RU2544745C1

RU2544745C1 - Burglar alarm device for window and glass door structures

Info

Publication number: RU2544745C1
Application number: RU2013137190/08A
Authority: RU
Inventors: Максим Владимирович Сомов
Original assignee: Максим Владимирович Сомов
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2015-03-20
Also published as: WO2015023206A1; RU2013137190A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention enables to determine the open state of a window or door, the closed state of a window or glass door, action on a window or door, breakdown of a window or door structure, interference and malfunction. The device is also capable of determining its own operating capacity and presence of interference preventing accurate determination of breakdown of a window structure. The device comprises a sensor for monitoring the state of a structure and a signal processing unit, a sensor for displacement of the movable part of a glazed window or door structure relative to the frame, and the sensor used to monitor the state of the structure is an accelerometer which is connected to said displacement sensor such that said accelerometer is turned on when the window or door is closed and turned off when the window or door is open. Breakdown of a window or door structure is determined by measuring the frequency of its natural vibrations based on analysis of a signal in the form of alternating voltage from said accelerometer and comparing the obtained frequency with given values for an intact structure. Breakdown of the structure is determined from the comparison results.

EFFECT: high reliability of determining the state of a window or door.

15 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области охранных сигнализаций для контроля состояния окон или остекленных дверей.The invention relates to the field of burglar alarms for monitoring the condition of windows or glazed doors.

Из патента РФ на полезную модель №58758 известно устройство контроля целостности стеклянного полотна, находящегося в раме, содержащее приемник сигналов, отличающееся тем, что содержит лазерный светодиод зеркальные площадки, а приемник сигналов выполнен в виде фотодиода фотореле с нормально разомкнутыми контактами, являющимися сигнальными контактами пульта централизованного наблюдения, при этом лазерный светодиод площади, зеркальные площадки и фотодиод фотореле размещены между собой так, чтобы луч светодиода после отражений от зеркальных площадок попадал на фоточувствительный элемент - фотодиод фотореле.From the RF patent for utility model No. 58758, there is known a device for monitoring the integrity of a glass sheet in a frame containing a signal receiver, characterized in that it contains a laser LED mirror pads, and the signal receiver is made in the form of a photodiode photorelay with normally open contacts, which are the signal contacts of the remote control centralized observation, while the laser area LED, mirror areas and photodiode photorelay are interconnected so that the LED beam after reflections from the mirrors I got to the photosensitive element - the photodiode photorelay.

Из патента РФ на изобретение №2150750 известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее акустический датчик, первый и второй фильтры, первый компаратор, элемент И, формирователь сигнала тревоги, исполнительное реле, первый, второй и третий индикаторы, вход первого фильтра соединен с выходом акустического датчика и входом второго фильтра, а выход - с входом первого компаратора, первый и второй входы элемента И соединены соответственно с входами первого и второго индикаторов, выход формирователя сигнала тревоги - с первым входом исполнительного реле и входом третьего индикатора, отличающееся тем, что в него введены второй компаратор, стабилизатор напряжения, цифровой анализатор, формирователь импульсов, перемычка, блок контроля и элемент ИЛИ, первый вход цифрового анализатора соединен с выходом первого компаратора, выход - с первым входом элемента И, а второй вход - с выходом стабилизатора напряжения, вторым входом исполнительного реле и через перемычку с управляющим входом формирователя импульсов, сигнальный вход которого через второй компаратор соединен с выходом второго фильтра, а выход - с вторым входом элемента И, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом элемента И, выход - с входом формирователя сигнала тревоги, а второй вход через блок контроля - с входом стабилизатора напряжения и источником питания устройства.From the RF patent for invention No. 2150750, an alarm device is known comprising an acoustic sensor, first and second filters, a first comparator, an And element, an alarm driver, an executive relay, first, second and third indicators, the input of the first filter is connected to the output of the acoustic sensor and the input of the second filter, and the output is with the input of the first comparator, the first and second inputs of the element And are connected respectively to the inputs of the first and second indicators, the output of the alarm driver is with the first input a body relay and an input of a third indicator, characterized in that a second comparator, a voltage stabilizer, a digital analyzer, a pulse shaper, a jumper, a control unit and an OR element are inserted into it, the first input of a digital analyzer is connected to the output of the first comparator, the output to the first input of the element And, and the second input - with the output of the voltage regulator, the second input of the executive relay and through a jumper with the control input of the pulse shaper, the signal input of which is connected to the output through the second comparator the second filter, and the output is with the second input of the AND element, the first input of the OR element is connected to the output of the AND element, the output is with the input of the alarm driver, and the second input through the control unit is with the input of the voltage regulator and the power supply of the device.

Из патента РФ на изобретение №2254613 известен прибор охранной сигнализации, содержащий преобразователь вибраций в электрический сигнал, выход которого соединен с входом усилителя, первый амплитудный детектор, к выходу которого подключен вход первого интегратора, отличающийся тем, что преобразователь вибраций в электрический сигнал выполнен в виде пьезоэлектрического элемента, устанавливаемого на объекте, а в прибор дополнительно введены фильтр низкой частоты и фильтр высокой частоты, входы которых подключены к выходу усилителя, второй амплитудный детектор, второй интегратор, первый и второй компараторы, блок определения временных характеристик сигналов, блок формирования тревожного извещения, при этом выходы фильтров низкой и высокой частоты подсоединены к входам первого и второго амплитудных детекторов соответственно, выход второго амплитудного детектора подключен к входу второго интегратора, а выходы компараторов, входы которых подключены к выходам первого и второго интеграторов, подсоединены к входам блока определения временных характеристик сигналов, выход которого связан в входом блока формирования тревожного извещения.A security alarm device is known from the RF patent for invention No. 2254613, comprising a vibration converter into an electrical signal, the output of which is connected to an amplifier input, a first amplitude detector, to the output of which a first integrator input is connected, characterized in that the vibration to electrical signal converter is configured as a piezoelectric element mounted on the object, and a low-pass filter and a high-pass filter are additionally introduced into the device, the inputs of which are connected to the output of the amplifier, the second an amplitude detector, a second integrator, first and second comparators, a block for determining the temporal characteristics of the signals, an alarm generation unit, while the outputs of the low and high frequency filters are connected to the inputs of the first and second amplitude detectors, respectively, the output of the second amplitude detector is connected to the input of the second integrator, and the outputs of the comparators, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second integrators, are connected to the inputs of the unit for determining the temporal characteristics of the signals, the output otorrhea connected to an input unit for generating an alarm signal.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является извещатель охранный поверхностный ударноконтактный «Окно-6» (сведения из сети Интернет http://www.aktivsb.ru/prod-66.html). Извещатель предназначен для обнаружения разрушения стекол с последующей выдачей извещения о тревоге и содержит датчики воздействия и блок обработки сигнала, причем в качестве датчиков воздействия используются датчики разрушения стекла, содержащие чувствительные элементы (герконы) с двумя подвижными контактами, выполненными слабочувствительными к внешнему магнитному полю и имеющими заданную разницу масс и упругостей.The closest analogue of the claimed invention is a surface-impact shock detector announcer "Window-6" (information from the Internet http://www.aktivsb.ru/prod-66.html). The detector is designed to detect glass breakage followed by the issuance of an alarm notification and contains impact sensors and a signal processing unit; moreover, glass break sensors containing sensitive elements (reed switches) with two movable contacts made weakly sensitive to an external magnetic field and having the specified difference in mass and elasticity.

Основными недостатками данного аналога является необходимость размещения датчиков разрушения стекла непосредственно на стеклах, что портит внешний вид оконной конструкции и выдает информацию о том, что конструкция находится под охраной, сложность размещения датчиков на стекле, возможность ложных срабатываний. Еще одним недостатком ближайшего аналога является недостаточная информативность сигналов на выходе, свидетельствующих только об отсутствии или наличии тревоги, недостаточная достоверность определения воздействия на конструкцию.The main disadvantages of this analogue are the need to place glass breakage sensors directly on the glass, which spoils the appearance of the window structure and provides information that the structure is protected, the difficulty of placing sensors on the glass, the possibility of false positives. Another drawback of the closest analogue is the lack of information content of the output signals, indicating only the absence or presence of alarm, insufficient reliability of determining the impact on the design.

Задачей, на которую направлено заявленное изобретение, является создание устройства, представляющего собой извещатель, которое было бы лишено вышеуказанных недостатков, а также расширение арсенала устройств подобного назначения.The task to which the claimed invention is directed is to create a device that is a detector that would be devoid of the above disadvantages, as well as expanding the arsenal of devices for this purpose.

Задача решается за счет создания устройства для контроля за состоянием оконных или остекленных дверных конструкций, содержащего датчик контроля состояния конструкции и блок обработки сигнала, отличающегося тем, что оно содержит датчик смещения подвижной части остекленной оконной или дверной конструкции относительно рамы, а в качестве датчика контроля состояния конструкции используется акселерометр, соединенный с указанным датчиком смещения таким образом, что указанный акселерометр включается при закрытии окна или двери и выключается при открытии окна или двери, причем разрушение оконной или дверной конструкции определяют путем измерения частоты ее собственных колебаний на основе анализа сигнала в виде переменного напряжения, поступающего с указанного акселерометра, и сравнения полученной частоты с заданными значениями для целой конструкции, при этом разрушение конструкции устанавливают по результатам сравнения.The problem is solved by creating a device for monitoring the state of window or glazed door structures, containing a sensor for monitoring the state of the structure and a signal processing unit, characterized in that it contains a displacement sensor for the moving part of the glazed window or door structure relative to the frame, and as a state monitoring sensor the design uses an accelerometer connected to the specified displacement sensor so that the specified accelerometer turns on when the window or door is closed and turns off when opening a window or door, moreover, the destruction of the window or door structure is determined by measuring the frequency of its own vibrations based on the analysis of the signal in the form of an alternating voltage coming from the specified accelerometer, and comparing the obtained frequency with the given values for the whole structure, while the destruction of the structure is established according to the results of comparison.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности определения состояний окна или двери. При этом обеспечивается возможность определения открытого состояния окна или двери, закрытого состояния окна или остекленной двери, воздействия на окно или дверь, разрушения оконной или дверной конструкции, помехи и неисправности. Извещатель также способен определить состояние собственной работоспособности и наличие помех, не позволяющих достоверно определить разрушение оконной конструкции.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of determining the state of a window or door. This makes it possible to determine the open state of a window or door, the closed state of a window or a glazed door, the impact on a window or door, the destruction of a window or door structure, interference and malfunction. The detector is also able to determine the state of its own operability and the presence of interference that does not allow to reliably determine the destruction of the window structure.

При этом важным является то, что определение всех состояний оконной или остекленной дверной конструкции и работоспособности извещателя происходит при помощи анализа сигнала, поступающего с одного единственного датчика.At the same time, it is important that the determination of all the states of a window or glazed door structure and the operability of the detector occurs by analyzing the signal from a single sensor.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения до установления разрушения конструкции, на основании данных о частоте ее собственных колебаний, измеряют ускорение конструкции на основе сигнала, поступающего с акселерометра, определяют силу воздействия на конструкцию и сравнивают ее с заданными значениями силы воздействия на конструкцию, достаточной для ее разрушения.In a preferred embodiment of the invention, before the destruction of the structure is established, based on the data on the frequency of its natural vibrations, the acceleration of the structure is measured on the basis of the signal from the accelerometer, the force acting on the structure is determined, and it is compared with the specified values of the force acting on the structure sufficient to destroy it .

В другом предпочтительном варианте ускорение конструкции измеряют на основе сигнала, поступающего с акселерометра, при помощи схемы вольтметра постоянного тока.In another preferred embodiment, the acceleration of the structure is measured based on the signal from the accelerometer, using a DC voltmeter circuit.

Определение состояний оконной конструкции и работоспособности извещателя происходит путем анализа сигнала, поступающего с аналогового MEMS-акселерометра, установленного в извещателе таким образом, чтобы вектор его чувствительности был расположен параллельно уровню земли и перпендикулярно плоскости стеклопакета оконной или дверной конструкции.The states of the window structure and the detector’s operability are determined by analyzing the signal from the analog MEMS accelerometer installed in the detector so that its sensitivity vector is parallel to the ground level and perpendicular to the plane of the glass packet of the window or door structure.

Анализ сигнала происходит методом сравнения данных вольтметра и частотомера со значениями, записанными в память извещателя исходя из данных, получаемых экспериментальным путем, или методом математического расчета. Измерения происходят в определенные логикой работы извещателя временные промежутки, которые необходимы для фильтрации статических и динамических показателей сигнала, а именно, определение состояний «открыто», «закрыто», «неисправность», принимаемых как статические, имеющие параметр «напряжение», и состояний «воздействие на конструкцию», «разрушение конструкции» и «помеха», принимаемых как динамические, и имеющие измеряемый параметр в виде частоты и амплитуды (исключение составляет состояние «воздействие на конструкцию» оно принимается как динамическое, однако имеет параметр в виде изменения постоянного напряжения).The signal analysis is carried out by comparing the voltmeter and frequency meter data with the values recorded in the detector's memory based on the data obtained experimentally, or by mathematical calculation. Measurements take place at certain time intervals determined by the detector's logic that are necessary for filtering static and dynamic indicators of the signal, namely, the determination of the states “open”, “closed”, “malfunction”, accepted as static, having the parameter “voltage”, and states “ impact on the structure "," destruction of the structure "and" interference ", accepted as dynamic, and having a measurable parameter in the form of frequency and amplitude (the exception is the state" impact on the structure "it is accepted etsya as dynamic but has the option of changing the DC voltage).

Под временными промежутками, определенными логикой работы извещателя, понимается время, принятое за время максимально возможного ускорения (промежуток времени, в течение которого определяется состояние воздействия на конструкцию, связанное с изменением напряжения на выходе акселерометра, и не определяется состояние «открыто», «закрыто», «неисправность», которое также связано с изменением напряжения на выходе акселерометра, только в гораздо больших временных промежутках). Время, принятое как время максимально возможного ускорения, приравнивается ко времени задержки анализа состояний «открыто», «закрыто», «неисправность».Under the time intervals determined by the detector’s logic, we mean the time taken for the maximum possible acceleration (the period of time during which the state of influence on the structure associated with the change in the voltage at the output of the accelerometer is determined, and the state “open”, “closed” is not determined , “Malfunction”, which is also associated with a change in the voltage at the output of the accelerometer, only in much larger time intervals). The time taken as the time of the maximum possible acceleration is equal to the delay time of the analysis of the states “open”, “closed”, “malfunction”.

Разрушение конструкции определяют на основании данных о частоте ее собственных колебаний в целом состоянии. Измерение частоты собственных колебаний оконной конструкции в режиме контроля происходит при приложении к конструкции силы, способной вызвать в ней гармонические колебания, являющиеся ее собственными колебаниями. Командой к измерению частоты собственных колебаний контролируемой конструкции служит сигнал, поступающий с микроконтроллера, соответствующий значению силы, достаточной для разрушения конструкции.The destruction of the structure is determined on the basis of data on the frequency of its own vibrations in the whole state. The measurement of the frequency of the natural vibrations of the window structure in the control mode occurs when a force is applied to the structure that can cause harmonic vibrations in it, which are its own vibrations. The command to measure the frequency of natural vibrations of the controlled structure is a signal coming from the microcontroller, corresponding to the value of the force sufficient to destroy the structure.

Силу воздействия на конструкцию, достаточную для ее разрушения, определяют по значению ускорения оконной или дверной конструкции до наступления в ней периодических колебаний, представляющих собой собственные колебания конструкции. Таким образом, в заявленном изобретении определяют величину силы воздействия на конструкцию способом, отличным от способов, в которых сила воздействия, или его факт, определяются исходя из характеристик периодически повторяющегося сигнала, таких как его амплитуда, частота или периодичность.The force of action on the structure, sufficient for its destruction, is determined by the value of the acceleration of the window or door structure until periodic oscillations occur in it, which are the natural vibrations of the structure. Thus, in the claimed invention, the magnitude of the impact force on the structure is determined in a manner different from the methods in which the impact force, or its fact, is determined based on the characteristics of a periodically repeating signal, such as its amplitude, frequency or periodicity.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг.1 - схема акселерометрического извещателя.Figure 1 - diagram of the accelerometer detector.

Фиг.2 - акселерометрический извещатель (вариант «А»).Figure 2 - accelerometer detector (option "A").

Фиг.3 - акселерометрический извещатель (вариант «Б»).Figure 3 - accelerometer detector (option "B").

Фиг.4 - пример установки извещателя в пластиковую оконную систему.4 is an example of installing a detector in a plastic window system.

Фиг.5 - схема логики работы акселерометрического извещателя.5 is a diagram of the logic of the accelerometer detector.

Извещатель 22 состоит из магниторезонансного датчика 2, MEMS-акселерометра 4, например ADXL103, схемы стабилизации напряжения питания 1, фильтра низких частот 5, усилителя низких частот 6, вольтметра постоянного тока 7, частотомера 9, блока памяти 8, микроконтроллера 10, блока логики 11 и исполнительных реле 12, установленных в одном корпусе 15, который представляет собой конструкцию, монтируемую скрыто в нижней части рамы окна 23. Соосно извещателю в створке открывающейся части окна установлен постоянный магнит 14, расположенный к извещателю строго определенным полюсом. Такое расположение элементов соответствует варианту исполнения «А». В варианте исполнения «Б» схема стабилизации напряжения питания, фильтр низких частот, усилитель низких частот, вольтметр постоянного тока, частотомер, блок памяти, блок логики, микроконтроллер и исполнительные реле вынесены в место установки приемно-контрольного прибора, с которым связаны исполнительными реле, или, в совокупности, сами могут представлять собой приемно-контрольный прибор, в полной мере реализуя его функции. Также в извещатель входят: корпус постоянного магнита 13, постоянный магнит 14, корпус извещателя 15, плата обработки сигнала 16, включающая стабилизатор напряжения, фильтр низких частот, усилитель низкочастотного сигнала, вольтметр постоянного тока, частотомер, микроконтроллер, блок памяти, блок логики и исполнительное реле, разъем для подключения кабеля 17, кабель для подключения к приемно-контрольному прибору 18, разъемы 19 для подключения к исполнительным устройствам, стеклопакет 20 оконной системы, створка 21 оконной системы.The detector 22 consists of a magnetic resonance sensor 2, a MEMS accelerometer 4, for example ADXL103, a voltage stabilization circuit 1, a low-pass filter 5, a low-frequency amplifier 6, a DC voltmeter 7, a frequency meter 9, a memory unit 8, a microcontroller 10, a logic block 11 and actuating relays 12 installed in one housing 15, which is a structure mounted hidden in the lower part of the window frame 23. Coaxial to the detector in the leaf of the opening part of the window there is a permanent magnet 14 located to the detector lennym pole. This arrangement of the elements corresponds to the embodiment "A". In the “B” embodiment, a voltage stabilization circuit, a low-pass filter, a low-frequency amplifier, a DC voltmeter, a frequency meter, a memory unit, a logic unit, a microcontroller, and executive relays are located at the installation site of the control panel, to which the executive relays are connected or, in aggregate, they themselves can constitute a control panel, fully realizing its functions. The detector also includes: a permanent magnet housing 13, a permanent magnet 14, a detector housing 15, a signal processing board 16 including a voltage stabilizer, a low-pass filter, a low-frequency signal amplifier, a DC voltmeter, a frequency meter, a microcontroller, a memory unit, a logic unit, and an executive relay, connector for connecting cable 17, cable for connecting to control panel 18, connectors 19 for connecting to actuators, double-glazed window 20 of the window system, sash 21 of the window system.

В качестве датчика смещения может быть использован любой известный датчик близости, например геркон, или контактный датчик движения. В предпочтительном варианте в качестве датчика смещения используется магниторезонансный датчик.As a displacement sensor, any known proximity sensor, for example a reed switch, or a contact motion sensor can be used. In a preferred embodiment, a magnetic resonance sensor is used as the displacement sensor.

В качестве акселерометра может быть использован акселерометр ADXL103/ADXL203.As the accelerometer, the ADXL103 / ADXL203 accelerometer can be used.

Предпочтительно магниторезонансный датчик расположен в раме, а в подвижной части окна или двери соосно магниторезонансному датчику расположен постоянный магнит.Preferably, the magnetic resonance sensor is located in the frame, and a permanent magnet is located coaxially with the magnetic resonance sensor in the movable part of the window or door.

В предпочтительном варианте извещатель представляет собой алюминиевый или пластиковый корпус цилиндрической формы с утолщением в верхней части, устанавливаемый вертикально, в предварительно подготовленное отверстие, в нижнюю часть пластиковой, алюминиевой или деревянной оконной рамы 23. В нижней части открывающейся створки окна установлен постоянный магнит. Магнит установлен таким образом, чтобы при закрытом окне он находился соосно установленному корпусу. В верхней части корпуса расположен магниторезонансный датчик, питающийся постоянным напряжением от схемы стабилизатора напряжения. При закрытом окне магнит находится в зоне действия детектора, и детектор выдает на своем выходе напряжение, равное логическому нулю, управляющее транзисторным ключом, который коммутирует на общую минусовую шину минусовой вывод питания аналогового MEMS-акселерометра, плюсовой вывод акселерометра подключен к стабилизатору напряжения. Выход сигнала акселерометра подключен к одному входу микроконтроллера, через низкочастотный усилитель, для анализа переменной составляющей сигнала, к другому входу микроконтроллера - для анализа постоянной составляющей сигнала. При открытой оконной створке постоянный магнит находится вне зоны действия магниторезонансного детектора и транзисторный ключ на его выходе открыт. Таким образом, акселерометр обесточен и через его внутреннюю схему на его выход поступает напряжение, равное напряжению поступающего на него напряжения питания. Данная составляющая постоянного напряжения измеряется микроконтроллером, который сравнивает его с запрограммированными пределами и формирует на своем выходе сообщение «Окно открыто». При закрытой оконной створке постоянный магнит, расположенный на ней, находится соосно магниторезонансному детектору, формирующему сигнал, открывающий транзисторный ключ, который в свою очередь коммутирует минусовую цепь питания и включает акселерометр, расположенный в корпусе таким образом, чтобы его ось чувствительности к ускорению была перпендикулярна оконной конструкции и параллельна уровню земли. В данном случае по оси чувствительности, расположенной параллельно земле, на акселерометр не действует сила ускорения и согласно его техническим характеристикам, в этом случае он выдает на своем выходе сигнал, в виде постоянной составляющей напряжения, равной половине напряжения питания. Данная составляющая постоянного напряжения измеряется схемой вольтметра постоянного тока и поступает на микроконтроллер, который сравнивает его с запрограммированными пределами и формирует на своем выходе сообщение «Окно закрыто».In a preferred embodiment, the detector is an aluminum or plastic cylindrical body with a thickening in the upper part, mounted vertically, in a pre-prepared hole, in the lower part of the plastic, aluminum or wooden window frame 23. A permanent magnet is installed in the lower part of the opening casement window. The magnet is mounted in such a way that when the window is closed it is aligned with the housing. In the upper part of the housing is a magnetic resonance sensor, powered by constant voltage from a voltage regulator circuit. When the window is closed, the magnet is in the detector coverage area, and the detector generates a logic zero voltage at its output, which controls a transistor switch that switches the negative power supply terminal of the analog MEMS accelerometer to the common negative bus; the positive terminal of the accelerometer is connected to the voltage regulator. The accelerometer signal output is connected to one input of the microcontroller, through a low-frequency amplifier, for analysis of the variable component of the signal, to another input of the microcontroller - for analysis of the constant component of the signal. With the sash open, the permanent magnet is outside the range of the magnetic resonance detector and the transistor switch at its output is open. Thus, the accelerometer is de-energized and through its internal circuit, a voltage equal to the voltage of the supply voltage supplied to it is supplied to its output. This component of the DC voltage is measured by a microcontroller, which compares it with the programmed limits and generates the message “Window is open” at its output. With the shutter closed, the permanent magnet located on it is located coaxially with the magnetic resonance detector, which generates a signal that opens the transistor switch, which in turn switches the negative power supply circuit and turns on the accelerometer located in the housing so that its axis of acceleration sensitivity is perpendicular to the window construction and parallel to ground level. In this case, the acceleration force does not act on the accelerometer along the sensitivity axis parallel to the ground, and according to its technical characteristics, in this case it gives a signal at its output in the form of a constant voltage component equal to half the supply voltage. This component of the DC voltage is measured by the DC voltmeter circuit and is supplied to the microcontroller, which compares it with the programmed limits and generates the message “Window is closed” at its output.

При взломе оконной конструкции, связанной с разбитием стекла, демонтажем стеклопакета или всей конструкции, к ней прилагаются силы, вызывающие ускорение в оси чувствительности акселерометра, который формирует на своем выходе сигнал в виде напряжения, изменяющегося относительно половины напряжения питания акселерометра, где увеличение напряжения соответствует воздействию силы ускорения по оси чувствительности детектора в одну сторону, а уменьшение напряжения - воздействию силы ускорения в другую сторону. Сигнал поступает на микроконтроллер, который сравнивает данные, поступающие от акселерометра, сравнивает их с эталонными, соответствующими взлому конструкции, и формирует на своем выходе тревожный сигнал.When breaking the window structure associated with breaking glass, dismantling the glass packet or the entire structure, forces are applied to it, causing acceleration in the sensitivity axis of the accelerometer, which generates a signal at its output in the form of a voltage that changes relative to half the voltage of the accelerometer, where the increase in voltage corresponds to the effect acceleration forces along the sensitivity axis of the detector in one direction, and a decrease in voltage - to the effects of acceleration in the other direction. The signal arrives at the microcontroller, which compares the data coming from the accelerometer, compares it with the reference, corresponding to breaking the structure, and generates an alarm signal at its output.

Схема вольтметра постоянного тока фиксирует воздействие на датчик и его неисправность путем измерения постоянной составляющей сигнала акселерометрического датчика, изменяемой в зависимости от положения датчика, ось чувствительности которого параллельна уровню земли. При наклоне датчика в оси его чувствительности возникает сила ускорения свободного падения, изменяющаяся в зависимости от угла наклона. Неисправность датчика фиксируется при изменении постоянной составляющей сигнала, равной в нормальных условиях, половине питающего напряжения.The DC voltmeter circuit records the effect on the sensor and its malfunction by measuring the constant component of the accelerometer sensor signal, which varies depending on the position of the sensor, the sensitivity axis of which is parallel to the ground level. When the sensor is tilted in the axis of its sensitivity, an acceleration force of gravity arises, which varies depending on the angle of inclination. The malfunction of the sensor is fixed when the DC component of the signal changes, which is equal, under normal conditions, to half of the supply voltage.

Блок обработки переменной составляющей сигнала фиксирует взлом:The processing unit of the variable component of the signal fixes hacking:

Вариант «А»Option "A"

Путем измерения ускорения, возникающего в охраняемой конструкции, при приложении к ней силы, достаточной для ее разрушения.By measuring the acceleration arising in a protected structure, when a force is applied to it, sufficient to destroy it.

Вариант «Б»Option B

Путем измерения частоты собственных колебаний целой конструкции и сравнения его с частотой собственных колебаний разрушенной конструкции. Частота собственных колебаний измеряется в момент воздействия на конструкцию.By measuring the frequency of natural vibrations of the whole structure and comparing it with the frequency of natural vibrations of the destroyed structure. The frequency of natural vibrations is measured at the moment of impact on the structure.

Значение сигнала, достаточного для установления факта несанкционированного воздействия на конструкцию, может определяться различными методами: из таблицы, с использованием тестовых ударов (обучаемый датчик), измерением собственных колебаний целой конструкции в сравнении с частотой собственных колебаний разрушенной и т.д.The signal value sufficient to establish the fact of unauthorized influence on the structure can be determined by various methods: from the table, using test strokes (trained sensor), measuring the natural vibrations of the whole structure in comparison with the natural frequency of the destroyed, etc.

Стабилизатор напряжения питания извещателя 1 выдает на выходе стабилизированное напряжение 5 вольт. Цифровой магниторезонансный датчик 2 при наличии магнита в зоне его чувствительности выдает на выходе сигнал в виде логической единицы. Транзисторный ключ 3 при поступлении на базу напряжения логической единицы с магниторезонансного датчика подключает акселерометр к общей отрицательной шине питания. Акселерометр 4 при подключении к отрицательной шине питания и расположении оси чувствительности параллельно земле выдает на выходе напряжение постоянной составляющей, равное половине напряжения питания. Фильтр Низкой Частоты 5 выделяет из переменной составляющей сигнала акселерометра частоты до 30 Гц и срезает частоты выше 30 Гц. Усилитель НЧ сигнала 6 усиливает переменную составляющую сигнала акселерометра в диапазоне частот от 1 до 30 Гц. Вольтметр постоянного тока 7 измеряет напряжение на выходе акселерометра для определения состояний «открыто», «закрыто», «неисправность», «воздействие на конструкцию». Блок памяти 8 хранит информацию о частоте собственных колебаний конструкции, уровнях напряжения, соответствующих состояниям контролируемой системы, микропрограмму логики работы извещателя. Частотомер 9 измеряет частоту собственных колебаний конструкции. Микроконтроллер 10 сравнивает значения с вольтметра, частотомера со значениями из блока памяти и принимает решение о выдаче сигналов, обрабатывает и записывает в блок памяти тестовые сигналы при обучении датчика. Блок логики 11 обрабатывает по запрограммированной логике поступающие с микроконтроллера сигналы, передаваемые им в виде логических уровней, и посылает на три исполнительных реле сигналы, соответствующие трем состояниям извещателя: положение створки окна\двери, разрушение контролируемой конструкции, неисправность извещателя. Исполнительные реле 12 определяют положение подвижной части окна или двери, разрушение контролируемой конструкции и неисправность извещателя. Исполнительное реле замкнуто, если створка закрыта, и разомкнуто, если открыта. Исполнительное реле замкнуто, если конструкция цела, разомкнуто, если разрушена. Исполнительное реле замкнуто, если извещатель исправен, и отсутствуют помехи, мешающие его нормальному функционированию, разомкнуто, если есть помехи, или извещатель не исправен.The voltage regulator of the detector 1 produces a stabilized voltage of 5 volts at the output. Digital magnetic resonance sensor 2 in the presence of a magnet in the area of its sensitivity produces an output signal in the form of a logical unit. The transistor switch 3 upon receipt of a logical unit voltage from the magnetic resonance sensor to the base connects the accelerometer to a common negative power bus. Accelerometer 4, when connected to the negative power bus and the location of the sensitivity axis parallel to the ground, generates a DC voltage equal to half the supply voltage at the output. The Low-Pass Filter 5 extracts frequencies up to 30 Hz from the variable component of the accelerometer signal and cuts frequencies above 30 Hz. The low frequency amplifier 6 amplifies the variable component of the accelerometer signal in the frequency range from 1 to 30 Hz. A DC voltmeter 7 measures the voltage at the output of the accelerometer to determine the states of "open", "closed", "malfunction", "impact on the structure." The memory unit 8 stores information about the frequency of natural vibrations of the structure, voltage levels corresponding to the states of the controlled system, the firmware of the detector operation logic. The frequency meter 9 measures the frequency of natural vibrations of the structure. The microcontroller 10 compares the values from the voltmeter, the frequency meter with the values from the memory unit and makes a decision on the issuance of signals, processes and writes test signals to the memory unit when the sensor is trained. The logic unit 11 processes, according to the programmed logic, the signals received from the microcontroller, transmitted to them in the form of logical levels, and sends signals to the three executive relays corresponding to the three detector states: the position of the window / door leaf, destruction of the monitored structure, and the detector malfunction. Executive relays 12 determine the position of the movable part of the window or door, the destruction of the controlled structure and the malfunction of the detector. The actuator relay is closed if the leaf is closed, and open if it is open. The executive relay is closed if the structure is intact, open if damaged. The executive relay is closed if the detector is serviceable, and there is no interference that impedes its normal operation, it is open if there is interference, or the detector is not working.

В рассматриваемой схеме извещатель питается напряжением, величина которого стабилизируется до напряжения питания акселерометра и магниторезонансного датчика.In the considered circuit, the detector is powered by voltage, the value of which is stabilized to the voltage of the accelerometer and the magnetic resonance sensor.

Состояние окна «открыто»The state of the window is “open”

Магниторезонансный датчик реагирует на присутствие в зоне своей чувствительности магнитного поля определенной полярности, создаваемого соосно расположенным постоянным магнитом, находящимся на подвижной части створки окна. Если створка окна открыта и магнитное поле нужной полярности отсутствует, а также если на датчик действует магнитное поле противоположенной полярности, датчик имеет на своем выходе сигнал, равный логическому 0, который не управляет транзисторным ключом, и не подключает акселерометр к минусовой шине питания. В данном случае на выходе акселерометра, исходя из его схемотехники, присутствует напряжение, равное напряжению поданного на него через стабилизатор питания. В рассматриваемом авторами случае это напряжение равно 5 вольтам.The magnetic resonance sensor responds to the presence in the sensitivity zone of a magnetic field of a certain polarity created by a coaxially arranged permanent magnet located on the movable part of the window sash. If the sash is open and the magnetic field of the required polarity is absent, and also if the magnetic field of the opposite polarity acts on the sensor, the sensor has a signal at its output equal to logic 0, which does not control the transistor switch and does not connect the accelerometer to the negative power bus. In this case, at the output of the accelerometer, based on its circuitry, there is a voltage equal to the voltage supplied to it through the power regulator. In the case considered by the authors, this voltage is 5 volts.

Исходя из этого окно открыто, если напряжение на выходе акселерометра равно напряжению его питания и больше времени задержки анализа состояний «открыто», «закрыто», равного, например, 1 секунде.Based on this, the window is open if the voltage at the output of the accelerometer is equal to its supply voltage and is longer than the delay time for the analysis of the states “open”, “closed”, for example, equal to 1 second.

Состояние окна «закрыто»Closed window status

Если створка окна закрыта и в зоне чувствительности магниторезонансного датчика присутствует магнитное поле нужной полярности, датчик имеет на своем выходе сигнал, равный логической 1, который управляет транзисторным ключом, и подключает акселерометр к минусовой шине питания. В данном случае на выходе акселерометра, исходя из его принципа работы, присутствует напряжение, от 1 до 4 вольт, которое зависит от положения оси чувствительности акселерометра к вектору ускорения свободного падения, вызванного гравитацией.If the window sash is closed and a magnetic field of the required polarity is present in the sensitivity zone of the magnetic resonance sensor, the sensor has a signal at its output equal to logic 1, which controls the transistor key, and connects the accelerometer to the negative power bus. In this case, at the output of the accelerometer, based on its principle of operation, there is a voltage of 1 to 4 volts, which depends on the position of the axis of sensitivity of the accelerometer to the gravitational acceleration vector.

Исходя из этого окно закрыто, если напряжение на выходе акселерометра равно от 1 до 4 вольт, в течение времени задержки анализа состояний «открыто», «закрыто», равного, например, 1 секунде.Based on this, the window is closed if the voltage at the output of the accelerometer is from 1 to 4 volts, during the delay time of the analysis of the states “open”, “closed”, equal to, for example, 1 second.

Таким образом, определение состояний «Открыто» и «Закрыто» происходит путем измерения магниторезонансным датчиком магнитного поля определенной полярности, формируемого постоянным магнитом, при его нахождении в зоне чувствительности датчика.Thus, the determination of the states of “Open” and “Closed” occurs by measuring with a magnetic resonance sensor a magnetic field of a certain polarity formed by a permanent magnet when it is in the sensor sensitivity zone.

Состояние «неисправность»Fault Status

Исходя из схемы расположения извещателя в оконной конструкции на акселерометр не действует сила ускорения, вызванная гравитацией, так как вектор силы гравитации перпендикулярен оси чувствительности акселерометра, и в этом случае он выдает на своем выходе напряжение, равное половине напряжения питания, то есть 2,5 вольта. Значение напряжения, равное 2,5 вольта, соответствует нормальному положению извещателя и его работоспособности. Наклон извещателя в оси его чувствительности будет приводить к изменению напряжения на его выходе, относительно 2,5 вольт, что будет соответствовать состоянию «неисправность», так как наклон рамы окна в нормальной ситуации невозможен. Также состояние «Неисправность» будет вызвано увеличением напряжения на выходе акселерометра выше напряжения 5 вольт, что возможно при неисправности схемы стабилизации напряжения.Based on the location of the detector in the window structure, the accelerometer is not affected by the acceleration force caused by gravity, since the gravitational force vector is perpendicular to the sensitivity axis of the accelerometer, in which case it outputs a voltage equal to half the supply voltage, i.e. 2.5 volts . A voltage value of 2.5 volts corresponds to the normal position of the detector and its operability. The tilt of the detector in the axis of its sensitivity will lead to a change in the voltage at its output, relative to 2.5 volts, which will correspond to the "malfunction" state, since tilting the window frame in a normal situation is impossible. Also, the “Failure” condition will be caused by an increase in the voltage at the accelerometer output above a voltage of 5 volts, which is possible if the voltage stabilization circuit malfunctions.

Исходя из этого извещатель исправен, если на выходе акселерометра, в течение времени, большего, чем время задержки анализа состояний «открыто», «закрыто», равного 1 секунде, напряжение равно 2,5 или 5 вольт, что в свою очередь соответствует состояниям «Окно открыто», «Окно закрыто», и извещатель неисправен, если на выходе акселерометра напряжение в течение времени, большего, чем время задержки анализа состояний «открыто», «закрыто», равного, например, 1 секунде, соответствует любому значению, отличающемуся от 2,5 или 5 вольт.Based on this, the detector is operational if, at the output of the accelerometer, for a time longer than the delay time of the analysis of the states “open”, “closed”, equal to 1 second, the voltage is 2.5 or 5 volts, which in turn corresponds to the states “ The window is open ”,“ The window is closed ”, and the detector is faulty if the output of the accelerometer has a voltage for a time longer than the delay time for the analysis of the states“ open ”,“ closed ”, equal to, for example, 1 second, corresponds to any value other than 2.5 or 5 volts.

Состояние «воздействие на конструкцию, достаточное для ее разрушения»The condition "impact on the structure, sufficient for its destruction"

Исходя из принципа работы акселерометра и предложенной схемы его расположения в оконной конструкции становится возможным определить величину силы воздействия на стеклопакет и рассчитать ее значения как значения силы воздействия, достаточной для разрушения стеклопакета. Значение силы воздействия рассчитывается на основании данных, поступающих с акселерометра в виде значения ускорения за промежуток времени, равный времени такого воздействия, до наступления колебаний конструкции, вызванных ее физическими свойствами. Значение силы воздействия определяется за время, принятое как время максимально возможного ускорения, которое может быть равно, например, 1 секунде.Based on the principle of operation of the accelerometer and the proposed scheme of its location in the window structure, it becomes possible to determine the magnitude of the force exerted on the glass and calculate its value as the value of the force sufficient to destroy the glass. The value of the impact force is calculated on the basis of data received from the accelerometer in the form of an acceleration value over a period of time equal to the time of such an impact, before the onset of structural vibrations caused by its physical properties. The value of the impact force is determined in the time taken as the time of the maximum possible acceleration, which may be equal, for example, 1 second.

Факт наличия воздействия на стекло регистрируется путем постоянного сравнения через заданный промежуток времени напряжения на выходе акселерометра. Если |V₁|<|V₂|>|V₃|, то состояние V₂ определяется как напряжение, соответствующее максимальному ускорению конструкции и с этого момента частотомер измеряет частоту колебаний конструкции. Сила воздействия на стекло, достаточная для его разрушения, пропорциональна нагрузке на стекло.The fact of the impact on the glass is recorded by constant comparison after a given period of time the voltage at the output of the accelerometer. If | V ₁ | <| V ₂ |> | V ₃ |, then the state of V ₂ is defined as the voltage corresponding to the maximum acceleration of the structure and from that moment the frequency meter measures the frequency of vibration of the structure. The force of action on the glass, sufficient for its destruction, is proportional to the load on the glass.

a. Исходя из геометрической формы, размеров конструкции и физических свойств материалов и узлов оконной конструкции.a. Based on the geometric shape, dimensions of the structure and physical properties of the materials and components of the window structure.

b. Путем записи параметров оконной конструкции при испытании на прочность. Расчет силы, достаточной для разрушения, производится по СН 481-75. Инструкция по проектированию, монтажу и эксплуатации стеклопакетовb. By recording the parameters of the window structure during the strength test. The calculation of the force sufficient for destruction is carried out according to SN 481-75. Instructions for the design, installation and operation of double-glazed windows

F_max=RSF _max = RS

гдеWhere

f - прогиб в центре стекла от расчетной нагрузки q_p, см.f is the deflection in the center of the glass from the calculated load q _p , see

2. q_p - расчетная нагрузка, обусловленная влиянием атмосферы, температуры воздуха $(\frac{f}{δ})$

определяется по графику функции2. q _p - design load due to the influence of the atmosphere, air temperature

(\frac{f}{δ})

determined by function graph

гдеWhere

Е - модуль упругости стекла, равный 6.5 *10⁵ кгс/см²;E is the modulus of elasticity of the glass, equal to 6.5 * 10 ⁵ kgf / cm ² ;

λ - соотношение большей стороны стеклопакета b к меньшей а.λ is the ratio of the larger side of the glass b to the smaller a .

Сила воздействия на стекло пропорциональна ускорению, измеряемому в точке расположения акселерометра, и рассчитывается по следующей формуле: F=ma, где m - масса стеклопакета, а - ускорение. Сила, достаточная для разрушения, определена по формуле F_max=RS, где R - это нагрузка, объединяющая в себе значения, связанные с длиной, шириной, толщиной стекла, формой и параметрами оконной конструкции, в которой закреплено стекло, и местом расположения акселерометра, S - площадь стеклопакета. Значения силы необходимы для определения воздействия, достаточного для разрушения оконной конструкции. Данное значение представляется в виде уровня напряжения, с которым сравнивается уровень напряжения с выхода акселерометра, относительно его текущего значения, принимаемого за 2,5 вольта и соответствующего положению окна «закрыто», происходящим в течении времени, принятого как время максимально возможного ускорения, которое может быть равно, например, 1 секунде.The force on the glass is proportional to the acceleration measured at the location of the accelerometer, and is calculated by the following formula: F = m a , where m is the mass of the glass, and is the acceleration. The force sufficient for fracture is determined by the formula F _max = RS, where R is the load that combines the values associated with the length, width, thickness of the glass, the shape and parameters of the window structure in which the glass is fixed, and the location of the accelerometer, S is the area of the glass packet. Values of force are necessary to determine the effect sufficient to destroy the window structure. This value is presented as the voltage level with which the voltage level from the accelerometer output is compared, relative to its current value, taken as 2.5 volts and corresponding to the “closed” window position, occurring during the time taken as the time of the maximum possible acceleration, which can be equal to, for example, 1 second.

Исходя из этого воздействие на оконную конструкцию имеет место, если происходит изменение напряжения на выходе акселерометра, относительно значения 2,5 вольта за единицу времени, определяемую как максимально возможное время ускорения конструкции, и до значения, определяемого как сила воздействия, достаточная для разрушения стекла. При этом за единицу времени, определяемую как максимально возможное время ускорения конструкции, принимается время задержки, в течение которого извещатель не фиксирует состояния «открыто», «закрыто» и «неисправность», так как эти состояния также связаны с изменением напряжения на выходе акселерометра, но имеют значения времени, гораздо большие по сравнению с максимально возможным временем ускорения. В рассматриваемом случае время максимально возможного ускорения определено в 1 секунду и является настраиваемым параметром.Based on this, an impact on the window structure takes place if there is a change in voltage at the output of the accelerometer, relative to the value of 2.5 volts per unit time, defined as the maximum possible time of acceleration of the structure, and to a value defined as the force of action sufficient to break the glass. Moreover, for the unit of time, defined as the maximum possible time of acceleration of the structure, the delay time is taken, during which the detector does not record the states “open”, “closed” and “malfunction”, since these states are also associated with a change in the voltage at the output of the accelerometer, but they have time values that are much larger than the maximum possible acceleration time. In this case, the maximum possible acceleration time is determined to be 1 second and is a configurable parameter.

Состояние «разрушение оконной конструкции»The state of "destruction of the window structure"

После воздействия на оконную конструкцию силы, определяемой как «сила, достаточная для разрушения оконной конструкции», в контролируемой конструкции начинают происходить гармонические колебания. Частота этих колебаний имеет прямую зависимость от физических параметров конструкции, таких как геометрическая форма, вес, упругость. Она может быть определена следующим образом: 1) исходя из геометрической формы, размеров конструкции и физических свойств материалов и узлов; 2) путем записи параметров конструкции при воздействии на нее силы.After a force is defined on the window structure, defined as “a force sufficient to destroy the window structure”, harmonic vibrations begin to occur in the controlled structure. The frequency of these oscillations is directly dependent on the physical parameters of the structure, such as geometric shape, weight, elasticity. It can be defined as follows: 1) based on the geometric shape, dimensions of the structure and physical properties of materials and assemblies; 2) by recording the design parameters when exposed to forces.

Значение частоты гармонических колебаний целой оконной конструкции является эталонным значением и представлено параметром «частота собственных колебаний», измеряемых в герцах. Сигнал с акселерометра, установленного в извещателе, поступает на фильтр низких частот, рассчитанный исходя из максимально возможной частоты собственных колебаний, для любого типа и размеров оконных конструкций. После фильтра сигнал усиливается усилителем и поступает на вход частотомера, определяющего значение частоты входного сигнала в герцах. Командой к измерению частоты собственных колебаний служит сигнал, определяющий воздействие на оконную конструкцию, достаточное для ее разрушения. Значение частоты собственных колебаний, полученное при измерении, сравнивается с известным значением частоты собственных колебаний целой оконной конструкции.The value of the frequency of harmonic vibrations of the whole window structure is a reference value and is represented by the parameter "frequency of natural vibrations", measured in hertz. The signal from the accelerometer installed in the detector enters the low-pass filter, calculated based on the maximum possible frequency of natural vibrations, for any type and size of window structures. After the filter, the signal is amplified by the amplifier and fed to the input of the frequency meter, which determines the frequency of the input signal in hertz. The command to measure the frequency of natural vibrations is a signal that determines the effect on the window structure, sufficient for its destruction. The value of the frequency of natural oscillations obtained during the measurement is compared with the known value of the frequency of natural oscillations of the whole window structure.

Сигнал «разрушение оконной конструкции» формируется при значительном отличии частоты собственных колебаний, вплоть до ее отсутствия, целой оконной конструкции и значения, полученного при измерении частотомером.The signal "destruction of the window structure" is formed with a significant difference in the frequency of natural oscillations, up to its absence, the whole window structure and the value obtained when measuring with a frequency meter.

Таким образом, конструкция разрушена, если после воздействия на нее, определяемого как воздействие, достаточное для разрушения конструкции, частота собственных колебаний конструкции отсутствует или значительно отличается от значения частоты собственных колебаний целой конструкции.Thus, a structure is destroyed if, after exposure to it, defined as an effect sufficient to destroy the structure, the natural vibration frequency of the structure is absent or significantly different from the natural vibration frequency of the whole structure.

Состояние «помеха»The state of "interference"

Оконная конструкция может подвергаться воздействию сильных постоянных внешних вибраций, например, при использовании строительной техники. Стеклопакет колеблется. При регистрации постоянных незатухающих колебаний в промежутке времени больше, например, 3 секунд и отсутствии сигнала, определяемого как воздействие на конструкцию, достаточное для ее разрушения, система определяет состояние помехи.Window construction can be exposed to strong constant external vibrations, for example, when using construction equipment. The double-glazed window fluctuates. When registering continuous undamped oscillations in a time interval of more than, for example, 3 seconds and the absence of a signal, defined as the effect on the structure, sufficient for its destruction, the system determines the state of interference.

Таким образом, определение всех состояний оконной конструкции и работоспособности извещателя происходит анализом одного единственного сигнала, поступающего с одного единственного датчика. При подобном принципе работы извещателя, варианте его исполнения «Б» и наличии преобразователей данных, получаемых с акселерометра, например в ithernet, становится возможной реализация следующей схемы работы группы подобных извещателей, установленных на удаленных объектах: централизованный контроль удаленных объектов, с анализом сигналов, поступающих с извещателей, на центральном сервере, реализующем контроль состояний извещателей и анализ поступающих с них сигналов, для совершенствования математического принципа расчета определяемых ими состояний. Это в свою очередь дает возможность производить автоматическую настройку извещателей, работающих в разных условиях на основе математических расчетов и накопленной за время работы статистики. Извещатели находятся на постоянной связи с удаленным сервером, передают ему сигналы, снимаемые с акселерометра. Программное обеспечение, установленное на удаленном сервере, принимает решение о состоянии контролируемых конструкций и передает на объекты, на которых установлены извещатели, информацию о состоянии контролируемых конструкций. Также в функции описываемого программного обеспечения входит анализ данных и корректировка микропрограмм, определяющих состояние контролируемых конструкций. В случае отсутствия связи с центральным сервером извещатель работает по микропрограмме, описанной для локальной работы извещателя. Микропрограммы могут обновляться дистанционно.Thus, the determination of all the states of the window construction and the detector's operability is carried out by analyzing one single signal coming from one single sensor. With a similar detector operation principle, its “B” version and the availability of data converters received from the accelerometer, for example, in ithernet, it becomes possible to implement the following operation scheme for a group of similar detectors installed on remote objects: centralized monitoring of remote objects, with analysis of signals received from detectors, on a central server that monitors the status of detectors and analyzes the signals received from them, to improve the mathematical principle of calculating their states. This, in turn, makes it possible to automatically configure detectors operating in different conditions based on mathematical calculations and statistics accumulated during the operation. The detectors are in constant communication with the remote server, transmit signals to it taken from the accelerometer. The software installed on the remote server makes a decision on the state of the monitored structures and transfers information on the state of the monitored structures to the objects on which the detectors are installed. Also, the functions of the described software include data analysis and adjustment of microprograms that determine the state of controlled structures. If there is no communication with the central server, the detector operates according to the firmware described for local operation of the detector. Firmware can be updated remotely.

Несмотря на то что выше изложен предпочтительный вариант осуществления изобретения, специалисту в данной области должно быть очевидно, что этот пример не является ограничивающим и возможны другие варианты осуществления изобретения без изменения его сущности.Although the preferred embodiment of the invention has been set forth above, it will be apparent to one skilled in the art that this example is not limiting and other embodiments of the invention are possible without changing its nature.

Claims

1. A device for monitoring the state of window or glazed door structures, comprising a sensor for monitoring the state of the structure and a signal processing unit, characterized in that it contains a displacement sensor for the moving part of the glazed window or door structure relative to the frame, and an accelerometer is used as a sensor for monitoring the state of the structure connected to the specified displacement sensor so that the specified accelerometer turns on when the window or door is closed and turns off when the window or door is opened, etc. than destruction of the window or door structure is determined by measuring the frequency of oscillation of its own based on signal analysis in the form of an AC voltage supplied from said accelerometer and comparing the obtained frequency with predetermined values for the whole structure, wherein the set of structural failure results of the comparison.

2. The device according to claim 1, characterized in that until the destruction of the structure is established on the basis of data on the frequency of its natural vibrations, the acceleration of the structure is measured based on the signal from the accelerometer, the force of influence on the structure is determined, and it is compared with the set values of the force of impact on the structure sufficient for its destruction.

3. The device according to claim 2, characterized in that the acceleration of the structure is measured on the basis of the signal from the accelerometer, using a DC voltmeter circuit.

4. The device according to claim 2, characterized in that the acceleration of the structure is measured in the sensitivity vector of the accelerometer located perpendicular to the plane of the glass.

5. The device according to claim 1, characterized in that they determine the open state of the window or door, the closed state of the window or door, the impact on the window or door, the destruction of the window or door structure, interference and malfunction.

6. The device according to claim 1, characterized in that a magnetic resonance sensor is used as a displacement sensor.

7. The device according to claim 6, characterized in that the magnetic resonance sensor is located in the frame, and a permanent magnet is located in the movable part of the window or door coaxially with the magnetic resonance sensor.

8. The device according to claim 7, characterized in that by measuring the magnetic field generated by the permanent magnet when it is in the sensor sensitivity zone, the open state of the window or door and the closed state of the window or door are determined.

9. The device according to claim 6, characterized in that the magnetic resonance sensor is supplied with constant voltage from a voltage regulator circuit.

10. The device according to claim 6, characterized in that the output of the magnetic resonance sensor is connected to the negative power terminal of the analog MEMS accelerometer, and the positive terminal of the accelerometer is connected to a voltage regulator.

11. The device according to claim 1, characterized in that the analog MEMS accelerometer is used as an accelerometer.

12. The device according to claim 11, characterized in that the analog MEMS accelerometer is installed in it so that its sensitivity vector is parallel to the ground level and perpendicular to the plane of the moving part of the window or glazed door structure.

13. The device according to claim 1, characterized in that the signal analysis is carried out by comparing the data of the voltmeter and the frequency meter with the values recorded in the device's memory based on data obtained experimentally, or by mathematical calculation.

14. The device according to claim 1, characterized in that the accelerometer signal output is connected to one input of the microcontroller through a low-frequency amplifier for analyzing the variable component of the signal, and to another input of the microcontroller for analyzing the constant component of the signal.

15. The device according to claim 1, characterized in that the accelerometer is connected to the signal processing unit through a low-pass filter and an amplifier.