RU171439U1

RU171439U1 - ELECTRONIC MODULE OF LOCKING AND FILLING DEVICE

Info

Publication number: RU171439U1
Application number: RU2016148888U
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Крылов; Михаил Евгеньевич Муханов; Константин Борисович Круковский; Александр Николаевич Блаженов
Original assignee: Акционерное общество "Инженерный Промышленный Концерн "СТРАЖ"
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2017-05-31
Also published as: RU171439U9

Abstract

Изобретения относятся к пломбированию грузов и могут быть использованы для запирания и пломбирования дверей, контейнеров, люков цистерн, штурвалов вагонов-хопперов и направлены на повышение надежности пломбирования за счет передачи информации о вскрытии пломбировочного устройства в режиме реального времени.Электронный модуль для запорно-пломбировочного устройства содержит гнездо для одноразового запорного устройства с гибким охватывающим элементом в виде троса, со сквозными каналами в корпусе модуля для пропуска троса запорного устройства в головной и хвостовой его частях. В корпусе размещены электронный блок и компоненты, обеспечивающие выполнение функций управления, контроля замыкания и размыкания троса, определения местоположения и параметров движения модуля, приема, обработки, хранения и передачи информации, выполненный с возможностью формирования электромагнитного сигнала, регистрируемого внешним приемным устройством, Электронный блок с компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания, определения местоположения и параметров движения, приема, обработки, хранения и передачи информации, устройство контроля замыкания и размыкания троса выполнено в виде генератора импульсных сигналов и последовательно связанных между собой детектора, порогового устройства в виде аналого-цифрового преобразователя, исполнительного устройства и микропроцессора, при этом генератор импульсных сигналов и детектор соединены с взаимосвязанными катушками индуктивности на кольцевых ферритовых сердечниках. Катушки индуктивности установлены в сквозных каналах, выполненных в головной и хвостовой частях корпуса. Модуль дополнительно оснащен каналом ближней связи, взаимодействующим с приемопередатчиком и внешними датчиками, спутниковым каналом и приемником сигналов GSM/ГЛОНАСС.The invention relates to cargo sealing and can be used to lock and seal doors, containers, tank hatches, helms of hopper cars and are aimed at improving the reliability of sealing by transmitting real-time information about opening the sealing device. Electronic module for locking and sealing device contains a slot for a disposable locking device with a flexible female element in the form of a cable, with through channels in the module housing for passing the cable of the locking troystva in its head and tail parts. The case contains an electronic unit and components that provide control functions, control the cable closure and opening, determine the location and motion parameters of the module, receive, process, store and transmit information, configured to generate an electromagnetic signal recorded by an external receiver, an electronic unit with components that provide control, fault monitoring, location and motion parameters, reception, processing, storage information transmission device, the control of the closure and opening of the cable is made in the form of a pulse generator and sequentially connected detector, a threshold device in the form of an analog-to-digital converter, actuator and microprocessor, while the pulse generator and detector are connected to interconnected inductors on the ring ferrite cores. Inductors are installed in through channels made in the head and tail parts of the housing. The module is additionally equipped with a short-range communication channel interacting with a transceiver and external sensors, a satellite channel and a GSM / GLONASS signal receiver.

Description

Полезная модель относится к пломбированию грузов и может быть использована для запирания и пломбирования дверей, контейнеров, люков цистерн, штурвалов вагонов-хопперов и т.п.The utility model relates to cargo sealing and can be used for locking and sealing doors, containers, tank hatches, helms of hopper cars, etc.

Известно устройство беспроводной связи, контролирующее сохранность размещенного в контейнере груза в виде электронной пломбы, установленной на запорном элементе контейнера (защелке), передающее информацию о состоянии груза и местонахождении контейнера (WO 03/0422959, 2004).A wireless communication device is known that monitors the safety of cargo placed in a container in the form of an electronic seal mounted on the container locking element (latch), which transmits information about the state of the cargo and the location of the container (WO 03/0422959, 2004).

Недостатками известного решения являются сложность конструкции электронной пломбы, низкая надежность работы.The disadvantages of the known solutions are the complexity of the design of the electronic seal, low reliability.

Недостатком этого устройства является невозможность повторного использования устройства.The disadvantage of this device is the inability to reuse the device.

Наиболее близким к заявленному изобретению является электронный модуль для запорно-пломбировочного устройства, содержащий гнездо для одноразового запорного устройства с гибким охватывающим элементом в виде троса, сквозными каналами в корпусе модуля для пропуска троса запорного устройства в головной и хвостовой его частях, с электронным блоком и компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания и размыкания троса, определения местоположения и параметров движения модуля, приема, обработки, хранения и передачи информации, выполненный с возможностью формирования электромагнитного сигнала, регистрируемого внешним приемным устройством. В электронный блок выполнен с компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания, определения местоположения и параметров движения, приема, обработки, хранения и передачи информации. Устройство контроля замыкания и размыкания троса выполнено в виде генератора импульсных сигналов и последовательно связанных между собой детектора, порогового устройства в виде аналого-цифрового преобразователя, исполнительного устройства и микропроцессора. Генератор импульсных сигналов и детектор соединены с взаимосвязанными катушками индуктивности на кольцевых ферритовых сердечниках, установленных в сквозных каналах, выполненных в головной и хвостовой частях корпуса (RU, С1 №2579740, 2016).Closest to the claimed invention is an electronic module for a locking and sealing device, containing a slot for a disposable locking device with a flexible female element in the form of a cable, through channels in the module housing for passing the cable of the locking device in the head and tail parts, with an electronic unit and components providing control functions, control of cable closure and opening, location and module motion parameters, reception, processing, storage and per information transfer, configured to generate an electromagnetic signal recorded by an external receiving device. The electronic unit is made with components that provide control, circuit monitoring, location and motion parameters, reception, processing, storage and transmission of information. The device for monitoring the closing and opening of the cable is made in the form of a pulse generator and sequentially interconnected detector, a threshold device in the form of an analog-to-digital converter, an actuator and a microprocessor. The pulse signal generator and detector are connected to interconnected inductors on ring ferrite cores installed in through channels made in the head and tail parts of the housing (RU, C1 No. 2579740, 2016).

Недостатком известного решения является низкая надежность пломбирования.A disadvantage of the known solution is the low reliability of the filling.

Заявленный электронный модуль направлен на повышение надежности пломбирования за счет передачи информации в режиме реального времени.The claimed electronic module is aimed at improving the reliability of sealing by transmitting information in real time.

Указанный технический результат достигается тем, что в электронном модуле запорно-пломбировочного устройства, содержащем гнездо для одноразового запорного устройства с гибким охватывающим элементом в виде троса, со сквозными каналами в корпусе модуля для пропуска троса запорного устройства в головной и хвостовой его частях, с электронным блоком и компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания и размыкания троса, определения местоположения и параметров движения модуля, приема, обработки, хранения и передачи информации, выполненный с возможностью формирования электромагнитного сигнала, регистрируемого внешним приемным устройством, при этом в электронном блоке с компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания, определения местоположения и параметров движения, приема, обработки, хранения и передачи информации, устройство контроля замыкания и размыкания троса выполнено в виде генератора импульсных сигналов и последовательно связанных между собой детектора, порогового устройства в виде аналого-цифрового преобразователя, исполнительного устройства и микропроцессора, при этом генератор импульсных сигналов и детектор соединены с взаимосвязанными катушками индуктивности на кольцевых ферритовых сердечниках, установленных в сквозных каналах, выполненных в головной и хвостовой частях корпуса, он оснащен каналом ближней связи, взаимодействующим с приемопередатчиком и внешними датчиками.The specified technical result is achieved in that in the electronic module of the locking and sealing device containing a slot for a disposable locking device with a flexible female element in the form of a cable, with through channels in the module housing for passing the cable of the locking device in its head and tail parts, with an electronic unit and components that provide control functions, control the cable closure and opening, determine the location and motion parameters of the module, receive, process, store and transmitting information, configured to generate an electromagnetic signal recorded by an external receiving device, while in an electronic unit with components that provide control, circuit monitoring, location and motion parameters, receiving, processing, storage and transmission of information, a circuit monitoring device and the opening of the cable is made in the form of a pulse generator and sequentially interconnected detector, a threshold device in the form of analog-digital of the transducer, actuator and microprocessor, while the pulse generator and detector are connected to interconnected inductors on ring ferrite cores installed in through channels made in the head and tail parts of the housing, it is equipped with a short-range communication channel interacting with the transceiver and external sensors .

Наличие канала ближней связи, при осуществлении взаимодействия с внешними датчиками, обеспечивает контроль их состояния с последующей передачей информации через приемопередатчик в диспетчерский пункт, контролируя не только факт вскрытия самого пломбировочного устройства, но и состояние груза, что характеризует эффективность и надежность его сохранности, т.е. надежность пломбирования.The presence of a short-range communication channel, when interacting with external sensors, provides control of their condition with subsequent transmission of information through a transceiver to a control center, controlling not only the fact of opening the sealing device itself, but also the state of the load, which characterizes the efficiency and reliability of its safety, t. e. reliability of filling.

Модуль дополнительно оснащен спутниковым каналом и приемником сигналов GSM/ГЛОНАСС.The module is additionally equipped with a satellite channel and a GSM / GLONASS signal receiver.

На фиг. 1 представлен электронный модуль, с размещенным в гнезде корпуса механическим запорно-пломбировочным устройством; на фиг. 2 - электрическая функциональная схема узла контроля состояния троса запорно-пломбировочного устройства (замкнуто/разомкнуто).In FIG. 1 shows an electronic module with a mechanical locking and sealing device located in the housing socket; in FIG. 2 is an electrical functional diagram of the control unit of the state of the cable locking and sealing device (closed / open).

В корпусе 1 электронного модуля пломбирования выполнено гнездо 2 для установки серийного запорно-пломбировочного устройства 3, а также сквозные каналы 4, 5 в головной части корпуса 1, предназначенные для пропуска гибкого троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 и формирования запорной его петли в процессе пломбирования, и канал 7 в хвостовой его части для пропуска пассивного конца троса 6.In the housing 1 of the electronic sealing module, a socket 2 is made for installing a serial locking and sealing device 3, as well as through channels 4, 5 in the head of the housing 1, designed to pass the flexible cable 6 of the locking and sealing device 3 and forming its locking loop during sealing , and channel 7 in its rear part to pass the passive end of the cable 6.

Корпус электронного модуля в сборе состоит из корпуса 1 с крышкой 8 отсека питания и крышкой 9 модуля. Крышка 8 отсека питания установлена на корпусе 1 через герметизирующую прокладку (не показана). Элементы механического закрепления крышки 8 на корпусе 1 расположены внутри полости корпуса 1.The housing of the electronic module assembly consists of a housing 1 with a cover 8 of the power compartment and a cover 9 of the module. The cover 8 of the power compartment is mounted on the housing 1 through a sealing gasket (not shown). The mechanical fastening elements of the cover 8 on the housing 1 are located inside the cavity of the housing 1.

Крышка 9 модуля установлена на корпусе 1 через герметизирующую прокладку (не показана), а ее механическое закрепление на корпусе 1 осуществляется с помощью винтов (не показаны), головки которых размещены на внутренней поверхности гнезда 2 под корпусом механического запорно-пломбировочного устройства 3.The module cover 9 is mounted on the housing 1 through a sealing gasket (not shown), and its mechanical fastening on the housing 1 is carried out using screws (not shown), the heads of which are placed on the inner surface of the socket 2 under the housing of the mechanical locking and sealing device 3.

Внутри корпуса 1 электронного модуля размещен электронный блок с компонентами, обеспечивающий функции определения координат местоположения модуля, прием, обработку, хранение и передачу информации о параметрах движения электронного модуля с установленным в его корпусе механическим запорно-пломбировочным устройством 3 и текущем состоянии троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 (замкнуто/разомкнуто).Inside the housing 1 of the electronic module, an electronic unit with components is provided that provides functions for determining the coordinates of the module’s location, receiving, processing, storing and transmitting information on the motion parameters of the electronic module with a mechanical locking and sealing device 3 installed in its housing and the current state of the locking and sealing cable 6 device 3 (closed / open).

Электронный модуль формирует электронный сигнал, регистрируемый внешним приемным устройством с последующей передачей информации на диспетчерский пункт (ситуационный центр), пункты доставки и отправления опломбированных грузов.The electronic module generates an electronic signal recorded by an external receiving device with the subsequent transfer of information to a control center (situation center), points of delivery and departure of sealed goods.

Контроль текущего состояния троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 в ходе транспортировки опломбированного груза выполняется блоком контроля троса 6, который включает в себя генератор импульсных сигналов с экспоненциальными передним и задним фронтами и последовательно связанными между собой детектором 10, пороговым устройством 11, выполненным в виде аналого-цифрового преобразователя, исполнительного устройства 12 и микропроцессора 13.Monitoring the current state of the cable 6 of the locking and sealing device 3 during transportation of the sealed cargo is performed by the control unit of the cable 6, which includes a pulse signal generator with exponential leading and trailing edges and a detector 10 connected in series with one another, a threshold device 11 made in the form of an analog -digital converter, actuator 12 and microprocessor 13.

В сквозных каналах корпуса 1 электронного модуля располагаются катушки индуктивности 14 и 15 намотанные на кольцевых ферритовых сердечниках и устанавливаемые соосно каналам 4, 5. Катушки 14, 15 могут размещаться как в каждом канале 4, и 7 (или 5 и 7), или же каком-либо одном из них.In the through channels of the housing 1 of the electronic module are inductors 14 and 15 wound on ring ferrite cores and mounted coaxially to the channels 4, 5. Coils 14, 15 can be placed in each channel 4, 7 (or 5 and 7), or whatever or one of them.

Схема установки запорно-пломбировочного устройства 3 в гнезде корпуса 1 и организация механического закрепления крышек 8 и 9 на корпусе 1 электронного модуля позволяют исключить несанкционированное вскрытие крышек без размыкания (вскрытия) петли троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3. Одновременно затрудняется (исключается) возможность криминального доступа к механизму запирания запорно-пломбировочного устройства 3 через конструктивные зазоры между тросом 6 и корпусом запорно-пломбировочного устройства 3, а также к месту заделки троса в корпусе запорно-пломбировочного устройства 3.The installation diagram of the locking and sealing device 3 in the socket of the housing 1 and the organization of the mechanical fastening of the covers 8 and 9 on the housing 1 of the electronic module make it possible to exclude unauthorized opening of the covers without opening (opening) the loop of the cable 6 of the locking and sealing device 3. At the same time, the possibility of a criminal access to the locking mechanism of the locking and sealing device 3 through structural gaps between the cable 6 and the housing of the locking and sealing device 3, as well as to the place of sealing dew in the body of the locking and sealing device 3.

По команде микропроцессора (контролера) 12 генератор 16 импульсных сигналов подает на обмотку катушки индуктивности 15 сигнал, который с помощью электромагнитной индукции наводит на обмотке катушки индуктивности 14 вторичный сигнал наведенной электродвижущей силы (ЭДС), параметры которого зависят от наличия замкнутой или разомкнутой петли токопроводящего троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 внутри сердечников индуктивно связанных катушек 14 и 15 (короткозамкнутого витка), а также размеров и формы замкнутой петли.At the command of the microprocessor (controller) 12, the pulse generator 16 provides a signal to the winding of the inductor 15, which, using electromagnetic induction, induces a secondary signal of the induced electromotive force (EMF) on the winding of the inductor 14, the parameters of which depend on the presence of a closed or open loop of the conductive cable 6 locking and sealing device 3 inside the cores of inductively coupled coils 14 and 15 (squirrel cage), as well as the size and shape of the closed loop.

Далее сигнал преобразуется (выпрямляется) детектором 10 и через пороговое устройство 11, выполненное в виде аналого-цифрового преобразователя поступает в исполнительное устройство 12, которое анализирует параметры сигнала ЭДС в соответствии с программой по различным критериям. Результаты анализа характеристик сигнала являются основой для принятия решения о текущем состоянии троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 («открыто / закрыто / попытка вскрытия при наличии внешнего воздействия») в соответствии с программой, заложенной в микропроцессор 13 устройства, и последующей передачей полученной информации в электронный модуль и далее - в эфир.Next, the signal is converted (rectified) by the detector 10 and through the threshold device 11, made in the form of an analog-to-digital converter, enters the actuator 12, which analyzes the parameters of the EMF signal in accordance with the program according to various criteria. The results of the analysis of the signal characteristics are the basis for deciding on the current state of the cable 6 of the locking and sealing device 3 (“open / closed / attempted opening with an external influence”) in accordance with the program embedded in the microprocessor 13 of the device and the subsequent transmission of the received information to electronic module and then on the air.

В корпусе устройства дополнительно размещен приемопередатчик GSM сигналов 17, приемопередатчик 18 ближнего канала связи и передатчик 19 спутникового канала связи, подключенные к входу микропроцессора 13.In the device’s housing, a GSM signal transceiver 17, a transceiver 18 of the near communication channel and a transmitter 19 of the satellite communication channel connected to the input of the microprocessor 13 are additionally placed.

Приемопередатчик GSM сигналов 17 оснащен антенной 20, приемопередатчик 18 ближнего канала связи - антенной 21, а передатчик 19 спутникового канала - антенной 22.The GSM signal transceiver 17 is equipped with an antenna 20, the transceiver 18 of the near communication channel has an antenna 21, and the satellite channel transmitter 19 has an antenna 22.

Дополнительно модуль может быть оснащен приемником 23 сигналов GSM/ГЛОНАСС с приемной антенной 24.Additionally, the module can be equipped with a receiver 23 of GSM / GLONASS signals with a receiving antenna 24.

Каналы связи с элементами 17, 20, 19, 22 осуществляют связь с ситуационным центром (центральным сервером).Communication channels with elements 17, 20, 19, 22 communicate with the situational center (central server).

Ближний канал связи позволяет взаимодействовать с внешними выносными датчиками (не показаны), передавать сигналы на внешние датчики, контролировать их параметры, получать и обрабатывать цифровую информацию от внешних датчиков. В зависимости от решаемой задачи в качестве датчиков могут использоваться датчики температуры, давления, влажности, ускорения, изменения объема жидкости и т.д. Так, при перевозке медпрепаратов контролируют температурный режим, а при значительном сливе жидкости включает аварийный сигнал.The near communication channel allows you to interact with external remote sensors (not shown), transmit signals to external sensors, control their parameters, receive and process digital information from external sensors. Depending on the problem being solved, sensors of temperature, pressure, humidity, acceleration, changes in liquid volume, etc. can be used as sensors. So, when transporting medications, the temperature regime is monitored, and with a significant discharge of liquid, an alarm is triggered.

Информация от датчиков передается диспетчеру.Information from the sensors is transmitted to the dispatcher.

Claims

1. An electronic module for a locking and sealing device, comprising a slot for a disposable locking device with a flexible female element in the form of a cable, with through channels in the module housing for passing the cable of the locking device in its head and tail parts, with an electronic unit and components that ensure execution control functions, control of the closing and opening of the cable, determining the location and motion parameters of the module, receiving, processing, storage and transmission of information, made with the possibility of electromagnetic signal recorded by an external receiving device, while in an electronic unit with components that provide control, circuit monitoring, location and motion parameters, receiving, processing, storage and transmission of information, the cable closure and opening control device is made in the form of a generator pulse signals and a detector connected in series, a threshold device in the form of an analog-to-digital converter, an actuator and a microprocessor, while the pulse generator and the detector are connected to interconnected inductors on ring ferrite cores installed in through channels made in the head and tail parts of the housing, characterized in that it is equipped with a short-range communication channel interacting with the transceiver and external sensors.

2. The electronic module according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a satellite channel and a GSM / GLONASS signal receiver.