Реферат: Сейсмические средства охранной сигнализации

наводки грозовых разрядов.

Методы обнаружения действия такой помехи основываются на тех же способах, что и при действии помехи ll-го типа, только используемой здесь оценкой будет нестационарность во времени и стационарность в пространстве.

Действие этого типа помех при одновременном действии помех ll-го и 1-го типа может быть ослаблено за счет пространственной и частотной фильтрации, а также действием компенсаторных систем, работающих в нужный момент времени.

IV тип - нестационарная во времени и пространстве помеха. К этому типу можно отнести помехи, действующие в локальном месте охраняемого рубежа и в определенное время, а именно:

перемещения вдоль блокируемого рубежа человека или группы людей со скоростью до 5 км/ч;

пролет вертолетов на высоте не менее 70 м над рубежом;

блуждающие токи земли;

пересечения охраняемого рубежа мелкими и крупными животными.

Этот тип помехи наиболее сходен с полезным сигналом, поэтому при обнаружении действия этого типа помехи при оценке стационарность - нестационарность во времени и пространстве требуется по обнаруженному сигналу определить параметры объекта: скорость, направление движения, массу.

При выделении сигнала при действии помех IV-ro типа полезно использовать следующие три подхода:

многоканальное обнаружение;

методы классификации образов;

таксономическое многоканальное обнаружение.

Первый подход основан на статистических принципах обнаружения детерминированного сигнала с изменяющимся параметром. При работе такого средства обнаружения могут быть получены хорошие результаты при небольшом числе изменяющихся параметров сигнала, известных функциях распределения помехи и линейной зависимости функции сигнала от параметра.

Второй подход в основном использует детерминистские принципы и слабо зашумленную обучающую выборку. Хорошие результаты при этом подходе следует ожидать при неперекрываемости распознаваемых образов.

Третий подход основан на комбинации первых двух. Для его реализации используются как детерминистские, так и статистические принципы. Детерминистский подход основан на поиске "сгустков" реализаций сигналов в гиперпространстве заданных признаков, т.е. на решении задачи таксономии. "Сгустки" точечных реализаций сигнала тесно связаны с совместной плотностью распределения многопараметрического сигнала. Центры выбранных таксонов определяют сигнал, на который должен быть настроен канал, а число таксонов определяет число каналов. Обнаружение в каждом канале осуществляется обычными статистическими методами, например, с помощью корреляционного приема. Это средство обнаружения было опробовано на моделях реальных сигналов и показало практически 100% -е обнаружение при отношении сигнал/шум равном единице.

Таким образом, наиболее вероятный путь решения задачи с применением сосредоточенных приемников - это разделение помех с поэтапным обнаружением и применением интерференционных сейсмических систем.

Система обнаружения такого типа должна включать в себя две подсистемы:

подсистему постоянного слежения;

подсистему детального слежения.

Подсистема постоянного слежения снимает информацию со всего рубежа охраны с разрешением по расстоянию 500...1000 м. В случае появления сигнала, отличного от характеристик сейсмического шума, подсистема постоянного слежения передает "подозреваемый" участок системе детального слежения, которая должна окончательно принять решение о сигнале или помехе. В случае обнаружения помехи П-го и 111-го типа подсистема детального слежения отключается от выбранного участка. Если обнаружена помеха IV-ro типа, то слежение выполняется вначале на этапе отбраковки сигналов вертолетов и животных от людей, а затем, в случае обнаружения человека, идентифицирует объект по координатам местоположения. Подсистема постоянного слежения ведет непрерывное наблюдение за рубежом и должна работать на простых критериях обнаружения. Для приема сигнала эта подсистема должна использовать группы сейсмоприемников для каждого канала с целью увеличения предельной дальности обнаружения.

Одним из возможных вариантов расстановки сейсмоприемников является расстановка вдоль линии охраняемого рубежа через малое расстояние. Сигнал от группы в 20...40 датчиков соответствующим образом суммируется и передается в канал для подсистемы постоянного обнаружения. Для детального обнаружения используется нужная группа из заданного числа датчиков.

Чувствительные элементы ССО.

В качестве чувствительных элементов, предназначенных для преобразования механической энергии сейсмических колебаний в электрический сигнал, могут быть использованы:

точечные чувствительные элементы;

протяженные чувствительные элементы.

Самым распространенным типом точечного чувствительного элемента является сейсмоприемник электродинамического типа. Такие сейсмоприемники широко используются в геологии при сейсморазведке и выпускаются отечественной промышленностью для этих целей. Конструкция их представляет из себя герметичный корпус, внутри которого находится магнитная система 1.

В зазоре магнитной системы свободно перемещается катушка индуктивности 2, подвешенная на гибких подвесах 3. ЭДС самоиндукции, возникающая при движении катушки, поступает на внешние выводы.

Известны также другие типы точечных чувствительных элементов: пьезоэлектрические, тензометрические и др. Однако в силу различных недостатков они практически не применяются.