Сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано для доведения сигналов оповещения до абонентов по сверхдлинноволновому каналу. Техническим результатом является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения. Указанный результат достигается за счет дополнительного введения коммутатора линий манипуляции, подключеного к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям. СДВ радиостанции излучают электромагнитные волны, принимаемые абонентскими радиоприемными устройствами на больших расстояниях (2000 км и более). 1 ил.
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано для доведения сообщений до абонентов по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения.
Одним из основных требований, предъявляемым к пейджерной системе оповещения, является обеспечение устойчивой связи с большим количеством персональных абонентов, находящихся на больших расстояниях от передатчика (до 2000 км и более).
Известно радиопередающее устройство для связи, используемое в транспортном средстве [патент ФРГ №3537107, Н 04 В 7/155, 1987 г.]. Устройство состоит из радиопередатчика, внешней антенны соединительного фидера, внутренней антенны усилителя и приемника. На транспортном средстве установлена внешняя антенна, принимающая посылаемые радиопередатчиком сигналы. Соединительный фидер антенны введен в транспортное средство, где принятый сигнал усиливается усилителем и посредством внутренней антенны излучается в пределах транспортного средства.
Недостатком аналога является невозможность установления оповещения с большим количеством абонентов, находящихся на больших расстояниях (более 2000 км).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является "система вызова при тревоге и чрезвычайной ситуации" [патент США №6032036, H 04 Q 7/20 от 29.02.2000 г.]. Система содержит в своем составе приемные абонентские устройства (пейджеры), устанавливаемые у абонентов и подключаемые с помощью телефонной линии связи к центральному устройству. Каждое приемное абонентское устройство связано при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов тревоги.
Если один из передатчиков передает сигнал оповещения, происходит вызов соответствующих приемных абонентских устройств в определенной последовательности. Различные функциональные параметры каждого приемного абонентского устройства хранятся в его блоке управления. Эти функциональные параметры могут вводиться, переключаться или видоизменяться дистанционно с центрального устройства в соответствии с процедурой дистанционного управления.
Однако эта система обладает существенными недостатками:
- к каждому абоненту необходимо прокладывать линии связи, что приводит в большинстве случаев к значительным потребностям в линейных кабелях;
- данная система не обеспечивает оповещение абонентов на больших расстояниях (2000 км и более), так как она работает в УКВ диапазоне, дальность которого определяется линией горизонта.
Целью изобретения является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками за счет использования сверхдлинноволнового (СДВ) радиоканала пейджерной системы оповещения.
Поставленная цель достигается тем, что сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения содержит в своем составе центральный пост связи и абонентские радиоприемные устройства, находящиеся у пользователей и связанные при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов оповещения или тревоги, а также дополнительно введенные автономный пейджерный терминал, на котором установлен телефонный аппарат оператора, подключенный к АТС, дисплей оператора и наборная клавиатура, соединенные с ПЭВМ оператора, которая через адаптер телеграфного канала связана с центральным постом связи и через размещенные на нем пульт управления и коммутатор линий манипуляции подключена к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям.
Блок-схема системы приведена на чертеже.
Она содержит автономный пейджерный терминал 1, центральный пост связи 2, передающие сверхдлинноволновые радиостанции 3 и абонентские радиоприемные устройства 4.
Абонентский пейджерный терминал 1 содержит телефонный аппарат оператора 5, который связан с АТС, дисплей оператора 6 с наборной клавиатурой 1, соединенной с ПЭВМ оператора 8 типа PC "Pentium". ПЭВМ оператора 8 соединена с адаптером телеграфного канала 9 и функционирует под управлением программного обеспечения автономного пейджерного терминала, размещенного в ее памяти и на загрузочных дискетах формата 3, 5''.
Центральный пост связи 2 содержит пульт управления 10 и коммутатор линии манипуляции 11, соединенный с передающими СДВ радиостанциями 3.
Автономный пейджерный терминал 1 используется для формирования сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения/сопряжения ПЭВМ оператора 8 оператора с телеграфным каналом, а также для автоматического формирования и передачи по телеграфному каналу тестовой информации, размещенной в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) адаптера телеграфного канала 9.
Центральный пост связи 2 осуществляет транзитную коммутацию канала передачи данных от автономного пейджерного терминала 1 на линии манипуляции СДВ радиоцентров и обратного канала от СДВ радиоцентров на канал приема автономного пейджерного терминала 1.
Передающие СДВ радиостанции 3, которые находятся на передающих радиоцентрах, осуществляют работу на фиксированной частоте в штатном режиме (например, f=18,9 кГц в режиме ЧТ-75 со скоростью 64 бит/с).
Абонентские радиоприемные устройства 4 размещаются в зонах обслуживания передающих СДВ радиостанций. Каждое абонентское радиоприемное устройство 4 имеет встроенный антенный модуль и внешний переходной блок для подключения радиоприемного устройства 4 к внешним антенным устройствам различных типов (штырь, диполь, рамка и т.п.). Указанное техническое решение полностью решает проблему радиоприема сигналов оповещения в экранированных помещениях и в условиях интенсивных индустриальных помех. Кроме того, для восстановление ресурса автономных источников питания абонентских радиоприемных устройств при заряде их в процессе работы, в состав каждого из них входит сетевой адаптер внешнего питания.
Абонентские радиоприемные устройства 4 предназначены для приема, отображения и хранения текстов оповещения, поступающих абонентам по назначенным им персональным адресам. Каждое абонентское радиоприемное устройство 4 состоит из дисплея, на котором отображается принятый текст оповещения, оперативного запоминающего устройства ОЗУ, постоянного запоминающего устройства ПЗУ, устройства подачи звукового сигнала и других блоков.
Телефонный аппарат оператора 5 служит для приема оператором автономного пейджерного терминала 1 экстренных сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе. Кроме того, по нему производятся доклады о состоянии технических средств и обеспечивается связь с операторами СДВ радиоцентров.
Персональная ЭВМ оператора 8 служит для формирования сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения, регистрации, документирования и хранения исходящих пейджерных сообщений. Она обеспечивает контроль за готовностью канала и автоматическую передачу сформированного информационного пакета по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения.
Информационный выход и управляющий вход автономного пейджерного терминала 1 сопрягается со стандартным телеграфным каналом по стыку С1-ТГ.
Адаптер телеграфного канала 9 предназначен для сопряжения ПЭВМ оператора 8 с телеграфным каналом, а также для автоматического формирования и передачи по телеграфному каналу тестовой информации, хранящейся в ПЗУ.
Программное обеспечение автономного пейджерного терминала 1 необходимо для управления системой, а также для подготовки текстов сообщений, предназначенных для передачи выбранным абонентам, формирования информационных пакетов и управления их передачей по линиям манипуляции СДВ радиоцентров. Программное обеспечение функционирует в операционной среде WINDOWS.
Используются следующие режимы функционирования программного обеспечения: "Администратор", "Оператор", "Смена пароля" и "Окна". В режиме "Администратор" осуществляется ведение базы данных операторов, управление работающими терминалами, управление критериями генерации сигналов перегрузки сервера системы, ведение базы данных абонентов, просмотр статистических данных работы системы оповещения.
В режиме "Оператор" производится подготовка сообщений для отправки абонентам. Режим работы "Смена пароля" предназначен для смены пароля у работающего за терминалом администратора. Режим "Окна" позволяет переключаться между открытыми окнами программ.
Пульт управления 10 служит для включения и отключения канала передачи данных автономного пейджерного терминала 1 от линий манипуляции передающими СДВ радиоцентрами с помощью коммутатора линий манипуляции 11.
Работа сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения осуществляется следующим образом: оператор автономного пейджерного терминала 1 получает по телефонному каналу 5 текст сообщения, предназначенного для передачи абонентам сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения. Используя наборную клавиатуру 7 ПЭВМ оператора 8 и программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения, оператор осуществляет подготовку текстов сообщений, предназначенных для передачи выбранным абонентам, формирует информационный пакет для передачи по линиям манипуляции на передающие СДВ радиоцентры и записывает его в память ПЭВМ оператора 8 в очередь на отправку.
При появлении в очереди на отправку хотя бы одного сообщения программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения начинает непрерывную генерацию в канал передачи от автономного пейджерного терминала 1 на центральный пост связи 2 сигнала "точки" (меандра) с частотой 18 Гц.
С получением указанного сигнала оператор центрального поста связи 2 осуществляет транзитную коммутацию канала передачи данных от автономного пейджерного терминала 1 на линию манипуляции дежурного передающего СДВ радиоцентра 3 и обратного канала от СДВ радиоцентра 3 на канал приема автономного пейджерного терминала 1. С получением от автономного пейджерного терминала 1 сигнала "точки" оператор дежурного СДВ радиоцентра 3 обеспечивает в течение 28 секунд подъем высокого напряжения передатчика СДВ радиоцентра 3 и штатный выход его в эфир.
Коммутация каналов, производимая оператором центрального поста связи 2, обеспечивает возврат на автономный пейджерный терминал 1 по обратному каналу (каналу приема) сигнала "точки" с частотой 18 Гц, подтверждающего готовность выделенного СДВ радиопередатчика к работе.
Через 28 секунд после получения указанного сигнала программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения осуществляет замену сигнала "точки" 18 Гц в канале манипуляции на текст информационных сообщений, находящихся в памяти ПЭВМ оператора 8 автономного пейджерного терминала 1 в очереди на отправку.
После отправки последнего информационного сообщения с автономного пейджерного терминала 1 в канал передачи на центральный пост связи 2 не поступает никаких сигналов манипуляции. Пауза в канале манипуляции длительностью более 4-х секунд служит сигналом оператору дежурного СДВ радиоцентра 3 на снятие высокого напряжения и завершения сеанса передачи информации по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения.
Общее время передачи одного информационного сообщения при работе в режиме оповещения составляет от 10 до 45 с в зависимости от его объема.
Для исключения отправки с автономного пейджерного терминала 1 информационных сообщений на неподготовленные для работы СДВ радиоцентры 3 после завершения каждого сеанса работы сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения оператор центрального поста связи 2 осуществляет отключение канала передачи данных автономного пейджерного терминала 1 от линии манипуляции СДВ радиоцентром 3 и обратного канала приема данных СДВ радиоцентра 3 автономным пейджерным терминалом 1.
Для оперативного контроля режимов работы автономный пейджерный терминал 1 оборудован блоком звуковой сигнализации, который подключается оператором к каналу передачи или приема.
Доклады о состоянии технических средств автономного пейджерного терминала 1 производится его оператором с использованием телефонного канала связи 5. Результаты приема пейджерных сообщений при работе автономного пейджерного терминала 1 регистрируются и обрабатываются ПЭВМ оператора 8 с использованием программного обеспечения сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения.
Разработанное малогабаритное переносное абонентское радиоприемное устройство 4 обеспечивает прием текстовых сообщений сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения на удалениях порядка 2000 км от передающих радиостанций, в том числе в зонах высокого уровня помех, создаваемых крупными промышленными центрами. При этом каждое абонентское радиоприемное устройство 4 имеет один персональный и один общий циркулярный номер вызова, а также до 5-ти групповых номеров вызова.
Проведенные экспериментальные испытания показали высокую эффективность функционирования технических и программных средств сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения, разработанных на современном техническом уровне.
Технические средства экспериментальной сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения имеют следующие параметры:
- фиксированная рабочая частота - 18,9 кГц;
- режим работы - частотная телеграфия ЧТ-75 на скорости 64 бит/с;
- вид информации - текстовые сообщения, передаваемые пакетами объемом до 1024 знака;
- количество непрерывно передаваемых пакетов в одном сеансе - до 50 пакетов;
- объем оперативной памяти - до 198 сообщений;
- протокол передачи - стандартный пейджерный POCSAG с помехоустойчивым кодированием информации;
- количество персональных абонентов в системе - до 2×106;
- напряжение автономного питания абонентского радиоприемного устройства - 1,2 В.
Достижимым техническим результатом является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения.
Сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения, содержащая в своем составе центральный пост связи и абонентские радиоприемные устройства, находящиеся у пользователей и связанные при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов оповещения или тревоги, отличающаяся тем, что дополнительно введен автономный пейджерный терминал, на котором установлен телефонный аппарат оператора, подключенный к АТС, дисплей оператора и наборная клавиатура, соединенные с ПЭВМ оператора, которая через адаптер телеграфного канала связана с центральным постом связи и через размещенные на нем пульт управления и коммутатор линий манипуляции подключена к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям.
