Устройство объектовое оконечное для систем мониторинга состояния объектов и территорий

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОБЪЕКТОВОЕ ОКОНЕЧНОЕ ДЛЯ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ И ТЕРРИТОРИЙ(71) Заявитель Учреждение Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(72) Автор Василевич Дмитрий Борисович(73) Патентообладатель Учреждение Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(57) Устройство объектовое оконечное для систем мониторинга состояния объектов и территорий преимущественно предназначено для осуществления функций контроля состояния и управления различными устройствами обеспечения пассивной и активной безопасности объектов и территорий, включает электрически связанные через контроллеры входы и выходы для подключения внешних устройств и управления, порты ввода-вывода стандартов 232 и 485 для подключения контроллеров сопряжения с приемноконтрольным прибором, модули для обеспечения сопряжения с проводными и беспроводными каналами связи, модуль питания с резервированием от аккумулятора, отличающееся тем, что встраиваемый каналообразующий модульвыполнен в виде промышленного модуля подвижной связи стандартас поддержкой стека / и пакетной передачи данных по , встроенный приемопередающий контроллер поддерживает по каналам -, ,и последовательным портам коммуникации стандартов 232 и 485 функцию ретрансляции сообщений от других устройств для создания сетей передачи данных из устройств, возможностью подключения дополнительных каналообразующих модулей с использованием портов стандартов 232 и 485, алгоритм обработки 45912008.08.30 сообщений обеспечивает программируемые, с учетом назначенного приоритета, сбор, сжатие, ретрансляцию и доставку сообщений на центральную станцию мониторинга, встроенный контроллер интерфейсов обеспечивает контроль четырех различных состояний входов,управление выходами с максимальным коммутируемым напряжением 24 В и током до 200 мА, возможность подключения дополнительных контроллеров сопряжения с приемноконтрольным прибором с использованием последовательных портов стандартов 232 и 485.(56) 1. Патент 1429, МПК Н 04 3/08, Н 04 В 7/155, опубл. 2004 (прототип). 2. Патент 2012, МПК 08 В 25/08, Н 04 3/08, опубл. 2005. Полезная модель относится к технике технических средств и программного обеспечения для создания систем мониторинга состояния объектов и территорий, в том числе централизованных, например системы передачи извещений о пожаре. В технике систем охранно-пожарной сигнализации и оповещения известно устройство, предназначенное для контроля состояния охраняемого объекта, сбора, формирования и передачи-ретрансляции в заданном виде сигналов на центральную станцию мониторинга и приема сигналов управления от центральной станции мониторинга. В качестве среды передачи используется сеть сотовой связи стандартаи телефонная сеть общего пользования. Для передачи информации используется режим модемного соединения ,служба коротких сообщенийлибо голосовой канал. Средство беспроводной сотовой радиосвязи стандартавыполнено в виде промышленного модуля подвижной связи стандарта . Для резервирования каналов связи в промышленном образце предусмотрена возможность использования двух -карт операторов сотовой связи стандарта . Данное устройство является наиболее близким аналогом заявленного устройства, принято в качестве прототипа 1. Существенными недостатками устройства являются негарантированное время доставки информации при использовании для передачи информации службы коротких сообщенийв сетях сотовой связи стандарта , значительное время, затрачиваемое на установку соединения, при работе в режиме модемного соединения , необходимость выполнения дополнительных преобразований сигнала при использовании голосового канала, требование наличия на приемной стороне большого количества дорогостоящего оборудования - промышленных модемов . Недостатком данного устройства в части использованных конструкторских решений является использование контроля только нормально замкнутых и нормально разомкнутых входов, что не позволяет корректно обработать потерю соединения с контрольным прибором и не позволяет их использовать, например, для контроля шлейфа. Предусмотренные в устройстве интерфейсы 232, 485,(инфракрасный порт),для сопряжения с устройствами контроля и управления устройствами автоматики без дополнительного программного обеспечения и протоколов взаимодействия не обеспечивают полноценного сопряжения с контрольными приборами. Сопряжение каждого контрольного прибора требует разработки нового (доработки) программного обеспечения контроллера устройства и наличия протоколов взаимодействия с контрольным прибором. Этими требованиями обуславливается отсутствие на промышленно производимых приборах указанных интерфейсов, за исключением 232, используемого преимущественно для подключения модуля сопряжения с телефонной сетью общего пользования. Известно устройство 2, отличающееся наличием мультиплексора и модуля сопряжения. Ввиду поддержки модулем сопряжения протоколов распространенных на территории Республики Беларусь систем охранно-пожарной сигнализации данное устройство обеспечивает выполнение функции сопряжения с ограниченным количеством контрольных приборов. За счет функции мультиплексирования входов/выходов в устройство обеспечивает подключение большего количества контрольных приборов одновременно. 2 45912008.08.30 Недостатки устройства преимущественно обусловлены используемыми каналами связи и методами их использования и аналогичны устройству-прототипу. Кроме того, наличие мультиплексора добавляет задержку в обработке сигнала от контрольного прибора,равную периоду опроса, и при наличии большого количества приборов, с учетом заложенных алгоритмов использования каналов связи, может быть не обеспечено качественное функционирование заявленного разработчиком количества приборов одновременно при построении различных систем мониторинга, предусматривающих периодический опрос состояния контрольных приборов. Задачей полезной модели является обеспечение минимального времени доставки сообщений на центральную станцию мониторинга, снижение эксплуатационных и организационных затрат на построение систем мониторинга и обеспечение качественного сопряжения с контрольными приборами с использованием цифровых и аналоговых интерфейсов. Задача решается за счет того, что предлагаемое устройство, кроме каналов передачи по телефонной сети общего пользования и режимов модемного соединения , для сетей сотовой связи стандартаподдерживает режим пакетной передачи данных , ранее не используемый в промышленно производимых приборах-аналогах. Это позволяет значительно сократить время доставки сигналов, имеющих высокий приоритет, и обеспечить возможность оперативного управления по имеющимся выходам, подключенными пассивными и активными системами обеспечения безопасности. Использование режима пакетной передачи данныхобеспечивает экономию денежных средств, затрачиваемых на оплату услуг оператора сотовой связи , например, при построении систем передачи извещений о пожаре, по сравнению с прототипом, обеспечивается сокращение расходов до 10000 . За счет наличия программируемого приемопередающего контроллера устройство имеет возможность установки различных модулей для организации каналов связи как с центральной станцией мониторинга, так и с другими устройствами. При наличии установленных модулей имеется возможность установления соединения по радиоканалу, модули - и, а такжедля построения сетей устройств, что позволяет обеспечить мониторинг большого количества объектов, расположенных на небольшом расстоянии, и при необходимости резервирование каналов связи. За счет использования модулей при построении сетей допускается не устанавливать в каждом устройстве модуль , организованный с использованием дорогостоящего узла, промышленного модуля подвижной связи стандарта , что обеспечивает снижение затрат на создание и содержание системы мониторинга. Общее управление устройством осуществляется главным программируемым контроллером, настраиваемым на этапе производства и обеспечивающим обработку сообщений и управление встроенными контроллерами. За счет используемых методов обработки и анализа сигналов, поступающих от контрольных приборов, устройство обеспечивает возможность распознавания уровня приоритета поступающих сигналов и их доставку в установленные периоды времени, а для сообщений с низким уровнем приоритета - накопление и уплотнение по встроенным алгоритмам. Для обеспечения качественного сопряжения с контрольными приборами в устройстве предназначен контроллер интерфейсов. Контроллер имеет не менее шести входов, используемых для подключения к контрольным приборам, не имеющим цифровых интерфейсов, а также для подключения шлейфов, без необходимости использования дополнительного контрольного прибора для осуществления контроля их состояния, четыре выхода для управления различными системами безопасности и два порта стандарта 232 и 485 для подключения различных контроллеров сопряжения с контрольными приборами различных производителей, что позволяет обеспечить качественное сопряжение с контрольными приборами в независимости от используемого протокола обмена информацией и производителя. Для обеспечения резервирования питания устройство содержит модуль питания с резервированием от аккумуляторной батареи, содержащий контроллер заряда. Полезная модель поясняется чертежами, где фиг. 1 - структурная схема устройства объектового оконечного для систем мониторинга состояния объектов и территорий 3 45912008.08.30 фиг. 2 - схема использования устройства объектового оконечного для систем мониторинга состояния объектов и территорий в системе централизованного мониторинга передачи извещений о пожаре Молния. Заявляемое устройство объектовое оконечное для систем мониторинга состояния объектов и территорий преимущественно предназначено для сбора, анализа, предварительной обработки и передачи сигналов на центральную станцию мониторинга с поддержкой возможности построения сетей объектовых оконечных устройств на базе различных модулей для выбранных каналов связи. Устройство работает следующим образом. Питание устройства осуществляется от модуля питания с резервированием от аккумулятора 1. С использованием контроллера интерфейсов 7 по аналоговым входам 5 и выходам 6 либо последовательным портам стандартов 232 и 485 3, 4 (в том числе с использованием контроллера сопряжения 2) подключается контрольный прибор. Выполняется настройка параметров, хранимых в энергонезависимой памяти главного программируемого контроллера 8 для обеспечения приоритетной обработки поступающих сигналов и организации доставки информации о состоянии контрольного прибора. Производится настройка приемопередающего контроллера 9 для определения используемых каналообразующих модулей 10,11,сопряжения с телефонной сетью общего пользования 12, - 13,14 и указания устройству алгоритма их использования основной, для организации основного канала связи для передачи информации о состоянии и поступающих сигналах от контрольного прибора резервный, для резервного канала связи, используется при выходе из строя основного канала связи сетевой, для построения сетей устройств, в том числе с возможностью использования его в качестве резервного канала. При наличии в устройстве установленного модулянастройка производится с использованием -карт операторов сотовой связи . Для построения централизованной системы мониторинга, например системы передачи извещений о пожаре Молния, на всех устройствах производится настройка каналов связи для обеспечения взаимодействия с центральной станцией мониторинга. В данном варианте реализации (фиг. 2), на примере устройств 11-13 показан вариант построения сети из устройств. В данном случае устройства 11 и 12 имеют по одному основному каналу с центральной станцией мониторинга 2, а резервный канал организован за счет ретрансляции сигнала устройством 12 и 11 соответственно. Для устройства 13 основной и резервные каналы реализованы на основе ретрансляции устройствами 11 и 12 сигнала на центральную станцию мониторинга. Промышленное освоение устройства предполагается в Республике Беларусь и странах СНГ. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4