Коршевер Наталья. Электрика в доме

Способы утечки информации

   1. В конструкцию телефона вносятся изменения для передачи информации или устанавливается специальная аппаратура с высокочастотным излучением в широкой полосе частот, промодулированным звуковым сигналом, служащим каналом утечки информации.
   2. Учитываются недостатки конструкций телефонных аппаратов и используются для получения информации.
   3. Оказывается внешнее воздействие на телефон, в результате чего происходит утечка информации.

Защита телефонных аппаратов

   Защита звонковой цепи. Канал утечки информации может возникнуть из-за электроакустического преобразования. При разговоре в помещении акустические колебания воздействуют на маятник звонка, соединенного с якорем электромагнитного реле. Звуковые сигналы передаются якорю, и он совершает микроколебания. Далее колебания сообщаются якорным пластинам в электромагнитном поле катушек, вследствие чего возникают микротоки, промодулированные звуком. Амплитуда ЭДС, наводимая в линии, в некоторых типах телефонных аппаратов может достигать нескольких милливольт.
   Для приема используется низкочастотный усилитель с диапазоном 300–3500 Гц, который подключается к абонентской линии. Для защиты звонковой цепи применяют устройство со схемой, изображенной на рис. 125.

   Рис. 125. Схема защиты звонковой цепи: VD1 и VD2 – кремниевые диоды; В1 – телефонный аппарат; R1 – резистор.
 
   Кремниевые диоды подключаются встречно-параллельно к цепи звонка телефонного аппарата В1. Образуется зона нечувствительности для микро-ЭДС, объясняемая тем, что в интервале 0–0,65 В диод обладает большим внутренним сопротивлением. Поэтому низкочастотные токи, наводимые в схеме аппарата, не пройдут в линию. В то же время звуковой сигнал абонента и напряжение вызова свободно проходят через диоды, так как их амплитуда превышает порог открывания диодов VDl, VD2. Резистор R1 является дополнительным шумящим элементом. Подобная схема, включенная последовательно в линию связи, подавляет микроЭДС катушки на 40–50 дБ (децибел).

Защита микрофонной цепи

   Получение информации через микрофонную цепь возможно благодаря методу высокочастотного навязывания. При этом относительно общего корпуса на один провод подаются высокочастотные колебания (частотой более 150 кГц), которые через элементы схемы телефонного аппарата поступают на микрофон (даже при неснятой трубке), где и происходит их модулирование звуковыми сигналами. Информация принимается относительно общего корпуса через второй провод линии.
   Схема защиты микрофонного аппарата с помощью этого метода показана на рис. 126.

   Рис. 126. Схема защиты микрофона: М1 – микрофон; С1 – конденсатор.
 
   Микрофон M1 является модулирующим элементом, для защиты которого необходимо параллельно ему подключить конденсатор С1 емкостью 0,01–0,05 мкФ. В этом случае конденсатор C1 шунтирует по высокой частоте микрофонный капсюль M1. Глубина модуляции высокочастотных колебаний уменьшается более чем в 10 000 раз, что делает практически невозможной дальнейшую демодуляцию.

Комплексная схема защиты

   Комплексная схема защиты включает в себя составные элементы первой и второй схем, приведенных выше. Помимо конденсаторов и резисторов, это устройство содержит также катушки индуктивности (рис. 127).

   Рис. 127. Комплексная схема защиты.
 
   Диоды VD1-VD4, включенные встречно-параллельно, защищают звонковую цепь телефона. Конденсаторы и катушки образуют фильтры C1, L1 и C2, L2 для подавления напряжений высокой частоты.
   Детали монтируются в отдельном корпусе навесным монтажом. Устройство не нуждается в настройке. В то же время оно не защищает пользователя от непосредственного подслушивания путем прямого подключения к линии. Кроме всех этих схем, существуют и другие, которые по своим техническим характеристикам близки к подобным устройствам. Многие из них предназначены для комплексной защиты и часто используются в практической деятельности.

Криптографические методы и средства защиты

   Для предотвращения прослушивания разговоров по телефонной линии можно использовать криптографический метод, который, пожалуй, является самой кардинальной мерой защиты. Существует два метода:
   1) преобразование аналоговых параметров речи;
   2) цифровое шифрование.
   Устройства, использующие эти методы, называются скремблерами.
   Аналоговый скремблер предполагает изменение характеристики исходного звукового сигнала таким образом, что в результате он становится неразборчивым, в то же время занимая прежнюю частотную полосу. Это позволяет передавать его по обычным телефонным каналам связи.
   Изменение сигнала проявляется в следующем:
   – частотная инверсия;
   – частотная перестановка;
   – временная перестановка.
   Цифровой скремблер предполагает изменение характеристики исходного звукового сигнала так, что в результате он становится неразборчивым. Данное устройство способствует предварительному преобразованию аналогового сигнала в цифровой вид. После этого зашифровка сигнала происходит с помощью специальной аппаратуры.

Приложение 1
Буквенные обозначения (коды) элементов электрической цепи на схемах

   В – преобразователи неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) и электрических величин в неэлектрические, общее обозначение; в т. ч. ВА – громкоговоритель, ВF – телефон (капсюль), ВМ – микрофон, ВQ – пьезоэлемент, ВS – звукосниматель.
   C – конденсатор.
   ЕL – лампа осветительная.
   ЕК – нагревательный элемент.
   FU – предохранитель плавкий.
   FV – разрядный элемент.
   G – генераторы, источники питания, кварцевые генераторы.
   GВ – батарея гальванических элементов, аккумуляторов.
   НА – прибор звуковой сигнализации.
   НL – прибор световой сигнализации.
   КМ – электромагнитный контактор, пускатель.
   КК – реле электротепловое.
   КТ – реле времени.
   КV – реле напряжения.
   L – катушка индуктивности, дроссель.
   LL – дроссель люминесцентной лампы.
   М – двигатель.
   Р – прибор измерительный, общее обозначение; в т. ч. РА – амперметр, РF – частотомер, PR – счетчик реактивной энергии (омметр), РТ – измеритель времени (часы), РV – вольтметр, РW – ваттметр.
   R – резистор.
   Q – выключатели, разъединители, короткозамыкатели, общее обозначение.
   SA – выключатель или переключатель.
   SВ – выключатель кнопочный.
   SF – выключатель автоматический.
   T – трансформатор, автотрансформатор.
   TV – трансформатор тока.
   TA – трансформатор напряжения.
   V – приборы полупроводниковые, общее обозначение; в т. ч. VD – диод, VT – транзистор.
   WA – антенна.
   XP – штырь (вилка).
   XS – гнездо (розетка).
   XT – соединение разборное.
   XW – соединитель высокочастотный.
   YA – электромагнит.
    Число, проставленное рядом с обозначением того или иного элемента в электроцепи, – это порядковый номер элемента в пределах этой цепи.

Приложение 2
Графические символы электрического оборудования и проводок на планах

   – лампа накаливания видимого (светового) спектра излучения.

   – лампа накаливания невидимого спектра излучения, например инфракрасного (IR от английского infrared – инфракрасный).

   – лампа накаливания с внутренним отражающим слоем (рефлектором).

   – светильник с дуговой ртутной лампой (ДРЛ).

   – светильник с люминесцентной лампой подвесной конструкции.

   – линия из люминесцентных светильников.

   – разъемное штепсельное соединение (штырь вилки обозначается стрелкой, гнездо розетки – в виде рогатки.

   – коммутационный узел с замыкающим контактом (выключатель).

   – коммутационный узел с размыкающим контактом (выключатель на размыкание).

   – выключатель однополюсный на два направления.

   – выключатели, контакты которых не фиксируются, то есть после устранения действующей на них силы они возвращаются в исходное положение (например, кнопочный выключатель осветительной лампы холодильника).

   – коробка разветвительная.

   – щит, пункт распределительный.

   – щиток групповой рабочего освещения.

   – щиток групповой аварийного освещения.
 
   – линия прохождения электропроводки.

   – линия напряжения на 42 В.

   – траншея кабельная.

   – электропроводка на тросе.

   – прокладка электропроводки в металлических трубах.

   – прокладка электропроводки в пластмассовых трубах.

   – прокладка проводки в металлорукавах.

   – прокладка электропроводки на изоляторах.

   – скрытая проводка.

   – микрофоны.

   – электрический звонок.

   – установочные данные для светильника, где а – мощность устанавливаемых в светильнике ламп (Вт), б – высота расположения над полом (м).

   – постоянный резистор, числом обозначают номинальное сопротивление в омах; после числа может стоять буквенный символ: «к», обозначающий приставку «кило»; «М» – «мега».

   – регулируемый (переменный) резистор.

   – конденсатор постоянной емкости в пикофарадах, номинальное значение которой указывают над графическим обозначением; после числа может стоять буквенный символ «мк», обозначающий «микрофарад»; полярность включения конденсатора обозначается значком «+», изображаемым у той обкладки, которая обозначает анод.

   – катушки индуктивности и дроссели (число полуокружностей равно четырем).

   – трансформаторы (число полуокружностей равно четырем); жирными точками обозначают начало подключения выводов; магнитопровод, общий для всех обмоток, изображают между их символами, а если каждая из обмоток имеет свой магнитопровод – над ними.

   – реле; внутри символа обмотки реле могут быть указаны: сопротивление постоянному току; число обмоток (две обмотки – две наклонные линии). Если необходимо указать: назначение реле (I> – реле максимального тока, U< – реле минимального напряжения); род тока (– переменный, I – постоянный), выдержку времени при срабатывании (крест из наклонных линий) или отпускании (наклонная линия), то длину прямоугольника увеличивают влево, отделяют левую часть чертой и обозначения дополнительных характеристик размещают за отделительной чертой (с левой стороны).

   – полупроводниковый диод.

   – полупроводниковый транзистор.

   – телефоны, громкоговорители.

   – антенна.

   – антенна с заземлением.

   – антенна без заземления с противовесом – большим числом проводов, натянутых на небольшой высоте над поверхностью земли.

   – автономный источник питания.

   – батарея автономных источников питания.

   – батарея автономных источников питания, имеющая ответвления.

Таблица 11. Мощность некоторых электрических приборов (Вт)

   Защитно-отключающие устройства предназначены для защиты от поражения током людей, работающих с электроустановками переменного тока. В настоящее время разработано большое количество схем защитного отключения. Технические характеристики некоторых устройств, применяемых в сетях с заземленной нейтралью, приведены в табл. 12.

Таблица 12. Технические характеристики защитно-отключающих устройств для передвижных и переносных токоприемников

   В сетях с заземленной и изолированной нейтралью можно применять защитно-отключающие устройства типа ЗОУП-25, рассчитанные на ток потребителя до 25 А при напряжении 380 В; уставка защиты – 10 мА, время отключения – 0,05 с, масса – 4,5 кг. При работе с электроинструментами однофазного тока общей мощностью 0,5 кВт при 220 В применяют защитно-отключающие устройства ЗОУ-1. Для электросварки наиболее перспективно устройство типа УСНТ-4.
   При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть при помощи конденсаторов необходимо учитывать, что номинальное напряжение конденсаторов типов КБГ-МН и БГТ дается для их работы на постоянном токе. При работе же их на переменном токе величина допустимого напряжения не должна превышать значений, указанных в табл. 13.

Таблица 13. Величины допустимых напряжений

   Если трехфазный двигатель включен в однофазную сеть по схеме (см. на рис. 98, б), то пусковой момент будет почти вдвое меньше, чем при включении по другой схеме (см. рис. 98, а). Для изменения направления движения ротора (реверсирования) электродвигателя, включенного по схеме (см. рис. 98, б), необходимо поменять местами выводы С2 и С5 пусковой обмотки. Перед реверсированием двигатель необходимо отключить от сети.
   Значение пусковых активных сопротивлений определяют по табл. 14 в зависимости от мощности электродвигателя в трехфазном режиме.

Таблица 14. Величины пусковых сопротивлений

Таблица 15. Периодичность и нормы электрических испытаний защитных средств

   Пусковые активные сопротивления можно достаточно легко изготовить в производственных условиях. При этом в качестве проводников, как правило, используют фехраль, нихром, константан и другие материалы, а в качестве изолятора – цилиндр из керамических материалов или асбеста.
   При их изготовлении необходимо учитывать, что во время пуска по сопротивлению будет кратковременно протекать ток, в пять раз превышающий номинальный ток в трехфазном режиме.

Таблица 16. Удельное электрическое сопротивление, Ом. м (при 20 °C)

Таблица 16 (продолжение). Удельное электрическое сопротивление, Ом. м (при 20 °C)

Таблица 17. Провода и кабели

Таблица 17 (продолжение). Провода и кабели

Таблица 17 (продолжение). Провода и кабели

Таблица 17 (продолжение). Провода и кабели

Приложение 3
Автомобильные охранные системы

   Для любого водителя автомашина – это второй дом, где он хочет чувствовать себя уютно и безопасно. В главе, посвященной охранным системам, говорилось о защите дома, об устройстве охранно-пожарной сигнализации и защите телефонных линий от прослушивания. Поэтому уместным будет посвятить приложение вопросам защиты автомобиля от угона с помощью механических и электронных систем.

Автомобильные охранные системы

   В настоящее время российский рынок противоугонных средств заполнен самыми разнообразными устройствами – от простейших механических конструкций запорных систем до новейших электронных, в которых используются самые лучшие, проверенные приемы охранных сигнализаций. Подобные системы в состоянии спасти машину даже от очень опытного угонщика.

Блокираторы руля

   Существуют различные конструкции запорных систем, устанавливаемых на рулевом колесе. Практически в каждом автомагазине можно увидеть несколько таких моделей.
   Принцип работы блокиратора: в запертом положении он исключает проворачивание руля. По сути дела, такой запорный механизм выступает в роли дополнительного рубежа охраны.
   Все многообразие моделей рулевых противоугонных средств можно разделить на три группы.
   1). Устройства, которые фиксируются благодаря определенному положению штанги блокиратора относительно элементов салона. Например, она может опираться на лобовое стекло или переднюю стойку. Блокиратор такого типа охватывает рулевое колесо сразу в двух местах, что выгодно отличает его от других подобных устройств. Для разблокирования угонщику не останется ничего иного, как сломать руль. Но у этого устройства есть и недостатки: для установки такого механизма нужны определенные навыки. Чтобы противоугонное средство нормально функционировало, очень важно выбрать соответствующее положение руля, при котором блокиратор может быть на него надет. Подобные устройства на нашем рынке представлены в основном изделиями итальянского производства.
   2. Так называемая кочерга – блокиратор, у которого один конец обхватывает руль, другой – педаль тормоза. Достоинство этого противоугонного средства в том, что один механизм способен блокировать и руль, и тормозную систему. Причем это устройство подходит практически ко всем моделям автомобилей. Еще одно достоинство – не вызывает особых трудностей при установке. К некоторым же недостаткам стоит отнести наличие люфта при фиксации блокиратора. На рынке встречаются системы как отечественного, так и импортного производства.
   3. Устройство, фиксирующее руль относительно передней панели салона. По принципу действия оно в чем-то схоже с блокираторами предыдущей группы, но отличается более легкой установкой, что, естественно, можно отнести к его достоинствам. Недостатком такого устройства является то, что оно подходит не ко всем моделям машин. Дело в том, что расстояние от рулевого колеса до верхней части панели в разных автомобилях значительно различается. Поэтому блокиратор следует подбирать по длине запорной штанги.
   Механические противоугонные приспособления препятствуют использованию автомобиля, блокируя педали управления, переключение передач и рулевое колесо. Эти конструкции, безусловно, полезны и необходимы, так как они значительно увеличивают время, необходимое для угона. Однако подобные системы не препятствуют проникновению угонщика в салон автомобиля. Сидя в нем, злоумышленник может воспользоваться имеющимися у него металлорежущими инструментами для устранения блокировки. Поэтому лучше всего установить в машине электронную охранную систему. По функциональному назначению их можно разделить на сигнализации и иммобилайзеры. Существуют и системы смешанного типа.

Иммобилайзеры

   Как и механические замки, иммобилайзеры являются средством пассивной защиты. Это устройство служит дополнением к замку зажигания автомобиля.
   В рабочем состоянии иммобилайзер разрывает несколько важных электрических цепей автомобиля, что делает невозможным включение двигателя.
   Такое устройство защиты состоит из центрального блока, двух кодовых ключей, гнезда для кодового ключа, индикаторного светодиода, соединительных проводов.
   Доступ к управлению работой иммобилайзера должен иметь только владелец автомобиля. Выключение охранного устройства осуществляется с помощью кодового ключа.
   Электронный кодовый ключ представляет собой микросхему, на которой записан уникальный код. Микросхема помещается в удобный корпус.
   Кодовый ключ вставляется в специальное гнездо, и иммобилайзер выключается. После этого машину можно заводить.
   Применяются также иммобилайзеры с ручным набором кода. Для того чтобы отключить это устройство, необходимо ввести установленный владельцем код.
   Одним из достоинств этой охранной системы является то, что ее исполнение часто производится без соединительных разъемов с применением одноцветной проводки, маркированной только на концах проводников. После установки маркировка удаляется, что делает затруднительным демонтаж иммобилайзера угонщиками.
   Иммобилайзер с кодовым ключом прост в применении: достаточно вставить в гнездо электронный ключ – и устройство отключено. Минусом же является то, что электронный ключ можно сломать или потерять.
   Иммобилайзер с ручным набором кода делает автомобиль недоступным для угонщиков, даже если они отобрали ключ у владельца, так как без ввода установленного кода, известного только хозяину, устройство не отключится и машина не заведется. Хотя, с другой стороны, постоянная процедура введения кода может показаться обременительной.

Электрические цепи, поддающиеся блокировке иммобилайзера

   Автомобили с бензиновым двигателем:
   – питание системы зажигания;
   – катушки зажигания (12 В);
   – запуск стартера;
   – запуск электрического топливного насоса;
   – включение топливного электроклапана (если установлен);
   – управление инжектором.
   Автомобили с дизельным двигателем:
   – цепь включения калильных свечей;
   – запуск стартера;
   – запуск электрического топливного насоса;
   – включение топливного электроклапана (если установлен).

Электронные сигнализации

   Электронные сигнализации предназначены для активной охраны автомобиля и снабжены средствами, привлекающими внимание окружающих. Если иммобилайзер повышает сохранность автомобиля, причиняя некоторые неудобства владельцу в виде дополнительных манипуляций, то электронные сигнализации способны свести к минимуму дискомфорт и создать дополнительные удобства за счет сервисных возможностей.
   В комплекс автомобильной сигнализации обычно входят:
   – 2 кодовых брелока;
   – сирена;
   – ударный датчик;
   – блокировочное реле;
   – индикаторный светодиод;
   – соединительные провода.
   Кодовый брелок служит дистанционным управлением сигнализации. С его помощью хозяин машины может включать и выключать ее на расстоянии. Гарантированное расстояние, указываемое обычно изготовителем, составляет около 10 м, но практически достигает 60–100 м. Как уже говорилось выше, современные сигнализации имеют ряд сервисных возможностей.
   Новейшие системы защиты автомобиля от угона оснащены специальными электронными кодами, которые делают их надежными в плане передачи информации и криптостойкости. Кроме того, могут использоваться силовые выходы на электроприводы замков дверей и габаритные огни, блокировка двигателя и различные дополнительные устройства. Все это, действуя в комплексе, превращает охранную систему в настоящего сторожа, и, помимо того, некоторые из этих устройств организованы так, чтобы владелец мог руководить работой системы по своему усмотрению. Ступенчатый алгоритм срабатывания такой сигнализации по импульсу от каждого из датчиков может быть реализован самим водителем с помощью брелока.
   Например, при парковке на улице можно отключить внешнюю зону охраны объемного датчика, чтобы проходящие мимо пешеходы не тревожили понапрасну. То же самое касается и шок-сенсора. А если ложные срабатывания мешают спать, можно отключить электронные датчики, оставив действовать концевики.
   Большим удобством подобных систем является режим постановки на охрану при работающем двигателе, что особенно привлекательно для людей занятых – тех, кто привык экономить время. Например, можно погреть двигатель перед поездкой зимним вечером, сидя при этом за рабочим столом и не беспокоясь о том, что кто-то воспользуется этими минутами для угона автомобиля.
   В некоторых системах в распоряжении владельца остаются функции «Паника» и «Anti-hi-jack», срабатывающие со скрытым периодом (30 с), а также дистанционное запирание (отпирание) дверей и управление дополнительными устройствами.
   Некоторые устройства могут иметь несколько программируемых функций, например, простой режим доступа, запись кодов брелоков в память процессора, рассчитанную на несколько кодовых комбинаций. Причем введение всех кодов производится единовременно, при повторной попытке все ранее записанные коды брелоков будут стерты. Поэтому любители «вписать» свой брелок в чужую процессорную память перед такой системой бессильны. Некоторые импортные устройства идеально приспособлены к российским погодным условиям и работают при температуре воздуха от –40 °C до +85 °C.
   Многие противоугонные комплексы могут хранить в своей памяти несколько вариантов уровней охраны.
    Забывчивый.Если владелец машины забудет поставить ее на сигнализацию, охрана автоматически включается сама.
    Ревнивый.Память срабатываний расскажет хозяину машины наутро о том, сколько человек подходили ночью к машине и ушли ни с чем.
    Рассеянный.Дополнительные устройства дистанционного управления сигнализации закроют окна и люк, если хозяин машины забыл это сделать.