Электронный модуль стержневого запорно-пломбировочного устройства
ELECTRONIC MODULE OF ROD SHUT-AND-SEAL DEVICE

Изобретение относится к области пломбирования и контроля сохранности грузов и может быть использовано для запирания и пломбирования дверей грузовых контейнеров и автофургонов и направлено на повышение надежности пломбирования за счёт передачи информации о вскрытии пломбировочного устройства в режиме реального времени.
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, 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.
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).
Недостатком известного решения является низкая надежность пломбирования.
Заявленный электронный модуль направлен на повышение надежности пломбирования за счет передачи информации о попытке вскрытии пломбировочного устройства в режиме реального времени.
Указанный технический результат достигается тем, что в электронном модуле запорно-пломбировочного устройства, содержащем гнездо для стержневого запорного устройства со сквозными каналами в корпусе модуля для пропуска стержня  запорного устройства в головной и хвостовой его частях, с электронным блоком и компонентами, обеспечивающими выполнение функций управления, контроля замыкания и размыкания cтержня, 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 стержня 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.
Принцип работы устройства контроля замыкания и размыкания стержня (датчика контроля стержня)  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 (стержня), а преобразователем электромагнитной и упругой энергий выступает поверхностный слой проводника.
Поскольку заявленное  устройство отличается от наиболее близкого аналога, то оно соответствуют условию патентоспособности «новизна».
Действие заявленного изобретения основано на известных в науке и технике процессах, что позволяет утверждать о его соответствии условию «промышленная применимость».
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»
На фиг. 1 представлен электронный модуль, с размещенным в гнезде корпуса стержневым запорно-пломбировочным устройством в аксонометрии (вид с лицевой стороны); на фиг. 2 вид на электронный модуль с тыльной стороны (вид в аксонометрии); на фиг. 3 - электрическая функциональная схема узла контроля состояния стержня запорно-пломбировочного устройства (замкнуто / разомкнуто), а на фиг. 4  представлена блок-схема электронного модуля стержневого запорно-пломбировочного устройства.
В корпусе 1 электронного модуля пломбирования выполнено гнездо 2 для установки серийного стержневого запорно-пломбировочного устройства, состоящего из стержня 3 и втулки 4 с запирающим механизмом, а также размещения в нём закидки контейнера, сквозной канал 5  в головной части корпуса 1 и канал 6 в хвостовой его части, предназначенные для пропуска стержня  3 запорно-пломбировочного устройства.
Электронный модуль в сборе состоит из корпуса 1 с крышкой модуля 7. Крышка 7   установлена на корпусе 1 через герметизирующую прокладку (не показана). Крышка 7 крепится к корпусу 1 с помощью резьбовых втулок (не показаны), размещённых во внутренней полости крышки и винтов, головки которых размещёны в отверстиях 8 корпуса соосно со втулками (фиг. 1 и 2).
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. 4), с установленным в его корпусе стержневым запорно-пломбировочным устройством и  узлом контроля текущего состоянии стержня 3 запорно-пломбировочного устройства (замкнуто/разомкнуто).
Электронный модуль формирует электронный сигнал, регистрируемый внешним приемным устройством с последующей передачей информации на диспетчерский пункт (ситуационный центр), пункты доставки и отправления опломбированных грузов.
Контроль текущего состояния стержня 3 запорно-пломбировочного устройства  в ходе транспортировки опломбированного груза выполняется блоком контроля стержня 3, который включает в себя генератор импульсных акустических волн 9, излучатель 10 и приёмник 11 на поляризованной керамике, детектор акустических волн 13,  пороговое устройство в виде аналого-цифрового преобразователя 14, исполнительное устройство 15 и микропроцессор 16 (фиг. 3).
В сквозном канале 5 корпуса 1 электронного модуля располагается  излучатель 10 на поляризованной керамике. При подаче на вход излучателя высоковольтного сигнала в стержне 3 формируется ультразвуковая бегущая волна 12 за счет прямого эффекта. На другом конце стержня 3, механические колебания регистрируется приёмником 11 на поляризованной керамике, расположенном в сквозном канале 6, преобразуются в электрический сигнал  за счет обратного эффекта. Далее сигнал преобразуется (выпрямляется) детектором 13 и через пороговое устройство 14, выполненное в виде аналого-цифрового преобразователя поступает в исполнительное устройство 15, которое анализирует параметры сигнала в соответствии с программой по различным критериям. Результаты анализа характеристик сигнала являются основой для принятия решения о текущем состоянии стержня 3 запорно-пломбировочного устройства (открыто / закрыто) при попытке вскрытия или при наличии внешнего воздействия») в соответствии с программой, заложенной в микропроцессор 16 устройства, и последующей передачей полученной информации в электронный модуль и далее - в эфир.
Схема  закрепления крышки 7 на тыльной стороне корпуса 1 электронного модуля, расположение тыльной стороны корпуса на стенке контейнера (автофургона), а также наличие датчика вскрытия корпуса позволяют исключить несанкционированное вскрытие крышек без размыкания стержня 3 запорно-пломбировочного устройства. Одновременно затрудняется (исключается) возможность криминального доступа к механизму запирания запорно-пломбировочного устройства  через конструктивные зазоры между стержнем 3 и втулкой 4 запорно-пломбировочного устройства.