3. Функции ссои в составе комплексов тсос

Из изложенного выше с очевидностью просматривается эво­люция развития функций ССОИ.

На предыдущих этапах развития ТСОС функции ССОИ за­ключались лишь в сборе и индикации на станционном аппарате ин­формации о состоянии выходных цепей подключаемых СО. По ме­ре совершенствования тактики охраны, развития элементной базы и информационных компьютерных технологий основными функциями ССОИ стали:

- сбор информации о состоянии средств обнаружения;

- логическая обработка поступающей информации;

- визуальное и звуковое отображение сигнализационной ин­формации;

- управление режимами работы каналов сигнализации и ком­плекса ТСОС в целом;

- контроль несения обходно-дозорной службы;

- обеспечение электропитанием СО и периферийных уст­ройств;

- автоматический и/или автоматизированный контроль за работоспособностью ССОИ, СО и целостностью соединительных линий;

- управление внешними устройствами;

- управление системой тревожного оповещения (СТО);

- регистрация и хранение в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) информации о действиях оператора, тревожных ситуациях и неисправностях, вывод всей информации или информации по определенному каналу или виду события на устройства отображения или принтер;

- документирование информации (получение распечатки набумаге с помощью специализированных цифропечатающих устройств или принтера);

- обеспечение возможности информационного обмена с другими системами (системой контроля доступа, системой автоматической передачи данных по радиоканалу подвижным постам охраны,другими ССОИ, ПЭВМ и т.д.) с помощью стандартных информационных интерфейсов.

Кроме того, имеется возможность создания специальных сервисных процедур (например, видеоконтроля, звукового оповещенияи т.д.).

Концептуально схему функционирования ССОИ можно представить рис. 2.10.

Рис. 2.10. Концептуальная схема функционирования ССОИ

Решающее устройство системы, следуя инструкциям программы функционирования (алгоритму), обрабатывает поток событий с учетом текущих факторов для обеспечения требуемой реакции ССОИ.

В основу работы большинства ССОИ положен принцип контроля состояния СО в каждом канале посредством измерения суммарного сопротивления сигнальной цепи канала. На рис. 2.11 представлена структурная схема, поясняющая принцип контроля состояния СО.

Источники тока на своих выходах формируют опорные токи. Напряжения каждого канала сигнализации определяются значениями этих токов и суммарным сопротивлением канала, которое в свою очередь определяется сопротивлениями измерительного резистора Rизм и соединительной линии R_лин. а также состоянием контактов (замкнуты или разомкнуты) СО.

Рис. 2.11. Структурная схема контроля состояния СО:

- CO₁…СО_N - средства обнаружения;

- Rизм - сопротивление измерительного резистора;

- Rлин - сопротивление соединительной линии;

- К - аналоговый коммутатор;

- ПУ - пороговое устройство;

- Umax и Unin - пороговые значения напряжений.

Эти напряжения поступают на соответствующие входы аналогового коммутатора К, выход которого подключен ко входу порогового устройства (ПУ). ПУ сравнивает амплитуду входного напряженияÚизмс двумя пороговыми уровнями Unin и Umax, определяющими нижнюю и верхнюю границы области измеряемого напряжения для каждого канала в нетревожном состоянии.

Если Unin<Úизм^<Umaxто ПУ формирует на своем выходе сиг­нал, соответствующий состоянию СО “Охрана”, если же это условие не выполняется, то ПУ формирует на своем выходе сигнал, соот­ветствующий состоянию СО "Тревога". Таким образом, измеряя на­пряжения на выходах каналов сигнализации, можно определить со­стояния СО, а также обрыв и короткое замыкание сигнальных цепей соединительных линий.

Для устранения возможного влияния на суммарное сопротив­ление каждого канала Rлин» меняющегося со временем и от влияния разных климатических условий, на практике значения Rизм и Rлин выбираются с учетом следующих соотношений;

Rизм=1,5...10 кОм, Rлин=(0,01...0,05) Rизм

Современное ССОИ является аппаратно-программной систе­мой автоматизации сбора, обработки, отображения и документиро­вания информации, позволяющей оператору контролировать со­стояние КТСО, анализировать потоки информации от аппаратуры КТСО и в разрешенных рамках принимать управленческие решения.

Учитывая многообразие типов СО как старого, так и нового поколений, наличие существенных различий в их тактико­технических характеристиках, вопросы адаптации ССОИ к конкрет­ным типам контролируемых ею СО являются в настоящее время особенно актуальными. При сопряжении СО и ССОИ необходимо согласовывать следующие стыковочные параметры:

• напряжение электропитания СО (если оно требуется);

• время неустойчивого состояния выходных контактов СО по­сле подачи на него напряжения электропитания (время переходных процессов СО);

• тип дистанционной проверки работоспособности СО.

По первому из перечисленных параметров ССОИ должна обеспечивать возможность подключения как СО старого поколения с напряжением электропитания +21,6...+25,2 В, так и современных СО с напряжением электропитания +9...+14 В. Это решается, как правило, включением в состав ССОИ соответствующих источников электропитания.

По времени переходных процессов СО ССОИ должна обеспе­чивать возможность подключения “быстрых” СО с указанным вре­менем до 1 с и “медленных” СО, у которых время неустойчивого со­стояния выходных контактов после подачи на них напряжения элек­тропитания составляет от нескольких секунд до нескольких десят­ков секунд. При этом в течение времени переходных процессов ССОИ должна игнорировать тревожные сигналы от СО.

По типу дистанционной проверки работоспособности СО ССОИ должна обеспечивать возможность адаптации для совмест­ной работы с СО:

• без проверки;

• с проверкой путем подачи (снятия) напряжения по специ­альной цепи контроля СО;

• с проверкой путем снятия напряжения электропитания (большинство импортных СО).

Одним из основных назначений ССОИ является передача достоверной информации от источника информации к оператору. Основными причинами появления ошибок при передаче дискретных сигналов по проводным каналам связи и даже выхода аппаратуры из строя являются различного рода импульсные помехи (естествен­ного происхождения, промышленные, коммутационные).

Самыми распространенными импульсными помехами естест­венного происхождения являются грозовые разряды. При этом по­меха представляет собой отклик на короткий электрический им­пульс, возникающий в атмосфере. Типичные параметры этого от­клика принимают следующие значения:

• длительность фронта - 100 мкс;

• длительность полуспада - 700 мкс;

• амплитуда - до 900 В.

Для помехозащищенности ССОИ от грозовых импульсов во входные устройства системы вводятся специальные схемы грозо­защиты. Как правило, они представляют собой интегрирующие RC-фильтры, ограничители, разрядники или комбинации указанных элементов.

Режим диалога человека с КТСО (обеспечиваемый ССОИ) по­зволяет достаточно удобно и эффективно выбирать нужную опера­тивную информацию в реальном масштабе времени.

Понятие диалога подразумевает наличие двух встречно на­правленных и логически связанных информационных потоков. Пер­вый поток задает оператор, информируя систему с помощью опре­деленных команд о намерении провести какую-либо операцию. Да­лее по запрограммированному алгоритму осуществляется взаимо­действие "Система - Оператор”: последовательно выводимые сис­темой на устройства отображения вопросы (второй поток информа­ции) и полученные от оператора ответные команды задают кон­кретные параметры проводимого действия, подтверждают его пра­вильность, дают разрешение на исполнение или отменяют его.

Ниже на рис. 2.12, схематично представлен один из вариан­тов организации диалога "Оператор-ССОИ" при подаче команды управления.

Рис. 2.12. Схема диалога “Оператор-ССОИ".

Главными функциональными обязанностями оператора, по­мимо управления системой охранной сигнализации, являются на­блюдение и однозначное считывание отображаемой ССОИ инфор­мации. Не рассматривая субъективную сторону (психофизиологиче­ские особенности конкретного человека), можно сказать, что адек­ватность ситуационного реагирования оператора во многом зависит от принятых в ССОИ методов отображения информации.

Методы отображения информации (как излагалось ранее) от­личаются:

• по модальности сигнала - на визуальные, акустические и тактильные; акустические сигналы, в свою очередь, можно разде­лить на тональные (вызывные) и речевые, формируемые синтеза­тором речевых сообщений;

• по форме сигнала - на абстрактные (условные) символы и изображения (как правило, графические);

• по степени детализации - на интегральные (обобщенные) и детальные сигналы;

• по функциям выдаваемой информации - на командные (типа "делай это") или ситуационные;

• по тактической важности - на оперативные и текущие ин­формационные сообщения.

Рассмотрим подробнее современные особенности отображе­ния сигналов.

Выделим несколько типов визуальной информации, отли­чающихся временными характеристиками их отображения:

• непрерывно отображаемая информация;

• информация, сопровождающая изменение состояний и ре­жимов функционирования элементов ССОИ;

• информация, выводимая на устройства отображения по ко­мандам оператора.

К первому типу принадлежит интегральная информация о те­кущих режимах работы и состоянии каждого из контролируемых СО. Сюда, в частности, относятся сигналы "Выключен’', "Деблокирова­ние", "Охрана", соответствующие текущему режиму работы канала сигнализации, а также сигнал "Тревога" о тревожном состоянии канала.

Вместе с тем к другой информации, которую оператор должен постоянно иметь перед глазами, относятся сигналы о режимах функционирования и исправности наиболее ответственных узлов и систем аппаратуры. К ним относится, например, информация о со­стоянии системы электропитания ССОИ (переход на электропита­ние от резервной фазы сетевого напряжения или аккумулятора).

Сигналы первого типа можно трактовать как информацию, по­ступающую параллельно в реальном масштабе времени, так как она дает одновременное представление о текущем состоянии раз­ных компонентов системы.

Интегральный (обобщенный) характер представления “парал­лельной информации” не является избыточным, ибо оператору важно знать не только текущую обстановку, но и обладать в случаях ее изменения дополнительной, более детальной оперативной ин­формацией.

В общем случае изменение любого сигнала, отображаемого в параллельной форме, должно иметь информационное дополнение (второй тип информации).

Дополнительная информация имеет последовательную фор­му отображения, т.е. поочередно выводится на индикаторы по мере ее отработки оператором. Другими словами, каждый последова­тельный сигнал индицируется до тех пор, пока оператор подачей соответствующей команды не подтвердит факт его считывания (от­работки). При этом должен отображаться сигнал о наличии других неотработанных информационных сообщений (сигнал "Очередь”).

Информация, выводимая на устройства отображения по ко­мандам оператора, включает в себя:

• условное изображение поданной команды управления;

• сообщения, хранящиеся в оперативном запоминающем уст­ройстве;

• информацию о конфигурации системы, типах и особенно* стях подключенных СО и периферийных устройств.

Основными видами отображения визуальной информации в ССОИ являются:

• параллельно-последовательный на центральном устрой­стве отображения;

• последовательный на дополнительных (выносных) устрой­ствах отображения.

При этом требуется защищенность от несанкционированного доступа к информации, хранящейся в ОЗУ, и информации, задаю­щей конкретный алгоритм функционирования ССОИ.

Звуковое отображение акустических сигналов, сопровождаю­щее оперативные сигналы ССОИ, используется наиболее часто на большом количестве объектов.

В современных условиях совершенствование тактики охраны объектов во многих случаях реализуется путем расширения града­ций "окраски" звуковых сигналов, а именно: применением (кроме привычных однотональных) прерывистых и непрерывных звуковых сигналов с разными тонами, частотой прерывистости, оригинальной световой гаммой, а также применением синтезаторов речевых со­общений. Это позволяет уменьшить время реакции оператора в тревожных ситуациях, выделять приоритетную информацию, при­влекать внимание в определенной ситуации и т.д.

Для ССОИ, предназначенных для охраны важных объектов (например, где хранятся большие ценности, взрывоопасные мате­риалы и т.д.), желательно обеспечить функционирование каждого канала сигнализации в одном из трех режимов:

• «Выключен». В этом режиме наСО не подается питание, не анализируется состояние сигнальной цепи СО и не контролируется линия связи;

• «Деблокирование». В этом режиме наСО не подается пита­ние, не анализируется состояние сигнальной цепи СО, но контроли­руется линия связи;

• «Охрана». В этом режиме на СО подается питание, анали­зируется состояние сигнальной цепи СО и контролируется соедини­тельная линия.

Для ССОИ, предназначенных для охраны иных менее важных объектов народного хозяйства, каждый канал сигнализации может функционировать в одном из двух режимов:

• снят с контроля - состояние сигнальной цепи СО не анали­зируется;

• поставлен на контроль - сигнальная цепь СО контролируется.

Функция управления режимами работы каналов сигнализации

заключается в возможности перевода каждого канала из одного ре­жима в другой. Обычно эта операция осуществляется путем нажатия индивидуальной кнопки, в этом случае количество кнопок управления каналами сигнализации равно количеству каналов. Су­ществуют ССОИ, в которых каналы сигнализации управляются меньшим количеством кнопок, в таком случае каждая кнопка реали­зует несколько функций и управление каналами происходит путем нажатия сложной комбинации кнопок.

Функция управления работой ТСОС в целом заключается в выработке станционной аппаратурой (СА) команд управления:

• включение и выключение дополнительных средств отобра­жения информации (выносных табло, тревожных оповещателей

и др.);

• включение и выключение периферийных блоков (ПБ) и из­менение режимов их работы.

В ряде ССОИ, предназначенных, как правило, для охраны объектов народного хозяйства, входящая в них аппаратура элек­тропитания предназначается для обеспечения электропитанием только СА. В этом случае ССОИ не обеспечивает электропитанием СО и периферийные устройства, что приводит к необходимости применения большого количества автономных блоков электропита­ния и прокладки дополнительных силовых линий. Аппаратура ССОИ специального назначения включает в свой состав специализиро­ванные коммутационные узлы для управления цепями электропита­ния подключаемых СО и ПБ. В этом случае осуществляется цен­трализованное управление системой сбора и обработки информа­ции подачей электропитания наСО при переходе канала в режим "Охрана”.

В целях повышения надежности и удобства эксплуатации в состав современной СА вводят устройства контроля работоспо­собности СО, собственно СА и его составных частей. Контроль работоспособности может осуществляться как автоматизировано, путем подачи оператором соответствующих команд, так и автома­тически. Автоматический контроль работоспособности произво­дится, как правило, путем непрерывного слежения за соответст­вующими рабочими параметрами отдельных блоков аппаратуры и выработки в аварийных ситуациях служебных сигналов "Неис­правность”.

Целями дистанционной проверки работоспособности СОявляются как контроль исправности самого СО, так и проверка целостности линии связи с ССОИ. В зарубежных системах охран­ной сигнализации проверка работоспособности электронных СО возлагается на само СО, имеющее внутренние схемы самодиаг­ностики. Как правило, такой самоконтроль осуществляется в те­чение нескольких секунд (десятков секунд) после подачи на СОнапряжения электропитания. Из-за нерегулярного характера про­верки работоспособности в импортных СО при отсутствующем контроле линии связи зарубежные системы уступают многим оте­чественным ССОИ.

Сигналы проверки работоспособности СО, формируемые многими отечественными ССОИ, представляют собой импульсы подачи или снятия соответствующего напряжения. Во время про­верки сигнальная цепь СО должна переходить из дежурного состоя­ния в тревожное и обратно до окончания цикла проверки. Если это условие выполняется, то канал остается в состоянии "Охрана”, если нет, то формируется сигнал “Тревога при проверке”.

Ранее для управления работой внешних устройств исполь­зовались ручные переключатели внешних устройств. В настоя­щее время эта функция выполняется автоматически, т. е. при срабатывании какого-либо канала формируется сигнал управле­ния включением внешнего устройства, соответствующего данно­му каналу. В качестве внешних устройств могут использоваться теле- и видеокамеры, звуковые и световые оповещатели и другие устройства.

В некоторых случаях в состав ССОИ вводится блок для управления системой тревожного оповещения (СТО), предназна­ченной для своевременной подачи сигналов о возникновении тревожных ситуаций ("Общая тревога"). Ранее организация СТО проводилась путем использования специализированной аппара­туры. Однако со временем появилась необходимость совмеще­ния в ССОИ функций охранной и тревожной сигнализаций. Для реализации этой функции СА доукомплектовывается соответст­вующими выносными устройствами (кнопками и сигнализатора­ми) и, при необходимости, вспомогательными источниками элек­тропитания.

В общем случае ССОИ регистрирует и запоминает следую­щие события:

а) нетревожные ситуации:

• изменение режима работы СО;

• проведение дистанционной проверки работоспособности

СО;

• переход на электропитание от резервного источника (акку­муляторной батареи) и обратно;

• предельную разрядку аккумуляторной батареи;

• коррекцию даты, времени;

• сброс оператором оперативных сигналов;

б) тревожные ситуации:

• "Тревога" от СО;

• "Тревога при проверке" - отсутствие подтверждения работо­способности СОпри проведении контроля;

• "Неисправность" аппаратуры ССОИ.

Эта информация не предназначена для широкого круга лиц, в том числе и для дежурного оператора. Доступ к ее выводу из ОЗУ на средства отображения и документирования должны иметь только сотрудники службы безопасности. Поэтому отображение сообще­ний, хранящихся в ОЗУ, инициализируется вводом разрешающего кода (пароля).

В целях осуществления контроля за действиями оператора по управлению комплексом ТСОС и для удобства оперативной работы в состав ССОИ вводится аппаратура документирования. Наиболь­шее распространение получили:

• цифропечатающие устройства (ЦПУ) с выводом информа­ции на перфоленту;

• принтер с выводом информации на писчую бумагу;

• дисковод с записью информации на жесткий диск для по­следующей ее распечатки.

Однако введение в состав комплекса устройств документиро­вания требует предусматривать блоки автоматики, предназначен­ные для логической обработки и подготовки сигналов управления блоками ЦПУ. В последнее время для документирования и систе­матизации сигнализационной информации в состав ССОИ иногда вводится блок стыковки с ПЭВМ. Сигнализационная информация из ОЗУ ССОИ через этот блок передается в ПЭВМ, где ее можно сис­тематизировать:

• по выбранным каналам;

• по выбранному интервалу времени;

• по видам сообщений.

В ряде ССОИ для обеспечения возможности информационно­го обмена с другими системами вводятся специальные блоки, осно­ванные:

• на приемо-передающих микросхемах 1002ХЛ1; схемотехни­ка этой микросхемы реализует механизм повышенной помехоустой­чивости, однако при ее использовании невозможно гибко програм­мировать механизмы передачи;

• на использовании стандартного информационного про­граммно-аппаратного интерфейса RS-485 (длина линии связи до 1,5 км) с оптоэлектронной развязкой; режим обмена - полудуплекс­ный (информация передается в одном направлении) по двухпро­водной линии. В случае отсутствия необходимости подключать группы удаленных приборов используется интерфейсный канал RS-232 (длина линии связи до 15 м).

В системах повышенного уровня защищенности применя­ются методы защиты от съема информации с линий связи. В не­которых ССОИ используется метод хаотической последователь­ности импульсов (ХПИ), которые подаются в соединительную линию.

В заключение отметим, что существующая тенденция по­вышения гибкости структур ССОИ и появление необходимости их достаточно простой адаптации под оперативные условия функ­ционирования разнообразных объектов охраны требуют приме­нения программно-аппаратных интерфейсов типа RS-232 - для небольших расстояний и RS-485 - для удаленных приборов и ап­паратуры. В этом случае вопросы унификации программ решают­ся проще.