СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЭКРАНИРОВАНИЯ ЗАЩИЩАЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК E04B1/92 G12B17/02 

Предлагаемое изобретение относится к области специального строительства и предназначено для использования при выполнении проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, к которым предъявляются требования информационной безопасности.

Проблема обеспечения информационной безопасности помещений, предназначенных для работы с данными, содержащими государственную или коммерческую тайну, актуальна и является отправной точкой для создания и постоянного совершенствования технических средств обеспечения защиты информации. Особенно актуальной проблема обеспечения информационной безопасности стала с началом широкого использования средств беспроводной связи, образующих очевидный технический канал утечки информации за счет наличия в них недекларированных возможностей, обеспечивающих вероятный несанкционированный доступ.

Известны технические средства обеспечения информационной безопасности при работе беспроводных средств связи, основанные на энергетическом подавлении - создании генератором шумоподобного сигнала помехи, уровень которого значительно превышает уровень рабочего сигнала беспроводных средств связи (обычно на 10-20 дБ в зависимости от стандарта связи). Первая базовая проблема энергетического подавления заключается в сложности и часто невозможности использования режима подавления строго в границах защищаемого объекта, что приводит к нарушениям качества связи на прилегающей к защищаемому объекту территории, сбоям в работе телекоммуникационного и медицинского оборудования, возможному нарушению установленных норм, регулирующих использование радиочастот. Другая базовая проблема использования средств энергетического подавления заключается в возможных превышениях предельно допустимых уровней плотности потока энергии (S ппэ) электромагнитного поля (в том числе в 10-20 раз), приводящая к вредному биологическому воздействию на организм человека. Таким образом, технические средства обеспечения информационной безопасности, основанные на энергетическом подавлении, при их использовании в «чистом» виде будут нежелательны для практического применения.

Другим типом средств обеспечения информационной безопасности при работе беспроводных средств связи являются средства электромагнитного экранирования защищаемых объектов, обеспечивающие ослабление уровня электромагнитного поля порядка 80-100 дБ в рабочем диапазоне частот средств беспроводной связи, что делает связь с абонентским терминалом в защищенном помещении практически невозможной. Недостатки использования электромагнитного экранирования заключаются в сложности и, следовательно, высокой стоимости оснащения такой системой помещения из-за проблем с вводом инженерных коммуникаций, сложности и часто полной невозможности использования экранирования в эксплуатируемом помещении, оснащенном различным оборудованием и оргтехникой. При этом при полнонозамкнутом экранировании всех поверхностей защищаемого помещения оно полностью лишается радиосвязи и естественного освещения. Известны средства обеспечения информационной безопасности, основанные на использовании экранирования, решающие «частные» задачи обеспечения информационной безопасности путем использования различных экранных конструкций в местах, требующих обеспечения большей степени информационной безопасности. Известно использование тканых экранирующих материалов - заявка JP 2004433853, экранирование мебельных конструкций - патент на изобретение RU 2411897 и заявка WO 2013013694. Также известно использование экранирования в оконных конструкциях: патент US 8736938 (оконная коробка со встроенными проводниками), патент на полезную модель RU 59111 (стеклопакет с защитной пленкой), патент на изобретение RU 2299808 (стекло с встроенными проводниками), патент на полезную модель RU 105658 (экранирующие жалюзи).

Недостатки технических решений из перечисленных источников информации заключаются в отсутствии комплексного подхода к обеспечению информационной безопасности помещения, при этом очевидно, что совместное использование данных решений, механическое распространение известных решений на различные зоны помещения и т.п. приведет к известным описанным выше проблемам, связанным с использованием электромагнитного экранирования. Любое из перечисленных выше технических решений, в которых описано использование экранирования различных «критических» конструкций помещения, может быть выбрано в качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения. В свою очередь, предлагаемое изобретение позволит преодолеть перечисленные выше проблемы и предложить гибридный метод блокирования беспроводных систем связи, который позволит оптимально и гармонично сочетать в одном помещении различные технические методы обеспечения информационной безопасности.

Предложенный гибридный метод обеспечения защиты информации от утечки по техническому каналу, образованному беспроводными средствами связи, сочетает использование активного оборудования радиоэлектронного подавления и «облегченной» системы электромагнитного экранирования с коэффициентом ослабления интенсивности электромагнитного поля, не превышающим 40 дБ. Использование предложенной системы электромагнитного экранирования защищаемых помещений, оснащаемых средствами системы радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи, на практике позволяет взаимно компенсировать недостатки каждой из ее базовых составляющих и оптимизировать радиоэлектронное подавление как инженерное решение, что в итоге приведет к снижению затрат на проектирование и внедрение системы. То есть предложенная система позволит локализовать электромагнитное поле в границах заданной зоны подавления, снизить требуемую выходную мощность оборудования активного подавления в результате снижения уровня электромагнитного поля от внешних источников, снизить интенсивность электромагнитного поля на рабочих местах в результате снижения выходной мощности оборудования активного подавления, обеспечить устойчивую радиосвязь при выключенном оборудовании активного подавления.

Предложена система электромагнитного экранирования защищаемого помещения с конструкторско-технологическими решениями, выбранными из перечня (а÷е), определяемого архитектурными и/или технологическими особенностями данного помещения и включающего: а) узел ввода трубопровода, например трубопровода системы теплоснабжения, горячего и/или холодного водоснабжения, спринклерной системы пожаротушения; b) узел ввода вентиляционных коробов приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха; с) узел ввода электрических сетей, как слаботочных, так и сетей электроснабжения и заземления; d) светопрозрачные конструкции в оконных проемах ограждающих строительных конструкций; е) входные группы помещений в дверных проемах ограждающих строительных конструкций. Для конструкторско-технологических решений перечня (а÷е) предусмотрены следующие средства экранирования: предельный волновод с возможностью использования диэлектрической вставки для узла ввода трубопровода (а); короб из полимерного материала для узла ввода воздуховода (b); экранирующая оплетка и предельные волноводы для узла ввода электрических сетей (c); электромагнитный экран, например, из тканой металлической сетки для светопрозрачной конструкции (d); дверное полотно, изготовленное с использованием экранирующего материала, например металлической тканой сетки или металлического листа для дверного проема (е).

Описанное выше защищаемое помещение изначально оснащено средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи и может быть оснащено средствами экранирования стен, потолка и/или пола помещения. Предложенная система разрабатывается на стадии проектирования и внедряется на стадии специальных строительно-монтажных работ как для вновь возводимых специальных объектов, так и для подобных объектов, подлежащих капитальному ремонту или реконструкции. Перечень конструкторско-технологических решений системы, подлежащих экранированию, определяется фактическими данными: архитектурно-строительных и архитектурно-планировочных проектных решений; проектных решений по инженерным сетям и коммуникациям; по результатам экспертной инструментальной оценки электромагнитной обстановки.

Предложенное изобретение поясняется схемой помещения, оснащенного средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи и предложенной системой электромагнитного экранирования, на которой отображены:

1 - строительный проем во внутренней ограждающей перегородке для обеспечения прохода слаботочных инженерных сетей и коммуникаций: охранно-пожарной сигнализации, линий вычислительной связи, абонентских соединительных линий проводной телефонной связи, сети видеонаблюдения и пр.;

2 - строительный проем во внутренней ограждающей перегородке для обеспечения прохода вентиляционных коробов принудительной приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха;

3 - строительный проем во внутренней ограждающей перегородке для обеспечения прохода промышленной сети электропитания переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с разделением цепей электропитания розеточной части и освещения помещения;

4 - строительный проем во внутренней ограждающей перегородке для обеспечения прохода трубопровода ⌀=½d прямого и обратного направления теплосети здания;

5 - цифровой проектор;

6 - телефонная розетка абонентской соединительной линии проводной телефонной связи;

7 - светопрозрачная конструкция - оконный блок с сборе, в защищенном исполнении от воздействия электромагнитного поля;

8 - антенно-фидерное устройство системы радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи;

9 - устройство отображения информации - экран;

10 - цифровой телефонный аппарат;

11 - персональный компьютер IBM PC;

12 - дверной проем с дверным блоком в защищенном исполнении в сборе;

13 - оконечное устройство (батарея) системы отопления здания;

14 - строительные ограждающие конструкции (внутренние и внешние).

Предложенная система электромагнитного экранирования защищаемых помещений, оснащенных средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи применяется для реализации гибридного метода радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи, создающих технические каналы утечки информации за счет недекларируемых технических возможностей. Система электромагнитного экранирования предназначена для обеспечения в защищаемых помещениях заданного коэффициента ослабления интенсивности электромагнитных полей, создаваемых как радиоэлектронными средствами беспроводных систем связи, так и средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи (коэффициент ослабления (Q, дБ) - расчетная физическая величина, получаемая по результатам инструментальной оценки электромагнитной обстановки в защищаемом помещении). Система электромагнитного экранирования в составе гибридного метода радиоэлектронного подавления решает задачу гарантированного и безопасного радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи в защищаемых помещениях с выполнением действующих нормативных требований Гостехрегулятора Российской Федерации как по электромагнитной совместимости приемо-передающих радиоэлектронных средств, так и по электромагнитной безопасности (требования СанПиН).

Таким образом, основной задачей предложенной системы электромагнитного экранирования защищаемых помещений, оснащенных средствами системы радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи, является предотвращение утечки звуковой и визуальной информации за счет беспроводных каналов связи общепринятых коммуникационных устройств: абонентских терминалов - сотовых телефонов различных стандартов, планшетов, персональных компьютеров и т.п.

Система электромагнитного экранирования защищаемых помещений, оснащаемых средствами системы радиоэлектронного подавления, проектируется следующим образом. На этапе предпроектных работ исследуют электромагнитную обстановку, определяемую количеством, расположением и мощностью беспроводных средств связи на защищаемом объекте. Результаты данного исследования используются при выборе методов (пассивных, активных или их сочетания) и определении требований к техническим характеристикам оборудования радиоэлектронного подавления, разработке рекомендаций для проектирования, выборе типа и ориентировочных мест размещения антенно-фидерных устройств средств подавления. На основании этих рекомендаций разрабатывается частное техническое задание на создание или модификацию системы радиоэлектронного подавления беспроводных средств связи, а также, при необходимости, на проведение работ по устройству соответствующих пассивных средств ослабления электромагнитного поля, создаваемого беспроводными средствами связи - системы электромагнитного экранирования помещения. После завершения строительно-монтажных работ на этапе пусконаладочных работ выполняется повторное исследование электромагнитного поля, создаваемого беспроводными системами связи на объекте, для определения (верификации) степени ослабления интенсивности электромагнитного поля внедренной системой электромагнитного экранирования помещений в случае, если такая система имеется, и исследование электромагнитного поля, создаваемого оборудованием радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи. В итоге оценивают эффективность работы системы радиоэлектронного подавления путем определения фактических зон подавления беспроводных средств связи и настраивают режимы работы системы радиоэлектронного подавления беспроводных средств связи с учетом дополнительных средств экранирования помещения.

Использование средств предложенной системы электромагнитного экранирования помещений - дополнительных средств экранирования проемов помещения позволит добиться гарантированного и безопасного выполнения задачи радиоэлектронного подавления с использованием относительно простых и дешевых типовых решений, основанных на использовании общедоступных материалов и технологических приемов. Использование дополнительных средств экранирования помещения позволит использовать «легкие» системы активного и пассивного экранирования помещений с коэффициентом ослабления электромагнитного поля до 40дБ, которые могут быть достаточно легко установлены на защищаемых объектах, в т.ч. «встроены» в помещение в процессе его реконструкции или капитального ремонта. Кроме того, следует отметить, что использование «легкого» экранирования совместно с экранированием проемов позволит сохранить естественное освещение в помещении.

Предложенная система электромагнитного экранирования защищаемых помещений, оснащенных средствами системы радиоэлектронного подавления беспроводных средств связи, включает в себя как основные, так и дополнительные средства экранирования строительных конструкций защищаемых помещений. Дополнительному экранированию подлежат: узел ввода трубопровода, например трубопровода системы теплоснабжения, горячего и/или холодного водоснабжения, спринклерной системы пожаротушения; узел ввода вентиляционных коробов приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха; узел ввода электрических сетей, как слаботочных, так и сетей электроснабжения и заземления; светопрозрачные конструкции в оконных проемах ограждающих строительных конструкций; входные группы помещений в дверных проемах ограждающих строительных конструкций. Конкретное количество и тип строительных узлов и конструкций помещения, защищенных дополнительными средствами экранирования, выбирают согласно архитектурным и/или технологическим особенностями помещения, в отношении которого принимают меры обеспечения информационной безопасности. То есть дополнительное экранирование используется при наличии данного типа проема в помещении также в том случае, если проем является критичным для обеспечения информационной безопасности.

В состав предложенной системы электромагнитного экранирования помещений входят следующие дополнительные средства экранирования для перечисленных выше конструкций проемов.

Предельный волновод с возможностью использования диэлектрической вставки используют для экранирования узла ввода трубопровода. Геометрический размер предельного волновода определяется максимальной рабочей частотой системы, требуемой величиной затухания электромагнитного поля. Предельный волновод изготавливается из отрезков стальных труб круглого или квадратного сечения и может быть закладным. Диэлектрические (полимерные) вставки, в том числе огнеупорные, используют для прохода металлических или металлопластиковых труб отопления, пожаротушения, водоснабжения.

Короб из полимерного материала используют для экранирования узла ввода воздуховода. Используют серийно выпускаемые короба из полимерных материалов без нарушения целостности электромагнитного экрана. Короб используют совместно с экранирующей сеткой, расположенной в сечении вентиляционного канала.

Экранирующую оплетку и предельные волноводы используют для экранирования узла ввода электрических сетей. Описание предельных волноводов дано выше. Экранирующая оплетка выполняется с внешней по отношению к защищаемому объекту стороны экрана.

Электромагнитный экран, например, из тканой металлической сетки используют для экранирования светопрозрачной конструкции, например окна. Светопрозрачные конструкции изготавливают на базе оконного стекла типа «триплекс», в котором между двумя листами стекла установлена тканая металлическая сетка. Металлическая сетка имеет электрический контакт с металлической рамой, которая, в свою очередь, электрически соединяется с токопроводящей оконной коробкой, имеющей электрический контакт с металлической сеткой электромагнитного экрана стен, потолка и/или пола помещения.

Дверное полотно, изготовленное с использованием экранирующего материала, например металлической тканой сетки или металлического листа, используют для экранирования дверного проема. Токопроводящие прокладки обеспечивают электрический контакт экранирующего материала с токопроводящей дверной коробкой, имеющей электрический контакт с металлической сеткой электромагнитного экрана стен, потолка и/или пола помещения.

Очевидно, что использование перечисленных выше дополнительных средств экранирования позволит отказаться от использования средств активного подавления - генераторов помех большой мощности, сплошного экранирования поверхностей помещения, а также отказаться от сложных в монтаже и дорогостоящих воздушных и сетевых фильтров т.п. Следовательно, средства предложенной системы электромагнитного экранирования, в первую очередь, перечисленные выше дополнительные средства экранирования позволят создать цельнозамкнутый электромагнитный экран с коэффициентом ослабления интенсивности электромагнитного поля, обеспечивающим необходимый уровень информационной безопасности.

Предложенное изобретение позволяет специалистам сделать и использовать то, что считается в настоящее время лучшим, эти специалисты поймут и оценят наличие вариаций, сочетаний, эквивалентов конкретного воплощения, метода и примеров, описанных выше. Поэтому изобретение должно быть ограничено не только вышеописанными вариантами, методами и примерами, но также и всеми вариантами и методами в рамках и духе, соответствующих заявленному изобретению.

Изобретение относится к системам обеспечения информационной безопасности. Система электромагнитного экранирования защищаемого помещения с конструкторско-технологическими решениями, выбранными из перечня (а-e), определяемого архитектурными и/или технологическими особенностями данного помещения и включающего: a) узел ввода трубопровода, например трубопровода системы теплоснабжения, горячего и/или холодного водоснабжения, спринклерной системы пожаротушения; b) узел ввода вентиляционных коробов приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха; c) узел ввода электрических сетей, как слаботочных, так и сетей электроснабжения и заземления; d) светопрозрачные конструкции в оконных проемах ограждающих строительных конструкций; e) входные группы помещений в дверных проемах ограждающих строительных конструкций, предусматривает следующие средства экранирования: предельный волновод с возможностью использования диэлектрической вставки для узла ввода трубопровода (а); короб из полимерного материала для узла ввода воздуховода (b); экранирующая оплетка и предельные волноводы для узла ввода электрических сетей (с); электромагнитный экран, например, из тканой металлической сетки для светопрозрачной конструкции (d); дверное полотно, изготовленное с использованием экранирующего материала, например металлической тканой сетки или металлического листа для дверного проема (е). Изобретение позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия системы радиоэлектронного подавления в защищаемых помещениях. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система электромагнитного экранирования защищаемого помещения с конструкторско-технологическими решениями, выбранными из перечня (а-e), определяемого архитектурными и/или технологическими особенностями данного помещения и включающего:
a) узел ввода трубопровода, например трубопровода системы теплоснабжения, горячего и/или холодного водоснабжения, спринклерной системы пожаротушения;
b) узел ввода вентиляционных коробов приточно-вытяжной системы вентиляции и кондиционирования воздуха;
c) узел ввода электрических сетей, как слаботочных, так и сетей электроснабжения и заземления;
d) светопрозрачные конструкции в оконных проемах ограждающих строительных конструкций;
e) входные группы помещений в дверных проемах ограждающих строительных конструкций;
причем для конструкторско-технологических решений перечня (a-e) предусмотрены следующие средства экранирования:
предельный волновод с возможностью использования диэлектрической вставки для узла ввода трубопровода (а);
короб из полимерного материала для узла ввода воздуховода (b);
экранирующая оплетка и предельные волноводы для узла ввода электрических сетей (с);
электромагнитный экран, например, из тканой металлической сетки для светопрозрачной конструкции (d);
дверное полотно, изготовленное с использованием экранирующего материала, например металлической тканой сетки или металлического листа для дверного проема (е).

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что разрабатывается на стадии проектирования и внедряется на стадии специальных строительно-монтажных работ как для вновь возводимых специальных объектов, так и для подобных объектов, подлежащих капитальному ремонту или реконструкции.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что перечень ее конструкторско-технологических решений, подлежащих экранированию, определяется фактическими данными архитектурно-строительных и архитектурно-планировочных проектных решений; проектных решений по инженерным сетям и коммуникациям; по результатам экспертной инструментальной оценки электромагнитной обстановки.

4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что защищаемое помещение оснащено средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи.

5. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что защищаемое помещение оснащено средствами экранирования стен, потолка и/или пола помещения.