Система мониторинга
Владельцы патента RU 2460144:
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Сибирский арсенал" (RU)
Настоящее изобретение относится к технике централизованной охраны объектов. Технический результат заключается в повышении скорости, надежности, достоверности и полноты передачи информации. Для этого предложена система мониторинга, содержащая пульт наблюдения первого уровня, включающий объектовое оборудование, подключенное к приемно-контрольному прибору, включающему в себя источник бесперебойного питания, коммуникатор пульта наблюдения первого уровня, выполненный с возможностью передачи сигнала, несущего информацию о состоянии приемно-контрольного прибора и источника бесперебойного питания, в том числе о событиях шлейфов сигнализации, через среду передачи к пульту наблюдения второго уровня, включающему в себя устройство обработки сигнала, поступающего от пульта наблюдения первого уровня, и коммуникатор пульта наблюдения второго уровня, при этом устройство обработки сигнала пульта наблюдения второго уровня выполнено с возможностью выделения (селекции) из общего потока поступающих сигналов информации о событиях, по меньшей мере, одного заданного типа, а также с возможностью извлечения из базы данных пульта второго уровня заданных пространственно-координированных данных, соответствующих шлейфам, в которых произошли события заданных типов, и в систему дополнительно введен, по крайней мере, один пульт наблюдения третьего уровня, содержащий устройство визуального отображения полученной через среду передачи от пульта наблюдения второго уровня информации. 1 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Заявляемое изобретение «Система мониторинга» относится к технике централизованной охраны объектов от несанкционированного проникновения, возгорания, наводнения, землетрясения с использованием технических средств тревожной сигнализации, устанавливаемых на объекте, и средств, обеспечивающих получение, обработку, передачу информации на пульты наблюдения удаленного доступа, конечными пользователями заявляемой системы являются государственные аварийно-спасательные и чрезвычайные служб: служба пожарной безопасности, милиция, скорая помощь, отделения МЧС.
Конечной целью функционирования систем мониторинга является оповещение и привлечение к объекту бедствия государственных аварийно-спасательных и чрезвычайных служб в как можно более короткое время.
Известен ряд систем мониторинга с удаленным доступом, построенных, насколько известно заявителю после проведенного поиска, по традиционной двухуровневой схеме наблюдения. Объектовые пульты, включающие в себя разветвленную сеть датчиков тревожной сигнализации, которые подают сигналы к приемно-контрольным объектовым приборам, принимающим, обрабатывающим, отображающим информацию о состоянии объекта и позволяющим управлять ситуацией на объекте, все это оборудование условно назовем «пульт наблюдения первого уровня». Кроме того, пульт наблюдения первого уровня выполнен с возможностью передачи информации о состоянии объекта по всевозможным каналам связи далее, на пульт наблюдения второго уровня. Это так называемые двухуровневые системы мониторинга, речь идет о системах мониторинга с удаленным доступом, и они могут отличаться видом используемого канала связи между объектовым пультом первого уровня и пультом наблюдения второго уровня, видом посылок информации, степенью защиты информации, количеством пультов первого уровня, передающих информацию к пульту второго уровня и т.д., и даже наличием или отсутствием оператора на пульте наблюдения первого уровня (может быть только приемно-контрольный прибор, собирающий и передающий информацию о состоянии объекта на пульт второго уровня), но их общим признаком всегда является два уровня автоматического, без участия человека, наблюдения: первый уровень - объектовый пульт наблюдения, расположенный прямо на охраняемом объекте, и второй уровень - удаленный пульт наблюдения, например, во вневедомственной охране. Далее ответственность переходит на человеческий фактор, а именно на оператора пульта наблюдения второго уровня, который обращается к государственным аварийно-спасательным и чрезвычайным службам. Следует отметить, что операторами-наблюдателями пульта второго уровня, как правило, являются члены персонала вневедомственной охраны либо частных охранных предприятий, которые посредством городских телефонных линий начинают устанавливать связь с государственными аварийно-спасательными и чрезвычайными службами, такими как служба пожарной безопасности, служба МЧС, служба медицинской скорой помощи, служба охраны правопорядка. Очевидно, что на установление связи с этими службами, а затем на уведомление этих служб о происшествии, на разъяснения о месте, времени, масштабах происшествия уходит достаточно продолжительный период времени от момента начала происшествия. Аварийная ситуация получает развитие за это время и возрастающие масштабы бедствия - неизбежны.
Известна система мониторинга по патенту США №7227450, это система удаленного мониторинга объектов с использованием каналов связи Интранет и Интернет, состоящая из множества региональных систем мониторинга объектов, осуществляющих наблюдение за разнообразными параметрами объекта, например: пожарный контроль, обеспечение безопасности и доступа пользователей, управление оборудованием, видеонаблюдение и другие функции, каналов связи для передачи информации от удаленных и мобильных систем, в том числе Интранет и Интернет, а также интерфейс мониторинга удаленного оператора, включающий базу данных, хранящую информацию о характеристиках и состоянии удаленных объектов. Используя эту систему, удаленный оператор может контролировать состояние датчиков, установленных на объекте, получать визуальную информацию об обстановке на объекте и управлять установленным там оборудованием, используя широко распространенные каналы общего пользования (такие как Интранет, Интернет) без организации специальных каналов связи с удаленными объектами, это является спецификой и, на наш взгляд, достоинством этой системы. Однако в этой системе, как и во всех двухуровневых, информация о чрезвычайных ситуациях на объекте автоматически передается только до удаленного оператора, находящегося на пульту наблюдения второго уровня, а дальнейшая ее передача в государственные аварийно-спасательные и чрезвычайные службы возлагается на оператора.
Известен также способ контроля и управления системой охраны объектов недвижимости и подвижных объектов с помощью системы сотовой связи, заявка №2005111354, содержащий стационарные и возимые комплексы охранной сигнализации, выполненные с возможностью передачи по сотовой сети подвижной связи голосовых и текстовых сообщений, кадров видеоизображений, а также персональные информационные центры и один или несколько диспетчерских центров с возможностью приема сотовой сети подвижной связи указанных голосовых, текстовых сообщений и кадров видеоизображений. Эта система мониторинга предоставляет возможности контроля и управления объектами не только оператором диспетчерского центра, но и параллельно ему, также удаленно на втором уровне, - самим собственником охраняемого объекта, что обеспечивает дополнительный сервис пользователю - собственнику. Однако фактические возможности конечного пользователя данной системы по охране объекта мониторинга не больше, чем у оператора специализированной охранной структуры (вневедомственной или частной). А при чрезвычайных ситуациях, таких как пожар или авария, связь с государственными аварийными или чрезвычайными службами, как и в предыдущей системе по американскому патенту №7227450, также возлагается на человека - оператора диспетчерского центра и/или пользователя - собственника и каналы связи общего пользования, чаще всего городские телефонные сети.
Известна система мониторинга централизованной охраны объектов, реализующая способ по патенту РФ №2291072. Система содержит установленные на каждом охраняемом объекте охранные датчики (извещатели) и подключенный к ним приемно-контрольный прибор (фактически - пульт первого уровня) на базе процессора, обеспечивающего цифровую обработку полученной информации и передачу этой информации посредством канала связи к пункту централизованной охраны (ПЦО) - по сути к пульту второго уровня, выполненному с возможностью получения и обработки информационных сообщений от установленных на охраняемых объектах приемно-контрольных приборов, отображение визуально этой информации для операторов и передачи сообщений и команд на охраняемые объекты. Потребителями указанной информации - операторами ПЦО являются специализированные охранные структуры, такие как вневедомственная охрана, частные охранные предприятия, а также владельцы наблюдаемых объектов и члены их семей. Для увеличения дальности и площади охвата системы в качестве среды связи между приемно-контрольным прибором и ПЦО использованы стандартные сотовые сети подвижной связи стандарта GSM. С одной стороны, использование в системах мониторинга коммерческих сотовых сетей подвижной связи является преимуществом по сравнению с развертыванием специализированных систем передачи извещений, но с другой стороны, недостатком, поскольку требует оплаты услуг коммерческих операторов сотовой связи. Предметом заявки в данной системе мониторинга является экономия на переговорах по сотовым телефонам, и это в то время как главный недостаток - зависимость получения государственными аварийными и чрезвычайными службами от человеческого фактора и состояния городских телефонных сетей остается не устраненным.
Следует отметить, что во всех приведенных выше аналогах конечными пользователями двухуровневых систем мониторинга с удаленным доступом являются операторы пульта наблюдения второго уровня, это или персонал вневедомственной охраны, или частного охранного предприятия, или даже еще и сам собственник. На скорость, полноту, точность и достоверность передачи этой информации в государственные аварийно-спасательные и чрезвычайные службы могут повлиять как человеческий фактор, так и доступность и качество каналов связи общего пользования (часто городская телефонная связь перегружена). В итоге важная информация о чрезвычайных и аварийных ситуациях может поступить с недопустимо большим опозданием в соответствующие государственные службы, из-за чего они не смогут своевременно вмешаться в ситуацию, а это приводит к дополнительным материальным потерям и, возможно, человеческим жертвам.
К сожалению, Заявителю и авторам не удалось найти системы мониторинга с тремя уровнями наблюдения за объектом, где бы конечными пользователями были государственные аварийно-спасательные и чрезвычайные службы. Как правило, государственные службы отвечают за безопасность целой административной единицы, например, город, район, область, поэтому в силу их загруженности разработчикам и организаторам трехуровневых систем удаленного мониторинга необходимо поставлять на третий уровень системы только необходимую конкретной аварийной или чрезвычайной службе информацию о происшествии на объекте, т.е. прежде чем передать на третий уровень, ее необходимо выделить из общего потока информации, пришедшей на второй уровень наблюдения, и рассортировать по профилю государственных служб. Так, например, информацию о пожарах необходимо представлять в государственную службу пожарной безопасности, о паводках наводнениях, землетрясениях - в службу МЧС, о несанкционированных проникновениях на территорию охраняемого объекта, например кражах, в службу охраны правопорядка и т.д. Перечень задействованных государственных служб в каждом конкретном случае может изменяться.
Поскольку, как отмечено ранее, ни заявителю, ни авторам не известна трехуровневая система мониторинга, в качестве прототипа выбрана наиболее близкая, по организации двух уровней, из всех рассмотренных система мониторинга по патенту №2295775.
Система мониторинга по патенту №2295775, принятая за прототип (см. Фиг.1), содержит несколько «пультов наблюдения первого уровня», представляющих собой объектовые блоки (1), содержащие разветвленную сеть тревожных извещателей, объединенных в шлейфы сигнализации и группу приемно-контрольных приборов, видеокамеры (4), акустические приборы (5), дактилоскопические приборы (6), приборы распознавания по лицу и радужной оболочке глаза (7), исполнительные устройства (8), приборы акустического оповещения (9), объектовые маршрутизаторы (2), источник бесперебойного питания, группу контроллеров связи (3), входящих в сетевые маршрутизаторы и выполняющих сопряжение маршрутизаторов с каналами связи и постоянно передающих информацию через каналы связи (10) о состоянии шлейфов сигнализации и самих приемно-контрольных приборов, о наличии подключенной электрической сети и уровне заряда аккумулятора, по меньшей мере, к одному пульту (16) удаленного наблюдения второго уровня (см. Фиг.1). В качестве каналов связи (10) внутри системы используется, в том числе, и сеть Интернет (11), а в качестве источника данных о положении мобильных объектов - спутниковая система глобального позиционирования (GPS) (12) и прочие. Система-прототип также содержит пульт удаленного доступа централизованной охраны второго уровня (16), накапливающий, хранящий, обрабатывающий и отображающий информацию от пульта первого уровня, обеспечивает возможность влияния на ситуацию непосредственно на объекте и содержит сетевой маршрутизатор (13) и устройство наблюдения и обработки информации (назовем его центральное), выполненное на базе персонального компьютера. При большом количестве охраняемых объектов один оператор не может обработать всю информацию от множества пультов первого уровня и кроме центрального устройства могут понадобиться дополнительные устройства наблюдения и обработки информации (14), на которые выводится вся информация о закрепленных за пультом объектах, поэтому все пульты практически равнозначны и относятся к одному уровню наблюдения. Система мониторинга по патенту 2295775 работает следующим образом. После включения питания пульт наблюдения второго уровня (16) и объектовые модули (пульты наблюдения первого уровня), предварительно настроенные для совместной работы, устанавливают между собой связь через маршрутизаторы (2) и (13) и каналы связи (10) или (11). Информация о работоспособности и состоянии аппаратуры и каналов связи выводится на экран пульта наблюдения второго уровня (16). При возникновении новых событий на наблюдаемых объектах информация об этом передается на пульт наблюдения второго уровня (16), сохраняется в базе данных и отображается на экране для оператора пульта. Система имеет возможность обработки информации как на первом уровне, так и на втором. Если обработка информации о событиях, произошедших на объекте, производится на пульте наблюдения второго уровня, то результат этой обработки передается обратно, на объектовый модуль для запуска тех или иных сценариев реакции, например, запуск сирены (9) или открывание двери через исполнительные устройства (8). Также оператор пульта наблюдения второго уровня может получать с объекта - звуковую через акустические приборы (5) или визуальную информацию через видеокамеры (4) с объекта (с первого уровня) для более точного контроля обстановки и более адекватного вмешательства в эту обстановку.
Информацию о чрезвычайных и аварийных ситуациях на охраняемых объектах, требующих срочного вмешательства государственных чрезвычайных и аварийных служб (например пожарной инспекции), оператор пульта второго уровня наблюдения вынужден самостоятельно передавать в соответствующие службы, используя каналы связи общего пользования (например телефонную сеть). Причем на то, чтобы установить связь и передать всю необходимую информацию, может уйти значительное время.
К достоинствам системы мониторинга по патенту №2295775 можно отнести, несомненно, сам предмет заявки: введение сетевого и объектового маршрутизаторов с модулями создания виртуальной частной сети связи, что, конечно же, улучшает защиту передаваемых данных, но, однако, и значительно усложняет систему. Кроме того, сообщение государственным аварийным и чрезвычайным службам информации об аварийных ситуациях, так же как и в аналогах, осуществляется оператором посредством городских телефонных сетей, что вносит дополнительные, крайне нежелательные задержки во времени и, кроме того, может привести к искажению достоверности передаваемой информации из-за вмешательства человеческого фактора.
Целью заявляемой полезной модели является повышение скорости, надежности, достоверности и полноты передачи информации о неординарных событиях на охраняемых объектах государственным аварийно-спасательным и чрезвычайным службам.
Следует пояснить, что все эти меры ведут в конечном итоге к повышению оперативности участия государственных аварийно-спасательных и чрезвычайных служб в форс-мажорных, бедственных событиях на территории наблюдаемых объектов.
Поставленная цель достигается тем, что система мониторинга содержит объектовый пульт наблюдения первого уровня, включающий разветвленную сеть тревожных извещателей, размещенных на объектах и объединенных в шлейфы сигнализации, также содержит, по меньшей мере, один приемно-контрольный прибор, подключенное к нему объектовое оборудование, например видеокамеры, исполнительные устройства, устройства идентификации пользователей, акустические приборы для оповещения с помощью тональных сигналов и голосовых сообщений и входящие в ПКП источник бесперебойного питания, коммуникатор первого уровня, выполненный с возможностью передачи сигнала, несущего информацию о состоянии шлейфов сигнализации, приемно-контрольных приборов, о наличии подключенной электрической сети и уровне заряда аккумулятора через среду передачи к пульту наблюдения второго уровня, включающего в себя, устройство обработки сигнала, поступающего от пульта первого уровня, и коммуникатор второго уровня, причем устройство обработки сигнала пульта второго уровня выполнено с возможностью селекции (выделения) информации о бедственных ситуация из общего потока сигнала, поступающего через среду передачи от пульта наблюдения первого уровня, и одновременного извлечения из базы данных пульта второго уровня информации о координатах объекта, а в систему дополнительно введен, по крайней мере, один пульт наблюдения третьего уровня, содержащий устройство визуального отображения информации о бедствиях и их координатах, полученной из сигнала, поступающего через среду передачи от пульта наблюдения второго уровня, с наложением ее на географическую карту, вызванную на экран в соответствии с поступившими от второго уровня значениями координат.
Система может содержать также два и более пультов наблюдения третьего уровня, причем устройство обработки сигнала пульта второго уровня выполнено с возможностью сортировки селектированой им информации о бедствиях, а коммуникатор пульта второго уровня выполнен с возможностью адресной доставки рассортированной информации к пультам третьего уровня наблюдения в соответствии с их назначением.
Иными словами, в заявляемую систему мониторинга введен пульт наблюдения третьего уровня, размещенный непосредственно в государственной аварийно-спасательной или чрезвычайной службе (службе пожарной безопасности, службе по охране правопорядка, службе МЧС, скорой помощи), а устройство обработки сигнала пульта наблюдения второго уровня выполнено так, что после обработки сигнала передает пульту наблюдения третьего уровня не весь поток поступающей от пульта первого уровня информации, а только информацию о случившемся аварийном, бедственном событии с указанием координат объекта, причем сортирует эту выделенную информацию по назначению - информацию о возгораниях на объекте - посылает в службу пожарной безопасности, информацию о несанкционированном проникновении - в службу охраны правопорядка (при необходимости), о паводках и землетрясениях - в отделения МЧС и т.д., таким образом исключается влияние на скорость передачи информации в государственные службы человеческого фактора и загруженности городских телефонных сетей.
Заявляемая система мониторинга представлена на чертежах:
Фиг.1. Блок-схема прототипа с обозначенными уровнями наблюдения - патент №2295775 «Система мониторинга». Представлена блок-схема патента №2295775 с условным выделением Заявителем первого и второго уровней наблюдения, а также условным обозначением среды передачи информации.
Фиг.2. Структурная схема. Представлена трехуровневая заявляемая система мониторинга.
Фиг.3. Пример блок-схемы приемно-контрольного прибора (ПКП), входящего в состав пульта первого уровня наблюдения за объектом.
Фиг.4. Пример функциональной схемы коммуникатора пульта первого уровня наблюдения за объектом.
Фиг.5. Пример реализации блок-схемы пульта второго уровня, выполненного с применением персонального компьютера с программой селекции и сортировки сигнала.
Фиг.6. Пример реализации блок-схемы пульта третьего уровня, выполненного с применением персонального компьютера с программой отображения информации о бедствиях на географической карте.
Фиг.7. Иллюстративное изображение структуры «Системы мониторинга». Наглядно представлена в виде рисунка трехуровневая система мониторинга с раскрытием построения пультов всех уровней и символическим изображением операторов.
На чертежах и далее в описании присутствует понятие «среда передачи данных», обратимся к определению упомянутого понятия. Среда передачи - физическая субстанция, по которой происходит передача электрических, электромеханических, оптических, радиосигналов, использующихся для переноса той или иной информации. Иными словами, среда передачи данных - это среда передачи сигналов, несущих информацию, она может быть как естественной, так и искусственной. Естественная - это существующая в природе среда, чаще всего естественной средой для передачи сигналов является атмосфера Земли, но возможно также использование других естественных сред - безвоздушного пространства, воды, грунта. Соответственно, под искусственными средами понимают среды, которые были специально изготовлены для использования в качестве среды передачи данных. Примерами искусственной среды являются электрические и оптоволоконные (оптические) кабели, корабельные корпуса. В результате сказанного - среда передачи это совокупность реально существующих пригодных к использованию в системе каналов связи.
Заявляемая система мониторинга (см. Фиг.2), как и прототип, содержит, по крайней мере, один пульт первого уровня (1) наблюдения за объектом - расположенный непосредственно на объекте, среду передачи данных (2), по крайней мере один пульт удаленного, второго уровня (3) наблюдения, расположенный, например, на территории вневедомственного или частного охранного предприятия, и в отличие от прототипа система содержит, по крайней мере, один пульт третьего уровня (4) наблюдения за объектом, устанавливаемый обычно в государственных аварийно-спасательных и чрезвычайных службах.
Пульт первого уровня наблюдения, как и в прототипе, включает в себя по крайней мере один приемно-контрольный прибор (далее ПКП) (5), содержащий, по крайней мере, один коммуникатор (6), следует отметить, что функции группы контроллеров связи в прототипе - в заявляемом устройстве выполняют именно коммуникаторы. В отличие от прототипа, где контроллеры служат для сопряжения маршрутизаторов со средой связи, в заявляемой системе мониторинга коммуникаторы (содержащие контроллеры) выполняют, в частности на первом уровне - сопряжение непосредственно ПКП со средой связи. Также пульт первого уровня наблюдения содержит резервированный источник питания (далее РИП) (7) и включает в себя разветвленную сеть извещателей (8), объединенных в шлейфы сигнализации и подключенных непосредственно к ПКП, также как и видеокамеры (9), и приборы оповещения (10), это могут быть как звуковые, например сирена, так и световые - мигающие при бедствиях приборы. Пульт первого уровня наблюдения включает в себя так же и устройства идентификации пользователей (11), и исполнительные устройства (12) для управления, например, системой пожаротушения и устройствами, способствующими устранению бедствия, установленными на объекте, например устройства открывания или закрывания дверей.
Пульт второго уровня наблюдения, как и в прототипе, включает в себя устройство (13) обработки сигнала, несущего информацию, поступающую от пульта первого уровня, посредством, по крайней мере, одного коммуникатора (14) через каналы передачи данных.
Пульт третьего уровня наблюдения включает в себя устройство (15) отображения информации, полученной из сигнала, поступающего посредством коммуникатора (16) через среду передачи от пульта наблюдения второго уровня.
Возможный вариант блок-схемы ПКП (5) приведен на Фиг.3. ПКП может быть выполнен, например, на основе прибора приемно-контрольного охранно-пожарного «КАРАТ» (17), выпускаемого промышленным способом серийно и состоящего из Центрального Блока (ЦБ) (18), включающего в себя IP-коммуникатор (6), и резервируемый источник питания (РИП) (7). Кроме того, ПКП включает в себя блок индикации и управления (БИУ) (19), необходимое для каждого конкретного объекта количество Шлейфов Сигнализации, условно объединенных в блоки (БШС-4) (20), и Реле, объединенных в блоки (БР-4) (21), а также Видеосервер (22), типа серийно выпускаемого видеосервера Горизонт-М. В состав ПКП входят также и Приборы Управления оповещением (23), возможно использование серийно выпускаемого блока типа «Рокот-2» со встроенными в него блоком реле, типа БР-4 (24). Все перечисленные составляющие ПКП объединены соединительными линиями ПКП, как показано на Фиг.3. Ко входам блока шлейфов сигнализации (20) БШС-4 подключены охранные или пожарные извещатели, объединенные в Шлейфы Сигнализации, и, кроме того, к БШС-4 (20) и БИУ (19) подключены устройства идентификации пользователя, выдающие данные по стандартному протоколу 1-Wire (также называемого iButton и TouchMemory). Исполнительные устройства подключаются к выходам БР-4 (21). Акустические приборы оповещения подключаются к выходам прибора управления РОКОТ-2 (23), управляемого с помощью встроенного в него БР-4 (24). Видеокамеры подключаются к видеосерверам (22) Горизонт-М - получая от него питание и выдавая видеосигнал на его входы.
Вариант функциональной схемы коммуникатора первого уровня представлен на Фиг.4. Объектовый IP-коммуникатор (6) состоит из блока питания (25) на микросхеме DA1, обеспечивающего необходимые напряжения питания для блоков коммуникатора, процессорного блока (26), включающего в себя микроконтроллер DD1 с внешней схемой сброса DA2 и энергонезависимой памятью DD2, и модуля связи (27), включающего в себя сетевой модуль А1, выполняющий функцию преобразования управляющих сигналов и данных от микроконтроллера в сигналы стандартного сетевого протокола TCP/IP (транспортный уровень передачи информации).
Относительно пультов второго и третьего уровней наблюдения следует отметить, что возможна их реализация как на дискретных элементах, так и на основе компьютера с необходимым программным обеспечением (ПО). ПО - общее понятие - далее поведем речь о программном модуле - это часть ПО, которая выполняет определенную, вполне конкретную задачу. В этом случае в качестве инструмента селекции (отбора, выделения) сигнала, сортировки селектированного сигнала и отображения сигнала бедствия с привязкой к географической карте служит компьютер с программным модулем. В частности, возможно использование программного модуля селекции и сортировки сигналов бедствия, а также программного модуля отображения сигнала бедствия с привязкой к географической карте, являющихся составными частями программного обеспечения (ПО) «Лавина» (http://195.62.3.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip).
На Фиг.5 представлен пример реализации структурной схемы пульта второго уровня (3) в целом и устройства обработки информации с коммуникатором второго уровня, в частности, в котором в устройстве обработки сигнала (13) в качестве инструментария селекции и сортировки использован компьютер с требуемым программным модулем из ПО «Лавина». Как и в прототипе, удаленный пульт наблюдения 2-го уровня содержит, по крайней мере, один системный блок (28) с монитором (29) для отображения поступающей информации с объектов от пульта первого уровня, клавиатурой (30) и манипулятором типа «мышь» (31) для ввода команд управления оператором. Системный блок (28) условно представим в виде блока обработки (13) потока сигнала от пульта первого уровня (1) и коммуникатора (14) второго уровня. Блок обработки (13) потока сигнала, поступившего от пульта первого уровня (1) через среду передачи (2), по сути дела, процессор (32) с базой данных (33) и в отличие от прототипа - программным модулем из ПО «Лавина» (34) селекции сигналов бедствия из общего потока, и дальнейшей их сортировки по профилю - назначению пультов третьего уровня, наблюдения. Коммуникатор (14) второго уровня реализован в виде сетевой карты системного блока.
Пример структурной схемы пульта третьего уровня (4) в целом и устройства отображения информации (15) с коммуникатором (16) третьего уровня, в частности, представлен на Фиг.6. Пульт наблюдения третьего уровня (4) организован аналогично пульту второго уровня, в нем в устройстве отображения информации (15) в качестве инструментария отображения сигнала бедствия с привязкой к географической карте использован компьютер с программным модулем отображения из ПО «Лавина». (http://195.62.3.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip).
Итак, пульт третьего уровня наблюдения включает в себя, по крайней мере, один системный блок (35) с монитором (36) для отображения поступающей информации от пульта второго уровня (3), клавиатурой (37) и манипулятором типа «мышь» (38) для ввода команд управления оператором. Системный блок (35) условно представим состоящим из устройства отображения (15) потока сигнала от пульта второго уровня (3) и из коммуникатора (16) третьего уровня. Устройство отображения информации выполнено в данном примере исполнения на процессоре (39) с базой данных (40) и программным модулем отображения - «Лавина» (41).
Следует отметить, коммуникаторы всех уровней (первого, второго и третьего), используемые в системе, предназначены для организации обмена информацией между пультами разных уровней наблюдения, через различные физические носители (каналы) в среде передачи данных, и что по выполняемыми функциям они аналогичны контроллерам связи в прототипе. Для различных видов физических носителей (беспроводные радиосети специального и общего пользования, проводные телефонные и компьютерные сети, в том числе Интранет и Интернет) и протоколов передачи данных применяются различные типы коммуникаторов.
Поскольку в последнее время очень активно развиваются компьютерные локальные (Интранет) и глобальные (Интернет) сети передачи данных по протоколу TCP/IP (как проводные, так и беспроводные) и учитывая высокую пропускную способность этих сетей, наиболее перспективным является использование в качестве среды передачи именно этих сетей для дистанционного мониторинга и охраны объектов.
Для обмена информацией по компьютерным сетям по стандартному протоколу TCP/IP на объектах (первый уровень) применяется IP-коммуникаторы, пример схемы одного из них приводится на Фиг.4. В случае выбора такой среды передачи информации роль коммуникатора на пультах второго (3) и третьего (4) уровня выполняют сетевые карты, входящие в состав системных блоков (28) и (35) соответственно.
Предлагаемая система мониторинга работает следующим образом. После включения питания пультов наблюдения первого (1), второго (3) и третьего (4) уровней наблюдения происходит начальная самопроверка и загрузка программ функционирования аппаратуры системы. На экраны мониторов (29) и (36) пультов второго и третьего уровня соответственно выводится информация о последнем известном состоянии извещателей (8) и ПКП (5) пульта первого уровня (1) - которое предшествовало отключению системы.
Как и в прототипе, ПКП (5) производит контроль состояния и исправности всей аппаратуры собственно пульта наблюдения первого уровня (1) и при выявлении изменений, например сработке извещателей (8), появлении неисправностей или исчезновении сетевого напряжения питания на входе РИП (7), передают эту информацию через коммуникатор (6), по каналам передачи данных посредством среды передачи данных (2) к пульту второго уровня, и коммуникатор (14) доводит сигнал до устройства обработки сигнала (13) пульта второго уровня (3), где эта информация сохраняется в базе данных (33), отображается на экране монитора (29), и за потоком этой информации наблюдает оператор вневедомственной охраны или частного охранного предприятия. Также ПКП (5) формирует с заранее заданным периодом специальные тестовые посылки информации для контроля исправности и доступности каналов связи в среде передач (2), по наличию которых устройство обработки сигнала (13) судит о работоспособности аппаратуры пульта первого уровня (1) и каналов связи.
Так же как и в прототипе, оператор пульта второго уровня (3) при получении информации о «сработках» извещателей (8) (термин от слова «сработал» - активен, т.е. на охраняемом объекте бедствие) может установить связь с аппаратурой этого объекта для получения дополнительной информации (звуковой, визуальной) для составления более объективного представления об обстановке на объекте. Кроме того, оператор пульта второго уровня (3) может дистанционно управлять приборами и системами, установленными на охраняемом объекте (например вентиляция, дымоудаление, двери с электромеханическими замками и т.д.), используя исполнительные устройства (12). Так же как и в прототипе, оператор пульта второго уровня (3) может дистанционно перевести приборы оповещения (10) пульта первого уровня в режим трансляции речевой информации и через аппаратуру связи (42) и приборы оповещения (10) управлять процессами на объекте, например, направляя эвакуируемых людей через менее задымленные пути эвакуации.
В отличие от прототипа устройство обработки (13) пульта второго уровня (3), исполняя загруженное в него программу (34) селекции и сортировки сигнала, непрерывно производит отбор из входного потока сигнала, сигналы, несущие сообщения о нестандартных - бедственных событиях на охраняемых объектах, выделяя таким образом информацию, предназначенную для государственных аварийных и чрезвычайных служб, т.е. для пультов третьего уровня (4), и затем сортируя ее по профилю конкретного пульта третьего уровня, например, сообщения о пожарах для государственной пожарной инспекции, и в автоматическом режиме передает эту информацию через коммуникатор (14), каналы связи среды передачи данных (2), коммуникатор (16) в устройство отображения сигналов бедствия (15) пульта третьего уровня (4).
Полученная с пульта второго уровня (3) информация, поступившая в устройство отображения сигналов бедствия (15), сохраняется в базе данных (40), а процессор (39), выполняя модуль отображения именной программы - «Лавина», работающей под управлением операционной системы, отображает для оператора пульта третьего уровня на экране монитора (36) информацию о бедствиях на объекте с привязкой к географическому положению (на экране отображается географическая карта и по месту расположения бедствия - яркие метки). Несколько слов о модуле отображения программы «Лавина». Координаты бедствующего объекта, поступившие с пульта второго уровня (3) на пульт третьего уровня (4) через среду передачи (2), поступают через коммуникатор (16) в устройство отображения информации (15), построенное на процессоре (39), выполняющем модуль отображения программы «Лавина», и далее по алгоритму модуля отображения программы «Лавина» автоматически передаются пультом третьего уровня (4) сайту в Интернете, содержащему БД географических карт, откуда пульт третьего уровня и получает фрагмент карты или фотографии местности, содержащий аварийный объект.
Оператор пульта третьего уровня - служащий аварийной или чрезвычайной государственной службы, при получении информации о бедствиях на охраняемом объекте может также установить связь с аппаратурой этого объекта для получения дополнительной информации (звуковой, визуальной) для составления более объективного представления об обстановке на объекте, это обеспечено структурой заявляемой системы мониторинга Также благодаря возможностям заявляемой системы, как и в прототипе, оператор пульта третьего уровня (4), аналогично оператору пульта второго уровня, может дистанционно управлять приборами и системами, установленными на охраняемом объекте, перевести приборы оповещения (10) пульта первого уровня в режим трансляции речевой информации и через аппаратуру связи (42) и приборы оповещения (10) голосом управлять процессами на объекте
Время автоматической передачи полноценной информации с пульта наблюдения второго уровня на аппаратуру пульта третьего уровня гораздо меньше, чем в известных системах, поэтому служащие аварийных и чрезвычайных государственных служб могут прибыть на объект, требующий их немедленного вмешательства, гораздо раньше и приступить к выполнению своей работы в более благоприятной обстановке (пожары в помещениях развиваются стремительно и в начальной стадии ликвидируются гораздо легче), что позволит значительно снизить материальные потери и вероятность получения травм и повреждений людьми, находившимися на аварийном объекте.
Источники информации
1. Патент США №7227450, от 5.06.2007 г., НКИ 340/286.05; МКИ G08B 17/00, 29/00 - аналог.
2. Заявка РФ №2005111354 от 18.04.2005 г., G08B 25/08 «Способ контроля и управления системой охраны объектов недвижимости и подвижных объектов с помощью системы сотовой связи - аналог.
3. Патент РФ №2291072, от 2.02.2006 Г., B60R 25/00, G08B 25/00 «Способ мониторинга охраняемых объектов» - аналог.
4. Патент Рф №2295775, от 24.02.2005 г., G08B 25/00, «Система мониторинга» - прототип.
5. Источники известности блоков, входящих в оригинальную структуру заявляемой системы мониторинга, см. «Перечень позиций чертежей с расшифровкой наименований и ссылками на источники», графа 4 (1-8 стр., нумерация в группе чертежей)
| Перечень позиций чертежей с расшифровкой наименований и ссылками на источники | |||
| Номер поз. | Краткое наименование | Полное наименование | Ссылки на источники |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Пульт первого уровня | Пульт первого уровня наблюдения за объектом | Фиг.2, Фиг.7 |
| 2 | Среда передачи | Среда передачи данных включает в себя все возможные, реально существующие каналы связи | См. описание, см. описание, стр.15. |
| 3 | Пульт второго уровня | Удаленный Пульт второго уровня наблюдения за объектом | Фиг.2, Фиг.5, Фиг.7 |
| 4 | Пульт третьего уровня | Удаленный Пульт третьего уровня наблюдения за объектом располагается в | Фиг.2, Фиг.6, Фиг.7 |
| Государственных аварийно-спасательных и чрезвычайных службах | |||
| 5 | ПКП | Приемно-контрольный прибор | Фиг.3 |
| 6 | Коммуникатор 1 уровня | IP - Коммуникатор - прибор, предназначенный для организации обмена информацией между пультами разных уровней наблюдения, через различные физические носители (каналы) в среде передачи данных по протоколу TCP/IP. | Фиг.4 |
| 7 | РИП | Резервированный источник питания, входит в состав ЦБ КАРАТ | http://195.62.3.226/download/karat_biu_tft.pdf |
| 8 | Извещатели | Извещатели это датчики-сигнализаторы о бедствии (пожар, вторжение и т.д.) | http://www.arsenal-sib.ru/doc/ipa3rl.pdf; |
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/ip212_63.pdf; | |||
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/iop502_7_indication.pdf; | |||
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/rapid_3.pdf | |||
| 9 | Видеокамеры | Передающие видеокамеры - приборы визуального наблюдения за объектом | http://resource.boschsecurity.com/ documents/LTC0335SeriesDi_ReferenceGuide_DinionCamerasQuickGuide(EuropeMiddleEastAndAfrica) _ruRU_T3905584139.pdf |
| 10 | Приборы оповещения | Акустические системы и приборы, предназначенные для оповещения населения о внештатных ситуациях для организации эвакуации | http://www.arsenal-sib.ru/doc/rokot_032008.pdf; |
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/rokot_2_var3.pdf; | |||
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/rokot_3.pdf; | |||
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/as2.pdf; | |||
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/as_3_1.pdf | |||
| 11 | Устройства идентификации | Устройства, позволяющие произвести идентификацию пользователей системы для разграничения прав доступа и управления | http://www. arsenal-sib.ru/doc/shema_podkluchenia_TM.pdf; |
| http://www.arsenal-sib.ru/doc/proxi.pdf | |||
| 12 | Исполнительные устройства | Устройства и системы, управляющие обстановкой на объекте наблюдения (например вентиляция, дымоудаление, механические двери и т.д.) | http://www.ventilyacia.ru/fans.html; |
| http://www.russ-vent.ru/; http://rusvorota.com/ | |||
| 13 | Устройство обработки сигнала | Устройство обработки потока сигнала, поступающего на пульт второго уровня через среду передачи от пульта первого уровня. Производит выбор сигнала бедствия из общего потока, и сортирует по профилю поста | Фиг.2, фиг.5 |
| третьего уровня | |||
| 14 | Коммуникатор | Коммуникатор 2 уровня - это сетевая карта системного блока 2 уровня | Фиг.2, Фиг.5 |
| 15 | Устройство отображения информации | Устройство отображения, пришедшей от второго уровня наблюдения, информации о бедствии с привязкой к географической карте | Фиг.2, фиг.6 |
| 16 | Коммуникатор | Коммуникатор 3 уровня - это сетевая карта системного блока 3 уровня | Фиг.2, фиг.6 |
| 17 | ППКОП «Карат» | Прибор приемно-контрольный, охранно-пожарный «КАРАТ» | http://195.623.226/download/karat_biu_tft.pdf |
| 18 | ЦБ КАРАТ | Центральный блок ППКОП «КАРАТ» | http://195.62.3.226/download/karat_biu_tft.pdf |
| 19 | БИУ | Блок индикации и управления ППКОП «КАРАТ» | |
| 20 | БШС-4 | Блок шлейфов сигнальных ППКОП КАРАТ | http://www.arsenal-sib.ru/doc/bshs_4.pdf |
| 21 | БР-4 | Блок реле ППКОП КАРАТ | http://www.arsenal-sib.ru/doc/br_4.pdf |
| 22 | Видеосервер | Видеосервер типа Горизонт-М для подключения 4-х видеокамер | http://www.arsenal-sib.ru/doc/gorizont_m.pdf |
| 23 | РОКОТ-2 | Прибор управления. 2 зоны оповещения - Рокот-2 (вар.3) | http://www.arsenal-sib.ru/doc/rokot_2_var3.pdf |
| 24 | БР-4 | Блок реле БР-4, встроенный в «Рокот-2» | http://www.arsenal-sib.ru/doc/rokot_2_var3.pdf |
| 25 | Блок питания | Блок питания IP-Коммуникатора | Фиг.4 |
| 26 | Процессорный блок | Процессорный блок IP-Коммуникатора | Фиг.4 |
| 27 | Модуль связи | Модуль связи процессорного блока IP-Коммуникатора | Фиг.4 |
| 28 | Системный блок второго | Intel Pentium Dual-Core Е5400, 2 Гб RAM, 250 Гб HDD | http://www.depo.ru/H/MDL583/697/model.aspx |
| http://www.meijin.ru/portal/page/portal/ptl/shoppcdscr?goo dsid=74533 | |||
| уровня наблюдения | |||
| 29 | Монитор | Монитор 2 уровня наблюдения | http://www.samsung.com/us/consumer/office/monitors/essential/LS19CLASB/ZA/index.idx?pagetype=prd_detail&re turnurl= |
| 30 | Клавиатура | Клавиатура 2 уровня наблюдения | http://www.btc.com.tw/english/2-7-02keyboard.htm#5109A |
| http://www.btc.com.tw/english/2-7-31keyboard.htm#5313 | |||
| 31 | Манипулятор типа мышь | - | http://www.btc.com.tw/english/2-8-5mouse.htm#M888PU |
| 32 | Процессор системного блока пульта второго уровня | Intel® Pentium® Processor for Desktop E5400 | http://ark.intel.com/Product.aspx?id=40478 |
| 33 | БД | База данных второго уровня наблюдения, хранящая полную информацию об объектах наблюдения, входит в состав ПО «Лавина» | http://195.62.3.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip |
| 34 | Программа селекции и сортировки сигналов бедствия | Программное обеспечение (ПО) пульта второго уровня наблюдения за объектами входит в состав ПО «Лавина» | http://195.62.3.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip |
| 35 | Системный блок третьего уровня наблюден. | Intel Pentium Dual-Core Е5400, 2 Гб RAM, 250 Гб HDD | http://www.depo.ru/H/MDL583/697/model.aspx |
| http://www.meijin.ru/portal/page/portal/ptl/shoppcdscr?goodsid=74533 | |||
| 36 | Монитор | Монитор 3 уровня наблюдения | http://www.samsung.com/us/consumer/office/monitors/essential/LS19CLASB/ZA/index.idx?pagetype=prd_detail&returnurl= |
| 37 | Клавиатура | Клавиатура 3 уровня наблюдения | http://www.btc.com.tw/english/2-7-02keyboard.htm#5109A |
| http://www.btc.com.tw/english/2-7-31keyboard.htm#5313 | |||
| 38 | Манипулятор типа «Мышь» | - | http://www.btc.com.tw/english/2-8-5mouse.htm#M888PU |
| 39 | Процессор системного блока пульта третьего уровня наблюден. | Intel® Pentium® Processor for Desktop Е5400 | http://ark.intel.com/Product.aspx?id=40478 |
| 40 | БД | База данных, хранящая информацию о бедствиях на объектах наблюдения, входит в состав ПО «Лавина» | http://195.623.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip |
| 41 | Программа отображения | Программа пульта третьего уровня, входит в состав ПО «Лавина» | http://195.62.3.226/download/lavinagrd/demo/lavinademo.zip |
| 42 | Аппаратура связи | Акустическая аппаратура для голосовой связи пультов третьего и второго уровней наблюдения с пультом первого уровня наблюдения | USB-телефон SkypeMate USB-P1K |
| http://www.skypemate.ru/catalogue/?wid=4 |
1. Система мониторинга, содержащая пульт наблюдения первого уровня, включающий объектовое оборудование, в том числе шлейфы сигнализации, подключенное к, по меньшей мере, одному приемно-контрольному прибору, включающему в себя источник бесперебойного питания, коммуникатор пульта наблюдения первого уровня, выполненный с возможностью передачи сигнала, несущего информацию о состоянии приемно-контрольного прибора и источника бесперебойного питания, в том числе о событиях шлейфов сигнализации, через среду передачи к пульту наблюдения второго уровня, также входящему в систему и включающему в себя устройство обработки сигнала, поступающего от пульта наблюдения первого уровня, и коммуникатор пульта наблюдения второго уровня, отличающаяся тем, что устройство обработки сигнала пульта наблюдения второго уровня выполнено с возможностью выделения (селекции) из общего потока поступающих сигналов информации о событиях, по меньшей мере, одного заданного типа, а также с возможностью извлечения из базы данных пульта второго уровня заданных пространственно-координированных данных, соответствующих шлейфам сигнализации, инициировавшим выделенную информацию о событиях заданных типов, и в систему дополнительно введен, по крайней мере, один пульт наблюдения третьего уровня, содержащий устройство визуального отображения полученной через среду передачи от пульта наблюдения второго уровня информации о выделенных событиях, по меньшей мере, одного заданного типа, и соответствующих им пространственно-координированных данных шлейфов сигнализации.
2. Система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что содержит два и более пульта наблюдения третьего уровня, причем устройство обработки сигнала пульта наблюдения второго уровня выполнено с возможностью сортировки информации о выделенных событиях, по меньшей мере, одного заданного типа с одновременным выбором пультов наблюдения третьего уровня, предназначенных для приема информации о событиях соответствующего, по меньшей мере, одного заданного типа, а коммуникатор пульта наблюдения второго уровня выполнен с возможностью адресной доставки рассортированной информации к пультам наблюдения третьего уровня в соответствии с их предназначением.
