Устройство имитозащиты контролируемых объектов с задержкой ответа по времени

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации, в частности к устройствам имитозащиты контролируемых объектов, и может быть использовано для охраны объектов. Техническим результатом является динамическое изменение перечня контролируемых объектов за счет добавления и удаления датчиков, затруднение выявления проверяемого на подлинность в данный момент времени контролируемого объекта сторонним наблюдателем за счет одновременной индивидуальной проверки требуемого датчика на подлинность и проверки на наличие всех остальных датчиков за один такт опроса. Устройство содержит блок контроля, включающий управляющее устройство, блок подготовки датчика к работе, блок ППЗУ таблицы датчиков, генератор уникального идентификатора, сумматор, генераторы псевдослучайной последовательности, буферы входящей и исходящей кодограммы, блок буферизации кодограммы, блок приемо-передающего устройства, линию инициализации датчика, блоки ОЗУ псевдослучайной последовательности, блок «исключающее ИЛИ», буфер FIFO, линию связи, блок контроля неисправности, блок сравнения серийного номера, и блок датчика, включающий блок ПЗУ серийного номера, блок инициализации датчика, блок ППЗУ уникального идентификатора, таймер, сумматор, генератор псевдослучайной последовательности, буферы исходящей и входящей кодограммы, буфер, блок формирования исходящей кодограммы, ключ, блок приемо-передающего устройства. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации, в частности к устройствам имитозащиты контролируемых объектов, и может быть использовано для охраны объектов.

Уровень техники

Известно устройство имитозащиты контролируемых объектов, содержащее блок избирания сигналов, входящий в состав блока передачи, блок избирания сигналов, входящий в состав транслятора, блок управления, входящий в состав блока приема информации, линию связи, причем в блок передачи введен датчик, содержащий согласующее устройство, модулятор, демодулятор, блок преобразования последовательной комбинации в n-разрядную параллельную, блок памяти, блок памяти стартовой последовательности, блок сравнения, генератор второй псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-2), блок преобразования n-разрядной параллельной комбинации в последовательную, в транслятор введено устройство обработки информации, содержащее согласующее устройство, модулятор, демодулятор, блок преобразования последовательной комбинации в параллельную, блок памяти стартовой последовательности, генератор ключа, генератор первой псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-1), генератор ПСП-2, блок памяти контрольного значения, первое запоминающее устройство, второе запоминающее устройство, блок сравнения, блок преобразования параллельной комбинации в последовательную (патент РФ №2310236 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТОЗАЩИТЫ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ», Опубликовано: 10.11.2007).

Устройство позволяет обеспечить контроль за охраняемым объектом. Однако это устройство не позволяет обеспечить одновременную имитозащиту нескольких контролируемых объектов. Кроме того, при длительном наблюдении за устройством имитозащиты контролируемых объектов, выявив период повторения псевдослучайной последовательности, можно понять закономерность генерирования значений. Следовательно, достаточно перехватывать поступающие на вход контролируемого объекта значения, направленные от блока обработки информации к генератору ПСП-2 объекта и осуществить подмену выходных значений, исходя из полученных в результате наблюдения данных.

Существует устройство для имитозащиты группы контролируемых объектов, содержащее магазин памяти с N стеками, построенными по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO). Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», содержит блок контроля, включающий блок управления, блок формирования кодограммы следующего такта, генератор ПСП-1, модулятор, генератор ПСП-2, коммутатор, демодулятор, магазин памяти с N стеками, построенными по принципу FIFO, блок сравнения, блок памяти, линию связи, датчик, включающий в себя блок памяти следующего такта, блок сравнения, демодулятор, блок памяти, согласующее устройство, модулятор, генератор ПСП-2 (патент РФ №2455696 «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТОЗАЩИТЫ ГРУППЫ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ ПО ТОПОЛОГИИ «ЗВЕЗДА», Опубликовано: 10.07.2012).

Недостатком данного устройства является время обработки числовых последовательностей, приходящих от контролируемых датчиков, так как используется магазин памяти с N стеками, построенными по принципу FIFO, что увеличивало время обработки и исключало одновременную проверку всех датчиков.

Этот недостаток устранен в следующем изобретении, в котором используется коммутирующий блок с N линиями связи и N блоков сравнения по числу контролируемых устройств. Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов состоит из блока контроля, содержащего блок управления, блок формирования кодограммы следующего такта, генератор первой псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-1), блок модулятора, генератор второй псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-2), коммутатор, содержащий коммутирующий блок с N линий связи, N блоков сравнения по числу контролируемых объектов, каждый из которых состоит из запоминающего устройства значения генератора ПСП-2 блока контроля (ЗУ значения генератора ПСП-2 блока контроля), блока логических операций XOR (логическая операция «исключающее ИЛИ»), состоящего из n блоков XOR, но числу разрядов в двоичном представлении кодограмм первой и второй псевдослучайных последовательностей, запоминающего устройства значения генератора ПСП-2 контролируемых объектов (ЗУ значения генератора ПСП-2 контролируемых объектов), блока контроля исправности объекта и контролируемого объекта, состоящего из блока памяти следующего такта, блока сравнения, демодулятора, блока памяти, согласующего устройства, модулятора, генератора ПСП-2 (патент РФ №2520413 «УСТРОЙСТВО ИМИТОЗАЩИТЫ ГРУППЫ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, ОСНОВАННОЕ НА ЛОГИКЕ XOR», Опубликовано: 27.06.2014).

Недостатком данного устройства является конструктивная сложность и невозможность изменения количества проверяемых датчиков. Данный недостаток устранен в следующем изобретении, которое позволяет осуществлять одновременную индивидуальную проверку требуемого датчика на подлинность и наличие всех остальных контролируемых объектов за один такт опроса, а также позволяет динамически изменять перечень контролируемых объектов за счет добавления и удаления датчиков и затрудняет стороннему наблюдателю выявление проверяемого на подлинность в данный момент времени контролируемого объекта.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка устройства имитозащиты контролируемых объектов с задержкой ответа по времени, которое позволяет осуществлять одновременную индивидуальную проверку требуемого датчика на подлинность и наличие всех остальных контролируемых объектов за один такт опроса, а так же позволяет динамически изменять перечень контролируемых объектов за счет добавления и удаления датчиков и затрудняет стороннему наблюдателю выявление проверяемого на подлинность в данный момент времени контролируемого объекта.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к динамическому изменению перечня контролируемых объектов за счет добавления и удаления датчиков, а также затруднению выявления проверяемого объекта сторонним наблюдателем за счет одновременной индивидуальной проверки требуемого датчика на подлинность и проверки на наличие всех остальных датчиков за один такт опроса.

Устройство имитозащиты с задержкой ответа по времени состоит из блока 1 контроля, содержащего: управляющее устройство 2, блок 3 подготовки датчика к работе, блок 4 программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) таблицы датчиков, генератор 5 уникального идентификатора (УИД), сумматор 6, генератор 7 псевдослучайной последовательности 1 (ПСП-1), буфер 8 входящей кодограммы, генератор 9 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), блок 10 буферизации кодограммы, буфер 11 исходящей кодограммы, блок 12 приемо-передающего устройства (ППУ), линии 13 инициализации датчика, блок 14 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), блок 15 логической операции «исключающего ИЛИ» (XOR), блок 16 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), буфер 17 FIFO (First In - First Out: первый пришел - первый вышел), линию связи 18, блок 19 контроля исправности, блок 20 сравнения serial number - серийного номера (SN), и блока 21 датчика, содержащего: блок 22 постоянного запоминающего устройства serial number (ПЗУ SN), блок 23 инициализации датчика, блок 24 программируемого постоянного запоминающего устройства уникального идентификатора (ППЗУ УИД), таймер 25, сумматор 26, генератор 27 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), буфер 28 исходящей кодограммы, буфер 29, блок 30 формирования исходящей кодограммы, буфер 31 входящей кодограммы, ключ 32, блок 33 приемопередающего устройства (ППУ),

причем команда «Пуск» соединена с первым входом управляющего устройства 2,

команда «Подключить датчик» соединена с вторым входом блока 3 подготовки датчика к работе, команда «Удалить датчик» соединена с первым входом блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход управляющего устройства 2 подключен к первому входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, второй выход управляющего устройства 2 подключен к первому входу генератора 7 ПСП-1,

первый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к третьему входу управляющего устройства 2, второй выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к четвертому входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, третий выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к первому входу генератора 5 УИД, четвертый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к первому входу буфера 11 исходящей кодограммы, пятый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к пятому входу блока 12 ППУ,

первый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу управляющего устройства 2, второй выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу буфера 17 FIFO, третий выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу блока 20 сравнения SN, четвертый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу сумматора 6, пятый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к третьему входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход генератора 5 УИД подключен к третьему входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков,

первый выход сумматора 6 подключен к первому входу блока 10 буферизации кодограммы,

первый выход генератора 7 ПСП-1 подключен к второму входу сумматора 6, второй выход генератора 7 ПСП-1 подключен к первому входу генератора 9 ПСП-2,

первый выход буфера 8 входящей кодограммы подключен к четвертому входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход генератора 9 ПСП-2 подключен к первому входу блока 14 ОЗУ ПСП-2,

первый выход блока 10 буферизации кодограммы подключен к четвертому входу блока 12 ППУ,

первый выход буфера 11 исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 12 ППУ,

первый выход блока 12 ППУ подключен к первому входу буфера 8 входящей кодограммы, второй выход блока 12 ППУ подключен к четвертому входу блока 33 ППУ через линию 13 инициализации датчика, третий выход блока 12 ППУ подключен к третьему входу блока 33 ППУ через линию связи 18, четвертый выход блок 12 ППУ подключен к первому входу буфера 17 FIFO, пятый выход блока 12 ППУ подключен к пятому входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход блока 14 ОЗУ ПСП-2 подключен к второму входу блока 15 XOR,

первый выход блока 15 XOR подключен к первому входу блока 19 контроля исправности,

первый выход блока 16 ОЗУ ПСП-2 подключен к первому входу блока 15 XOR,

первый выход буфера 17 FIFO подключен к первому входу блока 16 ОЗУ ПСП-2, второй выход буфера 17 FIFO подключен к второму входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, третий выход буфера 17 FIFO подключен к второму входу блока 20 сравнения SN,

первый выход блока 19 контроля исправности подключен к четвертому входу управляющего устройства 2,

первый выход блока 20 сравнения SN подключен к третьему входу буфера 17 FIFO,

первый выход блока 22 ПЗУ SN подключен к первому входу блока 30 формирования исходящей кодограммы, второй выход блока 22 ПЗУ SN подключен к первому входу блока 23 инициализации датчика,

первый выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 24 ППЗУ УИД, второй выход блока 23 инициализации датчика подключен к первому входу таймера 25, третий выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 33 ППУ, четвертый выход блока 23 инициализации датчика подключен к первому входу буфера 28 исходящей кодограммы, пятый выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 22 ПЗУ SN,

первый выход блока 24 ППЗУ УИД подключен к первому входу сумматора 26,

первый выход таймера 25 подключен к второму входу ключа 32,

первый выход сумматора 26 подключен к первому входу блока 24 ППЗУ УИД, второй выход сумматора 26 подключен к первому входу генератора 27 ПСП-2,

первый выход генератора 27 ПСП-2 подключен к второму входу блока 30 формирования исходящей кодограммы,

первый выход буфера 28 исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 33 ППУ,

первый выход буфера 29 подключен к второму входу сумматора 26, второй выход буфера 29 подключен к второму входу таймера 25,

первый выход блока 30 формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 22 ПЗУ SN, второй выход блока 30 формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу ключа 32,

первый выход буфера 31 входящей кодограммы подключен к третьему входу блока 23 инициализации датчика,

первый выход ключа 32 подключен к пятому входу блока 33 ППУ, первый выход блока 33 ППУ подключен к первому входу буфера 31 входящей кодограммы, второй выход блока 33 ППУ подключен к второму входу блока 23 инициализации датчика, третий выход блока 33 ППУ подключен к первому входу буфера 29, четвертый выход блока 33 ППУ подключен к третьему входу блока 12 ППУ через линию связи 18, пятый выход блока 33 ППУ подключен к второму входу блока 12 ППУ через линию 13 инициализации датчика.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства имитозащиты с задержкой ответа по времени, на фиг. 2 - структура таблицы блока ППЗУ.

Устройство имитозащиты с задержкой ответа по времени состоит из блока 1 контроля, содержащего: управляющее устройство 2, блок 3 подготовки датчика к работе, блок 4 программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) таблицы датчиков, генератор 5 уникального идентификатора (УИД), сумматор 6, генератор 7 псевдослучайной последовательности 1 (ПСП-1), буфер 8 входящей кодограммы, генератор 9 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), блок 10 буферизации кодограммы, буфер 11 исходящей кодограммы, блок 12 приемо-передающего устройства (ППУ), линии 13 инициализации датчика, блок 14 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), блок 15 логической операции «исключающего ИЛИ» (XOR), блок 16 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), буфер 17 FIFO (First In - First Out: первый пришел - первый вышел), линии связи 18, блок 19 контроля исправности, блок 20 сравнения serial number - серийного номера (SN), и блока 21 датчика, содержащего: блок 22 постоянного запоминающего устройства serial number (ПЗУ SN), блок 23 инициализации датчика, блок 24 программируемого постоянного запоминающего устройства уникального идентификатора (ППЗУ УИД), таймер 25, сумматор 26, генератор 27 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), буфер 28 исходящей кодограммы, буфер 29, блок 30 формирования исходящей кодограммы, буфер 31 входящей кодограммы, ключ 32, блок 33 приемопередающего устройства (ППУ).

Осуществление изобретения

Устройство имитозащиты с задержкой ответа по времени состоит из блока 1 контроля, содержащего: управляющее устройство 2, блок 3 подготовки датчика к работе, блок 4 программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) таблицы датчиков, генератор 5 уникального идентификатора (УИД), сумматор 6, генератор 7 псевдослучайной последовательности 1 (ПСП-1), буфер 8 входящей кодограммы, генератор 9 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), блок 10 буферизации кодограммы, буфер 11 исходящей кодограммы, блок 12 приемо-передающего устройства (ППУ), линии 13 инициализации датчика, блок 14 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), блок 15 логической операции «исключающего ИЛИ» (XOR), блок 16 оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), буфер 17 FIFO (First In - First Out: первый пришел - первый вышел), линии связи 18, блок 19 контроля исправности, блок 20 сравнения serial number - серийного номера (SN), и блока 21 датчика, содержащего: блок 22 постоянного запоминающего устройства serial number (ПЗУ SN), блок 23 инициализации датчика, блок 24 программируемого постоянного запоминающего устройства уникального идентификатора (ППЗУ УИД), таймер 25, сумматор 26, генератор 27 псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), буфер 28 исходящей кодограммы, буфер 29, блок 30 формирования исходящей кодограммы, буфер 31 входящей кодограммы, ключ 32, блок 33 приемопередающего устройства (ППУ),

причем команда «Пуск» соединена с первым входом управляющего устройства 2,

команда «Подключить датчик» соединена с вторым входом блока 3 подготовки датчика к работе, команда «Удалить датчик» соединена с первым входом блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход управляющего устройства 2 подключен к первому входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, второй выход управляющего устройства 2 подключен к первому входу генератора 7 ПСП-1,

первый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к третьему входу управляющего устройства 2, второй выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к четвертому входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, третий выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к первому входу генератора 5 УИД, четвертый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к первому входу буфера 11 исходящей кодограммы, пятый выход блока 3 подготовки датчика к работе подключен к пятому входу блока 12 ППУ,

первый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу управляющего устройства 2, второй выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу буфера 17 FIFO, третий выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу блока 20 сравнения SN, четвертый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу сумматора 6, пятый выход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков подключен к третьему входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход генератора 5 УИД подключен к третьему входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков,

первый выход сумматора 6 подключен к первому входу блока 10 буферизации кодограммы,

первый выход генератора 7 ПСП-1 подключен к второму входу сумматора 6, второй выход генератора 7 ПСП-1 подключен к первому входу генератора 9 ПСП-2,

первый выход буфера 8 входящей кодограммы подключен к четвертому входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход генератора 9 ПСП-2 подключен к первому входу блока 14 ОЗУ ПСП-2,

первый выход блока 10 буферизации кодограммы подключен к четвертому входу блока 12 ППУ,

первый выход буфера 11 исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 12 ППУ,

первый выход блока 12 ППУ подключен к первому входу буфера 8 входящей кодограммы, второй выход блока 12 ППУ подключен к четвертому входу блока 33 ППУ через линию 13 инициализации датчика, третий выход блока 12 ППУ подключен к третьему входу блока 33 ППУ через линию связи 18, четвертый выход блок 12 ППУ подключен к первому входу буфера 17 FIFO, пятый выход блока 12 ППУ подключен к пятому входу блока 3 подготовки датчика к работе,

первый выход блока 14 ОЗУ ПСП-2 подключен к второму входу блока 15 XOR,

первый выход блока 15 XOR подключен к первому входу блока 19 контроля исправности,

первый выход блока 16 ОЗУ ПСП-2 подключен к первому входу блока 15 XOR,

первый выход буфера 17 FIFO подключен к первому входу блока 16 ОЗУ ПСП-2, второй выход буфера 17 FIFO подключен к второму входу блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, третий выход буфера 17 FIFO подключен к второму входу блока 20 сравнения SN,

первый выход блока 19 контроля исправности подключен к четвертому входу управляющего устройства 2,

первый выход блока 20 сравнения SN подключен к третьему входу буфера 17 FIFO,

первый выход блока 22 ПЗУ SN подключен к первому входу блока 30 формирования исходящей кодограммы, второй выход блока 22 ПЗУ SN подключен к первому входу блока 23 инициализации датчика,

первый выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 24 ППЗУ УИД, второй выход блока 23 инициализации датчика подключен к первому входу таймера 25, третий выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 33 ППУ, четвертый выход блока 23 инициализации датчика подключен к первому входу буфера 28 исходящей кодограммы, пятый выход блока 23 инициализации датчика подключен к второму входу блока 22 ПЗУ SN,

первый выход блока 24 ППЗУ УИД подключен к первому входу сумматора 26,

первый выход таймера 25 подключен к второму входу ключа 32,

первый выход сумматора 26 подключен к первому входу блока 24 ППЗУ УИД, второй выход сумматора 26 подключен к первому входу генератора 27 ПСП-2,

первый выход генератора 27 ПСП-2 подключен к второму входу блока 30 формирования исходящей кодограммы,

первый выход буфера 28 исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 33 ППУ,

первый выход буфера 29 подключен к второму входу сумматора 26, второй выход буфера 29 подключен к второму входу таймера 25,

первый выход блока 30 формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу блока 22 ПЗУ SN, второй выход блока 30 формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу ключа 32,

первый выход буфера 31 входящей кодограммы подключен к третьему входу блока 23 инициализации датчика,

первый выход ключа 32 подключен к пятому входу блока 33 ППУ, первый выход блока 33 ППУ подключен к первому входу буфера 31 входящей кодограммы, второй выход блока 33 ППУ подключен к второму входу блока 23 инициализации датчика, третий выход блока 33 ППУ подключен к первому входу буфера 29, четвертый выход блока 33 ППУ подключен к третьему входу блока 12 ППУ через линию связи 18, пятый выход блока 33 ППУ подключен к второму входу блока 12 ППУ через линию 13 инициализации датчика.

Устройство имитозащиты с задержкой ответа по времени работает следующим образом.

Функционирование устройства имитозащиты контролируемых объектов с задержкой ответа по времени осуществляется в широковещательном режиме. Устройство осуществляет одновременную передачу кодограммы всем датчикам сети, а затем ожидает последовательное поступление ответных кодограмм с проверочным значением. Такое решение затруднит идентификацию проверяемого объекта со стороны злоумышленника, так как он не в состоянии выявить какой датчик в данный момент времени проверяется устройством имитозащиты контролируемых объектов.

Для обмена данными между блоком 1 контроля и контролируемыми объектами (датчиками) используется кодограмма, состоящая из информационного поля (информационной части) и поля подписи.

Применяются следующие типы кодограмм:

1) широковещательная кодограмма инициализации генератора ПСП-2 датчика, которая состоит из информационной части (содержащей сумму по модулю 2 значения ПСП-1, выработанного генератором 7 ПСП-1, и значения УИД, хранимого в блоке 4 ППЗУ таблицы датчиков) и синхропоследовательности, предназначенной для одновременной синхронизации всех контролируемых 21 объектов во время приема ими кодограммы (предназначена для инициализации генератора 27 ПСП-2 проверяемого датчика с целью контроля подлинности датчика);

2) кодограмма передачи SN (serial number - серийный номер) датчика - состоит из поля подписи и содержит SN датчика, находящийся в блоке 22 ПЗУ датчика, предназначена для передачи SN датчика в блок 4 ППЗУ таблицы датчиков для занесения SN датчика в блок 4 ППЗУ таблицы датчиков;

3) кодограмма ответа датчика состоит из поля подписи и информационной части, поле подписи содержит значение SN датчика, который передает кодограмму, информационная часть содержит значение ПСП-2, выработанное генератором 27 ПСП-2 в ответ на принятое значение из широковещательной кодограммы инициализации генератора ПСП-2 датчика;

4) кодограмма инициализации датчика состоит из информационной части, содержит значения УИД и временной задержки, хранящихся в блоке 4 ППЗУ таблицы датчиков, предназначена для установки датчика в исходное состояние.

Устройство функционирует следующим образом.

В случае, если требуется к работающему комплекту добавить новый датчик, пользователем на 1 вход блока 3 подготовки датчика к работе подается команда «Подключить датчик». В таком случае блок 3 подготовки датчика к работе из 5 выхода передает на 5 вход блока 12 ППУ команду о проверке возможности установления соединения по линии 13 инициализации датчика. Получив команду от блока 3 подготовки датчика к работе, блок 12 ППУ из 2 выхода по линии 13 инициализации датчика передает служебный запрос на установление соединения.

В случае, если после нескольких попыток установления соединения на 2 вход блока 12 ППУ не поступило служебное сообщение об успешном установлении соединения, то из 5 выхода блок 12 ППУ передает на 5 вход блока 3 подготовки датчика к работе уведомление об ошибке установления соединения с датчиком. Блок 3 подготовки датчика к работе, получив уведомление об ошибке установления соединения с датчиком, из 1 выхода передает сообщение об ошибке установления соединения с датчиком на 3 вход управляющего устройства 2, которое уведомляет пользователя о неудачной попытке подключения нового датчика, после чего управляющее устройство 2 и блок 3 подготовки датчика к работе ожидают других команд пользователя.

В случае, если контролируемый блок 21 датчика корректно подключен к линии 13 инициализации датчика, то блок 33 ППУ на 4 вход получает служебный запрос об установлении соединения, после чего выполняет одновременно следующие действия: из 2 выхода передает уведомление об успешном установлении соединения на 2 вход блока 23 инициализации датчика и из 5 выхода передает по линии 13 инициализации датчика на 2 вход блока 12 ППУ служебное сообщение об успешном установлении соединения. Получив уведомление об успешном установлении соединения, блок 23 инициализации датчика из 5 выхода передает на 2 вход блока 22 ПЗУ SN датчика запрос о передаче значения SN датчика. В ответ блок 22 ПЗУ SN датчика из 2 выхода передает на 1 вход блока 23 инициализации датчика значение SN датчика, приняв которое блок 23 инициализации датчика выполняет одновременно следующие действия: из 4 выхода передает на 1 вход буфера 28 исходящей кодограммы команду на формирование кодограммы передачи SN и значение SN датчика. Буфер 28 исходящей кодограммы, помещая в поле подписи значение SN датчика, формирует кодограмму передачи SN и из 1 выхода передает ее на 1 вход блока 33 ППУ, который из 5 выхода передает кодограмму по линии 13 инициализации датчика на 2 вход блока 12 ППУ. Блок 12 ППУ, приняв кодограмму, передает ее из 1 выхода на 1 вход буфера 8 входящей кодограммы, который из 1 выхода передает кодограмму передачи SN на 4 вход блока 3 подготовки датчика к работе. Блок 3 подготовки датчика к работе, получив кодограмму, извлекает из ее поля подписи значение SN датчика и последовательно выполняет следующие действия: из 3 выхода передает команду на 1 вход генератора 5 УИД на генерацию значения УИД и из 2 выхода передает значение SN датчика на 4 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков. Генератор 5 УИД, получив команду от блока 3 подготовки датчика к работе, генерирует значение УИД и из 1 выхода передает его на 3 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков. Блок 4 ППЗУ таблицы датчиков запоминает полученное значение SN датчика и значение УИД, создавая для них новую строку в таблице (фиг. 2), после чего вычисляет значение временной задержки, (где Δt - константа, устанавливаемая в заводских условиях, далее - ВЗ) и из 5 выхода передает значение SN датчика и значение УИД на 3 вход блока 3 подготовки датчика к работе. Блок 3 подготовки датчика к работе, получив значение ВЗ и значение УИД, выполняет последовательно следующие действия: из 4 выхода передает команду на формирование кодограммы инициализации датчика, значение ВЗ и значение УИД на 1 вход буфера 11 исходящей кодограммы, из 1 выхода передает на 3 вход управляющего 2 устройства уведомление об успешном исходе процедуры инициализации датчика. Управляющее устройство 2, получив уведомление об успешном исходе процедуры инициализации датчика, уведомляет пользователя. Буфер 11 исходящей кодограммы, получив значение ВЗ и значение УИД и сформировав кодограмму инициализации датчика, передает ее из 1 выхода на 1 вход блока 12 ППУ, который передает кодограмму инициализации датчика из 2 выхода по линии 13 инициализации датчика на 4 вход блока 33 ППУ. Блок 33 ППУ, приняв кодограмму, из 1 выхода передает ее на 1 вход буфера 31 входящей кодограммы, который из 1 выхода передает кодограмму на 3 вход блока 23 инициализации датчика. Блок 23 инициализации датчика, получив кодограмму инициализации датчика, извлекает из нее значение ВЗ и значение УИД, после чего выполняет одновременно следующие действия: из 1 выхода передает на 2 вход блока 24 ППЗУ УИД значение УИД, из 2 выхода передает на 1 вход таймера 25 значение временной задержки. Процедура инициализации датчика завершена.

В случае, если требуется удалить датчик из работающего комплекта, пользователем на 2 вход блока 3 подготовки датчика к работе передается значение SN удаляемого датчика. Блок 3 подготовки датчика к работе, приняв значение SN удаляемого датчика, из 2 выхода передает на 4 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков команду на удаление строки, содержащей SN датчика и значение SN датчика.

Блок 4 ППЗУ таблицы датчиков проводит в таблице поиск строки, содержащей введенный пользователем SN датчика. В случае, если SN датчика не содержится в столбце «SN датчика», блок 4 ППЗУ таблицы датчиков оставляет таблицу неизменной, иначе удаляет строку, содержащую SN датчика. Процедура удаления датчика завершена.

После получения на 1 вход команды «Пуск» управляющим устройством 2 последовательно выполняются следующие действия: случайным образом выбирается номер датчика, который будет проверен первым, и из 1 выхода передается команда с номером проверяемого датчика на 1 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков на передачу сумматору 6 значения УИД и блоку 20 сравнения SN значения SN проверяемого датчика, из 2 выхода передается команда на 1 вход генератора 7 ПСП-1 на генерацию значения ПСП-1. Блок 4 ППЗУ таблицы датчиков, получив команду от управляющего устройства 2, выполняет одновременно следующие действия: из 3 выхода передает на 1 вход блока 20 сравнения SN значение SN проверяемого датчика, из 4 выхода передается на 1 вход сумматора 6 значение УИД проверяемого датчика, блок 4 ППЗУ таблицы датчика отмечает в столбце «Проверяемый датчик» таблицы строку, соответствующую УИД проверяемого датчика, из 2 выхода передает на 2 вход буфера 17 FIFO значение количества строк, содержащихся в таблице датчиков. Генератор 7 ПСП-1, получив команду от управляющего устройства 2, генерирует новое значение ПСП-1 и одновременно передает его из 1 выхода на 2 вход сумматора 6 и из 2 выхода на 1 вход генератора 9 ПСП-2. Генератор 9 ПСП-2, получив значение ПСП-1 от генератора 7 ПСП-1, генерирует новое значение ПСП-2 и из 1 выхода передает его на 1 вход блока 14 ОЗУ ПСП-2 блока контроля. Блок 20 сравнения SN, получив от блока 4 ППЗУ таблицы датчиков значение SN проверяемого датчика, запоминает его и ожидает поступления SN от буфера 17 FIFO. Блок 14 ОЗУ ПСП-2 блока контроля, получив значение ПСП-2 от генератора 9 ПСП-2, запоминает его. Сумматор 6, получив от блока 4 ППЗУ таблицы датчиков значение УИД и значение ПСП-1 от генератора 7 ПСП-1, суммирует их по модулю 2, и полученный результат из 1 выхода передается на 1 вход блока 10 буферизации кодограммы. Блок 10 буферизации кодограммы формирует широковещательную кодограмму инициализации генератора ПСП-2 датчика, в ее информационную часть помещая результат суммирования УИД и значения ПСП-1, принятый от сумматора 6, после чего из 1 выхода передает сформированную кодограмму на 4 вход блока 12 ППУ. Блок 12 ППУ, приняв кодограмму, передает ее из 3 выхода по линии 18 связи на 3 вход блока 33 ППУ каждого из контролируемых 21 объектов, обеспечивая одновременное начало отсчета времени таймерами 25 за счет входящей в состав широковещательной кодограммы инициализации ПСП-2 датчика синхропоследовательности.

Блок 33 ППУ, приняв кодограмму, из 3 выхода передает ее на 1 вход буфера 29, который, приняв входящую кодограмму, последовательно выполняет следующие действия: из 1 выхода передает информационную часть кодограммы на 2 вход сумматора 26, после чего из 2 выхода передает команду на 2 вход таймера 25 на отсчет временной задержки. Таймер 25, получив команду на отсчет, по истечении времени задержки передает из 1 выхода команду на 2 вход ключа 32 на разрешение передачи. Одновременно с началом отсчета временной задержки сумматора 26, получив от буфера 29 информационную часть кодограммы, из 1 выхода передает запрос на 1 вход блока 24 ППЗУ УИД о передаче значения УИД датчика для декодирования принятой комбинации путем вычитания по модулю 2. Блок 24 ППЗУ УИД, получив запрос от сумматора 26, из 1 выхода передает значение УИД датчика на 1 вход сумматора 26, который декодирует принятую комбинацию, из 2 выхода передавая декодированное значение ПСП-1 на 1 вход генератора 27 ПСП-2.

Истинное значение ПСП-1, сформированное генератором 7 ПСП-1 и предназначенное для инициализации генератора 27 ПСП-2, может декодировать лишь тот датчик, чей УИД совпадает с переданным блоком 4 ППЗУ таблицы датчиков в сумматор 6 значением УИД. Тем не менее, каждый из охраняемых объектов декодирует принятую комбинацию, инициализирует генератор 27 ПСП-2 и передает блоку 1 контроля выработанное значение ПСП-2, что обеспечивает сокрытие факта проверки лишь одного датчика за итерацию опроса охраняемых объектов и проверку на наличие всех остальных контролируемых объектов за одну итерацию опроса.

Генератор 27 ПСП-2, приняв от сумматора 26 расшифрованное значение ПСП-1, запоминает его и генерирует значение ПСП-2, после чего из 1 выхода последовательно передает на 2 вход блока 30 формирования исходящей кодограммы команду на формирование кодограммы ответа датчика и сгенерированное значение ПСП-2. Блок 30 формирования исходящей кодограммы, получив команду на формирование кодограммы и значение ПСП-2, из 1 выхода передает на 1 вход блока 22 ПЗУ SN датчика запрос на передачу SN. Блок 22 ПЗУ SN датчика, получив запрос на передачу SN, из 1 выхода передает SN на 1 вход блока 30 исходящей кодограммы, блок 30 исходящей кодограммы, получив SN, формирует кодограмму, записывая значение ПСП-2 в ее информационную часть, а в ее поле подписи записывая принятый SN датчика, после чего из 2 выхода передает кодограмму на 1 вход ключа 32. Ключ 32 после получения команды на разрешение передачи на 2 вход от таймера 25 передает из 1 выхода кодограмму на 5 вход блока 33 ППУ. Блок 33 ППУ, приняв кодограмму, передает ее из 4 выхода по линии 18 связи на 3 вход блока 12 ППУ. Блок 12 ППУ, приняв кодограмму от контролируемого 21 объекта, из 4 выхода передает ее на 1 вход буфера 17 FIFO, который по мере приема кодограмм выполняет одновременно следующие действия: подсчитывает число принятых кодограмм, из 2 выхода передает значение SN каждой принятой кодограммы на 2 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков, который отмечает в столбце «Отметка о приеме сообщения» таблицы строки, соответствующие принятым значениям SN и из 3 выхода передает на 2 вход блока 20 сравнения SN значение SN очередной принятой кодограммы, находящееся в поле подписи для сравнения с уже полученным от блока 4 ППЗУ таблицы датчиков.

По прошествии определенного времени ожидания буфер 17 FIFO сравнивает число принятых сообщений со значением количества строк в таблице датчиков, переданным блоком 4 ППЗУ таблицы датчиков. В случае несовпадения буфер 17 FIFO из 2 выхода передает на 2 вход блока 4 ППЗУ таблицы датчиков сообщение о тревоге, который передает принятое сообщение из 1 выхода на 2 вход управляющего устройства 2. В случае сообщения о тревоге управляющее устройство 2 извещает пользователя об ошибке проверки датчика и продолжает работу.

По прошествии определенного времени ожидания блок 4 ППЗУ таблицы датчиков проверяет в первую очередь ячейку столбца «Отметка о приеме сообщения» той строки, которая отмечена в столбце «Проверяемый датчик», а потом остальные ячейки столбца «Отметка о приеме сообщения».

Если ячейка столбца «Отметка о приеме сообщения» строки, в которой отмечена ячейка столбца «Проверяемый датчик», пуста, блок 4 ППЗУ таблицы датчика из 1 выхода передает на 2 вход управляющего устройства 2 сообщение о тревоге. В случае сообщения о тревоге управляющее устройство 2 извещает пользователя об ошибке проверки датчика и продолжает работу.

Если в столбце «Отметка о приеме сообщения» есть хоть одна пустая ячейка, блок 4 ППЗУ из 1 выхода передает на 2 вход управляющего устройства 2 сообщение о тревоге. В случае сообщения о тревоге управляющее устройство 2 извещает пользователя об ошибке проверки датчика и продолжает работу.

Если SN не совпадают, то блок 20 сравнения SN из 1 выхода передает на 3 вход буфера 17 FIFO уведомление о несовпадении, в таком случае буфер 17 FIFO из третьего выхода передает на 2 вход блока 20 сравнения SN значение SN следующей принятой кодограммы ответа датчика, иначе блок 20 сравнения SN из 1 выхода передает на 3 вход буфера 17 FIFO уведомление о совпадении. В таком случае буфер 17 FIFO из 1 выхода передает значение ПСП-2 извлеченное из информационной части принятой кодограммы на 1 вход блока 16 ОЗУ ПСП-2 датчика, после чего очищает внутреннюю память и столбцы таблицы.

Блок 14 ОЗУ ПСП-2 датчика и блок 16 ОЗУ ПСП-2 датчика передают принятые значение ПСП-2 на 1 и 2 входы блока 15 XOR. Блок 15 XOR, получив значения ПСП-2 от блока 14 ОЗУ ПСП-2 датчика и блока 16 ОЗУ ПСП-2 датчика, выполняет логическую операцию «исключающее ИЛИ» над значениями ПСП-2 и из 1 выхода передает на 1 вход блока 19 контроля исправности датчика результат логической операции.

В случае, если результат логической операции истинен, блок 19 контроля исправности датчика из 1 выхода передает сообщение на 4 вход управляющего устройства 2 сообщение о том, что результат проверки датчика положителен, в противном случае - что результат проверки отрицателен. В случае сообщения об успешной проверке датчика управляющее устройство 2 продолжает работу, в противном случае извещает пользователя об ошибке проверки датчика и продолжает работу.

Таким образом, данное устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями обладает следующими преимущества:

- одновременное осуществление индивидуальной проверки требуемого датчика на подлинность и наличия всех остальных контролируемых объектов за один такт опроса;

- динамическое изменение перечня контролируемых объектов за счет добавления и удаления датчиков;

- затруднение стороннему наблюдателю выявления проверяемого на подлинность в данный момент времени контролируемого объекта.

Устройство имитозащиты контролируемых объектов с задержкой ответа по времени состоит из блока контроля, содержащего: управляющее устройство, блок подготовки датчика к работе, блок программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) таблицы датчиков, генератор уникального идентификатора (УИД), сумматор, генератор псевдослучайной последовательности 1 (ПСП-1), буфер входящей кодограммы, генератор псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), блок буферизации кодограммы, буфер исходящей кодограммы, блок приемопередающего устройства (ППУ), линию инициализации датчика, блок оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), блок логической операции «исключающего ИЛИ» (XOR), блок оперативного запоминающего устройства псевдослучайной последовательности 2 (ОЗУ ПСП-2), буфер, линию связи, блок контроля исправности, блок сравнения серийного номера, и блока датчика, содержащего: блок постоянного запоминающего устройства serial number (ПЗУ SN), блок инициализации датчика, блок программируемого постоянного запоминающего устройства уникального идентификатора (ППЗУ УИД), таймер, сумматор, генератор псевдослучайной последовательности 2 (ПСП-2), буфер исходящей кодограммы, буфер, блок формирования исходящей кодограммы, буфер входящей кодограммы, ключ, блок приемо-передающего устройства (ППУ), причем команда «Пуск» соединена с первым входом управляющего устройства, команда «Подключить датчик» соединена с вторым входом блока подготовки датчика к работе, команда «Удалить датчик» соединена с первым входом блока подготовки датчика к работе, первый выход управляющего устройства подключен к первому входу блока ППЗУ таблицы датчиков, второй выход управляющего устройства подключен к первому входу генератора ПСП-1, первый выход блока подготовки датчика к работе подключен к третьему входу управляющего устройства, второй выход блока подготовки датчика к работе подключен к четвертому входу блока ППЗУ таблицы датчиков, третий выход блока подготовки датчика к работе подключен к первому входу генератора УИД, четвертый выход блока подготовки датчика к работе подключен к первому входу буфера исходящей кодограммы, пятый выход блока подготовки датчика к работе подключен к пятому входу блока ППУ, первый выход блока ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу управляющего устройства, второй выход блока ППЗУ таблицы датчиков подключен к второму входу буфера FIFO, третий выход блока ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу блока сравнения SN, четвертый выход блока ППЗУ таблицы датчиков подключен к первому входу сумматора, пятый выход блока ППЗУ таблицы датчиков подключен к третьему входу блока подготовки датчика к работе, первый выход генератора УИД подключен к третьему входу блока ППЗУ таблицы датчиков, первый выход сумматора подключен к первому входу блока буферизации кодограммы, первый выход генератора ПСП-1 подключен к второму входу сумматора, второй выход генератора ПСП-1 подключен к первому входу генератора ПСП-2, первый выход буфера входящей кодограммы подключен к четвертому входу блока подготовки датчика к работе, первый выход генератора ПСП-2 подключен к первому входу блока ОЗУ ПСП-2, первый выход блока буферизации кодограммы подключен к четвертому входу блока ППУ, первый выход буфера исходящей кодограммы подключен к первому входу блока ППУ, первый выход блока ППУ подключен к первому входу буфера входящей кодограммы, второй выход блока ППУ подключен к четвертому входу блока ППУ через линию инициализации датчика, третий выход блока ППУ подключен к третьему входу блока ППУ через линию связи, четвертый выход блок ППУ подключен к первому входу буфера FIFO, пятый выход блока ППУ подключен к пятому входу блока подготовки датчика к работе, первый выход блока ОЗУ ПСП-2 подключен к второму входу блока XOR, первый выход блока XOR подключен к первому входу блока контроля исправности, первый выход блока ОЗУ ПСП-2 подключен к первому входу блока XOR, первый выход буфера FIFO подключен к первому входу блока ОЗУ ПСП-2, второй выход буфера FIFO подключен к второму входу блока ППЗУ таблицы датчиков, третий выход буфера FIFO подключен к второму входу блока сравнения SN, первый выход блока контроля исправности подключен к четвертому входу управляющего устройства, первый выход блока сравнения SN подключен к третьему входу буфера FIFO, первый выход блока ПЗУ SN подключен к первому входу блока формирования исходящей кодограммы, второй выход блока ПЗУ SN подключен к первому входу блока инициализации датчика, первый выход блока инициализации датчика подключен к второму входу блока ППЗУ УИД, второй выход блока инициализации датчика подключен к первому входу таймера, третий выход блока инициализации датчика подключен к второму входу блока ППУ, четвертый выход блока инициализации датчика подключен к первому входу буфера исходящей кодограммы, пятый выход блока инициализации датчика подключен к второму входу блока ПЗУ SN, первый выход блока ППЗУ УИД подключен к первому входу сумматора, первый выход таймера подключен к второму входу ключа, первый выход сумматора подключен к первому входу блока ППЗУ УИД, второй выход сумматора подключен к первому входу генератора ПСП-2, первый выход генератора ПСП-2 подключен к второму входу блока формирования исходящей кодограммы, первый выход буфера исходящей кодограммы подключен к первому входу блока ППУ, первый выход буфера подключен к второму входу сумматора, второй выход буфера подключен к второму входу таймера, первый выход блока формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу блока ПЗУ SN, второй выход блока формирования исходящей кодограммы подключен к первому входу ключа, первый выход буфера входящей кодограммы подключен к третьему входу блока инициализации датчика, первый выход ключа подключен к пятому входу блока ППУ, первый выход блока ППУ подключен к первому входу буфера входящей кодограммы, второй выход блока ППУ подключен к второму входу блока инициализации датчика, третий выход блока ППУ подключен к первому входу буфера, четвертый выход блока ППУ подключен к третьему входу блока ППУ через линию связи, пятый выход блока ППУ подключен к второму входу блока ППУ через линию инициализации датчика.