Устройство для имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии "звезда"

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано для охраны объектов. Техническим результатом является обеспечение одновременной защиты группы контролируемых объектов, подключаемых к блоку контроля независимо друг от друга, повышение надежности защиты и расширение функциональных возможностей известных устройств о состоянии контролируемых объектов. Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», содержит блок контроля, включающий блок управления, блок формирования кодограммы следующего такта, генератор ПСП-1, модулятор, генератор ПСП-2, коммутатор, демодулятор, магазин памяти с N стеками, построенных по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO), блок сравнения, блок памяти, линию связи, датчик, включающий в себя блок памяти следующего такта, блок сравнения, демодулятор, блок памяти, согласующее устройство, модулятор, генератор ПСП-2. 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации, в частности к устройствам имитозащиты контролируемых объектов, и может быть использовано для охраны объектов.

Уровень техники

Известно устройство для сигнализации о состоянии контролируемых объектов, состоящее из блока передачи, содержащего кодовый замок, приемно-контрольного блока, генератора высокой частоты, блока избирания сигналов, линий связи, транслятора, содержащего генератор тактовых импульсов, последовательного двоичного счетчика, дешифратора, блока памяти вида извещений, блока разрешения передачи информации, усилителя, селектора длительности импульсов, блока сравнения, анализатора, блока буферной памяти, блока управления, приемопередатчика, линейных блоков, блока контроля, блока приема информации, содержащего блок печати, блок электрических часов, блока управления, приемопередатчика, блока буферной памяти, блока оперативной памяти, блока памяти, светового табло, блока индикации состояния линии связи с транслятором.

(См. авторское свидетельство СССР №691906, кл. G08B 25/02).

Однако эта система не позволяет выявить подмену блока передачи при внедрении в линию связи между блоком передачи и транслятором.

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство имитозащиты контролируемых объектов, содержащее блок избирания сигналов, входящий в состав блока передачи, блок избирания сигналов, входящий в состав транслятора, блок управления, входящий в состав блока приема информации, линию связи, причем в блок передачи введен датчик, содержащий согласующее устройство, модулятор, демодулятор, блок преобразования последовательной комбинации в n-разрядную параллельную, блок памяти, блок памяти стартовой последовательности, блок сравнения, генератор второй псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-2), блок преобразования n-разрядной параллельной комбинации в последовательную, в транслятор введено устройство обработки информации, содержащее согласующее устройство, модулятор, демодулятор, блок преобразования последовательной комбинации в параллельную, блок памяти стартовой последовательности, генератор ключа, генератор первой псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-1), генератор ПСП-2, блок памяти контрольного значения, первое запоминающее устройство, второе запоминающее устройство, блок сравнения, блок преобразования параллельной комбинации в последовательную.

(См. патент РФ №2310236, кл. G08B 25/04, 2006.01).

Устройство позволяет повысить достоверность контроля за охраняемыми объектами и расширить функциональные возможности известных устройств для сигнализации о состоянии контролируемых объектов.

Однако это устройство не позволяет обеспечить одновременную имитозащиту нескольких контролируемых объектов.

Существует система сопряжения устройств для имитозащиты контролируемых объектов, которое содержит две ячейки памяти, блок сравнения сигналов, три блока избирания сигналов, три согласующих устройства, модулятор, два демодулятора, блок преобразования параллельной n-разрядной комбинации в последовательную, два блока преобразования последовательной комбинации в n-разрядную параллельную комбинацию.

(См. патент РФ №2387017, кл. G08B 25/04, 2006.01).

Устройство используется совместно с устройством имитозащиты контролируемых объектов, позволяя при этом организовать систему, состоящую из множества контролируемых объектов.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не способно самостоятельно обеспечить имитозащиту группы контролируемых объектов, а только расширяет функциональность устройства имитозащиты контролируемых объектов, решая проблему одновременной имитозащиты группы объектов. Второй недостаток устройства заключается в том, что при выходе линии связи нарушается работа всей системы.

Существует устройство для имитозащиты группы контролируемых объектов, содержащее блок индикации неисправности, счетчик адреса, блок управления, блок формирования адреса, входящие в состав блока приема информации, блок избирания сигналов, входящий в состав транслятора, блок обработки информации, включающий блок памяти стартовой последовательности, блок преобразования n-разрядной параллельной комбинации в последовательную, модулятор, согласующее устройство, генератор ключа, генератор первой псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-1), демодулятор, блок сравнения, блок первого запоминающего устройства, генератор второй псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-2), электронный ключ, блок преобразования последовательной комбинации в параллельную, блок второго запоминающего устройства, регистр памяти количества контролируемых объектов, счетчик циклов, линию связи, блок избирания сигналов, входящий в состав блока передачи, датчик, включающий блок памяти стартовой последовательности, блок сравнения, генератор второй псевдослучайной последовательности (генератор ПСП-2), блок преобразования последовательной комбинации в n-разрядную параллельную, блок памяти индивидуального адреса устройства, блок преобразования n-разрядной параллельной комбинации в последовательную, блок проверки адресной части, модулятор, демодулятор, блок памяти, согласующее устройство.

(См. патент РФ № 2417452, кл. G08B 25/00, 2006.01).

Устройство позволяет обеспечить одновременную имитозащиту нескольких контролируемых объектов, соединенных последовательно. Из всех представленных выше изобретений данное устройство является наиболее имитостойким.

Основным недостатком устройства является то, что при выходе из строя линии связи либо одного из датчиков нарушается работа всей системы, так как контролируемые объекты включены последовательно.

Раскрытие изобретения

Задачами предлагаемого изобретения является разработка устройства имитозащиты группы контролируемых объектов, позволяющего обеспечить одновременную имитозащиту группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда» с затруднением выявления закономерности генерации псевдослучайных значений в процессе наблюдения за работой устройства и расширение возможности известных устройств обеспечения имитозащиты контролируемых объектов.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к обеспечению одновременной защиты группы контролируемых объектов, подключаемых к блоку контроля независимо друг от друга, повышению надежности защиты и расширению функциональных возможностей известных устройств о состоянии контролируемых объектов.

Технический результат достигается с помощью устройства имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», содержащего блок контроля, включающий блок управления, блок формирования кодограммы следующего такта, генератор ПСП-1, модулятор, генератор ПСП-2, коммутатор, демодулятор, магазин памяти с N стеками, построенных по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO), блок сравнения, блок памяти, линию связи, датчик, включающий в себя блок памяти следующего такта, блок сравнения, демодулятор, блок памяти, согласующее устройство, модулятор, генератор ПСП-2, причем первый выход блока управления, входящего в состав блока контроля, подключен к первому входу блока формирования кодограммы следующего такта, второй выход блока управления подключен к первому входу управления коммутатором, третий выход блока управления подключен к первому входу магазина памяти с N стеками FIFO, четвертый выход блока управления подключен к первому входу генератора ПСП-1, первый выход блока формирования кодограммы следующего такта подключен к первому входу модулятора, первый выход генератора ПСП-1 подключен ко второму входу модулятора и к первому входу генератора ПСП-2, первый выход модулятора подключен к информационному входу коммутатора, первый выход генератора ПСП-2 подключен к третьему входу магазина памяти с N стеками FIFO, вход-выход коммутатора подключен по линии связи к входу-выходу согласующего устройства, входящего в состав датчика, информационный выход коммутатора подключен к первому входу демодулятора, выход синхронизации коммутатора подключен ко второму входу магазина памяти с N стеками FIFO, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока памяти, первый выход магазина памяти с N стеками FIFO подключен ко второму входу блока сравнения, второй выход магазина памяти с N стеками FIFO подключен к первому входу запуска нового цикла блока управления, первый выход блока сравнения подключен к третьему входу блока управления, второй выход блока сравнения подключен ко второму входу блока управления, первый выход блока памяти подключен к первому входу блока сравнения, первый выход блока памяти следующего такта, входящего в состав датчика, подключен к первому входу блока сравнения, первый выход блока сравнения подключен ко второму входу запуска следующего такта генератора ПСП-2, второй выход блока сравнения подключен к первому входу сброса генератора ПСП-2, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока памяти, первый выход блока памяти подключен ко второму входу блока сравнения, первый выход согласующего устройства подключен к первому входу демодулятора, вход-выход согласующего устройства подключен по линии связи к входу-выходу коммутатора, первый выход модулятора подключен к первому входу согласующего устройства, первый выход генератора ПСП-2 подключен к первому входу модулятора.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображена блок-схема устройства имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда».

Осуществление изобретения

Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», состоит из блока 1 контроля, включающего блок 2 управления, блок 3 формирования кодограммы следующего такта, генератор 4 ПСП-1, модулятор 5, генератор 6 ПСП-2, коммутатор 7, демодулятор 8, магазин памяти 9 с N стеками, построенными по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO), блок 10 сравнения, блок памяти 11, линию связи 12, датчик 13, включающий в себя блок памяти следующего такта 14, блок сравнения 15, демодулятор 16, блок памяти 17, согласующее устройство 18, модулятор 19, генератор 20 ПСП-2, причем первый выход блока 2 управления, входящего в состав блока 1 контроля, подключен к первому входу блока 3 формирования кодограммы следующего такта, второй выход блока 2 управления подключен к первому входу управления коммутатором 7, третий выход блока 2 управления подключен к первому входу магазина памяти 9 с N стеками FIFO, четвертый выход блока 2 управления подключен к первому входу генератора 4 ПСП-1, первый выход блока 3 формирования кодограммы следующего такта подключен к первому входу модулятора 5, первый выход генератора 4 ПСП-1 подключен ко второму входу модулятора 5 и к первому входу генератора 6 ПСП-2, первый выход модулятора 5 подключен к информационному входу коммутатора 7, первый выход генератора 6 ПСП-2 подключен к третьему входу магазина памяти 9 с N стеками FIFO, вход-выход коммутатора 7 подключен по линии связи 12 к входу-выходу согласующего устройства 18, входящего в состав датчика 13, информационный выход коммутатора 7 подключен к первому входу демодулятора 8, выход синхронизации коммутатора 7 подключен ко второму входу магазина памяти 9 с N стеками FIFO, первый выход демодулятора 8 подключен к первому входу блока памяти 11, первый выход магазина памяти 9 с N стеками FIFO подключен ко второму входу блока 10 сравнения, второй выход магазина памяти 9 с N стеками FIFO подключен к первому входу запуска нового цикла блока 2 управления, первый выход блока 10 сравнения подключен к третьему входу блока 2 управления, второй выход блока 10 сравнения подключен ко второму входу блока 2 управления, первый выход блока 11 памяти подключен к первому входу блока 10 сравнения, первый выход блока памяти следующего такта 14, входящего в состав датчика 13, подключен к первому входу блока 15 сравнения, первый выход блока 15 сравнения подключен ко второму входу запуска следующего такта генератора 20 ПСП-2, второй выход блока 15 сравнения подключен к первому входу сброса генератора 20 ПСП-2, первый выход демодулятора 16 подключен к первому входу блока памяти 17, первый выход блока памяти 17 подключен ко второму входу блока 15 сравнения, первый выход согласующего устройства 18 подключен к первому входу демодулятора 16, вход-выход согласующего устройства 18 подключен по линии связи к входу-выходу коммутатора 7, первый выход модулятора 19 подключен к первому входу согласующего устройства 18, первый выход генератора 20 ПСП-2 подключен к первому входу модулятора 19.

Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», работает следующим образом.

Функционирование устройства имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», осуществляется в двух режимах: инициализация датчиков и индивидуальная проверка контролируемых объектов.

В режиме инициализации датчиков в блок 3 формирования кодограммы следующего такта и блок памяти следующего такта 14 датчика 13 заносится одинаковое числовое значение кодограммы запроса следующего такта, в генератор 6 ПСП-2 центрального устройства и генератор 20 ПСП-2 установлены одинаковые функции генерации второй псевдослучайной последовательности.

Контролируемые объекты подсоединяются к центральному устройству по топологии «звезда». Функционирование начинается после поступления команды «Пуск» на блок управления 2, входящий в состав блока 1 контроля. По этой команде блок управления 2 подает на первый вход магазина памяти 9 с N стеками, построенными по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO), команду «Сброс», на первый вход управления коммутатора 7 команду «Старт». Блок 2 управления посылает команду «Старт» на генератор 4 ПСП-1. Одновременно с этим блок 2 управления дает команду коммутатору 7 на коммутацию определенного порта, на который будет отправлено инициализирующее значение; посылает на магазин памяти 9 с N стеками FIFO номер стека, в который будет производиться запись. Инициализирующее значение генератор 4 ПСП-1 отправляет на вход генератора 6 ПСП-2 и через модулятор 5 на информационный вход коммутатора 7. Генератор 6 ПСП-2 генерирует числовую последовательность, которая записывается в магазин памяти 9 с N стеками FIFO в указанный блоком 2 управления стек. Длина последовательности определяется размером стека. В свою очередь коммутатор 7 отправляет пришедшее инициализирующее значение по линии связи 12 на датчик 13. Инициализирующее значение проходит через согласующее устройство 18, демодулятор 16 и записывается в блок памяти 17. Инициализирующее значение поступает на блок сравнения 15, где сравнивается со значением следующего такта, хранящимся в блоке памяти следующего такта 14. В случае несовпадения значений блок сравнения 15 отправляет пришедшее инициализирующее значение на вход запуска нового цикла генератора 20 ПСП-2, который генерирует первое значение псевдослучайной последовательности и отправляет его через модулятор 19, согласующее устройство 18 по линии связи на вход-выход коммутатора 7 и далее через демодулятор 8 записывается в блок памяти 11. Одновременно с этим коммутатор 7 посылает по линии синхронизации на второй вход магазина памяти 9 с N стеками FIFO номер датчика, с которого пришел сигнал, что соответствует номеру стека, в котором хранится последовательность числовых значений, сгенерированная генератором 6 ПСП-2. Магазин памяти 9 с N стеками FIFO отправляет первое хранящееся в стеке числовое значение на блок сравнения 10, где оно сравнивается с числовым значением, хранящимся в блоке памяти 11. Отправленное числовое значение удаляется из стека. Если значения не равны, то блок сравнения 10 посылает сигнал «Тревога» на второй вход блока 2 управления. Иначе отправляется сигнал «Норма» на третий вход блока 2 управления, и описанный цикл повторяется для других датчиков.

Проинициализировав все датчики, блок 2 управления переходит в режим индивидуальной проверки контролируемых объектов.

С этой целью блок 2 управления посылает сигнал «Старт» на блок 3 формирования кодограммы следующего такта; так же дает команду коммутатору 7 на коммутацию определенного порта, на который будет отправлена кодограмма следующего такта.

Кодограмма запроса следующего такта через модулятор 5 поступает на информационный вход коммутатора 7, откуда через линию связи 12 отправляется на указанный датчик 13. Пришедший сигнал проходит через согласующее устройство 18, демодулятор 16 и записывается в блок памяти 17. Числовое значение кодограммы запроса следующего такта отправляется на блок сравнения 15, где сравнивается с числовым значением, хранящимся в блоке памяти следующего такта 14. Если числовые значения равны, то блок сравнения отправляет на генератор 20 ПСП-2 команду генерации следующего значения ПСП. Очередное числовое значение через модулятор 19 и согласующее устройство 18 по линии связи поступает на вход-выход коммутатора 7, откуда через демодулятор 8 записывается в блок памяти 11. Одновременно с этим коммутатор посылает по линии синхронизации на второй вход магазина памяти 9 с N стеками FIFO номер датчика, с которого пришел сигнал, что соответствует номеру стека, в котором хранится последовательность числовых значений, сгенерированная генератором 6 ПСП-2. Магазин памяти 9 с N стеками FIFO отправляет первое хранящееся в стеке числовое значение на блок сравнения 10, где оно сравнивается с числовым значением, хранящимся в блоке памяти 11. Отправленное числовое значение удаляется из стека магазина памяти 9 с N стеками FIFO. Если значения не равны, то блок сравнения 10 посылает сигнал «Тревога» на второй вход блока 2 управления. Иначе отправляется сигнал «Норма» на третий вход блок 2 управления, и описанный цикл повторяется для других датчиков до тех пор, пока какой-либо из стеков не окажется пустым. В этом случае магазин памяти 9 посылает сигнал на первый вход блока 2 управления, и работа устройства начинается заново, т.е. блок 2 управления снова переключается в режим инициализации.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- возможность подключения большого количества датчиков по топологии «звезда», что позволяет сохранить работоспособность устройства при выходе из строя линии связи или одного из датчиков;

- повышение уровня имитозащиты охранной сигнализации с обеспечением одновременного контроля за группой охраняемых объектов.

Устройство имитозащиты группы контролируемых объектов, подключенных по топологии «звезда», содержит блок контроля, включающий блок управления, блок формирования кодограммы следующего такта, генератор ПСП-1, модулятор, генератор ПСП-2, коммутатор, демодулятор, магазин памяти с N стеками, построенных по принципу «первый пришел, первый вышел» (first input first output, FIFO), блок сравнения, блок памяти, линию связи, датчик, включающий в себя блок памяти следующего такта, блок сравнения, демодулятор, блок памяти, согласующее устройство, модулятор, генератор ПСП-2, причем первый выход блока управления, входящего в состав блока контроля, подключен к первому входу блока формирования кодограммы следующего такта, второй выход блока управления подключен к первому входу управления коммутатором, третий выход блока управления подключен к первому входу магазина памяти с N стеками FIFO, четвертый выход блока управления подключен к первому входу генератора ПСП-1, первый выход блока формирования кодограммы следующего такта подключен к первому входу модулятора, первый выход генератора ПСП-1 подключен ко второму входу модулятора и к первому входу генератора ПСП-2, первый выход модулятора подключен к информационному входу коммутатора, первый выход генератора ПСП-2 подключен к третьему входу магазина памяти с N стеками FIFO, вход-выход коммутатора подключен по линии связи к входу-выходу согласующего устройства, входящего в состав датчика, информационный выход коммутатора подключен к первому входу демодулятора, выход синхронизации коммутатора подключен ко второму входу магазина памяти с N стеками FIFO, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока памяти, первый выход магазина памяти с N стеками FIFO подключен ко второму входу блока сравнения, второй выход магазина памяти с N стеками FIFO подключен к первому входу запуска нового цикла блока управления, первый выход блока сравнения подключен к третьему входу блока управления, второй выход блока сравнения подключен ко второму входу блока управления, первый выход блока памяти подключен к первому входу блока сравнения, первый выход блока памяти следующего такта, входящего в состав датчика, подключен к первому входу блока сравнения, первый выход блока сравнения подключен ко второму входу запуска следующего такта генератора ПСП-2, второй выход блока сравнения подключен к первому входу сброса генератора ПСП-2, первый выход демодулятора подключен к первому входу блока памяти, первый выход блока памяти подключен ко второму входу блока сравнения, первый выход согласующего устройства подключен к первому входу демодулятора, вход-выход согласующего устройства подключен по линии связи к входу-выходу коммутатора, первый выход модулятора подключен к первому входу согласующего устройства, первый выход генератора ПСП-2 подключен к первому входу модулятора.