CH661135A5

CH661135A5 - Vorrichtung zum ueberwachen von gepanzerten raeumen, insbesondere von tresoren und kassenschraenken, und zum erzeugen eines alarmsignales, wenn ein einbruchversuch unternommen wird.

Info

Publication number: CH661135A5
Application number: CH3214/83A
Authority: CH
Inventors: Werner Kormann; Heinz Pieren; Walter Enkerli
Original assignee: Securiton Ag
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1987-06-30
Also published as: GB8315824D0; DE3221997A1; DE3221997C2; FR2528487B1; FR2528487A1; GB2124763B; AT385856B; GB2124763A; IT8309447A0; IT1198619B; IT8309447A1; CH662689A5; ATA200583A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen von gepanzerten Räumen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie sie aus der CH-PS 541 844 vorbekannt ist.

Es sind Vorrichtungen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt, welche insbesondere zum Erfassen von bei Einbruchsversuchen durch Sägen, Feilen, Bohren oderSchweissen erzeugten Körperschwingungen des geschützten Objektes dienen. Die bekannten Vorrichtungen ermöglichen jedoch den bei einer mechanischen oder thermischen Bearbeitung von gepanzerten Räumen entstehenden Körperschall nur dann zu detektieren, wenn die eingestellte Empfindlichkeit der Vorrichtung genügend gross ist, so dass die Gefahr der Auslösung von Fehlalarmen, z.B. durch Umgebungseinflüsse besteht. Ferner wird in den bekannten Vorrichtungen kein Alarm bei Sabotageversuchen, sowohl durch Erhitzen als auch durch Einfrieren der Vorrichtung, ausgelöst. Auch sollen solche Vorrichtungen unempfindlich gegen alle möglichen Umgebungseinflüsse sein, wie z.B. magnetische und elektrische Felder, elektrische Störspannungen und Erdausgleichströme, mechanische Umgebungsgeräusche, Luftschall und ungewollte mechanische Schläge.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung löst die Aufgabe gemäss der Kennzeichnung des Patentanspruches 1.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschema einer erfindungsgemässen Vorrichtung

Fig. 2 ein Vorrichtung s Fig. 3 einen akustisch-elektrischen Wandler im Schnitt.

Gemäss Fig. 1 wird das vom akustisch-elektrischen Wandler 1 erzeugte Signal einer Verstärkerstufe 2 eines ersten Schaltungspfades A und einer Verstärkerstufe 8 eines io zweiten Schaltungspfades B zugeführt. Auf die Verstärkerstufe 2 folgt ein Schwellwertdetektor 3, während der Verstärkerstufe 8 ein Schwellwertdetektor 9 nachgeschaltet ist. Die Verstärkerstufen 2 und 8 und die Schwellwertdetektoren 3 und 9 sind so dimensioniert, dass der Schwellwertdetektor 3 15 erst auf ein mindestens hundertmal grösseres Wandlersignal anspricht als der Schwellwertdetektor 9. Beim Vorhandensein eines Signals am Ausgang des Schwellwertdetektors 3 steigt die Ausgangsspannung des nachgeschalteten Integrationsgliedes 4 rasch an bis zum Erreichen der Referenzspan-20 nung eines folgenden Schwellwertdetektors 5, welcher an eine Torschaltung 6 angeschlossen ist, die ein Alarmrelais 7 ansteuert. Beim Vorhandensein eines Signales am Ausgang des Schwellwertdetektors 9, wird dieses einem folgenden Impulsformer 10 zugeführt, welcher an ein Integrationsglied 25 11 angeschlossen ist, dessen Ausgangsspannung langsam steigt und die Ausgangsstufe 6,7 ansteuert.

Der Signalpfad A dient somit zur Erkennung von kurzzeitig auftretenden Signalen grosser Amplituden, wie sie durch eine Sprengexplosion entstehen, während der Signal-30 pfad B auf bedeutend kleinere Signalamplituden und länger anhaltende Signale anspricht, wie sie z.B. durch Sägen,

Feilen oder Bohren entstehen.

Ein Überwachungskreis C weist einen Temperaturmelder 12 auf, welcher an einen Eingang einer Torschaltung 13 ange-35 schlössen ist. Der andere Eingang der Torschaltung 13 ist mit dem Ausgang des akustisch-elektrischen Wandlers 1 verbunden. Der Ausgang der Torschaltung 13 ist an die Ausgangsstufe 6,7 angeschlossen. Der Überwachungskreis C dient zur thermischen Überwachung der Vorrichtung bei 40 Erhitzen oder Einfrieren zwecks Sabotage und zur Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem akustischelektrischen Wandler 1 und der Auswerteschaltung der Vorrichtung.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für das Schaltschema der erfin-45 dungsgemässen Vorrichtung, welches mit besonders geringem Aufwand an Schaltungsmitteln realisierbar ist. Der Signalpfad A weist im wesentlichen zwei RC-Glieder 14, 15 und 16, 17, einen Schwellwertdetektor 18, ein Integrationsglied 20,21 und einen Schwellwertdetektor 22 auf.

so Ein z.B. bei Explosion auftretendes Signal wird über eine frequenzselektive Stufe, gebildet durch zwei RC-Glieder 14, 15 und 16, 17, geleitet. Diese Stufe bildet ein Bandpass für die bei einer Explosion auftretenden Frequenzen. Das gefilterte Signal wird in einem Schwellwertdetektor 18 mit einer Refe-55 renzspannung U1 verglichen. Wenn die Signalspannung grösser als die Referenzspannung U1 ist, erscheint am Ausgang des Schwellwertdetektors 18 ein Rechtecksignal. Dieses wird mit einer an den Ausgang des Schwellwertdetektors 18 angeschlossenen Diode 19 gleichgerichtet und dem Integra-60 tionsglied, bestehend aus einem Widerstand 20 und einem Kondensator 21, zugeführt. Die Integrationszeitkonstante beträgt einige Millisekunden. Wenn die Ausgangsspannung des Integrationsgliedes 20,21 grösser als die Referenzspannung U2 des Schwellwertdetektors 22 wird, gibt diese ein 65 Signal ab, das über eine Diode 23 die Ausgangsstufe, bestehend aus einem Schwellwertdetektor 24 mit einer Referenzspannung U3, einem Transistor 26 und einem Relais 25, ansteuert und einen Alarm auslöst.

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Der Signalpfad B dient zur Auswertung von länger anhaltenden Signalen mit bedeutend kleineren Amplituden als der Signalpfad A, wie sie bei einer mechanischen oder thermischen Bearbeitung eines Tresors auftreten. Das vom akustisch-elektrischen Wandler 1 erzeugte elektrische Signal wird einer frequenzselektiven Verstärkerstufe, bestehend aus einem Verstärker 27 und einem Doppel T-Filter 28 bis 33 zugeführt. Das verstärkte Signal steuert über einen Widerstand 34 den Schwellwertdetektor 35 an. Wenn die Signalspannung grösser als die Referenzspannung U5 ist, erscheinen am Ausgang des Schwellwertdetektors 35 Rechtecksignale. Der nachfolgende Impulsformer weist einen Transistor 36 und einen Schwellwertdetektor 39 auf. Der Kollektor des Transistors 36 ist über einen Kondensator 37 und einen zu diesem parallel geschalteten Widerstand 38 an Erde gelegt. Ferner ist der Kollektor des Transistors 36 mit einem Eingang des Schwellwertdetektors 39 verbunden, an dessen anderem Eingang eine Referenzspannung U6 liegt. Der Ausgang des Schwellwertdetektors 39 ist über eine Diode 40 an ein Integrationsglied 41 bis 44 angeschlossen, welches über einen Widerstand 45 mit der Ausgangsstufe 24 bis 26 verbunden ist.

Die Funktion des Impulsformers 36 bis 39 wird z.B. im Zusammenhang mit der thermischen Bearbeitung des Tresors mittels einer Sauerstofflanze beschrieben, bei welcher Geräusche entstehen, die am Ausgang des akustisch-elektri-schen Wandlers ein Signal verursachen, dessen Frequenz ungefähr 8 kHz und Amplitude 50 jiV beträgt und welches ungefähr alle 100 ms eine Spannungsspitze von 1 mV aufweist. Die Wiederholungsfrequenz der Spannungsspitzen beträgt somit einige Hertz. Um die Spannungsspitzen integrieren zu können, müssen diese in Rechteckimpulse umgewandelt werden, deren Impulsdauer genügend gross ist und die von einem nachgeschalteten Integrationsglied 41 bis 44 integriert werden. Das Signal wird dem Schwellwertdetektor 35 zugeführt, an dessen Ausgang periodisch eine Gruppe von Rechteckimpulsen erscheint, wobei die Dauer jedes Impulses 0,5 ms beträgt. Diese Impulse werden dem Impulsformer 36 bis 39, dessen RC-Glied 37,38 eine Zeitkonstante von 60 ms aufweist, zugeführt und am Ausgang des Schwellwertdetektors 39 erscheinen Rechteckimpulse, wobei die Dauer jedes Impulses mindestens 50 ms ist. Diese Impulse werden über die Diode 40 dem Integrationsglied, welches einen Verstärker 44 und ein RC-Glied 41,43 aufweist, zugeführt. Die Integralionszeit ist ungefähr 10 s und sie wird durch das RC-Glied 41,43 bestimmt. Diese Integrationszeit entspricht einer annehmbaren Alarmverzögerung und einer optimalen Empfindlichkeit in Bezugauf Fehlalarme. Das RC-Glied 42, 43 hat eine Zeitkonstante von ungefähr 1 Minute. Wenn die Ausgangsimpulse des Schwellwertdetektors 39 während einer Dauer erscheinen, die kleiner ist als 10 s, bewirkt das RC-Glied 42,43, dass die Integrationsspannung Null wird und ein eventueller Fehlalarm verhindert wird. Der Ausgang des Integrationsgliedes 41 bis 44 ist über den Widerstand 45 an die Ausgangsstufe 24 bis 26 angeschlossen, wobei die Integrationsspannung diese Ausgangsstufe ansteuert und einen Alarm auslöst.

Dadurch, dass die Spannungsspitzen des Signals anstelle des Mittelwertes der Signalspannung ausgewertet werden, kann die Empfindlichkeit der Vorrichtung derart klein gewählt werden, dass durch Umgebungseinflüsse ausgelöste Fehlalarme vermieden werden können.

Der Impulsformer 36 bis 39 und das Integrationsglied 41 bis 44 können durch einen Zähler ersetzt werden, wobei der Zähler derart ausgebildet sein muss, dass er ein Signal abgibt, wenn er eine bestimmte Anzahl von Impulsen innerhalb einer bestimmten Zeit vom Schwellwertdetektor 35 erhält.

Dieses Signal wird der Ausgangsstufe 24 bis 26 zugeführt und löst einen Alarm aus.

Der Überwachungskreis C weist Schaltungselemente 46 bis 53 auf. Die zwei NTC-Widerstände 47 und 48 bilden zusammen mit den Widerständen 46 und 49 einen Temperaturfühler. Dieser gibt eine temperaturabhängige Gleichspannung ab, die übereine Diode51 an einen Eingangeines Schwellwertdetektors 52 mit Referenzspannung U4 angelegt ist. Wenn die obere oder untere Grenztemperatur der Vorrichtung erreicht ist, erscheint am Ausgang des Schwellwertdetektors 52 ein Signal, welches über eine Diode 53 der Ausgangsstufe 24 bis 26 zugeführt wird und einen Alarm auslöst.

Ferner werden der akustisch-elektrische Wandler 1 und die elektrische Verbindung zwischen diesem und der Auswerteschaltung 52, 24 bis 26 überwacht. Die an den Ausgang des Wandlers 1 angelegte Gleichspannung wird über einen Widerstand 50 dem Schwellwertdetektor 52 zugeführt und mit der Referenzspannung U4 verglichen. Bei einem Defekt des Wandlers 1, Kurzschluss oder Unterbruch der genannten Verbindung, erscheint am Ausgang des Schwellwertdetektors 52 ein Signal, welches über eine Diode 53 der Ausgangsstufe 24 bis 26 zugeführt wird und einen Alarm auslöst.

In der Ausgangsstufe 24 bis 26 steuert das Ausgangssignal des Schwellwertdetektors 24 den Transistor 26 an, welcher das Alarmrelais 25 betätigt. Dieses Relais ist in einem Ruhestromkreis geschaltet, so dass im Alarmfall das Relais stromlos wird und einen Alarm auslöst. Durch diesen Ruhestromkreis wird auch bei Betriebsspannungsausfall der Vorrichtung ein Alarm ausgelöst. Zur Übertragung des Alarms steht ein potentialfreier Umschaltkontakt zur Verfügung.

Der in Fig. 3 im Schnitt dargestellte akustisch-elektrische Wandler dient zur Aufnahme von mechanischen Schwingungen (Körperschall), die bei Einbruchversuchen in gepanzerten Räumen entstehen und zur Umwandlung derselben in elektrische Signale. Dieser Wandler weist eine mit einem Gewindebolzen 61 versehene Schallaufnahmehülse 60 aus Stahl auf, welche auf einer nicht gezeigten Grundplatte aus Stahl, die einen Teil eines zweiteiligen Gehäuses der Vorrichtung bildet, mittels des Gewindebolzens 61 befestigt ist. Auf der Grundplatte ist eine Isolierplatte aus Glasepoxyd aufgeklebt, mittels welcher die Grundplatte auf dem zu überwachenden Bauwerk aufliegt und mit zwei Bolzen auf diesem befestigt ist.

In der Schallaufnahmehülse 60 sind ein Isolierrohr 62 und ein piezoelektrisches Element 63, z.B. aus Keramik angeordnet. Auf dem piezoelektrischen Element 63 ist eine Messingscheibe 64 montiert. Zwischen einem Anschluss-plättchen 66 und der Messingscheibe 64 befindet sich eine Feder 65. Die Wirkung der Feder 65 und der Messingscheibe 64 ist, dass der piezoelektrische Effekt verstärkt wird. Die Verstärkung des piezoelektrischenEffekts verursacht eine wesentliche Verbesserung der Empfindlichkeit des akustischelektrischen Wandlers. Dadurch kann die elektrische Signal-verstärkung in der Auswerteschaltung der Vorrichtung kleiner sein, was einen grösseren elektrischen Störabstand ergibt.

Gegen äussere Beeinflussung der Funktionen der Vorrichtung wurden folgende Massnahmen vorgesehen. Um eine gute elektrische und magnetische Abschirmung zu verwirklichen, wurde das zweiteilige Gehäuse der Vorrichtung aus Stahl hergestellt, so dass es zusätzlich einen wirksamen mechanischen Schutz der ganzen Vorrichtung bildet. Um Einstreuung magnetischer und elektrischer Störungen in den Eingangskreis der Auswerteschaltung der Vorrichtung zu verhindern, ist das Gehäuse mit dem Null-Potential dieser Schaltung galvanisch verbunden s

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

661 135 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Überwachen von gepanzerten Räumen, insbesondere von Tresoren und Kassenschränken, und zum Erzeugen eines Alarmsignals, wenn ein Einbruchversuch unternommen wird, mit einem akustisch-elektri-schen Wandler ( 1 ), an dessen Ausgang ein erster Signalpfad (A) angeschlossen ist, welcher auf kurzzeitig auftretende Signale grosser Amplituden anspricht und eine Verstärkerstufe (2), einen ersten Schwellwertdetektor (3), ein Integrationsglied (4) und einen zweiten Schwellwertdetektor (5) aufweist, und an dessen Ausgang ein zweiter Signalpfad (B) angeschlossen ist, welcher auf länger anhaltende Signale mit bedeutend kleineren Amplituden anspricht als der erste Signalpfad, und eine Verstärkerstufe (8), einen Schwellwertdetektor (9) sowie Mittel (10, 11) zur Auswertung von Signalspannungsspitzen, die dem Schwellwertdetektor (9) zugeführt werden und einen bestimmten Wert überschreiten, aufweist, wobei die beiden Alarmkreise an eine gemeinsame Ausgangsstufe (6,7), zum Erzeugen des Alarmsignales angeschlossen sind, gekennzeichnet durch einen an den aku-stisch-elektrischen Wandler (1) und an die Ausgangsstufe (6, 7) angeschlossenen Überwachungskreis (C) zur thermischen Überwachung der Vorrichtung bei Erhitzen oder Einfrieren und zur Überwachung der elektrischen Verbindung zwischen dem akustisch-elektrischen Wandler ( 1 ) und dem Überwachungskreis, welcher einen Temperaturmelder (12) aufweist, der an einen Eingang einer Torschaltung (13) angeschlossen ist, deren anderer Eingang mit dem Ausgang des akustisch-elektronischen Wandlers (1) verbunden ist und deren Ausgang an die Ausgangsstufe (6,7) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturmelder durch einen ersten NTC-Widerstand (47), welcher in Reihe mit einem ohmischen Widerstand (46) geschaltet ist und durch einen zweiten NTC-Widerstand (48), welcher parallel zu einem ohmischen Widerstand (49) geschaltet ist, gebildet ist.