СИСТЕМА МОНИТОРИНГА Российский патент 2007 года по МПК G08B25/00 

Изобретение относится к системам сигнализации, охраны, контроля, наблюдения и управления удаленными объектами, и может быть использовано для охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения, а также для передачи различных видов сообщений от объектов на пульт наблюдения и обратно через каналы связи.

Известна система охранной сигнализации «Циклон» (ТУ 25-08.430-80, ТУ 25-08.431-80, ТУ 25-08.432-80 Техника охраны, №1/94), содержащая группы абонентских комплектов соединенных соответственно с группой концентраторов, которые соединены параллельно выделенной линией связи с пультом централизованного наблюдения (ПЦН), причем все концентраторы в группе дополнительно соединены между собой параллельно управляющей шиной.

Недостаток - низкая надежность этой системы охранной сигнализации, которая связана с большим количеством ложных тревог из-за снижения уровня сигнала непрерывной частоты передаваемого с охраняемого объекта при ухудшении параметров телефонной линии связи, и невозможность охраны объектов, с которыми нет телефонных линий связи.

Известна система охранно-пожарной сигнализации (Патент РФ №2177179), содержащая группу абонентских комплектов, группу пультов централизованного наблюдения, каждый из которых содержит основное и резервное управляющее файловое устройство, группу концентраторов, первая группа входов/выходов каждого из которых соединена с соответствующими абонентскими комплектами, вторая группа входов/выходов соединена с соответствующими телефонными линиями АТС, а третья группа входов/выходов соединена с соответствующими входами/выходами основного и резервного управляющих файловых устройств соответствующих пультов централизованного наблюдения.

Недостатком этой системы является отсутствие резервного канала связи с абонентским комплектом и невозможность охраны объектов, не соединенных с системой проводными линиями связи, невозможность мониторинга и охраны подвижных объектов.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому решению является система мониторинга (Патент №WO 99/48070 (PCT/GB99/00694)), содержащая группу объектовых блоков, соединенных с соответствующими мобильными телефонами GSM, входы-выходы которых через канал связи GSM, через модем GSM соединены с пультом наблюдения.

Данная система мониторинга работает следующим образом.

В память объектовых блоков или их устройств доступа, выполненных в виде телефонов GSM, заранее введен номер телефона пульта наблюдения как абонента GSM, по которому необходимо посылать сообщения путем дозвона или передачи SMS сообщения. Аналогично в пульт наблюдения, выполненный на базе компьютера типа PC, также введены номера мобильных телефонов GSM объектовых блоков как абонентов GSM, а к пульту подключен модем GSM. Объектовый блок контролирует изменение состояний подключенных к нему датчиков сигнализации. В случае изменения состояния любого датчика активизирует свой мобильный телефон GSM для набора номера телефона модема GSM пульта наблюдения. Мобильный телефон GSM осуществляет попытки дозвона и установления с пультом устойчивой связи и сообщает об этом объектовому блоку, который передает через установленный канал связи необходимые сообщения на PC пульта наблюдения. Пульт наблюдения, после приема и анализа сообщения посылает обратно на объектовый блок квитанцию-подтверждение о нормальном или ненормальном приеме сообщения путем дозвона до объектового блока аналогично выше описанной процедуре только в обратном порядке. Кроме того, в сеансе связи, инициированном пультом наблюдения, на объектовый блок в виде сообщений могут посылаться соответствующие команды управления. Объектовый блок выполняет принятые команды-сообщения путем управления соответствующими устройствами, подключенными к нему.

Передача данных в виде SMS сообщений между объектовыми блоками и пультом наблюдения в данной системе мониторинга осуществляется аналогично выше описанным процедурам только через сетевой сервер SMS соответствующего оператора GSM.

Недостатками данной системы мониторинга являются: возможность доставки сообщений за недопустимо большое время или потеря сообщений при перегрузке SMS сервера; работа в режиме связи с последовательным дозвоном и соединением только типа "точка-точка" для передачи данных или подтверждения их получения; отсутствие постоянно подключенных и контролируемых каналов связи между пультом наблюдения и объектовыми блоками; ограниченная применяемость из-за одного типа канала связи - GSM, низкая защита данных в канале связи; невозможность оперативной работы со значительным количеством объектовых блоков; отсутствие средств видеонаблюдения, аудиоконтроля, биометрической идентификации и аудиооповещения.

Целью предлагаемого изобретения является расширение зоны охраны и мониторинга объектов системой, увеличение количества одновременно опрашиваемых объектовых блоков, введение контролируемой групповой частной сети двунаправленной связи между объектовыми блоками и пультом наблюдения, сокращение времени и повышение гарантий доставки сообщений, повышение защиты передаваемых данных, возможность передачи мультимедийных сообщений.

Указанная цель достигается тем, что в систему мониторинга, содержащую группу объектовых блоков, соединенных через каналы связи с пультом наблюдения, дополнительно введены сетевой маршрутизатор и группа объектовых маршрутизаторов, первые входы-выходы каждого из которых соединены с соответствующим объектовым блоком, вторые входы-выходы объектовых маршрутизаторов через каналы связи и сетевой маршрутизатор соединены с пультом наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит модуль создания виртуальной частной сети связи, выполняющий связь через канал связи с сетевым маршрутизатором, а также аутентификацию пользователей сети.

Сетевой маршрутизатор содержит модуль создания виртуальной частной сети связи, выполняющий связь через каналы связи с объектовыми маршрутизаторами и аутентификацию пользователей сети, а также модуль сетевого экрана для защиты пульта наблюдения от несанкционированного доступа со стороны канала связи.

Объектовый маршрутизатор может содержать более чем один контроллер связи, которые выполняют сопряжение объектового маршрутизатора с соответствующими каналами связи.

Сетевой маршрутизатор может содержать более чем один контроллер связи, которые выполняют сопряжение сетевого маршрутизатора с каналами связи.

Контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде проводного канала связи.

Контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде волоконно-оптического канала связи.

Контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде спутникового канала связи.

Контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде сотовой сети подвижной связи (DECT, GSM, Wi-Fi, 3G).

Контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде радиоканала связи (радио-Ethernet или радиорелейная связь).

Объектовый блок соединен с приемником спутниковой системы радионавигации (GPS), а контроллер связи объектового маршрутизатора, соединенного с объектовым блоком, выполнен для работы с сотовой сетью подвижной связи (DECT, GSM, Wi-Fi, 3G).

Система выполнена с возможностью передачи данных от объектовых блоков до пульта наблюдения посредством пакетной передачи данных (GPRS).

Объектовые маршрутизаторы и сетевой маршрутизаторы выполнены с возможностью подключения через каналы связи к сети Интернет.

Объектовый маршрутизатор содержит устройство для подключения видеокамер, а также функциональные возможности сжимать видеоизображение (в формат MPEG) и передавать сжатое изображение через контроллеры связи, каналы связи и сетевой маршрутизатор на пульт наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит устройство для подключения акустических приборов и выполняет функции преобразования принятых от акустических приборов сигналов в цифровые файлы, сжатия цифровых файлов (в формат МР) и передачи их через контроллеры связи, каналы связи и сетевой маршрутизатор на пульт наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит устройство для считывания информации с дактилоскопических приборов, а также функции для преобразования ее в цифровые файлы, компрессии этих файлов и передачи их через контроллеры связи, каналы связи и сетевой маршрутизатор на пульт наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит устройство считывания информации с приборов распознавания по лицу и радужной оболочке глаза, а также функции преобразования информации в цифровые файлы, компрессии этих файлов и передачи их через контроллеры связи, каналы связи и сетевой маршрутизатор на пульт наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит выходы для управления исполнительными устройствами.

Пульт наблюдения содержит группу дополнительных пультов наблюдения, соединенных между собой локальной сетью связи.

Объектовый блок содержит источник бесперебойного питания, с которого он считывает информацию о состоянии подключенной электрической сети (220 В), уровне заряда аккумулятора и уровне выходного напряжения источника бесперебойного питания, и передает ее через объектовый маршрутизатор, канал связи и сетевой маршрутизатор на пульт наблюдения.

Объектовый маршрутизатор содержит устройство для подключения приборов акустического оповещения в виде тональных сигналов или голосовых сообщений, а также модуль преобразования в аналоговые сигналы цифровых файлов сообщений и оповещений, которые записаны в памяти объектового маршрутизатора или приняты по каналам связи.

Объектовый маршрутизатор содержит модуль концентратора, обеспечивающий подключение к нему группы объектовых блоков, соединенных между собой и с модулем концентратора локальной сетью связи.

На чертеже представлена блок-схема системы сигнализации, которая содержит: объектовые блоки 1, объектовые маршрутизаторы 2, группу контроллеров связи 3, видеокамеры 4, акустические приборы 5, дактилоскопические приборы 6, приборы распознавания по лицу и радужной оболочке глаза 7, исполнительные устройства 8, приборы акустического оповещения 9, каналы связи 10, сеть Интернет 11, спутниковую систему радионавигации 12, сетевой маршрутизатор 13, дополнительные пульты наблюдения 14, модуль концентратора 15, пульт наблюдения 16, приемник спутниковой системы радионавигации 17.

Система работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения питания пульта наблюдения (ПН) 16 и дополнительных пультов наблюдения 14 на их дисплеи выводится исходное меню для работы и подготовки информации.

В пункт наблюдения 16, выполненный на PC компьютере, с клавиатуры вводится вся необходимая для функционирования системы и работы дежурных информация об объектах, на которых установлены объектовые блоки (ОБ) 1 и объектовые маршрутизаторы (ОМ) 2. Информация об охраняемых объектах состоит из: адреса объектового блока 1; сетевого IP-адреса и маски подсети объектового маршрутизатора 2; IP-адреса и маски подсети внешнего порта (WAN) объектового маршрутизатора 2; параметров Sim-карты контроллера связи 3 ОМ 2 для варианта работы через канал связи 10, выполненный в виде сотовой сети подвижной связи; соответствующей информации по аутентификации; стандартных протоколов аутентификации и туннелирования с шифрованием информации (например, РРРоЕ, РРТР, IPsec) для организации виртуальной частной сети связи (VPN) между группой ОБ 1 и пультом наблюдения (ПН) 16; кодов ключей (жетонов) санкционированного доступа к объекту (например, типа «touch memory»; «proximiti»; кодов для ввода с клавиатуры и т.д.); специальных файлов голосовых фрагментов пользователей; специальных файлов с дактилоскопической информацией; специальных файлов с информацией для распознавания по лицу и радужной оболочке глаза; специальных файлов голосовых сообщений и сигнальных оповещений; необходимых сведений о лицах, ответственных за установку под охрану (наблюдение) и снятие с охраны (наблюдения) соответствующего ОБ 1; плана места расположения и плана объекта, и другой исходной информации необходимой для настройки и функционирования ОБ 1 и ОМ 2. Сетевой маршрутизатор (СМ) 13 также содержит: сетевой IP-адрес и маску подсети; IP-адрес и маску подсети внешнего порта (WAN) CM 13; параметров SIM-карты контроллера связи 3 CM 13, для варианта работы через канал связи 10, выполненный в виде сотовой сети подвижной связи; соответствующую информацию по аутентификации; стандартные протоколы аутентификации и туннелирования с шифрованием информации (например, РРРоЕ, РРТР, IPsec) для организации виртуальной частной сети связи (VPN) между группой ОБ 1 и пультом наблюдения (ПН) 16, через СМ 13; IP-адрес ПН 16; другую информацию, необходимую для выполнения связи в VPN между ПН 16, через СМ 13, через канал связи 10, через соответствующий ОМ 2 с соответствующим ОБ 1, а также информацию, необходимую для работы системы мониторинга и выполнения ею функций охраны, наблюдения, контроля и управления.

Каждый ОБ 1 и ОМ 2 перед установкой на объект охраны (наблюдения, контроля, управления) программируются с ПН 16: адресом доступа к СМ 13 и ПН 16; соответствующей информацией и протоколами, необходимыми для осуществления связи с ПН 16 через СМ 13 путем организации виртуальной частной сети связи (VPN) с аутентификацией и сквозными шифрованными туннелями связи между каждым ОМ 2 и СМ 13; соответствующей информацией и протоколами, необходимыми для выполнения ОБ 1 и ОМ 2 функций по охране, управлению и наблюдению за объектами;

Предложенная система мониторинга для передачи информации позволяет организовывать туннели VPN типа «звезда» между группой ОМ 2 и СМ 13 внутри канала связи 10 или через канал связи 10 внутри сети Интернет 11.

После включения питания ПН 16 активизируется и выполняет необходимое программирование и настройку СМ 13 для работы с соответствующим типом канала связи 10 и группой ОМ 2, а также настройку стандартного протокола (например, IPSec) модуля организации виртуальной частной сети связи и модуля сетевого экрана (например, типа SPI-брандмауэра) в СМ 13 для защиты ПН 16 от несанкционированного доступа и разных видов «хакерских» атак из канала связи 10. Далее контроллер связи 3 CM 13 выполняет соединение с каналом связи 10 путем активации контекста соответствующего протокола связи, который определен в СМ 13 во время его настройки с ПН 16. Если канал связи 10 имеет провайдера и требует регистрации абонентов (ОМ 2 и СМ 13), то эта регистрация осуществляется заранее, до активации соединения СМ 13 с каналом связи 10. При регистрации, провайдер выдает статический (IP) адрес для СМ 13 и фиксирует номера SIM карт контроллеров связи 3 каждого абонента (ОМ 2) системы мониторинга, который будет работать через регистрируемый канал связи 10. Кроме того, для каждого зарегистрированного абонента (ОМ 2) в канале связи 10 на коммутаторе провайдера (в профиле HLR), в списках абонентов и их параметров указываются (IP) адреса разрешенных точек доступа ОМ 2 к другим абонентам, подключенных к каналу связи 10. В варианте организации связи ОМ 2 с СМ 13 внутри канала связи 10 всем абонентам (ОМ 2) системы мониторинга будет разрешен доступ только по (IP) адресу СМ 13. Там же, в списках абонентов и их параметров для каждого ОМ 2, может указываться статический (IP) адрес СМ 13. Если он не указан, то после выполнения контроллером связи 3 CM 13 соединения с каналом связи 10 путем активации контекста соответствующего протокола (IP) адрес СМ 13 динамически выделяется DHCP сервером провайдера канала связи 10 из пула СМ 13.

Аналогично выше описанному осуществляется процедура соединения каждого ОМ 2 с каналом связи 10, в результате которого после выполнения соединения каждому ОМ 2 (SIM карте контроллера связи 3) DHCP сервером провайдера выдается динамический (IP) адрес и настройки, необходимые для работы ОМ 2 внутри канала связи 10 и с СМ 13.

Если туннели виртуальной частной сети (VPN) связи ОМ 2 с СМ 13 системы мониторинга организуются через канал связи 10 и далее внутри сети Интернет 11, то необходима также регистрация абонентов системы мониторинга и у провайдера сети Интернет 11. Процедура регистрации и раздачи IP-адресов при соединении ОМ 2 и СМ 13 с сетью Интернет 11 через каналы связи 10 осуществляется аналогично организации VPN внутри канала связи 10. Однако при соединении ОМ 2 или СМ 13 с сетью Интернет 11 через канал связи 10, который требует регистрации у провайдера на коммутаторе провайдера канала связи 10 (в профиле HLR), в списках абонентов и их параметров для этих ОМ 2 и СМ 13, в адресах разрешенных точек доступа указываются адреса точек подключения в сеть Интернет 11.

CM 13 может быть не только абонентом DHCP сервера провайдера канала связи 10, но и иметь встроенный DHCP сервер, что позволит ему автоматически присваивать ОМ 2 динамические IP-адреса из диапазона адресов VPN системы мониторинга, после соединения ОМ 2 через канал связи 10 (и Интернет) с СМ 13.

Если соединение ОМ 2 или СМ 13 с каналом связи 10 осуществляется с обязательной регистрацией у провайдера и назначением IP-адреса, то соединение и передача цифровой информации в таком канале связи 10 может выполняться посредством пакетной передачи данных (например GPRS). Для каждого контроллера связи 3 ОМ 2 выше описанное соединение с пультом наблюдения 16, промышленно изготавливаемой автоматизированной системы передачи извещений «Ахтуба», через канал связи 10 типа GSM 900/1800, посредством GPRS можно рассмотреть на условном примере. После включения питания ОМ 2, ОМ 2 стандартной AT командой задает соответствующему контроллеру связи 3 точку доступа и протокол (например, at+cgdcont=1, "ip", "ahtuba_aspi.volgogsm.ru), далее ОМ 2 дает контроллеру связи 3 стандартную команду соединения на псевдономер atd*99***1#. После успешного выполнения контроллером связи 3 ОМ 2 GPRS соединения с каналом связи 10, ОМ 2 является подключенным к каналу связи 10 с автоматически выделенным ему динамическим IP-адресом. Далее, в зависимости от ранее внесенной в ПН 16 информации по конфигурации системы мониторинга и стандартным протоколам VPN (например, IPSec), соответствующими модулями создания виртуальной частной сети связи, содержащимися в ОМ 2 и СМ 13, организуется защищенный туннель VPN между данным ОМ 2 и СМ 13 внутри канала связи 10 или через канал связи 10 внутри сети Интернет 11. И далее, по мере необходимости, выполняется двухсторонняя передача информации между ОМ 2 и СМ 13 с выполнением заложенных в них процедур инкапсуляции, аутентификации и шифрования передаваемой информации (например, по стандартному протоколу IPSec).

После выполнения соединений ОМ 2 и СМ 13 с каналом связи 10 (сетью Интернет 11) и организации VPN туннелей между каждым ОМ 2 с СМ 13, через канал связи 10 (сеть Интернет 11), все туннели связи поддерживаются постоянно на все время работы системы мониторинга. Состояние туннелей VPN постоянно контролируется ОМ 2 и СМ 13. Если по какой либо причине произошло разъединение связи в каком либо туннеле VPN, то информация об этом регистрируется в соответствующем ОМ 2 и в СМ 13. Далее соответствующим ОМ 2 и СМ 13 автоматически выполняются сеансы организации VPN туннеля между данным ОМ 2 и СМ 13 аналогично ранее описанным последовательностям.

Канал связи 10 может быть выполнен в виде одного или нескольких каналов связи одинакового или разных типов связи, например типа проводного канала связи; волоконно-оптического канала связи; спутникового канала связи; канала сотовой подвижной связи (DECT, GSM, Wi-Fi, 3G и др.); радиоканала связи (радио-Ethernet, радиорелейная, связь, связь по прямому радиоканалу и др.).

Подключение СМ 13 к выбранным типам связи канала связи 10 осуществляется через контроллеры связи 3 CM 13, которые имеют соответствующие выбранным типам связи физические сопряжения и протоколы связи, причем каждый контроллер связи 3 выполняет свой тип сопряжения и протокол связи. Аналогично выше описанному выполняется подключение к каналу связи 10, каждого ОМ 2, через собственные контроллеры связи 3.

Для выполнения функций охраны, контроля объекта каждый ОБ 1 содержит подключенные к его внутренним схемам необходимые извещающие приборы различных принципов действия: контактного; инфракрасного; радиоволнового; индуктивного; емкостного, оптического; теплового и других принципов действия, а также приборы контроля и управления санкционированным доступом (установкой под охрану, наблюдение, контроль и снятие с охраны, наблюдения, контроля), например типа «клавиатура», «touch memory», «proximiti» и так далее. Для выполнения функций индивидуальной аутентификации к соответствующим входам ОМ 2 могут быть подключены:

- Акустические приборы 5 (микрофоны) для ввода ключевых слов или фраз. Ключевые слова или фразы, принятые схемами ОМ 2 в аналоговом виде, преобразуются в ОМ 2 в цифровой файл и помещаются в память ОМ 2, затем по специальным алгоритмам выполняется спектральный анализ данного файла. Спектральный анализ файла может выполняться в ОМ 2 или ПН 16. Если анализ выполняется в ОМ 2, то результаты спектрального анализа сравниваются с хранящимися в ОМ 2 специальными файлами голосовых фрагментов пользователей, записанными в ОМ 2 с ПН 16 при программировании или переданными ОМ 2 во время сеанса связи ОМ 2 через канал связи 10 (сеть Интернет 11) и СМ 13 с ПН 16. Если при сравнении аналог в базе данных файлов ОМ 2 не найден, то ОМ 2 сообщает об этом выводом соответствующих специальных файлов голосовых и/или сигнальных сообщений, преобразованных из цифровой формы в аналоговые сигналы, на приборы акустического оповещения 9. Если спектральный анализ файла выполняется в ПН 16, то файл со спектральным анализом сжимается ОМ 2 (например, в формат МРЗ или другие форматы сжатия данных) и через контроллер связи 3, через канал связи 10 (сеть Интернет 11), через СМ 13 передается на ПН 16, где он сравнивается с соответствующей базой данных. После сравнения ПН 16 в порядке, обратном вышеописанному, передает информацию о распознавании или не распознавании данного голосового спектра в ОМ 2. ОМ 2 сообщает о результатах анализа выводом своих соответствующих специальных файлов голосовых и/или сигнальных сообщений, преобразованных из цифровой формы в аналоговые сигналы, на приборы акустического оповещения 9, а также управляет при необходимости соответствующими исполнительными устройствами 8. Специальные файлы голосовых и/или сигнальных сообщений, предназначенные для вывода ОМ 2 на приборы акустического оповещения 9, а также команды управления соответствующими исполнительными устройствами 8 могут передаваться в ОМ 2 вместе с ответом о распознавании или не распознавании данного голосового спектра.

- Дактилоскопические приборы 6, предназначенные для ввода в ОМ 2 рисунков с пальцев. Рисунок с пальца, принятый схемами ОМ 2 в аналоговом виде, преобразуются в ОМ 2 в цифровой файл и помещается в память ОМ 2, затем по специальным алгоритмам выполняется анализ данного файла. Далее порядок анализа и действий ОМ 2 и ПН 16 выполняется аналогично вышеописанному алгоритму при работе с акустической информацией, только сравнение производится со специальными файлами с дактилоскопической информацией.

- Приборы распознавания по лицу и радужной оболочке глаза 7, предназначенные для ввода в ОМ 2 информации о рисунке лица и/или рисунке радужной оболочки глаза. Рисунок лица и/или радужной оболочки глаза, принятый схемами ОМ 2 в аналоговом виде, преобразуются в ОМ 2 в цифровой файл и помещается в память ОМ 2, затем по специальным алгоритмам выполняется анализ данных файлов. Далее порядок анализа и действий ОМ 2 и ПН 16 выполняется аналогично вышеописанному алгоритму при работе с акустической информацией, только сравнение производится со специальными файлами с информацией для распознования по лицу и радужной оболочке глаза, а сжатие файлов для передачи между ОМ 2 на ПН 16 и обратно может выполняться, например, в формате MPEG... или другом формате сжатия данных.

Для выполнения системой мониторинга функций видеонаблюдения к соответствующим входам ОМ 2 могут быть подключены видеокамеры 4. В процессе видеонаблюдения информация с видеокамер 4 поступает на соответствующие входы схем ОМ 2 в аналоговом виде, преобразуется в ОМ 2 с заданной периодичностью в цифровые видеофайлы и помещается в память ОМ 2, затем видеофайлы сжимаются ОМ 2 (например, в формат MPEG3 или другие форматы сжатия видеоданных) и через контроллер связи 3, через канал связи 10 (сеть Интернет 11), через СМ 13 передаются на ПН 16. С принятыми ПН 16 от ОМ 2 видеофайлами для выполнения функций наблюдения могут выполняться специальные операции анализа и сравнения с эталонами. Далее видеофрагменты принятых файлов через локальную сеть связи ПН 16 выводятся на дисплеи соответствующих дополнительных пультов наблюдения 14 и при необходимости записываются ПН 16 в архивную память видеоизображений с соответствующей информацией о времени и месте фиксации видеокадров. При выполнении функций видеонаблюдения с ПН 16 через СМ 13 и канал связи 10 (сеть Интернет 11) на ОМ 2 могут передаваться специальные файлы голосовых и/или сигнальных сообщений, предназначенных для вывода ОМ 2 на приборы акустического оповещения 9, а также команды управления соответствующими исполнительными устройствами 8 (например, приводами ориентации видеокамер в пространстве).

Для выполнения системой мониторинга функций контроля к соответствующим входам ОМ 2, как было описано выше, могут быть подключены акустические приборы 5 (например, микрофоны, датчики шума, вибрации и т.д.). Информация, полученная ОМ 2 от акустических приборов 5, преобразуются в ОМ 2 в цифровые аудиофайлы и помещается в память ОМ 2, затем после соответствующей обработки (исключающей ложные шумы) данные аудиофайлы сжимается ОМ 2 (например, в формат МРЗ или другие форматы сжатия аудиоданных) и через контроллер связи 3, через канал связи 10 (сеть Интернет 11), через СМ 13 передаются на ПН 16. С принятыми ПН 16 от ОМ аудиофайлы для выполнения функций контроля могут выполняться специальные операции анализа. Далее аудиофайлы с выбранных источников звука могут прослушиваться через аудиовыходы ПН 16 и при необходимости записываться ПН 16 в архивную аудиопамять с соответствующей информацией о времени и месте фиксации аудиофрагментов. При выполнении функций контроля с ПН 16, через СМ 13, через канал связи 10 (сеть Интернет 11) на ОМ 2 могут передаваться специальные файлы голосовых и/или сигнальных сообщений, предназначенных для вывода ОМ 2 на приборы акустического оповещения 9, а также команды управления соответствующими исполнительными устройствами 8 (например, включения, отключения и управления параметрами соответствующих источников аудиоинформации).

Для наблюдения, контроля, охраны и управления движущимися объектами данная система мониторинга содержит группу объектовых блоков (ОБ 1), к которым, кроме вышеописанных приборов, к соответствующему входу каждого ОБ 1 данной группы подсоединен выход приемника спутниковой системы радионавигации 17. Приемник спутниковой радионавигации 17, получая специальные сигналы от группы спутников системы радионавигации 12 (например, GPS, НАВСТАР и/или ГЛОНАСС) постоянно вычисляет свои координаты с установленной точностью. ОБ 1 считывает с приемника спутниковой системы радионавигации 17 и передает информацию о своих координатах через ОМ 2, через контроллер связи 3 ОМ 2, выполненный для работы с сотовой сетью подвижной связи (типа DECT, GSM, Wi-Fi, 3G и др.), радио-Ethernet или прямой радиоэфир, через канал связи 10 аналогичного типа (сеть Интернет 11), через СМ 13 на ПН 16, где полученная информация анализируется и выводится как местоположение объекта на карте района, отображаемой на дисплее соответствующего дополнительного пульта наблюдения 14, а также записывается в соответствующий архив.

С целью сокращения экономических затрат при оснащении аппаратурой системы мониторинга группы недалеко расположенных друг от друга объектов, дополнительная группа ОМ 2 содержит модуль концентратора 15 (КЦ), который через локальную сеть связи соединен с дополнительной группой ОБ 1. При этом во время программирования данного ОМ 2 с ПН 16 в ОМ 2 записывается не один, а группа адресов ОБ 1, которые подключены к КЦ 15 данного ОМ 2. В КЦ 15 организуется память транзитных сообщений, передаваемых от каждого подключенного к нему ОБ 1 через ОМ 2, через канал связи 10 (сеть Интернет 11), через СМ 13 на ПН 16 и тем же путем в обратном направлении к ОБ 1. В процессе работы такого ОМ 2 его КЦ 15 через локальную сеть циклически опрашивает состояния всех подключенных ОБ 1, обращаясь к ним по их индивидуальным адресам. КЦ 15 сравнивает принятую во время сеанса связи информацию от ОБ 1 с той, которая хранится в транзитной памяти данного ОБ 1. И в случае несовпадения передает новую информацию от ОБ 1 на ПН 16 по ранее описанному пути. А обратно получает от ПН 16 информацию для данного ОБ 1, которую записывает в свою память транзитных сообщений. Полученную от ПН 16 информацию КЦ 15 передает соответствующему ОБ 1 во время ближайшего сеанса связи с данным ОБ 1.

Для осуществления режима охраны, наблюдения, контроля и управления (мониторинга) объектом его ОБ 1 и ОМ 2 необходимо перевести в этот режим мониторинга. Перевод ОБ 1 и ОМ 2 в режим мониторинга выполняется аутентификацией пользователя путем ввода кода в клавиатурное устройство ОБ 1 или в устройство типа «touch memory», или типа «proximiti», или специального голосового фрагмента в акустический прибор 5 ОМ 2, или рисунка условленного пальца в дактилоскопический прибор 6, или черт лица и/или глаза в видеокамеры приборов распознавания по лицу и радужной оболочке глаза 7, подключенных к ОМ 2. После выявления совпадения с соответствующей базой данных, как было описано выше, ОБ 1 и ОМ 2, обменявшись между собой соответствующей информацией, одновременно переходят в режим мониторинга. ОБ 1 выполняет контроль информации, поступающей от подключенных к нему извещающих приборов и от приемника спутниковой системы радионавигации 17, если это подвижный объект. А ОМ 2 выполняет контроль информации, поступающей от подключенных к нему акустических приборов 5 и видеокамер 4. В случае отклонения полученной ОБ 1 и/или ОМ 2 информации от ранее записанного аналога ОБ 1 вырабатывает сообщение о тревоге, в которое входит вся необходимая информация о состоянии соответствующих извещающих приборов, и передает его на подключенный к нему ОМ 2. ОМ 2 через установленный ранее туннель связи VPN с ПН 16 передает на него свои сообщения о тревоге и сообщения о тревоге с ОБ 1. Принятые от ОМ 2 сообщения о тревоге после обработки в ПН 16 по специальным программам выводятся на соответствующие дополнительные пульты наблюдения 14 информацию о путях перемещения объекта по карте района (для подвижных объектов) в виде кадров изображений, план-схемы объекта и подъездных путей к объекту, в виде акустического и других сообщений, необходимых наблюдающему для принятия решения. ПН 16 в автоматическом режиме или с участием наблюдающего для уточнения информации о событиях, происходящих на объекте, и принятия конкретных действий может управлять положением в пространстве и свойствами извещающих приборов, видеокамер 4, акустических приборов 5 и исполнительных устройств 8. Управление осуществляется путем подачи соответствующих сообщений с ПН 16 на ОМ 2 и соответствующий ОБ 1 через установленный туннель связи VPN. Снятие объекта с мониторинга выполняется путем вторичной аутентификации пользователя аналогично вышеописанному или путем управления с ПН 16, при этом с ПН 16, ОМ 2 или ОБ 1 могут подаваться соответствующие команды на открытие через исполнительные устройства 8 замков, калиток, турникетов, ворот и т.д. Аналогично вышеописанному возможно управление соответствующими исполнительными устройствами 8 напрямую после выполнения процедуры аутентификации по совпадению заранее зафиксированных в системе мониторинга признаков (кодов) пользователей.

ОМ 2 системы мониторинга с целью повышения надежности связи может выполнять связь с СМ 13 через канал связи 10 одновременно более чем по одному каналу связи. Преимущественно используются разнородные каналы связи. Например, один контроллер связи 3 ОМ 2 выполняет связь с соответствующим контроллером связи 3 CM 13 по сотовым каналам подвижной связи GSM (или другим радиоканалам связи), второй контроллер связи 3 ОМ 2 выполняет связь с соответствующим контроллером связи 3 CM 13 по коммутируемым или выделенным телефонным линиям связи в канале связи 10. В случае разъединения связи по одному из каналов связи связь между ОМ 2 и СМ 13 продолжает осуществляться по второму каналу связи, при этом информация о потере связи в данном канале между ОМ 2 и СМ 13 передается CM 13 на ПН 16 для принятия решения.

Предложенная система мониторинга:

- расширяет зону мониторинга объектов;

- использует одновременно несколько каналов связи, что повышает надежность ее работы;

- выполняет одновременную двунаправленную связь пульта наблюдения со значительным количеством объектовых приборов по туннелям виртуальной частной сети связи (VPN) типа «звезда»;

- сокращает время и повышает гарантии доставки сообщений;

- повышает защиту передаваемых данных;

- позволяет передавать мультимедийные сообщения;

- выполняет видеонаблюдение и аудиоконтроль за объектом;

- осуществляет биометрическую идентификацию пользователей;

- определяет местоположение подвижных объектов;

- выполняет акустическое оповещение на объекте.

Изобретение относится к технике сигнализации, контроля, наблюдения и управления подвижными и стационарными объектами. В систему введены сетевой и объектовые маршрутизаторы, снабженные модулями создания виртуальной частной сети связи и контроллерами связи. При этом обеспечивается работа через каналы связи, выполненные в виде проводного, волоконно-оптического, спутникового, сотового или радиоканалов связи. Предусмотрено подключение через каналы связи к сети Интернет. Система выполнена с возможностью передачи данных от объектовых блоков до пульта наблюдения посредством пакетной передачи данных и работает с сотовой сетью подвижной связи. Имеются устройства подключения видеокамер, акустических и дактилоскопических приборов, приборов для преобразования информации в цифровые файлы и передачи ее на пульт наблюдения. Система содержит группу дополнительных пультов наблюдения, соединенных между собой локальной сетью связи. Объектовые блоки системы имеют источники бесперебойного питания со встроенными аккумуляторами. Изобретение позволяет расширить зону охраны и мониторинга объектов, увеличить количество одновременно опрашиваемых объектовых блоков, сократить время и повысить гарантию доставки сообщений, улучшить защиту передаваемых данных, обеспечить передачу мультимедийных сообщений. 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система мониторинга, содержащая группу объектовых блоков, входы-выходы которых через каналы связи соединены с входами-выходами пульта наблюдения, отличающаяся тем, что в пульт наблюдения дополнительно введен сетевой маршрутизатор, а в объектовый блок дополнительно введен объектовый маршрутизатор, который содержит не менее одного контроллера связи и модуль создания виртуальной частной сети связи, выполняющий также аутентификацию пользователей сети, входы-выходы которого через контроллеры связи, через входы-выходы объектового блока, через соответствующие каналы связи, через входы-выходы пульта наблюдения соединены с входами-выходами сетевого маршрутизатора, а сетевой маршрутизатор содержит не менее одного контроллера связи и модуль создания виртуальной частной сети связи, выполняющий также аутентификацию пользователей сети, входы-выходы которого через контроллеры связи, через входы-выходы пульта наблюдения, через каналы связи, через входы-выходы соответствующих объектовых блоков соединены с входами-выходами объектовых маршрутизаторов.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что сетевой маршрутизатор содержит модуль сетевого экрана для защиты пульта наблюдения от несанкционированного доступа со стороны канала связи.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде проводного канала связи.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде волоконно-оптического канала связи.5. Система по п.1, отличающаяся тем, что контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде спутникового канала связи.6. Система по п.1, отличающаяся тем, что контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде сотовой сети подвижной связи (DECT, GSM, Wi-Fi, 3G).7. Система по п.1, отличающаяся тем, что контроллер связи имеет возможность работы через канал связи, выполненный в виде радиоканала связи (радио-Ethernet, радиорелейная связь).8. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок дополнительно соединен с приемником спутниковой системы радионавигации (GPS), а контроллер связи объектового маршрутизатора выполнен для работы с сотовой сетью подвижной связи (DECT, GSM, Wi-Fi, 3G).9. Система по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью передачи данных от объектовых блоков до пульта наблюдения посредством пакетной передачи данных (GPRS).10. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовые маршрутизаторы и сетевые маршрутизаторы выполнены с возможностью подключения через каналы связи к сети Интернет.11. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит устройство для подключения видеокамер и выполнен с возможностью сжатия видеоизображения (в формат MPEG) и передачи сжатого изображения через контроллеры связи, каналы связи на пульт наблюдения.12. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит устройство для подключения акустических приборов и выполнен с возможностью преобразования принятых от акустических приборов сигналов в цифровые файлы, сжатия цифровых файлов (в формат МР) и передачи их через контроллеры связи, каналы связи на пульт наблюдения.13. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит устройство для считывания информации с дактилоскопических приборов и выполнен с возможностью преобразования ее в цифровые файлы, компрессии этих файлов и передачи их через контроллеры связи, каналы связи на пульт наблюдения.14. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит устройство считывания информации с приборов распознавания по лицу и радужной оболочке глаза и выполнен с возможностью преобразования информации в цифровые файлы, компрессии этих файлов и передачи их через контроллеры связи, каналы связи на пульт наблюдения.15. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит выходы для управления исполнительными устройствами.16. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит группу пультов наблюдения, соединенных между собой локальной сетью связи.17. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит источник бесперебойного питания и выполнен с возможностью считывания с него информации о состоянии подключенной электрической сети (220 В), уровне заряда аккумулятора и уровне выходного напряжения источника бесперебойного питания, а также передачи ее через канал связи на пульт наблюдения.18. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит устройство для подключения приборов акустического оповещения в виде тональных сигналов или голосовых сообщений, а также модуль преобразования в аналоговые сигналы цифровых файлов сообщений и оповещений, которые записаны в памяти объектового блока или приняты по каналам связи.19. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовый блок содержит модуль концентратора, выполненный с возможностью подключения к нему группы объектовых блоков и соединения их между собой и с модулем концентратора локальной сетью связи.