Кронос-СК

 

Автоматизированная система централизованного наблюдения "КРОНОС-СК" предназначена для обмена информацией между пультом централизованного наблюдения и стационарными охраняемыми объектами. Она позволяет оперативно решать задачи охраны объектов, администрирования, ведения учета и т.д. (подробнее об этих функциях показано в описании ПЦН).

Система содержит следующие элементы:

    • Пульт централизованного наблюдения (ПЦН) "Кронос-ЦП-СК";
    • Приборы приемно-контрольные охранные различных типов (ППК) типа "Кронос", установленные на охраняемых объектах;
    • Ретрансляторы сигналов (РТР), являющиеся необязательными элементами системы и установленные  в служебных помещениях высоких зданий (радио ретрансляторы);
    • Стандартные устройства формирования каналов GSM, WiFi и Интернета, являющиеся скорее элементами инфраструктуры.

Система поддерживает связь отдельных элементов с помощью различных каналов связи, в соответствии с рисунком.

 

Тип канала связи c ППК определяется модемом связи, входящим в состав ППК. В ППК можно устанавливать до двух модемов, что позволяет использовать на объекте резервирование и использование различных каналов связи. Система поддерживает любые комбинации указанных каналов связи, в том числе по несколько каналов одного типа. Все  каналы связи позволяют подключение множества ППК на каждый канал.

Обмен информацией в системе производится в виде коротких сообщений, на которые следует подтверждение.  Инициатором сообщения обычно является ППК. При отсутствии событий на объекте, посылается сигнал отметки (проверки работоспособности канала связи) с периодичностью, задаваемой программным способом. При возникновении события, о котором следует информировать ПЦН, прибором формируется сообщение не дожидаясь начала следующего периода отметки. После получения сообщения,  ПЦН посылает подтверждение получения. Получение этого подтверждения прибором заканчивает двухсторонний сеанс связи. При отсутствии подтверждения, прибором формироваться дублирующие сообщения.  Критические сигналы (тревога, нападение и т.д.) повторяются до тех пор, пока на ПЦН не будет получено сообщение или не будет сделан вывод о потере связи с прибором (сигналы повторяются до очередного времени отметки). Некритические сообщения (отметка, постановка под охрану и т.д.) повторяется несколько раз, после чего сигналы прекращаются и диагностируется сбой канала связи. Возможны случаи, когда инициатором обмена сообщениями является ПЦН (запрос оператора о состоянии объекта или телеуправление исполнительными устройствами прибора). В этом случае маршрут движения сообщений такой же, но движение происходит в обратном направлении.

1. Радиоканал

Передача информации производится на выделенной частоте диапазона 160МГц. Канал формируется между базовыми станциями (ПЦН или радио ретрансляторами) и ППК. 

Государственным органом по распределению частот, в соответствии с запросом пользователя и законодательством Украины, должен быть выделен канал связи с частотным разнесением от соседних каналов 12,5кГц. Информация в канале переносится частотно-модулированными сигналами с девиацией до 2,5кГц. Ширина спектра излучения передатчиков менее 11кГц (по уровню -30дБ). Класс излучения – 11K0F1D. Режим работы – симплексный. В качестве базовых станций ПЦН и ретрансляторов используются радиостанции известных фирмы. Мощность радиостанций программируется от 1 до 25 Вт, индивидуально на каждой базовой станции. В ППК для формирования канала используются модемы типа М-R160. Выходная мощность радиосигнала фиксирована и равна 4±1Вт. Модем и радиостанция базовой станции внесены в «Реестр радиоэлектронных средств и излучающих устройств, которые могут использоваться на территории Украины в полосах радиочастот общего применения».

В эфире формируются радиосигналы с вертикальной поляризацией. На базовых станциях, непосредственно связывающихся с приборами, устанавливаются антенны с круговой диаграммой направленности и возможно большим коэффициентом усиления. На базовых станциях ретрансляторов, служащих для связи с ПЦН, устанавливаются направленные антенны типа «волновой канал». На ППК используются штыревые или дипольные антенны – при установке внутри помещений, либо направленные антенны – при установке вне помещений. Один радиоканал может поддерживать до 15 радио ретрансляторов. Территория действия канала связи ограничена зонами покрытий базовых станций (ПЦН и ретрансляторов). Радиус зоны покрытия каждой базовой станции составляет 5…20 км, в зависимости от застройки, рельефа местности, применяемых антенн и т.д.

Покрытие каждой базовой станции зависит от следующих факторов:

  • высота установки антенны;
  • коэффициент усиления антенны;
  • длина кабеля снижения (потери в кабеле снижения);
  • характер места установки (низина или возвышение над остальной местностью);
  • высота окружающих строений;
  • значение уровня внешнего фона;
  • наличие расположенных рядом мощных источников радиоизлучения (даже не на рабочей частоте базовой станции);
  • значение мощности передатчика базовой станции.

Наличие таких факторов делает невозможным расчет реальной зоны покрытия в городских условиях даже для сигналов, распространяющихся вне зданий. Дополнительным неизвестным фактором является величина затухания сигнала при прохождении стен или окон, так как в связи со спецификой охраны, антенны ППК размещаются обычно внутри охраняемых помещений. В результате, значение предполагаемой зоны покрытия базовой станции, указанное как окружность радиусом 5…20км, можно считать весьма условным. Однозначно, зона покрытия в городских условиях не будет иметь форму круга, а будет, скорее всего, приблизительно повторять характер местности (на возвышенных местах большие уровни, в низинах – меньшие). Возвышения на местности или высокие близкорасположенные здания будут формировать в зоне покрытия теневые участки, расположенные за этими препятствиями, уровень сигнала в которых резко падает. Внутри зданий уровень тоже резко падает. В итоге возможна ситуация, когда сигналы от ППК, установленных в подвалах, не имеющих окон, не принимаются на расстоянии 1км, а связь с объектами, расположенными за городом на расстоянии 15...20км стабильна. Кроме этого, зона покрытия может изменяться (равномерно сжиматься или расширяться) в зависимости от изменения значения внешнего фона (помехи) на рабочем канале. В связи с невозможностью теоретического расчета зоны покрытия, одной из проблем является место установки ППК на объекте, обеспечивающее гарантированную связь с базовой станцией. Для решения проблемы предусмотрены механизмы измерения уровней сигналов и шума. При установке ППК, на объекте, без дополнительных инструментов, производится измерение уровня сигнала от базовой станции и уровня шума. Одновременно на мониторе ПЦН отображается уровень сигнала от ППК и уровень шума на входе базовой станции. Все это помогает определить места, где соотношение сигнал/шум соответствует заданному значению. 

Максимальное количество приборов в канале ограничено интервалом отметки приборов на ПЦН и длительностью сигналов. При рекомендуемом интервале отметки, максимальное значение равно 800. Большее количество вызовет перегрузку канала связи, увеличивающую время постановки и снятия объектов с охраны.  Для уменьшения загрузки канала в системе предусмотрено использование изменяемого интервала времени отметки в зависимости от состояния объекта (охрана или нет охраны). 

2. Канал GPRS

Передача информации производится через сеть GSM с помощью технологии пакетной связи GPRS (General Packet Radio Service). В ППК должен быть установлен модем M-GSM и произведено подключение к мобильному Интернету. Наличие статического IP адреса не обязательно. ПЦН должен быть подключен к Интернету и ему должен быть выделен статический IP адрес. Особенности принципа работы такого канала позволяют обнаруживать пропадание связи с ППК по каналу в течение 10с даже при установке большого времени отметки. Модем M-GSM отображает индикацию уровня сигнала сети GSM, что позволяет контролировать правильность места установке модема или его антенны. Программное обеспечение ПЦН позволяет отображать на мониторе ПЦН уровень сигнала сети GSM на входе модема ППК.

3. Канал LAN

Передача информации на первом этапе производится LAN (Local Area Network) с помощью модема связи M-Ethernet, установленного в ППК. Далее информация передается через Интернет. Модем поддерживает технологию Ethernet стандарта 10Base-T или 100Base-T (подключение по кабелю с витыми парами через разъем RJ-45). Через выходной разъем этого модема ППК подключается в стандартную локальную сеть, которая должна иметь выход в Интернет. ПЦН должен быть подключен к Интернету и ему должен быть выделен статический IP адрес. Для ППК наличие статического IP адреса не обязательно.

3. Канал WiFi

Передача информации на первом этапе производится через сеть WiFi с помощью модема связи M-WiFi, установленного в ППК. Далее информация через WiFi-роутер передается в локальную сеть, которая через аппаратуру Интернет-провайдера, подключена к Интернету. Наличие статического IP адреса не обязательно. Модем поддерживает беспроводную технологию WiFi. Модем отображает индикацию уровня сигнала сети WiFi, что позволяет контролировать правильность места установке модема или его антенны. 

5. Служебные каналы радио ретранслятора

Передача информации между ПЦН и ретранслятором возможна по каналу GPRS или LAN. Должен быть выделен статический IP адрес. В случае пропадания основного канала связи, автоматически происходит переход на резервный канал связи.

6. Служебные каналы Интернета в ПЦН

Подключение ПЦН к Интернету производится через любую стандартизированную аппаратуру, выполняющую такую функцию, например через локальную сеть, содержащую шлюз или через USB порт и GSM модем – при подключении к мобильному Интернету. В любом случае, для работы необходимо использование статического IP адреса.