Моделирование помехоустойчивости системы контроля и управления доступом при воздействии электростатического разряда


DOI: 10.34759/trd-2021-120-12

Авторы

Шкиндеров М. С.*, Мубараков Р. Р.**

Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, ул. Карла Маркса, 10, Казань, 420111, Россия

*e-mail: gzm_zinnur@mail.ru
**e-mail: ramismubick@gmail.com

Аннотация

Система контроля и управления доступом является важным элементом обеспечения безопасности доступа в здание. Одним из опасных источников электромагнитных помех для таких систем являются посетители здания, которые часто имеют накопленное статическое электричество. При прохождении через турникет может произойти электростатический разряд, который может привести к возникновению наведенных помех в линиях связи и линиях вторичной сети электропитания. Наведенные помехи могут привести к нарушению помехоустойчивости системы контроля в виде кратковременных отказов. В работе предложена имитационная модель для исследования наведенных помех при воздействии электростатического разряда на турникет. Результаты моделирования дают представление о параметрах наведенных помех в проводных линиях системы контроля. На основе параметров наведенных помех проводится оценка качества функционирования элементов системы при воздействии электростатического разряда. При этом возможно временное нарушение функционирования электронных элементов системы. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Ключевые слова:

система контроля и управления доступом, электростатический разряд, помехоустойчивость, наведенная помеха, имитационная модель, моделирование

Библиографический список

  1. ГОСТ Р 51241-2008. Средства и системы контроля и управления доступом. Классификация. Общие технические требования. — М.: Стандартинформ, 2009. — 32 с.

  2. Назаров П.Н. Системы контроля и управления доступом 2016: нестандартные области применения // Системы безопасности. 2016. № 1. С. 64 — 66.

  3. Шлеймович М.П., Ляшева С.А., Кирпичников А.П. Вычисление признаков изображений на основе вейвлет-преобразования // Вестник технологического университета. 2015. № 18. С. 223 — 228.

  4. Гут Р.В., Кирпичников А.П., Ляшева С.А., Шлеймович М.П. Методы ранговой фильтрации в системах видеонаблюдения // Вестник технологического университета. 2017. № 17. С. 71 — 73.

  5. Обухов А.В., Ляшева С.А., Шлеймович М.П. Методы автоматического распознавания автомобильных номеров // Вестник Чувашского университета. 2016. № 3. С. 201 — 208.

  6. Williams T. EMC for Product Designers, Boston, Newnes, 2016, 574 p.

  7. Шкиндеров М.С. Помехоустойчивость систем контроля и управления доступом в здания при воздействии импульсных электромагнитных помех: дисс. ... канд. техн. наук. — Казань, КНИТУ-КАИ. 2021. — 159 с.

  8. Шкиндеров М.С., Нуриев М.Г., Гизатуллин З.М. Сквозное прогнозирование помехоустойчивости систем контроля и управления при внешних электромагнитных воздействиях // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2016. № 2. С. 26 — 37.

  9. Гизатуллин З.М., Фазулянов Ф.М., Шувалов Л.Н., Гизатуллин Р.М. Целостность информации в USB флэш-накопителе при воздействии импульсного магнитного поля // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 8. URL: http://jre.cplire.ru/jre/aug15/8/text.pdf

  10. Кириллов В.Ю., Клыков А.В. Моделирование воздействия мощных электромагнитных помех на электротехнический комплекс самолета // Труды МАИ. 2013. № 71. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=46938

  11. Нуриев М.Г. Прогнозирование помехоустойчивости электронных средств беспилотного летательного аппарата на основе физического моделирования // Труды МАИ. 2018. № 102. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=99074

  12. Гизатуллин З.М. Электромагнитная совместимость электронных средств объектов электроэнергетики при внешних электромагнитных воздействиях по сети питания // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. № 9 — 10. С. 37 — 45.

  13. Гизатуллин З.М., Набиев И.И., Шкиндеров М.С. Помехоустойчивость локальных вычислительных сетей при внешних электромагнитных воздействиях // Телекоммуникации. 2017. № 2. С. 41 — 47.

  14. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М., Зиатдинов И.Н. Анализ функционирования вычислительной техники при воздействии электромагнитных помех по сети электропитания // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015. № 7 — 8. С. 98 — 105.

  15. Нуриев М.Г., Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М. Физическое моделирование электромагнитных помех в беспилотном летательном аппарате при воздействии высоковольтной линии электропередачи // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2017. № 2. С. 119 — 125.

  16. Гизатуллин З.М. Исследование эффективности экранирования корпуса персонального компьютера при преднамеренных электромагнитных воздействиях // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2008. № 1. С. 28 — 31.

  17. Шкиндеров М.С., Гизатуллин З.М. Информационная безопасность вычислительной техники при воздействии преднамеренных электромагнитных помех // Информация и безопасность. 2017. № 3. С. 452 — 455.

  18. Boxleither W. Electrostatic discharge and electronic equipment: a practical guide for designing to prevent ESD problems, New York, IEEE press, 1988, 118 p.

  19. Кечиев Л.Н., Пожидаев Е.Д. Защита электронных средств от воздействия статического электричества. — М.: Издательский дом laquo;Технологииraquo;, 2005. — 352 с.

  20. Шкиндеров М.С., Гизатуллин З.М. Исследование функционирования системы контроля и управления доступом в условиях воздействия электростатических разрядов // Радиотехника и электроника. 2018. № 11. C. 1181 — 1187. DOI: 10.1134/S0033849418110104

  21. Кириллов В.Ю., Томилин М.М. Расчет напряженности электрического и магнитного полей от электростатических разрядов // Технологии электромагнитной совместимости. 2017. № 2. С. 15 — 24.

  22. Кириллов В.Ю., Марченко М.В., Томилин М.М. Стендовые испытания элементов и устройств космических аппаратов на воздействие электростатических разрядов // Вестник Московского авиационного института. 2017. T. 24. № 4. С. 170 — 175.

  23. Гизатуллин З.М. Воздействие электростатического разряда на функционирование цифровых электронных средств // Технологии электромагнитной совместимости. 2005. № 1. С. 57 — 63.

  24. Гизатуллин З.М., Гизатуллин Р.М. Экспериментальные исследования помехоустойчивости персонального компьютера при импульсном разряде статического электричества // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2011. № 3. С. 78 — 83.

  25. Сафина Р.М., Шкиндеров М.С. Повышение помехоустойчивости системы контроля и управления доступом при воздействии электростатического разряда // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 8. URL: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.8.10

  26. ГОСТ 30804.4.2-2013. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний. — М.: Стандартинформ, 2013. — 46 с.

  27. Centola F., Pommerenke D., Kai W. ESD excitation model for susceptibility study // Conference: Electromagnetic Compatibility, 2003 IEEE International Symposium on EMS, 2003. DOI:10.1109/ISEMC.2003.1236564

  28. Жук Д.М., Маничев В.Б., Ильницкий А.О. Методы и алгоритмы решения дифференциально-алгебраических уравнений для моделирования систем и объектов во временной области // Информационные технологии. 2010. № 7. С. 16 — 24.

  29. Kohlberg I., Carter R. Some theoretical considerations regarding the susceptibility of information systems to unwanted electromagnetic signals // Proceedings of the 14th International Zurich Symposium on EMC, Zurich, 2001, pp. 41 — 46.

  30. Нуриев М.Г., Гизатуллин Р.М., Мухаммадиев А.А. Исследование помехоустойчивости вычислительной техники при электромагнитных воздействиях через металлоконструкцию здания на основе физического моделирования // Журнал радиоэлектроники. 2019. № 4. DOI: 10.30898/1684-1719.2019.4.8

  31. Сафина Р.М., Шкиндеров М.С., Мубараков Р.Р. Помехоустойчивость систем контроля и управления доступом в здания при воздействии электромагнитных помех по сети электропитания // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 6. DOI: 10.30898/1684-1719.2021.6.9

  32. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Мелкозеров А.О., Куксенко С.П. и др. Пути решения актуальных проблем проектирования радиоэлектронных средств с учетом электромагнитной совместимости // Техника радиосвязи. 2014. № 2 (22). С. 11 — 22.

  33. Белоусов А.О., Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Многопроводная микрополосковая линия как модальный фильтр для защиты от сверхкоротких импульсов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2015. № 3. С. 124 — 128.

  34. Маклашов В.А., Пиганов М.Н. Математическая модель функционирования станции активных помех // Труды МАИ. 2020. № 113. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=118081. DOI: 10.34759/trd-2020-113-07

  35. Агеев Ф.И., Вознюк В.В., Худик М.Ю. Повышение помехоустойчивости систем передачи данных фазоманипулированными шумоподобными сигналами в условиях действия помех с различной спектральной структурой на основе целенаправленной модификации спектра сигнала // Труды МАИ. 2021. № 118. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=158242. DOI: 10.34759/trd-2021-118-08


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход