|
|
Публикации
Техническое описание комплекса «Социальная розетка»
Цель проекта «Социальная розетка» - это обеспечение безопасности граждан через гарантированное оповещение при чрезвычайных ситуациях и обратную связь с экстренными службами, а также преодоление цифрового неравенства через предоставление пакета социальных инфокоммуникационных услуг (телевидение, радио, интернет)
Структурная схема комплекса «Социальная розетка» приведена на Рис.1.
Рис.1
Четыре оконечных многофункциональных устройства (ОМУ) от жилых помещений абонента соединены с Блоком Распределения и Управления Социальной Розеткой (БРУСР) устанавливаемым на этажной лестничной площадке в специальном шкафу УЭРМ (устройство этажное распределительное модульное) в модуле радиовещания. Такое иерархическое построение оконечных устройств (БРУСР + ОМУ) обеспечивает следующие преимущества:
- Эксплуатационные преимущества, связанные с контролем и ремонтом за счет значительно упрощенного доступа к блоку на лестничной клетке по сравнению с блоком в квартире.
- Унификацию в единой конструктивной и функциональной базе квартирного оповещения и оповещения на лестничных клетках.
- Значительное уменьшение (в 2,5 – 3 раза) необходимого периода опроса и контроля большого числа блоков ОМУ относящихся к одному РФ. Этот параметр очень важен при массовом внедрении проекта «социальная розетка». В рассматриваемом варианте процессор БРУСР дополнительно выполняет функции концентратора, уменьшая период взаимодействия ЗТП с ведомыми ОМУ.
- Значительное уменьшение (в 2,5 – 3 раза) затрат на реализацию за счет выполнения наиболее сложных функций в групповом блоке БУСР вместо индивидуальных блоков ОМУ.
- Появление дополнительных степеней свободы в процессе адаптации и реализации проекта «социальная розетка» (включая массовое производство). Эти следующие дополнительные степени свободы:
- конструктивная независимость ОМУ и БРУСР,
- более «лояльные» требования по мощности электропитания,
- более «лояльные» требования по размещению электронных схем.
Через абонентскую линию (АЛ) домовой сети ПВ и абонентский трансформатор (АТ) БРУСР подключается к распределительному радио фидеру (РФ), соединенному с соответствующим ЗТП.
Как видно из Рис.1, на ЗТП дополнительно устанавливают два элемента. Комплект устройств ввода/выделения (УВВ) и комплект приемо-передатчиков (УПП). Первый обеспечивает согласование УПП с РФ, а второй выполняет прием и передачу цифровых команд управления, а также логическую информационную обработку этих команд. Комплект УПП в свою очередь связан с устанавливаемым по рабочему проекту системы управления сетью ПВ комплектом «Отзвук-Р», через который он логически и конструктивно связан с аппаратным и программным пространством системы управления всей сетью ПВ Москвы. Таким образом обработанные на ЗТП цифровые команды системы «Социальная розетка» по цифровым каналам VPN МГРС попадают на АРМ оператора ЦУС и далее под управлением ССУ комплекса «Отзвук-Р» на все необходимые АРМ - резервные центры управления, АРМ службы оповещения, АРМ службы 112, выносные студии и т.п.
Таким образом, в комплект «Социальная розетка» входят следующие составные части:
- Блок ОМУ для установки в жилых помещениях,
- Блок БРУСР для установки на лестничных клетках,
- Комплект «Отзвук-Р» - УВВ для установки на ЗТП,
- Комплект «Отзвук-Р» - УПП для установки на ЗТП,
- Резидентное ПО блоков БРУСР и УПП,
- Специальное дополнительное ПО ССУ комплекса «Отзвук-Р» для обработки сигналов и информации по проекту «социальная розетка».
В жилых помещениях абонентов устанавливают оконечное многофункциональное устройство (ОМУ) Рис.2 содержащее:
- динамик звукового оповещения с согласующим трансформатором,
- кнопку тревожного вызова для обращения абонента к службе 112,
- светодиод, индицирующий подтверждение тревожного вызова,
- розетку для подключения стандартного абонентского громкоговорителя,
- разъем для подключения ТВ терминала,
- разъем для подключения Internet (Ethernet 10/100).
Рис.2
Как видно из Рис.1 БРУСР выполняет основные функции оконечного устройства проекта. БРУСР реализуется в виде одной двухслойной печатной платы размерами 130х220 мм, на одной стороне этой платы выполняется функциональная часть БРУСР, а на другой стороне – коммутационная часть. Функциональная часть БРУСР закрывается антивандальной крышкой (корпусом) с доступом через специальный замок, который опечатывается. От коммутационной части БРУСР к каждому ОМУ в закладной трубе прокладываются два 4-х парных медных провода – один провод типа UTP-3 для управления динамиком оповещения, кнопкой вызова, индикатором и подачи основной программы ПВ на разъем розетки и один провод типа UTP-5 на разъем Ethernet. На коммутационной части БРУСР предусмотрены розетки для подключения вилок Ethernet от внешнего оборудования операторов сетей IP. Одна дополнительная пара кабеля типа UTP-3 является резервной для реализации в перспективе дополнительных функций проекта «социальная розетка». Кроме того, к БРУСР со стороны ОМУ подключаются стальные пары провода типа ПТПЖ для подачи первой программы ПВ на абонентский громкоговоритель, устанавливаемый на кухне в жилом помещении.
При выборе метода модуляции для БРУСР в проекте «Социальная розетка» мы исходили из следующих предпосылок:
1. Низкое отношение сигнал/шум в среде биметаллического радио фидера (РФ), разработчики которого специально не ориентировались на высокоскоростную передачу данных по РФ.
2. Низкие вычислительные ресурсы процессора БРУСР, обусловленные жесткими требованиями к его электропотреблению, т.е. сохранением работоспособности при длительном (до 8 часов) отсутствии внешнего электропитания.
3. Сохранение высокой надежности и низкой вероятности ложных срабатываний и потерь на транспортном и прикладном уровнях работы проекта «Социальная розетка».
Указанные выше предпосылки определили выбор наиболее простого метода 2-х кратной фазоразностной модуляции (ФРМ) в его простейшей алгоритмической интерпретации, выполняемой процессором БРУСР с ограниченными вычислительными ресурсами. При таком выборе метода модуляции и принятых протоколах помехоустойчивого кодирования можно ожидать высокой работоспособности и надежности работы системы в весьма зашумленном РФ при отношениях сигнал/шум 6,0 – 7,0 дБ.
Алгоритм помехоустойчивого кодирования также выбирался с учетом указанных выше предпосылок. Он должен быть эффективным и легко реализуемым при ограниченных вычислительных ресурсах. В БРУСР использован один из наиболее эффективных и простых кодов Рида – Соломона с примитивными и порождающими полиномами 4-й и 8-й степени, который поддерживается низко ресурсным процессором БРУСР. При получении теоретическим путем границ защищенности, для этого кода расчет проводился в среде MATLAB, мы рассчитываем, что вероятность ложного срабатывания БРУСР при передаче команд управления и контроля будет не выше границы 10-8.
БРУСР содержит:
- исполнительное устройство для управления модулями ОМУ,
- микроконтроллер малого потребления («спящий процессор») для обработки сигналов,
- схему обнаружения несущей частоты для запуска микроконтроллера при поступлении команд,
- преобразователь для электропитания БРУСР от сигналов ПВ первой программы и для сохранения энергии электропитания при прекращении передач сигналов ПВ,
- приемник цифровых команд управления от ЗТП,
- передатчик цифровых команд управления на ЗТП,
- коммутационную плату для подключения ОМУ.
По проекту «социальная розетка» на ЗТП устанавливают одну дополнительную базовую секцию 6U комплекса «Отзвук-Р», которая оснащена блоками УПП по количеству используемых для оповещения радио фидеров данной ЗТП. Общее число возможных блоков УПП на одной секции 6U – 12. Кроме того, на ЗТП устанавливают от одной до трех секций ввода/выделения каждая выстой 1U. В одной секции УВВ высотой 1U размещается четыре согласующих устройства УВВ для подключения четырех РФ. Для подключения максимального количества из 12-ти РФ потребуется три секции УВВ высотой 1U. Всего для оснащения ЗТП оборудованием для обработки 12-ти РФ потребуется установить дополнительно 4 секции – одну «большую» 6U и три «маленьких» - 1U с общей высотой 9U. Кроме того, на ЗТП по рабочему проекту системы автоматического управления сетью устанавливают секцию 6U для контроля и управления ЗТП. Все оборудование устанавливают в стандартных телекоммуникационных шкафах 19” высотой 47U, которые предусмотрены в рабочем проекте реконструкции сети.
Топология подключения оборудования в жилых домах представляет собой: Подъездный коммутационный шкаф с ТВ-усилителем подъездным ФГУП МГРС на 8 каналов Социального ТВ и Сетевым коммутатором ФГУП МГРС 26-Port размещается на техническом этаже здания. Максимальное кол-во витых пар – равняется кол-ву квартир в подъезде.
Основные параметры системы:
1. Электропитание БРУСР:
- Заряд от переменного НЧ сигнала первой программы,
- Время сохранения энергии электропитания и сохранения работоспособности системы при прекращении передачи первой программы – не менее 8 часов,
- Допустимое количество манипуляций кнопки тревожного вызова при наличии передачи первой программы – не ограничено,
- Допустимое количество манипуляций кнопки тревожного вызова при прекращении передачи первой программы – не менее 10,
- Время полного заряда электропитания БРУСР от сигнала первой программы – не более 8 часов.
2. Параметры сигналов управления БРУСР:
- Цифровая скорость передачи программируется в пределах от 0,5 до 4,0 кбит/c,
- Рекомендуемая скорость передачи от 1,2 до 1,5 кбит/c,
- Величина несущей частоты – 18,4 кГц,
- Стандартная продолжительность пакета управления – 100 мс.
3. Количественные параметры системы:
- Максимальное количество динамиков оповещения в системе – не ограничено.
- Максимальное количество динамиков оповещения на одном РФ – 1275,
- Максимальное количество БРУСР на одном РФ – 255,
- Максимальное количество динамиков оповещения на одном ЗТП – 15300,
- Максимальное количество БРУСР на одном ЗТП – 3060.
4. Временные параметры системы:
- Максимальное время включения сигнала оповещения – не более 0,2 сек,
- Максимальное время реакции при включении кнопки тревожного вызова – не более 0,2 сек,
- Время опроса всех ОМУ на одной ЗТП – не более 40 сек,
- Время опроса всех ОМУ в системе – не более 40 сек.
5. Топологические параметры системы:
- Количество групп и зон оповещения – практически не ограничено ( до 65 тысяч),
- Количество программ оповещения – практически не ограничено,
- Формирование зон, групп и программ оповещения – Администратор сети МГРС с использованием системы профилей ССУ комплекса «Отзвук-Р»,
- Форма отражения информации оповещения и работы кнопок тревожного вызова - Администратор сети МГРС с использованием системы профилей ССУ комплекса «Отзвук-Р»,
6. Дополнительные параметры:
- Отключение основной программы при передаче сигнала оповещения,
- Уровень звукового давления на расстоянии 1м. от динамика оповещения – не менее 80 дБ,
- Вероятность ложного срабатывания по сигналу оповещения или по сигналу от тревожной кнопки – не более 0,000 001.
|
|
 |
