УНИФИЦИРОВАННЫЙ МОДУЛЬ ИНТЕГРАЦИИ ОБЪЕКТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОХРАНЫ В ИНТЕГРИРОВАННУЮ СИСТЕМУ ТРАНСПОРТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 2011 года по МПК G08B13/00 G08B21/00 

Изобретение относится к автоматическим системам сбора и контроля данных и может быть использовано для контроля состояния комплексов технических средств охраны (ТСО) на объектах железной дороги.

Известна автоматизированная интегрированная система безопасности, содержащая контроллер, модуль цифрового видеонаблюдения, подключенный с помощью первого канала передачи данных к контроллеру, блок информационных и исполнительных элементов, подключенный с помощью второго канала передачи данных к контроллеру, рабочее место оператора, подключенное с помощью третьего канала передачи данных к контроллеру, и блок контроля действий оператора, а также блок памяти видеосюжетов, блок управления и блок анализа команд, первый выход блока управления подключен к входу блока памяти видеосюжетов, второй выход блока управления подключен к первому входу блока анализа команд, выход блока контроля действий оператора подключен ко второму входу блока анализа команд, блок анализа команд и блок памяти видеосюжетов с помощью четвертого канала передачи данных подключены к рабочему месту оператора (RU 86337 U1, 27.08.2009).

Известная автоматизированная интегрированная система безопасности решает комплексные задачи охраны объекта на основе видеонаблюдения, пожарной сигнализации, пожаротушения, контроля и управления доступом, оповещения о пожаре и чрезвычайных ситуациях. Однако работа системы осуществляется под контролем оператора, что не всегда целесообразно в условиях эксплуатации на железной дороге.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании унифицированного модуля интеграции объектовых комплексов технических средств охраны, обеспечивающего централизованный контроль состояния компонентов технических средств охраны (ТСО) на объектах, дистанционную фиксацию факта выхода из строя оборудования, входящего в комплекс ТСО, и передачу сообщений в вышестоящие службы мониторинга, поддержание базы данных объектовых ТСО в актуальном и целостном виде с целью предоставления необходимой достоверной информации всем заинтересованным службам, обеспечение оперативной передачи сигналов «тревога» и формализованных сообщений по фактам и угрозам актов незаконного вмешательства и чрезвычайных ситуаций.

Технический результат заключается в повышении надежности оперативного контроля состояния технических средств охраны за счет централизованного контроля состояния компонентов технических средств охраны (ТСО) на объектах, дистанционной фиксации факта выхода из строя ТСО и передачи сообщений в вышестоящие службы мониторинга, поддержания базы данных объектовых ТСО в актуальном и целостном виде с целью обеспечения оперативной передачи сигналов «тревога» и формализованных сообщений по фактам и угрозам актов незаконного вмешательства и чрезвычайных ситуаций, а также в повышении надежности работы самого модуля за счет введения блока контроля параметров эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что унифицированный модуль интеграции объектовых комплексов технических средств охраны объекта содержит установленные в защитном корпусе, по меньшей мере, один блок обработки и преобразования данных, блок контроля параметров эксплуатации, датчики температуры, влажности, входного напряжения, вибрации, вскрытия двери корпуса и идентификации электронного ключа, выход каждого из которых подключен к соответствующему информационному входу блока контроля параметров эксплуатации, по меньшей мере, один блок интерфейсов и Ethernet коммутатор, соответствующие входы/выходы которого подключены к выходам/входам блока обработки и преобразования данных, блока интерфейсов, и блок контроля параметров эксплуатации, а также источник бесперебойного питания с адаптером, при этом информационные входы каждого блока обработки и преобразования данных соединены с выходами видеокамер систем видеонаблюдения объекта, а блок интерфейсов связан с соответствующими техническими средствами охраны непосредственно и/или через контроллер технических средств охраны объекта, первый, второй и третий управляющие выходы блока контроля параметров эксплуатации подключены к входам включения/выключения питания соответственно блока обработки и преобразования данных, блока интерфейсов и коммутатора, соединенного каналом сети передачи данных с аппаратно-программным комплексом автоматизированного рабочего места оператора ситуационного центра безопасности отделения дороги и/или с аппаратно-программным устройством автоматизированного рабочего места оператора объекта.

На внешней стороне корпуса расположены четыре световых индикатора, подключенные соответственно к входу источника бесперебойного питания, к выходу адаптера и через блок интерфейсов к соответствующим выходам коммутатора и блока контроля параметров эксплуатации.

Унифицированный модуль может включать, по меньшей мере, одну выносную панель, установленную на посту охраны. Каждая выносная панель включает набор кнопок со световыми индикаторами, при этом кнопки подключены через последовательно соединенные блок интерфейсов и коммутатор к соответствующим входам блока обработки и преобразования данных для передачи соответствующих сообщений в ситуационный центр безопасности отделения дороги, а световые индикаторы - через последовательно соединенные блок интерфейсов и коммутатор к соответствующим выходам блока обработки и преобразования данных для подсветки соответствующей кнопки.

В корпусе установлена система автономного обогрева для поддержания внутри корпуса заданной температуры.

Кроме того, в корпусе установлена автономная система вентиляции для исключения перегрева компонентов модуля.

На чертеже представлена структурная схема одного из вариантов выполнения унифицированного модуля объектовых комплексов технических средств охраны объекта.

Унифицированный модуль интеграции (УМИ) объектовых комплексов технических средств охраны объекта содержит размещенные в корпусе 1 коммутатор 2, блок 3 контроля параметров эксплуатации, датчики 4, 5, 6, 7, 8, 9 соответственно температуры, влажности, входного напряжения, вибрации, вскрытия двери корпуса и идентификации электронного ключа, блок 10 обработки и преобразования данных, блок 11 интерфейсов и источник 12 бесперебойного питания с адаптером 13.

При этом входы/выходы блока 10 обработки и преобразования, блока 3 контроля и блока 11 интерфейсов соединены с соответствующими выходами/входами коммутатора 2, другие входы/выходы которого посредством канала связи соединены с аппаратно-программным устройством автоматизированного рабочего места ситуационного центра безопасности отделения железной дороги (АРМ СЦОД).

Информационные входы блока 3 контроля подключены к выходам датчиков 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Кроме того, соответствующие выходы блока 3 контроля соединены с входами включения и выключения питающего напряжения блока 10 обработки и преобразования данных, коммутатора 2 и блока 11 интерфейсов.

Информационные входы блока 10 обработки и преобразования подключены к видеокамерам 14 системы видеонаблюдения объекта охраны.

Блок 11 интерфейсов связан с техническими средствами охраны через контроллер 15 технических средств охраны объекта, а также непосредственно с датчиками 16 технических средств охраны объекта. Подключение УМИ к объектовым ТСО могут осуществлять по следующим интерфейсам: RS-232/485, Ethernet 10/100Base-Tx, LonWorks TP/FT-10, «сухой контакт», релейный выход, видеовход PAL, аналоговый аудиовход.

УМИ предусматривает возможность установки дополнительных блоков интерфейсов для подключения необходимого количества ТСО. Все данные, полученные интерфейсами по широкополосному интерфейсу Ethernet 10/100Base-Tx, через коммутатор 2 передаются в блок 10 обработки и преобразования, где осуществляется анализ поступивших данных, соотнесение этих данных с заданными инструкциями, запись данных в базу данных и преобразование их к виду, необходимому для передачи в СЦОБ и АРМ оператора объекта.

Для передачи экстренных сообщений персоналом объекта предусмотрено подключение выносной панели (на чертеже не показана) УМИ. Каждая выносная панель включает набор кнопок и соотнесенные с кнопками световые индикаторы, при этом кнопки подключены через последовательно соединенные блок 11 интерфейсов и коммутатор 2 к соответствующим входам блока 10 обработки и преобразования данных для передачи соответствующих сообщений в ситуационный центр безопасности отделения дороги, а световые индикаторы - через последовательно соединенные блок 11 интерфейсов и коммутатор 2 к соответствующим выходам блока 10 обработки и преобразования данных для подсветки соответствующей кнопки. Нажатие каждой кнопки инициирует отправку в СЦОБ определенного сообщения. Текст каждого сообщения и привязка к кнопкам задается как с АРМ СЦОБ, так и локально с консольного порта УМИ.

Предусмотрено также подключение к УМИ расположенной на посту оператора объекта «тревожной» кнопки со световым индикатором, инициирующей отправку одного сообщения. «Тревожная» кнопка подключена к соответствующему входу блока 10 обработки и преобразования данных для передачи соответствующих сообщений в ситуационный центр безопасности отделения железной дороги, а световой индикатор - через последовательно соединенные блок 11 интерфейсов и коммутатор 2 к соответствующим выходам блока 10 обработки и преобразования данных для подсветки соответствующей кнопки.

Для уведомления оператора объекта, нажавшего «тревожную» кнопку или кнопку на выносной панели о получении сообщения оператором СЦОД, предусмотрен следующий алгоритм.

Получив сигнал о нажатии кнопки, блок 10 обработки и преобразования данных отправляет соответствующее информационное сообщение в СЦОД, а также отдает команду релейному интерфейсу блока 11 интерфейсов на включение светового индикатора для подсветки кнопки, с которой было отправлено сообщение. Таким образом, отправитель информируется о том, что УМИ функционирует и нет обрыва кабеля к кнопке и запрос отправлен в СЦОД. Гашение кнопки осуществляется после подтверждения факта приема сообщения оператором СЦОД.

Кроме того, на внешней стороне корпуса 1 установлен блок индикации (на чертеже не показан), включающий четыре светодиода, обеспечивающих контроль:

- наличия напряжения в питающем электрокабеле,

- наличие питающего напряжения 12 вольт,

- наличие подключения УМИ к вышестоящим СЦ,

- возникновение сбоев и отказов компонентов УМИ.

Корпус 1 выполнен в виде металлического шкафа с заданным уровнем защиты. Шкаф оборудован автономными системами вентиляции и обогрева и обеспечивает необходимый уровень защиты устанавливаемого в нем оборудования от атмосферных осадков и возможного вандализма.

Для УМИ, устанавливаемых на улице, внутри корпуса 1 устанавливают систему обогрева(на фиг.1 не показана)

Центральным устройством унифицированного модуля интеграции является блок 10 обработки и преобразования данных, выполненный в виде аппаратно-программного устройства, выполняющего следующие функции:

- обработку и преобразование данных от объектовых систем охраны к выбранному протоколу;

- «интеллектуального шлюза» для взаимодействия объектовых систем охраны друг с другом на основе составленных инструкций

- архивирования событий в локальной базе данных;

- передачи информации в вышестоящие пункты мониторинга.

Кроме того, блок 10 выполняет функции видеосервера, обеспечивающего подключение до 4-х аналоговых или IP камер, кодирование видеосигналов в формате Н.264 с разрешением D1 и скоростью 25 кадров на канал, запись их в собственную память и стриминг видеопотоков в сеть в юникаст или мультикаст режимах для передачи данных во внешнюю сеть мониторинга ТСО.

При наличии в системе охраны объекта более 4-х камер устанавливают дополнительные блоки обработки и контроля. В качестве блока 10 обработки и преобразования используют известные аппаратно-программные устройства, например, «КОДОЛ-04», или «КОДОЛ-16», или «КОДОЛ-32». В силу компактных размеров и низкого тепловыделения в корпусе 1 может быть установлено не менее 6 таких устройств.

Блок 10 обработки и преобразования данных в случае отсутствия связи с ситуационным центром безопасности осуществляет выполнение всех внутренних программ и инструкций без передачи сообщений с сохранением всех событий в собственной памяти. При восстановлении связи блок 10 осуществляет передачу всех сохраненных данных на вышестоящие уровни мониторинга.

Блок 11 интерфейсов предназначен для подключения объектовых технических средств охраны объекта в состав унифицированного модуля интеграции. Блок 11 интерфейсов включает как интерфейс для подключения контроллеров 15 технических средств охраны, так и интерфейс для подключения непосредственно к датчикам 16 технических средств охраны.

Интерфейс для подключения контроллера 15 технических средств охраны имеют дополнительные входы для резервного питания и оснащения функций автоматического оповещения о сбоях.

Интерфейс для подключения к датчикам 16 технических средств охраны рассчитан на подключение 16 «сухих» контактов.

Количество используемых блоков 11 интерфейсов зависит от количества технических средств охраны.

Блок 3 контроля предназначен для предотвращения возникновения возгорания из-за непредвиденных неисправностей оборудования УМИ, выхода из строя оборудования УМИ по причине ненадлежащих климатических условий его эксплуатации, порчи и вандализма оборудования УМИ.

Блок 3 контроля выполняет следующие функции мониторинга:

- контроль значения напряжения электропитания подводимого к УМИ и потребляемого тока каждым устройством, непосредственно подключенным к блоку 3 контроля;

- удаленное отключение/включение питания потребителей как в целях возможной перезагрузки устройства, когда это невозможно сделать удаленно программными средствами, так и в целях исключения возгорания при возникновении задымления или превышения максимально допустимой окружающей температуры;

- контроль внутренней влажности и температуры в шкафу УМИ;

- контроль уровня вибрации с целью предотвращения попыток взлома и вандализма УМИ;

- предотвращение несанкционированного вскрытия шкафа УМИ и идентификация персонала, осуществляющего регламентные/ремонтные работы с УМИ.

Блок 3 контроля выполнен в виде программируемого устройства, предусматривающего как режим удаленного управления, так и режим автономного функционирования. Например, при срабатывании датчиков дыма оператору ситуационного центра посылается уведомление, а через некоторое время, если оператор не принял меры и ситуация не изменилась, включают управляющий контакт и подают питание на сирену и/или систему пожаротушения.

Благодаря возможности выборочного отключения потребителей блок 3 контроля позволяет предотвратить выход из строя компонентов УМИ в случаях включения УМИ при недопустимо низкой температуре. Например, после проведения регламентных/ремонтных работ в холодное время года подача питающего напряжения осуществляется только после подъема температуры внутри шкафа выше допустимого значения.

Контроль за работой УМИ осуществляют в ситуационных центрах отделения дороги (СЦОД).

Для обеспечения связи с ТСО на объекте используют существующие или вновь проектируемые линейно-кабельные сооружения и системы связи.

Связь УМИ с СЦОД осуществляют с использованием сети пакетной коммутации.

Изобретение относится к автоматическим системам сбора и контроля данных и может быть использовано для контроля состояния комплексов технических средств охраны (ТСО) на объектах железной дороги. Техническим результатом является повышение надежности оперативного контроля состояния технических средств охраны за счет централизованного контроля состояния компонентов (ТСО) на объектах, а также в повышении надежности работы самого модуля за счет введения блока контроля параметров эксплуатации. Модуль содержит установленные в защитном корпусе, по меньшей мере, один блок обработки и преобразования данных, блок контроля параметров эксплуатации, датчики температуры, влажности, входного напряжения, вибрации, вскрытия двери корпуса и идентификации электронного ключа, выход каждого из которых подключен к соответствующему информационному входу блока контроля параметров эксплуатации, по меньшей мере, источник бесперебойного питания с адаптером, видеокамеры систем видеонаблюдения объекта, один блок интерфейсов и Ethernet коммутатор, соединенный каналом сети передачи данных с аппаратно-программным комплексом автоматизированного рабочего места оператора ситуационного центра безопасности отделения дороги и/или с аппаратно-программным комплексом автоматизированного рабочего места оператора объекта. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Унифицированный модуль интеграции объектовых комплексов технических средств охраны объекта, содержащий установленные в защитном корпусе, по меньшей мере, один блок обработки и преобразования данных, блок контроля параметров эксплуатации, датчики температуры, влажности, входного напряжения, вибрации, вскрытия двери корпуса и идентификации электронного ключа, выход каждого из которых подключен к соответствующему информационному входу блока контроля параметров эксплуатации, по меньшей мере, один блок интерфейсов и Ethernet коммутатор, соответствующие входы/выходы которого подключены к выходам/входам блока обработки и преобразования данных, блока интерфейсов и блок контроля параметров эксплуатации, а также источник бесперебойного питания с адаптером, при этом информационные входы каждого блока обработки и преобразования данных соединены с выходами видеокамер систем видеонаблюдения объекта, а блок интерфейсов связан с соответствующими техническими средствами охраны непосредственно и/или через контроллеры технических средств охраны, первый, второй и третий управляющие выходы блока контроля параметров эксплуатации подключены к входам включения/выключения питания соответственно блока обработки и преобразования данных, блока интерфейсов и коммутатора, соединенного каналом сети передачи данных с аппаратно-программным комплексом автоматизированного рабочего места оператора ситуационного центра безопасности отделения дороги и/или с аппаратно-программным комплексом автоматизированного рабочего места оператора объекта.

2. Унифицированный модуль по п.1, отличающийся тем, что на внешней стороне корпуса расположены четыре световых индикатора, подключенные соответственно к входу источника бесперебойного питания, к выходу адаптера и через блок интерфейсов - к соответствующим выходам коммутатора и блока контроля параметров эксплуатации.

3. Унифицированный модуль по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что введены выносные панели, каждая из которых установлена на соответствующем посту охраны и включает набор кнопок со световыми индикаторами, при этом каждая кнопка подключена через последовательно соединенные блок интерфейсов и коммутатор к соответствующему входу блока обработки и преобразования данных для передачи соответствующих сообщений в ситуационный центр безопасности отделения дороги, а световые индикаторы - через последовательно соединенные блок интерфейсов и коммутатор - к соответствующим выходам блока обработки и преобразования данных.

4. Унифицированный модуль по п.1 или 2, отличающийся тем, что в корпусе установлена система автономного обогрева для поддержания внутри корпуса заданной температуры.

5. Унифицированный модуль по п.3, отличающийся тем, что в корпусе установлена система автономного обогрева для поддержания внутри корпуса заданной температуры.

6. Унифицированный модуль по любому из пп.1, 2, 5, отличающийся тем, что в корпусе установлена автономная система вентиляции для исключения перегрева компонентов модуля.

7. Унифицированный модуль по п.3, отличающийся тем, что в корпусе установлена автономная система вентиляции для исключения перегрева компонентов модуля.

8. Унифицированный модуль по п.4, отличающийся тем, что в корпусе установлена автономная система вентиляции для исключения перегрева компонентов модуля.

9. Унифицированный модуль по п.6, отличающийся тем, что в корпусе установлена автономная система вентиляции для исключения перегрева компонентов модуля.