ЭЛЕКТРОННАЯ ПЛОМБА Российский патент 2014 года по МПК G08B21/00 G09F3/03 

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к системам тревожной сигнализации, и может быть использовано при разработке способов и средств контроля доступа к объекту.

Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус, на внешней поверхности которого выполнена резьба для крепления данного устройства на контролируемый объект, внутри корпуса расположены электрически соединенные между собой источник питания, емкостной чувствительный элемент, обмотка и центральное процессорное устройство (ЦПУ). ЦПУ включает в себя микроконтроллер, кварцевый резонатор, интерфейс связи и схему измерения емкости чувствительного элемента, включающую в себя резистор (патент США №6791465, опубл. 18.04.2002, МПК F16B 41/00, G08B 21/00, F16B 31/02).

Недостатками данного устройства являются необходимость его сопряжения со считывающим устройством для передачи данных; возможность ложных срабатываний из-за температурной зависимости емкостного чувствительного элемента.

Известно устройство, представляющее собой цилиндрический корпус, в котором установлены: элемент питания; неподвижный электрод, выполненный в виде диска из керамического материала; подвижный электрод; обмотку индукционного интерфейса, центральное процессорное устройство (ЦПУ), крышку, верхнюю гайку, нижнюю гайку и тарельчатые пружины. Подвижный электрод выполнен в виде цилиндра, на внешней поверхности которого выполнена проточка. В проточку установлены тарельчатые пружины, зафиксированные нижней гайкой. Со стороны внешнего торца подвижного электрода выполнено глухое резьбовое отверстие для крепления устройства на контролируемый объект. На одну из торцевых поверхностей неподвижного электрода/керамического диска нанесено покрытие - напыление серебра. В корпусе диск установлен таким образом, что к подвижному электроду он ориентирован стороной без покрытия. Подвижный и неподвижный электроды образуют емкостной чувствительный элемент (патент РФ №2401460, опубл. 10.10.2010, МПК G08B 21/00, F16B 31/02, F16B 41/00 - прототип).

Устройство работает следующим образом.

При навинчивании устройства на резьбовую шпильку контролируемого объекта происходит сжатие тарельчатых пружин и увеличение воздушного зазора между подвижным электродом и керамическим диском/неподвижным электродом. При вывинчивании устройства под действием тарельчатых пружин происходит уменьшение воздушного зазора, что приводит к изменению емкости чувствительного элемента, регистрируемое ЦПУ как факт доступа к объекту. Информация о фактах доступа может передаваться дистанционно через индукционный интерфейс во внешнее считывающее устройство.

Недостатками данного устройства являются необходимость силового сопряжения устройства с контролируемым объектом, наличие подвижных элементов в конструкции.

Задача, на достижение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании универсального устройства, сохраняющего информацию о процедуре опечатывания и информацию о попытках доступа к контролируемому объекту, исключающего возможность несанкционированной замены электронного пломбировочного устройства на идентичное.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является расширение функциональных возможностей и области применения устройства, регистрирующего факт доступа.

Технический результат достигается тем, что емкостной чувствительный элемент электронной пломбы состоит из двух электродов, преимущественно цилиндрической формы, являющимися частями корпуса электронной пломбы, разделенных диэлектрической вставкой, электрически соединенный с расположенными внутри корпуса и соединенными между собой источником питания, обмоткой индукционного интерфейса связи и электронным блоком измерения емкости чувствительного элемента, обработки и хранения информации, при этом на корпус установлен защитный колпачок из диэлектрического материала для защиты емкостного чувствительного элемента от воздействия случайных помех, выполненный таким образом, что исключается удаление электронной пломбы с контролируемого объекта без снятия защитного колпачка. На внутренней поверхности защитного колпачка выполнены конструктивные элементы, входящие в зацепление с ответными конструктивными элементами на наружной поверхности корпуса и обеспечивающие фиксацию защитного колпачка от осевого перемещения после его установки на корпус электронной пломбы, причем указанные конструктивные элементы выполнены таким образом, что исключается удаление электронной пломбы с контролируемого объекта при снятии защитного колпачка. Толщина защитного колпачка выбрана из условия обеспечения требуемого уровня защиты емкостного чувствительного элемента от воздействия случайных помех. Во внутрь защитного колпачка, со стороны заходного торца, установлена кольцевая металлическая вставка, при этом высота вставки выполнена таким образом, что при фиксации защитного колпачка на корпусе пломбы в рабочем положении исключается перекрытие электроизолирующей вставки между электродами указанной металлической вставкой.

Электрод, сопрягаемый с контролируемым объектом, выполнен в виде тела вращения с профилированной концевой частью для соединения с ответной профилированной частью контролируемого объекта.

В варианте исполнения на концевой части электрода, сопрягаемого с контролируемым объектом, выполнена наружная или внутренняя резьба для стыковки с контролируемым объектом.

В варианте исполнения защитный колпачок выполнен с резьбой для соединения с контролируемым объектом.

Применение новой конструктивной схемы емкостного чувствительного элемента, а именно выполнение электродов в качестве корпусных элементов и выполнение одного из электродов в виде крепежного средства, позволяет уменьшить габариты электронной пломбы, исключить подвижные элементы в конструкции, и, в конечном итоге, упростить ее конструкцию и снизить стоимость ее изготовления.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена схема поперечного сечения варианта исполнения электронной пломбы с наружным резьбовым стыковочным элементом, на фиг.2 - показан вариант исполнения пломбы с внутренним резьбовым стыковочным элементом, на фиг.3 - показана схема поперечного сечения варианта исполнения электронной пломбы.

Электронная пломба содержит корпус, состоящий из первого электрода 1, второго электрода 2 и промежуточной вставки 3 из электроизолирующего материала, образующих емкостной чувствительный элемент. На первом электроде 1 выполнены конструктивные элементы для крепления пломбы на контролируемом объекте. Внутри корпуса установлен источник питания 4, индуктор 5 и электронный блок 6. На корпус электронной пломбы установлен защитный колпачок 7. В варианте исполнения во внутрь защитного колпачка 7, со стороны заходного торца, установлена кольцевая металлическая вставка 8.

Электронная пломба работает следующим образом.

Электронная пломба закрепляется на контролируемом объекте, при этом на корпус электронной пломбы устанавливается защитный колпачок 7.

В случае удаления защитного колпачка 7, резко возрастает чувствительность емкостного элемента, состоящего из электрода 1, электрода 2 и промежуточной вставки 3. При внесении в зону чувствительности емкостного элемента предмета с диэлектрической проницаемостью, отличной от диэлектрической проницаемости среды, изменяется входная емкость чувствительного элемента, происходит формирование импульса, инициирующего запись о факте доступа с указанием даты и времени доступа во внутреннюю память электронного блока 6. Наличие индукционного интерфейса связи обеспечивает возможность передачи данных дистанционно во внешнее считывающее устройство.

В варианте исполнения защитного колпачка 7 с внутренним кольцом 8 из металлического материала формирование импульса, инициирующего запись о факте доступа, происходит уже в момент удаления защитного колпачка 7.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить эксплуатационные характеристики, снизить стоимость изготовления и расширить область применения электронной пломбы.

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к системам тревожной сигнализации, и может быть использовано при разработке способов и средств контроля доступа к объекту. Технический результат заключается в расширении области применения устройства. Электронная пломба содержит корпус, состоящий из двух электродов, разделенных диэлектрической вставкой, образующих емкостной чувствительный элемент, электрически соединенный с расположенными внутри корпуса и соединенными между собой источником питания, обмоткой индукционного интерфейса связи и электронным блоком для измерения емкости чувствительного элемента, обработки и хранения информации, защитный колпачок. За счет исключения подвижных частей в конструкции чувствительного элемента, снижена температурная зависимость, улучшены эксплуатационные характеристики устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электронная пломба, характеризующаяся тем, что она содержит корпус, состоящий из двух электродов, преимущественно цилиндрической формы, разделенных диэлектрической вставкой, образующих емкостной чувствительный элемент, соединенный с расположенными внутри корпуса и соединенными между собой источником питания, обмоткой индукционного интерфейса связи и электронным блоком измерения емкости чувствительного элемента, обработки и хранения информации, защитный колпачок, преимущественно, из диэлектрического материала, установленный на корпусе пломбы, предпочтительно, по всей длине корпуса, при этом электронная пломба выполнена с возможностью ее установки на контролируемый объект и снятия с контролируемого объекта, причем возможность ее установки обеспечивается путем предварительного удаления с корпуса пломбы защитного колпачка и последующей его установки после монтажа пломбы на контролируемый объект, при этом на внутренней поверхности защитного колпачка выполнены конструктивные элементы, входящие в зацепление с ответными конструктивными элементами на наружной поверхности корпуса и обеспечивающие фиксацию защитного колпачка от осевого перемещения после его установки на корпус электронной пломбы, причем указанные конструктивные элементы выполнены таким образом, что исключается возможность удаления пломбы с контролируемого объекта при снятии защитного колпачка, при этом во внутрь защитного колпачка, со стороны его заходного торца, установлена кольцевая металлическая вставка, расположенная таким образом, что при установке защитного колпачка на корпус пломбы в рабочее положение, упомянутая вставка гарантированно не перекрывает диэлектрическую вставку между электродами, при этом высота кольцевой вставки по оси выбрана из условия превышения высоты диэлектрической вставки между электродами, а один из электродов выполнен с профилированной концевой частью для соединения с ответной профилированной частью контролируемого объекта.

2. Электронная пломба по п.1, отличающаяся тем, что на концевой части электрода, сопрягаемого с контролируемым объектом, выполнена наружная или внутренняя резьба для стыковки с контролируемым объектом.

3. Электронная пломба по любому из пп.1, 2, отличающаяся тем, что защитный колпачок выполнен с резьбой для соединения с контролируемым объектом.