Система обеспечения безопасности хранения ценностей и документов

 

Сущность изобретения: устройство содержит датчики 1 шифра, измерительные преобразователи 2, коммутатор 3, схему 4 сравнения кодов, блок 5 формирования управляющих сигналов, блок 6 памяти, переключатель 7, триггер 8, ключ 9, дешифратор 10, узел 11 индикации, цифропечатающий узел 12, задатчик 13 времени, формирователь 14 сигнала сброса. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности хранения ценностей и документов.

Известна система обеспечения безопасности хранения ценностей и документов, содержащая расположенные в стационарных средствах хранения сейфы с источником питания и механическим замком, блок формирования управляющих сигналов, узел индикации, блок памяти, переключатель, радиопередатчик и радиоприемник [1].

Недостатком данного устройства является невысокая эффективность хранения различных ценностей и документов.

Задачей изобретения является повышение эффективности хранения различных ценностей и документов.

На фиг.1 изображена блок-схема стационарной части устройства; на фиг.2 - блок-схема средства передвижения; на фиг.3 - блок-схема кейса-сейфа; на фиг. 4 - структурная схема измерительного преобразователя датчика шифра, расположенная в кейсе-сейфе; на фиг.5 - принципиальная схема варианта измерительного преобразователя; на фиг.6 - схема датчика физиологического состояния курьера.

Стационарная часть (фиг.1) устройства состоит из резистивных датчиков 1 шифра кейсов (ДШ) от одного до n с индивидуальными, не повторяющимися номиналами сопротивлений для каждого кейса, измерительных преобразователей (ИП) 2 от одного до n, коммутатора (К) 3, схемы 4 сравнения кодов (ССК), блока 5 формирования управляющих сигналов (УУ) на персональной ЭВМ, блока 6 памяти (УП), переключателя (П) 7, триггера (Тг) 8, ключа (Кл) 9, дешифратора (ДШр) 10, узла 11 индикации (Инд) 11, цифропечатающего узла (ЦП) 12, задатчика 13 времени (ЗВ) и формирователя 14 (сигнала сброса (ФОС).

Подсистема средства передвижения состоит (фиг.2) из датчиков 1 шифров кейсов-сейфов, коммутатора (К) 15, измерительного преобразователя (ИП) 16, схемы 17 сравнения кодов (ССК), узла 18 формирования управляющих сигналов (УУ), схемы 19 формирования сигнала тревоги (СФСТ), переключателя (П) 20, приемника (Пр) 21, дешифратора (ДШр) 22, индикатора (Инд) 23 и передатчика (Пер) 24.

Подсистема кейса-сейфа состоит (фиг.3) из датчика 1 шифра кейса-сейфа, датчика (ДК) 25 физической целостности конструкции кейса-сейфа, датчика (ДТ) 26 температуры, датчика (ДСК) 27 физиологического состояния курьера 27, измерительно преобразователя ДШ (ИП_дш) 28, микротелефона (МТ) 29, коммутатора (К) 30, узла 31 группового преобразования (ИП_г) сигналов, пороговой схемы (ПС) 32, схемы 33 формирования сигнала тревоги (СФСТ), переключателя 34, радиопередатчика (Пер) 35, автономного источника питания (АИП) 36, узла 37 формирования управляющих сигналов (УУ) и контакта 38 механического замка.

Устройство также имеет операционные усилители 39 и 40, элементы 41 и 42 сравнения, сумматор 43, интеграторы 44 и 45, ключи 46 - 48, операционный усилитель 49, сравнительный элемент 50, интегратор 51, операционный усилитель 52, сумматор 53, сравнивающий элемент 54, интегратор 55, емкостные токосъемники (С₁ и С₂) 56 и 57, резисторы R_o, R_д.

После включения система функционирует следующим образом.

Стационарная часть системы может работать в двух режима: циклического опроса и старт-стопном.

В режиме циклического опроса сопротивления ДШ преобразуются ИП 2 в коды, выходы соответствующих ИП поочередно подключаются коммутатором к одному из входов ССК 4, где и происходит сравнение кода кейса-сейфа, находящегося в ячейке стеллажа хранилища, с кодом, задаваемым УУ 5. В случае их совпадения УУ 5 разрешает переход на очередную позицию, в случае несовпадения формирует сигнал тревоги, записывает несовпадающий код в УП 6 и одновременно снимает блокировку с Тг 8, последний открывает Кл 9 и на Инд 11 и ЦП 12 фиксируется преобразованный ДШр 10 из двоичной в десятичную систему счисления номер несовпадающего или отсутствующего кейса-сейфа, а также текущее время.

Возврат системы в исходное положение производится либо автоматически после возврата кейса-сейфа в нужную ячейку (при совпадении кода кейса-сейфа на заданной позиции К 3 с кодом, зафиксированным в УП 6, на выходе ССК 4 формируется сигнал, возвращающий Тг 8 в исходное состояние, и ФОС 14 формирует сигнал сброса, либо вручную путем формирования сигнала блокировки Тг.

В старт-стопном режиме по запросу, фиксируемому в УП и УУ, последнее дает команду коммутатору на подключение к ССК выхода ИП искомого кейса-сейфа, а также подключает через переключатель выход УП к ССК. При наличии искомого кейса-сейфа в ячейке на стеллаже на выходе ССК формируется импульс, изменяющий состояние Тг, при этом открывается Кл и дается команда ЦП на фиксацию десятичного номера кейса-сейфа и текущего времени, а также времени его возврата на ЦП. После этого при отсутствии других команд (запросов) система переходит в циклический режим работы.

При необходимости слежения одновременно за несколькими кейсами-сейфами необходимо использование индикатора с памятью на несколько чисел.

Мобильная часть системы состоит из двух подсистем: подсистемы средства передвижения (автомобиль, катер, самолет) и подсистемы кейса-сейфа.

Подсистема средства передвижения работает следующим образом.

Перед загрузкой кейса-сейфа из стационарной части хранилища в мобильную в УУ 18 последней заносятся, например, с помощью клавиатуры или по радиоканалу их шифры (коды). После загрузки транспортируемых к клиентам кейсов-сейфов вручную или автоматически по радиоканалу УУ 18 дается команда на начало работы. При этом УУ 18 последовательно во времени подключает коммутатором 15 к входу ИП 16 датчики шифров кейсов-сейфов. Последний преобразует их сопротивления в коды, которые сравниваются ССК 17 с кодами, записанными в УУ 18. При несовпадении соответствующих кодов ССК 17 дает команду СФСТ на формирование сигнала тревоги, последний переводит Пер 24 из дежурного режима в режим тревоги (увеличение мощности, изменение рабочей частоты и т.п.) и прекращает, воздействуя на УУ 18, циклический режим работы К 15. УУ 18, в свою очередь, подключает через П 20 к сигнальному входу Пер 24 один из входов ССК 17, передавая тем самым в стационарную часть системы информацию о несовпадающем коде (отсутствующем или находящемся не в своей ячейке в стойке-кассетнице кейса-сейфа). Одновременно с этим через свой Пр 21 или П 20 и ДШр 22 номер изъятого из стойки или находящегося не в своей ячейке кейса-сейфа индицируется на Инд 23. Сигнал возврата системы в исходное состояние (сигнал сброса) формируется только после возврата соответствующего кеса-сейфа в требуемую ячейку стойки-кассетницы.

Следует отметить, что любые серьезные конструктивные изменения стойки (деформация, изгиб и т.д.) приводят к нарушению процесса считывания шифра или шифров кейсов-сейфов, что немедленно приведет к формированию сигнала тревоги.

Подсистема кейса-сейфа работает следующим образом.

При санкционированном изъятии кейса-сейфа из стойки кассетницы УУ 37 включается АИП 36, после этого ИП_ДШ 28 считывает код кейса и передает его через переключатель на вход кодового (импульсного) канала Пер 35. Таким образом, в первой мобильной и стационарной частях системы фиксируется номер переносимого к клиенту кейса-сейфа. Одновременно с этим УУ 37 поочередно с помощью К 30 подключает к входу группового ИП_г31 ДЕ, ДТ, ДСК, выходной сигнал последнего сравнивается ПС 32 с граничными значениями, задааемыми УУ 37. При выходе любого из этих параметров за допустимые пределы СФСТ формирует сигнал тревоги, по которому устройством управления 37 переключатель 34 подключает к входу импульсного канала выход ИП_г 31, останавливает циклическую работу К 30, а Пер 35 переводится в режим тревоги (увеличение мощности, изменение рабочей частоты и т.п.). Кроме того, с помощью МГ возможен обмен информацией между курьером-охранником и экипажем средства передвижения или стационарной частью системы. Контакт 38 используется для блокировки формирования сигнала тревоги при санкционированном вскрытии кейса-сейфа и оценки продолжительности этого состояния.

Структурная схема измерительного преобразователя датчика шифра, конструктивно расположенная в кейсе-сейфе, приведена на фиг.4. Она содержит операционные усилители (ОУ) 39 и 40, датчик 1 шифра, два емкостных токосъемника С₁ и С₂ 56 и 57, два сравнивающих устройства (СУ) 41 и 42, сумматор 43, два одинаковых интегратора (И) 44 и 45, три ключа (Кл) 46 - 48, резисторы R_o и R_д.

Работает ИП датчика шифра следующим образом.

После установки кейса-сейфа в автомобиль Кл 46 и 47 размыкаются, питание на ОУ 40 подается от бортовой сети автомобиля, при этом выходное напряжение ОУ 40 будет: U_oy40(t)= ± U + , (1) где ± U_o - выходное напряжение СУ; C_э = .

Выходное напряжение интегратора будет U_и(t)= ∓ U_o . (2) Подобрав с помощью переменного резистора с сопротивлением R_и ≈ , получим на выходе сумматора U_Σ(t)= ± U + ∓ U_o ≈ ∓ U_o (3) Подав это напряжение на один из входов (инвертирующий или неинвертирующий) СУ 42, а на другой его вход - напряжение U_и(t)= ∓ U_o = ∓ U_o в момент времени t = τ их равенства , получим U = U, следовательно, τ = R_ш. (4) В связи с тем, что τ_и , R_o - константы, длительность сформированного на выходе СУ 42 импульса прямо пропорциональна сопротивлению датчика шифра кейса-сейфа. Учитывая, что в момент времени t = τ происходит изменение полярности выходного напряжения СУ 42 и процесс будет циклически повторяться, период генерируемых на его выходе колебаний будет равен 4 R_ш=T_τ
Следует отметить, что подстройка значения R_и практически однократная под используемый токосъемник или по крайней мере редкая, т.к. автоколебательный режим работы ИН_ДШ снимает проблему влияния дрейфа нуля ОУ на конечный результат.

При санкционированом изъятии кейса-сейфа из кассетницы замыкаются Кл 46 - 48, при этом питание ОУ 39 и СУ 41 осуществляется от встроенного в кейс-сейф источника, в датчик шифра с сопротивлением R_ш подключается параллельно резистору R_д. Значения этих сопротивлений резко разнят- ся, причем R_д >> R_ш, а ≈ R_ш. В этой связи U_oy39(t)≈ ∓ U_o , длительность сформированного на выходе СУ 39 и 41 импульса τ ≈ R_ш . При несанкционированном изъятии кейса-сейфа из кассетницы ключи 46 и 47 остаются разомкнутыми, длительность сформированного на выходе СУ 41 импульса τ_н≈ R_д будет существенно отличаться от штатной, что и будет зафиксировано системой как сигнал тревоги.

Измерительные преобразователи ДКС и ДТ одинаковы, их структурная схема приведена на фиг.5.

Длительность импульса, формируемого на выходе СУ τ ≈ R_к (τ ≈ R_т) практически будет определяться значением сопротивлений R_к датчика конструктивного состояния кейса-сейфа или R_т датчика температуры, т.к. С_и и R_o - константы, а R_д >> R_к, R_д >> R_т. Датчик конструктивного состояния кейса-сейфа используется в системе и для фиксации факта открытия его крышки (дверки). При этом длительность формируемого на выходе СУ импульса (частота выходного сигнала) τ_o = R_д будет определяться значением сопротивления добавочного резистора R_д. Интервал времени, на котором формируется сигнал частоты F_д = , будет временем открытого состояния кейса-сейфа. Блокировка формирования сигнала тревоги производится в этом режиме формированием с помощью ключа механического замка кейса-сейфа (замыканием контакта 38, фиг. 3) сигнала на УУ 37, по которому выставляется порог на ПС 32 (фиг.3), соответствующий значению R_д.

ДСК конструктивно выполнен в виде плоского резистора, укрепленного на изоляторе на неподвижной крышке кейса-сейфа, скользящий по этому плоскому резистору ползунок укреплен на изоляторе на противоположной (подвижной) крышке кейса-сейфа. Таким образом, при закрытой крышке сопротивление ДСК R_к равно штатному значению, при открытой крышке оно бесконечно велико.

ДТ представляет собой ленточный (пленочный) терморезистор, наклеенный по диагонали на крышку кейса-сейфа.

Для оценки состояния курьера-охранника и удостоверения факта нахождения при нем охраняемого кейса-сейфа использован датчик-браслет с двумя контактными электродами, каждый площадью 1 см², расположенными друг от друга на расстоянии 2-4 см. Эквивалентная схема замещения участка запяcтья - трехэлементная (последовательное соединение двух емкостей, одна из которых зашунтирована резисторов). На низких частотах рассматриваемая схема замещения может быть взята двухэлементной (последовательное соединение емкости и резистора). Сопротивление резистора в такой схеме в значительной мере определяется током крови, оно изменяется в достаточно широких пределах в зависимости от выбора участка человеческого организма, конструкции электродов и некоторых других факторов. Применительно к рассматриваемому случаю емкость имеет значение порядка 10000 пФ (две последовательно соединенные емкости двух контактов датчика примерно по 20000 пФ) и при нормальной жизнедеятельности курьера изменяется в незначительных пределах. Значение сопротивления между контактами браслета при нормальной жизнедеятельности курьера имеет порядок 1 кОм.

Структурная схема измерительного преобразователя датчика состояния курьера приведена на фиг.6.

Она содержит операционный усилитель 52, в цепь отрицательной обратной связи которого включен ДСК (элементы С и R_ск), сумматор 53, сравнивающий элемент 54, интегратор 55 и опорный резистор с сопротивлением R_o, включенный во входную цепь ОУ.

Работает преобразователь следующим образом.

После подключения питания на выходе СУ 54 устанавливается напряжение ± U_o, а следовательно, на выходе СУ 52 будет иметь:
U_oy52(t)= ∓ U + .

Подобрав с помощью переменного рези стора с сопротивлением R_и U ≈ U, получим U_Σ(t) ≈ ± U_o на выходе сумматора.

В момент времени t = τ равенства этого напряжения выходному напряжению интегратора получим
∓ U_o = ∓ U_o = ∓ U_o .

Откуда τ = R_ск.

Учитывая, что τ_и, R_о - константы, длительность выходного импульса сравнивающего устройства будет прямо пропорциональна сопротивлению R_ск. Следовательно, при норальной жизнедеятельности курьера-охранника период (частота) выходного сигнала преобразователя будет иметь штатное значение. При воздействии на курьера-охранника газами или огнестрельным оружием значение этого параметра резко меняется, меняется и период (частота) сигнала, что будет зафиксировано системой в качестве сигнала тревоги.

Датчик-браслет соединяется с электронным блоком кейса-сейфа двухпроводной линией связи. Разрыв этой линии связи эквивалентен резкому изменению сопротивления между контактами датчика, что естественно будет зарегистрировано системой как сигнал тревоги. Таким образом, факт наличия кейса-сейфа у курьера-охранника устанавливается по режиму функционирования измерительного преобра- зования ДСК. В связи с тем, что функционирование остальных узлов системы в заявке подробно описано, их схемы не приводятся.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ХРАНЕНИЯ ЦЕННОСТЕЙ И ДОКУМЕНТОВ, содержащая расположенные в стационарных средствах хранения сейфы с источником питания и механическим замком, блок формирования управляющих сигналов, узел индикации, блок памяти, переключатель, радиопередатчик и радиоприемник, отличающаяся тем, что она снабжена мобильным средством хранения, а каждое стационарное средство хранения имеет последовательно включенные датчики шифра, измерительные преобразователи, коммутатор, схему сравнения кодов и триггер, дешифратор, ключ, формирователь сигнала сброса, задатчик времени и цифропечатающий узел, радиопередатчик и радиоприемник установлены на мобильном средстве хранения, а каждый датчик шифра размещен на соответствующем сейфе, при этом первый выход блока формирования управляющих сигналов соединен с управляющим входом коммутатора, второй выход - с вторым входом триггера, выход которого подключен к первым входам ключа и цифропечатающего узла и через формирователь сигнала сброса соединен с первым входом узла индикации и вторым входом цифропечатающего узла, третий выход блока формирования управляющих сигналов связан с первым входом переключателя и через блок памяти с вторым входом переключателя, который выходом соединен с вторым входом схемы сравнения кодов и через дешифратор подключен к второму входу ключа, соединенного выходом с третьим входом цифропечатающего узла и вторым входом узла индикации, выход задатчика времени подключен к третьему входу узла индикации и четвертому входу цифропечатающего узла, при этом выход схемы сравнения кодов дополнительно соединен с входом блока формирования управляющих сигналов, четвертый выход которого подключен к третьему входу переключателя.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что мобильное средство хранения дополнительно имеет последовательно включенные коммутатор, измерительный преобразователь, схемы сравнения кодов и формирования сигнала тревоги и узел формирования управляющих сигналов, переключатель режимов и последовательно соединенные дешифратор и индикатор, при этом выход радиоприемника связан с входом дешифратора и первым входом переключателя режимов, подключенного первым выходом к первому входу радиопередатчика, второй выход переключателя режимов соединен с вторым входом узла формирования управляющих сигналов, подключенного первым выходом к управляющему входу коммутатора, вторым выходом - второму входу переключателя режимов, третьим выходом - к второму входу схемы сравнения кодов и третьему входу переключателя режимов, причем выход схемы формирования сигнала тревоги дополнительно соединен с вторым входом радиопередатчика.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что сейф дополнительно имеет последовательно включенные коммутатор, узел группового преобразования сигналов, пороговую схему, схему формирования сигнала тревоги и радиопередатчик с микротелефоном, последовательно соединенные измерительный преобразователь и переключатель режимов, узел формирования управляющих сигналов, расположенные на поверхности сейфа датчики физической целостности конструкции и температуры и датчик физиологического состояния курьера, выходы которых связаны с первыми входами коммутатора, выход узла группового преобразования сигналов дополнительно соединен с вторым входом переключателя режимов, который выходом связан с вторым входом радиопередатчика, первый выход узла формирования управляющих сигналов через последовательно включенные источник питания и контакт механического замка связан с первым входом узла формирования управляющих сигналов, второй - пятый выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, радиопередатчика, пороговой схемы и переключателя режимов, причем выход датчика шифра связан с входом измерительного преобразователя, а выход схемы формирования сигнала тревоги дополнительно подключен к второму входу узла формирования управляющих сигналов.

4. Система по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что измерительный преобразователь имеет последовательно включенные первые усилитель, элемент сравнения, интегратор и первый ключ, последовательно соединенные опорный резистор, второй усилитель, сумматор и вторые элемент сравнения и интегратор, емкостные токосъемники и второй и третий ключи, при этом выход первого интегратора соединен с вторым входом первого элемента сравнения, выход которого дополнительно подключен к первому входу первого усилителя, выход второго интегратора соединен с вторыми входами сумматора и второго элемента сравнения, выход которого дополнительно связан через опорный резистор с входом второго усилителя и через последовательно включенные первый емкостный токосъемник и второй ключ с вторым входом первого усилителя, выход второго усилителя через последовательно соединенные второй емкостной токосъемник и третий ключ связан с выходом первого усилителя, причем выводы емкостных токосъемников являются входами измерительного преобразователя, выходом которого является выход первого ключа.

5. Система по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что датчик физиологического состояния курьера выполнен в виде браслета с контактными электродами, соединенными по схеме измерения сопротивления.

6. Система по пп. 1 - 5, отличающаяся тем, что датчик физической целостности конструкции имеет разъемный ползунковый переменный резистор, резистивная часть и токосъемник которого расположены на изоляционных площадках стационарной и открывающейся частей сейфа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6