ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, ОПОВЕЩЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ МУНИЦИПАЛЬНОГО И/ИЛИ ОБЪЕКТОВОГО УРОВНЯ ПРИ УГРОЗЕ, ВОЗНИКНОВЕНИИ, В ХОДЕ И ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ Российский патент 2016 года по МПК A62C35/00 G08B25/00 

Изобретение относится преимущественно к области автоматизированных систем: мониторинга состояния объектов и окружающей среды; предупреждения о возможности возникновения и возникновении чрезвычайных ситуаций природного, техногенного, террористического и криминогенного характера; оповещения и предупреждения руководящего состава гражданской обороны, сил и средств единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС), сил и средств гражданской обороны, руководителей и дежурных (дежурно-диспетчерских) служб (ЕДЦС) муниципального образования, организаций, предприятий, оперативных служб и населения; выработке рекомендуемого алгоритма действий и других рекомендаций в соответствии со сложившейся обстановкой с целью минимизации ущерба и ликвидации чрезвычайных и других ситуаций, представляющих угрозу жизни и здоровью людей.

Известны способы и системы экологического мониторинга (Авт.свидетельство RU 20210095 С2, МПК G01W 1/00; «Система экологического мониторинга при уничтожении химического оружия в Саратовской области». - Под ред. А.Н. Маликова, В.Н. Чуписа. - Саратов: 2002. - 217 с.), которые обеспечивают отбор проб опасных веществ для анализа их состава, мониторинг температуры конструкций и окружающей среды, мониторинг ускорения на элементах конструкций и сооружений, мониторинг избыточного атмосферного давления, преобразование результатов измерений в электрические сигналы и передачу их на базовый компьютер для анализа информации. Однако известные способы обеспечивают мониторинг только по одному или нескольким параметрам и не могут обеспечить комплексный мониторинг объекта, группы объектов, включающий как параметрический контроль по множеству факторов, так и непараметрические виды контроля (например, охранная сигнализация). Выходным результатом является информационное сообщение в том или ином виде о состоянии контролируемого параметра. Решение о приведении в действие местной системы оповещения осуществляется диспетчерами в соответствии с инструкциями.

При использовании способа, описанного в авторском свидетельстве RU 2271012 С2, МПК G01N 35/00, непрерывно определяют концентрацию опасных веществ в рабочей зоне объекта, сравнивают ее с предельно допустимой концентрацией и при превышении ее прогнозируют зону заражения и поражающего действия с учетом метеоусловий и объема выброса опасных веществ для принятия решения о возникновении чрезвычайной ситуации. Однако данный способ не учитывает другие опасные факторы, приводящие к возникновению чрезвычайных ситуаций, такие как срабатывание датчиков пожарной сигнализации, срабатывание датчиков охранной сигнализации при несанкционированном проникновении на охраняемый объект, сигналы о противоправных действиях граждан, сигналов о террористической угрозе. Отсутствует связь и взаимодействие с другими системами предупреждения и оповещения. Комплексный мониторинг всех факторов, позволяющий объективно и полно оценить состояние объекта мониторинга, не осуществляется. Данный способ не может быть применен на объектах любого типа, а только на промышленных объектах.

Наиболее близким по технической сущности является способ (патент на полезную модель RU 52505 U1, (51) МПК G08B 27/00 (2006.01)), в котором глобальная система оповещения представляет собой территориально-распределенный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для оповещения органов управления различных ведомств, предприятий и служб и информирования населения о возникновении чрезвычайной ситуации, состоящий из следующих компонентов: персональный компьютер управления со специальным программным обеспечением, блок оповещения и оконечные устройства. Данная система взаимодействует с системами оповещения более высокого уровня. Вместе с тем:

1) глобальная система оповещения обеспечивает только прием и передачу сигналов предупреждения и оповещения, сформированных в ней самой, либо полученных от взаимодействующих систем;

2) глобальная система оповещения не обладает возможностью мониторинга объектов, поскольку не имеет для этого необходимых средств: датчиков как источников информационных сигналов о состоянии объектов и устройств обработки этих сигналов;

3) глобальная система оповещения не в состоянии оценивать состояние объектов с точки зрения безопасности людей, поскольку не обладает возможностью мониторинга объектов;

4) глобальная система оповещения не позволяет выбирать в автоматическом режиме, в зависимости от условий возникшей ситуации, один из множества заранее разработанных сценариев действий;

5) недостаточная надежность автоматической системы оповещения, так как она подключена только к телефонной сети общего пользования; выход на сети сотовой связи также осуществляется через телефонную сеть общего пользования; в случае возникновения проблем с телефонной сетью общего пользования оповещение должностных лиц становится невозможным;

6) глобальная система оповещения не использует для передачи сигналов оповещения, информации и команд каналы передачи данных и Интернет, а также каналы сотовых, радиовещательных, телевизионных, радио и транкинговых систем, систем проводного вещания;

7) запуск системы оповещения, управление оконечными устройствами и запуск того или иного процесса осуществляется человеком (диспетчером) в соответствии с инструкцией; отсутствует возможность автоматического запуска по определенным алгоритмам согласно сложившейся ситуации; этим самым увеличивается время, необходимое для оповещения.

Сущность изобретения

Предлагаемое изобретение направлено на:

- минимизацию ущерба от чрезвычайных ситуаций и времени, необходимого для ликвидации чрезвычайных ситуаций, достигаемых в результате автоматизации процессов мониторинга, оповещения и управления;

- автоматизацию действий дежурных (дежурно-диспетчерских) служб в процессе мониторинга, оповещения и управления с целью сокращения времени сбора и доведения информации и команд до исполнителей и заинтересованных лиц;

- повышение оперативности, надежности и достоверности определения угрозы возникновения и собственно возникновения чрезвычайных ситуаций природного, техногенного, террористического и криминогенного характера на отдельных объектах и группах объектов любого вида и типа (в пределах муниципального образования, на промышленных предприятиях, в учреждениях, школах, больницах, спортивных сооружениях, местах большого скопления людей и др.);

- своевременное и оперативное оповещение, предупреждение и информирование органов, осуществляющих управление гражданской обороной, руководителей организаций и служб, обеспечивающих гражданскую оборону, диспетчеров оперативных дежурных служб, руководителей и коллективов предприятий и учреждений, населения о возникшей ситуации;

- организацию действий должностных лиц и населения в соответствии со сложившейся обстановкой с целью минимизации ущерба и ликвидации чрезвычайных и других ситуаций, представляющих угрозу жизни и здоровью людей.

Технический результат изобретения обеспечивается тем, что известная территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций, содержащая автоматизированное рабочее место на базе персональной ЭВМ, устройство сопряжения и контроля, включающее блок усилителя низкой частоты, блок телефонного интерфейса, блок управления радиостанцией и блок каналов тональной частоты, согласно изобретению дополнительно содержит контроллеры периферийных устройств, указанные контроллеры объединены общей шиной передачи данных от различных типов датчиков и/или кнопок вызова оперативных служб на блок шины удаленных устройств и команд от блока шины удаленных устройств на исполнительные устройства, при этом каждый контроллер является независимым устройством со своим микроконтроллером, устройство сопряжения и контроля дополнительно содержит блок интерфейса RS-232/485, блок сопряжения с локальной вычислительной сетью, блок речевого синтезатора, блок воспроизведения МР3-файлов, блок шины удаленных устройств, блок контроля напряжения сети, блок часовой станции, блок GSM, блок приема сигналов сети «Триколор», блок управления домофонами, блок управления радиостанцией, блок сигналов тональной частоты и блок индикации, указанные блоки для обмена данными и командами объединены между собой по системной шине, при этом каждый блок является независимым устройством со своим микроконтроллером, для осуществления двусторонней связи между устройством сопряжения и контроля и центральным постом управления, передачи/приема команд и сигналов оповещения имеются локальная вычислительная сеть, подключенная к блоку сопряжения с локальной вычислительной сетью, и/или шина передачи данных, подключенная к блоку интерфейса RS - 232/485, и/или радиостанция и транкинговые системы связи, подключенные к блоку управления радиостанцией, и/или городские телефонные сети общего пользования (ГАТС) и ведомственные АТС, подключенные к блоку телефонного интерфейса, и/или системы сотовой связи, подключенные к блоку GSM, для передачи команд и сигналов оповещения от центрального поста управления имеются подключенные к блоку каналов тональной частоты радиостанция, и/или проводная радиотрансляционная сеть, и/или эфирное радиовещание, и/или телевизионная трансляция по основным цифровым и аналоговым общенациональным каналам.

Блок речевого синтезатора формирует голосовые команды в соответствии с цифровыми сигналами, получаемыми от АРМ центрального поста, для последующего их воспроизведения громкоговорителями системы оповещения.

На карте памяти блока воспроизведения МР3-файлов заблаговременно записаны речевые сообщения в соответствии с запрограммированными сценариями предполагаемого развития событий, передаваемые через систему оповещения, и/или телефонную сеть, и/или сети одного или нескольких операторов сотовой связи, и/или радиостанцию, и/или Интернет и электронную почту.

К блоку воспроизведения МР3-файлов подключен усилитель НЧ, позволяющий транслировать голосовые сигналы оповещения и сигналы сирены.

Блок шины удаленных устройств обеспечивает контроль и управление контроллерами периферийных устройств, а также осуществляет синхронизацию процесса обмена данными между блоками устройства сопряжения и контроля по внутрисхемной однопроводной шине.

К блоку контроля напряжения сети подключен источник бесперебойного питания, который обеспечивает питание устройства сопряжения и контроля от батарей источника бесперебойного питания при нарушении сетевого электропитания, к блоку часовой станции подключены вторичные часы, осуществляющие индикацию текущего времени, к блоку телефонного интерфейса подключены телефонная сеть общего пользования (ГАТС) и/или ведомственные телефонные сети, к блоку GSM подключены сотовые сети связи различных операторов, к блоку приема сигналов сети «Триколор» подключены приемники спутникового телевидения системы «Триколор», к блоку управления домофонами подключены квартирные домофоны оповещаемых абонентов, к блоку управления радиостанцией дополнительно подключены радиостанции транкинговых систем связи.

Блок шины удаленных устройств формирует команды управления (включение/выключение) различных электрических нагрузок (устройств), например блока электропитания и электрической звонковой сигнализации.

Блок индикации позволяет контролировать процесс получения, выполнения команд и текущее время посредством вывода буквенно-цифровой информации на жидкокристаллический индикатор, расположенный на лицевой панели устройства сопряжения и контроля.

Оконечные устройства включают в себя источники формирования команд, устройства оповещения и исполнительные устройства.

Источники формирования команд представляют собой технические устройства, сигналы от которых применяются для формирования команд запуска системы оповещения, например различные типы датчиков, тревожные кнопки, автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера автоматизированной системы централизованного оповещения (АСЦО), автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера центрального поста местной системы оповещения, диспетчерские пульты взаимодействующих систем, радиостанции, сотовые телефоны, стационарные телефоны, радиоприемники, ТВ-приемники, кнопки тревоги или вызова, системы охранной и пожарной сигнализации, радиовещательные точки.

В качестве первоисточников сигнала используются различные датчики, например технологические, датчики концентрации опасных веществ, метеодатчики, датчики охранной, пожарной сигнализации, имеющие свой уникальный адресный код, позволяющий оперативно локализовать место аварии.

Устройства оповещения представляют собой технические средства, предназначенные для доведения информации, сигналов предупреждения и оповещения до потребителей, например сотовые телефоны, стационарные телефоны, домофоны, звуковые колонки и громкоговорители, электросирены, персональные компьютеры, радиостанции на транспорте, рекламные экраны, световые табло и указатели.

Исполнительные устройства представляют собой электрические технические средства, управление которыми (включение/выключение) осуществляется по командам системы, например системы видеоконтроля, пожаротушения, вентиляции, электрозамки запасных выходов, ворота, шлагбаумы, аварийное освещение.

Управление функционированием системой мониторинга осуществляется с помощью программного обеспечения персональной ЭВМ автоматизированного рабочего места центрального поста.

Предлагаемое изобретение представляет собой аппаратно-программный комплекс, включающий устройство сопряжения и контроля УСК (1), контроллеры периферийных устройств КПУ (3.1-3.5), автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера центрального поста (2), оконечные устройства в виде источников формирования команд, устройств оповещения и исполнительных устройств (Рис. 1).

Устройство сопряжения и контроля (УСК) (1) относится преимущественно к области контрольных устройств (систем), является специальным средством и предназначено для: мониторинга состояния объектов в целях предупреждения и устранения чрезвычайных ситуаций; доведения его результатов и сигналов оповещения до потребителей; организации действий по устранению чрезвычайных ситуаций.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера центрального поста (2) на базе персональной ЭВМ обеспечивает программное управление функционированием системы оповещения.

Контроллеры периферийных устройств (КПУ) (3.1-3.5) предназначены для согласования работы различных датчиков систем безопасности и охранно-пожарной сигнализации, технологических, опасных веществ, метеорологических и сейсмических, а также усилителя низкой частоты системы громкого звукового вещания и различных исполнительных устройств с входом УСК.

Источники формирования команд - технические устройства, сигналы от которых применяются для формирования команд запуска системы оповещения.

Источниками формирования команд на запуск системы оповещения являются:

- АРМ диспетчера центрального поста (2);

- АРМ диспетчера автоматизированной системы централизованного оповещения (АЦСО) (5);

- диспетчерские пульты (включая пульты на базе мониторов с поддержкой технологии «Touch Screen») (6);

- различные технологические датчики, работающие по принципу «сухой контакт» или по протоколам обмена RS232, RS485 (датчики давления, температуры, предельной концентрации опасных веществ, метео, сейсмические, …) (12.1-12.n);

- системы охранно-пожарной сигнализации (13.1-13.n, 14.1-14.n);

- кнопки тревоги и вызова оперативных служб (15.1-15.n);

- стационарные телефоны городских (ГАТС) и ведомственных АТС (по входящему звонку) (23, 24);

- абонентские телефоны различных операторов сотовых систем связи (по входящему звонку и SMS с распознаванием текста) (25);

- приемники сети телевизионного вещания «Триколор» (26);

- абонентские радиостанции транкинговых систем связи (28);

- информация для диспетчера центрального поста в виде снимков объектов и местности с самолета беспилотника (29);

- радиостанции (код в звуковом сообщении) (30);

- радиовещательные точки сети проводного радиовещания (32);

- радиоприемники (код в звуковом сообщении) (33);

- ТВ-приемники (код в звуковом сообщении) (34).

Устройства оповещения - технические средства, предназначенные для доведения информации, сигналов предупреждения и оповещения до потребителей. Устройствами оповещения являются:

- диспетчерские пульты (6);

- стационарные телефоны городских и ведомственных АТС (23, 24);

- абонентские телефоны сотовых систем связи (дозвон с подтверждением приема, голосовое сообщение, SMS) (25);

- персональные компьютеры с использованием сети Интернет и электронной почты (7);

- абонентские радиостанции транкинговых систем связи (28);

- системы оповещения на транспорте (31);

- звуковые колонки и громкоговорители на объектах (18, 19);

- электросирены (20);

- радиостанции (30);

- рекламные экраны (9);

- световые табло и указатели (10).

Исполнительные устройства (16.1-16.n) - электрические технические средства, управление которыми (включение/выключение) осуществляется по командам системы. Примерами исполнительных устройств могут быть:

- системы вентиляции;

- электрозамки запасных выходов;

- системы пожаротушения;

- ворота, шлагбаумы;

- аварийное освещение и т.п.

Требуемый результат достигается тем, что все значимые с точки зрения обеспечения безопасности объекты муниципального образования (промышленные предприятия, учреждения различного назначения, школы, больницы, спортивно -массовые сооружения, места массового скопления граждан) оборудуются устройствами сопряжения и контроля УСК (1) с набором контроллеров периферийных устройств КПУ (3.1-3.5) (Рис. 1). К КПУ подключены местные датчики технологические, опасных веществ, метеорологические, сейсмические (12.1-12.n), охранной сигнализации (13.1-13.n), пожарной сигнализации (14.1-14.n), кнопки вызова оперативных служб (15.1-15.n), система громкоговорящего звукового оповещения, состоящая из усилителя и динамика (18, 19), и другие различные исполнительные устройства (16.1-16.n). К входам УСК подключены источники информации и команд. К выходам УСК подключены устройства оповещения и исполнительные устройства. Функционирование УСК (1) может осуществляться как автономно, так и совместно с АРМ центрального поста (2). Каждый объект в зависимости от типа может иметь одно или несколько устройств УСК. Функционально все УСК объединяются в единую систему объекта, группы объектов муниципального образования (Рис. 2).

Предлагаемым изобретением решаются следующие задачи:

- Сопряжение технических систем и средств охранно-пожарной сигнализации различных типов и технологических датчиков с оборудованием объектовых, локальных, местных и территориальных автоматизированных систем централизованного оповещения (АСЦО).

- Измерение с помощью набора датчиков, имеющих свои уникальные адреса, наличия и значений уровней потенциально опасных параметров и факторов (концентрация ядовитых, агрессивных и отравляющих веществ; температура; давление; скорость ветра; количество осадков; задымление; вскрытие помещения; срабатывание кнопки вызова и др.), позволяющих однозначно локализовать точку возникновения чрезвычайной ситуации.

- Программная установка порогов срабатывания адресных датчиков.

- Проверка контроля состояния адресных датчиков по расписанию и передача результатов измерений на центральный пост системы, что оперативно позволяет выявить неисправный датчик и принять меры к устранению неисправности.

- Отображение информации о срабатывании подключенных устройств и датчиков как на встроенном жидкокристаллическом индикаторе УСК, так и на экране АРМ.

- Запуск оповещения как с центрального поста управления, так и по сигналам от любого из устройств сопряжения и контроля объекта или группы объектов.

- Оперативное оповещение, предупреждение и информирование органов, осуществляющих управление гражданской обороной, руководителей организаций и служб, обеспечивающих гражданскую оборону, диспетчеров оперативных дежурных служб, руководителей и коллективов предприятий и учреждений, населения.

- Осуществление оповещения по одному или нескольким из множества заранее созданных сценариев в соответствии со сложившейся обстановкой, запускаемого по срабатыванию датчиков, по сигналам АСЦО или по расписанию, в ручном или автоматическом режимах.

- Передача любой речевой информации о чрезвычайных и других (пожар, наводнение, нарушение режима охраны, изменение концентрации вредных веществ в воздухе) ситуациях с одновременным контролем ее воспроизведения.

- Осуществление автодозвона на заранее запрограммированные телефонные номера сети городских АТС (ГАТС) и сотовых сетей связи.

- Отправка SMS-сообщений о характере события и времени его наступления.

- Доведение административному, оперативному составу и населению рекомендаций и инструкций по защите, спасению и устранению чрезвычайной ситуации в сложившейся обстановке.

- Вывод на экраны руководителей, дежурных и ответственных лиц при наступлении чрезвычайной ситуации по расписанию или по запросу любой текстовой и графической информации (номера телефонов, списки сотрудников, инструкции, карты местности, пути подъезда, фотографии объектов и т.д.) в части их касающейся.

- Вывод на печать необходимой справочной информации.

- Передача и прием сигналов, команд и информации как одновременно по нескольким альтернативным каналам связи (радио-, проводным, оптиковолоконным, шинам передачи данных, сети Интернет, электронной почте, сети телевизионного вещания «Триколор», системам оповещения на транспорте), так и путем ретрансляции между УСК, с целью повышения надежности системы.

- Совместное функционирование УСК нескольких объектов и объектов муниципального образования посредством сотовой связи.

- Двусторонний обмен информацией между персональным компьютером центра оповещения и автоматизированным рабочим местом диспетчера поста мониторинга через УСК по радиоканалу (режим «внешняя радиостанция»), выделенному каналу ТЧ, физической паре, локальной вычислительной сети.

- Дистанционное управление включением устройств оповещения и исполнительных устройств.

- Запуск отсчета времени от начала события (времени «Ч»).

- Отображение информации об оперативной обстановке, передаваемых сигналах, состоянии системы оповещения и ее элементов, инструкций и рекомендаций, прогноза погоды в реальном времени, а также снимков местности с самолета беспилотника, на экране монитора АРМ диспетчера.

- Документирование и хранение в электронном виде действий должностных лиц, диспетчеров, системы в целом и информации, поступающей в систему, без возможности ее корректировки оператором.

- Учет времени смены дежурного персонала для разграничения периодов ответственности.

- Регистрация и сигнализация о попытках несанкционированного доступа в систему и запуска сценариев работы (при попытке запуска с сотового телефона - определение номера).

- Подключение и вывод на монитор АРМ диспетчера изображения с WEB-камер, установленных на объектах.

- Генерация сигналов точного времени и их трансляция по каналам связи (управления).

- Непрерывный дистанционный контроль питающих напряжений и технической исправности УСК.

- Использование системы мониторинга и оповещения для проверки работоспособности существующих на объекте систем контроля по заданному расписанию.

- Использование системы не только в чрезвычайной ситуации, но и в повседневной деятельности в интересах предприятия, а также в учебно-тренировочных целях.

Для достижения этого технического результата в состав территориальной системы мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуации введено специальное устройство сопряжения и контроля (УСК) (1), к которому непосредственно или через контроллеры периферийных устройств (КПУ) (3) подключаются автоматизированное рабочее место диспетчера центрального поста (2), источники формирования команд, устройства оповещения и исполнительные устройства.

Устройство сопряжения и контроля (1) (Рис. 1) построено по блочной системе на высоконадежных промышленных контроллерах, не имеет центрального процессора и включает в себя блок интерфейса RS232/485 (1.1), блок сопряжения с ЛВС (1.2), блок речевого синтезатора (1.3), блок воспроизведения МР3-файлов (1.4), блок шины удаленных устройств (1.5), блок контроля питающего напряжения (1.6), блок часовой станции (1.7), блок телефонного интерфейса (1.8), блок GSM (1.9), блок приема сигналов сети телевизионного вещания «Триколор» (1.10), блок управления домофонами (1.11), блок управления радиостанцией (1.12), блок каналов тональной частоты (1.13), блок индикации (1.14). Каждый блок является независимым устройством со своим микроконтроллером. Блоки объединены между собой по системной шине (1.15), по которой они обмениваются данными и командами, а питание каждого блока осуществляется одновременно от двух независимых источников: один - сеть 220 вольт, другой - источник бесперебойного питания (ИБП). Такая архитектура позволяет существенно повысить надежность устройства, так как выход из строя одного из блоков никак не сказывается на работе остальных. Устройство при этом теряет ряд функций, за реализацию которых отвечал вышедший из строя блок, однако в целом сохраняет свою работоспособность.

Блок интерфейса RS-232/485 (1.1) предназначен для приема данных от систем сигнализации, имеющих RS-232-совместимый интерфейс; осуществляет прием, отображение на ЖКИ (1.14) и дальнейшую передачу данных от систем сигнализации, имеющих вывод на RS-232/485 - совместимый интерфейс с открытым протоколом передачи данных, на АРМ диспетчера (2).

Блок сопряжения с локальной вычислительной сетью (ЛВС) (1.2) предназначен для организации двухстороннего обмена данными УСК (1) с АРМ диспетчера (2) через порт Ethernet и ЛВС (3).

Блок речевого синтезатора (1.3) предназначен для формирования голосовой команды, соответствующей цифровому сигналу, получаемому от АРМ центрального поста (2), и передачи ее на устройства речевого оповещения (18, 19).

Блок воспроизведения МР3-файлов (1.4) предназначен для хранения и выдачи на внутрисхемную шину (1.15) устройства сопряжения и контроля УСК (1) звуковых файлов, записанных на стандартную карту памяти типа ММС в формате МР3, с дальнейшей их трансляцией через блок усилителя НЧ (18). Выбор воспроизводимого файла осуществляется по команде, переданной по шине управления. Если во время воспроизведения МР3-файла поступит новая команда управления, блок закончит воспроизведение текущего фрагмента оповещения и начнет воспроизводить другой файл, соответствующий команде. Контроль выполнения команд визуально отображается в форме соответствующих текстовых сообщений на жидкокристаллическом индикаторе (1.14) устройства сопряжения и контроля (1).

Блок шины удаленных устройств (1.5) предназначен для приема информации об изменении логического состояния портов КПУ (3.1-3.5) с шин КПУ, подключения к шинам новых КПУ и отключения (обрыва линии связи) от шины КПУ. Любые изменения состояния портов КПУ и конфигурации на шинах КПУ УСК передаются по каналам связи на АРМ диспетчера (2) и другим пользователям системы, если это задано настройками программы. Контроль выполнения команд визуально отображается в форме соответствующих текстовых сообщений на жидкокристаллическом индикаторе (1.14).

Блок осуществляет также прием информации с шин КПУ о состоянии портов и передачу команд на шины КПУ для изменения состояния портов, которые используются для управления удаленными от УСК исполнительными устройствами (16.1-16.n) (например, включение/выключение системы видеонаблюдения, электрических замков, световых и звуковых указателей, оповещателей и т.п.).

Мониторинг шин КПУ производится непрерывно. Максимальное время между опросами всех КПУ на всех шинах КПУ не превышает нескольких секунд. Скорость опроса может быть повышена заменой локальной прошивки шины КПУ.

Кроме того, блок осуществляет синхронизацию процесса обмена данными между блоками УСК по внутрисхемной однопроводной шине (1.15) в штатном режиме работы устройства. Аварийный режим допускает обмен по внутрисхемной шине без участия данного блока.

Блок контроля напряжения сети (1.6) обеспечивает контроль наличия и качества питающего напряжения УСК (1). При нарушении подачи сетевого питания на блоки УСК осуществляется переход на питание от батарей источника бесперебойного питания (21).

Блок часовой станции (1.8) предназначен для генерации минутных импульсов, используемых для работы вторичными часами (22). Управление генерацией импульсов осуществляется синхронно со временем, передаваемым на УСК (1) с АРМ диспетчера (2). Внешняя синхронизация времени с АРМ диспетчера осуществляется с периодом в 1 минуту. Одновременно с синхронизацией выполняется проверка работоспособности канала связи УСК с АРМ диспетчера.

Блок усилителя НЧ (18) предназначен для усиления сигналов речевого оповещения, транслируемых громкоговорителями (19) системы оповещения на объектах.

Блок телефонного интерфейса (1.8) обеспечивает передачу сигналов оповещения абонентам на их телефонные номера в телефонной сети общего пользования (ГАТС) (23) и телефонных ведомственных АТС (24), а также прием сигналов оповещения от АСЦО.

Блок GSM (1.9) обеспечивает передачу сигналов оповещения абонентам на их телефонные номера в сетях сотовой связи (25) и прием сигналов оповещения от АСЦО.

Блок приема сигналов сети телевизионного вещания «Триколор» (1.10) обеспечивает прием сигналов оповещения сети спутникового телевидения.

Блок управления домофонами (1.11) предназначен для перевода домофонов (27) в режим группового оповещения и передачи на них голосовых команд.

Блок управления радиостанцией (1.12) предназначен для формирования сигналов по управлению радиостанцией (29) или каналообразующей аппаратурой, сигналов FSK (двухчастотной) модуляции, а также для передачи пакетов данных через радиостанцию или другим аналогичным каналам связи (например, транкинговым системам связи (28), системам оповещения на транспорте (31), исходящим от устройства в сторону получателей, определенных настройками программного обеспечения АРМ диспетчера.

Блок каналов тональной частоты (ТЧ) (1.13) предназначен для приема FSK-модулированных кодовых посылок по телевизионным (33), радио (30) и радиотрансляционным (32) каналам с целью выполнения комплексом на базе УСК перечня команд, соответствующего конкретной кодовой посылке.

При передаче FSK-модулированных кодовых посылок с поста диспетчера управления ЕДДС (6) по теле- и радиоканалам средств массовой информации (35) может запускаться определенный алгоритм локального оповещения в месте установки комплекса на базе УСК.

Блок каналов ТЧ также может выполнять команды по подключению и отключению требуемого аудиоканала СМИ на внутреннюю шину УСК с последующим ее подключением на внешний радиотрансляционный усилитель.

Блок индикации (1.14) предназначен для вывода буквенно-цифровой информации на ЖКИ, расположенный на лицевой панели УСК (1).

Между устройством сопряжения и контроля (1) и АРМ центрального поста управления (2) организована двухсторонняя связь по нескольким альтернативным каналам:

- через радиостанцию (30), подключенную к блоку управления радиостанцией (1.12) и к блоку тональной частоты (1.13);

- через телефонную сеть общего пользования (23), подключенную к блоку телефонного интерфейса (1.8);

- через сети сотовой связи (25) при помощи блока GSM (1.9);

- через локальную вычислительную сеть (3), подключенную к блоку сопряжения с ЛВС (1.2).

Устройство сопряжения и контроля УСК (1) формирует входной поток информации в виде множества данных и сигналов от:

- систем датчиков (12);

- систем охранной сигнализации (13);

- систем пожарной сигнализации (14);

- систем видеонаблюдения (8);

- автоматизированных рабочих мест, осуществляющих управление системами оповещения (5, 6);

- систем эфирного радио и телевизионного вещания (35);

- системы проводного радиовещания (32);

- городской телефонной сети (23);

- ведомственных АТС (24);

- систем сотовой связи (25);

- систем спутниковой связи (26);

- средств радиосвязи, осуществляющих оповещение (28);

- датчиков сигнализации различного типа (12, 13, 14, 15).

Информация, поступающая от датчиков и других источников, обрабатывается и анализируется устройством сопряжения и контроля (1). Всю собранную информацию об обстановке на объекте устройство сопряжения и контроля (1) передает на персональный компьютер АРМ диспетчера (2) центрального поста управления, где она архивируется для дальнейшего анализа. На центральном посту в соответствии с полученной от УСК информацией запускается соответствующий возникшей ситуации сценарий и формируются сигналы управления оконечными устройствами, команды запуска сигналов оповещения, записанных во внутреннюю память устройства сопряжения и контроля, либо ретранслируются сигналы оповещения АСЦО.

Команды управления с центрального поста (2) передаются на УСК как через блок интерфейса RS-232/485 (1.1) и блок сопряжения с ЛВС (1.2), так и по односторонним каналам связи, подключенным к блоку каналов тональной частоты (1.13):

- от сети проводного радиовещания (32);

- с выхода низкочастотного сигнала радиоприемника (32);

- с выхода низкочастотного сигнала телевизионного приемника (33);

- с выхода низкочастотного сигнала радиостанции (30);

- от теле-/радиоцентра (35);

- от приемников сети телевизионного вещания «Триколор» (26).

Сигналы оповещения предварительно записаны во внутреннюю flash-память блока воспроизведения МР3-файлов (1.4) в формате МР3. Общая длительность записанных сигналов оповещения может достигать нескольких десятков часов. Выбор фрагмента для воспроизведения осуществляется в соответствии с реализуемым сценарием функционирования системы. Для усиления сигналов оповещения, передаваемых с блока воспроизведения МР3-файлов, и их ретрансляции предназначен блок усилителя низкой частоты (18).

Блок индикации (1.14) позволяет контролировать процесс получения, выполнения команд и текущее время. Текущее время формируется блоком часовой станции (1.7), к которой могут быть подключены вторичные часы (22), расположенные по всей территории объекта. Корректировка времени производится периодически по любому имеющемуся каналу связи от центрального поста управления (2), что обеспечивает синхронность всех часов в системе.

К блоку шины удаленных устройств (1-5) подключаются контроллеры периферийных устройств (3.1-3.5). В зависимости от особенностей объекта к контроллерам периферийных устройств подключаются датчики различных типов и исполнительные устройства:

- датчики технологические, опасных веществ, газа, метеорологические, сейсмические (12.1-12.n), работающие как по протоколам RS232, RS 485, так и по принципу «сухого контакта»;

- датчики охранной сигнализации (13.1-13.n);

- датчики пожарной сигнализации (14.1-14.n);

- кнопки вызова оперативных служб (15.1-15.n);

- исполнительные устройства (16.1-16.n);

- громкоговорящие системы оповещения на объектах (18, 19).

Любой датчик является имеет свой уникальный адрес, чем обеспечивается, при его срабатывании, локализация места возникновения чрезвычайной ситуации с соответствующей визуализацией на экране монитора АРМ диспетчера (2) и на центральном посту управления. Контроль состояния и работоспособности датчиков осуществляется посредством КПУ по расписанию.

Работа системы оповещения в различных ситуациях может быть охарактеризована примерами для случаев превышения предельно допустимой концентрации опасных веществ, при пожаре, при нарушении режима охраны, при срабатывании кнопки вызова.

При превышении предельно допустимой концентрации опасных веществ срабатывает соответствующий датчик (12). Информация об этом событии обрабатывается УСК (1) и передается по нескольким альтернативным каналам связи на центральный пост управления (2). Результат обработки поступившей информации позволяет определить сценарий последующих действий, соответствующий обстановке. Согласно данному сценарию организуется подача команд и оповещение населения, органов административного и оперативного управления, выдаются рекомендации по действиям. С учетом данных от метеорологических датчиков (12) оповещается персонал объекта и население, проживающее в непосредственной близости от места возникновения чрезвычайной ситуации, о путях эвакуации с целью предотвращения попадания в зараженную зону людей. Речевая информация сигналов оповещения передается путем выборки фрагментов из внутренней памяти устройства сопряжения и контроля (1) в зависимости от реализуемого сценария развития событий.

Воспроизведение осуществляется автоматически, что обеспечивает максимальную оперативность оповещения персонала объекта и населения.

При срабатывании датчиков пожарной сигнализации (14), которые являются адресными, с помощью УСК (1) происходит обработка и передача информации о событии на центральный пост (2) по нескольким альтернативным каналам связи. На центральном посту выбирается и реализуется соответствующий сценарий работы системы оповещения. С учетом места возникновения пожара оповещается персонал объекта о возникшей чрезвычайной ситуации и путях эвакуации. Речевая информация сигналов оповещения записана во внутреннюю память устройства сопряжения и контроля (1) и воспроизводится автоматически, что обеспечивает максимальную оперативность оповещения персонала объекта. Одновременно на исполнительные устройства (16) подается сигнал для отключения электроснабжения и газоснабжения, открытия электрических замков для доступа пожарных.

При срабатывании датчиков охранной сигнализации (13), отличия в действиях системы оповещения заключаются только в содержании выполняемых мероприятий.

Кнопки вызова оперативных служб (15.1-15.n) устанавливаются по всей территории объекта и предназначены для раннего оповещения служб гражданами о пожарах, попытках несанкционированного доступа на охраняемые объекты, когда датчики охранных систем еще не сработали, а также других противоправных действиях, вызова медперсонала для оказания помощи пострадавшим. Все кнопки вызова оперативных служб являются адресными и поэтому та или иная оперативная служба получает сигнал оповещения с указанием, в какую конкретно точку объекта ей необходимо прибыть.

Во всех случаях функционирования системы оповещения диспетчер центрального поста (2) на объекте имеет возможность вывести на экран монитора изображение с камер наружного наблюдения, расположенных в районе возникновения чрезвычайной ситуации с самолета беспилотника, и оценить обстановку.

При возникновении чрезвычайной ситуации, угрожающей объекту в целом, диспетчер имеет возможность запустить с персонального компьютера (2) воспроизведение сигнала оповещения, заранее записанного в память блока воспроизведения МР3 файлов (1.4), устройства сопряжения и контроля (1).

В системе оповещения реализован непрерывный контроль работоспособности блоков УСК: блок контроля напряжения сети ~220 В (1.6) контролирует наличие и качество питающего напряжения. В случае перехода на питание от батарей источника бесперебойного питания (21) информация об этом немедленно передается лицам, ответственным за его эксплуатацию. Оповещение о неисправности осуществляется путем дозвона с блока телефонного интерфейса (1.8), подключенного к телефонной сети (23, 24), дозвона с блока GSM (1.9), подключенного к сотовым сетям (25) одного или нескольких сотовых операторов, до ответственных лиц и передачей им голосового сообщения, записанного в память блока воспроизведения МР3 файлов (1.4). Дозвон по телефонам дублируется передачей SMS-сообщения по каналам сотовой связи. Одновременно передача сообщения может быть осуществлена через радиостанцию (30), подключенную к блоку управления радиостанцией (1.12), через локальную вычислительную сеть (3) и/или сеть Интернет и электронную почту (4) на компьютеры оповещаемых абонентов (7), а также на квартирные домофоны (27) жилых домов.

Единство систем оповещения муниципального образования, группы объектов или крупного объекта, построенных на базе нескольких УСК, обеспечивается путем их совместного функционирования. Объединение работы УСК осуществляется по локальной вычислительной сети: телефонные сети, сети сотовой связи, сеть проводного вещания или систему теле-/радиовещания (Рис. 2). При получении сигнала тревоги любым из УСК от одного из источников формирования команд данный УСК передает команду тревоги не только на АРМ диспетчера центрального поста, но и на все остальные УСК группы объектов.

Изобретение относится к области автоматизированных систем мониторинга состояния объектов и окружающей среды и оповещения населения. Аппаратно-программный комплекс включает устройство сопряжения и контроля, контроллеры периферийных устройств, автоматизированное рабочее место диспетчера центрального поста, оконечные устройства в виде источников формирования команд, устройств оповещения и исполнительных устройств. Устройство сопряжения и контроля включает в себя блок интерфейса RS 232/485, блок сопряжения с локальной вычислительной сетью, блок речевого синтезатора, блок воспроизведения МР3 файлов, блок шины удаленных устройств, блок контроля питающего напряжения, блок часовой станции, блок телефонного интерфейса, блок GSM, блок приема сигналов сети телевизионного вещания «Триколор», блок управления домофонами, блок управления радиостанцией, блок каналов тональной частоты, блок индикации. Каждый блок является независимым устройством со своим микроконтроллером. Блоки объединены между собой по системной шине. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности, надежности и достоверности определения угрозы возникновения чрезвычайных ситуаций и оперативности оповещения населения о возникшей ситуации. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций, содержащая автоматизированное рабочее место на базе персональной ЭВМ, устройство сопряжения и контроля, включающее блок усилителя низкой частоты, блок телефонного интерфейса, блок управления радиостанцией и блок каналов тональной частоты, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контроллеры периферийных устройств, указанные контроллеры объединены общей шиной передачи данных от различных типов датчиков и/или кнопок вызова оперативных служб на блок шины удаленных устройств и команд от блока шины удаленных устройств на исполнительные устройства, при этом каждый контроллер является независимым устройством со своим микроконтроллером, устройство сопряжения и контроля дополнительно содержит блок интерфейса RS-232/485, блок сопряжения с локальной вычислительной сетью, блок речевого синтезатора, блок воспроизведения МР3-файлов, блок шины удаленных устройств, блок контроля напряжения сети, блок часовой станции, блок GSM, блок приема сигналов сети «Триколор», блок управления домофонами, блок управления радиостанцией, блок сигналов тональной частоты и блок индикации, указанные блоки для обмена данными и командами объединены между собой по системной шине, при этом каждый блок является независимым устройством со своим микроконтроллером, для осуществления двусторонней связи между устройством сопряжения и контроля и центральным постом управления, передачи/приема команд и сигналов оповещения имеются локальная вычислительная сеть, подключенная к блоку сопряжения с локальной вычислительной сетью, и/или шина передачи данных, подключенная к блоку интерфейса RS - 232/485, и/или радиостанция и транкинговые системы связи, подключенные к блоку управления радиостанцией, и/или городские телефонные сети общего пользования (ГАТС) и ведомственные АТС, подключенные к блоку телефонного интерфейса, и/или системы сотовой связи, подключенные к блоку GSM, для передачи команд и сигналов оповещения от центрального поста управления имеются подключенные к блоку каналов тональной частоты радиостанция, и/или проводная радиотрансляционная сеть, и/или эфирное радиовещание, и/или телевизионная трансляция по основным цифровым и аналоговым общенациональным каналам.

2. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что блок речевого синтезатора формирует голосовые команды в соответствии с цифровыми сигналами, получаемыми от АРМ центрального поста, для последующего их воспроизведения громкоговорителями системы оповещения.

3. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что на карте памяти блока воспроизведения МР3-файлов заблаговременно записаны речевые сообщения в соответствии с запрограммированными сценариями предполагаемого развития событий, передаваемые через систему оповещения, и/или телефонную сеть, и/или сети одного или нескольких операторов сотовой связи, и/или радиостанцию, и/или Интернет и электронную почту.

4. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку воспроизведения МР3-файлов подключен усилитель НЧ, позволяющий транслировать голосовые сигналы оповещения и сигналы сирены.

5. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что блок шины удаленных устройств обеспечивает контроль и управление контроллерами периферийных устройств, а также осуществляет синхронизацию процесса обмена данными между блоками устройства сопряжения и контроля по внутрисхемной однопроводной шине.

6. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку контроля напряжения сети подключен источник бесперебойного питания, который обеспечивает питание устройства сопряжения и контроля от батарей источника бесперебойного питания при нарушении сетевого электропитания.

7. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку часовой станции подключены вторичные часы, осуществляющие индикацию текущего времени.

8. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку телефонного интерфейса подключены телефонная сеть общего пользования (ГАТС) и/или ведомственные телефонные сети.

9. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку GSM подключены сотовые сети связи различных операторов.

10. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку приема сигналов сети «Триколор» подключены приемники спутникового телевидения системы «Триколор».

11. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку управления домофонами подключены квартирные домофоны оповещаемых абонентов.

12. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что к блоку управления радиостанцией дополнительно подключены радиостанции транкинговых систем связи.

13. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что блок шины удаленных устройств формирует команды управления (включение/выключение) различных электрических нагрузок (устройств), например блока электропитания и электрической звонковой сигнализации.

14. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что блок индикации позволяет контролировать процесс получения, выполнения команд и текущее время посредством вывода буквенно-цифровой информации на жидкокристаллический индикатор, расположенный на лицевой панели устройства сопряжения и контроля.

15. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что оконечные устройства включают в себя источники формирования команд, устройства оповещения и исполнительные устройства.

16. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 15, отличающаяся тем, что источники формирования команд представляют собой технические устройства, сигналы от которых применяются для формирования команд запуска системы оповещения, например различные типы датчиков, тревожные кнопки, автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера автоматизированной системы централизованного оповещения (АСЦО), автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера центрального поста местной системы оповещения, диспетчерские пульты взаимодействующих систем, радиостанции, сотовые телефоны, стационарные телефоны, радиоприемники, ТВ-приемники, кнопки тревоги или вызова, системы охранной и пожарной сигнализации, радиовещательные точки.

17. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 16, отличающаяся тем, что в качестве первоисточников сигнала используются различные датчики, например технологические, датчики концентрации опасных веществ, метеодатчики, датчики охранной, пожарной сигнализации, имеющие свой уникальный адресный код, позволяющий оперативно локализовать место аварии.

18. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 15, отличающаяся тем, что устройства оповещения представляют собой технические средства, предназначенные для доведения информации, сигналов предупреждения и оповещения до потребителей, например сотовые телефоны, стационарные телефоны, домофоны, звуковые колонки и громкоговорители, электросирены, персональные компьютеры, радиостанции на транспорте, рекламные экраны, световые табло и указатели.

19. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 15, отличающаяся тем, что исполнительные устройства представляют собой электрические технические средства, управление которыми (включение/выключение) осуществляется по командам системы, например системы видеоконтроля, пожаротушения, вентиляции, электрозамки запасных выходов, ворота, шлагбаумы, аварийное освещение.

20. Территориальная система мониторинга, оповещения и управления муниципального и/или объектового уровня при угрозе, возникновении, в ходе и при ликвидации чрезвычайных ситуаций по п. 1, отличающаяся тем, что управление ее функционированием осуществляется с помощью программного обеспечения персональной ЭВМ автоматизированного рабочего места центрального поста.