КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ АВТОНОМНЫХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2022 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к области автоматических систем мониторинга, контроля и управления на базе вычислительной техники, в частности к комплексным системам мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов, igore123456789 и может быть использовано для жизнеобеспечения и защиты автономных объектов, в том числе критически и особо важных объектов.

Из предшествующего уровня развития техники известна система мониторинга и управления инженерным оборудованием, содержащая центральный вычислительный модуль с устройством ввода-вывода, с которым по каналам информационной сети связаны датчики контроля, и/или измерения, и/или управления и устройства управления узлами и агрегатами инженерного оборудования здания, при этом указанный модуль представляет собой программируемую компьютерную серверную станцию с функциями в соответствии с программным обеспечением централизованного получения по информационным каналам в рамках единого сетевого протокола данных мониторинга, обработки их и выдачи управляющих сигналов на устройства управления узлами и агрегатами инженерного оборудования здания (см. US, патент N 5684374, G05B 13/00, опубл. 04.11.97).

Данная система имеет малую пропускную способность вследствие того, что все датчики контроля и управления и устройства управления непосредственно подключены к одному контроллеру ввода-вывода компьютерной серверной станции, который является центральным. Такая система оправдана для небольших по площади помещений или зданий, в которых указанные датчики или устройства расположены в непосредственной близости от контроллера, что существенно ограничивает функциональные возможности и область применения системы мониторинга и управления инженерным оборудованием.

Известна структурированная система мониторинга и управления инженерным оборудованием объекта, преимущественно многоэтажного здания, содержащая центральный вычислительный модуль с устройством ввода-вывода, с которым по каналам информационной сети связаны датчики контроля, и/или измерения, и/или управления и устройства управления узлами и агрегатами инженерного оборудования здания, при этом указанный модуль представляет собой программируемую компьютерную серверную станцию с функциями в соответствии с программным обеспечением централизованного получения по информационным каналам в рамках единого сетевого протокола данных мониторинга, обработки их и выдачи управляющих сигналов на устройства управления узлами и агрегатами активного инженерного оборудования здания (см. DE, заявка 4125839, G05B 15/00, опубл. 04.02.93).

Данная система имеет те же недостатки, что были описаны ранее.

Известна структурированная система мониторинга и управления инженерным оборудованием объекта, преимущественно многоэтажного здания, содержащая центральный вычислительный модуль с устройством ввода-вывода, датчики контроля, и/или измерения, и/или управления, и/или устройства управления узлами и агрегатами инженерного оборудования здания, подключенного через коммуникационные узлы к системе централизованного питания и блокам автономного управления этим оборудованием, при этом указанный вычислительный модуль представляет собой программируемую компьютерную серверную станцию с функциями в соответствии с программным обеспечением централизованного получения по информационным каналам в рамках единого сетевого протокола данных мониторинга, обработки их и выдачи управляющих сигналов на устройства управления узлами и агрегатами инженерного оборудования здания, она снабжена контроллерами, расположенными в местах размещения коммуникационных узлов, подключенных к центральному кроссу системы централизованного питания и блокам автономного управления инженерным оборудованием по схеме иерархической звезды или по схеме шин, причем контроллеры подключены по схеме иерархической звезды или по схеме шин к устройству ввода-вывода центрального вычислительного модуля, при этом к каждому контроллеру последовательно или по схеме указанной звезды подключены модули удаленного ввода-вывода, к каждому из которых подсоединен соответствующий датчик контроля, и/или измерения, и/или управления, и/или устройство управления конкретным узлом или агрегатом инженерного оборудования здания и, по крайней мере, одной дополнительной компьютерной станцией, при этом последняя своим модулем ввода-вывода связана по локальной компьютерной сети с центральным вычислительным модулем и выделенным каналом с соответствующим контроллером для обеспечения в соответствии с программным обеспечением локального мониторинга и управления узлами и агрегатами, по крайней мере, одной функционально самостоятельной части инженерного оборудования здания, а дополнительные компьютерные станции связаны между собой по информационному каналу по схеме иерархической звезды через концентраторы локальных вычислительных сетей, расположенных в выделенных каналах (Патент РФ на изобретение №2133490, МПК: 6G05B 15/00, опубл. 20.07.1999 г.).

Данная система позволяет осуществлять контроль и управление только инженерным оборудованием объекта, преимущественно многоэтажного здания, что существенно ограничивает ее функциональные возможности и область применения, так как на безопасность объекта оказывают влияние и другие факторы, например, функциональное состояние, место нахождения и действия обслуживающего персонала, возможности проноса запрещенных материалов, а также возможности по своевременному обнаружению, пресечению и задержанию нарушителей, пытающихся несанкционированно проникнуть на территорию локальной зоны сооружений и непосредственно в сооружения, а также на другие жизненно важные объекты, расположенные на охраняемой территории, по своевременному выявлению фактов несанкционированного доступа и проноса запрещенных веществ и предметов, в том числе оружия.

Известна интегрированная автоматизированная система контроля и управления системами жизнеобеспечения и защиты специальных объектов, преимущественно Министерства обороны Российской Федерации, содержащая модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств систем жизнеобеспечения и автоматического управления исполнительными устройствами систем жизнеобеспечения, который включает компьютер, управляющий с модемом входа в локальную вычислительную сеть (ЛВС) (Ethernet), четыре блока управления и подсоединен к блоку, содержащему источники бесперебойного питания, и к модулю, служащему для хранения базы данных и программирования режима работы всех блоков системы и содержащему блок источников бесперебойного питания и два сервера базы данных, один из которых резервный, в свою очередь, модуль управления-контроля и модуль хранения базы данных каналами связи подключены к пульту управления оборудованием систем жизнеобеспечения, который содержит два панельных компьютера, блок кнопочных переключателей и блок управления, при этом система обеспечена блоком для обучения персонала, содержащим учебно-модельный тренажер, кроме того, все модули каналами связи соединены с модулем, содержащим комплекс аппаратно-программных средств, а также с модулем, управляющим устройством отображения текстовой и информации о состоянии систем жизнеобеспечения, содержащим блок источников бесперебойного питания и компьютер управляющий, при этом модуль связан с устройством отображения текстовой и информации о состоянии систем жизнеобеспечения путем видеонаблюдения и содержит видеостенд, состоящий из шести панелей с интерфейсами, а также усилитель-распределитель, наконец, к общей схеме системы подключены через каналы связи вспомогательные подсистемы, содержащие модем управления замкнутым телевидением и блоки контроля за функциональным состоянием обслуживающего персонала, за действиями обслуживающего персонала, за местом нахождения обслуживающего персонала и блок обнаружения проноса запрещенных материалов, а также блоки сбора, обработки и отображения информации, поступающей от блоков обнаружения и защиты от проникновения, контроля и управления доступом, и от блока телевизионного наблюдения за объектами физической защиты, обеспечивающего своевременное обнаружение нарушителей, пытающихся несанкционированно проникнуть на территорию локальной зоны сооружений и непосредственно в сооружения, а также на другие жизненно важные объекты, расположенные на охраняемой территории, своевременное выявление фактов несанкционированного доступа и проноса запрещенных веществ и предметов, в том числе оружия (Патент РФ на изобретение №2566341, МПК: 6G05B 13/02, опубл. 10.08.2015 г.).

Данное изобретение имеет следующие недостатки:

1) Ограниченные функциональные возможности и область применения, обусловленные отсутствием возможностей по мониторингу и управлению в полном объеме всех систем жизнеобеспечения, например, системой теплоснабжения, и безопасности, например, системами экологической безопасности и физической защиты, по автономной работе систем в аварийных режимах, по мониторингу, диагностированию и прогнозированию технического состояния систем.

2) Низкая эффективность управления техническими системами, обусловленные отсутствием возможностей по централизованному, связанному управлению системами жизнеобеспечения и защиты (вспомогательные), по иерархическому построению системы управления (на низшем уровне отсутствует децентрализация управления), по структурированию систем по степени важности для обеспечения мониторинга, контроля и противоаварийного управления системами, что в конечном итоге снижает эффективность их работы.

Известна комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов, преимущественно Министерства обороны Российской Федерации, содержащая модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автоматического управления исполнительными устройствами технических систем жизнеобеспечения и безопасности, который включает, по крайней мере, один блок управления, содержащий контроллер со встроенным источником бесперебойного питания и подключенный к одной из технических систем жизнеобеспечения и безопасности, и подсоединен к модулю, служащему для хранения баз данных и программирования режима работы всех блоков системы и содержащему источники бесперебойного питания и два сервера баз данных, один из которых - резервный, модуль управления системами, который подсоединен каналами связи к модулю управления и контроля и к модулю хранения баз данных, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, содержащий комплекс оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий и имеющий возможность отображать информацию о техническом состоянии объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том, числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств с совмещенным растром, который связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, имеющий возможность активного мониторинга всех систем, контроля их технического состояния и управления на аварийных режимах их работы, модуль данных мониторинга, контроля и управления, содержащий сервер, являющийся резервным сервером модуля хранения баз данных и имеющий возможность хранения баз данных и их использование для диагностирования и прогнозирования технического состояния систем, автономный источник электропитания, при этом модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах связан каналами связи с модулем контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и с модулем управления системами, модуль данных мониторинга, контроля и управления подсоединен каналами связи к серверам баз данных и к модулю управления системами на аварийных режимах, а источник электрической энергии подключен ко всем источникам бесперебойного питания.

(Патент РФ на изобретение №2719714, МПК: 6G05B 13/00, опубл. 22.04.2020 г.).

При несомненных достоинствах данное изобретение имеет следующие недостатки:

1) Ограниченные функциональные возможности и область применения, обусловленные отсутствием возможностей по непосредственному, несвязанному управлению автономными бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах работы от резервных средств управления, так как управление бесперебойными подсистемами от модулей аварийного управления и контроля возможно только через основные блоки управления всеми системами и в случае выхода их из строя аварийное управление осуществить невозможно.

2) Низкая эффективность управления автономными бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, обусловленные отсутствием возможностей по непосредственному, несвязанному управлению автономными бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах работы от резервных средств управления, что приводит к снижению надежности управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности из-за отсутствия резервирования централизованного управления данными системами и в конечном итоге снижает эффективность их работы.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому техническому решению является комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов, содержащая модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автоматического управления исполнительными устройствами технических систем жизнеобеспечения и безопасности, который включает, по крайней мере, один блок управления, содержащий контроллер со встроенным источником бесперебойного питания и подключенный к одной из технических систем жизнеобеспечения и безопасности, и подсоединен к модулю, служащему для хранения баз данных и программирования режима работы всех блоков системы и содержащему источники бесперебойного питания и два сервера баз данных, один из которых - резервный, модуль управления системами, который подсоединен каналами связи к модулю управления и контроля и к модулю хранения баз данных, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, содержащий комплекс оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий и имеющий возможность отображать информацию о техническом состоянии объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том, числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств с совмещенным растром, который связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания и связан каналами связи с оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, имеющий возможность активного мониторинга всех систем, контроля их технического состояния и управления на аварийных режимах их работы, модуль данных мониторинга, контроля и управления, содержащий сервер, являющийся резервным сервером модуля хранения баз данных и имеющий возможность хранения баз данных и их использование для диагностирования и прогнозирования технического состояния систем, автономный источник электропитания, при этом модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах связан каналами связи с модулем контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, с блоком аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности и с модулем управления системами, модуль данных мониторинга, контроля и управления подсоединен каналами связи к серверам баз данных и к модулю управления системами на аварийных режимах, а источник электропитания подключен ко всем источникам бесперебойного питания.

(Патент РФ на изобретение №2759757, МПК: 6G05B 13/02, опубл. 17.11.2021 г.).

При несомненных достоинствах данное изобретение, взятое за прототип, имеет следующие недостатки:

1) Ограниченные функциональные возможности и область применения, обусловленные ограниченными возможностями по мониторингу и аварийному управлению в полном объеме всеми бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности вследствие отсутствия оперативного и автономного мониторинга и контроля бесперебойных подсистем защиты и безопасности: физической, энергетической, противопожарной, экологической, химической, радиационной и т.п., что существенно снижает возможности и эффективность сбора, обработки и отображения информации, поступающей от блоков обнаружения и защиты с основного и резервного пункта управления, по мониторингу, диагностированию и прогнозированию технического состояния бесперебойных подсистем безопасности в широком диапазоне контролируемых параметров, по автономной работе бесперебойных подсистем безопасности в аварийных режимах в полном объеме.

2) Низкие эффективность и возможности аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, а также ограниченный период их автономной работы в аварийных режимах, вследствие отсутствия централизованного аварийного управления остальными неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, что существенно ограничивает возможности по использованию ресурсов неавтономных подсистем в целях повышения надежности, безопасности функционирования, уровня автономности (периода автономной работы) бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных ситуациях и в целом эффективности работы системы.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей, области применения и повышении эффективности работы системы за счет достижения следующих полезных технических результатов:

- обеспечиваются возможности по дистанционному мониторингу и контролю бесперебойных подсистем безопасности и эффективное управление ими с резервного пункта управления в аварийных режимах совместно с управлением бесперебойными системами жизнеобеспечения,

- обеспечиваются дополнительные возможности по надежному, безопасному и автономному функционированию бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах за счет ресурсов неавтономных подсистем.

Сущность изобретения, обеспечивающая достижение указанных технических результатов, заключается в следующем.

Комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов, содержащая модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автоматического управления исполнительными устройствами технических систем жизнеобеспечения и безопасности, который включает, по крайней мере, один блок управления, содержащий контроллер со встроенным источником бесперебойного питания и подключенный к одной из технических систем жизнеобеспечения и безопасности, и подсоединен к модулю, служащему для хранения баз данных и программирования режима работы всех блоков системы и содержащему источники бесперебойного питания и два сервера баз данных, один из которых - резервный, модуль управления системами, который подсоединен каналами связи к модулю управления и контроля и к модулю хранения баз данных, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, содержащий комплекс оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий и имеющий возможность отображать информацию о техническом состоянии объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том, числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств с совмещенным растром, который связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания и связан каналами связи с оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, имеющий возможность активного мониторинга всех систем, контроля их технического состояния и управления на аварийных режимах их работы, модуль данных мониторинга, контроля и управления, содержащий сервер, являющийся резервным сервером модуля хранения баз данных и имеющий возможность хранения баз данных и их использование для диагностирования и прогнозирования технического состояния систем, автономный источник электропитания, при этом модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах связан каналами связи с модулем контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, с блоком аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности и с модулем управления системами, модуль данных мониторинга, контроля и управления подсоединен каналами связи к серверам баз данных и к модулю управления системами на аварийных режимах, дополнительно снабжена модулем контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности, служащему для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных (автономных) подсистем безопасности и содержащему комплекс средств наблюдения и контроля, и блоком аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания, при этом модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, а источник электропитания подключен ко всем источникам бесперебойного питания.

Обозначенная сущность изобретения связана с достижением заявленных технических результатов следующим образом (соответственно).

1. Введение в комплексную систему мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов модуля контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности, служащему для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем безопасности, содержащему комплекс средств наблюдения и контроля, и блока аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания, причем модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, а источник электропитания подключен ко всем источникам бесперебойного питания позволяет обеспечить возможности по дистанционному мониторингу и контролю бесперебойных подсистем безопасности и эффективное управление ими с резервного пункта управления в аварийных режимах совместно с управлением бесперебойными системами жизнеобеспечения.

Кроме того, введение контура непосредственного, несвязанного управления бесперебойными подсистемами безопасности и введение контура непосредственного, несвязанного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, которые обеспечивают автономный режим работы бесперебойных подсистем жизнеобеспечения за счет потребления различных ресурсов (сжатого воздуха, электроэнергии, топлива, воды) и возможностей по удалению, утилизации отработанных продуктов, образующихся при функционировании основных элементов систем (избыточного тепла, дренажных и фекальных вод), в аварийных режимах работы от резервных средств управления обеспечивает возможности централизованного связанного аварийного управления элементами неавтономных и бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, что позволяет существенно повысить в аварийных режимах надежность, безопасность функционирования и уровень автономности (период автономной работы) бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности за счет ресурсов неавтономных подсистем.

2. Расширение функциональных возможностей, области применения и повышение эффективности работы системы обеспечиваются возможностями по дистанционному мониторингу и контролю бесперебойных подсистем безопасности и эффективное управление ими с резервного пункта управления в аварийных режимах совместно с управлением бесперебойными системами жизнеобеспечения; по надежному, безопасному и автономному функционированию бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах за счет ресурсов неавтономных подсистем (см. п. 1).

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена структурная схема комплексной системы контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов системы.

Система содержит модуль управления и контроля 1, который включает блоки управления 1а, 1б…1n и подсоединен к модулю хранения базы данных 2, который включает источники бесперебойного питания 2а и два сервера баз данных 2б, один из которых - резервный, модуль управления системами 3, который подсоединен каналами связи к модулю управления и контроля 1 и к модулю хранения баз данных 2, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения 4, который связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5, модуль данных мониторинга, контроля и управления 6, содержащий сервер, являющийся резервным сервером модуля хранения баз данных и имеющий возможность хранения баз данных и их использование для диагностирования и прогнозирования технического состояния систем, автономный источник электропитания 7, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 8, при этом модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5 связан каналами связи с модулем контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения 4 и с модулем управления системами 3, модуль данных мониторинга, контроля и управления 6 подсоединен каналами связи к серверам баз данных 2 и к модулю управления системами на аварийных режимах 5, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 8 связан каналами связи с оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем управления системами на аварийных режимах 5.

Отличительной особенностью системы является то, что она дополнительно снабжена модулем контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности 9 и блоком аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 10, при этом модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности 9 связан каналами связи с оборудованием технических подсистем жизнеобеспечения и безопасности, автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5, блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 10 связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5, а источник электропитания подключен ко всем источникам бесперебойного питания.

Модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения 4 содержит комплекс оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий, например, видеокамеры, тепловизионные камеры, приборы ночного видения, инфракрасные камеры, радиорелейные средства и имеет возможность отображать информацию о техническом состоянии объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств с совмещенным растром.

Модуль мониторинга, контроля и управления на аварийных режимах 5 может быть выполнен в виде управляющего компьютера, подключенного к табло отображения и источникам бесперебойного питания и выполнять функции резервного пункта аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, а также запасного пункта управления центра обучения обслуживающего персонала.

Модуль данных мониторинга, контроля и управления 6 предназначен для хранения данных технических систем жизнеобеспечения и безопасности с целью контроля, диагностирования и прогнозирования их технического состояния и может быть выполнен в виде сервера, дополнительно резервирующего сервер 2б модуля хранения баз данных 2.

Блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 8 предназначен для обеспечения непосредственного, несвязанного управления автономными бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах работы от модуля мониторинга, контроля и управления на аварийных режимах 5, и может быть выполнен в виде блока, включающего в себя управляющие устройства (контроллеры, исполнительные механизмы и т.п.) со встроенными источниками бесперебойного питания, обеспечивающие независимое управление бесперебойными подсистемами от блока аварийного управления помимо основного контура управления.

Автономный источник электропитания 7 предназначен для обеспечения электрической энергией источников бесперебойного питания.

Модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности 9 предназначен для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем безопасности, и может быть выполнен в виде модуля, содержащего комплекс средств наблюдения и контроля.

Блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 10 предназначен для обеспечения непосредственного, несвязанного управления неавтономными системами в аварийных режимах работы от модуля мониторинга, контроля и управления на аварийных режимах 5, и может быть выполнен в виде блока, включающего в себя управляющие устройства (контроллеры, исполнительные механизмы и т.п.) со встроенными источниками бесперебойного питания, обеспечивающие независимое управление неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности от блока аварийного управления помимо основного контура управления. Неавтономные подсистемы обеспечивают автономный режим работы бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности за счет потребления различных ресурсов (сжатого воздуха, электроэнергии, топлива, воды) и возможностей по удалению, утилизации отработанных продуктов, образующихся при функционировании основных элементов систем (избыточного тепла, дренажных и фекальных вод) в аварийных режимах работы от резервных средств управления.

В частном исполнении комплексной системы контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов технические системы жизнеобеспечения включают в свой состав системы вентиляции, теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения, кондиционирования, холодоснабжения, электроснабжения, а системы безопасности - пожарной сигнализации и защиты; экологические системы безопасности; системы физической защиты и безопасности, контроля параметров воздушной среды, защиты сооружений; системы контроля за функциональным состоянием обслуживающего персонала, за действиями обслуживающего персонала, за местом нахождения обслуживающего персонала, обнаружения проноса запрещенных материалов, а также системы сбора, обработки и отображения информации, поступающей от блоков обнаружения и защиты от проникновения, контроля и управлением доступом и от блока телевизионного наблюдения за объектами физической защиты, обеспечивающего своевременное обнаружение нарушителей, пытающихся несанкционированно проникнуть на территорию локальной зоны сооружений и непосредственно в сооружения, а также на другие жизненно важные объекты, расположенные на охраняемой территории, своевременное выявление фактов несанкционированного доступа и проноса запрещенных веществ и предметов, в том числе и оружия.

В свою очередь бесперебойные подсистемы жизнеобеспечения включают в свой системы гарантированного электро и теплоснабжения, водоснабжения, воздухоснабжения, а бесперебойные подсистемы безопасности - пожарной сигнализации и защиты, противопожарные системы, системы физической защиты и безопасности, энергетической и экологической безопасности, системы сбора, обработки и отображения информации, поступающей от блоков обнаружения и защиты.

Система функционирует следующим образом. Соединенные каналами связи модули системы обеспечивают:

- дистанционный, автоматический и автоматизированный мониторинг, контроль и управление оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности во всех режимах функционирования, причем автоматизированное дистанционное управление оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности осуществляется с управляющего компьютера модуля управления системами 3, а аварийное управление бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности с управляющего компьютера модуля мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5;

- дистанционное автоматическое и автоматизированное управление и контроль оборудования систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах функционирования при нарушениях в работе внешних неавтономных систем жизнеобеспечения и безопасности, причем автоматизированное дистанционное управление оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности осуществляется с управляющего компьютера модуля мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5;

- дистанционное автоматическое и автоматизированное управление и контроль оборудования неавтономных подсистем жизнеобеспечения в аварийных режимах функционирования при нарушениях в работе систем жизнеобеспечения, причем автоматизированное дистанционное управление оборудованием неавтономных подсистем жизнеобеспечения осуществляется с управляющего компьютера модуля мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах 5 посредством блока аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности 10;

- оптимизация управления, диагностирования и прогнозирования технического состояния по полученным и архивированным данным;

- местное управление оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности, управление при проведении их пусконаладочных работ, технического обслуживания и проверках функционирования модулем управления и контроля 1;

- автоматическое и оперативное выявление неисправностей в оборудовании систем жизнеобеспечения, а также в самой системе с точностью до типового элемента замены, во всех режимах функционирования системы;

- выбор рабочих и резервных агрегатов систем жизнеобеспечения и безопасности;

- циркулярное, групповое и индивидуальное управление агрегатами систем жизнеобеспечения и безопасности;

- отображение на табло отображения модуля управления системами 3 работающего и находящегося на техническом обслуживании оборудования систем жизнеобеспечения и безопасности;

- отображение информации наблюдения за техническим состоянием объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том, числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий с совмещенным растром;

- отображение поданных команд управления и их выполнение;

- отображение сигналов систем защиты и жизнеобеспечения;

- обобщенное и индивидуальное, по запросу оператора, отображение положения агрегатов;

- информационно-справочные функции поддержки принятия решения по восстановлению работоспособности аппаратуры и оборудования, обеспечению оптимального проведения технического обслуживания систем защиты и жизнеобеспечения, управлению персоналом при действиях в нештатной ситуации;

- визуальную и звуковую сигнализацию наиболее важной информации;

- обучение персонала в режиме моделирования аварийных ситуаций с использованием модуля мониторинга, контроля и управления системами в аварийных режимах 5 в качестве тренажера;

- документирование информации;

- защиту информации от несанкционированных действий.

Кроме того, система обеспечивает:

- сбор, обработку и отображение информации, поступающей от системы обнаружения и защиты от проникновения, системы контроля и управления доступом, системы телевизионного наблюдения объектов физической защиты;

- своевременное обнаружение, пресечение и задержание нарушителей, пытающихся несанкционированно проникнуть на территорию локальной зоны сооружений и непосредственно в сооружения, а также на другие жизненно важные объекты, расположенные на охраняемой территории;

- своевременное выявление фактов несанкционированного доступа и проноса запрещенных веществ и предметов.

В свою очередь, системы защиты обеспечивают:

- обнаружение проноса запрещенных материалов (оружия, боеприпасов);

- управление системой замкнутого телевидения, установленного в заданных помещениях;

- контроль функционального состояния обслуживающего персонала на основе биологических показателей;

- контроль места нахождения обслуживающего персонала в сооружении в пределах заданных помещений;

- контроль действий обслуживающего персонала (запись речевых команд и докладов по громкоговорящей связи).

Для повышения надежности в системе резервируются:

- компьютеры модулей управления 3 и 5 (основной, резервный);

- блоки управления модулей 1и 8;

- серверы базы данных (основной, резервный) модуля 2;

- линии связи между блоками управления модуля 1;

- средства обнаружения и распознавания событий в бесперебойных подсистемах жизнеобеспечения и безопасности и соответствующие каналы передачи данных.

Работа составных частей системы, например, может обеспечиваться следующим образом:

- по локальной вычислительной сети (ЛВС) (Ethernet) - между управляющими компьютерами модулей 3 и 5, серверов баз данных модулей 2 и 6. (Может быть использована ЛВС - 10/100/1000 Мбит/с);

- по интерфейсу между управляющими компьютерами и табло отображения модулей 3 и 5 (Может быть использован интерфейс - RS-232);

- по интерфейсу (может быть использован интерфейс - RS-485) между модулем управления 3 и блоками управления модуля 1 с оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности через модули ввода-вывода блоков управления модуля 1 посредством логических сигналов напряжением 24 в;

- по интерфейсу (может быть использован интерфейс - RS-485) между модулем управления 5 и устройствами управления блока 8 с оборудованием бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности через модули ввода-вывода устройств управления блока 8 посредством логических сигналов напряжением 24 в;

- по интерфейсу (может быть использован интерфейс - RS-485) между модулем управления 5 и устройствами управления блока 10 с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности через модули ввода-вывода устройств управления блока 10 посредством логических сигналов напряжением 24 в;

- по интерфейсу (может быть использован интерфейс - RS-485) между модулями 5 и 4 с оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности через модули ввода-вывода модуля 4 посредством логических сигналов напряжением 24 в;

- по интерфейсу (может быть использован интерфейс - RS-485) между модулями 5 и 9 с оборудованием систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности через модули ввода-вывода модуля 9 посредством логических сигналов напряжением 24 в;

- по каналам широкополосной проводной или беспроводной связи между модулем 4 и оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности;

- по каналам широкополосной проводной или беспроводной связи между модулем 9 и оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности.

Система обеспечивает надежную взаимосвязь и работу всех модулей в среде общего защищенного программного обеспечения.

Таким образом, предлагаемая комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов позволяет расширить функциональные возможности, область применения и повысить эффективность работы системы за счет обеспечения возможностей по дистанционному мониторингу и контролю бесперебойных подсистем безопасности и эффективного управление ими с резервного пункта управления в аварийных режимах совместно с управлением бесперебойными системами жизнеобеспечения; по надежному, безопасному и автономному функционированию бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах за счет ресурсов неавтономных подсистем.

Источники информации:

1. Патент 2133490, Российская Федерация, МПК G05B 15/00, G05B 23/00. Структурированная система мониторинга и управления инженерным оборудованием объекта. [Текст] / Гинзбург В.В. и др.; заявитель и патентообладатель Гинзбург В.В - №98117308/09; заявл. 21.09.1998; опубл. 20.07.1999.

2. Патент 2566341, Российская Федерация, МПК G05B 13/02.

Интегрированная автоматизированная система контроля и управления системами жизнеобеспечения и защиты специальных объектов. [Текст] / Кондратов С.Ф.; патентообладатель Закрытое акционерное общество «Алгонт» - №2014103357/08; заявл. 31.01.2014; опубл. 10.08.2015; Бюл. №29.

3. Патент 2719714, Российская Федерация, МПК G05B 13/00, G08B 19/00, G08B 21/02. Комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов [Текст] / Прутчиков И.О, Гречушкин И.В. и др.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулёва». - №2019114635; заявл. 13.05.2019; опубл. 22.04.2020; Бюл. №12.

4. Патент 2759757, Российская Федерация, МПК G05B 13/02. Комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов [Текст] / Прутчиков И.О., Гречушкин И.В., Камлюк В.В., Сизько Д.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулёва». - №2020142367; заявл. 21.12.2020; опубл. 17.11.2021; Бюл. №32.

Изобретение относится к системам мониторинга. Технический результат заключается в обеспечении автономного функционирования бесперебойных систем жизнеобеспечения и безопасности в аварийных режимах в системе. Комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности содержит модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автоматического управления исполнительными устройствами технических систем жизнеобеспечения и безопасности, модуль хранения баз данных, модуль управления системами, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности, модуль мониторинга контроля и управления системами на аварийных режимах, модуль данных мониторинга, контроля и управления, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, блок аварийного управления неавтономными системами и автономный источник энергоснабжения. 1 ил.

Комплексная система мониторинга, контроля и управления техническими системами жизнеобеспечения и безопасности автономных объектов, содержащая модуль управления и контроля, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автоматического управления исполнительными устройствами технических систем жизнеобеспечения и безопасности, который включает, по крайней мере, один блок управления, содержащий контроллер со встроенным источником бесперебойного питания и подключенный к одной из технических систем жизнеобеспечения и безопасности, и подсоединен к модулю, служащему для хранения баз данных и программирования режима работы всех блоков системы и содержащему источники бесперебойного питания и два сервера баз данных, один из которых - резервный, модуль управления системами, который подсоединен каналами связи к модулю управления и контроля и к модулю хранения баз данных, модуль контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, служащий для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, содержащий комплекс оптикоэлектронных средств обнаружения и распознавания событий и имеющий возможность отображать информацию о техническом состоянии объектов во всем диапазоне спектра их электромагнитного излучения, в том числе с использованием комбинированных оптикоэлектронных средств с совмещенным растром, который связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, блок аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания и связан каналами связи с оборудованием автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности, модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, имеющий возможность активного мониторинга всех систем, контроля их технического состояния и управления на аварийных режимах их работы, модуль данных мониторинга, контроля и управления, содержащий сервер, являющийся резервным сервером модуля хранения баз данных и имеющий возможность хранения баз данных и их использование для диагностирования и прогнозирования технического состояния систем, автономный источник электропитания, при этом модуль мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах связан каналами связи с модулем контроля параметров бесперебойных подсистем жизнеобеспечения, с блоком аварийного управления бесперебойными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности и с модулем управления системами, модуль данных мониторинга, контроля и управления подсоединен каналами связи к серверам баз данных и к модулю управления системами на аварийных режимах, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена модулем контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности, служащим для сбора, обработки и передачи информации от датчиков и исполнительных устройств бесперебойных подсистем безопасности и содержащим комплекс средств наблюдения и контроля, и блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности, который включает устройства управления со встроенными источниками бесперебойного питания, при этом модуль контроля параметров бесперебойных подсистем безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и автономных бесперебойных подсистем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, блок аварийного управления неавтономными подсистемами жизнеобеспечения и безопасности связан каналами связи с оборудованием технических систем жизнеобеспечения и безопасности и с модулем мониторинга, контроля и управления системами на аварийных режимах, а источник электропитания подключен ко всем источникам бесперебойного питания.