О О Щелконогов - розробка системи контролю розкриття апаратури - страница 1

Страницы:
1  2 

замінені на один простий та логічно обґрунтований алгоритм їх однозначного визначення, однаковий для усіх нечітких систем; не потрібно узгоджувати між собою чисельні правила, функції належності та вагові коефіцієнти;

-  збільшується швидкодія за рахунок аналізу меншої кількості правил при отриманні рішення;

-  у засвоєнні теорії, проектуванні та налагодженні однозначна НС потребує менше зусиль порівняно з класичною НС.

Деяке обмеження використання однозначних НС обумовлене необхідністю введення додаткових термів при аналізі залежностей складної форми.

Список літератури

1.  Корченко А. Г. Построение систем защиты информации на нечетких множествах. Теория и практические решения. - К.: "МК-Пресс", 2006. - 320 с.

2.  Черниш Л.Г. Методи організації системи оцінки рівня безпеки інформації в комп'ютерних си­стемах на основі моделей нечіткої логіки: Автореф. дис... канд. техн. наук: 05.13.21 / НАН України. Ін-т пробл. моделювання в енергетиці. К., 2000. — 16 с

3.  Риндюк В.О. Організація систем захисту інформації на основі методів нечітких множин: Ав­тореф. дис... канд. техн. наук: 05.13.21 / НАН України. Ін-т пробл. моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова. К., 2003. — 20 с.

4.  Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и не­четкие системы. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 452 с.

5.  Штовба С.Д. Идентификация нелинейных зависимостей с помощью нечеткого логического вывода в системе' MATLAB. // Exponenta Pro.- 2003.- №2.- С. 9 -15.

6.  Корченко О. Г. , Ануфрієнко К. П. Формування нечітких еталонів для систем виявлення ураз­ливостей в початкових кодах // http://cyril.pp.net.ua/Conferences/ICSS/example Article YourName.doc

7.  Турти М.В. Теорія однозначних нечітких систем та нейронні мережі: Монографія. Частина 1.-Миколаїв: Вид-во Європейський університет, Миколаївська філія, 2007.-140 с.

УДК 681.3

Щелконогов О.О.

РОЗРОБКА СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ РОЗКРИТТЯ АПАРАТУРИ

У статті описується конструкція системи контролю розкриття апаратури, що виконана на мікроконтролерах ATMega 128 і Silabs C8051F310. Ця система підключається до комп'ю­тера АРМ служби безпеки. Обрані схемотехнічні рішення підвищують стійкість системи до випадкових і навмисних впливів.

 

Вступ

Система контролю розкриття апаратури (СКРА) призначена для контролю доступу до внутрішнього монтажу апаратури, технологічним пультам управління, кабельним з'єдну­вачам, тобто до таких елементів обчислювальної системи, що у процесі експлуатації при нормальному функціонуванні повинні знаходитися в незмінному стані. Інакше цей стан називають механічною цілісністю системи. Кращим для забезпечення високого захисту ін­формації, що циркулює в даній системі, є такий режим, при якому роботи ведуться корис­тувачами тільки зі штатних терміналів відповідно до основного призначення системи, всі інші роботи провадяться автоматично. Для забезпечення визначених гарантій того, що в даний момент в обробку інформації не втручаються сторонні процеси, за винятком випад­кових, і служить контроль механічної цілісності апаратури [1].

Приклади реалізації СКРА описані в літературі [1, 2]. У наявних системах можна ви­ділити наступні недоліки: недостатня гнучкість настроювання й масштабування, недостатня захищеність від зловмисника.

Мета роботи

Метою розробленої і описаної далі СКРА було усунути зазначені вище недоліки іс-

------------------------------------------------------------------------------------------

Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №6 (136), 2009, Ч. 1. |и;|нуючих систем. Система повинна підключатися до комп'ютера служби безпеки, бути добре масштабованою, бути стійкої до блокування зловмисником шляхом обриву або обхідного замикання, мати можливість працювати автономно (у випадку вимикання комп'ютера) і зберігати у своїй пам'яті події.

Основна частина

Системи контролю розкриття апаратури складаються із трьох основних елементів: датчиків розкриття апаратури, ланцюга збору сигналів і спеціального робочого місця (при­строю) централізованого контролю.

За основу всієї системи пропонується використовувати ПЕОМ і розподілену мікроп­роцесорну систему з радіально-послідовним принципом побудови управляючої мережі. Та­кий принцип підвищує стійкість всієї системи до можливих пошкоджень окремих вузлів, дає можливість реалізації модульного програмування, а так само зменшує всю її вартість. Радіально-послідовний принцип зручний при використовуванні системи для розосередже­них об'єктів (в окремих кімнатах на різних поверхах з різною концентрацією устаткування).

Дана мікропроцесорна система дозволяє контролювати полягання 256 датчиків. Вони з'єднані в чотири променя, по чотири модуля охорони в кожному промені і по 16 опитува­них датчиків в кожному модулі охорони. Структурна схема показана на рис. 1.

ПЕОМ в системі забезпечує інтерфейс роботи системи і оператора, відображаючи на екрані дисплея всю інформацію про полягання контрольованих датчиків. Окрім цього, опе­ратор може управляти режимом роботи окремих датчиків. ПЕОМ пов'язано з Модулем Управління (МУ) по швидкісному інтерфейсу USB 2.0. Основна мета роботи МУ - збір ін­формації про стан датчиків, якими управляють Модулі Охорони (МО). МУ може працювати і без зв'язку з ПЕОМ, накопичуючи інформацію про час спрацьовування датчиків (таймер реального часу) в енергонезалежній пам'яті до наступного сеансу зв'язку, але видаючи сиг­нал тривоги на сирену при спрацьовуванні датчиків. МУ розташований в безпосередній близькості з ПЕОМ, а МО розподілені периферійно по об'єктах, в безпосередній близькості з контрольованими пристроями. Зв'язок МУ і МО здійснюється по стійкому до перешкод інтерфейсу RS-485. Окрім цього МУ виконує функцію електроживлення всіх МО.

В якості датчиків використовуємо контактні датчики, що фіксують відкривання і за­кривання кришок системних блоків комп'ютерів і іншого обладнання мережі.

На рис.2 приведена структурно-функціональна схема МУ.

 

 

 

 

Персональный компьютер (программное обеспечение)

 

ЗЬукоЬая и сЬетоЬая сигнализация


 

USB 2.0


МоЭуль управляющий

(АТМеда128)

Энергонезависимая память (АТ29С040А)

Преобразователь интерфейса Rs-232 Ь USB 2.0 (Ср2103)

Таймер реального Ьремени (DS1629S)

Преобразователь интерфейса Rs-232 Ь RS-4-85 (MAXi85CSA)

 

 

V

 

ГерконоЬые Затчики (16 шт.)


18


МоЭуль охранный

(C8051F310)

Преобразователь интерфейса Rs-4-85 Ь RS-232

 

(MAX185CSA)


1

 

Т

16

Рис. 1. Структурна схема системи СКРА Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №6 (136), 2009, Ч. 1.

Основою всього МУ є мікроконтролер фірми Atmel ATMega 128. Він управляє всіма процесами МУ. Живлення схеми здійснюється низьковольтною напругою в 3,3 В, яку видає блок живлення схеми. На мікроконтролер приходять дані з ПЕОМ через інтерфейс USB 2.0, які конвертуються в стандартний для ATMega 128 інтерфейс RS-232 ТТЛ рівнях). Вони обробляються як команди. Мікроконтролер управляє комутацією чотирьох каналів (промі­нів) за допомогою схеми комутації. В каналах проводиться перетворення інтерфейсу RS-232 в RS-485 (цей інтерфейс розрахований на передачу на достатньо великі відстані і стійкий до перешкод). Такі перетворювачі використовуються в кожному промені. Через ці канали всі Модулі Охорони обмінюються командами і даними з головним мікроконтролером. Жив­лення кожного променя здійснюється за допомогою окремого блоку живлення на 5В. Тим­часові дані, призначені для ведення журналу подій, головний мікроконтролер одержує з мікросхеми таймера реального часу. Інформація, яку мікропроцесор не зміг передати на ПЕОМ зберігається в мікросхемі довготривалої пам'яті типа Flash. При необхідності ці дані можна повторно переслати пізніше.

На рис.3 приведена структурно-функціональна схема МО.

Основою всього МО є мікроконтролер фірми Silabs C8051F310. Він управляє опитом датчиків. Живлення всієї схеми здійснюється низьковольтною напругою 3,3 В, яку видає блок живлення схеми. Стабілізація походить від напруги 5 В, яку на кожний промінь подає МУ. На мікроконтролер приходять дані з МУ по інтерфейсу RS-485, які перетворяться в інтерфейс RS-232 ТТЛ рівнях), стандартний для мікроконтролера. Дані обробляються як команди. Мікроконтролер управляє опитом 16 герконових датчиків, з трьома виводами ко­жний. Виводи кожного герконового датчика підключені до напруги живлення, загальному проводу і до відповідного виводу АЦП мікроконтролера. Датчики згруповані по 4 в 4 шлейфи. Стан датчиків кодується в пакет повідомлення і відправляється назад на МУ.

Як датчики вибрані керовані магнітні контакти (герконі) по типу перемикаючого ре­ле з трьома виводами (центральний, замикаючий і розмикаючий). Схема його використання приведена на рис. 4.

 

 

Накопитель паняти Flash

 

Данные


Данные- и '. адреса

 


 

Главный ммкрсконтроллар

ATMega 126

 

Данные

 

 

Упра вление

 

і 3.3В


Данные

 

 

 

ав


Блок питания на 3.3В

Таймер реального нремани


SB


Елок питания на 5В

 

 

Рис. 2. Структурно-функціональна схема „Модуля Управління"

Цей вибір обумовлений дешевизною герконів, стійкістю їх до зовнішніх перешкод і простотою в обігу. Герконовий контакт управляється магнітним полем (від мініатюрного магніту, встановлюваного на кришці або дверцях). Окрім цього такий тип герконів також

ускладнює доступ зловмисника, оскільки один ланцюг розмикається, а інший замикається

------------------------------------------------------------------------------------------  ...

Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля, №6 (136), 2009, Ч. 1. 111одночасно з ним при русі магніту. Центральне виведення реле підключається до аналого-цифрового перетворювача (АЦП), а два інших до ланцюгів живлення через резистори. Сиг­нальний провід підключений до резистивного дільника з рівними плечима.

Таке включення дозволяє відстежувати полягання геркону, проводити контроль на обрив і замикання трьохпровідної лінії зв'язку до датчика. Використання АЦП підвищує загальний рівень захищеності, оскільки ведеться контроль за різними рівнями сигналу, а не за наявністю або відсутністю таких. При замиканні лівого контакту на АЦП поступає 1,1 В. При замиканні правого контакту - 2,2 В. При обриві будь-якої з трьох ліній на АЦП посту­пить потенціал 1,65 В. Використання даного рішення дозволяє контролювати не тільки спрацьовування геркону, але і цілісність лінії.

Все програмне забезпечення для мікропроцесорів, що використовуються, розроблено в компіляторах і відладчиках ICC AVR для ATMega128 (від фірми IAR) і uVision2 для С8051F310 (від фірми Кеіі). Всі програми написані на мові програмування С++.

 

З.ЗВ

 

 

В*од АЦП


Г&рксновые 3-х выводные датчики

4 штуки но шлейфе'

 

 

■3ND

 


 

 

Главный микроконтроллер

C&rj51A3lD


З.ЗВ Вуд^цп

 

oN[>

З.ЗВ

..-1

В:<сд ЙЦП


ГЕргансвые 3-х выводные датчики 4 штуки на шлейфе:

 

 

 

Гернпноные 3-х выводные датчики (4 штуки на шпаиф=

 


 

З.ЗВ Бкод АЦП

 

GND


Герконовые 3-* выводные датчики '4 штуки на шлейфе

 

Рис. 3. Структурно-функціональна схема „Модуля Охоронного"

Обробка інформації структурована і одночасно ведеться на декількох програмних рі­внях, ієрархічно підлеглих і зв'язаних між собою:

на верхньому рівні ведеться комп'ютерна обробка і відображення стану всієї системи на дисплеї в зручному для сприйняття оператора вигляді;

на наступному рівні організований обмін інформацією між ПК і МУ. Для цього ви­користовується високошвидкісний і популярний інтерфейс USB 2.0. Вся інформація пере­дається пакетами з фіксованого числа байт, що включають синхронізуючі слова (преамбу­ли), адреси пристроїв, стан контрольованих датчиків, поточний час, контрольні суми паке­тів. У разі потреби пакети можуть шифруватися. При відключенні МУ від ПК всі пакети накопичуються і зберігаються в FLASH пам'яті МУ;

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

О О Щелконогов - Забезпечення захисту бездротової системи контролю розкриття апаратури

О О Щелконогов - розробка системи контролю розкриття апаратури

О О Щелконогов - розробка системи контролю розкриття апаратури