2. Вопросы классификации ссои

Для классификации ССОИ могут быть применены различные подходы. Например, ССОИ могут классифицироваться (рис. 2.2.) по следующим укрупненным признакам:

• назначение;

• структура построения;

• энергообеспечение;

• степень защиты линии сигнализации от обхода;

• обеспечение контроля работоспособности аппаратуры;

• методы отображения информации;

• обеспечение регистрации информации;

• возможность управления внешними устройствами;

• обеспечение возможности информационного обмена с дру­гими системами (системами контроля доступа, системами телевизи­онного наблюдения и т.п.) с помощью стандартных интерфейсов.

Рассмотрим кратко классификацию ССОИ по названным признакам.

По назначению. Назначение ССОИ определяется главным образом оперативно-тактическими задачами системы охраны, в ко­торой она применяется.

В зависимости от назначения ССОИ характеризуются сле­дующими признаками (рис. 2.3).

Область применения. ССОИ могут быть предназначены для охраны народнохозяйственных объектов (не режимных) или объектов специального назначения (особо важных, особо режимных, режим­ных.см. разд. 1.3).

Рис. 2.2. Укрупненные признаки классификации ССОИ

Рис. 2.3. Классификация ССОИ по назначению

Камуфлирование. ССОИ делятся на некамуфпируемые (ста­ционарная пультовая аппаратура) и камуфлируемые (например, под технические средства бытового назначения).

Условия окружающей среды. В связи с многообразием и слож­ностью учета различных факторов, характеризующих воздействие внешней среды (климатические условия, уровень электромагнитных, акустических, вибрационных и других помех, характеристики флоры и фауны и т.д.) специальной классификации ССОИ по этим призна­кам не производится.

Принято учитывать лишь назначение ССОИ для работы:

• на открытом воздухе;

• в неотапливаемых помещениях;

• в отапливаемых помещениях.

Мобильность. ССОИ могут быть стационарными или мобиль­ными.

В необходимых случаях мобильные ССОИ могут применяться на стационарных объектах в целях временного усиления их охраны.

По структуре построения. В зависимости от структуры по­строения ССОИ делятся по следующим признакам (рис. 2.4):

• структурная схема построения ССОИ (см. варианты схем по­строения на рис. 1.4-1.8);

• количество каналов сигнализации (емкость ССОИ);

• способ подключения СОк каналу сигнализации;

• тип линии связи (линия связи из состава канала сигнализации);

• наличие периферийных (выносных) устройств отображения, сигнализации и управления.

Рис. 2.4. Классификация ССОИ в зависимости от структуры построения

Структурная схема построения.В зависимости от структур­ной схемы построения ССОИ подразделяются на системы с ради­альной (лучевой), с петлевой (кольцевой), шлейфовой (магистраль­ной) и с древовидной структурой построения (варианты схем без концентраторов см. на рис. 2.13, а-г в разд. 2.4).

При радиальной структуре построения СО подключаются к ССОИ с помощью индивидуальных линий связи.

В ССОИ с другими схемами построения СО подключаются к одной линии связи с помощью периферийных блоков. При этом сигналы передаются в цифровом виде и содержат адресную и информационную части.

Количество каналов сигнализации. Канал сигнализации - это совокупность аппаратно-программных средств ССОИ, предназна­ченных для контроля над состоянием одного СО. Это понятие по­зволяет определять количество каналов сигнализации независимо от структуры построения ССОИ. Например, при радиальной структу­ре построения каналы сигнализации различаются линиями связи (лучами) с СО, а при шлейфовой - адресами контролируемых СО.

Для ССОИ, предназначенных для охраны объектов народного хозяйства, принято другое понятие - шлейф сигнализации (ШС). Это, как правило, двухпроводная электрическая цепь, которая соз­дается на охраняемом объекте. В нее включаются последовательно или параллельно СО. При радиальной структуре построения ШС эк­вивалентен каналу сигнализации. При остальных структурах, вместо определенного количества каналов сигнализации, разделяемых ад­ресным способом, имеется один (или два) ШС с подключенными к нему адресными СО.

В зависимости от количества каналов сигнализации ССОИ обычно делятся на системы:

• малой емкости - количество каналов от 1 до 16;

• средней емкости - количество каналов от 16 до 64;

• большой емкости - количество каналов более 64.

Следует отметить, что в последнее время в связи с бурным

развитием ТСОС отмечается тенденция изменения этих значений в сторону увеличения.

Способ подключения СО. К каналу сигнализации можно под­ключить определенное количество СО. Характерным для радиаль­ной структуры построения ССОИ является отсутствие возможности идентифицировать конкретное СО, сработавшее в канале сигнали­зации. Во многих системах народно-хозяйственного назначения та­кое ограничение считается допустимым, так как зачастую применя­ется тактика охраны, при которой через многие охраняемые участки (зоны) проводится шлейф, к которому подключаются СО, установленные в разных помещениях (это следует из определения ШС). При этом не так важно знать, какое помещение подверглось нападе­нию, как важно зафиксировать сам факт проникновения. Это, конеч­но, относительно недорогие системы, но и сами охраняемые объек­ты имеют соответственно невысокую степень важности.

Для охраны объектов специального назначения требуется кон­кретизировать место проникновения. Поэтому в таких системах ис­пользуются каналы сигнализации с одним СО. Иногда для охраны одного помещения допускается объединение нескольких СО, но при этом не допускается простое подключение нескольких СО к каналу сигнализации, так как в данных системах обязателен контроль рабо­тоспособности всех СО (что невозможно осуществлять при простом параллельном или последовательном соединении сигнальных цепей СО). Для подключения нескольких СОк одному каналу сигнализации в системах используются концентраторы, позволяющие, помимо объединения СО, производить проверку их работоспособности.

В системах со шлейфовой, петлевой или древовидной струк­турой применяются адресные СО (имеющие в своем составе уст­ройства для организации обмена информацией) или обычные СО (с релейными выходами), подключаемые посредством специальных переходников (периферийных блоков).

В зависимости от способа подключения СО ССОИ подразде­ляются на системы:

• с непосредственным подключением СОк каналу сигнализации;

• с подключением СОк каналам сигнализации посредством концентратора;

• с адресными СО.

Тип линии связи. Передача информации между СО, перифе­рийными устройствами и станционной частью ССОИ может осуще­ствляться по линиям связи разного типа. В зависимости от исполь­зуемого типа линии связи различают следующие ССОИ:

• с проводными линиями связи;

• с радиоканалами связи;

• с оптоволоконными линиями связи;

• со специальными линиями связи (ультразвуковые, инфра­красные и т.п.).

В качестве проводных линий могут использоваться: специально проложенный кабель; телефонные линии - свободные (специально выделенные для передачи информации) и занятые (по занятым те­лефонным каналам с помощью ВЧ-несущей); электросеть; телевизи­онные кабели (кабельное телевидение, общие антенны и т.п.).

Радиоканалы могут использовать разные частоты, виды моду­ляции и мощности передатчика.

Периферийные устройства. Наличие или отсутствие в составе ССОИ дополнительных выносных (периферийных) устройств отобра­жения, сигнализации и контроля (постовые пульты, выносное табло, сирена и т.п.) делит их на системы без выносных устройств и с вынос­ными устройствами отображения, сигнализации и управления.

По организации энергообеспечения. В зависимости от вида электропитания ССОИ делятся на системы с сетевым электропита­нием и с автономным электропитанием от аккумуляторов.

В зависимости от способа электропитания СО и периферий­ных устройств ССОИ подразделяют на системы (рис. 2.5):

• с дистанционным электропитанием СО и периферийных уст­ройств;

• без централизованного обеспечения электро-питания СО и периферийных устройств (используются автономные источники электропитания);

• с автоматическим переходом на резервный источник элек­тропитания;

• без переключения на резервный источник электропитания.

Рис. 2.5. Классификация ССОИ по способам обеспечения электропитания

По степени защиты линий сигнализации от несанкциони­рованного внедрения и обхода. В простейших ССОИ при сраба­тывании СО его выходные контакты замыкают или размыкают сиг­нализационную линию канала. При этом имеется возможность легко нейтрализовать такой канал сигнализации, например, закоротив (при замкнутых выходных контактах СОв режиме “Охрана”) или обрезав линию соединения (при разомкнутых выходных контактах СО в режиме “Охрана”).

Существуют несколько способов контроля линии и защиты ее от несанкционированного внедрения и обхода.

Первый способ заключается в измерении общего сопротивле­ния линии и выходных цепей СО (концентратора) с установленными вблизи СО измерительными резисторами. Это позволяет обнаружь вать такие неисправности как короткое замыкание и обрыв. Такой способ имеет слабую степень защиты линии от обхода, так как под­готовленный нарушитель довольно просто может незаметно под­соединить к сигнализационной линии резистивный имитатор.

В так называемых емкостных системах (как правило, приме­няются в МВД России) вместо активного измерительного элемента (резистора) используется реактивность - конденсатор, а контроль состояния сигнализационного шлейфа осуществляется по анализу параметров импульсных сигналов, распространяющихся в шлейфе. По степени защиты линии от обхода такой способ приблизительно идентичен предыдущему.

Наиболее высокую степень защиты линии от обхода (несанк­ционированного внедрения) обеспечивает метод генерирования в сигнализационной линии псевдослучайной (хаотической) последова­тельности импульсов (ХПИ). Хаотическая последовательность пред­ставляет собой периодически повторяющуюся (по определенному закону) последовательность импульсов, которая при исследовании ее статистическими методами не отличима от случайной последова­тельности. ХПИ обладают рядом свойств, обуславливающих воз­можность их применения для решения задач защиты информации [94, 171, 191]. Не зная закона выработки последовательности, такой сигнал трудно сымитировать.

Кроме вышеперечисленных способов целям защиты линии от несанкционированного внедрения и обхода служат также присущие многим ССОИ дистанционный контроль работоспособности СО и контроль вскрытия периферийных устройств (распределительных коробок, концентраторов и др.).

В соответствии с изложенным ССОИ можно разделить на сис­темы (рис. 2.6):

Рис. 2.6. Классификация ССОИ в зависимости от степени защиты

линий сигнализации от обхода

• без защиты линий связи от обхода;

• с низкой степенью защиты линий связи от обхода;

• со средней степенью защиты линий связи от обхода;

• с высокой степенью защиты линий связи от обхода.

Одним из определяющих факторов надежной работы ССОИ с проводными линиями связи является исправное состояние по­следних. Обеспечение непрерывного контроля за состоянием со­единительных линий каналов сигнализации (как в режиме “Охрана”, так и при снятом с охраны СО - режим “Деблокирование") - важ­нейшая функция ССОИ.

В зависимости от наличия или отсутствия в ССОИ режима контроля за состоянием соединительных линий канала сигнализации при снятом с охраны СО ССОИ делятся на системы без режима “Де­блокирование" и с режимом “Деблокирование”.

Конкретный вариант аппаратной (программно-аппаратной) реализации режима “Деблокирование” определяется особенностями той или иной ССОИ. Простейший вариант для содержащего рези­стор канала сигнализации представлен на рис. 2.7. В схемах на рис. 2.7, а, б при снятом с охраны СО контакты реле разомкнуты. В связи с этим контроль за состоянием соединительной линии канала сигна­лизации (рис. 2.7, а) не осуществляется и имеется возможность внедрения в линию, а в схеме рис. 2.7, б, контроль осуществляется с помощью измерительного резистора R_A6n и любое воздействие на канал сигнализации (замыкание, обрыв, включение добавочного со­противления) приведет к изменению общего сопротивления линии, что вызовет сигнал “Тревога”.

Рис. 2.7. Канал сигнализации: а - без режима «Деблокирование»; б - с режимом «Деблокирование»

По способам обеспечения контроля работоспособности аппаратуры. Контроль работоспособности аппаратуры ССОИ может быть (рис. 2.8.):

• полным - проверяется работоспособность СО, соединитель­ных линий и станционной части ССОИ или частичным -отсутствует контроль одного или более элементов из указанного выше ряда;

• автоматическим - осуществляется автоматическая проверка работоспособности элементов ССОИ. Автоматический контроль, в свою очередь, может быть непрерывным или периодическим;

• автоматизированным (по команде оператора).

Автоматизированный и автоматический контроль могут быть

с диагностикой причин неисправности или без диагностики причин неисправности.

Таким образом, в соответствии с вышеперечисленными осо­бенностями ССОИ подразделяются на системы:

• без обеспечения контроля за состоянием аппаратуры;

• с полным контролем;

• с частичным контролем;

• с непрерывным автоматическим контролем;

• с периодическим автоматическим контролем;

• с возможностью диагностики неисправности;

• без возможности диагностики неисправности.

По методам отображения информации. Под отображением информации применительно к ССОИ понимается такое представле­ние возникающей в ССОИ информации, которое обеспечивает воз­можно более удобное восприятие ее личным составом службы ох­раны (человеком-оператором).

Рис. 2.8. Классификация ССОИ по способу контроля работоспособности

аппаратуры

Отображение информации может быть визуальное, акустиче­ское, текстовое и в специальных случаях - тактильное (ощущение прикосновения, например, пальцами). Акустические сигналы, в свою очередь, можно разделить на тональные и речевые, формируемыесинтезатором речевых сообщений. По форме представления сигна­ла его отображенный образ может быть текстовым сообщением (на табло или мониторе), графическим изображением (на экране мони­тора - графическое представление объекта, коридора, комнаты и т.п. с указанием СО, подавшего тревогу). Посредством светоиндика-ции формируется отображение (с помощью светодиодов) режима работы и состояния канала сигнализации, блоков питания, наличия сетевого напряжения и т.п.

Важный параметр отображения информации - степень ее де­тализации. По степени детализации визуальные сообщения делятся на интегральные (обобщенные) и детальные. К интегральным сооб­щениям относятся сообщения о текущих режимах работы, состоянии каналов сигнализации, а также о режимах функционирования и ис­правности наиболее ответственных узлов и систем аппаратуры. Эти сообщения поступают в режиме реального времени. Они дают пред­ставление о текущем состоянии разных компонентов системы. При­мером технической реализации интегрального отображения может служить пульт контроля, в котором текущая информация отобража­ется с помощью светодиодов. Детальные сообщения дают более полную оперативную информацию. Например, кроме номера срабо­тавшего канала сигнализации выдается наименование соответст­вующего объекта, его месторасположение и т.п. Дополнительная информация имеет последовательную форму отображения, т. е. вы­водится на индикаторы (табло, монитор) по мере ее поступления и отработки оператором.

По способам реализации алгоритмов отображения информа­ции ССОИ делятся на системы (рис.2.9,а) с последовательным, с параллельным и комбинированным способом отображения ин­формации.

Устройства отображения (УО) должны отображать следующую информацию:

• о состоянии каналов в общей форме;

• о состоянии каналов в подробной форме;

• оперативные тревожные сигналы;

• сигналы об изменении состояния аппаратуры в целом и от­дельных ее блоков;

• сигналы, выводимые из памяти;

• текущее время и дату.

Отображение информации о состоянии каналов в общей фор­ме показывает номера каналов, их режимы (включен, выключен) и состояние (срабатывание).

Рис. 2.9. Классификация ССОИ по способам отображения (а), возможности регистрации и документирования информации (б), возможности управления внешними устройствами (в), возможности обмена с другими системами

Через стандартный интерфейс (г).информация о состоянии каналов в подробной форме ото­бражает:

• номер канала;

• номенклатуру контролируемых устройств (количество средств отображения, кнопки контроля обходно-дозорной службы, замки);

• состояние контролируемых устройств.

Оперативные тревожные сигналы отображают:

• номер канала;

• контролируемое устройство, с которого поступает сигнал;

• направление движения нарушителя (при использовании со­ответствующих СО или двух рубежей охраны).

К сигналам об изменении состояния аппаратуры в целом и от­дельных блоков следует отнести:

• переход на резервный источник питания;

• включение и отключение отдельных постовых пультов (ПП);

• неисправность отдельных блоков.

Тревожные сигналы и сигналы об изменении состояния систе­мы должны иметь приоритет перед остальными сигналами.

Существующие устройства отображения можно подразделить на четыре вида по способу представления информации: точечные; цифровые; знаковые; знакографические.

Способ представления информации обусловлен номенклату­рой приборов индикации и элементной базой, а также объемом ин­формации, представляемой комплексом персоналу охраны.

Точечные УО выполнены на светодиодах, цифровые - на цифровых многоразрядных вакуумных люминесцентных индикато­рах (ВЛИ), знаковые - на знакосинтезирующих вакуумных люминес­центных индикаторах; знакографические - на цветных и черно­белых видеоконтрольных устройствах (ВКУ) с электронно-лучевыми трубками.

Названные УО существенно отличаются друг от друга инфор­мативностью. Например, точечный индикатор, установленный в оп­ределенной позиции УО, жестко определяющей адрес канала сигна­лизации, позволяет отобразить три возможных его состояния: горит, мигает, не горит.

Когда в канале сигнализации используется несколько контро­лируемых устройств (КУ) различного назначения (замки, кодонабор­ные устройства (КНУ), кнопки, СО), то воспринимать на точечном УО все возможные их состояния при компактном и регулярном разме­щении светодиодов становится затруднительным, особенно в много­канальных системах. Резко повысить удобство восприятия инфор­мации в этом случае удается при совмещении точечного УО с планом объекта, когда каждый светодиод размещается согласно своему объектовому адресу.

На цифровых УО информация представляется в виде таблиц. Причем их “шапка”, в которой указано значение цифровых кодов, отображаемых в графах, выгравирована на защитном стекле, под которым размещаются индикаторы. На индикаторах в графах табли­цы отображаются цифровые коды, которые в совокупности с надпи­сью в соответствующей графе “шапки" идентифицируются операто­ром с конкретными значениями.

Знаковые индикаторы позволяют представлять информацию в буквенно-цифровом виде, удобном для восприятия. Однако неболь­шое количество знакомест в одном индикаторе ограничивает сер­висные возможности.

Наиболее информативными являются знакографические УО, которые обеспечивают большие возможности в выборе различных форм представления информации и ее цветовой кодировки - в слу- 'чае использования цветных ВКУ.

В настоящее время появились жидкокристаллические матрич­ные панели с встроенными схемами управления, которые по объему отображаемой информации такие же, как и черно-белые ВКУ.

Рост информативности УО приводит к расширению состава аппаратуры системы управления и к их усложнению. Если для управления точечными индикаторами требуется практически триггер и ключ, то для обеспечения эффективной работы ВКУ и жидкокри­сталлических матричных панелей используются параллельно управ­ляемые контроллеры и запоминающие устройства со значительным объемом памяти.

По энергопотреблению наиболее экономичными являются жидкокристаллические индикаторы, затем вакуумные люминесцент­ные, светодиодные и ВКУ. Светодиодные индикаторы требуют на­пряжения одного номинала и, как правило, питаются тем же напря­жением, что и логические микросхемы в схемах управления.

Вакуумные люминесцентные индикаторы требуют сетки раз­личных напряжений, включая и переменное для питания цепи нака­ла, что приводит к дополнительным затратам на вторичные источни­ки питания (ВИП).

Самыми неэкономичными с точки зрения энергопотребления являются ВКУ. Большинство из них питаются только от сети пере­менного тока, что создает большие неудобства при резервировании первичных источников питания.

Вакуумные люминесцентные и светодиодные индикаторы име­ют приблизительно одинаковую надежность, жидкокристаллические незначительно уступают им. Самыми ненадежными являются ВКУ.

ВКУ и жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) могут эксплуа­тироваться только в отапливаемых помещениях, светодиодные и вакуумные люминесцентные - на открытом воздухе в составе аппа­ратуры.

ВЛИ имеют наибольшую яркость свечения.

Применение ЖКИ при низкой освещенности требует внешнего искусственного освещения. Применение индикаторов различных ти­пов в УО постовых пультов и станционной аппаратуре приводит к значительному увеличению номенклатуры субблоков, а следова­тельно и ЗИП. Кроме того, различные информативные возможности индикаторов приводят к необходимости представления информации на ПП и станционной части в различной форме, что, в свою очередь, вызывает различную тактику управления режимами их работы и, со­ответственно, требует усложнения алгоритмов работы аппаратуры в целом.

Графические устройства отображения информации можно охарактеризовать следующими показателями:

• объемом отображаемой информации;

• объемом схемы управления;

• габаритами;

• потребляемой мощностью.

Максимальный объем информации, который в принципе мож­но отобразить на указанном УО, образуется из описаний:

• номеров каналов;

• номеров СО, подключаемых к каждому каналу;

• кнопок контроля обходно-дозорной службы и их состояний;

• радиокнопок тревожной сигнализации, их состояний.

Всю цифровую информацию можно отобразить двумя спосо­бами:

• с помощью цифровых светодиодных индикаторов;

• с помощью точечных индикаторов и соответствующих надпи­сей на плане.

Достоинством цифровых индикаторов является обеспечение возможности восприятия минимально необходимой информации (номер канала и его состояние) при отсутствии достаточной осве­щенности. Однако это достоинство по сравнению с точечными инди­каторами оплачивается дополнительными затратами, например в пять-семь раз увеличивается потребляемая мощность и требуется индивидуальная схема электромонтажа ячеек отображения номеров каналов. Кроме того они занимают большую площадь на плане и цифры имеют фиксированный размер.

По способам регистрации информации. ССОИ разделяются по возможности хранения и документирования (распечатки) опера­тивной информации.

Возможность хранения информации обеспечивается с помо­щью ОЗУ и передачей сообщений на ПЭВМ для записи в базу дан­ных. Оперативная информация сохраняется для возможности ее последующего просмотра (иногда с обеспечением возможности про­ведения некоторых видов статистического анализа).

Документирование (распечатка оперативной информации на бумаге) может осуществляться в трех режимах:

• в режиме реального времени (сообщение распечатывается сразу по приходу);

• распечатка содержимого ОЗУ/базы данных (при наличии в составе ССОИ ОЗУ или возможности создания базы данных на ПЭВМ);

• распечатка информации в режиме реального времени с воз­можностью распечатки содержимого ОЗУ/базы данных.

Таким образом, существуют следующие типы ССОИ (рис. 2.9, б):

• без возможности регистрировать информацию;

• с ОЗУ;

• с возможностью передачи данных на ПЭВМ;

• с возможностью документирования в режиме реального времени;

• с возможностью документирования содержимого ОЗУ;

• с возможностью документирования, посредством распечатки базы данных с ПЭВМ.

В ССОИ возможны комбинации способов регистрации и доку­ментирования.

По организации управления внешними устройствами.

ССОИ могут иметь в своем составе устройства, позволяющие авто­матически включать различные внешние устройства (сигнализаторы, прожекторы, телекамеры и т.п.). Внешние устройства (ВУ) делятся на:

• индивидуальные для каждого канала сигнализации (они включаются при срабатывании соответствующего СО);

• общие - срабатывают при появлении тревоги по любому ка­налу.

Соответственно такому делению ВУ ССОИ подразделяются на системы (рис. 2.9, в):

• без возможности управления ВУ;

• с возможностью управления ВУ, индивидуальными для каж­дого канала;

• с возможностью управления общим ВУ;

• с возможностью управления индивидуальными и общим ВУ.

По возможности обеспечения информационного обмена с другими системами (контроля доступа, телевизионного наблю­дения и т.п.) С помощью стандартных интерфейсов. В настоящее время все более актуальным становится объединение различных ох­ранных систем, например: систем охранной и пожарной сигнализации, систем контроля доступа, систем телевизионного наблюдения и др. В интегрированные системы безопасности. Для создания таких сис­тем необходима возможность аппаратно-программной стыковки ссои с другими охранными системами. В настоящее время не разрабаты­ваются (как это было ранее) специальные узлы для стыковки охран­ных систем между собой. В современных системах для обмена дан­ными используются стандартные интерфейсы и протоколы обмена информацией (например, rs-232, rs-485), так как это обеспечивает возможность легкой стыковки систем разного назначения и с разными характеристиками. Таким образом, при наличии специально разрабо­танного программного обеспечения и наличии у объединяемых сис­тем портов ввода/вывода со стандартными интерфейсами обмена информацией можно объединить охранные системы разного назначе­ния в единую (интегрированную) систему безопасности.

• Учитывая вышеизложенное, можно выделить (рис. 2.9, г) ССОИ, обладающие возможностью обмена информацией через стандартный интерфейс, и ССОИ, не обладающие такой возможностью.