КОМПЛЕКТ АППАРАТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СТАНЦИИ СИСТЕМЫ ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК H04M11/04 G08B25/00 G08B17/00 

Изобретение относится к охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано в устройствах централизованной имущественной и пожарной охраны рассредоточенных объектов через занятые телефонные линии связи.

Известен комплект аппаратуры АТС системы охранной сигнализации "Циклон" (ТУ 25 - 08.430-80, ТУ 25-08.431-80, ТУ25-08.432-80 Техника охраны 1/94), содержащий группы концентраторов, соединенных параллельно с соответствующей выделенной линией связи с пультом централизованного наблюдения (ПЦН), причем все концентраторы в группе дополнительно соединены между собой параллельно управляющей шиной.

Недостаточная надежность указанного комплекта аппаратуры АТС системы охранной и пожарной сигнализации связана с большим количеством ложных тревог из-за снижения уровня сигнала непрерывной частоты, передаваемого с охраняемого объекта при ухудшении параметров телефонной линии связи.

Известен комплект аппаратуры АТС системы охранно-пожарной сигнализации "Комета - К" (ИИ1.220.003.ТУ Техника охраны 1/94), состоящий из блока линейного с группой фильтров высоких частот и устройств трансляции.

Недостатками такой схемы являются небольшое количество охраняемых объектов, низкая функциональная надежность из-за отсутствия резервирования ответственных блоков, недостаточная эмитостойкость.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому является комплект аппаратуры АТС системы охранной сигнализации (Патент РФ 2110094, состоящий из мультиплексора, содержащего блок направления рестарта и двух активных мультиплексоров, каждый из которых содержит переключаемый блок питания, контроллер локальной сети, микроЭВМ, три блока связи, устройство ввода, индикатор подтверждения загрузки, блок рестарта и группы активных концентраторов, каждый из которых содержит переключаемый блок питания, контроллер локальной сети, микроЭВМ, блок связи, который содержит блок контроллеров последовательного ввода/вывода, блок приемо-передатчиков и блок фильтров высоких частот.

Известный комплект аппаратуры АТС системы охранно-пожарной сигнализации работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения питания любого из пультов централизованного наблюдения (ПЦН) на дисплей каждого рабочего места дежурного (РМД) выводится исходное меню для работы.

После включения питания на обоих активных мультиплексорах комплекта аппаратуры АТС и успешно проведенной внутренней диагностики они переходят на опрос наличия носителя информации в своем устройстве ввода. Тот активный мультиплексор (AM), который обнаружил в своем устройстве ввода носитель информации считает себя ведущим, считывает в свое ОЗУ информацию с носителя. Если чтение прошло успешно, то AM включает свой индикатор подтверждения загрузки, что визуально обозначает его как ведущий. После этого он последовательно входит в связь с файловым управляющим устройством (ФУУ) каждого ПЦН, получает от них уникальные адреса абонентов локальной сети АТС и через последнюю передает полную копию своего ОЗУ во второй AM, который определил себя как ведомый из-за отсутствия носителя информации в своем устройстве ввода и перешел в режим горячего резерва. С этого момента изменения, произведенные программой в ОЗУ ведущего AM, автоматически через локальную сеть АТС производятся и в ведомом AM, а их отличие между собой в том, что активный AM начинит циклический опрос и прием через локальную сеть АТС информационных сообщений от активных концентраторов (АК), a AM горячего резерва ведет синхронный прием информации. Если ведущий AM прекращает опрос абонентов, то ведомый AM через блок направлений рестарта производит принудительный рестарт ведущего AM, переводя его в режим ведомого, а сам переходит в режим ведущего, копирует свое ОЗУ во второй AM и начинает опрос абонентов сети по адресам, которые были ранее переданы ему от ведущего AM. Если в момент ремонта ведомого AM произошел сбой в данных на ведущем AM, то из этой ситуации выходят следующим образом. На каждом ПЦН, имеющем отношение к сбойному комплекту аппаратуры АТС, через устройство ввода/вывода на носитель информации выводится вся необходимая информация для этого комплекта аппаратуры АТС. Носители информации с каждого ПЦН должны быть доставлены на соответствующий из группы комплект аппаратуры АТС, которые затем последовательно вставляются в устройство ввода (чаще всего устройства ввода с магнитного диска) одного из включенных AM сбойного комплекта аппаратуры АТС, который осуществляет считывание ее в свое ОЗУ и определяет себя ведущим. Ведущий AM производит анализ переданной от группы активных концентраторов результатов тестовой диагностики. Если они успешны, то через локальную сеть АТС он производит загрузку в АК информации, необходимой для его нормальной работы с подключенными к нему объектовыми блоками. Если результаты тестовой диагностики неудовлетворительны, то через блок направлений рестарта подключенный к нему AM подает сигнал принудительного рестарта на сбойный АК, а о произошедшем сообщает на ПЦН, после чего вышеописанный цикл повторяется. Если АК не удалось запустить в работу после нескольких рестартов, на дежурный ПЦН посылается сообщение об отказе этого АК и AM начинает производить обращения к нему значительно реже, чем к остальным абонентам локальной сети АТС. Аналогично вышеописанному производится рестарт и ранее работающих АК и AM горячего резерва, в которых обнаружен сбой или с ними пропала связь. Оба файловые управляющие устройства (ФУУ) циклически опрашивают состояние подключенных к ним АМ. Полученная информация от AM копируется в ФУУ горячего резерва и выводится при необходимости на экраны мониторов обоих ФУУ.

Недостатком данной системы является низкая надежность из-за:
применения переносимых носителей информации и вращающихся частей в устройствах ввода этой информации с носителя в AM;
отсутствия контроля правильной последовательности выполнения алгоритмов программ в AM и в АК, а так как в аналоге контроль работоспособности AM и АК осуществляется только по наличию связи с последними в локальной сети, то при наличии ошибок в программах или сбоях в работе электрических частей AM и АК ведущим AM не будет замечено зацикливание работы программ ведомого AM или АК на участках, обеспечивающих в том числе и связь по локальной сети, и прекращение выполнения важных или основных функций в работе AM или АК - прием и передача на ПЦН тревожных сообщений с объектов охраны; кроме того, возможны потери оперативной информации в АК и AM, принятых от объектовых блоков в момент рестарта АК или ведомого AM, который инициируется принудительно из ведущего AM;
отсутствия контроля за наличием основного и резервного питания в AM и АК.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы комплекта аппаратуры АТС.

Указанная цель достигается тем, что в комплект аппаратуры АТС, состоящий из двух активных мультиплексоров, каждый из которых содержит переключаемый блок питания, контроллер локальной сети, микроЭВМ, три блока связи и группы активных концентраторов, каждый из которых содержит переключаемый блок питания, контроллер локальной сети, микроЭВМ, блок связи, который содержит блок контроллеров последовательного ввода/вывода, блок приемо-передатчиков, блок фильтров высоких частот и блок рестарта, каждый активный концентратор содержит блок рестарта, входы которого соединены с выходами управляемого блока питания, выход с входом микроЭВМ, а группа входов/выходов - с соответствующей группой входов/выходов микроЭВМ, а входы блока рестарта в каждом активном мультиплексоре соединены с выходами соответствующего управляемого блока питания, а группа входов/выходов - с соответствующей группой входов/выходов микроЭВМ.

Кроме того, блок рестарта выполнен в виде дешифратора адреса запоминающего устройства (ЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), энергонезависимого ЗУ (ЭНЗУ), дешифратора адреса внешнего устройства (ВУ), элемента И, регистра управления, блока переключателей, регистра состояния, узла контроля батареи ЭНЗУ, двоичного счетчика, блокиратора импульса сброса, формирователя импульса сброса, блока формирования сигналов, блока индикации, датчика несанкционированного доступа, генератора импульсов, буферного элемента, первая группа выходов соединена с дешифратором адреса ВУ, первый выход которого соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого соединен со входом блокиратора импульса сброса, третий вход - с выходом генератора импульсов, выход двоичного счетчика соединен с шестым входом регистра состояния и входом формирователя импульса сброса, выход которого соединен со входом буферного элемента, вторая группа выходов которого соединена с дешифратором адреса ЗУ, первый выход которого соединен с первым входом ПЗУ, группа выходов которого соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, второй выход дешифратора адреса ЗУ соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом ЭНЗУ, группа входов/выходов которого соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, выход ЭНЗУ соединен с первым входом узла контроля батареи ЭНЗУ, выход которого соединен с первым входом регистра состояния, а второй вход соединен с первым выходом регистра управления, второй выход которого соединен со вторым входом элемента И, третий выход соединен со вторым входом ПЗУ, вход соединен со вторым выходом дешифратора адреса ВУ, третий выход которого соединен со вторым входом регистра состояния, группа входов которого соединена с группой выходов блока переключателей, а первая группа выходов которого соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, третий вход - с выходом датчика несанкционированного доступа, вторая группа выходов соединена с группой входов блока индикации, группа выходов которого соединена с внешними и внутренними индикаторами, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования сигналов, а третий и четвертый выходы соединены соответственно с четвертым и пятым входами регистра состояния.

Взаимодействие отдельных блоков и узлов предлагаемой системы представлено схематически:
на фиг.1 - функциональная схема мультиплексора;
на фиг.2 - функциональная схема концентратора;
на фиг.3 - функциональная схема блока рестарта.

Мультиплексор (фиг.1) содержит активные мультиплексоры 1 (AM), каждый из которых содержит контроллер локальной сети 2, переключаемый блок питания 3, блок рестарта 4, микроЭВМ 5, блоки связи 6.

Концентратор (фиг. 2) содержит группу активных концентраторов 7, каждый из которых состоит из переключаемого блока питания 8, контроллера локальной сети 9, микроЭВМ 10, блока связи 11, который содержит блок контроллеров последовательного ввода/вывода 12, блок приемо-передатчиков 13, блок фильтров высоких частот 14 и блок рестарта 15.

Блок рестарта (фиг. 3) содержит дешифратор адреса ЗУ 16, ПЗУ 17, энергонезависимое ЗУ (ЭНЗУ) 18, дешифратор адреса ВУ 19, элемент И 20, регистр управления 21, регистр состояния 22, блок переключателей 23, блок формирования сигналов 24, узел контроля батареи ЭНЗУ 25, двоичный счетчик 26, блокиратор импульса сброса 27, формирователь импульса сброса 28, генератор импульсов 29, блок индикации 30, датчик несанкционированного доступа (НСД) 31 и буферный элемент 32.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения питания любого ПЦН на дисплеи ПЦН и каждого рабочего места пульта выводится исходное меню для работы дежурного, а ПЦН переходят в режим циклического опроса текущего состояния соответствующих AM, по соответствующим линиям связи между ПЦН и AM.

После включения питания на AM 1 и АК 7 подаются напряжения питания и МЭВМ 5 и 10 каждого AM и АК производит необходимое программирование и диагностику своих внутренних узлов, а блокиратор импульса сброса 27 блока рестарта 4 и 15 в каждом AM 1 и АК 7 вырабатывает сигнал в двоичный счетчик 26, который блокирует поступление сигнала с генератора импульсов 29 на счетчик 26 и запрещает счетчику 26 формирование сигнала рестарта через формирователь импульса сброса 28 и буферный элемент 32 в соответствующую МЭВМ 5 и 10 на время, через которое МЭВМ 5 и 10 каждого AM 1 и АК 7 выполнит необходимые подготовительные операции и приступит к выполнению основной программы.

После успешно проведенной микроЭВМ 5 и 10 каждого AM 1 и АК 7 внутренней диагностики своих узлов микроЭВМ 5 и 10 через буферный элемент 32, дешифратор ВУ 19 и регистр состояния 22 считывает содержимое собственного номера из блока переключателей 23, затем в соответствии с собственным номером записывает в регистр управления 21 через вторую группу входов/выходов буферного элемента 32 константу смещения адреса ПЗУ и далее через дешифратор адреса ЗУ 16 выбирает ПЗУ, которое содержит программу функционирования соответственно AM или АК и через буферный элемент 32 считывает из ПЗУ 17 программу в ОЗУ МЭВМ 5 и 10, и после проверки ее достоверности по контрольной сигнатуре приступает к выполнению этой программы. В контрольных точках программы установлены команды сброса через дешифратор ВУ 19 двоичного счетчика 26. Если программа выполняется правильно, то двоичный счетчик 26 не успевает выработать сигнал на формирование рестарта в МЭВМ 5 и 10 и остальные электрические схемы соответствующего AM и АК. Через дешифратор ВУ 19 и регистр управления 22 к ЭНЗУ 18 кратковременно подключается узел контроля батареи ЭНЗУ 25, состояние которого через регистр состояния 22 считывается в МЭВМ 5 и 10 соответственно. Далее по программе МЭВМ снова считывает через регистр состояния 22 содержимое датчика НСД 31, сигналы наличия соответственно на AM и ПК основного и резервного напряжения питания с блока формирования сигналов 24. Сигналы по индикации наличия основного и резервного напряжения питания с блока формирования сигналов 24 поступают через блок индикации 30 на внешнюю часть корпуса соответственно AM и АК для визуального контроля. Через регистр состояния 22 МЭВМ 5 и 10 считывает признак с двоичного счетчика 26, по которому может определить для выполнения соответствующей программы, находится ли она в состоянии после рестарта или в состоянии после включения напряжения питания. Если соответствующий AM или АК определил, что он находится в состоянии после включения напряжения питания, то через дешифратор ВУ 19 на регистр управления 21 устанавливается признак разрешения доступа на цикл записи в ЭНЗУ 18, а через дешифратор адреса ЗУ 16 и элемент И 20 разрешается запись информации в ЭНЗУ 18 с МЭВМ 5 и 10 через буферный элемент 32. Выполняется программное тестирование ЭНЗУ 18, после чего ЭНЗУ 18 очищается. Все результаты тестирования и состояние регистра состояния 22 после анализа передаются в соответствующие ФУУ соответствующего ПЦН. Если результаты тестирования и состояния регистра состояния успешны, то МЭВМ соответствующего AM или АК через регистр состояния 22 включает соответствующую индикацию. АК через локальную сеть АТС запрашивает ведущий AM о загрузке информацией АК, необходимой для оперативной работы. Ведущий AM проверяет целостность своего ЭНЗУ, и если информация для данного АК достоверна, то передает ее в запрашивающий АК, а АК, приняв информацию, помещает ее в свое ОЗУ и дублирует с контролем в ЭНЗУ, только после этого передает в AM подтверждение о приеме информации. Если информация в AM оказалась недостоверна, то ведущий AM запрашивает через контроллер локальной сети АТС 2 информацию для данного АК в ведомом AM, получив достоверную информацию для АК, ведущий AM записывает ее в свое ОЗУ и резервирует с контролем в ЭНЗУ, после чего, подтвердив ведомому AM о достоверном приеме информации, перегружает полученную информацию в запрашивающий АК. Если и в ведомом AM информация для данного АК оказалась не достоверной, то ведущий AM запрашивает информацию для этого АК у соответствующего ПЦН. Получив необходимую информацию, ведущий AM записывает ее в свои ОЗУ и ЭНЗУ, затем передает информацию в ведомый AM, который записывает ее в свои ОЗУ и ЭНЗУ, после чего ведущий AM загружает эту информацию в запрашивающий АК, где она резервируется в его ЭНЗУ, а также помещается в ОЗУ АК для оперативной работы. АК в соответствии с полученной информацией опрашивает соответствующие абонентские комплекты, передает им необходимую информацию и получает ответы, которые записывает в ОЗУ и резервирует в свое ЭНЗУ. Затем АК передает ее после анализа по запросу в ведущий AM, который помещает полученную от АК информацию в свои ОЗУ и ЭНЗУ, и дублирует ее в ведомый AM и после этого отправляет эту информацию на соответствующий ПЦН.

Если в процессе работы соответствующего AM или АК произошло отклонение в алгоритме выполнения соответствующей программы или ее зависание, то МЭВМ 5 и 10 AM или АК не произведет вовремя сброс двоичного счетчика 26 в блоке рестарта 4 и 15 и он через формирователь импульса сброса 28 и буферный элемент 32 подаст сигнал сброса на эту МЭВМ и электрические схемы этого AM или АК. Соответствующий AM или АК производит необходимые программирования и диагностику своих внутренних узлов, а блокиратор импульса сброса 27 блока рестарта 4 и 15 в каждом AM и АК вырабатывает сигнал в двоичный счетчик 26, который блокирует поступление сигнала с генератора импульсов 29 на двоичный счетчик 26 и запрещает ему формирование сигнала рестарта через формирователь импульса сброса 28 и буферный элемент 32 в соответствующую МЭВМ 5 и 10 на время, через которое МЭВМ 5 и 10 каждого AM и АК выполнит необходимые подготовительные операции и приступит к выполнению основной программы. После успешно проведенной МЭВМ каждого AM и АК внутренней диагностики своих узлов МЭВМ через буферный элемент 32, дешифратор адреса ВУ 19, через регистр состояния 22 считывает содержимое собственного номера из блока переключателей 23. Затем в соответствии с собственным номером записывает в регистр управления 21 через вторую группу входов/выходов буферного элемента 32 константу смещения адреса ПЗУ, и далее через дешифратор адреса ЗУ 16 выбирает ПЗУ, которое содержит программу функционирования соответственно AM или АК. Потом через буферный элемент 32 считывает из ПЗУ 17 программу в ОЗУ МЭВМ и после проверки ее достоверности по контрольной сигнатуре приступает к выполнению этой программы. В контрольных точках программы установлены команды включения рестарта. Через дешифратор адреса ВУ 19 и регистр управления 21 к ЭНЗУ 18 кратковременно подключается узел контроля батареи ЭНЗУ 25, состояние которого через регистр состояния 22 считывается в МЭВМ. Далее по программе МЭВМ снова считывает через регистр состояния 22, содержимое датчика НСД 31 и наличие на AM и АК основного и резервного напряжения питания с блока формирования сигналов 24. Сигналы по индикации наличия основного и резервного напряжения питания с блока формирования сигналов 24 поступают через блок индикации 30 на индикаторы соответственно AM и АК для визуального контроля. Через регистр состояния 22 МЭВМ считывает признак с двоичного счетчика 26, по которому она определит, что находится в состоянии после рестарта, после чего МЭВМ производит проверку достоверности информации в своем ЭНЗУ. Если проверка прошла успешно, то МЭВМ перегружает эту информацию в свое ОЗУ и переходит на выполнение соответствующей программы. Если содержимое ЭНЗУ недостоверно, то МЭВМ тестирует свое ЭНЗУ и по результатам тестирования вырабатывает сообщение о неисправности ЭНЗУ или, если ЭНЗУ исправно, очищает его и производит в него загрузку достоверной информации по запросу извне от соответствующего AM, АК или ПЦН аналогично вышеописанному.

Предложенное устройство:
- не использует как основной ввод информации устройство ввода (как правило, с вращающимися механическими узлами), которое является основной причиной частых неисправностей AM, исключает (как основной) перенос информации с ПЦН в AM магнитными носителями информации, подверженными потерям информации из-за старения и механических дефектов, и требует значительного времени для записи информации на носители, перенос носителей информации с группы ПЦН на соответствующий комплект аппаратуры АТС и ввод информации с носителей в AM;
- исключает возможность внештатной работы AM и АК путем постоянного контроля через блок рестарта правильной последовательности выполнения программ в AM и АК и включения локального рестарта в AM или АК для восстановления их штатного функционирования в случаях выявления нарушений в последовательности выполнения программ в последних;
- сокращает время восстановления работоспособности, информации и управляющих программ AM и АК после программных зависаний и аппаратных сбоев за счет восстановления информации в AM и АК из собственных ЭНЗУ или по линиям связи в автоматическом режиме без участия человека;
- дает возможность своевременно выводить на соответствующий ПЦН информацию о текущем состоянии источников основного и резервного питания в блоках системы, а также не санкционированном доступе к ним, что позволяет оперативно принимать соответствующие меры.

Изобретение относится к охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано в устройствах централизованной имущественной и пожарной охраны рассредоточенных объектов через занятые телефонные линии связи. Техническим результатом является то, что при введении блока рестарта в активные мультиплексоры (АМ) и активные концентраторы (АК) комплекта аппаратуры АТС, в котором обеспечивается восстановление рабочей информации из энергонезависимой памяти или по линиям связи с пультом централизованного наблюдения, повышается надежность работы системы охранно-пожарной сигнализации, при этом исключается возможность внештатной работы АМ и АК за счет постоянного контроля через блок рестарта правильной последовательности выполнения программ в АМ и АК. Также комплект обеспечивает сокращение времени на восстановление работоспособности блоков. 3 ил.

Блок рестарта комплекта аппаратуры автоматизированной телефонной станции системы охранно-пожарной сигнализации выполнен в виде дешифратора адреса запоминающего устройства, ПЗУ, энергонезависимого запоминающего устройства, дешифратора адреса внешних устройств, элемента И, регистра управления, блока переключателей, регистра состояния, узла контроля батареи энергонезависимого запоминающего устройства, двоичного счетчика, блокиратора импульса сброса, формирователя импульса сброса, блока формирования сигналов, блока индикации, датчика несанкционированного доступа, генератора импульсов, буферного элемента, первая группа выходов которого соединена с дешифратором адреса внешних устройств, первый выход которого соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход которого соединен со входом блокиратора импульса сброса, третий вход - с выходом генератора импульсов, выход двоичного счетчика соединен с шестым входом регистра состояния и входом формирователя импульса сброса, выход которого соединен со входом буферного элемента, вторая группа выходов которого соединена с дешифратором адреса запоминающего устройства, первый выход которого соединен с первым входом ПЗУ, группа выходов которого соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, второй выход дешифратора адреса запоминающего устройства соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом энергонезависимого запоминающего устройства, группа входов/выходов которого соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, выход энергонезависимого запоминающего устройства соединен с первым входом узла контроля батареи энергонезависимого запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом регистра состояния, а второй вход соединен с первым выходом регистра управления, второй выход которого соединен со вторым входом элемента И, третий выход соединен со вторым входом ПЗУ, вход соединен со вторым выходом дешифратора адреса внешних устройств, третий выход которого соединен со вторым входом регистра состояния, группа входов которого соединена с группой выходов блока переключателей, а первая группа выходов соединена со второй группой входов/выходов буферного элемента, третий вход - с выходом датчика несанкционированного доступа, вторая группа выходов соединена с группой входов блока индикации, группа выходов которого соединена с внешними и внутренними индикаторами, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования сигналов.