Емкостная охрана периметра: обзор прибора «Радиан ОС-079»

Введение и контекст

Автор служил в воинской части, где проходил входной тест с прибором охранной сигнализации. Прибор «Радиан ОС-079» массово выпускался советской радиоэлектронной промышленностью. Периметр охраняется с помощью различных технологий, включая емкостные системы.

Прибор относился к охранным системам для периметра. Технологии, которые там применяются, достаточно многочисленны, начиная от радарных систем, противоподкопных датчиков и прочего. Но есть базовые системы, которые используются практически всегда.

Принцип работы емкостной охраны

Используются два антенных полотна и провод нулевого потенциала, локально заземленный. Сравнение сигналов с антенных полотен и нулевого провода позволяет вычитать помехи. Для повышения помехоустойчивости добавляется генераторный провод, а также применяются более сложные схемы с возвратным проводом.

Антенные полотна висят на изоляторах и имеют разрывы секций. Если кто-то с обратной стороны начнет кусать колючую проволоку, система сработает. Система достаточно надежная. В первых системах не было ни ФПГ, ни микроконтроллеров, ни прочей современной техники. Это были сугубо аналоговые системы.

Устройство прибора «Радиан ОС-079»

Прибор имеет разъем для подключения к док-станции, ручку для переноски и лючок с настройками. Внутри лючка расположены кнопка вскрытия, переключатели чувствительности двух антенных полотен и переключатели конфигурации. Для проверки используются контрольные разъемы (А, Б и т.д.) и предохранители.

Снизу находится разъем, с помощью которого он подключался к док-станции. Сверху прибора была ручка. В лючке основные настройки, конфигурация и способ проверить функционирование прибора. Внизу находится кнопка вскрытия, достаточно чувствительная. Также переключатели чувствительности двух антенных полотен и два переключателя конфигурации под крышечкой.

Внутренние компоненты

Блок питания выполнен на линейном стабилизаторе, преобразующем 24 В. Два генератора сигналов формируют частоты для левого и правого антенных полотен. Согласующие трансформаторы соединяют генераторы с антенными полотнами. Блок сравнения на ферритовых трансформаторах и блок автоподстройки чувствительности обрабатывают сигналы.

Частота ушла на антенные полотна, вернулась через переключатели и регулировки чувствительности на блок сравнения. Блок сравнения на ферритовых трансформаторах. Второй блок определял шум или реальную сработку — это блок автоподстройки чувствительности. По схеме это не сложнее, чем простой металлоискатель. Два генератора, блок согласования, детекторы и блок подстройки чувствительности.

Настройка и ремонт

Настройка осуществляется переключателями чувствительности и конфигурации. Проверка функционирования возможна с помощью тестера через контрольные разъемы. Автор ремонтировал прибор и детально разобрался в его работе.

В приборе уже поковырялись нехорошие люди. В правом верхнем углу стояло реле с обычными посеребренными контактами. Согласующий трансформатор, который делал отрицательное напряжение питания, был украден. Несколько транзисторов, в том числе МП42, и переключатели подстройки чувствительности также отсутствуют.

Заключение и применение аналоговых решений

Прибор прост по схеме, но надежен, охранял сотни километров периметра. Аналоговые решения могут быть эффективны и сегодня, их не стоит забывать. Идеи, заложенные в старых приборах, могут быть полезны для новых разработок.

Интересные решения бывают не только на базе микроконтроллеров. Некоторые вещи прекрасно решались и 50 лет назад аналоговой техникой. То, что с трудом решается с цифрой, может быть решено на технологиях из 60-го года. Иногда нужно подсматривать, куда идти и что создавать. Заглянуть в такие приборы иногда бывает очень полезно.

Практика

Чек-лист по материалу

• Изучите принцип емкостного обнаружения: сравнение сигналов с антенных полотен и нулевого провода.
• Ознакомьтесь с внутренним устройством прибора: блок питания, генераторы, блок сравнения, блок автоподстройки.
• Проверьте работу прибора с помощью контрольных разъемов и тестера.
• Настройте чувствительность и конфигурацию антенных полотен с помощью переключателей.
• При ремонте обратите внимание на сохранность компонентов, особенно трансформаторов и реле.
• Рассмотрите возможность применения аналоговых схем в современных задачах охраны периметра.

Справка

Термины из видео

Емкостная охрана периметра

Метод обнаружения, основанный на изменении емкости между антенными полотнами и землей при приближении или касании нарушителя.

Антенное полотно

Проводящая конструкция (например, проволока на изоляторах), являющаяся частью емкостной системы и реагирующая на изменение электрического поля.

Нулевой провод

Провод, имеющий локальное заземление и используемый в качестве опорного потенциала для сравнения сигналов.

Блок сравнения

Узел прибора, который сравнивает сигналы с антенных полотен и нулевого провода для выделения полезного сигнала и подавления помех.

Автоподстройка чувствительности

Функция прибора, автоматически регулирующая порог срабатывания в зависимости от уровня помех и условий окружающей среды.

Согласующий трансформатор

Трансформатор, обеспечивающий согласование выходного сопротивления генератора с антенным полотном для эффективной передачи сигнала.

Док-станция

Устройство для крепления и подключения прибора, обеспечивающее механическую фиксацию и электрическое соединение.