Без проводов лучше

В данной статье читатели узнают о различных типах радиоканальных систем дальнего действия и опыте их внедрения и эксплуатации.

ТИПЫ РАДИОСИСТЕМ И ИХ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Широкое применение радиосистем дальнего радиуса действия для охранно-пожарного мониторинга стало свершившимся фактом в силу следующих их особенностей: независимость от наличия проводных коммуникаций; быстрота развертывания; относительно низкая стоимость центрального и объектового оборудования. Все радиосистемы по идеологии построения можно разделить на две группы: более традиционная группа радиосистем циклического типа, реализующих принцип непрерывного контроля канала связи, группа радиосистем спорадического типа, ориентированных на повышенную информационную емкость и эффективное использование частотного ресурса.

Радиосистемы первого типа характеризуются следующими свойствами: регулярный централизованный циклический опрос (1-2 минуты) всех абонентов радиосети; обязательное наличие прямой и обратной связи с абонентом радиосети; сложность создания дубля ПЦН, так как это связано с передачей функций управления и циклического опроса; при увеличении дальности связи с использованием ретрансляторов информационная емкость (итак небольшая) при работе на одной частоте снижается вдвое, отсюда необходимость использования нескольких частот; автоматическая выдача собственнику от ПЦН информации, подтверждающей факт взятия или снятия с охраны объекта, на объектовый блок абонента радиосети; автоматическое выявление и оперативное определение (в течение 1-2 циклов опроса за несколько минут) факта потери связи с любым абонентом радиосети; небольшая информационная емкость на одной частоте (от нескольких десятков до сотни абонентов); высокая стоимость абонентского оборудования; не экономное использование частотного ресурса.

Радиосистемы второго типа характеризуются следующими свойствами: передача данных от абонентов радиосети в направлении ПЦН осуществляется спорадически, по инициативе абонента (при изменении его состояния, при тревоге, при формировании тест-сигнала); наличие двусторонней связи между абонентом и ПЦН не обязательно; большинство абонентов не имеют приемников, а имеют только радиопередатчик; двусторонний обмен данными используется в основном между ПЦН и ретрансляторами радиосети для квитирования принятых сообщений, а не для организации «непрерывного контроля канала связи»; простота в организации нескольких дублирующих ПЦН, так как необходима только функция приема сигналов, а инициатива передачи сигналов принадлежит абонентам; простота в организации системы ретрансляции сигналов для увеличения дальности и надежности передачи сигналов, автоматическая выдача собственнику от ПЦН информации, подтверждающей факт взятия или снятия с охраны объекта, на объектовый блок не имеющий приемника не возможно, но возможно на пэйджер или сотовый телефон пользователя; автоматическое выявление и определение факта потери связи с любым абонентом радиосети по приходу тест-сигнала от объектового блока, с периодом от нескольких десятков минут до нескольких часов (как правило, настраивается в зависимости от загрузки радиосети); большая информационная емкость на одной частоте (от нескольких сотен до нескольких тысяч абонентов); невысокая стоимость абонентского оборудования; экономное использование частотного ресурса.

Радиосистемы первого типа широко применяются подразделениями вневедомственной охраны, так как реализуют привычную для них логику работы с охраняемым объектом, а также на основании мнения о том, что реализация принципа непрерывного контроля канала связи «делает ее неуязвимой по отношению к любым действиям злоумышленников». Однако, создать мощную помеху вблизи ПЦН (он, как правило, один в подобных системах) в рабочем диапазоне частот, блокирующую работу всей системы на 15-20 минут (достаточно чтобы сработать «на рывок») не составит особого труда для хорошо подготовленного злоумышленника. Таким образом, тезис о «неуязвимости» подобных систем просто дорогостоящая иллюзия. Радиосистемы второго типа также уязвимы к подобным действиям злоумышленников.

Пути повышения устойчивости радиосистем к действиям злоумышленников и естественных помех могут быть следующие:

• создание нескольких, географически удаленных друг от друга, дублирующих ПЦН;
• создание радиосети ретрансляторов, дублирующих друг друга;
• использование дополнительных каналов передачи данных от объекта на ПЦН, например сочетания: телефонная сеть с радиоканалом, частотные диапазоны VHF с СВ, UHF с СВ или VHF с UHF. Проше и дешевле реализовать эти меры в радиосистемах второго типа.

Радиосистемы второго типа нашли широкое применение в коммерческих системах охранно-пожарного мониторинга, ориентированных на массового клиента, создаваемых частными охранными предприятиями. Данные системы широко используют и подразделения вневедомственной охраны.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РАДИОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Выбор частотного диапазона


Чаще всего охранные радиосистемы разворачивают в одном из трех диапазонов: СВ, VHF (136-174 МГц) или UHF(410-510 МГц). Проще разворачивать радиосистему в диапазоне СВ. В данном диапазоне решением ГКРЧ (протокол №170 от 30.12.88) для охранных систем выделены частоты 26,945 и 26,960 МГц. Для начала работы на этих частотах достаточно приобрести сертифицированное оборудование и зарегистрировать его в местном органе Госсвязьнадзора. При этом никто не гарантирует Вам, что на этих частотах, кроме Baс, никто другой не развернет аналогичную охранную систему. Для работы в диапазонах;VHF (136-174 МГц), UHF (410-510 МГц) необходимо обратиться в органы ГКРЧ в Москве для получения конкретной частоты, и только после этого можно приобретать оборудование и разворачивать систему. Разумеется, иметь свою частоту предпочтительнее, хотя проблемы борьбы с помехами остаются одинаково актуальными для всех диапазонов час тот. Другим фактором, влияющим на выбор частотного диапазона, является цена.

В пользу СВ диапазона можно привести следующие аргументы. Во-первых, не нужно разрешение для приобретения сертифицированного оборудования со стороны органов Госсвязьнадзора. Во-вторых, более дешевое центральное и абонентское оборудование. Недостатком является то, что на этих частотах могут работать несколько охранных систем. Правда, опыт эксплуатации подобных систем показал, что существенных проблем это не создает. Во-первых, существует ограничения на максимальную мощность передатчика (не более 2 Вт). Во-вторых, в небольших городах маловероятно развертывание нескольких охранных систем на одной частоте с большим количеством абонентов. В-третьих, разговоры о помехах со стороны любительской СВ-связи не соответствуют действительности. Любители не работают на этих частотах (см. решение ГКРЧ, упомянутое выше), а влияние радиопомех от соседних каналов при работе в любом диапазоне частот определяется прежде всего качеством (избирательностью) радиоприемного тракта. Проблема использования громоздких антенн в СВ-диапазоне также решается.. Поэтому работа охранной системы в СВ диапазоне может быть столь же эффективна, как и в диапазонах VHF (136-174МГц), UHF (410-510 МГц). При условии, что все остальные нижеупомянутые проблемы в используемой Вами радиосистеме решены достаточно грамотно.

Дальность связи

Большое значение при установке абонентских передатчиков имеет дальность уверенной передачи сигнала. Разрешенная Госсвязьнадзором мощность абонентских передатчиков практически во всех охранных системах колеблется в диапазоне от 2 до 5 Вт. Здесь главным фактором, определяющим дальность передачи, является не мощность передатчика, а высота установки и качественные характеристики антенн на передающем (абонентском) и приемном (ПЦН, ретранслятор) конце. Антенно-фидерное оборудование ПЦН или ретрансляторов обычно устанавливается на высотных зданиях, а антенны абонентских передатчиков - внутри помещений, часто на первых этажах зданий, в полуподвалах, металлических гаражах и киосках. При таких условиях дальность устойчивой связи между абонентским передатчиком-и ПЦН (или ретранслятором) колеблется в пределах 3-5 км. Поэтому проблему расширения зоны действия ПЦН можно решить только с помощью ретранслятора. Хорошо, если такое устройство есть в приобретенной Вами системе.

Несколько слов хотелось бы сказать об особенности использования ретрансляторов. Ретранслятор может помочь решить проблему с увеличением дальности передачи сигнала, но может и создать проблемы с прохождением сигналов на ПЦН. Все зависит от алгоритма его работы, от того, поддерживается ли его функции на уровне системы, на уровне протокола передачи данных.

Если ретранслятор работает по принципу простой кукушки (т.е. передает все, что слышит), то он, скорее, создаст проблемы с прохождением сигналов, чем решит их. Ретранслятор-кукушка просто удваивает количество сигналов в эфире, увеличивая его загрузку, что приводит к снижению абонентской емкости системы и даже к пропаданию сигналов. Интеллектуальный ретранслятор должен по возможности отвечать следующим требованиям: распознавать сигналы только своей системы; обеспечивать трансляцию сообщения на ПЦН с квитированием (подтверждением приема со стороны ПЦН); контролировать состояние эфира и выходить в режим передачи только во время эфирной паузы; определять уровень принятого от абонента сигнала и передавать его на ПЦН; исключать дублирование сообщений, т.е. не передавать сообщения, переданные другими ретрансляторами; исключать коллизии с другими ретрансляторами по доступу к радиоканалу передачи; определять наличие помех в эфире.

И, тем не менее, даже интеллектуальный ретранслятор увеличивает загрузку канала передачи. Поэтому, увеличивая количество ретрансляторов в системе, необходимо не забывать отслеживать общую загрузку радиоканала и представлять его максимальную пропускную способность.

Контроль загрузки радиоканала и оценка максимальной пропускной способности системы

Факторами, влияющие на уровень загрузки радиоканала, являются: количество абонентов в системе; количество повторов одноименных сообщений абонентским комплектом; длительность одного сообщения (или скорость передачи данных в радиоканале); интервал передачи тест-сигналов от абонентских передатчиков на ПЦН в системе; организация централизованного опроса абонентских приемо-передатчиков (если таковые есть в Вашей системе); алгоритм работы ретрансляторов; количество ретрансляторов.

Среди этих факторов есть только один, на который администратор системы никак повлиять не может. Это длительность сообщения или связанная с этим параметром скорость передачи данных. Данный параметр определяет потенциально возможное количество абонентов на одном частотном канале. Чем выше скорость передачи данных и короче сообщение, тем меньше вероятность коллизий при передаче данных на ПЦН, меньше загрузка радиоканала и больше потенциальная емкость системы. Предельное количество абонентов для радиосистемы определяется, в основном, нагрузкой в часы пик (открытия/закрытия большинства объектов), когда поток сигналов достигает своего максимума. Все остальные факторы, влияющие на загрузку радиоканала, могут регулироваться администратором системы. От установок администратора зависит, насколько реальная емкость системы приблизится к потенциальной. При выборе величины интервала передачи тест-сигнала абонентских передатчиков или интервала опроса абонентских приемо-передатчиков многие администраторы стремятся сделать его как можно меньше (до 1 минуты) с целью контроля работоспособности оборудования и канала передачи данных, а также защиты от злоумышленников. Нетрудно посчитать, что при этом реальная емкость системы упадет до нескольких десятков абонентов. Опыт эксплуатации показывает, что для контроля работоспособности абонентского оборудования достаточно ежесуточного тест-сигнала (т.е. передавать 1 раз в 20-30 часов). Работоспособность радиоканала должна контролироваться системными средствами контроля радиопомех в канале. А проблема защиты абонентского оборудования от посягательств со стороны злоумышленников в подобных системах должна решаться путем правильного проектирования локальной охранной системы. Абонентский передатчик и антенно-фидерное оборудование должны располагаться в защищенном месте под круглосуточной охраной датчиков

Использование в системе ретрансляторов интеллектуального типа хотя и приводит, в общем случае, к удвоению количества сигналов в радиоканале, будет более эффективной при выполнении перечисленных далее условий. Радиосеть должна быть спланирована таким образом, чтобы все ретрансляторы хорошо слышали друг друга и ПЦН. Алгоритм работы ретранслятора должен исключать дублирование сообщений, т.е. ретранслятор не передает сообщение, уже переданное на ПЦН другим ретранслятором. Алгоритм работы ретранслятора должен минимизировать коллизии с другими ретрансляторами по доступу к радиоканалу передачи. При выполнении этих условий общее количество ретрансляторов в системе определяется только размерами охраняемой территории.

Серьезную проблему для администратора может составить оценка реальной ситуации по загрузке радиоканала при отсутствии в составе комплекса ПЦН соответствующих программно-аппаратных средств. Чаще всего ситуацию отслеживают по косвенным признакам: по количеству абонентских комплектов, не выдавших тест-сигнал; по увеличению количества пропавших сигналов в час пик и др. Можно также вести учет количества не дошедших до ПЦН сигналов. Но это возможно только в системах, использующих протокол передачи данных с механизмом нумерации сообщений по каждому абоненту. С помощью этих двух инструментов легко определить, сколько же пропадает сигналов, а также когда и по какой причине.

Контроль наличия помех

Радиопомехи - это неизбежное зло, сопровождающее работу любой радиосистемы. С ними надо учиться жить и бороться. Их надо уметь своевременно обнаруживать. Очень хорошо, если такая функция предусмотрена в оборудовании ПЦН и ретрансляторов. Алгоритм определения помех индивидуален для каждой системы. Наиболее простой способ - это акустическое прослушивание оператором эфира на ПЦН. Это очень утомительно, но весьма информативно и часто позволяет определить источник помех. Более изощренные способы основаны на измерении уровня несущей, длительности сигнала, распознавании чужого сигнала и т.д. Помеха часто носит локальный характер и не обнаруживается в зоне расположения ПЦН. Если такой функцией наделены ретрансляторы, то это позволяет контролировать обстановку во всей зоне действия системы и позволяет быстрее найти источник помех.

Измерение уровня полезного сигнала

Оценка уровня полезного сиг нала в точке его приема (ПЦН или ретранслятор) нужна при проведении наладочных работ по настройке антенны и в дальнейшем при эксплуатации. Часто бывает так, что изменения на охраняемом объекте (перестановка мебели и т.п.) ухудшают условия прохождения сигнала и своевременно обнаружить это другими средствами очень сложно.

Количество ПЦН в системе

Весьма полезной системной функцией является возможность создавать в рамках одной системы несколько ПЦН, а также возможность управления потоками сообщений в направлении ПЦН. Это позволяет создать дублирующий ПЦН, или несколько независимых подсистем, работающих на одной частоте.

Абонентское оборудование

Разнообразие модельного ряда. Разнообразие модельного ряда абонентского оборудования, подключаемого к системе, очень важно для удовлетворения запросов клиента и оптимального решения охранных задач. Производители систем предлагают два варианта решения этой проблемы. Первый вариант - это программно-совместимые контрольные панели, поддерживающие протокол передачи данных, принятый в системе, и обеспечивающие передачу на ПЦН более подробной информации о событии. Количество типов событий у большинства систем 255, но есть и 512. У большинства производителей и поставщиков на сегодняшний день имеется богатый выбор совместимого абонентского оборудования, удовлетворяющий весь спектр потребностей клиентов и проектировщиков локальных охранных систем. Второй вариант - это подключение к программируемым выходам или выходам ПЦН контрольных панелей, не совместимых с системой, абонентских передатчиков с релейными входами. В последнем случае количество типов извещений всего 2-3 (общая тревога, пожар, снятие/постановка), что для работы современной охранной системы недостаточно, так как усложняет работу группы реагирования и сервисной службы. Поэтому первый вариант предпочтительней, хотя второй вариант тоже бывает полезен для подключения уже имеющихся автономных охранных систем.

Современный ПЦН, обслуживающий сотни абонентов, это сложный аппаратно программный комплекс. По сути, это система сбора данных с удаленных объектов. Поэтому разговор о программном обеспечении радиканальных систем охраны - это отдельный разговор, который нужно выносить за рамки данной статьи.

Информативность сообщений от абонента

Информативность сообщений от абонента в большинстве радиосистем ограничена значением 255 вариантов событий, что соответствует всего одному байту информации. В этих рамка можно передать 15-16 типов событий (первый полубайт) для 15-16 зон или пользователей (второй полубайт). Этого не достаточно для контроля состояния локальных охранных систем, имеющих несколько разделов, несколько десятков зон и пользователей в каждом разделе. Все дело в том, что все импортные радиосистемы ориентированы на передачу только тревожных сообщений в предположении, что все подробности передаются контрольной панелью по телефонной линии (как у них принято). Для работы по телефонным линиям используются весьма информативные протоколы типа Ademco Contact (Point) ID, Acron и др., позволяющие передавать охранную и диагностическую информацию по разделам (до 99), событиям (до 699), зонам (до 999), а также управление контрольной панелью со стороны ПЦН.

И, конечно, говоря о рекомендациях по выбору радиоканальной системы, нельзя не сказать о том, что при выборе между импортным и отечественным производителем не лишним будет руководствоваться положениями концепции национальной безопасности РФ и постановлением Правительства о приоритетах по отношению к отечественному производителю. getQuotation();






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.