Устройство контейнерное оперативного уничтожения информации на магнитных носителях

Изобретение относится к области электросвязи и вычислительной техники, а именно к системам защиты информации от несанкционированного доступа, содержащейся на магнитных носителях (дисках 3,5 дюйма, дискетах и накопителях типа ЮМЕГА, жестких дисках, аудио- и видеокассетах), при несанкционированном выносе их из закрытых помещений. Технический результат - уменьшение габаритных размеров соленоидов, обеспечение одновременного стирания с двух и более магнитных носителей, конструкция полеобразующей системы обеспечивает изменение направлений вектора и значения напряженности магнитного поля, высокая степень защиты от несанкционированного доступа к информации магнитного носителя. Устройство контейнерное оперативного уничтожения информации на магнитных носителях содержит устройство управления, полеобразующую систему из четного числа N плоских спиральных соленоидов, накопитель энергии, два источника питания, три ключа управляемых, два ключа электронных и ключ-выключатель питания второго источника, зарядное устройство, устройство подключения сети, преобразователь переменного напряжения в постоянное, стабилизатор напряжения, микроконтроллер, устройство индикации, устройство отключения индикации, генератор прямоугольных импульсов напряжения, линия задержки, первый и второй электронные ключи, генератор тока, кнопка, устройство запуска, устройство переключения, вентилятор, датчик температуры, датчик напряженности магнитного поля, датчик емкостной, устройство индивидуального обнаружения и металлический контейнер. Электронная часть устройства, за исключением устройств индивидуального обнаружения, расположена внутри металлического контейнера. 12 ил.

 

Устройство относится к области электросвязи и вычислительной техники, а именно к системам защиты информации от несанкционированного доступа, содержащейся на магнитных носителях (дисках 3,5 дюйма, дискетах и накопителях типа ЮМЕГА, жестких дисках, аудио- и видеокассетах), при несанкционированном выносе их из закрытых помещений.

Информации, записанной на магнитном носителе, соответствует некоторая последовательность участков поверхности носителя (магнитных ячеек), у которых векторы намагниченности, соответствующие битовому нулю Мн° и единице Мн¹ (фиг.1), ориентированы в противоположных направлениях, параллельных вектору магнитного поля Нз, которым осуществлялась запись информации (в дальнейшем - вектор записи). При этом все ячейки находятся в устойчивых состояниях.

Наиболее распространены два вида записи - параллельная и перпендикулярная, различающиеся ориентацией вектора записи Нз относительно плоскости носителя. Как правило, на таких носителях, как гибкие магнитные диски, магнитные ленты и жесткие диски, производимые до 2002 г., осуществляется параллельная запись, а на современных жестких и магнитооптических дисках осуществляется перпендикулярная запись. Наиболее распространенными способами стирания записи являются размагничивание или намагничивание магнитного носителя информации путем воздействия на него внешним магнитным полем.

Известно устройство для уничтожения информации на жестких дисках компьютеров, магнитных носителях информации серии «Раскат» [1]. Устройство встроено в металлических шкаф (сейф) - для хранения и уничтожения информации на пяти магнитных носителях информации. Принцип действия устройств серии «Раскат» основан на создании в модуле накопленного заряда импульсного магнитного поля, при воздействии которого на магнитный носитель происходит стирание записанной информации без возможности ее восстановления. Время накопления заряда для стирания информации до 3 секунд. Срабатывание происходит за доли секунды - 1,5 мсек. При наличии электрического однофазного питания (220 В, 50 Гц) устройства серии «Раскат» находятся в режиме готовности к стиранию информации. Наличие источника автономного питания полюс 12 В позволяет эксплуатировать устройство при отсутствии сети. Излучатели накопленного заряда соединяются с модулем накопления заряда через силовой кабель длиной до 400 мм. Излучатели накопленного заряда исполняются одно и двунаправленными. Двунаправленный излучатель представляет собой два пластинчатых однонаправленных излучателя, помещенных в один корпус. В состав устройства уничтожения информации, на жестких магнитных носителях информации серии «Раскат», входят: источник питания однофазной сети, автономный источник питания, модуль накопления заряда, излучатель пластинчатый односторонний, модуль управления - проводная кнопка, силовой кабель, устройство индикации, корпус для размещения пластинчатых излучателей с креплением и салазками для установки дисков. Источник питания соединен с модулем накопления заряда, который в свою очередь подсоединен к пластинчатому излучателю через силовой кабель, а устройство индикации подсоединено к источнику питания и модулю накопления заряда, который соединен с модулем управления проводной кнопкой.

Недостатком этого устройства является низкая надежность стирания, обусловленная тем, что перемагничивание ячеек с различной исходной ориентацией векторов намагниченностей (соответствующих нулю и единице записанного двоичного кода) происходит несимметричным образом, то есть углы между направлением стирающего поля и направлением векторов намагниченности Мн° и

Мн¹ существенно различаются. Область применения ограничивается тем, что стирающие поля, создаваемые соленоидами, лежат перпендикулярно плоскости носителя, то есть устройство оказывается малоэффективным для дисковых носителей с другими видами записи. При неидеальной прямоугольности петли гистерезиса магнитного носителя это приводит к остаточной разности намагниченностей указанных ячеек, которая может быть использована для восстановления записи. Низкая эффективность стирания, так как значение напряженности стирающего поля не более 350 кА/м. Это минимально допустимое значение напряженности импульсного стирающего магнитного поля с тангенциальным углом вектора направленности. В устройстве «Раскат» угол стирания отличный от тангенциального, что снижает надежность стирания записи. Большое потребление энергии, т.к. при хранении магнитных носителей устройство должно постоянно находится под напряжением в состоянии подзарядки. Отсутствует измерение и подтверждение наличия импульсного магнитного поля необходимого значения для стирания записи, низкая надежность при эксплуатации устройства из-за отсутствия контроля температурного режима.

Известно устройство оперативного уничтожения информации на магнитных носителях [3], содержащее блок формирования внешнего магнитного поля, блок включения и управления, источник питания, стойка - основание, источник оптического излучения, фотоприемник, блок формирования управляющих сигналов, исполнительный механизм, при этом выход фотоприемника электрически через усилитель соединен с входом блока включения и управления, выход которого последовательно через блок формирования управляющих сигналов и испытательный механизм электрически соединен с блоком формирования внешнего магнитного поля. Источник оптического излучения и фотоприемник жестко закреплены на стойке-основании и установлены соосно напротив друг друга, при этом выход источника оптического излучения оптически соединен с входом фотоприемника. Источник питания соединен с входами источника оптического излучения, фотоприемника, усилителя, блока включения и управления, блока формирования внешнего магнитного поля, а блок формирования внешнего магнитного поля закреплен на стойке-основании и выполнен в виде двух взаимосвязанных по магнитному полю элементов (субблоков), расположенных друг против друга.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения, обусловленная тем, что стирающее поле, лежит под острым углом к плоскости носителя и отличается от направления ориентации вектора поля записи Нз. Это приводит к несоответствию углов между направлением стирающего поля и направлениями векторов намагниченности Мн° и Мн¹. Для надежного стирания информации импульсным магнитным полем необходимо увеличить значение напряженности стирающего импульсного магнитного поля в 2,5-3 раза [2], а это приводит к увеличению потребления тока, увеличению габаритных размеров блока формирования внешнего магнитного поля.

Недостаточная надежность стирания из-за отсутствия измерения и подтверждения наличия импульсного магнитного поля необходимого значения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ стирания с магнитного носителя и устройство для его осуществления [4], при котором на носитель информации воздействуют двумя взаимно перпендикулярными импульсными магнитными полями. Устройство для стирания с магнитного носителя содержит: блок управления, первый и второй контуры, каждый из которых включает соленоид, конденсатор, источник питания и ключ, датчик амплитудно-временных параметров магнитного поля.

Выход датчика подключен к входу блока управления. Управляющий вход ключа второго контура связан с выходом блока управления. Соленоиды контуров выполнены из двух цилиндрически катушек, расположенных соосно, с зазором между ними. Катушки одного соленоида имеют диаметр меньше диаметра катушек другого соленоида. Катушки расположены соосно и так, что векторы создаваемых ими магнитных полей в области размещения магнитного носителя взаимно перпендикулярны.

Недостатками этого устройства являются ограниченная область применения из-за больших габаритных размеров соленоидов, выполненных цилиндрическими, пониженная степень защиты (лишь двойная защита от несанкционированного доступа к информации магнитного носителя). Возможность стирания только с одного магнитного носителя информации, отсутствует автономное питание, отсутствует система вентиляции, обеспечивающая повышение надежности работы устройства, при уничтожении информации с нескольких магнитных носителей, требуется затратить большое количество энергии.

К недостаткам прототипа относятся ограниченная область применения, большие габаритные размеры соленоидов, одновременное стирание только с одного магнитного носителя. Конструкции полеобразующих систем не позволяет изменять направления вектора направленности и значения напряженности магнитного поля, недостаточная степень защиты от несанкционированного доступа к информации магнитного носителя, большое потребление энергии и невозможность соблюдения температурного режима при эксплуатации устройства в закрытом контейнере.

Технический результат изобретения - устранение описанных недостатков прототипа, а именно уменьшение габаритных размеров соленоидов, обеспечение одновременного стирания с двух и более магнитных носителей, конструкция полеобразующей системы обеспечивает изменение направлений вектора и значения напряженности магнитного поля, высокая степень защиты от несанкционированного доступа к информации магнитного носителя.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показана ориентация стирающих ортогональных магнитных полей относительно вектора записи Нз информации на магнитный носитель, а также ориентации векторов намагниченности, соответствующих нулю (Мн°) и единице (Мн¹) цифровой информации для случая перпендикулярной записи.

На фиг.2а, б приведена блок-схема устройства контейнерного оперативного уничтожения сохраняемой информации на магнитных носителях.

На фиг.3 приведены эпюры управляющих сигналов.

На фиг.4 приведена принципиальная электрическая схема ключа управляемого.

На фиг.5 приведена принципиальная электрическая схема генератора прямоугольных импульсов.

На фиг.6 приведена принципиальная электрическая схема электронного ключа.

На фиг.7 приведена принципиальная электрическая схема устройства запуска.

На фиг.8 приведена принципиальная электрическая схема генератора тока.

На фиг.9 приведен пакет модулей полеобразующей системы, создающий магнитное поле с ориентацией вектора напряженности импульсного магнитного поля перпендикулярно вектору записи, и магнитные носители информации.

На фиг.10 приведен пакет модулей полеобразующей системы, создающий магнитное поле с ориентацией вектора напряженности импульсного магнитного поля, параллельного вектору записи, и магнитные носители информации.

На фиг.11 приведена конструкция модуля полеобразующей системы. На этом чертеже сверху приведено поперечное сечение модуля, а под ним вид сверху на плоскость соленоида плоского спирального.

На фиг.12 приведен внешний вид металлического контейнерного устройства хранения, где показано располажение N/2 модулей полеобразующей системы, начиная первого МП1 - 37 и заканчивая последним MПN/2 - 42. Модули полеобразующей системы могут образовывать столбцы (не менее одного модуля в столбец). Количество столбцов и количество модулей в столбце определяется внутренним объемом контейнера отведенного для полеобразующей системы. Над одним из модулей полеобразующей системы располагается датчик напряженности магнитного поля 36.

В нижней части металлического контейнера с замком 47 размещены электронные блоки 1, 2, 3, 5, 11-16, 18, 19, 33,48. В верхнем левом углу в дверном проеме контейнера 47 встроена кнопка 17. Устройство индивидуального наблюдения 44 соединено с эклектической схемой устройства на удалении.

Цифры в блоках схем, записанные мелким шрифтом, обозначают номера входов и выходов блоков, в тексте описания изобретения они заключены в круглые скобки.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что заявляемое устройство контейнерного оперативного уничтожения информации на магнитных носителях содержит электронную и механическую части.

Электронная часть заявляемого устройства содержит (фиг.2а, 26, 9, 10): второй источник питания (АКК) 1; выключатель питания (ВП) 2; зарядное устройство (ЗУ) 3; устройство подключения сети (УПС) 4; первый источник питания (ПНП) 5; первый (КУ1) 6, второй (КУ2) 18 и третий (КУЗ) 33 ключи управляемые; стабилизатор напряжения (СТ) 7; микроконтроллер (МК) 8; устройство индикации (УИ) 9; устройство отключения индикации (ОИ) 10; генератор прямоугольных импульсов напряжения (Г) 11; линию задержки (ЛЗ) 12; первый (КЭ1) 13 и второй (КЭ2) 14 электронные ключи; накопитель энергии (НЭ) 15; генератор тока (ГТ) 16; кнопку (КП) 17; устройство управления (УУ) 19; устройство переключения (УП) 20; N - четное число соленоидов (С1) 21, (С2) 22, (С3) 23, (С4) 24, (С5) 25, (С6) 26, (С7) 27, (С8) 28, (С9) 29, (СЮ) 30, (Cn), (Cm); вентилятор (В) 34; датчик температуры (ДТ) 35; датчик напряженности магнитного поля (ДХ) 36; N/2 модулей полеобразующей системы (МП1) 37, (МП2) 38, (МПЗ) 39, (МП4) 40, (МП5) 41, (MПN/2) 42; полеобразующую систему (ПС) 43; датчик емкостной (ДЕ) 44; устройство индивидуального обнаружения (УИО) 45; магнитный носитель информации (МНИ) 46; устройство запуска (УЗ) 48.

Механическая часть заявляемого устройства содержит металлическое контейнерное устройство хранения и защиты от несанкционированного допуска (КУХ) к магнитным носителям - контейнер 47. На фиг.12 приведено расположение внутри контейнера модулей полеобразующей системы и блоков электронного устройства.

Выполнение блоков электронной части устройства

Второй источник питания выполнен в виде аккумулятора АКК 1 и имеет выход (1) питания с напряжением 12 В, вход (3) зарядного тока и клемму (2) общего «нуля».

Выключатель питания (ВП) 2 напряжения АКК 1 имеет нормально открытый (НО) контакт между клеммами (1-3) и вход (2) управляющего сигнала для замыкания НО контакта.

Зарядное устройство ЗУ 3 имеет вход питания (1) напряжением 12-14 В и выход (2) стабилизированного напряжения в интервале значений 12-14 В.

Устройство подключения сети УПС 4 имеет выход (1) сети 220 В, 50 Гц.

Первый источник питания ПНП 5 выполнен в виде преобразователя переменного напряжения 220 В, 50 Гц в постоянное стабилизированное напряжение в интервале значений 12-14 В и имеет вход (1) переменного напряжения и выход (2) постоянного.

Первый ключ управляемый КУ1 6 имеет нормально закрытый (НЗ) контакт между клеммами (1-2) и вход (3) сигнала управления устройства УИО 45, предназначенного для размыкания НЗ контакта ключа 1.

Стабилизатор напряжения СТ 7 имеет вход (1) постоянного напряжения 12-14 В и выход (2) стабилизированного напряжения 5 В.

Микроконтроллер МК 8 служит для управления работой блоков электронной части устройства и имеет шесть входов: первый вход (1) сигналов отключения индикации, второй вход (5) питания 12-14 В, третий вход (6) питания 5 В, четвертый вход (8) сигнала с накопителя энергии, пятый вход (9) сигнала датчика температуры, шестой вход (11) сигнала датчика Холла 36. Кроме того, микроконтроллер МК имеет пять выходов: первый выход (2) сигнала, который управляет свечением группы светодиодов «питание», второй выход (3) сигнала, который управляет свечением группы светодиодов «внимание», третий выход (4) сигнала, который управляет свечением группы светодиодов «готов-запуск», четвертый выход (7) сигнала, который управляет устройством переключения соленоидов полеобразующей системы 43, пятый выход (10) сигнала, который управляет включением вентилятора.

Устройство индикации УИ 9 выполнено из двух светодиодов и группы из четырех светодиодов и имеет три входа: первый (1) для сигналов управления свечением светодиода зеленого цвета «готов-запуск», второй (2) сигналов для управления светодиодом желтого цвета «внимание», третий (3) для сигналов управления свечением группы светодиодов красного цвета «питание».

Устройство отключения индикации ОИ 10 имеет выход (1) сигнала управления.

Генератор прямоугольных импульсов напряжения Г 11 имеет первый (1) и второй (3) входы питания, выход (2) сигнальный и клемму (4) общего «нуля». Генератор Г 11 генерирует прямоугольные импульсы только при наличии на его первом входе (1) питания постоянного напряжения 12-14 В.

Линия задержки ЛЗ 12 задерживает сигналы на время половины периода колебаний Т/2 генератора Г 11 и имеет вход (1) и выход (2) задержанного сигнала.

Первый КЭ1 13 и второй КЭ2 14 электронные ключи имеют первый вход (1) сигнальный, второй вход (3) питания, выход (2) питания и клемму (4) общего «нуля».

Накопитель энергии НЭ 15 выполнен в виде блока конденсаторов и имеет выход (2) сигнальный и вход-выход (1) питания, функции которого меняются при коммутации накопителя НЭ 15, вход становиться выходом.

Генератор тока ГТ 16 (до 50000 А) имеет первый вход (1) питания, второй вход (3) сигнальный и выход (2) питания полеобразующей системы ПС 43 и клемму (4) общего «нуля».

Кнопка КП 17 устанавливается в дверном проеме контейнера и служит, при открывании двери, для включения устройство запуска УЗ 48, и имеет выход (1) сигнальный.

Второй КУ2 18 и третий КУЗ 33 ключи управляемые имеют нормально открытый (НО) контакт между клеммами (1-2) и вход (3) сигнала, управляющего замыканием их НО контактов.

Устройство управления УУ 19 имеет вход (1) и выход (2) сигнальные.

Устройство переключения УП 20 предназначено для переключения первого (1) и второго (2) входов питания модулей МП1-MПN/2 полеобразующей системы ПС 43 для изменения направления вектора импульсного магнитного поля. Устройство УП 20 имеет первый вход (1) питания и второй вход (4) сигнальный, первый (1) и второй (2) выходы питания.

Общее число соленоидов N - четное: 2, 4, 6,…. Соленоиды выполнены плоскими спиральными. Спирали выполнены из проводников. Соленоиды с нечетными номерами C1, С3, … имеют первый (1) и второй (2) входы питания, которые являются первым (1) и вторым (2) входами питания модулей МП1-MITN/2 37-42. Соленоиды с четными номерами имеют входы-выходы (1) и выходы-входы (2) и клеммы (4) общего «нуля» полеобразующей системы ПС 43.

Пара соленоидов один с нечетным номером, а другой со следующим четным номером объединены в модуль. Модульная пара плоских спиральных соленоидов закреплена соосно с двух сторон плоской диэлектрической подложки (фиг.11).

Вентилятор В 34 имеет управляющий вход (1).

Датчик температуры ДТ 35 имеет чувствительный элемент, например, термопару и выход (1) сигнальный.

Датчик Холла ДХ 36 имеет чувствительный элемент, реагирующий на изменение значения напряженности магнитного поля, и выход (1) сигнальный.

Полеобразующая система ПС 43 состоит из N/2 модулей МП1-MПN/2 и имеет первый (1) и второй (2) и третий (3) входы питания, которые являются первыми (1), вторыми (2) и третьими (3) входами питания модулей МП1-MПN/2, и клемму (4) общего «нуля».

Датчик емкостной ДЕ 44 имеет чувствительный сенсорный элемент и выход (1) тревожного сигнала. Датчик выдает тревожный сигнал при изменении значения тока в его цепи, вызванного изменением значения емкости, например, при приближении к контейнеру 47 человека.

Устройство индивидуального обнаружения УИО 45 имеет выход (2) сигнальный и вход (1) чувствительного элемента, который срабатывает только в том случае, когда УИО 45 распознает объект с правом доступа к контейнерному устройству.

Устройство запуска УЗ 48 запускает в работу генератор тока ГТ 16 и имеет первый вход (1) питания, второй вход (3) сигнальный, выход (2) сигнальный и клемму (4) общего «нуля».

Контейнер выполняют в виде засыпного несгораемого железного шкафа или металлического сейфа с кодовыми замками (фиг.12).

Электронная часть устройства контейнерного оперативного уничтожения информации на магнитных носителях размещается в контейнере. Вне контейнера в потайном месте находятся датчик емкостной ДЕ 44 и устройство индивидуального обнаружения УИО 45.

Контейнерная конструкция устройства оперативного уничтожения информации обеспечивает четырехкратную защиту информации от несанкционированного допуска к ней. Механическая защита самим контейнером 47 с кодовым механическим замком. Дистанционная, автоматическая, электронная защита предупреждения потенциальной опасности или явной опасности реализуется введением устройства индивидуального обнаружения 45. Автоматически или пользователем принудительно защита осуществляется посредством уничтожения информации с магнитного носителя импульсным магнитным полем с вектором напряженности импульсного магнитного поля, направленным параллельно вектору записи Нз, реализуется кнопкой 17, установленной в дверном проеме контейнера, магнитным полем набора модулей 37-42 полеобразующей системы 43 (фиг.12).

Автоматически защита осуществляется посредством уничтожения информации с магнитного носителя импульсным магнитным полем с вектором напряженности импульсного магнитного поля, направленным перпендикулярно или параллельного вектору записи Нз. Защита осуществляется в соответствии с программой, заложенной в микроконтроллере 8. Устройство управления 19 с помощью устройства переключения 20 изменяет в полеобразующей системе 43 направление вектора суммарного магнитного поля с параллельного плоскости носителя информации на перпендикулярное и наоборот (фиг.9, 10).

Соединения блоков электронной части устройства

Выход (1) устройства подключения сети 4 соединен с входом (1) преобразователя напряжения ПНП 5, выход (2), которого соединен с входом (1) стабилизатора питания 7, с входом (1) питания зарядного устройства 3, с первой клеммой (1) второго ключа управляемого КУ2 18, со вторым входом питания (3) генератора прямоугольных импульсов напряжения 11, со вторыми входами (3) первого КЭ1 и второго КЭ2 ключей электронных и вторым входом (3) питания устройства запуска 48, выход (2) которого соединен с входом питания (3) генератора тока ГТ 16.

Выход (1) датчика емкостного ДЕ 44 соединен с первой клеммой (1) первого ключа управляемого КУ1 и через нормально закрытый контакт и вторую клемму (2) соединен с входом (2) управления выключателя питания 2.

Выход (2) устройства индивидуального обнаружения УИО 45 соединен с входом (3) сигнала управления выключателем питания 2.

Выход (2) зарядного устройства ЗУ 3 соединен с входом (3) аккумулятора АКК 1, выход (1) которого соединен с первой клеммой (1) выключателя питания ВП 2, вторая клемма (3) которого соединена с входом (3) управляющего сигнала второго ключа управляемого КУ2 18. Вторая клемма (2) второго ключа управляемого соединена с входом (1) питания генератора прямоугольных импульсов напряжения Г 11 и первой клеммой (1) третьего ключа управляющего КУ3 33, вторая клемма (2) которого соединена с входом (1) управления вентилятора В 34.

Сигнальный выход (2) генератора прямоугольных импульсов Г 11 соединен с первым входом (1) первого электронного ключа КЭ1 13 и с входом (1) линии задержки ЛЗ 12, выход которой подсоединен к первому входу (1) второго электронного ключа КЭ2 14. Выходы первого и второго электронных ключей соединены с первым входом (1) генератора тока ГТ 16 и входом (1) накопителя энергии НЭ 15.

Выход (2) питания генератора тока ГТ 16 соединен с третьим входом (3) питания полеобразующей системы 43 и первым (1) входом питания устройства переключения УП 20, первый (2) и второй (3) выходы которого соединены соответственно с первым (1) и вторым (2) входам питания полеобразующей системы 43, которые соединены с входами питания соленоидов с нечетными номерами. Третий вход (3) питания полеобразующей системы 43 соединен с входом питания соленоидов с четными номерами, клеммы общего «нуля» которых соединены с общим «нулем» всего устройства. Устройство переключения УП 20 вторым сигнальным входом (4) соединено с выходом устройства управления 19.

Микроконтроллер МК 8 соединен первым входом (1) с выходом (1) устройства отключения индикации 10, вторым выходом (5) с выходом (2) преобразователя 5 переменного напряжения в постоянное, третьим входом (6) с выходом (2) стабилизатора 7, четвертым входом (8) с выходом (2) накопителя энергии 15, пятым входом (9) с выходом (1) датчика температуры 35, шестым входом (11) с выходом (1) датчика напряженности магнитного поля ДХ 36. Кроме того, первым (2), вторым (3) и третьим (4) выходами соединен с соответствующими входами устройство индикации

УИ 9, с первым (1), вторым (2) и третьим (3), четвертым выходом (7) с входом (1) устройства управления 19, пятым выходом (10) с входом (3) ключа управляемого 33.

Кнопка КП 17 выходом (1) соединена с управляющим входом (1) устройства запуска УЗ 48.

Клеммы общего «нуля» блоков АКК 1, Г 11, КЭ1, КЭ2, УЗ 48, ГТ 16 и ПС 43 соединены с общим «нулем» всего устройства.

Работа устройства

В рабочем режиме устройства, при включенном УПС 4, питание 12-14 В от первого источника питания - преобразователя ПНП 5, подается на все электронные блоки устройства. На первый вход (1) питания ключа КУ2 18, который имеет НО контакт, питание с аккумулятора 1 не подается. Электронная часть устройства находится в режиме ожидания санкционированного или несанкционированного доступа к информации. В режиме ожидания схема ток не потребляет.

При санкционированном доступе включается устройство УИО 45, которое размыкает НЗ контакт ключа КУ1 6, поэтому напряжение питания со второго источника питания - АКК 1 не может поступить на вход (1) питания ключа КУ2 18, так как выключатель ВП 2 имеет НО контакт и генератор Г 11 не генерирует импульсы, необходимые для запуска других блоков электронной схемы уничтожения информации. Информация на магнитных носителях сохраняется и доступна пользователю.

При появлении тревожного сигнала на выходе (1) датчика емкостного 44 он поступает на вход (1) управляющий ключа КУ1 6 и через его НЗ контакт (1-2) поступает на вход (2) управления выключателя питания ВП 2, который замыкает свой НО контакт (1-3). Сигнал управления поступает на вход (3) ключа КУ2 18 (фиг.2а), который замыкает свой НО контакт (1-2) и напряжение питания 12 В с аккумулятора 1 поступает на первый вход (1) питания генератора Г 11, который начинает вырабатывать прямоугольные импульсы напряжения, и запускает электронную схему устройства для уничтожения информации на магнитных носителях, размещенных в контейнере 47.

При включенном устройстве подключения сети 4 с его выхода (1) по силовым цепям поступает переменный ток с частотой 59 Гц, напряжением 220 В на вход (1) преобразователя переменного напряжения в постоянное 5. В преобразователе 5 переменное напряжение преобразуется в постоянное стабилизированное в интервале значений напряжения 12-14 В. С выхода (2) ПНП 5 постоянное напряжение питания поступает на вход (1) питания ключа управляемого 18, на вход (1) питания зарядного устройства 3, на сигнальный вход (5) микроконтроллера 8 и на вход (1) питания стабилизатора 7. Напряжение заряда плюс 12-14 В поступает на клемму (3) заряда аккумулятора 1 с выхода (2) стабилизатора напряжения питания зарядного устройства 3. Аккумулятор 1 работает в буферном режиме и при снижении напряжения на аккумуляторе ниже плюс 10,5 В осуществляется его подзарядка.

Информация об уровне заряда аккумулятора 1 выводится на вход (3) устройства индикации 9 с входа (2), управляющего свечением светодиодов, микрокалькулятора 8. Устройство индикации 9 сигнализирует свечением светодиодов красного цвета о разряде аккумулятора 1 и необходимости его подзарядки.

При появлении тревожного сигнала на выходе (1) датчика емкостного 44, например, при приближении злоумышленника, и при отсутствии управляющего сигнала питания с выхода (2) устройства индивидуального обнаружения 45, на вход управления выключателя питания 2 поступает управляющий сигнал.

Выключатель питания 2, при поступлении управляющего сигнала его НО контакт (1-3) замыкается и напряжение 12 В с аккумулятора 1, через выключатель питания 2, поступает на вход (3) управления ключа управляемого 18 (фиг.4), который замыкает контакты (1-2). Напряжение плюс 12 В с входа (1) ключа управляемого 18 через его замкнутый контакт (1-2) поступает на его выход (2) питания, одновременно на вход (1) питания генератора прямоугольных импульсов 11 и на вход (1) питания ключа управляемого 33.

Микроконтроллер 8, запитанный напряжение плюс 5 В, поступающим с выхода (2) питания стабилизатора 7, подает сигналы управления с выхода (10) на вход (3) управления ключа управляемого 33, которые замыкают контакты (1-2), что обеспечивает подачу с выхода (2) ключа управляемого 33 напряжения питания на вход (1) питания вентилятора 34, который обеспечивает в закрытом объеме контейнера 47 создание температурного режима и включается только при превышении предела допустимой температуры и поступления сигнала с выхода (1) сигнального датчика температуры 35 на вход (9) сигнальный микроконтроллера 8.

Напряжение питания на входе (1) питания генератора прямоугольных импульсов 11 обеспечивает включение этого генератора (фиг.5). Генерация начинается при замыкании НО контакта (1-2) ключа 18. Сигналы прямоугольной формы, например, типа «меандр» с генератора 11 (фиг.3г) подаются на вход (1) сигнальный электронного ключа 13 и через линию задержки 12 (фиг.3д), которая обеспечивает задержку сигнала прямоугольной формы в виде «меандр» на время Т/2 (Т - период повторения импульсов) на вход (1) сигнальный электронного ключа 14 (фиг.3д). Электронные ключи 13 и 14 собраны на транзисторах VT1, VT2, VT3 (фиг.6). При подаче положительных сигналов (фиг.3) на сигнальные входы (1) электронных ключей 13 и 14 (фиг.6) течет ток питания от источника постоянного напряжения аккумулятора 1 и через катушку L1 (фиг.6), поступает на вход (3) электронных ключей 13 и 14 и открытый транзистор VT3 на общий «нуль».

При подаче низкого уровня напряжения (5 В) на вход (1) сигнальный первого 13 и второго 14 ключей транзистор VT3 закрывается (фиг.3е, ж), а ток в катушке L1 не может моментально уменьшиться. В результате на стоке транзистора VT3 возникает скачок напряжения, который через диод VD1 выход (2) заряжает накопитель энергии НЭ 15.

Зарядка конденсаторов накопителя энергии 15 происходит поочередно от генератора прямоугольных импульсов напряжения 11 через первый 13 и второй 14 электронные ключи. В первую очередь от ключа 13 в первую половину периода прямоугольных импульсов генератора 11 (фиг.3е), а от электронного ключа 14 во вторую половину периода (фиг.3ж), с запаздывание по времени на Т/2, что обеспечивает сокращение время заряда конденсаторов накопителя энергии 15 до 2 секунд. Многократное повторение этого цикла обеспечивает заряд конденсаторов накопителя энергии 15 за время меньше 2 сек.

Формы напряжений сигналов на выходах ключей 13 и 14 приведены на фиг.3е, 3ж.

При нажатии кнопки 17 путем открытия двери контейнера на выходе (2) сигнальном устройства запуска 48 (фиг.7) появляется короткий импульс напряжения (фиг.3,л), который поступает на вход (3) сигнальный генератора тока 16. Генератор тока 16 (фиг.8) запускается и через его вход (1) питания, происходит разряд конденсаторов накопителя энергии 15, формируя на выходе (2) импульс тока (фиг.3к), значение которого превышает 50000 А.

С выхода (2) сигнального накопителя энергии 15 сигнал о разряде конденсаторов «запуске» поступает на вход (8) сигнальный микроконтроллера 8, который формирует на выходе (4) управляющий сигнал, поступающий на устройство индикации 8 вход (1) управляющий светодиодом «готов-запуск». Ток разряда в это время, в виде импульса тока, течет по цепям, соединяющим полеобразующую систему 43 непосредственно и через устройство переключения 20. Полеобразующая система 43, состоящая из модулей 37-42, обеспечивает суммирование импульсных магнитных полей, создаваемых модулями 37-42, образуя суммарное импульсное магнитное поле с ориентацией вектора направленности импульсного магнитного поля перпендикулярно (фиг.9) и параллельно (фиг.10) направленному вектору записи, в зависимости от положения управляющего переключателя УП 20.

Полеобразующая система 43 состоит из N/2 (N - четное число) модулей. Каждый модуль состоит из двух плоских спиральных соленоидов. Соленоиды нечетного ряда 21, 23,… Сn запитываются через устройство переключения 20, которое после «запуска» по сигналу управления, поступающему на вход (4) сигнальный с выхода (2) сигнального устройства управления 19, переключается и изменяет при переключении напраявление импульсного тока по нечетному ряду соленоидов, что приводит к изменению направления вектора направленности магнитного поля. Каждый соленоид четного ряда 22, 24… Cm запитывается по цепи, непосредственно соединяющей генератор тока 16 и клемму общего «нуля».

Импульсное магнитное поле, создаваемое соленоидами четного ряда, изменяет направление вектора магнитного поля при суммировании импульсных магнитных полей всех модулей, объединенных в полеобразующую систему 43, путем векторного суммирования. Магнитное поле, создаваемое полеобразующей системой 43, регистрируется датчиком напряженности магнитного поля 36. С выхода (1) датчика 36 сигнал поступает на вход (11) сигнальный микроконтроллера 8, который формирует сигнал на выходе (3), управляющем группой светодиодов, установленных в устройстве индикации 9 и индуцирующих наличие в полеобразующей системе 43 импульсного магнитного поля с ориентацией вектора направленности импульсного магнитного поля перпендикулярно и параллельно плоскости магнитного носителя 46 (фиг.9,10) при переключении УП 20. Устройство отключения индикации 10 необходимо для отключения индикации, при постановке на охрану, для исключения и не привлечения внимания к объекту охраны и защиты. Сигнал управления с выхода (1) отключения индикации 10 подается на вход (1) микроконтроллера 8.

Устройство контейнерное оперативного уничтожения информации на магнитных носителях может быть выполнено в засыпном несгораемом железном шкафу или в металлическом сейфе (фиг.12). При этом организована четырехкратная защита информации. Механическая защита самим сейфом с кодовым механическим замком, контейнерного устройства хранения 47. Дистанционная, автоматическая, электронная защита предупреждения потенциальной опасности или явно опасности реализуется введением устройства индивидуального обнаружения 45. Автоматически или пользователем принудительно осуществляется защита посредством уничтожения информации с магнитного носителя импульсным магнитным полем с вектором напряженности импульсного магнитного поля, направленным параллельно вектору записи Нз, реализуется кнопкой 17, установленной в дверном проеме железного контейнера, и магнитным полем набора модулей 37-42 полеобразующей системы 43.

Автоматически осуществляется защита посредством уничтожения информации с магнитного носителя импульсным магнитным полем с вектором напряженности импульсного магнитного поля направленным перпендикулярно вектору записи Нз. Эта защита осуществляется в соответствии с программой, заложенной в микроконтроллере 8, устройство управления 19 с помощью устройства переключения 20 изменяет в полеобразующей системе 43 характер суммарного импульсного магнитного поля, как показано на фиг.9, 10.

Общее суммарное импульсное магнитное поле, образованное полеобразующей системой 43, формируется импульсным полем соленоидов в количестве N (N - четное количество соленоидов, N/2 - количество модулей) с векторами напряженности магнитных полей модулей, направленными перпендикулярно вектору записи Нз.

Реализация устройства

Электронная часть устройства выполнена по блок-схеме фиг.2а, б, в которой используются следующие комплектующие изделия:

1 - второй источник питания - аккумулятор типа TP 1,2-12 (12 В; 1,2 А).

2 - выключатель питания аккумулятора.

3 - зарядное устройство.

4 - устройство подключения сети - сетевой кабель с евроразъемом.

5 - первый источник питания - преобразователь переменного напряжения в постоянное.

6, 18 и 33 - ключи управляемые выполнены по принципиальной электрической схеме фиг.4 на транзисторе КТ315.

7 - стабилизатор напряжения на 5 В.

8 - микроконтроллер.

9 - устройство индикации выполнено на светодиодах.

10 - устройство отключения индикации.

11 - генератор прямоугольных импульсов выполнен по принципиальной электрической схеме фиг.5 на микросхеме типа КР1006 ВИ1.

12 - линия задержки.

13 и 14 электронные ключи выполнены по принципиальной электрической схеме фиг.6 (VT1 - ВС846, VT2 - ВС856, VT3 - iRFL014N, VD1 - Д220А).

15 - накопитель энергии выполнен на конденсаторах типа К50-77.

16 - генератор тока выполнен по принципиальной электрической схеме фиг.8 (YS1 тиристор типа Т132-5012, диод VD1 типа Д132-80-14).

17 - кнопка типа ПКН-2.

19 - устройство управления.

20 - устройство переключения выполнено с помощью переключателя на «два положения» и «два направления».

21-32 соленоиды плоские спиральные выполнены с помощью тонкопленочной технологии путем напыления металла с двух сторон на одной подложке фиг.11.

34 - вентилятор серийный.

35 - датчик температуры.

36 - датчик напряженности магнитного поля типа Холла.

37-42 - модули полеобразующей системы имеют в своем составе два соленоида, размещенные с двух сторон на одной подложке, залиты компаундом, на боковых стенках имеют пазы для размещения магнитных носителей информации.

43 - полеобразующая система имеет в своем составе 6 модулей, которые собраны в одну кассету фиг.9,10.

44 - датчик емкостной, чувствительный элемент которого по мере приближения объекта к чувствительной поверхности датчика изменяет свои параметры, чем увеличивает выходное напряжение. Пороговая схема датчика вырабатывает сигнал управления. В устройстве использованы датчики типа CM18PTFE, СМ18, CM30DC. СМ3ОАС.

Контейнер оперативного уничтожения информации на магнитных носителях выполнен в виде металлического сейфа с кодовым замком (фиг.12). Устройство обеспечивает четырехкратную защиту информации от несанкционированного использования:

1. Механическая защита сейфом.

2. Защита кодовым замком.

3. Дистанционная, автоматическая, электронная защита предупреждения потенциальной опасности или явной опасности реализуется введением устройства индивидуального обнаружения 45.

4. Принудительная защита пользователем, в случае несанкционированного доступа, с помощью кнопки 17, установленной в дверном проеме сейфа, которая включает электронную схему уничтожения информации с магнитных носителей импульсным магнитным полем.

Технический результат изобретения достигнут - устранены недостатки прототипа, а именно уменьшены габаритные размеры соленоидов, обеспечено одновременное стирание с двух и более магнитных носителей, конструкция полеобразующей системы обеспечивает изменение направления вектора направленности и значений напряженности магнитного поля и обеспечена четырехкратная степень защиты от несанкционированного доступа к информации магнитных носителей.

Источники информации

1. Устройство для хранения и уничтожения информации. «Раскат». Сайт www.abron.ru/Раскат Сейф (5) - Аброн Холдинг.htm.

2. Журнал «Инженерная физика», №2, 2004 г.

3. Устройство оператвного уничтожения информации на магнитных носителях. Патент РФ №2256955, Бюл. №20 от 20.07.2005 г.

4. Способ стирания записи с магнитного носителя и устройство для его осуществления. Патент РФ №2217816, Бюл. №33 от 27.11.2003 г.

5. Электронные компоненты, №9, 2005 г. «Емкостные датчики компании SICK AG», элементная база, www.elcp.ru.

Устройство контейнерное оперативного уничтожения информации на магнитных носителях, содержащее устройство управления, полеобразующую систему из двух соленоидов, накопитель энергии, первый источник питания и ключ управляемый, отличающееся тем, что введены второй источник питания, выключатель питания второго источника питания, зарядное устройство, устройство подключения сети, второй и третий ключи управляемые, стабилизатор напряжения, микроконтроллер, устройство индикации, устройство отключения индикации, генератор прямоугольных импульсов напряжения, линия задержки, первый и второй электронные ключи, генератор тока, кнопка, N-2 соленоида, устройство запуска, устройство переключения, вентилятор, датчик температуры, датчик напряженности магнитного поля, датчик емкостной, устройство индивидуального обнаружения и металлический контейнер с замком, причем первый источник питания выполнен в виде преобразователя переменного напряжения сети в постоянное напряжение, второй источник питания выполнен в виде аккумулятора, полеобразующая система выполнена из числа N/2 модулей, каждый модуль содержит два соленоида плоских спиральных, размещенных соосно на разных сторонах плоской диэлектрической подложки, кроме того, аккумулятор имеет выход, вход зарядного тока и клемму «нуля», выключатель питания имеет нормально открытый (НО) контакт и вход сигнала, замыкающего контакт, зарядное устройство имеет вход и выход питания, устройство подключения сети имеет вход и выход сети, преобразователь переменного напряжения в постоянное имеет вход и выход, первый ключ управляемый имеет нормально закрытый (НЗ) контакт с клеммами и вход сигнала, управляющего размыканием контакта, второй и третий ключи управляемые имеют, НО контакты с клеммами и входы сигналов, замыкающие контакты, первый и второй электронные ключи имеют первый вход сигнальный, второй вход питания, выход питания и клемму общего «нуля», стабилизатор напряжения имеет вход и выход питания, причем микроконтроллер имеет шесть входов: первый вход сигналов отключения индикации, второй вход питания, третий вход питания, четвертый вход сигналов с накопителя энергии, пятый вход сигнала датчика температуры, шестой вход сигнала датчика Холла, кроме того, микроконтроллер, имеет пять выходов: первый выход, управляющий свечением группы светодиодов «питание», второй выход, управляющий свечением группы светодиодов «внимание», третий выход, управляющий свечением группы светодиодов «готов - запуск», четвертый выход, управляющий устройством управления переключения всех соленоидов, пятый выход, управляющий включением вентилятора, причем устройство индикации имеет два светодиода и группу из четырех светодиодов и первый вход, управляющий свечением светодиода «готов - запуск», второй вход, управляющий светодиодом «внимание», третий вход, управляющий свечением группы светодиодов «питание», устройство отключения индикации имеет выход сигнала управления, кроме того, генератор прямоугольных импульсов напряжения имеет первый и второй входы питания, выход сигнальный и клемму общего нуля, линия задержки имеет вход и выход, накопитель энергии имеет вход - выход питания и выход сигнальный, причем генератор тока имеет вход питания, вход сигнальный, выход питания и клемму общего «нуля», кнопка имеет выход, устройство управления имеет вход и выход, устройство переключения имеет первый вход питания, второй вход сигнальный и первый выход питания и второй выход питания, кроме того, соленоиды с нечетными номерами имеют первый и второй входы питания, которые являются первыми и вторыми входами питания модулей полеобразующей системы, соленоиды с четными номерами имеют входы питания, каждый из которых является третьим входом полеобразующей системы, и клемму общего «нуля» модулей, причем вентилятор имеет управляющий вход и вход питания, датчик температуры имеет выход сигнальный, датчик Холла имеет выход сигнальный, датчик емкостной имеет выход тревожного сигнала, устройство индивидуального обнаружения имеет вход и выход сигнальный, устройство запуска имеет первый вход сигнальный, второй вход питания, выход сигнальный и клемму общего «нуля», кроме того, внутри контейнера размещены полеобразующая система, в нижней части которого расположены аккумулятор, выключатель его питания, зарядное устройство, первый источник питания, генератор прямоугольных импульсов напряжения, линия задержки, два ключа электронных, три ключа управляемых, накопитель энергии, генератор тока, устройство управления, вентилятор, устройство запуска, устройство переключения, вентилятор, датчик температуры, датчик напряженности магнитного поля, датчик емкостной, устройство индивидуального обнаружения, в верхнем левом углу в дверном проеме сейфа встроена кнопка, кроме того, устройство индивидуального наблюдения находится дистанционно, причем выход устройства подключения сети соединен с входом преобразователя напряжения, выход которого соединен с входом стабилизатора напряжения, с входом питания зарядного устройства, с входом первой клеммы второго ключа управляемого, со вторым входом питания генератора прямоугольных импульсов напряжения, со вторыми входами первого и второго ключей электронных и вторым входом питания устройства запуска, выход которого соединен с входом питания генератора тока, кроме того, выход датчика емкостного соединен с первой клеммой первого ключа управляемого и через нормально закрытый контакт и его вторую клемму соединен с входом управления выключателя питания первого источника питания, причем выход устройства индивидуального обнаружения соединен с входом сигнала управления выключателем питания, кроме того, выход зарядного устройства соединен с входом аккумулятора, выход которого соединен с первой клеммой выключателя питания, вторая клемма которого соединена с входом управляющего сигнала второго ключа управляемого, вторая клемма которого соединена с входом питания генератора прямоугольных импульсов напряжения и первой клеммой третьего ключа управляющего, вторая клемма которого соединена с входом управления вентилятора, причем сигнальный выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом первого электронного ключа и с входом линии задержки, выход которой подсоединен к первому входу второго электронного ключа, кроме того, выходы первого и второго электронных ключей соединены с первым входом генератора тока и входом накопителя энергии, причем выход питания генератора тока соединен с третьим входом питания полеобразующей системы и первым входом питания устройства переключения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами питания полеобразующей системы, которые соединены с входами питания соленоидов с нечетными номерами, кроме того, третий вход питания полеобразующей системы соединен с входом питания соленоидов с четными номерами, клеммы общего «нуля» которых соединены с общим «нулем» всего устройства, причем устройство переключения вторым сигнальным входом соединено с выходом устройства управления, кроме того, микроконтроллер соединен первым входом с выходом устройства отключения индикации, вторым входом с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное, третьим входом с выходом стабилизатора, четвертым входом с выходом накопителя энергии, пятым входом с выходом датчика температуры, шестым входом с выходом датчика напряженности магнитного поля, кроме того, микроконтроллер первым, вторым и третьим выходами соединен с соответствующими входами устройства индикации с первым, вторым и третьим, четвертым выходом с входом устройства управления, пятым выходом с входом ключа управляемого, причем кнопка выходом соединена с управляющим входом устройства запуска, клеммы общего «нуля» второго источника питания, генератора прямоугольных импульсов напряжения, первого и второго электронных ключей, генератора тока, полеобразующей системы и устройства запуска соединены с общим «нулем» всего устройства.