadvantages: - Decrease of the useful signal as the distance from the cable feed point increases the cable attenuation; - limited sensitivity zone (<5 m), due to utilization the coupling effect; - Due to the EF losses, no unlimited length is possible; - Frequency range, cable arrangement, coupling slots and cable properties must be in narrow boundaries must be matched to one another in order to achieve a sufficient protection zone to be able to; - expensive, complicated evaluation electronics necessary; - the slotted cables must be protected against deformation.

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.The invention is based on the object of creating a device the case of unauthorized entry into a protection zone along a border line of any length safely gives alarm, pinpoints the trigger point, false alarms if possible avoids is easy to lay, can be used in any terrain and regardless of the weather or other disruptive factors.

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.According to the invention, this object is achieved by a device whose protection zone consists of a large number of discrete electronic barriers One transmitter and one receiver each for HF, UHF, VHF, ultrasound or IR radiation is formed, the individual barriers being arranged perpendicular to the boundary line are connected with LF cables, are activated one after the other and their areas of action partially overlap.

Die Wirkrichtung der Einzelschranken senkrecht zur Einfriedungslinie, bietet den Vorteil eines relativ kurzen sensitiven Bereichs, womit sich der Einfluss aller witterungsbedingten Störungen reduziert.The effective direction of the individual barriers perpendicular to the fence line, offers the advantage of a relatively short sensitive area, which means that the influence all weather-related disruptions are reduced.

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.For a given target cross-section, the ratio between the effective cross-section is and target cross-section smaller, which offers a better signal-to-interference ratio. In this way, the recipient-related effort for target discrimination can be reduced considerably which in turn is a prerequisite for a cheaper production of the individual barriers. Due to the relatively small area of action of an individual barrier, the Working frequency can be placed in the URF range, which means the total cost of production further reduced.

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.A decisive advantage of the invention over conventional radar barriers is the independence from the shape of the terrain. The course of the "chain of barriers" can be adapted to any bump, dead zones can be built without leveling be avoided.

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.At working frequencies in the UHF range, as a result of the relative small ratio of effective range to operating wavelength no special Requirements regarding the geometric alignment between transmitter and receiver a single barrier, the relocation can therefore be carried out without great care will. Different individual barriers can be used on different frequency ranges or sometimes also work in IR. Individual barriers are cheap and low-loss LF lines connected, resulting in large line lengths and thus corresponding monitoring areas enables.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Anordnung von Mikrowellenschranken mit Sendern 1, 2 und Empfänger 3, 4 längs einer Grenzlinie 5.Fig. 1 shows a known arrangement of microwave barriers Transmitters 1, 2 and receivers 3, 4 along a boundary line 5.

Die ewfindungsgemAsse Vorrichtung ist anhand der Fig. 2 erläutert.The device according to the invention is explained with reference to FIG.

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.Fig. 2 shows a fence 5 and several of the transmitters 6, 8 and Receiver 7, 9 existing individual barriers with a snapshot of alarm areas 10. The barriers are connected via cables 11, 12. The individual barriers, e.g.

6 und 7 oder 8 und 9, stehen senkrecht zur Einfriedungslinie, die jeweiligen Alarmzonen 10 überschneiden sich teilweise mit deren der Nachbarschranken.6 and 7 or 8 and 9, are perpendicular to the line of fencing that respective alarm zones 10 partially overlap with those of the neighboring barriers.

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.They are activated one after the other like a "bucket chain circuit", so that there is a continuous alarm zone along the arrangement. As an evaluation criterion can, as with conventional barriers, the amplitude or frequency change of the Received signal or both of the barriers currently in operation to be used. With a correspondingly short cycle time of an interrogation cycle lengthways Such a chain of barriers results in a quasi-continuous alarm zone.

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.The entire arrangement is controlled by a central registration unit the end. This unit activates the first barrier, which in turn after a certain Delay time the next barrier is activated, etc. The one from the individual barriers Returning signals are processed synchronously by the control center and in the event of an alarm shown on a display according to the total extent of the system.

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.Since all high-frequency assemblies with their associated signal processing are integrated in the individual barriers, are connected via the connection cable i1 or 12 only transmit low-frequency signals and supply voltages. It's enough hence cheap conventional audio cables.

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Claims

P a t e n t a n s p r u c h Device for giving an alarm in the event of unauthorized persons Entering a protection zone along a border line, whose protection zone consists of a larger one Number of discrete electronic barriers, each with a transmitter and receiver for HF, UHF, VHF, ultrasound or IR radiation, characterized in that that the individual barriers (6 and 7 or 8 and 9) are perpendicular to the boundary line (5) are arranged, are connected to LF cables (11, 12), are activated one after the other and their areas of action (10) partially overlap.