DESCRIPCIÓN. OBJETO DE LA INVENCIÓN.

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un dispositivo detector de intrusión en vallas de seguridad, cuyas vallas de seguridad delimitan un perímetro a proteger, teniendo por objeto detectar con total fiabilidad cualquier intento de intrusión o destrucción del vallado y, además, detectar el lugar concreto donde se produce, para lo cual el dispositivo se basa en un chequeo continuo de una pluralidad de líneas de transmisión de una señal óptica.

Una importante ventaja del dispositivo es que es inmune a vibraciones, fuerte viento, golpes, ruidos y adversas condiciones meteorológicas, incluidos, fenómenos eléctricos, evitándose falsas alarmas.

Para ello, a lo largo de la valla protectora incorpora una pluralidad de cables de fibra óptica multimodal mimetizados con la estructura de las mallas metálicas que configuran el perímetro a proteger, cuya pluralidad de cables de fibra óptica multimodal quedan montados asociados a una serie de analizadores de señal y concentradores, estando basados dichos concentradores en la misma tecnología que los analizadores de señal con el añadido de un módulo de conectividad para su comunicación con un centro de control u otros lugares, de forma que la pluralidad de cables de fibra óptica forman un anillo redundante de comunicación ante roturas puntuales de la fibra óptica multimodal.

Otro importante objeto de la invención es que el dispositivo detector de intrusión puede ser instalado tanto en aquellas vallas de seguridad a instalar nuevas como en las ya existentes que se conforman por una pluralidad de postes anclados al terreno y entre los que se va disponiendo y fijando, principalmente, mallas metálicas de simple torsión, aunque puede tratarse de otros tipos de mallas metálicas y cuyas vallas carecen de elementos añadidos que aporten una real seguridad.

CAMPO DE APLICACIÓN. En la presente memoria se describe un dispositivo detector de intrusión en vallas de seguridad, el cual es de aplicación para su montaje tanto en aquellas vallas de seguridad de nueva instalación como en las ya existentes constituidas por una pluralidad de postes anclados al terreno y sobre los que se dispone y fijan unas mallas metálicas para la protección de largos trazados perimetrales, recintos y viales que deban de tener un cierto nivel de seguridad y cuyo dispositivo detector es de especial aplicación en la protección de los trazados de vías férreas de largo recorrido y alta velocidad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Como es conocido, en la sociedad actual, son múltiples y variadas las amenazas a las que se encuentran expuestas tanto las personas como los bienes. Es por ello que, tanto la sociedad como la industria actual, demandan sistemas de seguridad que les permitan proteger, controlar y supervisar sus instalaciones de manera sencilla y eficaz, tanto de manera local como remota.

Para proteger los bienes y/o personas, dentro de una zona delimitada, la primera amenaza a evitar son los intentos de intrusión.

Por otra parte, podemos indicar que se denominan soluciones de protección perimetral al conjunto de sistemas y equipos, que actuando de manera coordinada, permitan minimizar la posibilidad de una intrusión en la zona de confinamiento, protegiendo las personas y/o bienes que se encuentran dentro del perímetro. Las soluciones de protección perimetral se basan principalmente en:

Delimitar la zona de confinamiento de la instalación (definir el perímetro).

Garantizar un elevado nivel de seguridad en todo el recinto, dotando al perímetro de zonas de detección que nos alerten de una posible intrusión.

Tener visión, tanto de forma local como de forma remota, de la totalidad de la zona perimetral.

Controlar y supervisar de manera tanto local como remota la totalidad del sistema implantado,

Gestionar de manera eficiente y sencilla el conjunto de sistemas, garantizando un acceso rápido y fácil a la información que generan. Para dar solución al problema de la detección a intentos de intrusión se usan sensores de distintos tipos y tecnologías en función de la instalación a proteger y el tipo de intrusión a evitar.

Por otra parte, se debe de tener en consideración que uno de los principales problemas de los sensores actuales es su comportamiento ante fenómenos externos, tanto de animales, de vegetación o climatológicos, que provocan un alto número de "falsas alarmas". Así, por ejemplo, los sensores basados en cables microfónicos o microondas son muy sensibles a fenómenos externos, de forma que para discriminar cuando se trata de una alarma real o una falsa alarma usan complejos algoritmos, que analizan y discriminan las señales obtenidas por el sensor, para compararla con un patrón y averiguar si es una alarma real o no.

Las señales se analizan según su intensidad o patrón de vibración, lo que hace necesaria una calibración en el propio terreno para adaptar el sensor a las condiciones de terreno y ambientales del lugar donde va a ser instalado. Aun así, la tasa de falsas alarmas puede llegar a ser elevada.

Por otra parte, como es conocido, la fibra óptica es inmune a la climatología, y no se ve afectada por acción de elementos externos, de manera que una vez instalada, no necesita de calibración ni de patrones de aprendizaje, aportando una serie de ventajas en la instalación como: Flexibilidad

Ligereza

Inmunidad a perturbaciones de origen electromagnético No producir interferencias

Facilidad de reparación ante un corte intencionado

Gran distancia a cubrir

Además, la instalación de la fibra óptica es extremadamente sencilla y rápida ya que se grapa sobre la malla de simple torsión y su sabotaje no es posible ya que no se puede cortar para realizar un puente. Asimismo, y de acuerdo con lo ya indicado, podemos hacer referencia al hecho de que en la actualidad hay una gran variedad y número de zonas protegidas por un sencillo vallado de seguridad basado en una pluralidad de postes anclados al terreno y sobre los que se dispone y fijan unas mallas metálicas hasta cubrir todo el perímetro a proteger, de manera que dichos vallados aportan una mínima seguridad al no disponer de medio alguno detector de la mínima intrusión, de manera que el control del vallado solo se puede llevar a cabo de forma visual. Así, este tipo de vallados están muy difundidos en la protección, por ejemplo, de vías de comunicación terrestre como carreteras, autopistas y vías férreas, presentando el inconveniente de no poder detectar ningún tipo de intrusión sino es de forma visual, por lo que, en la práctica, se carece de seguridad, teniendo, además, el inconveniente añadido de que este tipo de vallados abarcan grandes extensiones, por lo que cada vez se hace más necesario tener un control más estricto con el que se pueda detectar cualquier intrusión en el momento y lugar de producirse.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. Con objeto de solventar los inconvenientes indicados, en la presente memoria se describe un dispositivo detector de intrusión en vallas de seguridad, el cual es de especial aplicación para su montaje en aquellas vallas de seguridad, ya existentes, para la protección de vías de comunicación, aunque, lógicamente, también puede ser aplicado en otro tipo de vallas de seguridad, de forma que mediante el dispositivo objeto de la invención, de reducido coste económico, se permite detectar el lugar donde se produce la intrusión con la gran ventaja de tener, prácticamente, un 0% de falsas alarmas, lo cual es una muy importante ventaja.

De esta forma, en la presente memoria se describe un dispositivo detector de intrusión en vallas de seguridad, cuyas vallas de seguridad son del tipo de las que se constituyen por:

> una pluralidad de postes anclados al terreno delimitando el perímetro de seguridad, y;

> unas mallas metálicas fijadas entre los postes disponiendo de los correspondientes alambres tensores; de manera que el dispositivo a incorporar es de utilidad para detectar posibles intentos de intrusión por corte o presión sobre las mallas metálicas y el mismo se constituye por:

> una pluralidad de cables de fibra óptica multimodal mimetizados con las mallas metálicas conformantes de la valla de seguridad, según toda su longitud;

> una serie de analizadores de señal alojados en cajas estancas, a los que se asocia, al menos, una pareja de cables de fibra óptica,;

> una diversidad de concentradores de tecnología semejante a la de los analizadores de señal, estando alojados, igualmente, en cajas estancas, a los que se asocia, al menos, una pareja de cables de fibra óptica y provistos de un módulo de conectividad;

> una línea de comunicación de los analizadores de señal y de los concentradores tendida a lo largo del perímetro a proteger, y;

> un centro de control con el que comunica la línea de comunicación; de forma que los analizadores de señal comprenden: un módulo electrónico de detección con la correspondiente unidad electrónica de control y unas conexiones de las parejas de cable de fibra óptica y unas entradas y salidas digitales;

un módulo de comunicación de datos con la correspondiente unidad de control, comunicado con el módulo electrónico de detección, así como con los analizadores y/o concentrador adyacentes;

un módulo de gestión climática con la correspondiente unidad de control, comunicado con el módulo de comunicación de datos, y que controla los elementos de control climático, y;

un módulo de gestión de alimentación energética que recibe alimentación de la red general o de una fuente alternativa y suministra energía a los distintos módulos del analizador. Así, por la pluralidad de cables de fibra óptica multimodal se transmite un flujo de datos que por su simple interrupción es indicativa de rotura de la fibra óptica multimodal y, consiguientemente, de intrusión. Los elementos de control climático se definen por un sensor de temperatura y un sensor de humedad asociados a una resistencia, a una válvula automática de alivio de presión interior y a un ventilador, controlando los descensos y ascensos rápidos de la temperatura en el interior de la caja estanca, con objeto de poder mantener una temperatura adecuada para el perfecto funcionamiento de los elementos alojados en las cajas estancas.

Por otra parte, cada determinado número de analizadores de señal se dispondrá de un concentrador, el cual es la interface de señales entre todo el sector de analizadores de señal asociados a él y el centro de control o lugar de comunicación. Así, ante una rotura de un cable de fibra óptica multimodal el analizador de señal o concentrador al que esté asociado detecta la interrupción del flujo, y con su comunicación al centro de control se determina el punto de interrupción del flujo de transmisión de datos por rotura de la fibra óptica multimodal para permitiendo actuar en consecuencia. Para la alimentación energética de los elementos conformantes de los analizadores de señal y concentradores, a lo largo del perímetro de seguridad, se dispone de la correspondiente fuente de alimentación de la red general o de una fuente de energía alternativa, tal como unas placas solares. Asimismo, en cada una de las cajas estancas de los analizadores de señal y de los concentradores, se puede disponer de, al menos, una batería, con objeto de que en caso de fallo de alimentación energética de la red general o de la fuente de energía alternativa se disponga de alimentación energética y siga funcionando adecuadamente, permitiendo además que dicha alimentación provenga de paneles solares individuales por cana analizador, en casos donde así se necesite.

Igualmente, asociadas a todas o parte de las cajas estancas de alojamiento de los analizadores de señal y los concentradores, puede disponer de respectivos focos y/o cámaras de visión permitiendo controlar visualmente el espacio próximo en un cierto radio de acción. En definitiva una importante ventaja es que por la pluralidad de cables de la fibra óptica multimodal, cuya resistencia mecánica se ha diseñado para que se produzca su rotura acorde con una condición de intrusión, se transmite un flujo de datos que por su simple interrupción es indicativa de rotura de la fibra óptica multimodal y, consiguientemente, de intrusión, es decir, no realiza análisis alguno de la señal transmitida lo que permite que el número de falsas alarmas se reduzca, prácticamente, al 0%.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DISEÑOS.

Figura 1. Muestra una vista de un tramo de valla de seguridad en la que se aprecia unos postes entre los que queda tendida la correspondiente malla metálica (no representada) en la que se monta y mimetiza la pluralidad de cables de fibra óptica multimodal asociados a los analizadores de señal y concentradores, definiendo un anillo redundante de comunicación a lo largo de la valla.

Figura 2. Muestra una vista de un esquemático diagrama de bloques relativo a los analizadores de señal. Figura 3. Muestra una vista de un esquema relativo a la protección de un tramo de trazado de vallado a ambos lados de una línea férrea.

Figura 4. Muestra una vista de un esquemático diagrama de bloques relativo a un concentrador, pudiendo observar como incorpora una tecnología semejante a los analizadores de señal con el añadido de disponer de una módulo de conectividad.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE.

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar como la valla de seguridad 1 es del tipo de las muy divulgadas vallas que se constituyen por una pluralidad de postes 2 anclados al terreno entre los que se tienden unas mallas metálicas, no representadas, fijadas a los postes 2 con los correspondientes alambres tensores delimitando el perímetro de seguridad, y que, en principio, carecen de cualquier medio detector de posibles acciones en la misma, tales como cortes para acceder a la zona protegida.

Este tipo de vallas están muy divulgadas y, así, por ejemplo, están instaladas como vallas de seguridad en vías de comunicación terrestre como carreteras, autovías y autopistas y vías férreas pero al carecer de medios detectores de posibles acciones en la valla para acceder a la zona a proteger no cumplen adecuadamente su función, de forma que con objeto de solventar este inconveniente en la presente memoria se describe un dispositivo detector de intrusión acoplable a dicho tipo de vallas que permite la detección de cualquier acción de intrusión o destrucción de la valla con un número de falsas alarmas, prácticamente, del 0%.

Así, el dispositivo detector de intrusión se basa en una pluralidad de cables de fibra óptica 3 multimodal mimetizado con las mallas metálicas conformantes de la valla de seguridad, según toda su longitud, así como una serie de analizadores de señal 5, 5', 5", 5"', ... . y concentradores 6, 6', 6", 6"', ... cuyos concentradores están basados en la misma tecnología que los analizadores de señal con el añadido de quedar conexionados con una línea de comunicación 7 comunicada con un centro de control 8, cuya línea de comunicación 7 puede estar basada en un cable de fibra óptica.

Los analizadores de señal 5, 5', 5", .. y los concentradores 6, 6', 6", ... quedarán alojados en respectivas cajas estancas 4 y a las cuales se asocia la pluralidad de cables de fibra óptica 3 para su continuo chequeo en orden a controlar la continua transmisión de señal óptica, ya que, en caso contrario, esto es, que haya una carencia de transmisión de señal será indicativo de corte o rotura de la fibra óptica. Las citadas cajas estancas 4 que alojan la tecnología de los analizadores de señal y los concentradores pueden estar fijadas en los propios postes 2.

Los analizadores de señal 5, 5', 5", .. y los concentradores 6, 6', 6", .. alojados en las cajas estancas 4, reciben alimentación de la red eléctrica general 9 tendida a lo largo del perímetro a proteger. Asimismo, los analizadores y concentradores podrían estar alimentados por medio de placas solares 10. Así, la pluralidad de cables de fibra óptica 4 multimodal asociados a los analizadores de señal 5, 5', 5", 5"', ... y los concentradores 6, 6', 6", 6"', ... definen correspondientes anillos redundantes de comunicación a todo lo largo de la valla de seguridad 1 detectando el punto de una posible intrusión o destrucción de valla.

Para tener un control adecuado de toda la instalación a proteger, que puede abarcar muchos kilómetros de longitud, cada determinado número de analizadores de señal 5, 5', 5", 5"', ... se dispondrá de un concentrador 6, 6', 6", 6"', ...

Por otra parte, haciendo mención a la figura 1 de los diseños se puede observar cómo a los analizadores de señal y a los concentradores se asocian cuatro cables de fibra óptica 3 formando un anillo redundante que puede abarcar una longitud de 500 metros, de forma que ante cualquier corte o rotura de uno de ellos el analizador de señal o concentrador al que esté asociado detectará que se ha producido una interrupción en la transmisión de datos, indicativo de rotura, siendo comunicada dicha información al centro de control 8 localizando el lugar concreto de la misma.

Tal como ha quedado reflejado por la pluralidad de cables de fibra óptica 3 multimodal se transmite un flujo de datos que por su simple interrupción es indicativa de rotura, y, consiguientemente, de intrusión, es decir, no realiza análisis alguno de la señal obtenida, sino que, únicamente, los analizadores de señal y los concentradores con la electrónica de control asociada a los mismos, detectan si llega el flujo de datos o no, comunicando cualquier incidencia a través de la línea de comunicación 7 conexionada con los analizadores de señal 5, 5', 5", .. y con los concentradores 6, 6', 6", ... al centro de control 8.

Haciendo mención a la tecnología de los analizadores 5, 5', 5",.., y de acuerdo con la figura 2 de los diseños, los mismos se basan en:

> un módulo electrónico de detección 1 1 con la correspondiente unidad electrónica de control y, básicamente, con: unas conexiones 12 de fibra óptica capaz para ocho anillos de detección basados en los anillos redundantes de parejas de cables de fibra óptica 3, y; unas entradas y salidas digitales 13 para recepción de comandos o eventos, como la temperatura y la humedad, y actuar sobe otros elementos instalados, como, por ejemplo, cámaras de video vigilancia, luces externas, etc.

> un módulo de comunicación de datos 14, con la correspondiente unidad de control, comunicado con el módulo electrónico de detección 12, así como con el analizador de señal y/o concentrador adyacentes y cuyo módulo de comunicación de datos 14 transmite: los eventos producidos;

el estado de cada módulo del analizador de señal o concentrador, y;

todos los datos recogidos en el interior del analizador de señal o concentrador (por ejemplo, temperatura y humedad).

> un módulo de gestión climática 15, con la correspondiente unidad de control, comunicado con el módulo de comunicación de datos 14 y que controla los elementos de control climático 16 del interior de la caja estanca 4, y; > un módulo de gestión de alimentación energética 17 que recibe alimentación de la red eléctrica general 9 o de la fuente de energía alternativa y que suministra alimentación energética al módulo electrónico de detección 1 1 , al módulo de comunicación de datos 14 y al módulo de gestión climática 15. En cuanto a la tecnología de los concentradores 6, 6', 6", .., tal como hemos indicado, se corresponde con la tecnología relativa a los analizadores de señal 5, 5', 5", ... con el añadido de un módulo de conectividad 21 que permite la comunicación con el centro de control 8 u otros lugares como centrales de alarmas o centros de infraestructuras. De esta forma, en la figura 4 de los diseños se observa un diagrama de bloques de un concentrador, pudiendo observar como el módulo de conectividad dispone de una pluralidad de salidas 22 para comunicación, y, asimismo, se observa la línea bidireccional 23 de transmisión de datos, por ejemplo, con un central de alarmas. Así, de acuerdo con lo ya indicado el módulo electrónico de detección 1 1 chequea la continuidad de los ocho bucles de fibra óptica, de forma que cada línea de fibra óptica recorre un trazado de ida y vuelta como máximo de mil metros ofreciendo una protección, al tratarse de un bucle o anillo de 500 metros lineales, con dos líneas de fibra óptica. Además, en cada una de las cajas estancas 4 de los analizadores de señal 5, 5', 5", 5"', .. y de los concentradores 6, 6', 6", 6"', .. se puede disponer de, al menos, una batería, que permitirá mantener la alimentación energética en posibles circunstancias en las que no se tenga alimentación de la red general ni de las placas solares. Por otra parte, el módulo de gestión climática 15 controla los elementos de control climático 16, los cuales pueden estar basados en un sensor de temperatura y de humedad asociados a una resistencia y a un ventilador, permitiendo que ante descensos y ascensos rápidos de la temperatura se pueda mantener una temperatura adecuada en el interior de las cajas estancas 4.

Esta ejecución es de gran importancia en aquellos lugares en los que se producen bruscos cambios de temperatura como pueden ser zonas desérticas con cambios de temperatura entre el día y la noche variable desde más de 65° C a -20° C, cuyos cambios de temperatura hacen que los componentes alojados en el interior de las cajas estancas dejen de funcionar adecuadamente, de forma que al poder mantener la temperatura idónea en el interior se permite que los componente funcionen adecuadamente.

Asimismo, asociadas a todas o parte de las cajas estancas 4 de alojamiento de los analizadores de señal y los concentradores, puede disponer de respectivas cámaras de visión y/o focos permitiendo tener en el centro de control 8 una visión de lo que acontece en sus proximidades.

Por otra parte, en la figura 3 de los diseños se representa un posible esquema de protección de trazado relativo a un tramo de sector, de manera que podemos observar como a cada lado de un trazado ferroviario 18 se monta la correspondiente valla de seguridad 1 y V, de forma que cada uno de los analizadores de señal 5, 5', 5", ... y de los concentradores 6, 6', 6",.. se conexionan, por medio de un cable 19, canalizado bajo el trazado ferroviario 18, con respectivas cajas 20 de distribución de unos anillos o bucles redundantes de fibra óptica 3'. Así, se aprecia como a cada analizador y a cada concentrador se asocian ocho bucles o anillos redundantes de detección de rotura, aunque el número podría ser variable

De esta forma, los analizadores de señal 5, 5', 5", .. y los concentradores 6, 6', 6", .. se disponen solo a un lado del trazado, en el ejemplo práctico en la valla de seguridad 1 , y los asociados cables de fibra óptica 3-3' en anillo o bucle redundante de detección de rotura, quedan dispuestos de tal manera que dos bucles o anillos se disponen a un lado y otro y en la valla de seguridad V del otro lado del trazado ferroviario 18, igualmente, las cajas de distribución 20 asociadas, disponen de dos bucles o anillos a un lado y otro, controlando así cada analizador de señal y cada concentrador ocho zonas de hasta 500 metros.

Así, las vallas de seguridad dispuestas a un lado y otro del trazado ferroviario 18 quedan montadas, simétricamente, a imagen y semejanza una de otra.

Asimismo, se observa como la instalación presenta la correspondiente línea de alimentación energética 9 de los analizadores de señal y los concentradores, así como la línea de comunicación 7 entre los analizadores de señal y concentradores, así como con la central de control 8.

Haciendo hincapié en el cable de fibra óptica podemos indicar que dispone de suficiente resistencia como para que no se rompa ante manipulación de la valla, (golpes, tracción, empuje, mientas la valla no rompa o ceda, de forma que se produce su rotura cuando, o bien se corta como acción de cortar el mallazo, o bien se rompe cuando las fuerzas que actúan ya est6án rompiendo asimismo el mallazo. Por otra parte, en cuanto al mimetización del cable de fibra óptica se puede indicar que el aspecto de la funda exterior de la fibra, esto es, diámetro y aspecto así como el tacto, son iguales al de los alambrones que conforman la valla, y, además, el color es, asimismo, igual al de los alambrones. Es decir, si los alambrones están galvanizados se coloca cable de fibra cuyo aspecto exterior es el de los alambrones galvanizados, y, si los alambrones están pintados, e cable de fibra tiene el mismo color de los alambrones.

Finalmente, indicar que las cajas estancas que contienen los elementos relativos tanto a los analizadores como a los concentradores, disponen de un microswitch para detectar que se han abierto, como protección ante posibles sabotajes.