диплом 1. 2 Анализ исходных данных и основные технические требования к
 Скачать 0.82 Mb.
|
|
1.6 Экономические показатели 1.6.1 Срок окупаемости блока должен быть не более 3 лет. 1.6.2 Предполагаемый годовой выпуск до 1 тыс. штук в год. 1.7 Порядок контроля и приемки 1.7.1 Для приемки работы на этапе проведения испытаний необходимо представить три образца блока управления замком электромеханическим. 1.7.2 Испытания должны проводиться по программе и методике испытаний. 1.7.3 Для приемки представляются следующие документы: техническое задание; комплект конструкторской документации; ведомость покупных изделий; программа и методика испытаний; эксплуатационные документы; методики проверки. 1.7.4 Приемочные испытания проводит разработчик, приемосдатчик, изготовитель. 1.7.5 Приемочные испытания опытного образца производятся в сроки, согласованные с заказчиком. 1.7.6 В случае несоответствия основных параметров блока, его отправляют в ремонт. После ремонта проводят проверку и настройку блока. 2 Анализ исходных данных и основные технические требования к разрабатываемой конструкции Анализ существующих разработок В связи со спецификой объекта разработки, информация по этой теме публиковалась только в литературе служебного пользования или с грифом “секретно”. Поэтому в обзоре существующих разработок будут использованы материалы открытых выставок, которые в течение ряда лет производятся в г. Минске под девизом “Безопастность. Крименалистика. Правопорядок.”. Прежде чем произвести обзор систем, рассмотреть их основные достоинства и недостатки, дадим определение электронного замка. Электромеханический замок (в дальнейшем ЭМЗ) -совокупность совместно действующих технических средств для управления доступом в помещение. Обзор отечественных разработок Замок кодовый электронный ЗКЭ-4-10 Структурная схема этой системы приведена на рисунке 2.1.1  УК  УЗ КК  Рисунок 2.1.1 – Структурная схема электромеханического замка На рисунке 2.1.1 приняты следующие аббревиатуры: УК – устройство кодовое. Предназначено для хранения кодовой последовательности; УЗ – устройство запирающее; КК – ключ кодовый. Содержит: кодонобиратель (клавиатура) и сигнальную лампу. Главный недостаток данной системы – это то, что она предназначена для внутренних помещений и обеспечивает фиксацию двери только в одной точке. К существующим недостаткам устройства можно отнести так же ограниченное количество вариантов кода (5040) и большое энергопотребление. 2.1.2 Обзор зарубежных разработок Электронный кодовый замок Smart Guard Plus Достоинства: использование в наружных дверях; индивидуальное программирование времени и полномочий доступа для каждого из 900 пользователей; идентифицирование пользователя по уникальному 48-разрядному коду персонального электронного ключа Touch Memory. Недостатки: сравнительно высокая стоимость для отечественных потребителей; обеспечивает фиксацию двери в одной точке. Таких же недостатков не лишен и автономный комплекс контроля доступа в помещение Smart Latch. Особенно высокая стоимость, наряду с отсутствием аналогичных отечественных систем, сдерживает внедрение зарубежных систем для контроля доступом в помещение. 2.2 Анализ климатических факторов Изделия должны сохранять свои параметры в пределах норм, установленных техническими заданиями, стандартами или техническими условиями в течение сроков службы и сроков сохраняемости, указанных в техническом задании после или в процессе воздействия климатических факторов, значения которых установлены ГОСТ 15150-69. Изделия предназначают для эксплуатации в одном или нескольких макроклиматических районах и изготавливают в различных климатических исполнениях. Разрабатываемое устройство предназначено для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом. К макроклиматическому району с умеренным климатом относятся районы, где средняя из абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже плюс 40 С, а средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха равна или выше минус 45 С. К макроклиматическому району с холодным климатом относятся районы, в которых средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха ниже минус 45 С. Исходя из вышесказанного, блок управления замком электромеханическим будет изготавливаться в климатическом исполнении УХЛ. Следует отметить, что изделия в исполнении УХЛ могут эксплуатироваться в теплом влажном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах по ГОСТ 16350-80, в которых средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше плюс 40 С, и сочетание температуры, равной или выше О С, и относительной влажности, равной или выше 80%, наблюдается более 1 часов в сутки за непрерывный период более двух месяцев в году. Изделия в различных климатических исполнениях в зависимости от места размещения при эксплуатации в воздушной среде на высотах до 4300 м изготавливают по категориям размещения изделий. Разрабатываемый блок управления замком электромеханическим предназначен для эксплуатации в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения, ветра, песка, пыли наружного воздуха, отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги), а конкретнее - в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях. Следовательно, блок управления замком электромеханическим относится к категории исполнения 4.2. Нормальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации изделий принимают равными следующим значениям: верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, С +35; нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, С +10; верхнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, С +40; нижнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации, С +1; величина изменения температуры окружающего воздуха за 8 ч., С 40; верхнее значение относительной влажности при температуре плюс 25 С, % 80; среднегодовое значение относительной влажности при температуре плюс 20 С, % 60; среднегодовое значение абсолютной влажности, г  м 10;верхнее рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800); нижнее рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 86,6 (650); нижнее предельное рабочее значение атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630). Указанное верхнее значение относительной влажности воздуха нормируется также при более низких температурах; при более высоких температурах относительно влажность ниже. Так как нормированное верхнее значение относительной влажности 80%, то конденсация влаги не наблюдается. Содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных реагентов: сернистый газ, мг/м, не более 0,025; хлориды, мг/м, не более 0,00035. Содержание коррозионно-активных реагентов в атмосфере помещений категории 4 в 2-5 раз меньше указанного и устанавливается на основании измерений, но так как данные измерений отсутствуют, то содержание коррозионно-активных агентов принимаем равным 30 % указанного. За нормальные значения факторов внешней среды при испытаниях изделия (нормальные климатические условия испытаний) принимаются следующие: температура, С +2510; относительная влажность воздуха, % 45...80; атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800. Так как блок управления замком электромеханическим предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения климатических факторов указанные выше. За эффективную температуру окружающей среды (при тепловых расчетах) принимается максимальное значение температуры. За эффективные значения сочетания влажности и температуры при расчетах параметров изделия, изменение которых вызывается сравнительно длительными процессами, принимаются среднемесячные значения сочетаний влажности и температуры в наиболее теплый и влажный период (с учетом продолжительности их воздействия ). За эффективные значения концентрации агрессивной среды принимают среднее логарифмическое значение содержания коррозионно-активных реагентов, соответствующего данному типу атмосферы. За эффективное значение давления воздуха принимается среднее значение давления. Группа условий эксплуатации по коррозионной активности для металлов и сплавов без покрытий, а также с неметаллическими и неметаллическими неорганическими покрытиями - 1. Группа условий эксплуатации в зависимости от климатического исполнения к категории размещения изделия (УХЛ 4.2) - 1. Условия хранения изделий определяются местом их размещения, макроклиматическим районом и типом атмосферы и характеризуется совокупностью климатических факторов, воздействующих при хранении на упакованные или законсервированные изделия. Согласно ГОСТ 15150-69, для проектируемого изделия удовлетворительными являются условия хранения в отапливаемых и вентилируемых складах, хранилищах с кондиционированием воздуха, расположенных в любых макроклиматических районах. Обозначения такого хранилища: основное - 1, буквенное - Л, текстовое “отапливаемое хранилище”. Климатические факторы, характерные для данных условий хранения: температура воздуха, С +5...+40; максимальное значение относительной влажности воздуха при температуре плюс 5 С, % 80; среднегодовое значение относительной влажности воздуха при температуре плюс 20 С, % 60; пылевое загрязнение незначительно; действие солнечного излучения, дождя, плесневых грибков отсутствует. Условия транспортирования данного изделия являются такими же, как и условия хранения. Транспортировка осуществляется в закрытых транспортных средствах, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе. Климатические факторы, характерные для данных условий транспортировки: температура воздуха, С 50; максимальное значение относительной влажности воздуха при температуре минус 50 С, % 100; среднегодовое значение влажности воздуха при температуре + 20 С, % 60; пылевое загрязнение незначительно. 2.3 Анализ дестабилизирующих факторов По ГОСТ 11478 - 88 аппаратуру в зависимости от условий эксплуатации подразделяют на 4 группы. Разрабатываемое устройство относится к группе 1 (условия эксплуатации - в лабораторных, капитальных жилых и других подобных помещениях). На аппаратуру этой группы действуют следующие дестабилизирующие факторы: синусоидальные вибрации; различные механические воздействия при транспортировке; пониженная и повышенная температура среды; повышенная влажность воздуха; воздействие пыли. Для того чтобы выяснить, как поведет себя аппаратура при воздействии этих факторов, а также для проверки соответствия ее установленным в техническом задании требованиям, проводят испытания аппаратуры на воздействие внешних механических и климатических факторов. Испытания, проводимые для данной группы аппаратуры и значения механических и климатических факторов, которые она должна выдерживать, указаны в ГОСТ 11478-88. При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88. При испытании на воздействие пониженной температуры среды и повышенной влажности в ТЗ на аппаратуру допускается по согласованию с заказчиком устанавливать значения рабочей пониженной температуры и относительной влажности, отличное от указанных в ГОСТ 11478-88. Испытания рекомендуется проводить на одних и тех же образцах аппаратуры в следующей последовательности: механические испытания; испытание на воздействие повышенной температуры среды; испытание на воздействие повышенной влажности; испытание на воздействие пониженной температуры среды. Испытания на воздействие пыли и на прочность при падении рекомендуется проводить на образцах аппаратуры, которые не подвергались испытаниям других видов. Испытание включает следующий ряд операций, проводимых последовательно: начальная стабилизация (если требуется); начальные проверки и начальные измерения (если требуется); выдержка; конечная стабилизация (если требуется); заключительные проверки и измерения (если требуется). До и после испытания значения параметров и характеристик должны соответствовать требованиям для нормальных климатических условий, установленных в стандартах на аппаратуру. Аппаратуру считают выдержавшей испытание, если: не нарушена сохранность внешнего вида; после испытания характеристики и параметры аппаратуры соответствуют требованиям, установленным в стандартах или ТУ на аппаратуру и в ПИ для испытаний данного вида. 2.4 Анализ электрической схемы В данной работе поставлена задача разработки только одного блока системы контроля доступа в помещение (СКДП) - электронного блока управления (ЭБУ). Однако для анализа исходных данных необходимо рассмотреть систему в целом. Схема электрическая структурная ЭБУ приведена в приложении В. Замок электромеханический предназначен для ограничения доступа в охраняемые помещения и может эксплуатироваться как автономно, так и в составе охранных устройств и устройств "электронный вахтер". Замок является врезным дверным замком и устанавливается непосредственно в саму дверь. Система разработана по модульному принципу и включает в себя следующие блоки: блок управления (БУ); электромеханическое запирающее устройство – исполнительный механизм (ЭЗУ); электронные карточки-ключи. Блок управления STEGO 01.010, в дальнейшем БУ, предназначен для управления релейными замками с курковым механизмом взвода ригеля с пусковым током не более 1.0 А при напряжении 12 В. Управление замками осуществляется посредством электронных карточек таблеточной конструкции DS1990, DS1992, DS1994 фирмы DALLAS (США). БУ обладает функциями автономной охраны двери, что обеспечивается подключением стандартного магниточувствительного дверного датчика и внешнего звукового или светового оповещателя. БУ состоит из следующих составных функциональных частей: электронный блок управления (ЭБУ); накладка внешняя; накладка внутренняя; ЭБУ и накладки выполнены в виде самостоятельных конструктивных единиц, что позволяет в зависимости от планировки помещения, типа дверей и т.п. устанавливать эти составные части по месту. Электронный блок управления, является основной частью БУ, выполнен в разборном металлическом корпусе. На передней панели блока установлены светодиодные индикаторы сети и наличия аккумулятора резервного питания. Для питания ЭБУ используется сетевое напряжение 220В или аккумулятор резервного питания напряжением 12В. Электронный блок управления осуществляет все необходимые функции, связанные с запоминанием и опознаванием ключей, индикацией режимов, выдачей сигналов управления на ЭЗУ. В корпусе ЭБУ располагаются: базовый модуль; модуль световой и звуковой индикации; микропроцессорный модуль. Микропроцессорный модульуправляет режимами работы БУ, принимает и обрабатывает сигналы ключей, датчика, кнопок, обеспечивает хранение кодов ключей, выдает сигналы управления замком, оповещения и тревоги. Базовый модуль обеспечивает: формирование напряжений необходимых для работы БУ, исполнительного реле замка, выносного звукового или светового оповещателя; автоматическую подзарядку и подключение аккумулятора резервного питания, при пропадании напряжения сети; согласование модуля контроллера с внешними устройствами; усиления сигналов управления замком, индикации, оповещения и тревоги. Блок управления устанавливается в помещении, в удобном для доступа месте, но не далее 10 м от двери. |