система доступа к объекту

Формула изобретения

СИСТЕМА ДОСТУПА К ОБЪЕКТУ, содержащая блок обработки и управления, содержащий инвертор, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого таймера, второй элемент ИЛИ и формирователь сигнала датчика открывания двери, датчик открывания двери, выход которого соединен с входом формирователя сигнала датчика открывания двери блока обработки и управления, элемент сброса, соединенный с первым входом первого элемента ИЛИ блока обработки и управления, запорный элемент, кодовый элемент и световые индикаторы, отличающаяся тем, что в нее введены устройство механической блокировки активной части запорного элемента, выполненное в виде расположенных на пассивной части запорного элемента и связанных между собой реверсивного шагового двигателя и штока, установленного с возможностью перемещения и взаимодействия с активной частью запорного элемента, и устройство тревожной сигнализации, элемент сброса выполнен в виде кнопки, а в блок обработки и управления введены драйвер, элемент регистрации и переключения состояний, логический блок анализа и инициализации сторожащего режима, второй и третий таймеры, сравнивающее устройство, элемент памяти кода и формирователь кода, вход которого подключен к выходу кодового элемента, выходы формирователя кода и элемента памяти кода соединены с входами сравнивающего устройства, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго таймера, выход формирователя сигнала датчика открывания двери соединен с первыми входами логического блока анализа и инициализации сторожащего режима и третьего таймера и с вторыми входами первого и второго таймеров, выход первого таймера соединен с первым входом элемента регистрации и переключения состояний и вторым входом логического блока анализа и инициализации сторожащего режима, третий вход которого подключен к выходу третьего таймера, а выход соединен с вторым входом элемента регистрации и переключения состояний, выход которого соединен с входом драйвера и входом инвертора, выход которого соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ и третьего таймера и третьим входом элемента регистрации и переключения состояний, выход которого соединен с входами световых индикаторов, выход драйвера блока обработки и управления соединен с входом реверсивного шагового двигателя устройства механической блокировки активной части запорного элемента, выход второго таймера блока обработки и управления соединен с входом устройства тревожной сигнализации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам, предотвращающим несанкционированный доступ к объекту и обеспечивающих сигнализацию при попытках взлома, например, входных дверей квартир.

Известны устройства для защиты от краж, содержащие гибкий элемент с оптическим волокном, связанный с источником и приемником излучения, электрическую схему, включающую блок генерации предупредительного сигнала и механическое приспособление с гнездом и замком [1]

Недостатком этого устройства является слабая степень выработки ситуативных реакций электрической схемой при открывании/закрывании двери.

Наиболее близкой к изобретению является система доступа к объекту, включающая кодовый элемент, датчик открывания двери, запорный элемент, электрическую схему (блок) обработки и управления элементами системы и световые индикаторы [2]

Недостатками данной системы является возможность несанкционированного доступа с использованием отмычки или взлома и повышенное количество манипуляций при пользовании системой в санкционированном режиме.

Цель изобретения устранение перечисленных недостатков и защита от любых попыток несанкционированного доступа при упрощении эксплуатации пользователем.

Для этого в систему доступа к объекту, содержащую блок обработки и управления, содержащий инвертор, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого таймера, второй элемент ИЛИ и формирователь сигнала датчика открывания двери, датчик открывания двери, выход которого соединен с входом формирователя сигнала датчика открывания двери блока обработки и управления, элемент сброса, соединенный с первым входом первого элемента ИЛИ блока обработки и управления, запорный элемент, кодовый элемент и световые индикаторы, введены устройство механической блокировки активной части запорного элемента, выполненное в виде расположенных на пассивной части запорного элемента и связанных между собой реверсного шагового двигателя и штока, установленного с возможностью перемещения и взаимодействия с активной частью запорного элемента и устройство тревожной сигнализации, элемент сброса выполнен в виде кнопки, а в блок обработки и управления введены драйвер, элемент регистрации и переключения состояний, логический блок анализ и инициализации сторожащего режима, второй и третий таймеры, сравнивающее устройство, элемент памяти кода и формирователь кода, вход которого подключен к выходу кодового элемента, выходы формирователя кода и элемента памяти кода соединены с входами сравнивающего устройства, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго таймера, выход формирователя сигнала датчика открывания двери соединен с первыми входами логического блока анализа и инициализации сторожащего режима и третьего таймера и с вторыми входами первого и второго таймеров, выход первого таймера соединен с первым входом элемента регистрации и переключения состояний и вторым входом логического блока анализа и инициализации сторожащего режима, третий вход которого подключен к выходу третьего таймера, а выход соединен с вторым входом элемента регистрации и переключения состояний, выход которого соединен с входом драйвера и входом инвертора, выход которого соединен с вторым входами второго элемента ИЛИ и третьего таймера и третьим входом элемента регистрации и переключения состояний, выход которого соединен с входами световых индикаторов, выход драйвера блока обработки и управления соединен с входом реверсивного шагового двигателя устройства механической блокировки активной части запорного элемента, выход второго таймера блока обработки и управления соединен с входом устройства тревожной сигнализации.

На чертеже представлена функциональная схема системы.

Система доступа к объекту содержит кодовый элемент 1, например приемнопередающий элемент с оптическим транспарантом, датчик 2 открывания двери, например оптоэлектронную пару светодиод АЛ-107 фотодиод ФД-7К, запорный элемент с пассивной 3 (планка запорная) и активной 4 (ригель) частями, блок 5 обработки и управления, световые индикаторы 6, устройство 7 механической блокировки, устройство 8 тревожной сигнализации и кнопку 9 сброса. Блок 5 обработки и управления содержит элемент 10 памяти кода на базе К155КР2, К155ИД1, сравнивающее устройство 11 на базе К155ТИ2, формирователь 12 кода, выполненный, например, на базе микросхем типа К555ИЕ10, К555ЛА7, элемент ИЛИ 13 типа К561ЛП13, таймер 14, формирователь 15 сигнала датчика открывания двери, выполненный на базе К561АГ1, элемент ИЛИ 16, таймеры 17 и 18, логический блок 19 анализ и инициализации сторожащего режима, выполненный на базе К561ЛП13, элемент 20 регистрации и переключения состояний, выполненный на базе К155ТМ2, драйвер 21, выполненный на базе К155ЛН2, К164ЛП2, К561ИР9 и инвертор 22, выполненный на базе К155ЛН2. Устройство 7 содержит реверсивный шаговый двигатель 23 типа ДШР-48 и шток 24, например, в виде зубчатой рейки.

Система работает следующим образом.

При подаче питания на блок 5 (от сети 220 В, батареи элементов питания типа 373, аккумулятор) и закрытой двери все исполнительные элементы системы устанавливаются в сторожащий режим. В этом режиме генератор кодового элемента 1 излучает сигнал фиксированной частоты, аналогичный сигнал вырабатывается в оптоэлектронной паре датчика 2 открывания двери. Реверсивный шаговый двигатель 23 устройства 7 механической блокировки находится в положении, при котором шток 24 взаимодействует с активной частью 4 запорного элемента и блокирует замок. Устройство 8 тревожной сигнализации находится в пассивном режиме, световые индикаторы 6, располагаемые по обе стороны двери, свидетельствуют о сторожащем режиме системы.

При санкционированном входе пользователь предъявляет кодовому элементу 1 носитель кода ключ (на чертеже не показан), благодаря чему на выходе элемента 1 возникают модулированные импульсные электрические сигналы, соответствующие коду носителя и поступающие на формирователь 12 кода, вырабатывающий огибающую выходного сигнала. Информация с выхода формирователя 12 сравнивается с содержимым элемента 10 памяти в сравнивающем устройстве 11, на выходе которого вырабатывается управляющий сигнал, проходящий через элемент ИЛИ 13 и поступающий на запускающий вход таймера 14 и через элемент ИЛИ 16 на вход "сброс" таймера 17. Запустившийся таймер 14 с помощью блока 19 анализа и инициализации сторожащего режима вызывает на фиксированное время t₁, достаточное для отпирания пользователем механического замка, изменение состояния элемента 20 регистрации и переключения состояний, выходной сигнал которого управляет драйвером 21, вызывая срабатывание двигателя 23, разблокировку штоком 24 активной части 4 запорного элемента и изменение состояния индикаторов 6, свидетельствующее о переходе системы в режим разрешения доступа. При этом запорный элемент может быть отперт обычным способом (механическим ключом) за время, не превышающее t₁, и дверь выведена из закрытого состояния (открыта). После открывания двери возникает сигнал формирователя 15, сбрасывающий таймер 14, благодаря чему последний прекращает счет.

При последующем закрывании двери изнутри формирователь 15 вырабатывает сигнал, запускающий таймер 18 на фиксированное время t₂, достаточное для запирания механического замка. По истечении времени t₂ с помощью логического блока 19 анализа и инициализации сторожащего режима и элемента 20 регистрации и переключения состояний драйвер 21 включает реверсивный шаговый двигатель 23, блокирующий активную часть 4 запорного элемента. Система вновь возвращается в сторожащий режим с включением световых индикаторов 6.

Таким образом сигнал инициализации сторожащего режима на выходе блока 19 анализа и инициализации сторожащего режима вырабатывается тогда и только тогда, когда дверь закрыта и один из таймеров 14 или 18 завершает работу (прекращает счет). Сигнал на выходе элемента 20 регистрации и переключения состояний меняется на противоположный каждый раз, когда запускается таймер 14 (переход в режим разрешения доступа) или при завершении работы одного из таймеров 14 или 18 в условиях закрытой двери (переход в сторожащий режим).

Для санкционированного выхода из помещения необходимо нажать кнопку 9 "сброс". При этом на входе элемента ИЛИ 13 появляется сигнал, аналогичный сигнал с выхода сравнивающего устройства 11 при санкционированном входе, а система работает как в режиме санкционированного входа.

Попытку несанкционированного входа при помощи отмычки система отвергает блокировкой замка в сторожащем режиме.

При попытке взлома формирователь 15 вырабатывает сигнал, запускающий таймер 17 на фиксированное время, в течение которого устройство 8 тревожной сигнализации находится в активном состоянии вырабатывает сигнал тревоги. Перевод устройства 8 в пассивное состояние (отключение сигнала тревоги) до истечения временного интервала t₃ возможен введением носителя кода в кодовый элемент 1, либо нажатием кнопки 9 "сброс". При этом сбрасывается таймер 17.

Защита от ложных срабатываний устройства 8 тревожной сигнализации в режиме доступа реализуется благодаря наличию связи между входом "сброс" таймера 17 и выходом элемента 20 регистрации и переключения состояний через элемент ИЛИ 16 и инвертор 22.

Все перечисленные выше функции система может также выполнять при использовании в качестве элементной базы блока 5 микроконтроллера или микроЭВМ, например, типа КМ1816ВЕ48.

По сравнению с прототипом предложенная система обеспечивает пресечение любых попыток несанкционированного доступа и может быть использована в совокупности с любым простейшим механическим замком. Кроме того, система позволяет снизить количество требуемых манипуляций для осуществления санкционированного доступа и производит автоматическую смену режимов ("сторожение", "разрешение доступа", "тревога"), упрощая эксплуатацию пользователем.