СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2019 года по МПК G07C9/00 E05B47/00 

Изобретение относится к области управления, а именно к блокировочным или предохранительным устройствам в системах безопасности с программным управлением [G05B 9/02].

Из уровня техники известно ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАМКОВОЕ УСТРОЙСТВО [RU 2005129806 A, Опубл.: 27.03.2007], содержащее замок и ключ, в которые входят электромеханическое исполнительное устройство, кнопки "открыть-закрыть", индикаторы "открыто-закрыто", приемопередатчики двусторонней связи между ключом и замком, элементы электропитания и микроконтроллеры, имеющие два вида памяти, данных и программную, при этом память данных содержит одинаковую для замка и ключа запись кодов, индивидуальных на каждое отпирание, в то время программная память содержит различную для замка и ключа запись команд, выполняемых при отпирании или запирании, входящие в состав замка электромеханическое исполнительное устройство и приемопередатчик подключены к микроконтроллеру замка, а входящие в состав ключа кнопки "открыть-закрыть", индикаторы "открыто-закрыто" и приемопередатчик подключены к микроконтроллеру ключа и, кроме того, элементы электропитания подключены к шинам электропитания замка и ключа, отличающееся тем, что каждый передатчик выполнен в виде последовательно подключенных к выходу микроконтроллера фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты и передающей антенны, каждый приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен к микроконтроллеру, причем частоты и гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты.

Известно ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАМКОВОЕ УСТРОЙСТВО [RU 2180386 C1, Опубл.: 10.03.2002], содержащее замок и ключ, в которые входят электромеханическое исполнительное устройство, кнопки открыть-закрыть, индикаторы открыто-закрыто, приемопередатчики двусторонней связи между ключом и замком и элементы электропитания, отличающееся тем, что в замок и ключ введены микроконтроллеры, имеющие два вида памяти, данных и программную, причем память данных содержит одинаковую для замка и ключа запись кодов, индивидуальных на каждое отпирание, в то время программная память содержит различную для замка и ключа запись команд, выполняемых при отпирании или запирании, при этом входящие в состав замка электромеханическое исполнительное устройство и приемопередатчик подключены к микроконтроллеру замка, а входящие в состав ключа кнопки открыть-закрыть, индикаторы открыто-закрыто и приемопередатчик подключены к микроконтроллеру ключа и, кроме того, элементы электропитания подключены к шинам электропитания замка и ключа.

Недостатком аналогов является высокая трудоемкость изготовления, монтажа и эксплуатации устройства, обусловленные сложной конструкцией замка и необходимостью использования для каждого замка своего ключа.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ НА ЭНЕРГООБЪЕКТАХ [RU 2557809 C2, Опубл.: 27.07.2015], включающий определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логического выражения для каждого коммутационного аппарата и подключение питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения, отличающийся тем, что данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников.

Основной технической проблемой прототипа является высокая трудоемкость монтажа и обслуживания системы безопасности, обусловленные необходимостью организации радиоканала, включающего дополнительные устройства и подачу питания для каждого блокирующего устройства в отдельности, а также оборудование диспетчерского пункта.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является снижение трудоемкости установки и эксплуатации системы обеспечения безопасности объектов, при котором не требуется наличие физических каналов связи между объектами (замками), стационарного питания блокирующих устройств и оборудования стационарного сервера и прочих терминалов, реализующих контроль за состоянием безопасности, а также постоянного персонала, который обслуживает работоспособность системы в процессе эксплуатации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ обеспечения безопасности объектов, включающий подключение питания к блокирующему устройству, определение и передачу состояния блокирующего устройства, формирование логического выражения для каждого блокирующего устройства, отличающийся тем, что состояние блокирующего устройства записывают в память ключа в виде кода, подключают ключ к одному из блокирующих устройств, считывают код и условия разблокировки блокирующего устройства, проверяют выполнение условий разрешающих разблокировку блокирующего устройства, формируют команду и подают сигнал на разблокировку блокирующего устройства, считывают сигналы положения датчиков и актуализируют текущее состояние блокирующих устройств в памяти ключа.

В частности, в память ключа записывают коды всех блокирующих устройства защищаемого объекта.

В частности, проверку выполнения условий разблокировки блокирующего устройства осуществляют программным обеспечением ключа.

В частности, питание блокирующего устройства осуществляют от элемента питания ключа.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство обеспечения безопасности объекта, содержащее блокирующее устройство, ключ и органы управления блокирующим устройством, на платах блокирующего устройства и ключа смонтированы микроконтроллеры с блоками памяти, к блокирующему устройству и ключу подключены элементы питания, отличающееся тем, что содержит один ключ и одно или множество блокирующих устройств, к микроконтроллеру блокирующего устройства подключен порт приема контролируемых сигналов и драйвер управления, к драйверу управления подключен электромеханический замок, шток которого соединен с датчиками контроля, датчики контроля подключены к порту приема контролируемых сигналов, питание блокирующего устройства выполнено от ключа.

В частности, память блокирующего устройства выполнена энергозависимой.

В частности, память ключа выполнена энергозависимой.

В частности, микроконтроллеры каждого из блокирующих устройств и ключа соединены между собой портами обмена информацией.

В частности, шток электромеханического замка блокирующего устройства соединен с датчиками контроля механически.

В частности, датчики контроля к порту приема контролируемых сигналов подключены шиной.

В частности, органы управления ключом выполнены в виде механических кнопок.

В частности, органы управления ключом выполнены в виде мобильного устройства.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана функциональная схема устройства обеспечения безопасности объектов под управлением электронного ключа.

На фиг.2 показана функциональная схема устройства обеспечения безопасности объектов под управлением мобильного устройства.

На чертежах обозначено: 1 – блокирующее устройство, 2 – микроконтроллер блокирующего устройства, 3 – блоки энергонезависимой памяти, 4 – порты обмена информацией, 5 – порт приема контролируемых сигналов, 6 – драйвер управления, 7 – электромеханический замок, 8 – датчики контроля, 9 – шина, 10 – ключ, 11 – микроконтроллер ключа, 12 – кнопки управления, 13 – блок питания, 14 – мобильное устройство, 15 – устройство сопряжения, 16 – входные сигналы, 17 – управляющие сигналы.

Осуществление изобретения

Устройство обеспечения безопасности объекта содержит, как минимум, одно блокирующее устройство 1 и ключ 10 (см. фиг.1). На плате блокирующего устройства 1 смонтирован микроконтроллер 2 со встроенным в него блоком энергозависимой памяти 3. Информационные и управляющие входы микроконтроллера соединены с портами обмена информацией 4, приема контролируемых сигналов 5 и драйвером управления 6. Драйвер управления 6 соединен с управляющими вводами электромеханического замка 7 шток которого (на фигурах не обозначен номером) соединен опосредованной механической связью с датчиками контроля 8, при этом информационно-сигнальные контакты датчиков контроля 8 по шине 9 соединены с портом приема контролируемых сигналов 5.

Ключ 10 содержит плату на которой смонтирован микроконтроллер 11 со встроенным в него блоком энергозависимой памяти 3. Информационные и управляющие входы микроконтроллера 11 соединены с портами обмена информацией 4. В одном варианте реализации к управляющим входам микроконтроллера 11 подключены контакты кнопок управления 12. В другом варианте реализации к одному из портов обмена информацией 4 подключено мобильное устройство 14 (см.Фиг.2).

Питание блокирующего устройства 1 выполнено от элемента питания 13 через цепи питания ключа 10.

Устройство обеспечения безопасности объекта используют следующим образом

Перед началом эксплуатации блокирующие устройства 1 на защищаемых объектах поочередно программируют через порт обмена информацией 4 всех блокирующих устройств 1 системы. В блоки энергозависимой памяти 3 блокирующих устройств 1 записывают разрешительные коды, содержащие идентификаторы всех блокирующих устройств 1 системы обеспечения безопасности и состояния их датчиков контроля 8 (открыто, закрыто, включено, отключено и т.п.), при этом все блокирующие устройства 1 взаимосвязаны логическим принципом, при котором разрешение на разблокирование блокирующего устройства 1 зависит от соответствия разрешительных кодов в блоках энергозависимой памяти 3 блокирующего устройства 1 и текущих состояний остальных блокирующих устройств 1 и соответствующих сформированных ими кодов отражающих это состояние. Текущие коды состояния блокирующих устройств 1 в системе хранятся в блоках энергозависимой памяти 3 ключа 10.

Для управления блокирующим устройством 1 соединяют между собой порты обмена информацией 4 ключа 10 и блокирующего устройства 1. В микроконтроллере 2 блокирующего устройство 1 формируют код текущего состояния блокирующего устройства системы в зависимости от состояния датчиков контроля 8, сигналы от которых поступают на вход микроконтроллера 11 ключа 10, код текущего состояния блокирующего устройства 1, являющийся разрешительным кодом для других блокирующих устройств 1 системы, передают и записывают в блок энергозависимой памяти 3 ключа 10. Микроконтроллер 11 ключа 10 проверяет соответствие полученных разрешительных кодов с кодами, хранящимися в блоке энергозависимой памяти 3 ключа 10. При совпадении разрешительных кодов текущего блокирующего устройства 1 и соответствующих кодов текущего состояния других блокирующих устройств 1 в системе, сигнал на разблокировку от микроконтроллера 11 ключа 10 поступает в микроконтроллер 2 блокирующего устройства 1 и через драйвер управления 6 передается на электромеханический замок 7, который разблокирует подконтрольное физическое устройство для возможности осуществления его перевода в другое состояние (открыто, закрыто, включено, отключено и т.п.). После блокировки блокирующим устройством 1 подконтрольного физического устройства в новом состоянии, микроконтроллер 2 блокирующего устройства 1 считывает соответствующие контрольные сигналы, формируемые датчиками контроля 8 и отправляет через порт обмена информацией 4 в микроконтроллер 11 ключа 10, где в блоке энергозависимой памяти 3 ключа 10 происходит соответствующая актуализация текущего состояния текущего блокирующего устройства 1, состояния его подконтрольного физического устройства (открыто, закрыто, включено, отключено и т.п.) и соответственно всей системы. При невыполнении условий на разблокировку текущего блокирующего устройства 1, микроконтроллер 11 ключа 10 формирует информацию о причинах отказа в разблокировке.

В варианте реализации устройства обеспечения безопасности объекта с мобильным устройством 14 ключ 10 выполняют в виде устройства сопряжения 15, обеспечивающего обмен данными через порт обмена информацией 4 между мобильным устройством 14 и блокирующим устройством 1, при этом в блок энергозависимой памяти 3 устройства сопряжения 15 записывают программу адаптации данных и команд блокирующих устройств 1 с форматом данных различных мобильных устройств 14, а так же функционал транслирования данных и команд, между мобильным устройством 14 и блокирующим устройством 1. Управление блокирующим устройством 1 осуществляют посредством органов управления мобильного устройства 14.

В случае если для системы безопасности объектов требуется получить разрешительный код от какого либо физического устройства без его блокирования/разблокирования, то электромеханическая часть блокирующего устройства 1 не реализуется, и блокирующее устройство 1 используют только в качестве формирователя разрешительного кода подконтрольного устройства, описывающего его текущее состояние (открыто, закрыто, включено, отключено и т.п.), при этом разблокирование физического устройства выполняют путём передачи соответствующей команды/сигнала на электромеханический замок 7 блокирующего устройства 1, которое физически блокирует или разблокирует объект.

Технический результат - снижение трудоемкости установки и эксплуатации системы обеспечения безопасности объектов достигается за счет автономного размещения на защищаемом объекте множества блокирующих устройств 1, коды состояния которых, содержащие идентификаторы всех блокирующих устройств 1 системы обеспечения безопасности и состояния их датчиков контроля 8 (открыто, закрыто, включено, отключено и т.п.) формируют и передают в память ключа 10, при этом блокирующие устройства 1 взаимосвязаны логическим принципом, при котором разрешение на разблокирование блокирующего устройства 1 зависит от разрешительных кодов в блоках энергозависимой памяти 3 остальных блокирующих устройств 1 и соответствующих кодов текущего состояния других блокирующих устройств в системе, которые хранятся в блоках энергозависимой памяти 3 ключа 10, при этом питание блокирующих устройств 1 осуществляют от элемента питания 13 ключа 10 при его подключении к блокирующему устройству 1. Таким образом, при указанном способе обеспечения безопасности объектов не требуется наличие физических каналов связи между объектами и их блокирующими устройствами 1, стационарного питания блокирующих устройств 1 и оборудования стационарного сервера и прочих терминалов, реализующих контроль за состоянием безопасности при воздействии на органы управления подконтрольных физических устройств, а также постоянного персонала, который обслуживает работоспособность системы в процессе эксплуатации.

Способ обеспечения безопасности объектов включает подключение питания к блокирующему устройству, определение и передачу состояния блокирующего устройства и его подконтрольного физического устройства, формирование логического выражения для каждого блокирующего устройства. Состояние блокирующего устройства записывают в память ключа в виде кода, подключают ключ к одному из блокирующих устройств, считывают код и условия разблокировки блокирующего устройства, проверяют выполнение условий, разрешающих разблокировку блокирующего устройства, формируют команду и подают сигнал на разблокировку блокирующего устройства, считывают сигналы положения датчиков и актуализируют текущее состояние блокирующих устройств в памяти ключа. Устройство обеспечения безопасности объекта содержит один ключ и одно или множество блокирующих устройств, к микроконтроллеру блокирующего устройства подключен порт приема контролируемых сигналов и драйвер управления, к драйверу управления подключен электромеханический замок, шток которого соединен с датчиками контроля, датчики контроля подключены к порту приема контролируемых сигналов, питание блокирующего устройства выполнено от ключа. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обеспечения безопасности объектов, включающий подключение питания к блокирующему устройству, определение и передачу состояния блокирующего устройства, формирование логического выражения для каждого блокирующего устройства в системе, отличающийся тем, что состояние блокирующего устройства записывают в память ключа в виде кода, подключают ключ к одному из блокирующих устройств, считывают код и условия разблокировки блокирующего устройства, проверяют выполнение условий, разрешающих разблокировку блокирующего устройства, формируют команду и подают сигнал на разблокировку блокирующего устройства, считывают сигналы положения датчиков контроля, передающих информацию о состоянии контролируемого блокирующим устройством физического устройства и актуализируют текущее состояние блокирующих устройств в памяти ключа, при этом питание блокирующего устройства осуществляют от ключа при его подключении к блокирующему устройству.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в память ключа записывают коды текущего состояния всех блокирующих устройств защищаемого объекта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что проверку выполнения условий разблокировки блокирующего устройства осуществляют программным обеспечением ключа.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что питание блокирующего устройства осуществляют от элемента питания ключа.

5. Устройство обеспечения безопасности объекта, содержащее блокирующее устройство, ключ и органы управления блокирующим устройством, на платах блокирующего устройства и ключа смонтированы микроконтроллеры с блоками памяти, к блокирующему устройству и ключу подключены элементы питания, отличающееся тем, что содержит один ключ и одно или множество блокирующих устройств, к микроконтроллеру блокирующего устройства подключен порт приема контролируемых сигналов и драйвер управления, к драйверу управления подключен электромеханический замок, шток которого соединен с датчиками контроля, датчики контроля подключены к порту приема контролируемых сигналов, питание блокирующего устройства выполнено от ключа при его подключении к блокирующему устройству, причем ключ выполнен с возможность записи в его блок памяти состояния блокирующего устройства в виде кода, считывания кода и условия разблокировки блокирующего устройства, проверки выполнения условий, разрешающих разблокировку блокирующего устройства, формирования команды и подачи сигнал на разблокировку блокирующего устройства, считывания сигналов положения датчиков контроля, передающих информацию о состоянии контролируемого блокирующим устройством физического устройства и актуализации текущего состояния блокирующих устройств в блоке памяти ключа.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что память блокирующего устройства выполнена энергозависимой.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что память ключа выполнена энергозависимой.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что микроконтроллеры каждого из блокирующих устройств и ключа соединены между собой портами обмена информацией.

9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шток электромеханического замка блокирующего устройства соединен с датчиками контроля механически.

10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что датчики контроля к порту приема контролируемых сигналов подключены шиной.

11. Устройство по п.5, отличающееся тем, что органы управления ключом выполнены в виде механических кнопок.

12. Устройство по п.5, отличающееся тем, что органы управления ключом выполнены в виде мобильного устройства.