Sicherungszaun mit über Sensoren an Pfosten befestigten Sicherungsdrähten

Abstract

 Bei einem Sicherheitszaun, bei welchem beim Berühren der Sicherungsdrähte Sensoren der Berührung entsprechende Signale erzeugen, ist jeder Sensor (1) an zwei Tiefpassfilter (3, 4) angeschlossen, deren Grenzfrequenzen beim einen Sensor (3) oberhalb und beim anderen Sensor (4) unterhalb des Fre­quenzspektrums des Sensorsignals liegen, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung eines Drahtes auftritt. Die Ausgangssignale der Tiefpassfilter (3, 4) werden in einer Subtraktionsschaltung (5) voneinander subtrahiert. Übersteigt das subtrahierte Ausgangssignal der Subtraktions­schaltung (5) einen vorgegebenen Schwellwert, wird das Alarm­signal ausgelöst. Auslenkungen des Drahtes aufgrund anderer Ursachen und damit eines anderen Frequenzspektrums führen zu keiner Alarmauslösung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sicherungszaun mit über Sensoren an Pfosten befestigten Sicherungsdrähten nach dem Oberbe­griff des Anspruches 1.

[0002] Ein derartiger Zaun ist in der DE-PS 35 23 872 beschrieben. Die dort erläuterte Auswerteschaltung umfaßt eine Schalter­anordnung, welche die einzelnen Sensoren aufeinanderfolgend mit einer Meßschaltung verbindet. Die Meßschaltung mißt aufeinanderfolgend die Signalamplituden der Sensoren und bildet hieraus einen Mittelwert. Durch einen Komparator wird die Signalamplitude jedes Sensors mit dem Mittelwert verglichen und ein Alarmsignal ausgelöst, wenn die Differenz zwischen der Signalamplitude und dem Mittelwert einen Schwell­wert überschreitet.Hierdurch wird erreicht, daß ein Alarm­signal bereits bei langsamen Bewegungen der Sicherungsdrähte ausgelöst wird, soweit diese langsamen Bewegungen nur bei einem oder wenigen Sicherungsdrähten auftreten. Dagegen wird ein Alarmsignal nicht ausgelöst, wenn solche langsamen Bewegungen durch Umwelteinflüsse bewirkt werden, wie beispiels­weise durch Temperaturänderungen, die bei einer Vielzahl von Sicherungsdrähten wirksam werden.

[0003] Bei dieser Auswerteschaltung ist nachteilig , daß sie bei einer Vielzahl von Sensoren eine große Rechnerkapazität benötigt, um aus der Vielzahl von Signalamplituden den Mittel­wert zu bilden.

[0004] Es besteht die Aufgabe, die Auswerteschaltung so auszubilden, daß das Sammeln einer Vielzahl von Signalamplituden nicht erforderlich ist.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe nach den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 3, die zwei Lösungswege aufzeigen. Die weiteren Ansprüche geben zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Lösungswege an.

[0006] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des ersten Lösungswegs und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des zweiten Lösungswegs.

[0007] Gemäß Fig. 1 wird das Signal des Sensors 1 über einen Ver­stärker 2 den Eingängen zweier parallel geschalteter Tief­passfilter 3, 4 zugeführt. Diese beiden Tiefpassfilter weisen zueinander unterschiedliche Grenzfrequenzen auf.

[0008] Wird ein Sicherungsdraht von einem Menschen berührt und damit ausgelenkt, dann weist das Sensorsignal einen typischen Verlauf auf, der innerhalb eines characteristischen Frequenz­spektrums liegt. Dieses Frequenzspektrum ist unterschiedlich zu anderen Frequenzspektren, welche die Signalverläufe auf­weisen, die bei einer Auslenkung der Sicherungsdrähte aus anderen Ursachen bewirkt werden. Andere Ursachen sind bei­spielsweise Temperaturschwankungen, böige Winde, herabfal­lende Zweige und Äste. Die Frequenzspektren, die hierbei entstehen, liegen zum Teil oberhalb und zum Teil unterhalb des Frequenzspektrums, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung eines Sicherungsdrahtes entsteht.

[0009] Um das von einem Menschen bewirkte Frequenzspektrum zu er­fassen, wird die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters 3 so gewählt, daß sie oberhalb des Frequenzspektrums des Sensor­signals liegt, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung eines Drahtes entsteht. Der Tiefpassfilter 3 läßt also die gesamten Frequenzen bis zu seiner Grenzfrequenz durch. Der andere Tiefpassfilter 4 dagegen weist eine Grenz­frequenz auf, die an der Untergrenze des vorgenannten Fre­quenzspektrums liegt. Dies bedeutet, daß dieses Frequenz­spektrum nicht durchgelassen wird.

[0010] Die Ausgänge der beiden Tiefpassfilter 3, 4 sind verbunden mit einer Subtraktionsschaltung 5, welche die Differenz der Ausgangssignale der beiden Tiefpassfilter 3, 4 bildet. Auf diese Weise tritt am Ausgang der Subtraktionsschaltung 5 ein Signal auf, das dem Frequenzspektrum des Sensorsignals entspricht, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung eines Drahts entsteht. Dieses Signal wird dem Eingang einer Schwellwertschaltung 6 zugeführt. Übersteigt das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 5 einen vorge­gebenen Schwellwert 7, dann findet eine Alarmauslösung statt. Hierbei wird ein Signal vom Komparator 6 einer ersten Alarm­schaltung 8 zugeführt.

[0011] Daneben ist es wünschenswert, einen sogenannten technischen Alarm auszulösen, wenn beispielsweise ein schwerer Ast auf einen Sicherungsdraht aufschlägt und dort hängen bleibt. Hierbei ist es dann erforderlich, bei einer Inspektion des Zaunes den Ast vom Draht zu entfernen. Das in einem solchen Fall auftretende Signal ändert sich sehr rasch und weist eine große Amplitude auf. Es durchläuft das Frequenzspektrum des Sensorsignals, das bei einer durch einen Menschen be­wirkten Auslenkung des Drahts entsteht.

[0012] Um diesen Fall zu erfassen, ist der Ausgang der Subtraktions­schaltung 5 mit einem Sprungdetektor 9 verbunden, d.h. mit einem Differentiator, der das Zeitdifferential des Ausgangs­signals der Subtraktionsschaltung bildet. Hierdurch wird eine rasche Signaländerung erfaßt. Weiterhin ist der Ausgang des Verstärkers 2 mit einem weiteren Komparator 10 verbunden. Übersteigt das Sensorsignal einen Schwellwert 11, dann wird hierdurch eine Torschaltung 12 angesteuert, welche weiterhin vom Differentiator 9 angesteuert wird. Erzeugt der Sprung­detektor 9 ein Ausgangssignal entsprechend einer raschen Änderung des Sensorsignals und liegt dieses Sensorsignal oberhalb des Schwellwertes 11, entsprechend einer hohen Signalamplitude, dann erzeugt die Torschaltung 12 ein Alarm­signal, das einer zweiten Alarmschaltung 13 zugeführt wird. Die Schaltung kann so ausgebildet sein, daß bei gleichzeitiger Ansteuerung der beiden Alarmschaltungen 8, 13 die Alarm­weitergabe bei der ersten Alarmschaltung 8 unterdrückt wird.

[0013] Beim zweiten Lösungsweg gemäß Fig. 2 wird das Signal des Sensors 1 über den Verstärker 2 einem Differentiator 14 zugeführt. Dieser Differentiator bildet das Zeitdifferential des zugeführten Sensorsignals. Das Ausgangssignal des Dif­ferentiators 14 wird einem Komparator 15 zugeführt. An diesem Komparator 15 stehen zwei Schwellwerte 16 und 17 an. Der untere Schwellwert 16 liegt an der Untergrenze des Zeit­differentialspektrums, das bei dem Frequenzspektrum des Sensorsignals auftritt, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung eines Drahtes entsteht. Der obere Schwell­wert 17 dagegen liegt an der Obergrenze des vorgenannten Zeitdifferentialspektrums. Der Komparator 15 läßt solche Signale durch, die innerhalb dieses Zeitdifferentialspektrums liegen, die dann der ersten Alarmschaltung 8 zugeführt werden.

[0014] Zur Auslösung des vorgenannten technischen Alarms ist der Ausgang des Differentiators 14 weiterhin verbunden mit der Torschaltung 12, deren weiterer Eingang mit dem Ausgang des Komparators 10 verbunden ist, dessen Eingang wie bei Fig. 1 mit dem Ausgang des Verstärkers 2 verbunden ist. Am Komparator 10 liegt wiederum der Schwellwert 11 an. Die Arbeitsweise dieses Zweigs entspricht derjenigen, des ent­sprechenden Zweigs nach Fig. 1.

Ansprüche

1. Sicherungszaun mit über Sensoren an Pfosten befestigten Sicherungsdrähten und einer mit den Sensoren verbundenen elektronischen Auswerteschaltung, die ein Alarmsignal aus­löst, wenn einer der Sensoren eine Berührung des mit ihm verbundenen Sicherungsdrahts signalisiert, wobei jeder Sensor ein mit einem Pfosten verbundenes Gehäuse, ein mit einem Sicherungsdraht verbundenes Halteteil und einen zwischen Gehäuse und Halteteil angeordneten Wandler auf­weist, der ein zur Stellung des Halteteils etwa proportion­ales Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswerteschaltung jeder Sensor (1) an ein erstes und ein zweites Tiefpassfilter (3, 4) angeschlossen ist, die zueinander unterschiedliche Grenzfrequenzen aufweisen, wobei die eine Grenzfrequenz oberhalb und die andere Grenz­frequenz unterhalb des Frequenzspektrums des Sensorsignals liegt, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Aus­lenkung des Drahts entsteht, die Ausgänge der Tiefpass­filter (3, 4) mit einer Subtraktionsschaltung (5) verbunden sind, welche die Differenz der Ausgangssignale der Tief­passfilter (3, 4) bildet und das Ausgangssignal der Sub­traktionsschaltung (5) einem ersten Komparator (6) zuge­führt wird, der Ausgangssignale oberhalb einer vorgegebenen Amplitude einer ersten Alarmschaltung (8) zuführt.

2. Sicherungszaun nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß jeder Sensor (1) an einen zweiten Komparator (10) angeschlossen ist, der Sensorsignale ober­halb einer vorgegebenen Amplitude einem Eingang einer Tor­schaltung (12) zuführt, das Ausgangssignal der Subtraktions­schaltung (5) einem Differenziator (9) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal das Zeitdifferential des Ausgangs­signals der Subtraktionsschaltung (5) ist und das einem weiteren Eingang der Torschaltung (12) zugeführt wird, die eine zweite Alarmschaltung (13) ansteuert, wenn an beiden Eingängen ein Signal auftritt.

3. Sicherungszaun mit über Sensoren an Pfosten befestigten Sicherungsdrähten und einer mit den Sensoren verbundenen elektronischen Auswerteschaltung, die ein larmsignal auslöst, wenn einer der Sensoren eine Berührung des mit ihm verbundenen Sicherungsdrahts signalisiert, wobei jeder Sensor ein mit einem Pfosten verbundenes Gehäuse, ein mit einem Sicherungsdraht verbundenes Halteteil und einen zwischen Gehäuse und Halteteil angeordneten Wandler aufweist, der ein zur Stellung des Halteteils etwa proportionales Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswerteschaltung jeder Sensor (1) an einen Differentiator (14) angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal das Zeit­differential des Sensorsignals ist, dieses Ausgangs signal einem Komparator (15) zugeführt wird, der Aus­gangssignale durchläßt, die bei einem Frequenzspektrum des Sensorsignals auftreten, das bei einer durch einen Menschen bewirkten Auslenkung des Drahts entsteht und dieses Ausgangssignal einer ersten Alarmschaltung (8) zugeführt wird.

4. Sicherungszaun nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Ausgangssignal des Differentiators (14) einem Eingang einer Torschaltung (12) zugeführt wird, der Sensor mit einem weiteren Komparator (10) verbunden ist, der Sensorsignale oberhalb einer vorge­gebenen Amplitude einem weiteren Eingang der Torschal­tung (12) zuführt, die eine zweite Alarmschaltung (13) ansteuert, wenn an beiden Eingängen ein Signal auftritt.

Zeichnung