ЗАПОРНО-ПЛОМБИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к системам запирания и пломбирования вагонов и контейнеров, в частности, железнодорожных грузовых вагонов и контейнеров, подлежащих пломбированию в соответствии с правилами перевозок грузов железнодорожным транспортом, и может быть использована для контроля и предотвращения несанкционированного доступа к перевозимому грузу.
Запорно-пломбировочное устройство (далее – ЗПУ) предназначено для запирания и пломбирования вагонов, контейнеров, люков, заливных горловин, сливных и дренажных отверстий вагонов и т.п. и включает в себя, помимо основного механизма запирания, электронную метку, которая при помощи радиочастотной идентификации позволяет дистанционно считывать данные с пломбы и определять ее текущее состояние.
Известно запорно-пломбировочное устройство (патент РФ RU179775, опубл. 23.05.2018, МПК E05B39/00) для запирания и одновременного пломбирования, которое может быть использовано для защиты дверей грузовых вагонов, контейнеров, крышек, люков цистерн, штурвалов вагонов-хопперов, дверей автофургонов и другого подвижного состава, оборудованного узлами запирания. ЗПУ состоит из корпуса, отрезка каната, неразъемно закрепленного в отверстии корпуса, и фиксирующего механизма, расположенного в полости корпуса и взаимодействующего с канатом при его пропускании через сквозной канал корпуса. На корпусе дополнительно размещена Г-образная бирка, изготовленная из полимерного материала, на короткой полке которой, расположенной с торцевой стороны корпуса, выполнены два отверстия под канат с межцентровым расстоянием, равным межцентровому расстоянию между отверстием, в котором закреплен канат, и сквозным каналом корпуса. На длинной полке бирки, расположенной на боковой поверхности корпуса, размещена пассивная метка для радиочастотной идентификации (RFID-метка), представляющая из себя интегральную микросхему с антенной, причем канат последовательно установлен через отверстия короткой полки бирки и сквозной канал корпуса.
В известном ЗПУ RFID-метка предназначена исключительно для автоматизации процесса считывания информации, нанесенной на корпусе устройства, исключения ошибок при ее визуальном считывании в темное время суток, а также получении возможности дистанционного считывания информации.
Также известно запорно-пломбировочное устройство согласно патенту РФ RU2684504 (опубликован 09.04.2019; B65D51/24) для пломбирования дверей железнодорожных вагонов, обладающее высокую степень надежности и предотвращающее его несанкционированное вскрытие. ЗПУ содержит плоский корпус с внутренней полостью и двумя продольными отверстиями, одно из которых предназначено для рабочей части троса, а в другом постоянно закреплена пассивная часть стального троса. Также имеется вкладыш, который закреплен во внутренней полости корпуса, подпружиненный стопорный элемент, выполненный в виде тела вращения. Продольные отверстия выполнены параллельными друг другу, на входных и выходных частях отверстий установлены втулки. Пружина стопорного элемента выполнена в виде пружины сжатия и установлена в пазе вкладыша. С одной из сторон боковых стенок корпуса выполнены соосные, проходящие через боковую стенку и вкладыш отверстия, в которых установлен и наглухо заклепан стержень. Запорно-пломбировочное устройство дополнительно содержит две металлические пластины с двумя отверстиями для прохождения через них рабочей и пассивной частей троса с возможностью их установки на торцевую боковую стенку и вкладыш, в котором установлен сердечник. Цельнометаллический корпус помещен в пластиковую оболочку с RFID-меткой. Пластиковая оболочка состоит из основания с отверстиями для активной и пассивной частей кабеля в нижней и верхней частях пластиковой оболочки, крепежные элементы для ЗПУ и RFID-меток в пластиковой оболочке, крышки с крепежными элементами и отверстиями для прохождения активной и пассивной частей кабеля в нижней и верхней частях оболочки.
В данном ЗПУ RFID-метка также предназначена исключительно для целей автоматической/радиочастотной идентификации объектов и ЗПУ путем использования энергии электромагнитного поля, что позволяет считывать и записывать данные на специальное устройство- RFID-метку.
Общим недостатком указанных известных ЗПУ, является недостаточная надежность конструкции устройства и отсутствие возможности простого и быстрого определения факта вскрытия ЗПУ, в том числе дистанционно.
Ближайшим аналогом настоящей полезной модели является электронное запорно-пломбировочное устройство согласно патенту РФ RU129692 (опубликован 27.06.2013; G09F3/03). Данное электронное ЗПУ содержит корпус, средство хранения и передачи информации и гибкий элемент, один конец которого жестко зафиксирован в корпусе, а другой конец выполнен с возможностью фиксации в корпусе посредством запорного механизма. Внутри гибкого элемента размещен электрический контур. Средство хранения и передачи информации расположено внутри корпуса и представляет собой RFID-метку, состоящую из подложки, микросхемы и антенны, причем электрический контур замкнут на микросхеме. При запирании свободный конец гибкого элемента проводят через проушины замкового устройства контейнера, склада и т.д., затем вставляют в сквозной канал, выполненный в корпусе, и протягивают сквозь корпус. Посредством запорного механизма свободный конец гибкого элемента фиксируется в корпусе. После этого вскрыть ЗПУ возможно только перерезав гибкий элемент. При нарушении ЗПУ размыкается электрический контур, замыкающийся на микросхеме RFID-метки, которая при считывании (запросе) дает информацию о нарушении целостности ЗПУ. Устройство имеет простую конструкцию и обеспечивает получение информации о несанкционированном вскрытии.
Недостаток ближайшего аналога заключается в том, что при несанкционированном вскрытии ЗПУ, например, путем отжатия запорного механизма. Это позволяет извлечь свободный конец гибкого элемента, вскрыть опломбированный объект, а потом снова ввести свободный конец гибкого элемента через сквозной канал и зафиксировать его в корпусе посредством запорного механизма. При этом обнаружение факта вскрытия возможно только при нахождении поблизости считывающего устройства в промежуток времени, когда свободный конец гибкого элемента выведен из сквозного канала.
Таким образом, существует задача разработки ЗПУ под названием «КРАБ-МТ19», которое обеспечивало бы как защиту от несанкционированного вскрытия, хранение записанных данных (таких как серийный номер, номер вагона, место и время опломбирования, пункты отправления и назначения вагона или контейнера, данные о сотруднике, осуществившим навешивание пломбы и т.д.), легкий и быстрый контроль состояния ЗПУ, в том числе дистанционный, так и обнаружение факта вскрытия ЗПУ в любой момент времени.
Техническим результатом, на достижение которой направлена заявленная полезная модель, является обеспечение возможности дистанционного определения состоявшегося факта вскрытия ЗПУ, следовательно, и расширение функциональных возможностей известных ЗПУ, снабженных средствами хранения и передачи информации, реализованных, в частности, в виде RFID-метки.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что запорно-пломбировочное устройство содержит корпус, электронную метку и гибкий трос, проходящий через выполненные в корпусе первое сквозное отверстие и второе сквозное отверстие, причем первый конец  гибкого троса жестко закреплен в первом сквозном отверстии, а второй конец фиксируется во втором сквозном отверстии посредством контактного элемента, поджимаемого пружиной, при этом контактный элемент вместе с тросом и электронной меткой формируют замкнутый электрический контур, и контактный элемент поджимается пружиной таким образом, что при удалении второго конца гибкого троса из второго сквозного отверстия происходит разрыв указанного электрического контура, а контактный элемент по меньшей мере частично перекрывает второе сквозное отверстие, препятствуя повторному введению в него второго конца троса для восстановления замкнутого электрического контура.
В рабочем состоянии ЗПУ гибкий трос, обоими своими концами введенный в соответствующие сквозные отверстия в корпусе, контактный элемент и электронная метка формируют замкнутый электрический контур. При сканировании ЗПУ внешним устройством сигнал от электронной метки поступает в сканирующее устройство, сигнализируя не только о текущей целостности ЗПУ, но и отсутствии факта более раннего по времени несанкционированного вскрытия.
При удалении второго конца гибкого троса из второго сквозного отверстия при несанкционированном вскрытии происходит разрыв электрического контура, и становится невозможно считать сигнал с электронной метки. Помимо этого, контактный элемент под действием пружины перемещается внутрь второго сквозного отверстия, тем самым препятствуя повторному введению второго конца троса в указанное отверстие и обратному перемещению контактного элемента из второго сквозного отверстия для восстановления замкнутого электрического контура. Как следствие, восстановление замкнутой электрической цепи возможно только при вскрытии устройства, необходимого для отжима пружины, отведения контактного элемента из второго сквозного отверстия и введения в последнее второго конца гибкого троса. Тем самым обеспечивается возможность контроля факта несанкционированного вскрытия ЗПУ независимо от момента его возникновения.
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата также возможны в частных вариантах исполнения заявленного ЗПУ.
Так, устройство может дополнительно содержать контактную пластину и пин-контакт, обеспечивающие электрический контакт между контактным элементом и электронной меткой. Кроме того, или в дополнение к этому, устройство также может содержать контактную пружину для обеспечения электрического контакта между первым концом гибкого троса и электронной меткой.
Далее полезная модель, а также некоторые ее возможные варианты осуществления более подробно поясняются со ссылками на фигуры, где:
на фиг. 1 приведен общий вид варианта ЗПУ в частично разобранном состоянии;
на фиг. 2 показано внутреннее устройство ЗПУ;
на фиг. 3 показан один из возможных вариантов обеспечения электрического контакта между контактным элементом и электронной меткой;
на фиг. 4 показан один из возможных вариантов обеспечения электрического контакта между первым концом гибкого троса и электронной меткой.
Заявленное запорно-пломбировочное устройство (ЗПУ) содержит корпус 1, который может быть выполнен из высокопрочного поликарбоната. Корпус 1 обеспечивает фиксацию в нем гибкого блокирующего элемента – троса 2. Также ЗПУ содержит электронную метку (на фигурах не показана), или RFID-метку. Электронная метка может быть размещена в корпусе 1 или вне его, например, в крышке 3 или основе 4, формирующих защитный кожух, охватывающий корпус 1 и защищающий его от внешних воздействий. В общем случае кожух не является обязательным элементом ЗПУ.
Первый конец 2a гибкого троса проходит через первое сквозное отверстие 5a, выполненное в корпусе 1, и жестко закреплен в корпусе 1 (фиг. 4), в частности, в первом сквозном отверстии 5a, любым известным специалисту способом.
Второй конец 2b гибкого троса (фиг. 4) проходит через второе сквозное отверстие 5b, выполненное в корпусе 1, фиксируется в корпусе 1, в частности, во втором сквозном отверстии 5b, посредством прижимания его контактным элементом 6, на которую оказывает воздействие пружина 7.
Контактный элемент 6 свободно перемещается в канале 8, выполненном поперек второго сквозного отверстия 5b и сообщающимся с ним, так чтобы при отсутствии во втором сквозном отверстии 5b второго конца 2b гибкого троса контактный элемент 6 под действием пружины 7 по крайней мере частично перекрывал второе сквозное отверстие 5b.
Отметим, что на фиг. 3 исключительно для удобства восприятия показано размещение контактного элемента 6 в канале 8, при котором контактный элемент 6 под действием пружины 7 не перекрывает второе сквозное отверстие 5b, хотя в последнем отсутствует второй конец 2b троса. Специалисту же будет понятно, что в такой ситуации контактный элемент 6 под действием пружины 7 своим первым концом 6a по крайней мере частично будет входить во второе сквозное отверстие 5b, перекрывая его.
Контактный элемент 6 выполняется из электропроводного материала или другого материала, имеющего на своей поверхности электропроводное покрытие. Предпочтительно, контактный элемент 6 выполнен в виде вытянутого тела вращения, чтобы свободно перемещаться в канале 8.
В рабочем состоянии ЗПУ, вместе взятые гибкий трос 2, контактный элемент 6 и электронная метка формируют замкнутый электрический контур. В частности, первый конец 2a гибкого троса электрически соединен с первым выводом электронной метки, например, непосредственным касанием друг друга или через проводник. Второй конец 2b гибкого троса через упирающийся в него первый конец 6a контактного элемента 6 электрически соединен со вторым выводом электронной метки, например, непосредственным касанием вторым концом 6b второго вывода электронной метки или через проводник. При этом электрическое соединение второго конца 2b гибкого троса через упирающийся в него первый конец 6a со вторым выводом электронной метки реализуют таким образом, что при выведении второго конца 2b троса из второго сквозного отверстия 5b приводит к разрыву указанного электрического соединения, а значит, и размыканию замкнутого электрического контура. А поскольку при выведении второго конца 2b троса из второго сквозного отверстия 5b контактный элемент 6 под действием пружины 7 по крайней мере частично перекрывает второе сквозное отверстие 5b, повторное введение второго конца 2b гибкого троса во второе сквозное отверстие 5b для восстановления замкнутого электрического контура становится невозможным.
Приведенные выше варианты реализации замкнутого электрического контура относятся, предпочтительно, к случаю, когда электронная метка размещена в корпусе 1.
На фиг. 3, 4 показаны возможные варианты реализации указанного замкнутого электрического контура в случае, когда электронная метка размещена вне корпуса 1, например, в основе 4.
Так, электрическое соединение между первым концом 2a троса и первым выводом электронной метки может быть осуществлено посредством контактной пружины 9, в которую упирается первый конец 2a троса, и отходящим от нее первым контактным проводником 10a, в свою очередь соединенным с первым выводом электронной метки.
Электрическое соединение между вторым концом 2b гибкого троса и вторым выводом электронной метки через контактный элемент 6 может быть осуществлено посредством контактной пластины 11 и пин-контакта 12. Как было указано выше, данное электрическое соединение должно разрываться при выведении второго конца 2b гибкого троса из второго сквозного отверстия 5b. Действительно, когда второй конец гибкого троса 2b находится во втором сквозном отверстии 5b, контактный элемент 6 введен в канал 8, как показано на фиг. 2. При этом контактная пластина 11 своим концом упирается в пин-контакт 12, который в свою очередь через второй контактный проводник 10b соединен со вторым выводом электронной метки. При выведении второго конца 2b гибкого троса из второго сквозного отверстия 5b контактный элемент 6 вместе с контактной пластиной 11 под действием пружины 7 перемещается в сторону второго сквозного отверстия 5b, и контактная пластина 11 отходит от пин-контакта 12, тем самым разрывая электрическое соединение, а значит, и размыкая замкнутый электрический контур.
Как было указано выше, ЗПУ может содержать кожух, окружающий корпус 1 и включающий крышку 3 и основу 4. Очевидно, что в этом случае в кожухе должны быть выполнены отверстия под гибкий трос 2, например, отверстия 13 в крышке 3. При этом предпочтительно установить в кожухе, например, в основе 4, кольцо-вкладыш 14, дополнительно препятствующий извлечению второго конца 2b гибкого троса из второго сквозного отверстия 5b и его повторной установке обратно. Кольцо-вкладыш 14 может быть выполнен из высокопрочного пластика и за счет своих геометрических параметров обеспечивать плотное прилегание к волокнам троса 2.
В кожухе также могут быть размещены кронштейны для крепления корпуса 1, направляющие для троса 2, держатели других элементов ЗПУ, например, контактной пружины 9, как это показано на фиг. 1, 2.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Гибкий трос 2 изначально жестко закреплен своим первым концом 2a в первом сквозном отверстии 5a корпуса 1. Второй конец 2b троса пропускают через скобы или отверстия охраняемого объекта, например, контейнера или вагона, и вводят во второе сквозное отверстие 5b корпуса 1, предварительно выведя первый конец 6a контактного элемента 6 из второго сквозного отверстия 5b. Этим самым или последующими действиями обеспечивают замкнутый электрический контур, включающий электрически соединенные трос 2, контактный элемент 6 и электронную метку.
Если ЗПУ выполнено как показано на фиг. 1, 4, установка ЗПУ на охраняемый объект облегчается тем, что нет необходимости заранее выводить первый конец 6a контактного элемента 6 из второго сквозного отверстия 5b. Второй конец 2b троса пропускают через скобы или отверстия охраняемого объекта и вводят во второе сквозное отверстие 5b корпуса 1. После этого корпус 1 устанавливают в кронштейнах основы 4, и при этом контактный элемент 6 отводится в канале 8 в сторону от второго сквозного отверстия 5b, тем самым замыкая электрический контур посредством приведения контактной пластины 11 в контакт с пин-контактом 12. Такой вариант исполнения удобен тем, что в случае поломки корпуса 1 или, например, возникновении необходимости в более длинном тросе 2, их можно будет легко заменить на подходящие.
Когда электрический контур замкнут, появление в зоне действия электронной метки соответствующего сканирующего устройства вызывает ее срабатывание, и сканирующее устройство считывает информацию с электронной метки, попутно определяя состояние замкнутого электрического контура.
В случае неумышленного или умышленного удаления второго конца 2b гибкого троса из второго сквозного отверстия 5b контактный элемент 6 под действием пружины 7 перемещается, по меньшей мере частично перекрывая второе сквозное отверстие 5b и тем самым препятствуя повторному введению второго конца 2b гибкого троса во второе сквозное отверстие 5b. Кроме того, в результате такого перемещения происходит разрыв электрического контура, так что сканирование электронной метки сразу выдаст сигнал о том, что целостность ЗПУ была нарушена, даже если второй конец 2b гибкого троса удалось как-то частично разместить во втором сквозном отверстии 5b.
Таким образом, настоящая полезная модель обеспечивает новые функциональные возможности при запирании и пломбировании железнодорожных грузовых контейнеров и вагонов, а также иных объектов, подлежащих запиранию и контролю, в частности, возможность дистанционного определения состоявшегося факта вскрытия ЗПУ.