Пристрій фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювального приладу

Реферат: Пристрій фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювального приладу розташований в корпусі вимірювального приладу і складається зі схеми фіксації, яка містить датчик відкривання корпусу вимірювального приладу, датчики магнітного поля і впливу коротких та ультракоротких хвиль, які виконані з можливістю калібрування. При цьому датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль містить детектор, вихід якого з'єднаний з входом мікроконтролера, а вихід мікроконтролера з'єднано з електронним дисплеєм та інтерфейсом вимірювального приладу. UA 76342 U (54) ПРИСТРІЙ ФІКСАЦІЇ НЕСАНКЦІОНОВАНИХ ВТРУЧАНЬ В РОБОТУ ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПРИЛАДУ UA 76342 U UA 76342 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана для визначення та фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювальних пристроїв, таких як електронні лічильники електроенергії, водопостачання, теплопостачання, газопостачання та інші. Відомий пристрій фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювача (Патент України № 68432, МПК G01D 3/00, G01R 11/24, опубл. 26.03.2012, Бюл. № 6 2012 p.), розташований в корпусі вимірювача і схема фіксації якого містить датчик відкривання корпуса вимірювача, який з'єднаний з першим входом першого мікроконтролера з пам'яттю, а також перший індикатор несанкціонованого втручання, який відрізняється тим, що до вказаного першого мікроконтролера відповідно приєднані, і/або з другого по п'ятий вхід, датчики з наступного ряду: датчик впливу на вимірювач постійного магнітного поля, датчик впливу на вимірювач електромагнітного поля, датчик впливу на вимірювач статичних електричних полів, а пристрій додатково містить виносний пульт контролю роботи вказаної схеми фіксації. Недоліком датчика магнітного поля, який встановлений в даному пристрої, є те, що він виконаний у вигляді геркона. Геркон спрацьовує при індукції магнітного поля до 10 мТл. А недолік датчика впливу на вимірювач електромагнітного поля полягає в тому, що наведена напруга на антені подається на вхід мікроконтролера, де випрямляється з обмеженням за амплітудою до рівня двійкової (логічної) одиниці. Такий датчик неможливо відкалібрувати так, щоб він спрацьовував лише при перевищенні встановленого порогу напруженості поля. Дане технічне рішення (Патент України № 68432) обрано за прототип. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення відомого пристрою фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювача, в якому шляхом виконання датчика магнітного поля та датчика впливу коротких та ультракоротких хвиль з можливістю калібрування, забезпечується точність та довговічність роботи пристрою та унеможливлюється фіксація несанкціонованого впливу на роботу вимірювального приладу без явного несанкціонованого впливу. Поставлена задача вирішується тим, що запропоновано пристрій фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювального приладу, який розташований в корпусі вимірювального приладу і схема фіксації якого містить датчик відкривання корпусу вимірювального приладу, датчик магнітного поля, датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль, які з'єднані з входом мікроконтролера, до якого приєднана зовнішня пам'ять, в якому, згідно з корисною моделлю, датчик магнітного поля та датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль виконані з можливістю калібрування, а датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль містить детектор, вихід якого з'єднаний з входом мікроконтролера, причому вихід мікроконтролера з'єднано з електронним дисплеєм та інтерфейсом вимірювального приладу. Крім того, датчик магнітного поля виконаний у вигляді датчика Холла. Виконання датчика магнітного поля та датчика впливу коротких та ультракоротких хвиль з можливістю калібрування забезпечує спрацювання пристрою тільки в тому випадку, коли вплив магнітного поля або коротких та ультракоротких хвиль перевищує значення встановленого порогу спрацювання пристрою. Крім того, при зміні порогових значень (наприклад, на даний час постановою НКРЕ України від 14.10.2010 р. № 1338 визначено такі порогові значення: для постійних магнітних полів -100 мТл) вимірювальний прилад, на який встановлено запропонований пристрій, не потрібно замінювати на новий, а достатньо провести калібрування вказаних датчиків. Використання в схемі фіксації запропонованого пристрою датчика магнітного поля, який виконаний у вигляді датчика Холла, унеможливлює спрацювання пристрою в тих випадках, коли магнітне поле іде не від засобів несанкціонованого впливу, а від, наприклад, оптоголовки з магнітом, яка кріпиться на корпусі вимірювального приладу під час параметризації вимірювального приладу. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 схематично зображено запропонований пристрій, на Фіг. 2А та Фіг. 2Б - вимірювальний прилад з дисплеєм, на якому зафіксовано види втручань. Запропонований пристрій фіксації несанкціонованих втручань розташований в корпусі вимірювального приладу 1. Електронна схема фіксації пристрою містить датчик 2 відкривання корпусу вимірювального приладу, датчик 3 магнітного поля, датчик 4 впливу коротких та ультракоротких хвиль, який містить детектор (не показаний), які з'єднані з входом мікроконтролера 5, до якого приєднана зовнішня пам'ять 6. До виходу мікроконтролера 5 підключено електронний дисплей 7 вимірювального приладу 1 та інтерфейс 8 вимірювального приладу 1. 1 UA 76342 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Датчик 2 відкривання корпуса вимірювального приладу виконаний у вигляді відомої схеми з використанням вимикача, який спрацьовує при відкриванні кришки корпуса, і дана подія після обробки мікроконтролером 5 записується в журнал подій зовнішньої пам'яті 6 електронного приладу 1. При спробі несанкціонованого впливу на роботу вимірювального приладу 1, наприклад, електронного лічильника електроенергії, за допомогою, наприклад, неодимового магніту, спрацьовує датчик 3 магнітного поля. Сигнал від датчика 3 магнітного поля, який виконано в вигляді датчика Холла, надходить до мікроконтролера 5 з подальшим порівнянням рівня електричного сигналу, з порогом спрацювання датчика 3, який встановлюється при калібруванні. При перевищенні порогу електричного сигналу, на електронному дисплеї 7 приладу 1 (далі лічильника 1) періодично з'являється індикація "Магн" (див. Фіг. 2А), а в журналі подій зовнішньої пам'яті 6 лічильника 1 записується сумарна тривалість всіх впливів, дати і тривалість п'ятнадцяти останніх впливів магнітного поля на датчик 3 магнітного поля. Індикацію "Магн" з електронного дисплею 7 можна скинути лише за допомогою спеціального обладнання та програмного забезпечення, ввівши відповідний пароль доступу. Даний датчик 3 не спрацьовує, якщо індукція магнітного поля нижча порога, встановленого при калібруванні. При несанкціонованому впливі на роботу лічильника 1 за допомогою радіостанції коротких або ультракоротких хвиль високих потужностей, спрацьовує датчик 4 впливу коротких та ультракоротких хвиль. В запропонованому датчику 4 наведений сигнал подається на детектор, після чого детектований сигнал переводиться до рівня логічної одиниці. Перевага запропонованого детектора полягає в тому, що в ньому є можливість змінювати чутливість. Детектор спрацьовує лише при перевищенні встановленого порогу напруженості поля. При спрацюванні детектора електричний сигнал надходить до мікропроцесора 5, який фіксує подію, після чого на електронному дисплеї 7 лічильника 1 періодично з'являється індикація "Radio" (див. Фіг. 2Б), а в журналі подій зовнішньої пам'яті 6 лічильника 1 записується сумарна тривалість всіх впливів, дати і тривалості п'ятнадцяти останніх впливів радіополя на датчик 4. Індикацію "Radio" з електронного дисплея 7 можна скинути лише за допомогою спеціального обладнання та програмного забезпечення, ввівши відповідний пароль доступу. Лічильники 1, в залежності від виконання, можуть мати різні інтерфейси 8 (наприклад, інтерфейс RS-485, RS-232, PLC струмова петля 20 мА, оптичний порт, радіоканал та інші) за допомогою яких можна з'єднуватися з ПК та зчитувати або записувати дані в мікропроцесор 5 за допомогою програмного забезпечення. Калібрування датчика 3 магнітного поля здійснюють наступним чином: - підключають лічильник з вбудованим запропонованим пристроєм до мережі; - за допомогою технологічного програмного забезпечення з'єднують ПК з лічильником 1 через інтерфейс 8 лічильника 1; - запускають програму калібрування. Коли на моніторі ПК з'явиться напис "Почніть калібрування північним полюсом", беруть відкалібрований магніт (на поверхні якого зазначено значення індукції, при перевищенні якої повинен спрацювати датчик) та водять ним по корпусу лічильника доти, поки не з'явиться надпис "Почніть калібрування південним полюсом". Далі аналогічним чином проводять калібрування південним полюсом. Після цього на моніторі ПК з'являється надпис калібрування завершено. Перевірку та калібрування датчика 4 впливу коротких та ультракоротких здійснюють наступним чином: - лічильник з вбудованим запропонованим пристроєм поміщають в екрановану кімнату, в якій знаходиться випромінювальна антена та генератор. - виставляють на генераторі значення напруженості, при якій повинен спрацювати датчик 4; - вмикають генератор та при цьому змінюють частоту в необхідному діапазоні частот. Якщо датчик 4 спрацював, то зменшують напруженість поля на 1 В/м та скидають надпис "Radio" на дисплеї 7 лічильника. Якщо при зменшенні напруженості поля на 1 В/м датчик 4 не спрацьовує, то перевірка завершена. В іншому випадку підбирають номінал елементу, який відповідає за чутливість. Оскільки антена датчика 4 та детектор мають велику повторюваність, то калібрувати кожен лічильник з вбудованим запропонованим пристроєм не має необхідності. Запропонований пристрій працює наступним чином. При несанкціонованому втручанні в роботу електронного приладу, в який вмонтовано даний пристрій, в залежності від виду втручань спрацьовують датчики 2-4, робота яких описана вище, та всі дані мікроконтролером 5 записуються в пам'ять 6. Написи "Магн" та "Radio", які з'являються на електронному дисплеї лічильника, після спрацювання датчиків 3, 4, скидаються за допомогою спеціального програмного забезпечення і ці дії виконує відповідальна особа. Для цього до інтерфейсу 8 лічильника приєднують ПК з цим програмним забезпеченням, вводять пароль доступу, зчитують 2 UA 76342 U 5 10 15 20 25 30 інформацію з постійної пам'яті 6 мікроконтролера 5 даного пристрою і, відповідно до виду несанкціонованого впливу, здійснюють такі дії: - зчитують сумарну тривалість несанкціонованих впливів та дати і тривалості п'ятнадцяти останніх впливів, зафіксованих датчиком впливу коротких та ультракоротких хвиль; - зчитують сумарну тривалість несанкціонованих впливів та дати і тривалості п'ятнадцяти останніх впливів, зафіксованих датчиком магнітного поля; - скидають появу на електронному дисплеї надпису "Магн"; - скидають появу на електронному дисплеї надпису "Радіо"; - зчитують дату останньої параметризації лічильника; - зчитують стан лічильника (неправильне підключення, вплив постійним магнітом або радіостанцією). При наявності факту несанкціонованого втручання в роботу електронного пристрою відповідальна особа складає акт про несанкціоновані втручання споживача в роботу вимірювача та далі діє відповідно інструкцій. Запропонований пристрій легко встановлювати на існуючі вимірювальні прилади під час їхнього виготовлення або монтажу. Пристрій використовують для запобігання крадіжкам, наприклад, електроенергії за допомогою втручання у роботу лічильника за допомогою неодимових магнітів або радіостанцій коротких та ультракоротких хвиль високих потужностей. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій фіксації несанкціонованих втручань в роботу вимірювального приладу, який розташований в корпусі вимірювального приладу і схема фіксації якого містить датчик відкривання корпусу вимірювального приладу, датчик магнітного поля, датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль, які з'єднані з входом мікроконтролера, до якого приєднана зовнішня пам'ять, який відрізняється тим, що датчик магнітного поля та датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль виконані з можливістю калібрування, а датчик впливу коротких та ультракоротких хвиль містить детектор, вихід якого з'єднаний з входом мікроконтролера, причому вихід мікроконтролера з'єднано з електронним дисплеєм та інтерфейсом вимірювального приладу. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що датчик магнітного поля виконаний у вигляді датчика Холла. 3 UA 76342 U 4 UA 76342 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5