Размещено на http://www.allbest.ru/

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Кафедра радиоэлектронных средств

Факультет компьютерного проектирования

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

на тему: "Система санкционированного доступа"

Дипломник

Д. А. Шостак

Руководитель

В. М. Алефиренко

Минск 2007

Учреждение образования

БЕЛАРУСКИЙ ГОРУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет Компьютерного Проектирования

Кафедра радиоэлектронных средств

"УТВЕРЖДАЮ"

Заведующий кафедрой РЭС

______________Н.С.Образцов

«_____»____________2007 года

Задание по дипломному проектированию

Фамилия, имя, отчество Шостака Александра Федоровича (полностью)

1 Тема проекта: «Система санкционированного доступа» утверждена приказом по университету от 26 января 2007 года № 57-с

2 Срок сдачи студентом законченного проекта: 15 июня 2007 года.

3 Исходные данные к проекту:

3.2 Схема электрическая принципиальная.

3.3 Электрические параметры:

3.3.1 Потребляемая мощность не более 3 Вт;

3.3.2 Сопротивление линии связи не более 5 Ом;

3.3.3 Диапазон воспроизводимых частот аудиосистемы системы не уже 300-3000Гц;

3.3.4 Питание 12В +/- 10% 50Гц переменного тока.

3.4 Требования к климатическим условиям по ГОСТ 15150-69 УХЛ 3.1.

3.5 Конструкторские требования:

3.5.1 Габаритные размеры, не более 20514035 мм;

3.5.2 Коэффициент заполнения по объему, не менее Кз = 0,65;

3.5.3 Масса изделия, не более 1,5 кг.

3.6 Требования к надежности по ГОСТ 27.003-90.

3.7 Наработка на отказ не менее 15000 часов.

3.8 Годовая программа выпуска 10000 шт.

3.9 Остальные требования уточняются в процессе проектирования.

4 Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

Титульный лист. Задание. Аннотация. Содержание.

Введение.

4.1 Разработка и анализ технического задания.

4.2 Аналитический обзор литературы и научно-технической информации по теме дипломного проекта.

4.3 Описание схемы электрической принципиальной.

4.4 Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции.

4.5 Выбор и обоснование мероприятий по защите от коррозии, влаги, электрических пробоев и механических нагрузок.

4.6 Выбор способов и методов теплозащиты, герметизации, виброзащиты и экранирования.

4.7 Выбор и обоснование метода изготовления печатной платы.

4.8 Конструкторские расчеты.

4.9 Технологическая часть

4.10 Технико-экономическое обоснование дипломного проекта.

4.11 Охрана труда и экологическая безопасность.

Выводы. Литература. Приложения.

5 Перечень графического материала (с указанием обязательных чертежей и графиков):

5.1 Плакат (1 лист формата А1);

5.2 Схема электрическая принципиальная (1 лист формата А1).

5.3 Чертеж платы печатной (1 лист формата А1).

5.4 Сборочный чертеж печатной платы (1 лист формата А1).

5.5 Сборочный чертеж (1 лист формата А1).

5.6 Сборочный чертеж корпуса (1 лист формата А1).

5.7 Технологическая схема сборки (1 лист формата А1).

5.8 Чертежи нестандартных деталей (1 лист формата А2).

5.9 Чертеж внешнего вида (1 лист формата А2).

6 Содержание задания по технико-экономическому обоснованию:

Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

7 Содержание задания по производственной и экологической безопасности:

Разработка эргономических требований к организации рабочих мест и их влияние на работоспособность человека.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№№ п / п	Наименование этапов дипломного проекта	Срок выполнения этапов проекта	Примечание
7.1	Разделы 4.1.-4.2., 5.1.,5.2.	20.03.2007
7.2	Разделы 4.5. -4.7.,5.3	03.04.2007
7.3	Разделы 4.8. -4.10.,5.4-5.6	24.04.2007
7.4	Нормоконтроль	15.05.2007
7.5	Рабочая комиссия	01.06.2007

Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных

1.1 Разработка технического задания

2. Аналитический обзор литературных источников по системам санкционированного доступа и её элементами

2.1 Общая характеристика систем контроля доступа

2.2 Контроллеры

2.3 Структура системы контроля доступа

2.4 Считыватели магнитных карт

2.5 Датчики движения (присутствия человека)

2.6 Охранные датчики

2.7 Тревожный оповещатель

2.8 Система видеонаблюдения

2.9 Датчик двери и однодверные системы доступа

2.10 Электрический замок

2.11 Вспомогательные системы контроля доступа

3. Выбор и обоснование элементной базы и материалов конструкции

3.1 Выбор и обоснование элементной базы

3.2 Выбор материалов конструкции

3.3 Выбор материалов конструкции

4. Выбор и обоснование методов и способов по защите замка от внешних воздействий

4.1 Выбор и обоснование способов по защите от коррозий ,влаги, электрических пробоев и нагрузок

4.2 Выбор способов и методов теплозащиты ,герметизации , вибро и экронирования

5. Расчетная часть

5.1 Расчет надежности

5.2 Расчет массы габаритных характеристик размеров электронного кодового замка

6. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта

6.1 Обоснование объема продаж и расчетного периода

6.2 Определение себестоимости и отпускной цены единицы изделия

6.3 Расчет стоимостной оценки затрат

6.4 Расчет стоимостной оценки результата

6.5 Расчет интегрального экономического эффекта производителя новой техники

6.6 Определение срока окупаемости и рентабельности проекта

7. Охрана труда и экологическая безопасность

7.1 Эргономических требований к организации рабочих мест и их влияние на работоспособность человека

7.2 Характеристика трудовой деятельности работников сборочно-монтажного участка и анализ факторов, формирующих условия труда сборщиков и монтажников аппаратуры

7.3 Эргономические рекомендации по оптимизации условий труда сборщиков и монтажников аппаратуры

7.4 Расчет средств нормализации условий труда

Заключение

Литература

Аннотация

Введение

Санкционированный доступ человек использует повсеместно. Уходя из дому, он закрывает дверь, чтобы ограничить доступ посторонних. В метро, проходя через турникет, он использует проездной билет или жетон... Примеров множество, устройства же, выполняющие задачу "пропускать тех, кому разрешено, и не пропускать тех, кому не разрешено", относятся к системам санкционированного доступа.

В крупных банках, гостиницах, на военных базах и других особо важных объектах часто используют электронные средства доступа, которые, в отличие от людей, не нуждаются в зарплате, не боятся мороза и круглосуточной работы, не имеют пристрастий и вредных привычек. Системы санкционированного доступа могут применяться и в области ограничения доступа к ресурсам вычислительной техники, средствам управления и связи.

Применение систем санкционированного доступа в системах связи можно проиллюстрировать примером использования для телефонов-автоматов и мобильных телефонов специальных карточек, которые являются своеобразным видом допуска.

Системы санкционированного доступа, обеспечивающие разграничение доступа к средствам управления, еще более многообразны. Так, во многих современных автомобилях, оснащенных противоугонными системами, для запуска двигателя используют специальный ключ. Это слово следует понимать в самом широком смысле: от потайной кнопки до голосового пароля или кода, переданного по пейджерной связи. За последнее время придумана система, позволяющая автомобилю узнавать хозяина. Помогают ей в этом карточка с правильным кодом, которую должен иметь человек за рулем. Если ее нет, машина моментально блокируется.

Некоторые системы санкционированного доступа могут разграничивать доступ к ресурсам вычислительной техники, блокируя работу отдельных участков. Иногда блокируются только устройства переноса и копирования информации.

Таким образом, современные системы санкционированного доступа являются интенсивно развивающимся направлением в технике обеспечения безопасности.

Задачей дипломного проекта является разработка конструкции системы санкционированного доступа.

По заданию на дипломный проект в ходе его выполнения предстоит выполнить ряд расчетов конструкторского и технологического плана, являющихся неотъемлемой частью опытно-конструкторской разработки, а выполнение технико-экономического обоснования проекта покажет экономическую целесообразность (или не целесообразность) проведения данной работы. Кроме того, необходимо будет разработать комплект конструкторской документации на систему санкционированного доступа.

Основными исходными данными для выполнения проекта являются:

- схема электрическая принципиальная с перечнем входящих электрорадиоэлементов;

- электрические требования с указанием данных, наиболее характерных для разрабатываемого устройства;

- конструкторские требования: компоновочные данные (габариты, масса, координаты точек крепления), показатели надежности; технологичность конструкции;

- условия эксплуатации задаются объектом эксплуатации;

- технико-экономические требования задаются серийностью производства устройства и группой изделия в зависимости о стоимости его разработки и производства.

При выполнении дипломного проекта будет использоваться вычислительная техника и пакеты систем автоматизированного проектирования (САПР) современного уровня.

1. Анализ исходных данных

Разработку устройства санкционированного доступа следует начинать с анализа исходных данных задания на дипломное проектирование.

Напряжение питания устройства 12 В +/- 10% переменного тока частотой 50Гц, потребляемая мощность не более 3 Вт, сопротивление лини связи с абонентскими устройствами не более 5 Ом, диапазон воспроизводимых частот аудиосистемы не уже 300-3000 Гц.

По устойчивости к климатическим и механическим воздействиям система санкционированного доступа должна соответствовать группе УХЛ 3.1 (ГОСТ 15150-69) - эксплуатация в закрытых помещениях с естественной вентиляцией, в нерегулярно отапливаемых помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха, воздействия песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе. УХЛ 3.1 предусматривает следующие параметры климатических дестабилизирующих факторов:

- Предельные значения температур окружающей среды -10…+60С;

- Предельная относительная влажность воздуха до 98% при 35С;

- атмосферное давление 52…106 мм рт.ст.;

Исходя из функционального назначения устройства санкционированного доступа должна соответствовать группе по механическим воздействиям - М3 (на дверях городских квартир и на стационарных объектах, закрытых от прямого воздействия атмосферных осадков и повышенной относительной влажности). Группа М3 предусматривает следующие механические дестабилизирующие факторы и их максимальные значения:

- синусоидальные вибрации: 30 … 100Гц;

- ускорение при синусоидальных вибрациях до 1g.

Видно, что ССД будет работать в агрессивной среде при достаточно больших механических воздействиях. Поэтому необходимо предусмотреть защиту от температуры, влажности и механических воздействий.

Габаритные размеры устройства должны быть не более чем 205х140х35мм. Коэффициент заполнения по объему не менее 0,65, при массе изделия не более 1,5кг.

Наработка на отказ не менее 15000 часов. Годовая программа выпуска: 10000 шт.

На основании исходных данных было составлено техническое задание.

1.1 Разработка технического задания

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на выполнение опытно-конструкторской работы

по теме «Система санкционированного доступа»

1 Наименование и область применения.

1.1 Система санкционированного доступа (в дальнейшем ССД) предназначено для ограничения доступа посторонних лиц в подъезды жилых домов.

2 Основания для разработки.

2.1 Основанием для разработки устройства является задание на дипломное проектирование.

2.2 Тематическая карточка на разработку не предусматривается.

2.3 Период выполнения ОКР: 26.01.2004 - 15.06.2004 г.

3 Исполнители ОКР.

3.1 Белорусский Государственный университет информатики и радиоэлектроники. Кафедра РЭС.

4 Источники финансирования.

4.1. Государственный бюджет Республики Беларусь.

5 Цель и назначение разработки.

5.1 Целью работы является создание конструкции системы санкционированного доступа.

5.2 Создание ССД преследует цель упростить конструкцию и улучшить технические характеристики систем санкционированного доступа.

5.3 Дальнейшее развитие разработки должно выполняться путем создания модификаций базовой модели, отличающихся конфигурацией и изменениями функций на основе частных технических заданий.

5.4 Изделие предназначено для серийного производства.

6 Технические требования.

6.1 Состав комплекта системы санкционированного доступа и требования к конструктивному исполнению.

6.1.1 Состав комплекта приведен в таблице 1:

Таблица 1 - Состав комплекта системы санкционированного доступа

Наименование	Кол-во	Назначение
Система санкционированного доступа.	1	Обеспечение ограничения доступа.
Комплект эксплуатационной документации.	1	Обеспечение правильной эксплуатации и обслуживания системы.
Укладочный ящик.	1	Хранение и транспортирование устройства.

Состав комплекта устройства, в том числе и состав ЗИП, уточняется на стадии разработки конструкторской документации.

6.1.2 При конструировании ССД должны выполняться требования действующих в отрасли стандартов нормативно-технических документов по стандартизации.

6.1.3 Требования к конструкции разрабатываемой системы вытекают из его функционального назначения и условий эксплуатации.

6.1.4 Конструктивно ССД должна быть выполнена в корпусе, размерами, мм (не более) 205х140х35.

6.1.5 Конструкция ССД должна обеспечивать удобный доступ к элементам и составным частям, требующим регулировки, а также возможности замены сменных элементов и составных частей.

6.1.6 Материалы и полуфабрикаты, комплектующие изделия должны применяться по действующим стандартам и техническим условиям на них.

6.1.7 Масса ССД не должна превышать 1,5 кг.

6.2 Требования к параметрам и характеристикам

6.2.1 Режим работы ССД - непрерывный при сохранении электрических параметров и характеристик в пределах норм, заданных в ТЗ.

6.2.2 Мощность, потребляемая ССД не более 3 Вт.

6.2.3 Напряжение питания ССД - 12 В +/- 10%.

6.2.4 Количество подключаемых абонентов - не менее 20.

6.2.5 Максимальный набираемый номер абонента - 60000.

6.2.6 Связь с абонентом должна быть в дуплексном режиме. Тип канала связи - 2-х проводная линия.

6.2.7 Сопротивление линии связи не более 5 Ом.

6.2.8 Диапазон воспроизводимых частот аудиосистемы системы не уже 300-3000Гц.

6.2.9 Количество знаков в цифровом коде отмычке не более 8.

6.2.10 ССД должна обеспечивать требуемые параметры и характеристики через 1 минуту с момента включения питания.

6.3 Требования к надежности.

6.3.1 Вероятность безотказной работы должная быть не менее 0,8 за 5000 часов работы.

6.3.2 Средняя наработка на отказ должна быть не менее 15000 ч. по ГОСТ 21317-87. Количественное значение наработки на отказ уточняется по результатам контрольных испытаний на надежность опытных образцов.

6.3.3 Среднее время восстановления силами специального обслуживающего персонала должно быть не более 4 часов.

6.3.4 После восстановления работоспособности, по окончании ремонтно-восстановительных работ при ее отказе, должна сохранять показатели назначения, изложенные в настоящем документе.

6.3.5 В эксплуатационной документации должны быть указаны периодичность проверки и требования к техническому обслуживанию.

6.4 Требования к технологическому и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации

6.4.1 Показатели технологичности конструкции изделия должны соответствовать ГОСТ 14.201-73.

6.4.2 Конструкция изделия должна обеспечивать возможности выполнения монтажных работ с соблюдением требований ТУ на установку и пайку комплектующих изделий.

6.4.3 Конструкция изделия в целом и отдельных сложных узлов должна обеспечивать сборку при изготовлении без создания и применения специального оборудования. Допускается применение специальных приспособлений.

6.4.4 При изготовлении устройства должны применяться стандартные методы и универсальные средства измерений, серийное испытательное оборудование.

6.4.5 Конструкция изделия должна обеспечивать ее сборку и монтаж при подготовке к эксплуатации без применения специального оборудования, приспособлений и инструментов.

6.5 Требования к уровню унификации и стандартизации

6.5.1 В качестве комплектующих единиц и деталей (коммутационные, изделия электроники, крепежные, установочные) должны применяться серийно выпускаемые изделия.

6.5.2 Сборочные единицы типа монтажных плат, панелей, крепежных и установочных узлов должны быть унифицированными.

6.5.3 В конструкции устройства должны быть заимствованы сборочные единицы, узлы, детали из ранее разработанных изделий.

6.6 Требования безопасности и требования по охране природы

6.6.1 Устройство должна соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 26104-84.

6.6.2 Устройство по способу защиты человека от поражения электрическим током должна относиться к классу 0I согласно ОСТ 4.275.003-77.

6.6.3 Конструкция устройства должна исключать возможность неправильного присоединения его сочленяемых токоведущих и составных частей.

6.6.4 Органы управления должны быть снабжены надписями соответствующими их принадлежности и назначению.

6.6.5 Присоединительные разъемы электрических цепей должны быть снабжены надписями соответствующими их принадлежности и назначению.

6.6.6 Конструкция устройства должна исключать возможность попадания внутрь посторонних предметов.

6.6.7 Требования по обеспечению охраны природы не предъявляются.

6.7 Эстетические и эргономические требования

6.7.1 Конструкция устройства по эргономическим показателям должна обеспечивать удобство работы.

6.7.2 Органы управления и индикации должны быть расположены в местах с достаточным обзором и удобством обслуживания согласно ГОСТ 23000-78.

6.8 Требования к патентной чистоте.

6.8.1 Патентная чистота устройство должна быть обеспечена в отношении РБ.

6.9 Требования к составным частям продукции, сырью, исходным эксплуатационным материалам.

6.9.1 В конструкции устройства должны использоваться материалы, комплектующие изделия, разрешенные для применения при выпуске продукции народно-хозяйственного назначения.

6.9.2 Применение дефицитных материалов и сплавов, кроме комплектующих изделий электроники содержащих эти материалы, должно быть ограниченным, а при необходимости применения обоснованным.

6.10 Условия эксплуатации требования к техническому обслуживанию и ремонту

6.10.1 Устройство должно быть выполнено для климатического исполнения УХЛ группа 3.1 ГОСТ 15150-69 и нормально функционировать при следующих климатических условиях:

- верхнее значение температуры окружающего воздуха - плюс 45 0С;

- нижнее значение температуры окружающего воздуха - минус 10 0С;

- среднее рабочее значение температуры окружающего воздуха -плюс 20 0С;

- относительная влажность воздуха - 80% при температуре плюс 20 0С;

6.10.2 Предельно допустимые условия эксплуатации изделия согласно ГОСТ 15150-69 должны соответствовать:

- верхнее значение температуры окружающего воздуха - плюс 60 0С;

- нижнее значение температуры окружающего воздуха - минус 25 0С;

- относительная влажность воздуха - до 98% при +35 0С;

- атмосферное давление от 52.0 до 107.0 кПа.

6.10.3 Обслуживание должно быть установлено периодическим, не реже 1 раза в квартал.

6.10.4 Обслуживание устройства рекомендуется выполнять силами сервисной службы завода-изготовителя.

6.11 Требования к маркировке и упаковке

6.11.1 Маркировка устройства должна соответствовать требованиям ГОСТ 21552-84.

6.11.2 Маркировка устройства должна содержать:

- торговый знак и (или) наименование предприятия изготовителя;

- месяц и год выпуска;

- отметку ОТК предприятия-изготовителя;

- предупредительные знаки по ГОСТ 12.2.006;

6.11.3 Место и способ нанесения маркировки устанавливаются в ТУ на устройство конкретного типа.

6.11.4 Потребительская маркировка индивидуальной тары или наклеиваемая на нее этикетка должны содержать:

- полное торговое наименование устройства по ГОСТ 26794-85;

- торговый знак и (или) наименование предприятия-изготовителя;

- месяц и год выпуска;

- отметку ОТК предприятия изготовителя;

- гарантийный срок хранения;

- вид отделки и цвет корпуса устройства;

- массу устройства в упаковке;

- указание высоты штабелирования.

6.11.5 Маркировка транспортной тары должна соответствовать требованиям ГОСТ 14192-77 с нанесением манипуляционных знаков и указанием высоты штабелирования. Содержание транспортной маркировки указывают в ТУ на устройство.

6.11.6 Устройство должно быть упаковано в индивидуальную потребительскую тару, обеспечивающую ее сохранность при транспортировании и хранении и изготовленную по рабочим чертежам на конкретный вид тары.

6.11.7 Упаковка изделия согласно требованиям ГОСТ 21552-84.

6.11.8 В одной транспортной таре должно быть упаковано одно изделие.

6.12 Требования к транспортированию и хранению

6.12.1. Упакованные изделия транспортируют транспортом всех видов в условиях группы 5 по ОСТ 22261-82.

6.12.2. Транспортирование следует осуществлять в универсальных контейнерах или закрытых вагонах, закрытых автомашинах, трюмах судов, отапливаемых отсеках авиационного транспорта.

6.12.3. Размещение и крепление упакованных изделий в транспортных средствах должно обеспечивать их устойчивое положение, исключать возможность ударов друг о друга, а так же о стенки транспортных средств.

6.12.4 Хранение изделия на земляном полу не допускается.

6.12.5 Расстояние между стенками, полом хранилища и изделием должно быть не менее 100 мм, а между отопительными устройствами хранилища и изделием - не менее 0.5 м.

6.12.6 Требования к обслуживанию во время хранения не предъявляются. Срок хранения не более 18 месяцев.

7 Экономические показатели

7.1 Предполагаемый годовой выпуск 10000 шт.

7.2 Устройство по сравнению с аналогичными должно имеет следующие преимущества:

- высокая экономичность и надежность;

- стабильность параметров.

8 Стадии и этапы разработки

8.1 Стадии разработки и этапы проведения работ в соответствии с ГОСТ 2.103-68 приведены в таблице 2:

8.2 Метрологическая аттестация (МА) опытного образца должна проводиться до начала работы приемной комиссии. Допускается совмещение МА с приемочными испытаниями.

8.3 На экспертизу предоставляется конструкторская и эксплуатационная документация в составе:

- сборочный чертеж;

- схемы электрические;

- спецификации;

- ведомость покупных изделий;

- паспорт;

- ведомость ЭД;

- ведомость ЗИП.

8.4 Экспертиза документации проводится во время приемочных испытаний.

8.5 Разработка новых или пересмотр действующих стандартов не требуется.

9 Требования к разрабатываемой документации

9.1 Конструкторская документация должна соответствовать ЕСКД.

9.2 Технологическая документация должна соответствовать ЕСТД.

9.3 Ремонтная документация должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.601-68 в объеме для среднего ремонта. Ремонтная документация разрабатывается на стадии серийного производства по отдельному договору.

10 Порядок контроля и приемки

10.1 Приемка устройства должна осуществляться по ГОСТ 21194-87.

10.2 Испытания должны проводиться по программе и методике испытаний.

10.3 Для приемки представляются следующая документация:

- техническое задание;

- комплект конструкторской документации;

- ведомость покупных изделий;

- программа и методика испытаний;

- эксплуатационные документы;

- программа метрологической аттестации;

- методика проверки.

Таблица 1.2 - Стадии и этапы разработки проекта

Стадии работы	Этапы и их краткое содержание	Чем заканчивается работа
1	2	3
Техническое задание	Разработка технического проекта с присвоением документам литеры "Т"	ТЗ на ОКР. Изготовление и испытание макета
Рабочая конструкторская документация	Разработка конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца изделия, предназначенного для серийного производства опытного образца без присвоения литеры “О”	Номенклатура документов, разрабатываемых в соответствии со стандартом, устанавливающим комплектность этих документов в отрасли.
Изготовление и предварительное испытание опытного образца	Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца с присвоением литеры "О"	Акт об испытании опытного образца.
Приемные испытания опытного образца	Корректировка конструкторской документации по результатам приемочных испытаний опытного образца с присвоением документам литеры "О"	Акт о завершении стадии серийного производства.
Проведение приемочных испытаний	Изготовление и испытание установочной серии по документации с литерой "О"	Акт о завершении работ в целом по договору.

10.4 Согласованию подлежит техническое задание. Согласовывает только заказчик.

10.5 Паспорт на изделие разрабатывается совместно с инструкцией по эксплуатации и техническим описанием согласно ГОСТ 2.601-68.

10.6 Приемочные испытания проводит разработчик, приемо-сдаточные - изготовитель.

10.7 Приемочные испытания опытного образца проводятся в сроки, согласованные с заказчиком.

10.8 Подтверждение требований ТЗ на надежность осуществляется по результатам опытной эксплуатации.

10.9 Метрологическая аттестация предусматривается совместно с Белорусским центром стандартизации и метрологии. Аттестацию опытного образца проводит разработчик с участием заказчика, остальных образцов - изготовитель.

11 Требования по обеспечению скрытности и секретности проведения ОКР

11.1 При проведении работы принятия мер скрытности и секретности не требуется.

2. Аналитический обзор литературных источников по системам санкционированного доступа и её элементами

Важной составляющей современных систем охраны и безопасности, наряду с другими компонентами: системами видеонаблюдения, охранно-пожарной сигнализации, аудиодомофонами и интеркомами, системами аварийно-пожарного оповещения являются системы контроля доступа. Санкционированный доступ человек использует повсеместно. Уходя из дому, он закрывает дверь, чтобы ограничить доступ посторонних. В метро, проходя через турникет, он использует проездной билет или жетон... Примеров множество, устройства же, выполняющие задачу "пропускать тех, кому разрешено, и не пропускать тех, кому не разрешено", относятся к системам санкционированного доступа. В крупных банках, гостиницах, на военных базах и других особо важных объектах часто используют электронные средства доступа, которые, в отличие от людей, не нуждаются в зарплате, не боятся мороза и круглосуточной работы, не имеют пристрастий и вредных привычек.

Системы санкционированного доступа могут применяться и в области ограничения доступа к ресурсам вычислительной техники, средствам управления и связи. Применение систем санкционированного доступа в системах связи можно проиллюстрировать примером использования для телефонов-автоматов и мобильных телефонов специальных карточек, которые являются своеобразным видом допуска. Системы санкционированного доступа, обеспечивающие разграничение доступа к средствам управления, еще более многообразны. Так, во многих современных автомобилях, оснащенных противоугонными системами, для запуска двигателя используют специальный ключ. Это слово следует понимать в самом широком смысле: от потайной кнопки до голосового пароля или кода, переданного по пейджерной связи. За последнее время придумана система, позволяющая автомобилю узнавать хозяина. Помогают ей в этом карточка с правильным кодом, которую должен иметь человек за рулем. Если ее нет, машина моментально блокируется. Некоторые системы санкционированного доступа могут разграничивать доступ к ресурсам вычислительной техники, блокируя работу отдельных участков. Иногда блокируются только устройства переноса и копирования информации, что позволяет системам санкционированного доступа становиться все более важными и в тоже время очень нужными в наше время.

Таким образом, современные системы санкционированного доступа являются интенсивно развивающимся направлением в технике обеспечения безопасности. Задачей дипломного проекта является разработка конструкции системы контроля доступа. По заданию на дипломный проект в ходе его выполнения предстоит выполнить ряд расчетов, являющихся неотъемлемой частью опытно-конструкторской разработки, а выполнение технико-экономического обоснования проекта покажет экономическую целесообразность (или не целесообразность) проведения данной работы. Кроме того, необходимо будет разработать комплект конструкторской документации на систему контроля доступа. При выполнении дипломного проекта будет использоваться вычислительная техника и пакеты систем автоматизированного проектирования (САПР) современного уровня.

2.1 Общая характеристика систем контроля доступа

Системы контроля доступа(CКД) - это сложные и многоплановые электронные системы, поэтому точно и однозначно сформулировать их назначение не просто. По сути, обычная дверь с механическим замком или механический турникет с вахтером тоже являются своего рода системами контроля доступа, но ведь невозможно поставить охранника на каждую дверь. Вот тут и выручают системы ограничения доступа, предназначенные, прежде всего, для обеспечения санкционированного прохода в помещения и охраняемые зоны. Но это только одна из функций любой современной системы. Главным направлением развития современных СКД является их интеллектуализация - передача максимально возможного количества функций по сбору, обработке информации и принятию решений аппаратными средствами СКД и компьютерам. Это позволяет освободить человека от рутинного труда, что особенно важно в процессе обеспечения безопасности объектов, где цена ошибки, а подчас элементарной невнимательности, очень велика. И в то же время аппаратные средства позволяют обеспечить работников службы безопасности максимально полной и точной информацией о происходящих на объекте событиях, что важно для безошибочного и своевременного принятия оперативных решений. Эти системы прошли длительный эволюционный путь, от простейших кодонаборных устройств, управляющих дверным замком, до сложных компьютерных систем. Традиционно принято считать, что СКД- это инструмент обеспечения безопасности. Действительно, сегодня это один из самых эффективных способов. Но вместе с этим, данные системы выполняют ряд дополнительных функций, в том числе:

- Повышение трудовой дисциплины;

- Рациональное расходование фонда заработной платы (только за реально отработанное время;

- Сокращение трудозатрат на ведение табельного учета, кадрового учета и выдачу пропусков;

- Сокращение количества хищений;

- Проведение служебных расследований;

Помимо прямого экономического эффекта (СКД окупается за 2-4 месяца), она обеспечивает соответствие предприятия современным корпоративным стандартам, увеличивая инвестиционную привлекательность предприятия и его конкурентоспособность в условиях рыночной экономики. При выборе СКД необходимо задаться следующими вопросами:

- Какие помещения должны быть оборудованы СКД?

- Нужно ли устанавливать считыватели на вход (на выход работает кнопка выхода)?

- Какие используются средства для прохода . Где устанавливается шлюз, и в каком виде?

- Нужно ли бюро пропусков?

- Нужна ли шлагбаумная система?

- Должна ли быть объединена система управления доступа с ОПС и СТВ?

- Требования, предъявляемые к аппаратуре обработки информации?

- Нужен ли вывод информации на компьютер?

- Сколько времени должна работать система СКД на аварийном электропитании?

В результате, СКД обычно принято понимать совокупность программно-технических средств и организационно-методических мероприятий, с помощью которых решается задача контроля и управления посещением отдельных помещений, а также оперативный контроль за персоналом и временем его нахождения на территории объекта. И это действительно так, поскольку современные системы контроля доступа позволяют не только обеспечить возможность доступа определенных лиц в определенные помещения и в то же время ограничить доступ лиц, не имеющих права доступа в соответствующие зоны, но и значительно снизить бесконтрольное перемещение сотрудников в различные помещения, не связанные с их обязанностями.

В настоящее время такие автоматизированные системы управления доступом находят самое широкое применение на различных предприятиях: в офисах и банках, в магазинах и производственных помещениях. Простейшими электронными системами доступа являются кодонаборные панели и автономные считыватели карточек. В качестве исполнительных устройств системы контроля доступа могут использоваться электрозамки различных типов, турникеты, автоматические двери и т.п. Объектом доступа может быть не только человек, но и автомобиль, с закрепленным на нем специальным устройством. Исполнительными механизмами доступа в этом случае являются шлагбаумы и автоматические привода ворот.

Самой простейшей СКД является замок на двери. Это не просто замок, а замок «интеллектуальный». Под понятием «интеллектуальный» может скрываться масса устройств: собственно замок (электромеханический или электромагнитный, электромеханическая защелка), контроллер, управляющий открытием замка, считыватель - устройство, дающее команду контроллеру на открывание ( или не открывание) замка. Если добавить к этому идентификатор (это может быть магнитная, проксимити - карточка, электронный ключ, брелок и т.д.) и кнопку «Выход», устанавливаемую около двери с внутренней стороны, то мы получим простейшую автономную систему ограничения доступа. В этом случае СКД будет называться совокупность программно-технических средств и организационно-методических мероприятий, с помощью которых решается задача контроля и управления посещением отдельных помещений, а также перемещением персонала и времени его нахождения на территории объекта. То есть СКД это и аппаратура, и программное обеспечение, и система управления движением персонала.Условно принцип ее функционирования заключается в следующем. Каждый сотрудник (посетитель) фирмы получает идентификатор («электронный ключ») - пластиковую карточку или брелок с содержащимся в ней индивидуальным кодом (рис 1):

Рис. 2.1 Электронный ключ (пластиковая карточка)

Идентификатор выдается перечисленным лицам в результате регистрации с помощью средств системы. При этом паспортные данные, фотография и присвоенный ему код заносятся в персональную электронную карточку базы данных. Далее, присвоенный сотруднику код с помощью программного обеспечения «прописывается» в «базах» соответствующих контроллеров, установленных в системе (например, на входе в здание или в подлежащее контролю помещение). И все. Можно проходить на территорию. Считыватели, установленные в определенных местах, называемых «точками прохода» (на любом предприятии таких точек как минимум четыре: проходные, офисные помещения, помещения особой важности, и въезды/выезды автотранспорта) будут передавать полученную от «электронного ключа» информацию (код) контроллерам, а оттуда в компьютер, который будет сверять полученную информацию с «базой» прав доступа владельца «ключа» и передавать результаты сверки обратно в контроллер. То есть, компьютер фактически принимает решение - открывать владельцу «ключа» замок данной двери или нет.

В зависимости от ситуации, при которой была предъявлена карточка, система может принимать и такие решения, как блокировать двери (или другие исполнительные механизмы), перевести помещение в режим охраны, включить сигнал тревоги и т.д. Все факты предъявления карточек и связанные с ними действия (разрешение или запрещение прохода, «тревога» и т.д. фиксируются в контроллере и сохраняются в компьютере. И эта информация о событиях может быть получена от компьютера в виде отчета о нарушении административной или трудовой дисциплины, табеля рабочего времени и т.д.

2.2 Контроллеры

Контроллер СКД - это устройство, опрашивающее считыватели и управляющее замком или турникетом. Все контроллеры СКД объединяются в общую сеть, где каждый имеет свой уникальный адрес. Центральное устройство (обычно персональный компьютер), имеет возможность обращаться к каждому контроллеру, используя его адрес и специальную систему команд. В современных системах СКД предусмотрена возможность удаленного контроля, то есть доступа к данным с другого компьютера через сеть. Удаленный компьютер (клиент) может иметь полный доступ к данным сервера СКД, причем информация на нем динамически обновляется по мере того, как происходят те или иные события. Каждое событие доступа, будь то предъявление идентификатора или нажатие кнопки запроса на выход, фиксируется контролером СКД. В случае разрешения допуска, контролер системы приводит в действие исполнительные устройства, такие как электромагнитные замки, турникеты, автоматические шлагбаумы, электроприводы ворот. В противном случае исполнительные устройства блокируются, включается сигнализация и оповещается охрана. В системе предусмотрены различные возможности для предоставления доступа людей в помещения: групповой и индивидуальный доступ, круглосуточный доступ и доступ по расписанию, постоянный доступ и доступ на определенный период.

Контроллер может иметь входы для охранных шлейфов, выход управления сиреной, кнопку запроса на выход и кнопку аварийного выхода. Эти кнопки необходимы для возможности выхода при утере идентификатора и выхода в случае пожара. Функция контроля входа/выхода служит для контроля присутствия сотрудников на рабочих местах. Программное обеспечение контролера СКД позволяет составлять ежедневный отчет, куда можно включать периоды отсутствия сотрудников в течение дня.
Таким образом сердце любой системы СКД -- контроллер ( устройство, предназначенное для обработки информации от считывателей идентификаторов, принятия решения, и управления исполнительными устройствами), что и продемонстрировано на (рис 2):



Рис. 2.2 Общий вид контроллера

Контроллер предназначен для работы в системе контроля доступа для управления электромагнитным или электромеханическим замком. К контроллерам можно подключить:

- считыватель контактных ключей;

- считыватель бесконтактных "Proximity" - карт;

- датчик положения двери;

- светодиод и зуммер;

- кнопка открывания замка;

- электромагнитный или электромеханический замок;

К особенностям контроллеров данного типа можно отнести:

- простота установки и настройки;

- ключи могут быть "простые", "мастер" и "блокирующие";

- возможность записи списка ключей из контроллера в ключ и обратно;

Контроллеры СКД можно разделить на три класса: автономные , сетевые и комбинированные .

Автономные контроллеры - полностью законченное устройство, предназначенное для обслуживания одной, максимум двух точек прохода. Рассчитаны они на применение в паре с самыми разными типами считывателей. Как мы убедились в прошлый раз, встречаются самые разнообразные их вариации: контроллеры, совмещенные со считывателем, встроенные в замок и т.д. Рассчитаны автономные контроллеры, как правило, на обслуживание небольшого количества пользователей. Автономный контроллер доступа может быть подключен к компьютеру, на котором ведется база ключей и можно оперативно загружать/выгружать список ключей (для этого необходим компьютерный адаптер.

Сетевые контроллеры - контроллеры с возможностью работы в сети и даже под общим управлением компьютера. В этом случае функции принятия решения ложатся уже не на сам контроллер, а на управляющий компьютер. Естественно, компьютер управляет цепью контроллеров с помощью специализированного программного обеспечения. Сетевые контроллеры применяются для создания СКД любой степени сложности. И именно в таких системах администрация предприятия (учреждения) получает огромное количество дополнительных возможностей:

- Иметь электронную картотеку данных о сотрудниках, включая их фотографии;

- Сформировать временной график - кто, куда и в какое время имеет право ходить;

- Получить отчет о наличии или отсутствии сотрудников на работе;

- Практически мгновенно узнать, в каком месте находится сотрудник в данный момент;

- Автоматически составит табель учета рабочего времени;

Сетевой контроллер может применяться для оборудования одной двухсторонней (вход-выход) точки прохода или двух односторонних (только вход) точек прохода. Контроллер поддерживает все распространенные типы считывателей и может использоваться для управления практически любыми исполнительными устройствами (электромагнитными и электромеханическими замками, турникетами, воротами, шлагбаумами). Контроллер обеспечивает гибкое определение прав доступа пользователей, поддерживается до 8 недельных расписаний доступа, в том числе полный доступ (в любой день в любое время). Номера всех пользовательских ключей, карт, прописанных в контроллер и расписания доступа хранятся во внутренней энергонезависимой памяти контроллеров. Все события также записываются во внутреннюю память контроллера. Максимальное количество ключей и событий в зависимости от модификации контроллера составляет 1000, 2000, 4000 и 8000.

Контроллеры могут функционировать в двух вариантах: автономно и в составе сети под управлением компьютера. В первом варианте для выполнения настройки контроллера в нем предусмотрен специальный режим «автономного программирования», позволяющий добавлять новые ключи, стирать уже прописанные ключи (по одному или все сразу), регулировать время срабатывания управляющих реле.

В сетевом режиме контроллеры объединяются в линию с использованием интерфейса или через преобразователь интерфейса подключаются к последовательному порту управляющего компьютера. В одну линию может быть подключено до 255 контроллеров. Для управления системой используется специализированное программное обеспечение. Необходимо особо отметить, что и в автономном, и в сетевом варианте решение о предоставлении допуска принимает сам контроллер, поэтому работоспособность системы полностью сохраняется при выключении компьютера и при повреждении сети связи.

Комбинированные контроллеры -- совмещают в себе функции сетевых и автономных контроллеров. При наличии связи с управляющим компьютером (on line) контроллеры работают как сетевое устройство, при отсутствии связи - как автономные. Таким образом, современные системы контроля доступа являются интенсивно развивающимся направлением в технике обеспечения безопасности и главной задачей дипломного проекта является разработка конструкции системы санкционированного доступа на примере электронного кодового замка.

2.3 Структура системы контроля доступа

Любая система включает в себя отдельные элементы , каждая из которых обладает своими свойствами. Обычно любая система предназначена для выполнения определенных функции и обладает определенными свойствами. Однако свойства любой системы не являются суммой функции составляющих её элементов. Свойства любой системы не являются суммой свойств элементов, а образовываются путем объединения этих элементов, которые и составляют систему.

Удаление одного из элементов, в принципе может не изменить функцию свойств системы, и она может продолжать функционировать. При удалении всех элементов системы теряет свойства и не может выполнять функцию, при этом элементы оставляют свои свойства неизменными. Система санкционированного доступа, предназначенная для охраны собственности так же должна состоять из отдельных элементов обладающих собственными свойствами. Одна из важнейших структур наиболее часто используемых показана на (рис.3). Как видно из (рис. 3) основными элементами являются:

- Датчик присутствия человека;

- Тревожный оповещатель;

- Информационное табло;

- Видеокамера;

- Компьютер;

- Видеомагнитофон;

- Охранный датчик;

- Считыватель магнитных карт;

- Электрический замок;

Кроме этих элементов система может включать дополнительные элементы:

- Шлагбаумы;

- Калитки;

- Турникеты;

- Автоматические ворота;

- Биометрические системы;

Рассмотрим наиболее подробно каждую из этих элементов.

Рис. 2.3 Система контроля доступа с помощью электронного кодового ключа

Исходя из этой схемы мы рассмотрим все составляющие данной цепи по очереди и в конечном итоге подойдем к главной части дипломного проекта -- электронный кодовый ключ, что позволит нам сделать выводы о каких-то его данных и показателях судя из других, и так же нужных, составляющих СКД. Судя из схемы, начнем наш обзор со считывателей магнитных карт.

2.4 Считыватели магнитных карт

Современным средством идентификации клиентов в сфере торговли и услуг являются пластиковые карты. С помощью пластиковых карт можно предоставить скидку на покупку, принять оплату от клиента на кассе или зарегистрировать клиента в базе данных посетителя клуба.

Считыватель представляет собой устройство, которое позволяет считывать информацию, записанную на идентификаторе т.е. магнитной карте. Эту информацию он передает на контроллер, который принимает решение о допуске человека в помещение. Устройства контроля доступа позволяют распознавать персональный код доступа при поднесении идентификатора к считывателю. Наиболее удобной является бесконтактная технология Proximity - она обеспечивает считывание кодовой информации через такие материалы, как одежда, сумки, кошельки и даже стены. Высокая помехоустойчивость обеспечивает надежную работу устройств контроля доступа, исключая влияние брелоков, ключей, зажигалок и прочих предметов, на передачу кода с идентификатора. Одним из таких приборов является ридер (рис 4):

Рис. 2.4 ридер

Ридеры магнитных карт считывают магнитные карты в двух направлениях и имеют встроенный декодер. Присутствие в названии модели индекса BR или BK указывает на интерфейс подключения ридера к ПК.BR (BK) предназначены для применения в составе устройств электронных платежей и банковских терминалов, в приложениях контроля доступа, охранных системах. Это Устройство чтения/записи контактных смарт-карт, которое использует для работы стандартный дисковод для 3,5" дискет. Невысокая цена и удобство в использовании обеспечило смарт-картам широкое использование в различных приложениях, включая программы идентификации личности и ограничения доступа к ресурсам, шифрования данных, электронной торговли и др.

Щелевой считыватель информации с магнитных пластиковых карт предназначен для считывания информации с магнитных дорожек пластиковых карт в стандарте ISO и я является одним из важнейших устройств считывания магнитных карт (рис 5.)

Рис. 2.4.1 Щелевой считыватель

Наличие двойного интерфейса и "в разрыв клавиатуры" делает данную модель чрезвычайно привлекательной для любого применения. Для выбора интерфейса достаточно подключить необходимый кабель. Тип клавиатуры или параметры легко устанавливаются с помощью DIPP-переключателей, находящихся на задней стороне считывателя.

Настройки считывателя могут быть изменены с помощью SETUP-программы. При этом считыватель должен быть подключен к компьютеру через последовательный интерфейс. Setup-программа позволяет запрещать/разрешать передачу старт-стоповых символов, задавать до 4-х разделительных символов, блокировать чтение конкретной дорожки ,и др. Для считывания карточку следует провести сквозь щель считывателя. Декодирование и передача данных в компьютер (кассовый аппарат, платежный терминал и др) происходит автоматически. Считывание данных происходит через сканер. Он выпускается в виде двух модификаций - одна из них предназначена для считывания штрих-код в красном диапазоне спектра, другая - в инфракрасном.

В силу невысокой стоимости, по-прежнему большой популярностью пользуются пропускные системы на основе карточек с невидимым человеческому глазу штрих-кодом -- штрих-код закрыт черной непрозрачной полосой, что исключает возможность его "ксерокопирования". Вместе с тем, такой код остается, виден в инфракрасном диапазоне. Сканер идеально подойдет для считывания штрих-кода с таких карточек.

Для считывания штрих-кода с термобумаги (термочеки и др.) необходимо использовать модификацию, которая работает в видимом (красном) диапазоне. Иногда не целесообразно устанавливать приборы для считывания информации, если в день надо пропустить несколько человек, поэтому для определенных целей существуют ручные считыватели магнитных карт (рис 6.):

Рис. 2.4.2 Ручной щелевой считыватель

2.5 Датчики движения (присутствия человека)

Ручной щелевой считыватель/энкодер магнитных карт. Данное устройство предназначено для записи информации на магнитную полосу пластиковой карты. Модель позволяет энкодировать карточки. Управление устройствами осуществляется ESC-последовательностями с компьютера посредством стандартного интерфейса (Формат команд доступен и может быть использован для написания собственного управляющего ПО). Кроме того, в комплект поставки входит программное обеспечение для DOS и Windows, позволяющее кодировать магнитную полосу карточек в нескольких стандартных форматах (в т.ч. ISO), а также в любом ином формате, задаваемом пользователем.

Пассивные инфракрасные датчики движения срабатывают при попадании движущегося объекта, излучающего тепло (например, человека), в зону чувствительности датчика движения. Датчики отличаются, в основном, формой зоны чувствительности и устойчивостью к ложным срабатываниям. В техническом описании датчиков движения приводятся диаграммы, которые наглядно демонстрируют зоны чувствительности датчиков движения. Диаграмма датчика движения может быть изменена. В соответствии с расположением датчика движения и особенностями плана помещения изменить диаграмму можно используя прилагаемые к датчику движения сменные линзы Френеля или накладки, которые перекрывают часть чувствительного элемента датчика движения.

Недостаток самых простых и дешевых датчиков в том, что они срабатывают при определенной скорости изменения теплового потока. Например, при включении/выключении батареи отопления, на сквозняке, из-за нагрева солнцем определенных поверхностей в помещении и т.д. датчик движения может сработать. Более совершенные (и более дорогие) датчики движения не имеют этих недостатков. Их надежность и стойкость к тепловым помехам обеспечивается многоканальными чувствительными головками и сложной обработкой сигнала в самом датчике движения. В простых моделях обработка сигналов проводится аналоговыми методами, а в более сложных - цифровыми, например, с помощью встроенного процессора. Полностью программируемые цифровые датчики движения преобразовывают, усиливают и обрабатывают сигнал от PIR-сенсоров в цифровом виде (нет аналоговых цепей, что исключает наличие шума и потери сигнала).