Изобретение относится к системам охранной сигнализации и может быть использовано для централизованной радиоохраны объектов недвижимости (жилых помещений, офисов, гаражей и др.), транспортных средств (ТС), людей и животных.
Известны системы охранной сигнализации, содержащие пункт (пульт) централизованного наблюдения (ПЦН) и установленные на объектах наблюдения датчики, связанные через объектовые оконечные устройства и каналы связи с ПЦН.
При установке систем охранной сигнализации на подвижные объекты, например на ТС, в состав объектовой аппаратуры может входить приемник спутниковой навигации (GPS-приемник), позволяющий определять текущие координаты ТС. Выход GPS-приемника соединяется со входом объектового оконечного устройства для передачи на ПЦН по радиоканалу информации о текущем местоположении ТС (US 5650770, G 08 В 25/10, 22.07.1997).
К системам данного класса относится, например, серийно выпускаемая система охранной сигнализации "РОСА", описанная в патенте RU 2069055, G 08 C 13/00, 20.05.1996, которая содержит персональный приемник, а также установленные на стационарных и/или на подвижных объектах блок охранных датчиков и охранное устройство в виде кодового замка, центральный пункт управления, содержащий компьютер с платой адаптера ввода и пультовое оконечное устройство в виде штатной радиостанции, связанной по радиоэфиру с передатчиком системы передачи извещений, включающим в себя блок питания и последовательно соединенные блок управления режимами работы передатчика, кодер-таймер, устройство формирования сигнала, усилитель мощности и фильтр гармоник, выход которого подключен к антенне, при этом выход блока охранных датчиков соединен с входом кодового замка, выход которого соединен с входом блока управления режимами работы передатчика, другой вход которого соединен со вторым выходом кодера-таймера.
Недостатками вышеуказанных систем являются сложность, высокая стоимость и низкая надежность работы радиопередающей аппаратуры, устанавливаемой на ТС, а также невозможность вследствие большой массы и габаритов источника питания установки ее на таких подвижных объектах, как "человек" или "животное". Кроме того, излучение высокой мощности создает помехи работающим в зоне действия системы радиоэлектронным средствам (РЭС), что также ограничивает возможности практического применения таких систем. Недостатком указанных систем является, кроме того, высокая стоимость объектовой аппаратуры (как правило, это не менее нескольких сотен долларов США).
В наибольшей степени указанные ограничения касаются систем тревожной сигнализации ТС (СТСТС). Так, согласно Правилам ЕЭК ООН 97, введенным в действие Государственным стандартом ГОСТ Р 41.97-99 с 1 января 2000 г., система тревожной сигнализации ТС, обеспечивающая возможность передачи радиосигнала, например, для включения или отключения сигнализации, или для передачи тревожного сигнала, должна работать в разрешенном диапазоне частот 433,92 МГц±0,2% с мощностью излучения не выше 25 мВт, что соответствует дальности действия СТСТС не более (0,5-1) км.
В соответствии с Решением Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) при Минсвязи России от 02.04.2001 (протокол 7/5), максимальная мощность излучения СТСТС, при которой не требуется получение специальных разрешений на приобретение и эксплуатацию этого средства в Государственных органах связьнадзора, ограничена 5 мВт, что соответствует дальности действия СТСТС не более (50-100) м. Очевидно, что при такой дальности централизованная охрана ТС становится невозможной.
Указанные недостатки устраняются в изобретении по патенту RU 2182088, В 60 R 25/00, 10.05.2002.
Представленная в нем радиоканальная система тревожной сигнализации для централизованной охраны ТС, недвижимости, людей и животных, содержащая установленные на охраняемых объектах недвижимости блоки стационарных охранных извещателей, связанные через буферные устройства со стационарными объектовыми оконечными устройствами, имеющими стационарные антенны для связи по радиоэфиру, установленные на ТС блоки возимых охранных извещателей, связанные с возимыми объектовыми оконечными устройствами, имеющими возимые антенны для связи по радиоэфиру, и находящиеся у охраняемых людей и животных носимые объектовые оконечные устройства со встроенными антеннами для связи по радиоэфиру, а также находящиеся у пользователей ТС и недвижимости персональные приемники пользователей ТС с встроенными антеннами персональных приемников для приема сообщений по радиоэфиру, центр сбора и обработки информации, имеющий пультовое оконечное устройство с антенной пультового оконечного устройства для связи по радиоэфиру и ПЦН, в состав которого входят связанные друг с другом плата адаптера ввода информации, соединенная с пультовым оконечным устройством, процессор обработки информации, блок обработки и отображения картографической и семантической информации и принтер с адаптером принтера, вход которого соединен с процессором обработки информации, выполненным с возможностью подключения к блоку обработки и отображения картографической и семантической информации и с возможностью вывода информации на адаптер принтера, при этом ПЦН выполнен с возможностью автоматического контроля исправности радиоканала посредством отслеживания периодического поступления извещений от каждого стационарного, возимого и носимого объектовых оконечных устройств, связь по радиоэфиру выполнена в виде микросотовой сети передачи данных (МСПД), содержащей базовые станции и ретрансляторы, выполненные с возможностью приема кодовых сообщений от возимых, стационарных и носимых объектовых оконечных устройств, селекции и ретрансляции указанных сообщений на ближайшие базовую станцию или ретранслятор.
Применение МСПД, с одной стороны, является достоинством указанной системы по сравнению с вышеупомянутыми аналогами (низкая мощность излучения и соответственно простота и доступность абонентской аппаратуры, возможность определения местоположения охраняемого объекта, не прибегая к пеленгационным измерениям, и др.), а с другой стороны, обуславливает ее недостаток, проявляющийся тем сильнее, чем больше требуемая зона действия системы. Он заключается в необходимости увеличения количества наземных ретрансляционных устройств пропорционально квадрату желаемого радиуса действия системы. Это усложняет инфраструктуру системы, увеличивает ее стоимость и порождает проблемы организационно-технического плана.
Дело в том, что отведенный для гражданского применения частотный ресурс весьма ограничен и для развертывания МСПД на местности необходимо получить в Государственной комиссии по радиочастотам и в Главном радиочастотном центре Минсвязи России соответствующие разрешения. Кроме того, предприятие-оператор, эксплуатирующее МСПД, должно иметь лицензии на услуги передачи данных и на услуги телематических служб. Для большинства разрешенных к использованию частотных диапазонов получение разрешения на использование частот для создания сети возможно лишь на конкурсной основе. Причем, чем больше наземных ретрансляторов применяется в системе, тем сложнее выполнить условия электромагнитной совместимости с другими РЭС, предъявляемые Главным радиочастотным центром и Министерством обороны.
В связи с этим на практике лишь небольшое число наиболее экономически сильных предприятий, как правило, имеющих опыт эксплуатации сотовых сетей на обширных территориях, способны полномасштабно развернуть МСПД. В основном же зону действия МСПД ограничивают несколькими километрами, что естественно резко снижает функциональные возможности системы охранной сигнализации. В первую очередь это касается охраны ТС.
Указанные недостатки устраняются в радиоканальной системе сбора и обработки информации для централизованной охраны объектов недвижимости, ТС, людей и животных по патенту RU 2198800, В 60 R 25/00, В 60 R 25/10, G 08 C 13/00, 20.02.2003, выбранной в качестве прототипа заявленного технического решения.
Указанная система содержит установленные на охраняемых объектах недвижимости стационарные установки охранной сигнализации, выполненные с возможностью определения состояния охраняемых объектов недвижимости и изменений этих состояний, формирования и передачи извещений о состоянии охраняемых объектов недвижимости и извещений об изменениях этих состояний по каналам телефонной сети, по стандартной радиосети сухопутной подвижной службы и по МСПД, установленные на охраняемых ТС возимые установки охранной сигнализации, выполненные с возможностью определения состояния охраняемых ТС и изменений этих состояний, формирования и передачи извещений о состоянии охраняемых ТС и извещений об изменениях этих состояний по стандартной радиосети сухопутной подвижной службы, по МСПД и через стационарные установки охранной сигнализации, а также передачи кодовых сообщений на персональные приемники пользователей ТС, находящиеся у охраняемых людей и на охраняемых животных носимые объектовые оконечные устройства, выполненные с возможностью формирования и передачи в стационарные установки охранной сигнализации и по МСПД кодовых сообщений, а также территориально распределенные ретрансляционные узлы МСПД, выполненные с возможностью приема извещений от стационарных и возимых установок охранной сигнализации и кодовых сообщений от носимых объектовых оконечных устройств, селекции указанных извещений и кодовых сообщений и ретрансляции их по радиоэфиру и/или проводным каналам связи, центр сбора и обработки информации, содержащий пультовое оконечное устройство, связанное через центральный радиомодем со стандартной, например стандарта GSM, радиосетью сухопутной подвижной службы и пульт централизованного наблюдения, включающий в себя адаптер ввода информации, выполненный с возможностью приема сообщений из телефонной сети, и подключенный к нему процессор обработки информации, выходы которого подключены соответственно к блоку обработки и отображения картографической и семантической информации и к принтеру. В частности, в стационарных и возимых установках охранной сигнализации и в центре сбора и обработки информации в качестве радиомодемов могут использоваться GSM-модемы, связанные со стандартной сотовой сетью мобильной связи стандарта GSM, а второе стационарное объектовое оконечное устройство может быть выполнено с возможностью формирования и передачи тревожных извещений по занятым линиям телефонной сети, например телефонной сети общего пользования.
Однако и данная система не свободна от недостатков. Дело в том, что использование в ней установок охранной сигнализации, работающих в узком диапазоне частот 433,92 МГц±0,2% с допустимой мощностью излучения до 10 мВт, существенно ограничивает пропускную способность (количество одновременно сопровождаемых объектов) и снижает помехоустойчивость системы. Использование для передачи кодовых сообщений стандартной радиосети сухопутной подвижной службы, например, GSM-сети, не устраняет указанные выше ограничения, поскольку стандартные радиосети весьма уязвимы по отношению к преднамеренным (умышленным) помехам, которые может применить злоумышленник.
Возможность применения таких средств стала реальностью после поступления на коммерческий рынок малогабаритных джаммеров - постановщиков умышленных помех сотовым сетям подвижной связи. Так, согласно рекламной информации израильской фирмы NetLine, серийно выпускаемый этой фирмой джаммер C-Guard LP, способен блокировать сотовую связь для практически всех используемых в настоящее время стандартов: - аналоговых: AMPS, N-AMPS, NMT, TACS; - цифровых: GSM, CDMA, TDMA, iDEN, UMTS; в частотных диапазонах: - 851/869-894 МГц; - 925/935-960 МГц; - 1805-1880МГц; - 1930-1990 МГц; - 2110-2170 МГц.
При средней мощности излучения (5-50) мВт и массе не более 0,6 кг это устройство обеспечивает эффективное блокирование абонентских терминалов стандартных сотовых сетей подвижной связи в радиусе (5-80) м вокруг себя.
Настоящее техническое решение направлено на устранение указанных недостатков системы-прототипа, а именно на увеличение пропускной способности и повышение помехозащищенности системы-прототипа. Технический эффект планируется достичь благодаря объединению составных частей вышеупомянутых радиоканальных систем в рамках единой радиоканальной системы, использующей различные виды объектовой аппаратуры и несколько вариантов построения сети передачи извещений при централизации процессов сбора и обработки данных. Такое построение позволяет варьировать облик системы в зависимости от возможностей пользователей и операторов системы, оптимизируя в каждом конкретном случае построение системы по критерию "стоимость/эффективность". Например, для мониторинга и управления объектами муниципального хозяйства (патрульными машинами милиции, машинами скорой помощи и пр.) могут быть использованы объектовые передающие устройства с высокой (более 0,5 Вт) мощностью излучения, в то же время для охраны ТС частных пользователей могут применяться маломощные передатчики (до 5 мВт), для которых не требуется получение разрешений на приобретение и использование и цена которых доступна для среднего пользователя. Естественно, что развертывание подобной системы требует достаточно больших финансовых вложений в инфраструктуру и требует наличия у оператора(ов) лицензий и необходимого частотного ресурса. Эти условия и определяют сферу практического применения заявленной системы. В первую очередь, это мегаполисы типа Москвы и Санкт-Петербурга, в которых работают крупные операторы сотовых сетей.
Поставленную задачу планируется решить благодаря тому, что в известной радиоканальной системе сбора и обработки информации для централизованной охраны объектов недвижимости, ТС, людей и животных, содержащей установленные на охраняемых объектах недвижимости стационарные установки охранной сигнализации, выполненные с возможностью определения состояния охраняемых объектов недвижимости и изменений этих состояний, формирования и передачи извещений о состоянии охраняемых объектов недвижимости и извещений об изменениях этих состояний по каналам телефонной сети, по стандартной радиосети сухопутной подвижной службы и по МСПД, установленные на охраняемых ТС возимые установки охранной сигнализации, выполненные с возможностью определения состояния охраняемых ТС и изменений этих состояний, формирования и передачи извещений о состоянии охраняемых ТС и извещений об изменениях этих состояний по стандартной радиосети сухопутной подвижной службы, по МСПД и через стационарные установки охранной сигнализации, а также передачи кодовых сообщений на персональные приемники пользователей ТС, находящиеся у охраняемых людей и на охраняемых животных, носимые объектовые оконечные устройства, выполненные с возможностью формирования и передачи в стационарные установки охранной сигнализации и по МСПД кодовых сообщений, а также территориально распределенные ретрансляционные узлы МСПД, выполненные с возможностью приема извещений от стационарных и возимых установок охранной сигнализации и кодовых сообщений от носимых объектовых оконечных устройств, селекции указанных извещений и кодовых сообщений и ретрансляции их по радиоэфиру и/или проводным каналам связи, центр сбора и обработки информации, содержащий пультовое оконечное устройство, связанное через центральный радиомодем со стандартной, например стандарта GSM, радиосетью сухопутной подвижной службы и пульт централизованного наблюдения, включающий в себя адаптер ввода информации, выполненный с возможностью приема сообщений из телефонной сети, и подключенный к нему процессор обработки информации, выходы которого подключены соответственно к блоку обработки и отображения картографической и семантической информации и к принтеру, по крайней мере часть стационарных и возимых установок охранной сигнализации выполнена с дополнительной возможностью формирования и излучения в эфир на нескольких, изменяющихся по псевдослучайному закону номиналах радиочастот, кодовых посылок, соответствующих состоянию охраняемых объектов недвижимости и ТС и изменениям этих состояний, а на местности установлены стационарные радиопеленгационные устройства, образующие наземную радиопеленгационную сеть, и центральный пункт управления наземной радиопеленгационной сетью, связанный со стационарными радиопеленгационными устройствами и с пультовым оконечным устройством, при этом каждое стационарное радиопеленгационное устройство наземной радиопеленгационной сети подключено с помощью радиоканалов или по проводам к одному или нескольким обслуживаемым им ретрансляционным узлам МСПД и выполнено с возможностью многоканального приема от вышеуказанной части стационарных и возимых установок охранной сигнализации, кодовых посылок, соответствующих состоянию охраняемых объектов недвижимости или ТС и изменениям этих состояний.
Решению поставленной задачи способствуют следующие частные существенные признаки заявленного технического решения.
Каждая стационарная установка охранной сигнализации содержит блок стационарных охранных извещателей, выходы которого параллельно подключены ко входам первого стационарного объектового оконечного устройства, связанного по радиоэфиру с одним или несколькими ретрансляционными узлами МСПД, ко входам второго стационарного объектового оконечного устройства, выполненного с возможностью передачи данных по телефонной сети, и ко входам контроллера стационарных охранных извещателей, связанного через стационарный радиомодем со стандартной, например стандарта GSM, радиосетью сухопутной подвижной службы, при этом первое стационарное объектовое оконечное устройство выполнено с возможностью передачи во второе объектовое оконечное устройство кодовых сообщений, получаемых непосредственно либо через ретрансляционные узлы МСПД от возимых установок охранной сигнализации и от носимых объектовых оконечных устройств, а по крайней мере часть стационарных установок охранной сигнализации дополнительно содержит стационарное автономное передающее устройство, входы которого подключены параллельно со входами первого и второго стационарных объектовых устройств, а выход через антенну связан по радиоэфиру с наземной радиопеленгационной сетью.
Каждая возимая установка охранной сигнализации содержит блок возимых охранных извещателей, выходы которого параллельно подключены ко входам возимого объектового оконечного устройства, связанного по радиоэфиру с одним или несколькими ретрансляционными узлами МСПД и/или с одним или несколькими первыми стационарными объектовыми оконечными устройствами, и ко входам контроллера возимых охранных извещателей, связанного через возимый радиомодем со стандартной, например стандарта GSM, радиосетью сухопутной подвижной службы, при этом по крайней мере часть возимых установок охранной сигнализации дополнительно содержит возимое автономное передающее устройство, входы которого подключены параллельно со входами возимого объектового оконечного устройства, а выход через антенну связан по радиоэфиру с наземной радиопеленгационной сетью.
Каждое стационарное и каждое возимое автономное передающее устройство состоит из последовательно соединенных опорного генератора, первого синтезатора, второго синтезатора, модулятора и усилителя мощности, выход которого с помощью передающей антенны связан с наземной радиопеленгационной сетью, а также из последовательно соединенных блока управления и постоянного запоминающего устройства, первый выход которого подключен ко второму входу первого синтезатора, а второй выход - ко второму входу второго синтезатора, при этом второй выход блока управления подключен к управляющему входу модулятора, а входы блока управления являются входами автономного передающего устройства.
Каждое стационарное радиопеленгационное устройство наземной радиопеленгационной сети содержит связанные друг с другом многоканальное приемное устройство и оконечное устройство наземной радиопеленгационной сети, выполненное с возможностью обмена данными с центральным пунктом управления наземной радиопеленгационной сетью, а многоканальное приемное устройство выполнено с возможностью приема сигналов, излучаемых стационарными и возимыми автономными передающими устройствами, и с возможностью связи по радиоэфиру или по проводам с ретрансляционными узлами МСПД.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой радиоканальной системы сбора и обработки информации для централизованной охраны объектов недвижимости, ТС, людей и животных.
На фиг. 2 приведена структурная схема варианта построения стационарной установки охранной сигнализации.
На фиг. 3 приведена структурная схема варианта построения возимой установки охранной сигнализации.
На фиг. 4 показана структурная схема варианта построения стационарного (возимого) автономного передающего устройства.
На фиг. 5 показана структурная схема варианта построения стационарного радиопеленгационного устройства наземной радиопеленгационной сети.
На фиг.1-5 использованы следующие обозначения:
1 - блок стационарных охранных извещателей; 2 - стационарная установка охранной сигнализации; 3 - первое стационарное объектовое оконечное устройство; 4 - второе стационарное объектовое оконечное устройство; 5 - стационарное автономное передающее устройство; 6 - контроллер стационарных охранных извещателей; 7 - блок возимых охранных извещателей; 8 - возимая установка охранной сигнализации; 9 - возимое объектовое оконечное устройство; 10 - возимое автономное передающее устройство; 11 - контроллер возимых охранных извещателей; 12 - носимое объектовое оконечное устройство; 13 - ретрансляционный узел МСПД; 14 - стационарное радиопеленгационное устройство наземной радиопеленгационной сети; 15 - центральный пункт управления наземной радиопеленгационной сетью; 16 - пультовое оконечное устройство; 17 - центр сбора и обработки информации; 18 - ПЦН; 19 - адаптер ввода информации; 20 - процессор обработки информации; 21 - блок обработки и отображения картографической и семантической информации; 22 - принтер; 23 - стационарный радиомодем; 24 - возимый радиомодем; 25 - центральный радиомодем; 26 - персональный приемник пользователя ТС; 27 - опорный генератор; 28 - первый синтезатор; 29 - второй синтезатор; 30 - модулятор; 31 - усилитель мощности; 32 - блок управления; 33 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); 34 - многоканальное приемное устройство; 35 - оконечное устройство наземной радиопеленгационной сети.
Все обозначения на рисунках находятся в соответствии с терминами и их определениями, применяемыми в действующем стандарте ГОСТ 26342-84 "Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Типы, основные параметры и размеры".
Блоки 1 и 7 представляют собой технические средства охранной сигнализации для обнаружения проникновения соответственно на охраняемый объект недвижимости и на ТС. В соответствии с вышеуказанным стандартом, они именуются соответственно стационарными и возимыми охранными извещателями. Роль охранных извещателей могут играть датчики охранной и пожарной сигнализации (ОПС), а также любые контрольно-измерительные приборы, позволяющие определять состояние охраняемых объектов недвижимости и ТС и изменения этих состояний.
Первый 3 и второй 4 стационарные объектовые оконечные устройства и возимое объектовое оконечное устройство 9 представляют собой составные части системы передачи извещений (СПИ) и устанавливаются на охраняемых объектах недвижимости и ТС для приема извещений от блоков стационарных 1 и возимых 7 охранных извещателей соответственно, преобразования принятых от них сигналов и передачи их по каналам связи, а также для приема команд телеуправления из каналов связи.
Блок 1 стационарных охранных извещателей в каждом охраняемом объекте недвижимости ("квартире", "гараже" и пр.) подключен к первому стационарному объектовому оконечному устройству 3, связанному по радиоэфиру с соответствующим сегментом МСПД, и через второе объектовое оконечное устройство 4 - с телефонной сетью, например с телефонной сетью общего пользования (ТФОП).
Блок 1 включает в себя группу датчиков. Так, например, в системе охранной сигнализации "РОСА" используется до 8 независимых шлейфов от датчиков несанкционированного доступа. В охранной системе "РИФ СТРИНГ-200" (RS-200), серийно производимой предприятием-заявителем, до 4 шлейфов охранной сигнализации (НОРМА или ТРЕВОГА отдельно и независимо по каждому шлейфу). Соответственно первое стационарное объектовое оконечное устройство 3 имеет четыре тревожных входа фиксированного назначения (ДВЕРЬ, ПЕРИМЕТР, ПОЖАР, ТРЕВОЖНАЯ КНОПКА), а также вход ВЗЯТ ПОД ОХРАНУ/СНЯТ С ОХРАНЫ.
Передатчик RS-200T охранной системы RS-200 формирует извещения о состоянии охраняемых объектов недвижимости и об изменениях их состояний и передает эти извещения в эфир.
Блок 7 возимых охранных извещателей, входящий в состав возимых установок 8 охранной сигнализации ТС, соединен с возимым объектовым оконечным устройством 9, связанным по радиоэфиру с МСПД и с находящимися в пределах дальности действия указанного оконечного устройства 9 стационарными установками охранной сигнализации 2. В качестве возимого объектового оконечного устройства 9 может быть использован малогабаритный, программируемый передатчик от автомобильного радиопейджера "РИФ ПЕЙДЖ-100/101" (RP-100/101) с изменяемым (программным путем) форматом излучаемого сигнала. Указанное устройство, также серийно выпускаемое предприятием-заявителем, имеет три зоны охраны, шестипроводный шлейф передатчика с управлением по четырем проводам (для модели RP-101). Оно позволяет передавать тревожные сообщения о нарушенной зоне охраны. При передаче тревожных сообщений используется ЧМ-сигнал с рабочей частотой в разрешенной для гражданского применения полосе 433,92 МГц±0,2% и кварцевой стабилизацией частоты. Изделие сертифицировано на соответствие требованиям государственного стандарта ГОСТ Р 41.97-99 применительно к международным правилам утверждения СТСТС. В состав изделия RP-100/101 входит малогабаритный программируемый приемник, управляемый с помощью одной кнопки, позволяющий принимать сигналы телеуправления. Максимальный радиус действия возимого объектового оконечного устройства 9 на базе изделия RP-100/101 составляет до 2000 м.
В качестве носимого объектового оконечного устройства 12 может быть использована малогабаритная "тревожная радиокнопка" семейства "РИФ РИНГ-701" (RR-701), также серийно выпускаемая предприятием-заявителем. Все изделия данного класса работают в разрешенной полосе частот 433,92 МГц±0,2%, излучают сигнал с частотной модуляцией и кварцевой стабилизацией частоты, имеют узкополосный помехоустойчивый приемный радиотракт, широкий диапазон рабочих температур и совместимы друг с другом.
Персональный приемник 26 пользователя ТС входит в комплект серийно выпускаемых предприятием-заявителем автомобильных радиопейждеров RP-100/101. Средняя дальность действия такого радиопейджера - (1,5-2) км.
Для передачи извещений в рассматриваемой системе используются ретрансляционные узлы 13, образующие сегменты МСПД, и стандартная радиосеть сухопутной подвижной службы, например радиосеть стандарта GSM. Сегменты МСПД располагаются преимущественно в местах наибольшей концентрации охраняемых объектов недвижимости. При этом роль ретрансляционных узлов 13 могут выполнять как специально установленные на местности ретрансляторы, так и сами стационарные установки охранной сигнализации 2. Формат данных, передаваемых объектовыми оконечными устройствами 3, 9 и 12 при работе с ретрансляционными узлами 13 сегментов МСПД, задается программным путем и не требует конструктивных изменений в указанных устройствах.
В настоящее время предприятие-заявитель серийно выпускает ретрансляционные узлы 13 для двух вариантов МСПД (КАРНЕТ-1 и КАРНЕТ-2), соответственно с зональной и с радиальной схемами размещения ретрансляционных узлов 13.
Ретрансляционные узлы 13 предназначены для приема в формате МСПД кодовых сообщений от первых стационарных объектовых оконечных устройств 3, возимых объектовых оконечных устройств 9 и носимых объектовых оконечных устройств 12, селекции их по принципу "свой - чужой" и ретрансляции их на ближайшую базовую станцию (БС). В отличие от системы-прототипа, в которой БС является составной частью МСПД, в рассматриваемой системе роль БС играют элементы другой системы - стационарные радиопеленгационные устройства 14, образующие наземную радиопеленгационную сеть, работающую под управлением центрального пункта управления 15. Связь ретрансляционных узлов 13 МСПД и стационарных радиопеленгационных устройств 14 наземной радиопеленгационной сети друг с другом может быть как проводной, например, с помощью оптоволоконных кабелей, так и беспроводной (по радиоэфиру).
Дополнение сегментов МСПД наземной радиопеленгационной сетью играет ключевую роль в решении поставленной задачи увеличения пропускной способности и повышения помехоустойчивости системы. Для использования возможностей наземной радиопеленгационной сети в состав по крайней мере части стационарных 2 и возимых 8 установок охранной сигнализации введены соответственно стационарные 5 и возимые 10 автономные передающие устройства, использующие несколько (несколько сотен) номиналов радиочастот, перестраиваемых по псевдослучайному закону. Они служат для приема извещений о состоянии охраняемых объектов недвижимости и ТС и об изменениях этих состояний, соответственно от блока 1 стационарных охранных извещателей и от блока 7 возимых охранных извещателей и излучения кодовых сообщений, соответствующих указанным извещениям, в наземную радиопеленгационную сеть.
При этом в обратном направлении из центрального пункта управления 15 передаются команды телеуправления ретрансляционными узлами 13 МСПД, первыми стационарными 3 и возимыми 9 объектовыми оконечными устройствами.
Центральный пункт управления 15 связан (по радиоэфиру или по проводам) с пультовым оконечным устройством 16 центра 17 сбора и обработки информации. Через пультовое оконечное устройство 16 кодовые сообщения поступают в ПЦН 18 (на адаптер 19 ввода информации, а затем в процессор 20 обработки информации). Как и в системе-прототипе, выходы процессора 20 подключены к блоку 21 обработки и отображения картографической и семантической информации и к принтеру 22.
В качестве ПЦН 18 может быть использован серийно выпускаемый предприятием-заявителем пульт "RS-200P", предназначенный для использования в системах централизованной радиоохраны различных объектов недвижимости (торговых павильонов, складов, гаражей, дач и т.п.). ПЦН 18 имеет цифровой процессор, текстовый жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) на 2 строки по 16 символов, реле для управления различными внешними тревожными устройствами (сиреной, устройством автодозвона и др.), а также стандартный выход для подключения различных модулей расширения (дополнительных блоков обработки и отображения информации, принтера и др.).
Все события заносятся в электронный протокол энергонезависимой памяти ПЦН 18 и могут быть впоследствии просмотрены и/или выведены на принтер 22. Под событием понимается изменение состояния объекта (тревоги различного вида, постановка под охрану и снятие с охраны, неисправности передатчиков), а также некоторые действия операторов ПЦН 18.
Другие используемые в системе блоки представляют собой стандартные изделия, применяемые в серийно выпускаемых РЭС.
Так, в качестве стационарного 23, возимого 24 и центрального 25 радиомодемов могут быть применены модификации GSM-модуля ТС35 Terminal компании Siemens, отличающиеся друг от друга лишь различным конструктивным исполнением. Для взаимодействия с другими устройствами в нем использован стандартный вход RS-232. К модулю могут быть подключены антенна и компьютерные устройства, используемые в различных системах охранной сигнализации, в частности серийно выпускаемые предприятием-заявителем управляющие узлы: контроллер 6 стационарных охранных извещателей и контроллер 11 возимых охранных извещателей.
В качестве второго стационарного объектового оконечного устройства 4 в стационарных установках 2 охранной сигнализации может быть использовано серийно выпускаемое предприятием-заявителем оконечное устройство "Риф-Бастион", предназначенное для формирования и передачи тревожных извещений по занятым телефонным линиям от объектовых устройств "Виста" и им подобных. При этом передача извещений может производиться по стандартной телефонной сети общего пользования.
Первые стационарные объектовые оконечные устройства 3 могут использоваться также для приема по радиоэфиру тревожных сообщений от возимых 9 или носимых 12 объектовых оконечных устройств, находящихся в зоне действия какого-либо из первых стационарных объектовых оконечных устройств 3, и передачи этих сообщений в центр 17 сбора и обработки информации.
Стационарные 5 и возимые 10 автономные передающие устройства, входящие в состав соответственно стационарных 2 или возимых 8 установок охранной сигнализации, имеют одинаковую структурную схему построения, показанную на фиг. 4. В их состав входят последовательно соединенные опорный генератор 27, первый 28 и второй 29 синтезаторы, модулятор 30 и усилитель мощности 31, связанный по радиоэфиру с наземной радиопеленгационной сетью, а также последовательно соединенные блок управления 32 и ПЗУ 33, выходы которого подключены ко вторым входам первого 28 и второго 29 синтезаторов. При этом второй выход блока управления 32 подключен к второму входу модулятора 30, а многоканальный вход является многоканальным входом данного автономного передающего устройства, предназначенным для подключения к многоканальному выходу блока 1 стационарных или блока 7 возимых охранных извещателей.
Каждое стационарное радиопеленгационное устройство 14 (см. фиг.5) включает в себя последовательно соединенные многоканальное приемное устройство 34, предназначенное для приема и обработки кодовых сообщений на нескольких, изменяющихся по псевдослучайному закону радиочастотах - от автономных передающих устройств 5 и 10 и кодовых сообщений на фиксированной частоте - от ретрансляционных узлов 13 МСПД, и оконечное устройство 35 наземной радиолокационной сети, предназначенное для передачи в центральный пункт 15 управления наземной радиолокационной сетью кодовых сообщений и приема из центрального пункта 15 сигналов телеуправления ретрансляционными узлами 13 МСДП. Все указанные на фиг.4 и 5 блоки являются РЭС, доступными на коммерческом рынке.
Рассматриваемая радиоканальная система сбора и обработки информации для централизованной охраны объектов недвижимости, ТС, людей и животных работает следующим образом.
При несанкционированном воздействии на охраняемый объект недвижимости, при пожаре или другом чрезвычайном происшествии на этом объекте срабатывает один или несколько датчиков блока 1 стационарных охранных извещателей стационарной установки 2 охранной сигнализации (см. фиг.2). Сигнал тревоги поступает одновременно по одному или нескольким параллельным каналам в первое стационарное объектовое оконечное устройство 3, во второе стационарное объектовое устройство 4, на стационарное автономное передающее устройство 5 (при наличии его в составе стационарной установки 2 охранной сигнализации) и на контроллер 6 стационарных извещателей.
Аналогичным образом при попытках угона, кражи или любых других попытках несанкционированного воздействия на охраняемое ТС тревожный сигнал, формируемый блоком 7 возимых охранных извещателей возимой установки 8 охранной сигнализации, поступает одновременно в возимое объектовое оконечное устройство 9, в возимое автономное передающее устройство 10 и в контроллер 11 возимых охранных извещателей.
Носимое объектовое оконечное устройство 12 с помощью встроенной антенны излучает сигнал тревоги (кодовое сообщение). Это происходит либо при нажатии тревожной кнопки, либо автоматически через заданные интервалы времени (например, в случае установки данного устройства на ребенке или животном). В любом из указанных случаев излученный с охраняемого объекта тревожный сигнал принимается одним или несколькими ближайшими ретрансляционными узлами 13 данного сегмента МСПД и передается по радиоэфиру или по проводам на ближайшие стационарные радиопеленгационные устройства 14 наземной радиопеленгационной сети, выполняющие в этом случае роль БС, и далее поступает из них в центральный пункт 15 управления наземной радиопеленгационнои сетью.
По радиоэфиру или по проводам это тревожное сообщение попадает в пультовое оконечного устройство 16 центра 17 сбора и обработки информации. При несанкционированном воздействии на ТС сигнал тревоги, одновременно с поступлением в центр 17 сбора и обработки информации, передается на персональный приемник 26 пользователя ТС для оповещения его о произошедшем событии.
В центре 17 сбора и обработки информации сигнал, принятый пультовым оконечным устройством 16, передается в ПЦН 18 на адаптер 19 ввода информации, из которого поступает на вход процессора 20 обработки информации.
ПЦН 18 работает в дежурном режиме либо в режиме тревоги.
В случае приема тревожного сигнала от какого-либо объектового оконечного устройства (первого стационарного 3, возимого 9 или носимого 12 объектовых оконечных устройств) ПЦН 18 переходит в состояние ТРЕВОГА. На ЖКИ отображаются номер и тип охраняемого объекта и вид тревоги. В частности, для серийно выпускаемых предприятием-заявителем передатчиков RS-200Т охранной системы RS-200 в ПЦН 18 специальными значками могут отображаться: сигналы тревоги, поступающие по различным шлейфам, сообщения о неисправностях внешнего или автономного источников питания.
При поступлении тревожного сигнала от носимого объектового оконечного устройства 12 ("радиокнопки"), например от серийно выпускаемого предприятием-заявителем носимого передатчика RR-701/TM, включается соответствующая тревога.
При контроле состояния и местоположения ТС информация от них по стандартному компьютерному порту (RS-232) передается из процессора 20 обработки информации в блок 21 обработки и отображения картографической и семантической информации и одновременно поступает на принтер 22 для документирования.
В блоке 21 обработки и отображения картографической и семантической информации эта информация обрабатывается и отображается в соответствии с ГИС-технологией. Результатом обработки является наглядное представление на экране монитора отметок охраняемых объектов на фоне карты-схемы обслуживаемого района в сопровождении справочной и служебной текстовой информации (например, цвет, государственный номер и марка ТС, его географические координаты, данные о владельце и т.п.).
На принтер 22 выводится информация о состоянии охраняемых объектов недвижимости и ТС, а также об изменениях этих состояний, необходимая для документирования и хранения в бумажном виде.
Если объект охраны находится вне зон действия сегментов МСПД, то сбор и обработка информации от стационарных 2 и возимых 8 установок охранной сигнализации и от носимых 12 объектовых оконечных устройств осуществляются следующим образом.
При несанкционированном воздействии на удаленный объект недвижимости тревожное кодовое сообщение поступает из блока 1 стационарных охранных извещателей в контроллер 6 стационарных охранных извещателей и через стационарный радиомодем 23, например GSM-модем, посылается в стандартную радиосеть подвижной сухопутной службы, например в сотовую сеть подвижной связи стандарта GSM. Аналогичным образом для удаленных ТС тревожное кодовое сообщение, формируемое блоком 7 возимых охранных извещателей при попытках угона или кражи ТС, поступает в контроллер 11 возимых охранных извещателей, подключенный к узлам блокирования функциональных органов ТС и имеющий связь через возимый радиомодем 24 (например, GSM-модем) со стандартной радиосетью сухопутной подвижной службы (например, с сотовой сетью подвижной связи стандарта GSM).
Указанные тревожные кодовые сообщения могут передаваться, например, в виде коротких SMS-сообщений, широко используемых в сотовой телефонии.
Тревожные кодовые сообщения в формате используемой стандартной радиосети связи, например, в виде SMS-сообщений принимаются центром 17 сбора и обработки информации и через центральный радиомодем 25 (например, GSM-модем) поступают в пультовое оконечное устройство 16. Далее сигнал, поступивший в пультовое оконечное устройство 16, передается в ПЦН 18 (на адаптер 19 ввода информации). Это сообщение обрабатывается в процессоре 20 и отображается в блоке 21 и на принтере 22 таким же образом, как и сообщение, переданное через МСПД (см. выше).
При несанкционированном воздействии на охраняемое ТС тревожное извещение, одновременно с поступлением в МСПД, передается на персональный приемник 26 пользователя ТС.
При охране стационарных объектов, подключенных к линиям телефонной сети, например телефонной сети общего пользования (ТФОП), наиболее экономичным способом передачи тревожных кодовых сообщений является передача их по ТФОП. С этой целью сигнал тревоги из блока 1 стационарных охранных извещателей передают во второе стационарное объектовое оконечное устройство 4, подключенное к ТФОП. Канал телефонной связи с ПЦН 18 может быть организован, в частности, методом частотного уплотнения абонентской телефонной линии с частотой несущей (18±0,18) кГц, как это сделано, например, в серийно выпускаемом предприятием-заявителем оконечном устройстве "Риф-Бастион". Это позволяет передавать тревожные сообщения даже по занятым телефонным линиям ТФОП. С этой целью адаптер 19 ввода информации выполнен с дополнительным входом для приема тревожных кодовых сообщений по ТФОП. В адаптере 19 ввода информации эти сообщения преобразуются и передаются в процессор 20 обработки информации.
При нахождении в зоне действия какой-либо стационарной установки 2 охранной сигнализации ребенка, животного или ТС и при излучении их объектовыми оконечными устройствами 12 или 9 тревожных сообщений сигналы тревоги принимаются антенной первого стационарного объектового оконечного устройства 3. Далее эти сигналы поступают во второе стационарное объектовое оконечное устройство 4 и затем по ТФОП в ПЦН 18 (на адаптер 19 ввода информации) для обработки и отображения.
По крайней мере, часть стационарных 2 и возимых 8 установок охранной сигнализации, в первую очередь, установок, обслуживающих объекты муниципального хозяйства (милицейские автомобили, машины скорой помощи и пр.), оснащена стационарными 5 или возимыми 10 автономными передающими устройствами. Эти устройства имеют на порядок большую мощность излучения, чем входящие в состав указанных установок стационарные 3 или возимые 9 объектовые оконечные устройства. В этом случае оценка состояния охраняемых объектов недвижимости и ТС и определение их местоположения могут быть осуществлены непосредственно с помощью наземной радиопеленгационной сети.
Стационарные 5 и возимые 10 автономные передающие устройства обеспечивают излучение последовательностей радиоимпульсов, которые несут в себе информацию об отличительных признаках данной установки охранной сигнализации и о признаках состояния охраняемых объектов недвижимости или ТС, заданных пользователями.
Формирование указанных последовательностей осуществляется по стандартной схеме, включающей в себя цепь: "опорный генератор 27, первый 28 и второй 29 синтезаторы, модулятор 30 и усилитель мощности 31", и управляющую цепочку из последовательно включенных блока управления 32 и ПЗУ 33. Управляющие воздействия в виде извещений о состоянии охраняемых объектов недвижимости и ТС и об изменениях этих состояний поступают из блока 1 стационарных охранных извещателей или из блока 7 возимых охранных извещателей на многоканальный вход блока управления 32. В блоке управления 32 по этим воздействиям выделяются адреса ячеек ПЗУ 33, в которых хранятся коды выделенных номиналов модулирующих частот. Сигналы ПЗУ 33 управляют работой первого 28 и второго 29 синтезаторов. При этом блок управления 32 одновременно управляет модулятором 30. В результате на вход усилителя мощности 31 поступает сигнал с изменяемой по псевдослучайному закону несущей, модулированной кодовыми последовательностями импульсов, несущими информацию о состоянии охраняемых объектов и ТС и об изменения указанных состояний. После усиления в усилителе 31 этот сигнал излучается в эфир.
Стационарные автономные передающие устройства 5 формируют сигналы "ТРЕВОГА", "ПОЖАР" (при срабатывании ОПС) и сигналы "ПАНИКА" при нажатии тревожной радиокнопки носимого объектового оконечного устройства 12.
Для определения местоположения охраняемых ТС используется метод радиопеленгации сигналов, излучаемых возимыми автономными передающими устройствами 10. Частотные и временные параметры сигналов определяются состоянием контролируемых объектов и индивидуальными признаками данного автономного передающего устройства 10, которые устанавливаются заранее программным путем.
Активацию излучения кодовых посылок с борта ТС производят либо в ручном режиме (при обслуживании ТС, принадлежащих муниципальным службам) либо в автоматическом режиме (при охране объектов недвижимости и ТС, принадлежащих частным клиентам).
С помощью наземной радиопеленгационной сети оператор осуществляет радиослежение за охраняемыми объектами в выделенной полосе частот. При обнаружении излучения какого-либо стационарного автономного передающего устройства 5 одним или несколькими стационарными радиопеленгационными устройствами 14 измеряют его энергетические и частотные параметры и фиксируют время приема излучения. Результаты измерений параметров сигналов, принятых от одного или нескольких стационарных радиопеленгационных устройств 14, передают в центральный пункт управления 15 по радиоэфиру или по проводным каналам связи. Центральный пункт управления 15 осуществляет:
- прием тревожной и диагностической информации от стационарных радиопеленгационных устройств 14 наземной радиопеленгационной сети;
- идентификацию контролируемых объектов (недвижимости, ТС, людей и животных), определение их состояния и изменений этого состояния;
- первичное определение местоположения контролируемых объектов;
- формирование кодовых сообщений для передачи их в центр 17 сбора и обработки информации;
- формирование сигналов телеуправления ретрансляционными узлами 13 МСПД и аппаратурой стационарных 2 и возимых 8 установок охранной сигнализации.
Далее данные, полученные от стационарных радиопеленгационных устройств 14 наземной радиопеленгационной сети, передаются из центрального пункта 15 в наземный центр 17 сбора и обработки информации, где они обрабатываются и отображаются тем же образом, как и в случае приема сигналов по МСПД, по стандартной радиосети сухопутной подвижной службы или с помощью телефонной сети связи (см. выше).
Высокая помехоустойчивость системы обеспечивается благодаря перестройке несущей частоты кодовых посылок по псевдослучайному закону и высокой мощности излучения.
В каждом из стационарных радиопеленгационных устройств 14 принятый сигнал поступает на вход многоканального приемного устройства 34. Здесь он селектируется по частотному признаку как моночастотный сигнал, поступивший от одного из ретрансляционных узлов 13 МСПД, либо как многочастотный сигнал, излученный стационарным 5 или возимым 10 автономными передающими устройствами.
Кроме того, многоканальное приемное устройство 34 формирует сигналы телеуправления ретрансляционными узлами 13 МСПД и аппаратурой стационарных 2 и возимых 8 установок охранной сигнализации. Формирование этих сигналов осуществляется по соответствующим командам из центрального пункта 15 управления наземной радиопеленгационной сетью, поступающим в устройства 34 через оконечные устройства 35 наземной радиопеленгационной сети.
В свою очередь устройство 34 передает в соответствующее оконечное устройство 35 кодовые сообщения, содержащиеся в сигналах, поступающих на устройство 34 от ретрансляционных узлов 13 МСПД. Кодовые сообщения поступают на оконечное устройство 35 наземной радиопеленгационной сети в виде последовательностей радиоимпульсов. В оконечном устройстве 35 каждое указанное кодовое сообщение преобразуется в формат, необходимый для передачи в центральный пункт управления 15 для последующей обработки и передачи в центр 17 сбора и обработки информации.
Таким образом, комплексное применение в рассматриваемой системе различных по принципам построения сетей связи (радиоканальных и проводных) в сочетании с централизованными обработкой информации и автоматизированным управлением указанными сетями обеспечивают возможность практически неограниченного расширения зоны действия системы.
При этом пользователям системы предоставляется выбор: либо ограниченная зона действия системы при умеренной абонентской плате за охранные услуги и относительно невысокой стоимости объектового оборудования, либо существенно большая зона действия системы, высокие помехоустойчивость и пропускная способность системы при более высоких стоимостях объектового оборудования и размерах абонентной платы вследствие добавления услуг внешнего оператора стандартной радиосети сухопутной подвижной службы и услуг оператора наземной радиопеленгационной сети.
Практически все элементы заявляемой системы выпускаются серийно и доступны на коммерческом рынке, причем большая их часть производится предприятием-заявителем.
Таким образом, объединение вышеуказанных элементов и подсистем в единую радиоканальную систему порождает качественно новые свойства заявленного объекта по сравнению с системой-прототипом. Это объединение позволяет решить поставленную задачу, а именно увеличить пропускную способность и помехоустойчивость системы с обеспечением возможностей гибкого варьирования облика системы и оптимизации ее характеристик по критерию "стоимость/эффективность".
Изобретение относится к системам охранной сигнализации. На объектах недвижимости и транспортных средствах установлены стационарные и возимые установки охранной сигнализации. У людей и животных находятся носимые объектовые оконечные устройства. Ретрансляционные узлы микросотовой сети передачи данных принимают извещения от установок охранной сигнализации и кодовые сообщения от носимых оконечных устройств, селектируют извещения и сообщения и ретранслируют их по радиоэфиру и/или проводным каналам связи. Предусмотрен центр сбора и обработки информации. Часть установок охранной сигнализации дополнительно формирует и излучает кодовые посылки, соответствующие состоянию объектов и изменениям состояния. На местности установлены радиопеленгационные устройства и центральный пункт управления радиопеленгационной сетью. Каждое радиопеленгационное устройство подключено радиоканалами или проводами к ретрансляционным узлам микросотовой сети и осуществляет прием от установок охранной сигнализации кодовых посылок, соответствующих состоянию объекта и изменениям состояний. Система характеризуется повышенными пропускной способностью и помехоустойчивостью, ее облик может гибко варьироваться. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.
| РАДИОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ОХРАНЫ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, НЕДВИЖИМОСТИ, ЛЮДЕЙ И ЖИВОТНЫХ | 2001 |
|
RU2182088C1 |
| US 5650770 А, 22.07.1997 | |||
| RU 94027477 A1, 20.05.1996 | |||
| СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОХРАНЫ ПОДВИЖНЫХ И НЕПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ | 2000 |
|
RU2159190C1 |
