Электронный модуль тросового запорнопломбировочного устройства
ELECTRONIC MODULE OF CABLE SHUT-AND-SEAL DEVICE

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.
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.
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 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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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).
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 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.
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.
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.