РАДИОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 2010 года по МПК G08B25/10 

Изобретение относится к системам для подачи сигналов тревоги с беспроводной передачей на центральную станцию информации, позволяющей определить, на каком объекте возникли условия, вызвавшие появление сигнала тревоги. К таким условиям могут относиться пожар, попытки взлома, проникновения и другие аналогичные условия.

Известна радиоканальная система сигнализации по патенту RU №2242383, В60R 25/00, G08В 25/10. Она содержит установленный на охраняемом объекте комплекс сигнализации, содержащий N извещателей, выходы которых подключены с помощью шлейфов ко входам приемно-контрольного прибора, содержащего связанные друг с другом блок памяти и процессор, выход которого подключен ко входу оповещателей, а входы являются входами приемно-контрольного прибора, а также радиоканальную систему передачи извещений, содержащую последовательно связанные друг с другом оконечное объектовое устройство, сотовую сеть связи и абонентский терминал пользователя. При этом оконечное объектовое устройство содержит передающий модуль, выполненный с возможностью передачи извещений по сотовой сети связи на абонентский терминал пользователя, и приемный модуль, выполненный с возможностью приема по сотовой сети связи сообщений с абонентского терминала пользователя. Оконечное объектовое устройство содержит микропроцессор с клавиатурой управления, вход которого подключен к выходу приемного модуля, а выход - ко входу передающего модуля, а комплекс сигнализации включает в себя программируемый модуль для передачи извещений по сотовой сети связи, связанный с процессором приемно-контрольного прибора и с микропроцессором оконечного объектового устройства.

Оконечное объектовое устройство и абонентский терминал пользователя могут представлять собой сотовые телефоны стандарта GSM, выполненные с возможностями передачи SMS-сообщений и данных в режиме GPRS.

В зависимости от состава извещателей система может решать задачи охранной, пожарной или охранно-пожарной сигнализации.

Основные недостатки описанной выше системы обусловлены применением в ней проводных шлейфов, с чем связаны:

- большая трудоемкость монтажа оборудования и неудобства, вызванные необходимостью нарушения интерьера помещения;

- малое время "жизни" системы при пожаре, что связано с перегоранием проводов;

- высокая вероятность ложной тревоги из-за различных электромагнитных наводок на проводные шлейфы, образующихся, например, при включении/выключении осветительных приборов и/или бытовой техники, при работе сварочного аппарата, или при грозе.

Указанные недостатки устраняются в профессиональной беспроводной системе охранно-пожарной сигнализации и оповещения "Стрелец", являющейся ближайшим аналогом (прототипом) настоящего изобретения. Состав и структура полномасштабного варианта построения этой системы приведены в фирменном материале "Стрелец - больше объектов меньшими силами", в пособии "Проектирование систем охранно-пожарной сигнализации на базе внутриобъектовой радиосистемы СТРЕЛЕЦ", "Аргус Спектр", 2007 и в других источниках. Указанная внутриобъектовая радиосистема (ВОРС) имеет многоуровневую иерархическую структуру, в вершине которой находится микросота ВОРС (далее, микросота) нулевого уровня, а на первом, втором и последующих уровнях - одна или несколько таких же микросот. Каждая микросота связана с одной или несколькими микросотами ближайших уровней радиоканалами двухсторонней адресной передачи информации и содержит приемно-контрольный прибор - радиорасширитель охранно-пожарный (РРОП), выполненный с возможностью подключения к пульту централизованного наблюдения (ПЦН), радиоканальные охранные и пожарные извещатели и исполнительные блоки, также выполненные с радиоканалом, пульты управления локальные и радиоканальные, оконечные объектовые устройства автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, а также блоки выносных индикаторов, световой и звуковой оповещатели, персональный компьютер (ПК) и передатчик ОВЧ-диапазона, вход которого подключен к радиосвязному выходу приемно-контрольного прибора, связанного с помощью радиоканалов с охранными и пожарными извещателями, исполнительными блоками, пультами управления и радиоканальными оповещателями, а с помощью проводных каналов связи - с оконечными объектовыми устройствами автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, с локальными пультами управления, блоками выносных индикаторов, световым и звуковым оповещателями и ПК, при этом вышеупомянутый приемно-контрольный прибор, входящий в состав данной микросоты, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами, входящими в состав других микросот.

Основное преимущество ВОРС перед вышеупомянутым аналогом заключается в наличии эффективных внутриобъектовых радиоканалов связи приемно-контрольного прибора с охранными и пожарными извещателями, оповещателями и исполнительными устройствами. Как отмечалось выше, эти радиоканалы являются двухсторонними и адресными, что наиболее полно отвечает требованиям недавно вступившего в силу "Технического регламента о требованиях пожарной безопасности" и нового стандарта ГОСТ Р 53325-2009 "Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний".

В BOPC'e используется технология динамической маршрутизации, то есть способ передачи информации от одного узла системы в другой узел несколькими возможными путями. Указанное преимущество проявляется прежде всего при решении задачи сигнализации о пожаре, когда огнем могут быть уничтожены отдельные извещатели и линии связи (шлейфы - в проводных системах). В этом случае ВОРС, как ни какая другая охранно-пожарная система, способна выполнять свои функции в течение всего времени проведения эвакуации людей из горящего здания. Конечно, отдельные извещатели, другие элементы и узлы системы, находящиеся в помещениях с открытым огнем, работать не будут, зато все остальные средства будут функционировать в полном объеме. Это позволяет говорить о высоком уровне живучести системы в условиях пожара. Одновременно благодаря отсутствию проводных шлейфов указанная система характеризуется значительно меньшим уровнем ложных тревог из-за различного рода электромагнитных помех по сравнению с традиционными проводными системами.

Однако, с другой стороны, используемая в ВОРС иерархическая структура построения, обуславливающая ее высокую живучесть при решении первой основной задачи - сигнализации о пожаре, имеет и недостаток, проявляющийся при решении второй основной задачи - сигнализации о проникновении на охраняемый объект.

Дело в том, что злоумышленники, пытающиеся проникнуть на охраняемый объект, особенно если это опытные преступники, могут применить помехопостановщик - подавитель мобильной связи, разместив его в месте нахождения микросоты нулевого уровня (в вершине "дерева"). Именно эта микросота собирает информацию от всех других микросот и передает ее по сотовой сети подвижной связи в диспетчерский центр. Поэтому, "подавив" ее, злоумышленник может достаточно просто блокировать работу всей группы микросот (кластера).

Так, по информации отечественной фирмы RadioBug, серийно выпускаемый ею и находящийся в свободной продаже, подавитель Аллигатор-15 при мощности излучения 100 мВт и стоимости 10 тысяч рублей позволяет полностью блокировать сотовую связь стандартов GSM-900/1800, 2200 МГц в полосе 100 МГц и рабочей зоне 30 м. Выпускаются малогабаритные помехопостановщики и большего радиуса действия. Не проблемой является и подавление радиоканала ОВЧ-диапазона. Таким образом, с помощью достаточно простых и доступных технических средств злоумышленник может фактически парализовать работу всей ВОРС.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанного недостатка прототипа как системы охранной и/или охранно-пожарной сигнализации при сохранении всех его неоспоримых достоинств, как системы пожарной сигнализации.

Предлагаемое техническое решение базируется на использовании топологии построения и технических средств вышеупомянутой ВОРС с добавлением к каждой микросоте или к некоторым из них оконечного объектового устройства, являющегося составной частью системы передачи извещений. Совокупность микросоты и указанного оконечного объектового устройства системы передачи извещений в дальнейшем будем называть ретрансляционным узлом. Указанная система передачи извещений может функционировать как внутри контролируемого объекта, так и вне его, обеспечивая необходимой информацией диспетчерский центр и другие внешние удаленные терминалы, несмотря на постановку преднамеренных помех.

Таким образом, предметом настоящего изобретения является радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации, выполненная в виде многоуровневой иерархической структуры, в вершине которой находится ретрансляционный узел нулевого уровня, а на первом, втором и последующих уровнях - один или несколько таких же ретрансляционных узлов, каждый из которых связан с одним или несколькими ретрансляционными узлами ближайших уровней, каждый ретрансляционный узел включает в себя микросоту, которая содержит выполненные с радиоканалами извещатели охранные, пожарные и исполнительные устройства, оповещатели радиоканальные, пульты управления радиоканальные, устройства оконечные автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, приемно-контрольный прибор, связанный с помощью радиоканалов с извещателями охранными и пожарными, исполнительными устройствами, пультами управления и оповещателями радиоканальными, а с помощью проводных каналов связи - с устройствами оконечными автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, а также с блоками выносных индикаторов, световым и звуковым оповещателями, ПК и пультами управления локальными ПЦН, выполненными с возможностью управления блоками выносных индикаторов, световым и звуковым оповещателями, и имеющий радиосвязной выход, являющийся выходом микросоты, радиоопередатчик ОВЧ-диапазона, вход которого подключен к радиосвязному выходу приемно-контрольного прибора, при этом приемно-контрольный прибор, входящий в состав данной микросоты, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами, входящими в состав других микросот данного кластера, а приемно-контрольный прибор, входящий в состав микросоты нулевого уровня, кроме того, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами, входящими в состав микросот нулевого уровня, расположенных в других кластерах, - при этом в каждый ретрансляционный узел либо в некоторые из них введено оконечное объектовое устройство системы передачи извещений, вход которого подключен к выходу микросоты, при этом указанное оконечное объектовое устройство системы передачи извещений содержит связанные друг с другом контроллер и основной ретрансляционный модуль, выполненный с возможностью радиообмена данными с основными ретрансляционными модулями других ретрансляционных узлов, диспетчерским центром и другими внешними терминалами, причем второй вход контроллера является входом оконечного объектового устройства системы передачи извещений.

Частными существенными признаками изобретения являются следующие.

В каждое оконечное объектовое устройство системы передачи извещений, либо в некоторые из них, введены один или несколько дополнительных ретрансляционных модулей, выполненных с возможностью приема данных по радиоэфиру из основного ретрансляционного модуля данного ретрансляционного узла и передачи данных в основные и дополнительные ретрансляционные модули других ретрансляционных узлов.

Дополнительный ретрансляционный модуль содержит блок памяти и последовательно соединенные приемник, микропроцессор, связанный с блоком памяти, передатчик и антенный коммутатор, выход которого подключен ко входу приемника.

Микропроцессор выполнен с возможностью запрета считывания из блока памяти информационного сообщения и установления различного интервала времени указанного запрета.

Основной и дополнительные ретрансляционные модули выполнены с возможностью смены протокола передаваемого сигнала.

Основной и дополнительные ретрансляционные модули выполнены с возможностью передачи и приема хоппинг-сигналов.

Рассматриваемая радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации является одним из возможных вариантов реализации способа передачи извещений по ранее полученному патенту заявителя RU №2363600, В60R 25/10, G08В 25/10.

Ожидаемый от применения предлагаемого решения технический результат заключается в обеспечении достаточно высоких помехозащищенности и надежности работы системы в условиях применения злоумышленниками преднамеренных помех беспроводным каналам связи и физического воздействия на проводные каналы связи. Суть изобретения поясняется на фиг.1-5.

На фиг.1 приведена предлагаемая система в виде многоуровневой иерархической структуры.

На фиг.2 представлена структурная схема ретрансляционного узла.

На фиг.3 представлена структурная схема микросоты.

На фиг.4 представлена структурная схема оконечного объектового устройства системы передачи извещений.

На фиг.5 представлена структурная схема дополнительного ретрансляционного модуля.

На фиг.1-5 использованы следующие обозначения: 1 - ретрансляционный узел; 2 - микросота; 3 - оконечное объектовое устройство системы передачи извещений; 4 - приемно-контрольный прибор; 5 - извещатели охранные; 6 - извещатели пожарные; 7 - пульты управления радиоканальные; 8 - оповещатели радиоканальные; 9 - исполнительные устройства; 10 - пульты управления локальные; 11 - блоки выносных индикаторов; 12 - световой оповещатель; 13 - звуковой оповещатель; 14 - устройство оконечное автоматического вызова по телефонному каналу; 15 - устройство оконечное автоматического вызова по GSM каналу; 16 - радиопередатчик ОВЧ-диапазона; 17 - ПК; 18 - контроллер; 19 - основной ретрансляционный модуль; 20 - дополнительный ретрансляционный модуль; 21 - антенный коммутатор; 22 - приемник; 23 - микропроцессор; 24 - блок памяти; 25 - передатчик.

Как и прототип, предлагаемая радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации выполнена в виде многоуровневой иерархической структуры (фиг.1). В вершине указанной структуры находится ретрансляционный узел 1 нулевого уровня, а на первом, втором и последующих уровнях - один или несколько таких же ретрансляционных узлов 1, каждый из которых связан по радиоэфиру с одним или несколькими ретрансляционными узлами 1 других уровней.

Каждый ретрансляционный узел 1 (фиг.2) включает в себя микросоту 2, выход которой подключен ко входу оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений.

Микросота 2 (фиг.3) содержит:

- приемно-контрольный прибор 4;

- извещатели охранные 5 и пожарные 6;

- оповещатели 8 радиоканальные и исполнительные устройства 9, выполненные с радиоканалом;

- пульты управления 7 радиоканальные;

- устройство 14 оконечное автоматического вызова по телефонному каналу, вход и выход которого подключены к телефонным выходу и входу приемно-контрольного прибора 4;

- устройство 15 оконечное автоматического вызова по GSM каналу, вход и выход которого подключены, соответственно, к GSM выходам и входам приемно-контрольного прибора 4;

- радиопередатчик 16 ОВЧ-диапазона, вход которого является выходом микросоты 2 и подключен к радиосвязному выходу приемно-контрольного прибора 4.

Приемно-контрольный прибор 4 связан с помощью радиоканалов:

- с извещателями охранными 5 и пожарными 6,

- с исполнительными устройствами 9,

- с пультами управления 7 и оповещателями 8 радиоканальными. Приемно-контрольный прибор 4 выполнен с возможностью связи с ПЦН по проводам. При этом с соответствующими входами-выходами приемно-контрольного прибора 4 связаны выходы-входы следующих блоков, входящих в состав ПЦН:

- блоков 11 выносных индикаторов;

- ПК 17;

- светового оповещателя 12;

- звукового оповещателя 13;

- пультов управления 10 локальных, выполненных с возможностью управления блоками 11 выносных индикаторов, световым 12 и звуковым 13 оповещателями.

При этом указанный приемно-контрольный прибор 4, входящий в состав данной микросоты 2, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами 4, входящими в состав других микросот 2 данного кластера. Приемно-контрольный прибор 4, входящий в состав микросоты 2 нулевого уровня, дополнительно выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами 4, входящими в состав микросот 2 нулевого уровня, расположенными в других кластерах.

Оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений (фиг.4), так же, как и микросота 2, входит в состав ретрансляционного узла 1. Указанное оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений содержит связанные друг с другом контроллер 18 и основной ретрансляционный модуль 19. Второй вход контроллера 18 является входом оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений. При этом основной ретрансляционный модуль 19 выполнен с возможностью радиообмена данными:

- с основными ретрансляционными модулями 19 как своего, так и других кластеров;

- с диспетчерским центром;

- с другими внешними терминалами.

Как вариант, оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений может содержать один или несколько дополнительных ретрансляционных модулей 20, выполненных с возможностью приема данных по радиоэфиру от основного ретрансляционного модуля 19 данного ретрансляционного узла 1 и передачи данных в основные 19 и дополнительные 20 ретрансляционные модули других ретрансляционных узлов 1.

Дополнительный ретрансляционный модуль 20 (фиг.5) содержит блок 24 памяти и последовательно соединенные приемник 22, микропроцессор 23, передатчик 25 и антенный коммутатор 21, выход которого подключен ко входу приемника 22, при этом блок 24 памяти связан с микропроцессором 23.

Микропроцессор 23 может быть выполнен с возможностью запрета считывания информационного сообщения из блока 24 памяти и установления различной продолжительности указанного запрета.

Основной 19 и дополнительные 20 ретрансляционные модули могут быть выполнены с возможностью смены протокола передаваемого сигнала, в зависимости от того, на какой ретрансляционный модуль - основной 19 или дополнительный 20 осуществляется передача информационного сообщения.

Основной 19 и дополнительные 20 ретрансляционные модули могут быть выполнены с возможностью передачи и приема хоппинг-сигналов.

Для технической реализации предлагаемого технического решения может быть использована коммерческая продукция вышеупомянутой фирмы "Аргус-Спектр", информация о которой приведена на Интернет-сайте этой фирмы (www.argus-spectr.ru). На этой аппаратуре может быть реализована микросота 2.

Оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений может быть реализовано на приемно-передающих узлах системы Риф Стринг RS-202, серийно выпускаемой предприятием-заявителем, дополненных стандартными элементами СВЧ-техники (антенный коммутатор 21) и вычислительной техники (контроллер 18, микропроцессор 23, блок 24 памяти).

Поэтому возможность практической реализации предлагаемой системы не вызывает сомнений.

Рассматриваемая радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации работает следующим образом.

Принцип ее работы определяется сходной с системой-прототипом многоуровневой структурой построения (фиг.1). Она представляет собой совокупность связанных друг с другом ретрансляционных узлов 1, выстроенных в виде "дерева", в вершине которого находится ретрансляционный узел 1 нулевого уровня. В отличие от системы-прототипа, рассматриваемая система, наряду с межуровневыми связями в указанном "дереве", имеет внутриуровневые связи ретрансляционных узлов 1 друг с другом, а также внешние связи ряда ретрансляционных узлов 1 с ретрансляционными узлами 1 других кластеров, а при достаточной дальности действия - с диспетчерским центром и другими внешними терминалами.

Каждый ретрансляционный узел 1 (фиг.2) контролирует какой-либо объект недвижимости (например, производственное помещение или офис). Каждый кластер контролирует территориально-распределенный объект (например, коттеджный поселок или больничный комплекс).

Входящая в состав ретрансляционного узла 1 микросота 2 (фиг.3) передает данные в добавленное в состав ретрансляционного узла 1 оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений (фиг.4).

Приемно-контрольный прибор 4, входящий в состав микросоты 2 (фиг.3), контролирует по радиоэфиру закрепленные за ним извещатели 5 охранные, извещатели 6 пожарные, а также пульты управления 7 радиоканальные, оповещатели 8 радиоканальные и выполненные с радиоканалом исполнительные устройства 9. По проводам осуществляется двухсторонняя связь со входящими в состав ПЦН пультами управления 10 локальными, блоками 11 выносных индикаторов, световым 12 и звуковым 13 оповещателями. Также по проводам осуществляется связь приемно-контрольного прибора 4 со входящими в состав той же микросоты 2, что и приемно-контрольный прибор 4, устройствами 14 и 15 оконечными автоматического вызова по телефонному и по GSM каналам, соответственно. По проводам, внутри микросоты 2, происходит и передача данных из приемно-контрольного прибора 4 в радиопередатчик 16 ОВЧ-диапазона.

Алгоритм работы микросоты 2 не отличается от работы микросоты в системе-прототипе ВОРС "Стрелец". Например, при признаках пожара (при задымлении и/или при повышении температуры) срабатывают извещатели 6 пожарные, формируя тревожное извещение о пожаре. По радиоканалу тревожное извещение поступает в приемно-контрольный прибор 4 (например, в РРОП), который формирует соответствующие команды и тревожные сообщения.

Предварительное программирование и управление РРОП осуществляется с помощью пультов управления 7 радиоканальных (ПУ-Р, ПУЛ-Р и других аналогичных). В различных вариантах применения ВОРС "Стрелец" источниками тревоги при пожаре могут быть извещатели 6 пожарные серии "Аврора": дымовой ИП 21210-3, тепловой ИП 10110-А1, комбинированный ИП 21210/10110-1-А1. При получении от них тревожных извещений РРОП формирует команду "Пожар", по которой срабатывают оповещатели 8 радиоканальные, например, "Сирена Р". РРОП по радиоканалу управляет работой исполнительного устройства 9, например, "ИБ-Р".

Команда "Пожар" поступает также по проводам из приемно-контрольного прибора 4 в ПЦН, где она переводит в режим тревоги пульты управления 10 локальные (например, ПУЛ, входящий в комплект поставки приемно-контрольного прибора 4 охранно-пожарного "Аккорд-512"), а также включает блоки 11 выносных индикаторов (например, БВИ-64), световой 12 и звуковой 13 оповещатели. Режимы работы блоков 11 выносных индикаторов, светового 12 и звукового 13 оповещателей устанавливаются при программировании с помощью пультов управления 10 локальных, но сотрудники ПЦН могут с помощью тех же пультов управления 10 локальных менять эти режимы работы, если такого изменения требует оперативная обстановка. Например, после появления пожарной команды могут быть отключены звуковые сирены. Через пульты управления 10 локальные сотрудники ПЦН могут управлять работой приемно-контрольного прибора, а значит, и сигналами микросоты 2 в целом.

В ПЦН может быть установлен ПК 17, позволяющий отображать для сотрудников ПЦН состояние ВОРС и оперативно управлять ее работой. По команде "Пожар" посредством блоков 11 выносных индикаторов осуществляется индикация состояния различных разделов микросоты 2. Каждый локальный раздел микросоты 2 эквивалентен адресной контролируемой зоне и имеет уникальный идентификационный номер. Один локальный раздел может включать в себя от одного до тридцати двух извещателей различного типа.

Сигналы об отказах - вследствие распространения пожара - выносных индикаторов, входящих в блоки 11 выносных индикаторов, и отдельных элементов звукового 13 и светового 12 оповещателей через приемно-контрольный прибор 4 передаются в ПК 17, а также поступают на пульты управления 10 локальные. Таким образом, сотрудники ПЦН получают оперативную информацию о распространении пожара.

Программное обеспечение ПК 17 позволяет осуществлять мониторинг до восьми ВОРС на одном ПК 17 с ведением базы данных событий и с возможностью отображения информации на графических планах. Полномочия сотрудников ПЦН, реализуемые с помощью указанного ПК 17 и пультов управления 10 локальных, находятся в зависимости от решаемых ПЦН задач.

Кроме того, приемно-контрольный прибор 4 данной микросоты 2 отправляет по радиоэфиру "свою" и ретранслирует "чужую" информацию на приемно-контрольный прибор 4 микросоты 2 другого уровня в направлении вершины "дерева", в которой находится микросота 2 нулевого уровня.

Приемно-контрольный прибор 4 микросоты 2 нулевого уровня выполняет роль координатора всех микросот 2. Наряду с описанными выше операциями по контролю за своей микросотой 2, он осуществляет:

- обработку, протоколирование и отображение поступающей информации;

- обмен информацией с ПК 17;

- обмен информацией с ПЦН диспетчерского центра и с другими внешними терминалами.

Для передачи информации в диспетчерский центр (например, информация об обнаруженном извещателями 6 пожарными возгорании, подлежит передаче в региональный центр пожарной охраны), либо в другие удаленные терминалы, могут использоваться радиоканалы ОВЧ-диапазона (то есть, диапазона от 140 до 170 МГц) и GSM каналы. В последнем случае зона действия системы определяется зоной покрытия, обеспечиваемой оператором сотовой подвижной связи. При наличии роуминга - это практически глобальный масштаб связи.

Основным фактором, влияющим на надежность работы системы, является возможность применения злоумышленниками преднамеренных помех.

При решении первой задачи - сигнализации о пожаре - такая ситуация вряд ли может возникнуть. Однако при решении второй задачи - сигнализации о несанкционированном проникновении на объект - такая ситуация вполне возможна. Особенно эффективно злоумышленники могут воспользоваться постановщиком помех при наличии у них информации о местонахождении приемно-контрольного прибора 4 микросоты 2 нулевого уровня. В этом случае, воздействуя на указанную микросоту 2 с помощью указанного выше постановщика помехи, злоумышленники могут практически полностью блокировать работу не только данной микросоты 2, но и всего кластера.

Для того чтобы избежать этого, в предлагаемую систему введены вышеупомянутые внутриуровневые (горизонтальные) связи, образуемые благодаря введению в состав каждого ретрансляционного узла 1 (или хотя бы в некоторые ретрансляционные узлы 1) оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений (фиг.4). Ретрансляционный узел 1 с введенным в его состав оконечным объектовым устройством 3 системы передачи извещений представляет собой блок, связь которого с "внешним миром" осуществляется уже не из одной точки кластера - микросоты 2, входящей в состав ретрансляционного узла 1 нулевого уровня, а из нескольких или из всех ретрансляционных узлов 1 кластера, содержащих вышеупомянутое оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений.

Соответственно, строится и алгоритм работы системы. При попытке проникновения злоумышленников на охраняемый системой объект срабатывают извещатели 5 охранные, входящие в состав микросоты 2 (фиг.3). Указанные извещатели 5 охранные формируют тревожные извещения, которые по радиоэфиру поступают в приемно-контрольный прибор 4. Приняв указанные извещения, приемно-контрольный прибор 4 формирует радиокоманды, с помощью которых активируются оповещатели 8 радиоканальные (например, сирена и лампа стробирующего света) и исполнительные устройства 9, используемые для управления по радиоканалу различными устройствами автоматики. Далее, приемно-контрольный прибор 4 дополняет тревожное извещение, полученное от извещателей 5 охранных, соответствующими полями служебной информации и формирует информационное сообщение, частью которого является исходное тревожное извещение. При этом в соответствующие поля указанного информационного сообщения включаются также хранящиеся в памяти приемно-контрольного прибора 4 коды идентификационных признаков ретрансляционного узла 1 и входящих в его состав извещателей 5 охранных, которые в простейшем случае определяются по номерам извещателей 5 охранных, от которых пришло исходное тревожное извещение.

Сформированное таким образом информационное сообщение с радиосвязного выхода приемно-контрольного прибора 4 передается в радиопередатчик ОВЧ-диапазона и в оконечное объектовое устройство 3 системы передачи извещений - на первый вход контроллера 18. С GSM выхода приемно-контрольного прибора 4 это информационное сообщение подается на вход устройства 15 оконечного автоматического вызова по GSM каналу, а с телефонного выхода - на вход устройства 14 оконечного автоматического вызова по телефонному каналу.

То, какой из каналов будет использован для трансляции информационного сообщения, определяется помеховой обстановкой в районе нахождения контролируемого объекта и работоспособностью телефонного канала связи.

Двусторонний характер радиоканалов позволяет достаточно просто выявить потерю связи, вследствие воздействия на них преднамеренной помехи. Что касается телефонного канала, то он может быть достаточно просто обнаружен визуально и выведен из строя. Достаточно просто может быть прервана и связь микросоты 2 с ПЦН, поскольку указанная связь осуществляется по проводам. В таких случаях единственной возможностью передать информационные сообщения в диспетчерский центр или в другие внешние терминалы является использование радиоканала оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений.

Получив информационное сообщение с радиосвязного выхода приемно-контрольного прибора 4, контроллер 18, входящий в состав оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений (фиг.4), передает его на вход основного ретрансляционного модуля 19. В основном ретрансляционном модуле 19 пришедшее информационное сообщение переносится на высокочастотную несущую, преобразуется в формат, необходимый для передачи по основному ретрансляционному каналу, и излучается в эфир.

Роль ретрансляторов этого сигнала играют ретрансляционные узлы 1, размещенные на других объектах недвижимости, которые могут находиться как внутри данного кластера, так и в других кластерах. Чем больше таких объектов недвижимости будет оснащено ретрансляционными узлами 1, снабженными оконечными объектовыми устройствами 3 системы передачи извещений, тем выше будет плотность сформированной на их основе ретрансляционной сети и, соответственно, более надежно будет осуществляться обмен данными между охраняемым объектом недвижимости и внешними терминалами в сложной помеховой обстановке. После того, как информационное сообщение, излученное основным ретрансляционным модулем 19, принимается основным ретрансляционным модулем 19 в другом ретрансляционном узле 1, это информационное сообщение передается в контроллер 18 оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений. Контроллер 18 заносит в соответствующие поля ретранслируемого информационного сообщения в качестве признака ретрансляции идентификационные коды своего ретрансляционного узла 1 и осуществляет дальнейшую ретрансляцию.

Таким путем по цепочке ретрансляционных узлов 1 тревожное информационное сообщение доходит до диспетчерского центра или до другого внешнего терминала для последующего анализа и реагирования.

В зоне действия основного ретрансляционного модуля 19, установленного на объекте недвижимости, который подвергся несанкционированному воздействию, могут одновременно находиться несколько ретрансляционных узлов 1.

Надежность связи объекта с диспетчерским центром и другими внешними терминалами может быть увеличена благодаря скрытной установке в оконечных объектовых устройствах 3 системы передачи извещений, в дополнение к основному ретрансляционному модулю 19, одного или нескольких дополнительных ретрансляционных модулей 20.

В этом случае одновременно с передачей информационных сообщений с одного ретрансляционного узла 1 на другие ретрансляционные узлы 1 осуществляется прием информационных сообщений, излучаемых основным ретрансляционным модулем 19, дополнительными ретрансляционными модулями 20, скрытно установленными на охраняемом объекте недвижимости. Это позволяет сохранить связь даже в случае вывода злоумышленниками из строя основного ретрансляционного модуля 19. Достигается это следующим образом.

В каждом дополнительном ретрансляционном модуле 20 (фиг.5) информационные сообщения через антенный коммутатор 21 и приемник 22 поступают в микропроцессор 23. Микропроцессор 23 проверяет соответствие информационного сообщения установленным для данного объекта критериям и посылает информационные сообщения в блок 24 памяти.

При получении очередного информационного сообщения от основного ретрансляционного модуля 19 происходит обновление содержимого блока 24 памяти в каждом из дополнительных ретрансляционных модулей 20.

Необходимо отметить, что основной ретрансляционный модуль 19 может формировать для дополнительных ретрансляционных модулей 20 информационные сообщения в специальном вспомогательном протоколе, используя при этом основной протокол для передачи информационных сообщений, подлежащих ретрансляции, на другие ретрансляционные узлы 1.

Использование одного общего протокола, конечно, существенно упрощает работу основного ретрансляционного модуля 19, однако, при этом сокращается промежуток времени работы дополнительных ретрансляционных модулей 20 без смены автономного источника питания. Действительно, с учетом возможности приема информационного сообщения на расстоянии прямой видимости время передачи информационного сообщения на другие ретрансляционные узлы 1 должно продолжаться несколько секунд, а для надежного приема информационного сообщения внутри данного ретрансляционного узла 1 достаточно десятков миллисекунд. Сокращение необходимого времени приема сигнала обусловлено уменьшением числа разрядов в информационном сообщении: для дополнительных ретрансляционных модулей 20 - основным ретрансляционным модулям 19 достаточно передавать только признак, по которому будет определен "свой" сигнал. При этом идентификационные признаки заносятся заранее в блок 24 памяти дополнительного ретрансляционного модуля 20.

Рассмотрим характерный числовой пример. Пусть, например, основной ретрансляционный модуль 19 в течение пяти секунд дважды по основному протоколу передает информационное сообщение, предназначенное для основных ретрансляционных модулей 19 других ретрансляционных узлов 1. Затем пусть основной ретрансляционный модуль 19 переключается на специальный вспомогательный протокол и в течение одной секунды пятьдесят раз передает то же по смыслу информационное сообщение для дополнительных ретрансляционных модулей 20.

Дополнительные ретрансляционные модули 20 при отсутствии сигналов основного ретрансляционного модуля 19 почти все время остаются отключенными и включаются на прием в течение одной миллисекунды дважды в секунду. Если в течение этой миллисекунды контроллер 18 определяет наличие внешнего излучения с допустимыми по специальному вспомогательному протоколу параметрами, то режим приема продолжается. Режим приема заканчивается либо сразу после определения, что источником сигнала является основной ретрансляционный модуль 19 другого ретрансляционного узла 1, либо после полного приема информационного сообщения "своего" основного ретрансляционного модуля 19.

Если злоумышленникам удалось найти и вывести из строя основной ретрансляционный модуль 19, то прием в каждом из дополнительных ретрансляционных модулей 20 информационных сообщений, соответствующих установленным для данного ретрансляционного узла 1 критериям, становится невозможным. Спустя заданный для каждого из дополнительных ретрансляционных модулей 20 интервал времени после очередного обновления содержимого блока 24 памяти микропроцессор 23 соответствующего дополнительного ретрансляционного модуля 20 запрашивает в блоке 24 памяти хранящееся в нем информационное сообщение и посылает его на вход передатчика 25. В передатчике 25 данное информационное сообщение переносится на несущие частоты, используемые в основном ретрансляционном модуле 19, и через антенный коммутатор 21 излучается в эфир. При этом возможно использование тех же двух протоколов, что и при передаче информационного сообщения основным ретрансляционным модулем 19.

Излученный сигнал дополнительного ретрансляционного модуля 20, содержащий информационное сообщение, принимается другими ретрансляционными узлами 1. Прием осуществляется основным ретрансляционным модулем 19, постоянно находящимся в активированном состоянии. Сообщение дополняется признаками ретрансляции в контроллере 18 и снова поступает в основной ретрансляционный модуль 19 для передачи в эфир. При этом связь должна быть устойчивой, поскольку помехопостановщик в этом месте отсутствует. Ретранслированное по описанной выше цепочке информационное сообщение принимается в диспетчерском центре или в другом внешнем терминале, где осуществляются его анализ и формируются команды на реагирование.

Для обеспечения скрытности работы дополнительных ретрансляционных модулей 20 и для обеспечения экономного расхода заряда их элементов питания осуществляется запрет на передачу информационных сообщений в каждом из дополнительных ретрансляционных модулей 20, кроме одного, для которого установлен минимальный промежуток времени между очередным обновлением содержимого блока 24 памяти и формированием запроса микропроцессором 23. Такой запрет может осуществляться путем приема информационного сообщения от дополнительного ретрансляционного модуля 20 другими дополнительными ретрансляционными модулями 20 того же объекта недвижимости и обновления в них содержимого блока 24 памяти. Как указывалось выше, после такого обновления начинается отсчет задержки, по окончании которой микропроцессор 23 соответствующего дополнительного ретрансляционного модуля 20 запрашивает в блоке 24 памяти хранящееся в нем информационное сообщение. Таким образом, если злоумышленники обнаруживают (например, по наличию сигналов) и уничтожают дополнительный ретрансляционный модуль 20, формирующий информационные сообщения, то формирование информационных сообщений начинает осуществляться другим дополнительным ретрансляционным модулем 20, у которого следующая по времени величина задержки.

Описанным выше образом предложенная технология позволяет осуществлять передачу информационных сообщений о несанкционированном воздействии на охраняемый объект недвижимости даже в тех случаях, когда установленные на нем устройство 15 оконечное автоматического вызова по GSM каналу и радиопередатчик 16 ОВЧ диапазона подавлены помехами, связь с ПЦН прервана, а телефонные каналы и отдельные узлы оконечного объектового устройства 3 системы передачи извещений физически выведены из строя. Еще более высокая степень помехозащищенности может быть обеспечена благодаря использованию в описанной выше ретрансляционной цепочке сигнала с прыгающими частотами - так называемого хоппинг-сигнала (описанного, например, в патентах RU №2278415, G08В 25/10, G08C 29/12, Н04В 1/713, RU №2265250, G08В 25/08, G08C 15/00).

Таким образом, описанное выше техническое решение позволяет получить ожидаемый технический результат, заключающийся в обеспечении достаточной помехозащищенности и надежности работы радиоканальной системы охранно-пожарной сигнализации в условиях применения злоумышленниками преднамеренных помех беспроводным каналам связи и физического воздействия на узлы объектового оборудования.

Изобретение относится к системам для подачи сигналов тревоги о проникновении злоумышленников или о пожаре с беспроводной передачей информации на центральную станцию. Система выполнена в виде многоуровневой иерархической структуры, в вершине которой находится ретрансляционный узел нулевого уровня, а на первом, втором и последующих уровнях - один или несколько таких же ретрансляционных узлов, каждый из которых связан с одним или несколькими ретрансляционными узлами ближайших уровней. Имеется пульт централизованного наблюдения. Каждый ретрансляционный узел включает в себя микросоту, которая содержит выполненные с радиоканалами извещатели охранные, пожарные и исполнительные устройства, оповещатели радиоканальные, пульты управления радиоканальные, устройства оконечные автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, приемно-контрольный прибор и радиоопередатчик ОВЧ-диапазона. Приемно-контрольный прибор имеет радиосвязной выход, являющийся выходом микросоты. В каждый ретрансляционный узел либо в некоторые из них введено также оконечное объектовое устройство системы передачи извещений, вход которого подключен к выходу микросоты. Система может функционировать как внутри контролируемого объекта, так и вне его, обеспечивая, несмотря на постановку злоумышленниками преднамеренных помех, необходимой информацией диспетчерский центр и другие внешние удаленные терминалы. Ожидаемый технический результат заключается в обеспечении повышенных помехозащищенности и надежности работы системы. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации, выполненная в виде многоуровневой иерархической структуры, в вершине которой находится ретрансляционный узел нулевого уровня, а на первом, втором и последующих уровнях - один или несколько таких же ретрансляционных узлов, каждый из которых связан с одним или несколькими ретрансляционными узлами ближайших уровней, каждый ретрансляционный узел включает в себя микросоту, которая содержит выполненные с радиоканалами извещатели охранные, пожарные и исполнительные устройства, оповещатели радиоканальные, пульты управления радиоканальные, устройства оконечные автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, приемно-контрольный прибор, связанный с помощью радиоканалов с извещателями охранными и пожарными, исполнительными устройствами, пультами управления и оповещателями радиоканальными, а с помощью проводных каналов связи - с устройствами оконечными автоматического вызова по телефонному и GSM каналам, а также с блоками выносных индикаторов, световым и звуковым оповещателями, персональным компьютером и пультами управления локальными пульта централизованного наблюдения, выполненными с возможностью управления блоками выносных индикаторов, световым и звуковым оповещателями, и имеющий радиосвязной выход, являющийся выходом микросоты, радиопередатчик ОВЧ-диапазона, вход которого подключен к радиосвязному выходу приемно-контрольного прибора, при этом приемно-контрольный прибор, входящий в состав данной микросоты, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами, входящими в состав других микросот данного кластера, а приемно-контрольный прибор, входящий в состав микросоты нулевого уровня, кроме того, выполнен с возможностью беспроводного обмена данными с приемно-контрольными приборами, входящими в состав микросот нулевого уровня, расположенных в других кластерах, отличающаяся тем, что в каждый ретрансляционный узел либо в некоторые из них введено оконечное объектовое устройство системы передачи извещений, вход которого подключен к выходу микросоты, при этом указанное оконечное объектовое устройство системы передачи извещений содержит связанные друг с другом контроллер и основной ретрансляционный модуль, выполненный с возможностью радиообмена данными с основными ретрансляционными модулями других ретрансляционных узлов, диспетчерским центром и другими внешними терминалами, причем второй вход контроллера является входом оконечного объектового устройства системы передачи извещений.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в каждое оконечное объектовое устройство системы передачи извещений либо некоторые из них введены один или несколько дополнительных ретрансляционных модулей, выполненных с возможностью приема данных по радиоэфиру из основного ретрансляционного модуля данного ретрансляционного узла и передачи данных в основные и дополнительные ретрансляционные модули других ретрансляционных узлов.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что дополнительный ретрансляционный модуль содержит блок памяти и последовательно соединенные приемник, микропроцессор, связанный с блоком памяти, передатчик и антенный коммутатор, выход которого подключен ко входу приемника.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что микропроцессор выполнен с возможностью запрета считывания из блока памяти информационного сообщения и установления различной продолжительности указанного запрета.

5. Система по п.2, отличающаяся тем, что основной и дополнительные ретрансляционные модули выполнены с возможностью смены протокола передаваемого сигнала.

6. Система по п.2, отличающаяся тем, что основной и дополнительные ретрансляционные модули выполнены с возможностью передачи и приема хоппинг-сигналов.