RU2688732C1

RU2688732C1 - Electronic module of cable shut-and-seal device

Info

Publication number: RU2688732C1
Application number: RU2018135480A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Крылов; Валерий Дмитриевич Андрюшин; Дмитрий Валерьевич Андрюшин; Роман Вячеславович Кузьмин
Original assignee: Акционерное общество "Инженерный Промышленный Концерн "СТРАЖ"
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-05-22

Abstract

FIELD: locks.SUBSTANCE: inventions relate to sealing of cargoes and can be used for locking and sealing of doors, containers, hatches of cisterns, steering wheels of hopper cars. Electronic module of cable shut-and-seal device comprises a socket for a disposable lock device with a flexible covering element in the form of a cable, with through channels in the module housing for passage of the cable of the locking device in the head and tail parts. In housing there is electronic unit and components ensuring performance of control functions, control cable, closing and opening position and motion parameters determination module, reception, processing and transmitting information. Electronic module is configured to generate electromagnetic signal recorded by external receiving device. In the electronic unit with components providing the functions of control, monitoring of closure, determination of location and parameters of movement, reception, processing, storage and transmission of information, cable closing and opening monitoring device is made in the form of pulsed acoustic signals generator and in-series connected to each other acoustic signal detector, threshold device in the form of analogue-to-digital converter, actuator and microprocessor, wherein the pulse acoustic signal generator and the acoustic signal detector are connected to the emitter and the receiver on the polarized ceramic and are installed in the through channels made in the head and tail parts of the housing.EFFECT: inventions are directed higher reliability of filling by transmitting information on opening of a filling device in real time.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пломбирования и контроля сохранности грузов и может быть использовано для запирания и пломбирования дверей, контейнеров, люков цистерн, штурвалов вагонов-хопперов и направлено на повышение надежности пломбирования за счёт передачи информации о вскрытии пломбировочного устройства в режиме реального времени.The invention relates to the field of sealing and security control of goods and can be used for locking and sealing doors, containers, hatches of tanks, steering wheels of hopper cars and is aimed at improving the reliability of sealing by transmitting information about opening the sealing device in real time.

Известно электронное пломбировочное устройство, состоящее из корпуса, неразъемно соединенного с ним отрезка каната, механизма его невозвратной фиксации, размещенного в полости корпуса и взаимодействующего с канатом, из размещенных в полости корпуса датчика каната, регистрирующего перемещение каната, и соединенной с ним электронной микросхемы, оснащенной элементом передачи информации, имеющее профильную шайбу, при вращении которой формируется сигнал перемещения каната (RU, С1, № 2347053, 2009). Недостатком этого устройства является невозможность повторного использования устройства.The electronic sealing device is known, consisting of a body, a cable segment that is inseparably connected with it, a mechanism for its non-return fixation, placed in the housing cavity and interacting with the rope, from the rope detecting the movement of the rope, and connected to it an electronic microcircuit equipped with an information transmission element having a profile washer, during the rotation of which a rope movement signal is generated (RU, C1, No. 2347053, 2009). A disadvantage of this device is the inability to reuse the device.

Наиболее близким к заявленному изобретению является электронный модуль пломбирования, содержащий гнездо для одноразового запорного устройства с гибким охватывающим элементом в виде троса, в корпусе модуля размещен электронный блок, содержащий электронные компоненты, обеспечивающие выполнение функций управления, контроля замыкания, определения местоположения и параметров движения, приема, обработки, хранения и передачи, информации, при этом электронный блок формирует электромагнитный сигнал, регистрируемый внешним приемным устройством (RU, U1, № 125237, 2013).The closest to the claimed invention is an electronic module for sealing, containing a slot for a disposable locking device with a flexible covering element in the form of a cable. An electronic unit is placed in the module case, containing electronic components that provide the functions of control, monitoring of the circuit, determining the location and parameters of motion, reception processing, storage and transmission of information, while the electronic unit generates an electromagnetic signal recorded by an external receiving device Your Ad Here (RU, U1, No. 125237, 2013).

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

Заявленный электронный модуль направлен на повышение надежности пломбирования за счет передачи информации о попытке вскрытии пломбировочного устройства в режиме реального времени.The claimed electronic module is aimed at improving the reliability of sealing due to the transmission of information about the attempt to open the sealing device 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, 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 акустических сигналов и последовательно связанных между собой детектора акустических сигналов, порогового устройства в виде аналого-цифрового преобразователя, исполнительного устройства и микропроцессора, при этом генератор импульсных акустических сигналов и детектор акустических сигналов соединены с излучателем и приемником на поляризованной керамике и установлены в сквозных каналах, выполненных в головной и хвостовой частях корпуса.This technical result is achieved by the fact that in an electronic module of a locking and sealing device, comprising a slot for a disposable locking device with a flexible covering element in the form of a cable, with through channels in the module case for passing a cable of a locking device in the head and tail parts of the locking device and components that provide the functions of control, monitoring of the circuit and opening of the cable, determining the location and motion parameters of the module, receiving, processing, storing and transferring information transfer, made with the possibility of forming an electromagnetic signal, recorded by an external receiving device, in an electronic unit with components that provide the functions of control, closure monitoring, location determination and motion parameters, receiving, processing, storing and transmitting information, a device for monitoring the circuit and opening of the cable made in the form of a generator of pulsed acoustic signals and successively interconnected detector of acoustic signals, threshold mouth oystva as analog-to-digital converter of the actuator and a microprocessor, wherein the pulse generator the acoustic signal and acoustic signal detector connected to the transmitter and receiver on a polarized ceramic and installed in the through channels formed in the head and tail parts of the housing.

Принцип работы устройства контроля замыкания и размыкания троса (датчика контроля троса) основан на электромагнитно-акустическом преобразовании (ЭМАП) – превращении части энергии электромагнитных волн на границе проводника в энергию упругих колебаний той же или кратных частот, меньших дебаевской частоты. Характеристиками ЭМАП служат амплитуда возбуждаемого ультразвука и эффективность преобразования, определяемая отношением потоков энергий в упругой и электромагнитной волнах. Электромагнитное поле создаётся катушками индуктивности, расположенными вблизи поверхности проводника (троса), а преобразователем электромагнитной и упругой энергий выступает поверхностный слой проводника.The principle of operation of the device for monitoring the circuit and opening of the cable (sensor for monitoring the cable) is based on electromagnetic-acoustic conversion (EMAT) - the conversion of a part of the energy of electromagnetic waves at the conductor boundary into the energy of elastic oscillations of the same or multiple frequencies lower than the Debye frequency. Characteristics of EMAT are the amplitude of the excited ultrasound and the conversion efficiency, determined by the ratio of the energy fluxes in elastic and electromagnetic waves. The electromagnetic field is created by inductors located near the surface of the conductor (cable), and the surface layer of the conductor acts as a converter of electromagnetic and elastic energy.

Поскольку заявленное устройство отличается от наиболее близкого аналога, то оно соответствуют условию патентоспособности «новизна». Since the claimed device differs from the closest analogue, it meets the condition of patentability "novelty."

Действие заявленного изобретения основано на известных в науке и технике процессах, что позволяет утверждать о его соответствии условию «промышленная применимость».The effect of the claimed invention is based on processes known in science and technology, which makes it possible to assert its compliance with the “industrial applicability” condition.

В связи с тем, что совокупность признаков, отличающих заявленное изобретение от наиболее близкого аналога, не известны в качестве блока управления, определения местоположения и параметров движения, приема, обработки, хранения и передачи информации, а также контроля замыкания, заявленное решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень» Due to the fact that the set of features that distinguish the claimed invention from the closest analogue, is not known as a control unit, determining the location and parameters of motion, receiving, processing, storing and transmitting information, as well as monitoring the circuit, the claimed solution meets the condition of patentability " inventive step "

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), а на фиг. 3 представлена блок-схема электронного модуля запорно-пломбировочного устройства.FIG. 1 shows an electronic module with a mechanical locking and sealing device placed in the housing slot; in fig. 2 is an electrical functional diagram of the node for monitoring the condition of the cable of the locking and sealing device (closed / open), and FIG. 3 shows the block diagram of the electronic module of the locking and sealing device.

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 рабочего участка троса 6. A housing 2 is made in the housing 1 of the electronic sealing module 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 a flexible cable 6 to the locking and sealing device 3 and to form its locking loop in the process of sealing , and channel 7 in its tail part for passing the working section 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 electronic module housing assembly consists of a housing 1 with a cover 8 of the power compartment and the cover 9 of the module. The cover 8 of the power compartment is mounted on the housing 1 through a sealing gasket (not shown). Elements of mechanical fastening 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 with screws (not shown), the heads of which are placed on the inner surface of the socket 2 under 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 (фиг. 3) с установленным в его корпусе механическим запорно-пломбировочным устройством 3 и узлом контроля текущего состоянии троса 6 запорно-пломбировочного устройства 3 (замкнуто/разомкнуто).Inside the housing 1 of the electronic module is an electronic unit with components that provides the functions of determining the coordinates of the module’s location, receiving, processing, storing and transmitting information about the motion parameters of the electronic module (FIG. 3) with a mechanical locking and sealing device 3 and a monitoring unit installed in its case the current state of the cable 6 locking and sealing 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 registered by an external receiving device with the subsequent transmission of information to the control center (situational center), points of delivery and departure of sealed cargo.

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 акустических волн 10, излучатель 11 и приёмник 13 на поляризованной керамике, детектора акустических волн 14, пороговое устройство в виде аналого-цифрового преобразователя 15, исполнительное устройство 16 и микропроцессор 17.Monitoring the current condition 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 generator of pulsed acoustic waves 10, an emitter 11 and a receiver 13 on polarized ceramics, an acoustic wave detector 14, a threshold device in the form of an analog -digital converter 15, the actuator 16 and the microprocessor 17.

В сквозном канале 4 корпуса 1 электронного модуля располагается излучатель 11 на поляризованной керамике. При подаче на вход излучателя высоковольтного сигнала в тросе 6 формируется ультразвуковая бегущая волна 12 за счет прямого эффекта. На другом конце троса 6, механические колебания регистрируется приёмником 13 на поляризованной керамике, преобразуются в электрический сигнал за счет обратного эффекта. Далее сигнал преобразуется (выпрямляется) детектором 14 и через пороговое устройство 15, выполненное в виде аналого-цифрового преобразователя поступает в исполнительное устройство 16, которое анализирует параметры сигнала 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 17 устройства, и последующей передачей полученной информации в электронный модуль и далее - в эфир.In the through channel 4 of the housing 1 of the electronic module is the emitter 11 on the polarized ceramics. When applying to the input of the high-voltage signal emitter in the cable 6, an ultrasonic traveling wave 12 is formed due to the direct effect. At the other end of the cable 6, the mechanical oscillations are recorded by the receiver 13 on polarized ceramics, converted into an electrical signal due to the inverse effect. Next, the signal is converted (rectified) by the detector 14 and through the threshold device 15, made in the form of an analog-to-digital converter, enters the execution unit 16, which analyzes the signal parameters 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) opening attempt with external influence ") in accordance with the program embedded in the device microprocessor 17, and the subsequent transfer of the received information to the electronic module and further - on the air.

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 of the locking and sealing device 3 in the slot 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 allow you to exclude unauthorized opening of the covers without opening (locking) 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 constructive gaps between the cable 6 and the body of the locking and sealing device 3, as well as to the place of sealing t dew in the case of the locking and sealing device 3.

Claims

The electronic module of the cable locking and sealing device, containing a slot for a disposable locking device with a flexible covering element in the form of a cable, with through channels in the module case for passing the cable of the locking device in the head and tail parts, with an electronic unit and components that provide management functions , control of circuit and opening of the cable, determining the location and motion parameters of the module, receiving, processing, storing and transmitting information, made possible formation of an electromagnetic signal recorded by an external receiver, characterized in that in the electronic unit with components that perform the functions of control, monitoring the circuit, determining the location and parameters of motion, receiving, processing, storing and transmitting information, the device monitoring the circuit and opening of the cable in the form of a generator of pulsed acoustic signals and successively interconnected detector of acoustic signals, a threshold device in the form of analog The digital converter of the actuator and a microprocessor, wherein the pulse generator the acoustic signal and acoustic signal detector connected to the transmitter and receiver on a polarized ceramic and installed in the through channels formed in the head and tail parts of the housing.