Электронное запорно-пломбировочное устройство
Настоящее изобретение относится к автоматическим средствам объективного контроля состояния материальных ценностей и их пломбирования при хранении и транспортировке. Его использование обеспечивает расширение арсенала технических средств при упрощении включения устройства в рабочий режим и проверки его функционирования. Электронное запорно-пломбировочное устройство (далее - ЭЗПУ) содержит: силовой оптический канат; корпус для фиксации концов силового оптического каната; источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в корпусе и ориентированные на торцы зафиксированных концов силового оптического каната; откидную крышку, через которую пропускают концы силового оптического каната; защелку для блокировки откидной крышки в закрытом состоянии; кнопку на корпусе, на которую нажимает выступ на откидной крышке в ее закрытом состоянии; микроконтроллер внутри корпуса, режим работы которого зависит от количества нажатий на кнопку и длительности каждого из них; энергонезависимую память; источник автономного питания для запитки микроконтроллера, энергонезависимой памяти, источника оптического излучения и приемника оптического излучения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к автоматическим средствам объективного контроля состояния материальных ценностей и их пломбирования при хранении и транспортировке. В частности, настоящее изобретение относится к электронному запорно-пломбировочному устройству (далее - ЭЗПУ).
Уровень техники
В технике известно большое число различных запорных и пломбировочных устройств.
Так, в патенте РФ №2307401 (опубл. 27.09.2007) описано электронное запорно-блокировочное устройство, включающее корпус, запирающий элемент, установленный в корпусе и заблокированный в нем запорным механизмом, электронную метку, содержащую закодированную пломбированную информацию для считывания ее переносными и либо стационарными считывающими устройствами, источник питания. Данное устройство не защищено от простого перекусывания запирающего элемента, представляющего собой металлическую дужку.
В патенте РФ №2358331 (опубл. 10.06.2009) раскрыта электронная пломба, которая включает корпус и отрезок троса, состоящего из внешней оболочки, окружающей внутренние жилы, при этом один конец троса жестко зафиксирован в корпусе и соединен с блоком контроля целостности троса, другой рабочий конец троса, после установки на запираемом объекте, фиксируется запорным механизмом, расположенным в корпусе, средства хранения пломбировочной информации и обмена данными с переносным или стационарным считывающим устройством. При этом одна внутренняя жила выполнена из электропроводящего неметаллического материала, обладающего высоким значением относительного удлинения (к примеру, из силикона), в исходном состоянии растянута и образует электрический контур с другой проводящей жилой, выполненной, например, из медного проводника, или с внешней оболочкой троса, при этом указанный контур электрически соединяется с блоком контроля целостности троса. Необходимость предварительного растяжения троса перед его установкой создает неудобства при использовании данной пломбы.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является электронное пломбировочное устройство многоразового действия, описанное в патенте РФ №2596474 (опубл. 10.09.2016). Это устройство содержит: силовой оптический канат для навешивания устройства на запираемый объект; корпус для размещения в нем компонентов устройства и для фиксации концов силового оптического каната; источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в корпусе и ориентированные на торцы зафиксированных концов силового оптического каната; откидную крышку, шарнирно соединенную с корпусом и выполненную с возможностью пропускания через нее в ее открытом состоянии упомянутых концов силового оптического каната и последующей их фиксации в закрытом состоянии откидной крышки; защелку, выполненную с возможностью блокировки откидной крышки в закрытом состоянии; микроконтроллер, энергонезависимую память и источник автономного питания размещенный внутри корпуса и соединенный с микроконтроллером и энергонезависимой памятью, а также с источником оптического излучения и приемником оптического излучения, подключенными к микроконтроллеру.
Данное устройство, помимо этого, выполнено с большими функциональными возможностями по контролю исправности, передаче соответствующих сведений, определению собственного местоположения и т.д. Тем не менее, недостатком данного устройства является сложность его включения в рабочий режим и проверки его функционирования.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в преодолении недостатков ближайшего аналога. Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении арсенала технических средств при упрощении включения устройства в рабочий режим и проверки его функционирования.
Поставленная проблема решается в настоящем изобретении с достижением указанного результата за счет того, что предложено электронное запорно-пломбировочное устройство (далее - ЭЗПУ), содержащее: силовой оптический канат, предназначенный для навешивания ЭЗПУ на запираемый объект; корпус, выполненный с возможностью размещения внутри него компонентов ЭЗПУ и для фиксации концов силового оптического каната; источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в корпусе и ориентированные на торцы зафиксированных концов силового оптического каната; откидную крышку, шарнирно соединенную с корпусом и выполненную с возможностью пропускания через нее в ее открытом состоянии концов силового оптического каната и последующей их фиксации в закрытом состоянии откидной крышки; защелку, выполненную с возможностью блокировки откидной крышки в закрытом состоянии; кнопку, размещенную в корпусе с возможностью нажатия на нее соответствующего выступа на откидной крышке в ее закрытом состоянии; микроконтроллер, установленный внутри корпуса и предназначенный для хранения программного кода, реализующего при его исполнении микроконтроллером алгоритм работы ЭЗПУ, с возможностью выбора соответствующего режима работы ЭЗПУ в зависимости от количества нажатий на кнопку и длительности каждого из них; энергонезависимую память, размещенную внутри корпуса, соединенную с микроконтроллером и предназначенную для хранения значений параметров ЭЗПУ и данных, возникающих в процессе его работы; источник автономного питания, размещенный внутри корпуса и соединенный по меньшей мере с микроконтроллером и энергонезависимой памятью, а также с источником оптического излучения и приемником оптического излучения, подключенными к микроконтроллеру.
Особенность ЭЗПУ по настоящему изобретению состоит в том, что защелка может быть снабжена радиочастотной меткой.
Другая особенность ЭЗПУ по настоящему изобретению состоит в том, что защелка может иметь отверстие, а в корпусе на стороне, к которой прилегает защелка, может быть выполнен паз для установки в нем одноразового разрушаемого болта, пропускаемого через отверстие в защелке во время ее установки и предназначенного для последующей фиксации этой защелки одноразовой срывной гайкой.
Наконец, еще одна особенность ЭЗПУ по настоящему изобретению состоит в том, что оно может дополнительно содержать триггер, размещенный внутри корпуса, соединенный с источником автономного питания и выполненный с возможностью подачи соответствующего сигнала на микроконтроллер при размыкании контактов кнопки, либо при подключении источника питания, и с возможностью сброса по сигналу с микроконтроллера.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение иллюстрируется чертежами, на которых одинаковые элементы имеют одни и те же ссылочные позиции.
На Фиг. 1 показан вид ЭЗПУ по настоящему изобретению.
На Фиг. 2 показано вид ЭЗПУ с поднятой откидной крышкой.
На Фиг. 3 показано продольное сечение конца силового оптического каната.
На Фиг. 4 показан вид ЭЗПУ в разобранном состоянии. Подробное описание вариантов выполнения
Электронное запорно-пломбировочное устройство (ЭЗПУ) по настоящему изобретению имеет корпус 1, внутри которого размещаются электронные элементы ЭЗПУ. Корпус 1 может быть выполнен из любого подходящего пластика, т.е. радиопрозрачным, в том числе во взрывобезопасном исполнении с заданным электрическим сопротивлением поверхности оболочки, как это описано в ближайшем аналоге. После размещения элементов внутри корпуса 1 он может быть полностью залит компаундом для предотвращения перемещения элементов при движениях ЭЗПУ.
Корпус 1 имеет шарнирно соединенную с ним откидную крышку 2. На Фиг. 1 шарнирное соединение откидной крышки 2 с корпусом 1 показано с правой стороны. В этом же месте в откидной крышке 2 предусмотрены отверстия 4 для пропускания через них в открытом состоянии откидной крышки концов силового оптического каната 3, как показано на Фиг. 2.
Силовой оптический канат 3, предназначенный для навешивания ЭЗПУ на запираемый объект, может быть выполнен так, как описано в ближайшем аналоге. В частности, силовой оптический канат 3 может представлять собой (Фиг. 3) стальной круглопрядный канат 31 с сердечником 32 из полимерного световолокна торцевого свечения с наружным диаметром, к примеру, 1 мм в оболочке 33 из полиэтилена, имеющей внешний диаметр, к примеру, 1,9 мм. По торцам стального круглопрядного каната 31, имеющего внешний диаметр, например, 6,2 мм, обжаты две медные или стальные трубки 34 с внешним диаметром 7,2 мм, а в средней части этого каната обжаты несколько (от двух до восьми в зависимости от длины каната 3) стопорных стальных трубок 35 с внешним диаметром 8,9 мм. Две размещенные на торцах трубки 34 предназначены для фиксации каната 3 в корпусе 1 ЭЗПУ (см. далее). Благодаря описанному выполнению световолокно надежно интегрировано в стальной оболочке. Вследствие обжатия каната набором стальных трубок 34, 35 (с усилием примерно 1000 кН) световолокно сердечника 32 невозможно вытащить из каната без повреждений. Любая попытка разрезать канат 3 вызовет повреждение световолокна, которое после склеивания частей каната уже не будет являться качественным проводником света. Разность световых потоков от карманного фонаря через поврежденный и неповрежденный канаты легко различает человек, имеющий образец неповрежденного каната в качестве эталона.
Как показано на Фиг. 2, концы силового оптического каната 3, пропущенного через соответствующие отверстия (например, дверные петли) на запираемом объекте, пропускаются через отверстия 4 в откидной крышке 2, находящейся в этот момент в открытом состоянии, и укладываются в соответствующие углубления в корпусе 1 для последующей фиксации этих концов силового оптического каната 3 откидной крышкой 2 в ее закрытом состоянии. При этом торцы зафиксированных концов силового оптического каната 3 оказываются: один - напротив источника оптического излучения, размещенного в одном из полукруглых выступов 5 на корпусе 1, а другой - напротив приемника оптического излучения, размещенного в другом из полукруглых выступов 5 на корпусе 1. Следует упомянуть, что источник оптического излучения и приемник оптического излучения могут представлять собой, соответственно, светодиод и фототранзистор, работающие, к примеру, в инфракрасном диапазоне и ориентированные на торцы зафиксированных концов силового оптического каната 3.
К противоположному отверстиям 4 концу откидной крышки 2 на шарнире крепится защелка 6, выполненная с возможностью блокировки откидной крышки 2 в ее закрытом состоянии, показанном на Фиг. 1. Для этого на защелке 6 может быть выполнен, например, закругленный уступ, заходящий в выемку 8 на задней торцевой стенке 7 корпуса 1 позади ее закругленного края.
В защелке 6 может быть выполнено отверстие, а в корпусе 1 на стороне, к которой прилегает защелка 6, (т.е. на задней торцевой стенке 7) может быть выполнен паз 9 для установки в нем одноразового разрушаемого болта 10, пропускаемого через упомянутое отверстие в защелке 6 во время ее установки и предназначенного для последующей фиксации защелки 6 одноразовой срывной гайкой 11.
Отметим, что защелка 6 может быть снабжена радиочастотной меткой, размещаемой, например, на выступающей части 12 в ее круглом углублении.
На корпусе 1 между углублениями, предназначенными для фиксации концов силового оптического каната 3, расположена кнопка 13, а на откидной крышке 2 предусмотрен соответствующий выступ 14, нажимающий на кнопку 13 при закрывании откидной крышки 2.
Как уже отмечалось, внутри корпуса 1 установлен микроконтроллер (не показан), предназначенный для хранения программного кода, реализующего при его исполнении этим микроконтроллером заданный алгоритм работы ЭЗПУ. При этом в хранящемся программном коде предусмотрена возможность выбора соответствующего режима работы ЭЗПУ в зависимости от количества нажатий на кнопку 13 и от длительности каждого из этих нажатий.
Кроме того, внутри корпуса 1 размещена энергонезависимая память (не показано), соединенная с микроконтроллером и предназначенная для хранения значений параметров ЭЗПУ и тех данных, которые возникают в процессе работы этого ЭЗПУ.
Внутри корпуса 1 размещен также источник автономного питания, соединенный по меньшей мере с микроконтроллером и энергонезависимой памятью, а также с источником оптического излучения и приемником оптического излучения, подключенными к микроконтроллеру через соответствующую схему сопряжения, как это известно специалистам.
Помимо этого, внутри корпуса 1 может быть дополнительно размещен триггер, соединенный с источником автономного питания и выполненный с возможностью подачи соответствующего сигнала на микроконтроллер при размыкании (либо замыкании) контактов кнопки 13, либо при подключении источника автономного питания, и с возможностью сброса по сигналу с микроконтроллера. Указанное размыкание (или замыкание) контактов кнопки 13 может осуществляться как при нажатии на кнопку 13 выступом 14, так и при нажатии на нее оператором при манипуляциях (настройка, проверка и т.д.) с ЭЗПУ. Эти нажатия оператором могут иметь разное число и (или) разную длительность, в зависимости от чего будет выбран тот или иной режим работы ЭЗПУ.
Следует отметить, что ЭЗПУ по настоящему изобретению может содержать в своем составе средства связи различных частотных диапазонов, датчик ускорения (акселерометр), датчик внутренней температуры со встроенным термостатом, вибрационный сигнализатор, световой сигнализаторы, приемник сигналов системы ГЛОНАСС/GPS, газоанализатор, как это имеет место в ближайшем аналоге. Эти элементы не входят в объем притязаний по данному изобретению.
ЭЗПУ по настоящему изобретению работает следующим образом.
В исходном состоянии откидная крышка 2 открыта. Через соответствующие отверстия запираемого объекта продевается силовой оптический канат 3, концы которого пропускаются через отверстия 4 открытой откидной крышки 2 и укладываются в соответствующие пазы на корпусе 1. При этом торцы концов силового оптического каната 3 оказываются перед источником и приемником оптического излучения, ориентированными на эти торцы.
После этого откидная крышка 2 переводится в закрытое состояние, фиксируя концы силового оптического каната 3 в соответствующих углублениях корпуса 1. Выступ 14 нажимает кнопку 13, инициируя выдачу сигнала на микроконтроллер (предпочтительно через триггер). Закругленный уступ защелки 6 вводится в выемку 8, фиксируя откидную крышку 2 в закрытом состоянии.
Перед этим в паз 9 задней торцевой стенки 7 (которая может быть выполнена съемной) вставляется одноразовый разрушаемые болт 10, проходящий в отверстие в защелке 6 при запирании ею откидной крышки 2, а затем на болт 10 навинчивается одноразовая срывная гайка 11, фиксирующая защелку 6 в ее защелкнутом состоянии.
Микроконтроллер управляет источником оптического излучения. Изменяемый во времени сигнал передается через сердечник 32, благодаря чему осуществляется контроль целостности силового оптического каната 3 путем сравнения в микроконтроллере сигнала с источника оптического излучения и приемника оптического излучения.
Предпочтительно используемая в защелке 6 радиочастотная метка с уникальным кодом позволяет дистанционно определять конкретное ЭЗПУ, как это известно специалистам.
Упомянутые выше элементы, не входящие в объем притязаний по настоящему изобретению, функционируют предпочтительно так же, как в ближайшем аналоге.
Таким образом, настоящее изобретение расширяет арсенал технических средств, обеспечивая при этом упрощение включения устройства в рабочий режим и проверки его функционирования.
1. Электронное запорно-пломбировочное устройство (далее - ЭЗПУ), содержащее:
- силовой оптический канат, предназначенный для навешивания упомянутого ЭЗПУ на запираемый объект;
- корпус, выполненный с возможностью размещения внутри него компонентов упомянутого ЭЗПУ и для фиксации концов упомянутого силового оптического каната;
- источник оптического излучения и приемник оптического излучения, установленные в упомянутом корпусе и ориентированные на торцы зафиксированных концов силового оптического каната;
- откидную крышку, шарнирно соединенную с упомянутым корпусом и выполненную с возможностью пропускания через нее в ее открытом состоянии упомянутых концов силового оптического каната и последующей их фиксации в закрытом состоянии откидной крышки;
- защелку, выполненную с возможностью блокировки упомянутой откидной крышки в закрытом состоянии;
- кнопку, размещенную в упомянутом корпусе с возможностью нажатия на нее соответствующего выступа на упомянутой откидной крышке в ее закрытом состоянии;
- микроконтроллер, установленный внутри упомянутого корпуса и предназначенный для хранения программного кода, реализующего при его исполнении упомянутым микроконтроллером алгоритм работы упомянутого ЭЗПУ, с возможностью выбора соответствующего режима работы упомянутого ЭЗПУ в зависимости от количества нажатий на упомянутую кнопку и длительности каждого из них;
- энергонезависимую память, размещенную внутри упомянутого корпуса, соединенную с упомянутым микроконтроллером и предназначенную для хранения значений параметров упомянутого ЭЗПУ и данных, возникающих в процессе его работы;
- источник автономного питания, размещенный внутри упомянутого корпуса и соединенный по меньшей мере с упомянутыми микроконтроллером и энергонезависимой памятью, а также с упомянутым источником оптического излучения и приемником оптического излучения, подключенными к упомянутому микроконтроллеру.
2. ЭЗПУ по п. 1, в котором упомянутая защелка снабжена радиочастотной меткой.
3. ЭЗПУ по п. 1 или 2, в котором упомянутая защелка имеет отверстие, а в упомянутом корпусе на стороне, к которой прилегает упомянутая защелка, выполнен паз для установки в нем одноразового разрушаемого болта, пропускаемого через упомянутое отверстие в защелке во время ее установки и предназначенного для последующей фиксации упомянутой защелки одноразовой срывной гайкой.
4. ЭЗПУ по п. 1, дополнительно содержащее триггер, размещенный внутри упомянутого корпуса, соединенный с упомянутым источником автономного питания и выполненный с возможностью подачи соответствующего сигнала на упомянутый микроконтроллер при размыкании контактов упомянутой кнопки либо при подключении упомянутого источника автономного питания и с возможностью сброса по сигналу с упомянутого микроконтроллера.
