2.2 Модули сбора, отображения и регистрации информации для систем сигнализации.

Эти модули предназначены для сбора информации от датчиков, фильтрации сигналов от помех, обработки принятой информации, и предоставлении принятой информации в удобной для восприятия человеком форме. Также возможна регистрация принятой информации для последующего разбора действий сотрудников охраны. При этом в память прибора записывается дата, время и характер события (проникновение, пожар, неисправность).

Приемно-контрольные панели.

В настоящее время эти функции выполняются одним модулем, называемым приемно-контрольной панелью. На последние варианты приемно-контрольных панелей ставятся и модули регистрации. Органами управления могут быть набор кнопок для каждого отдельного шлейфа или цифровая клавиатура [10,11]. Органы управления позволяют осуществить следующие функции:

• постановка/снятие шлейфа в режим охраны;

• проверка работоспособности охранно-пожарных датчиков;

• проверка нормальной работоспособности приемно-контрольной панели.

Классификация типов приемно-контрольных панелей практически идентична способам организации связи между элементами систем охраны. Эта классификация приводится на рис.15. Приемно-контрольные панели для работы с беспроводными каналами передачи данных и приемно-контрольные панели для проводных каналов передачи данных с использованием шинного соединения для передачи информации используют различные варианты цифровой передачи данных. Подобные системы называются адресными. Это связано с тем, что при срабатывании датчика передается его адрес, для определения места срабатывания. Датчики с передачей информации в виде кодовых посылок разделяются на адресные и адресно-аналоговые. Адресные датчики передают на приемно-контрольную панель свой адрес и извещение о тревоге («Вторжение», «Пожар»). Адресно-аналоговые извещатели, лишь измеряет величину контролируемого параметра (уровень задымления или температуру) и транслирует эти значения на приемно-контрольную панель с указанием собственного адреса. Приемно-контрольная панель, предназначенная для работы с датчиками такого типа, является специализированной ЭВМ, центром обработки данных по сложнейшим алгоритмам в реальном масштабе времени, обеспечивает максимальную скорость принятия решений и управление подсистемами пожарной автоматики, оповещения, эвакуации и инженерными системами объекта любой сложности с отображением состояния объекта в виде текстовых сообщений. При этом происходит анализ развития пожарной ситуации на объекте с формированием предупредительных сигналов на самых ранних этапах возгорания. Необходимо только отметить, что существуют варианты этих устройств, предназначенные не для работы с датчиками, а для принятия информации от большого числа удаленных приемно-контрольных панелей, непосредственно собирающих информацию с охранных или пожарных датчиков.

Рис.15. Классификация приемно-контрольных панелей.

Остановимся более подробно на приемно-контрольных панелях использующих индивидуальное соединение с датчиками. Для передачи информации между датчиками и приемно-контрольными панелями используются следующие способы:

• изменение сопротивления шлейфа от нуля до бесконечности (размыкание реле);

• изменение значения тока, потребляемого датчиком (например, пожарные дымовые датчики в дежурном режиме имеют значение потребляемого тока 110 мкА, а в режиме «Пожар» 20 мА)

• передача цифрового кода.

Схемотехническое исполнение входных каналов приемно-контрольных панелей будет разным для каждого из способов. Подавляющие большинство приемно-контрольных панелей позволяют работать с разными типами информации. Это позволяет уменьшить затраты на оборудование при оснащении средствами охранно-пожарной сигнализации объектов малых и средних размеров. При этом часть входных контактов предназначены для подключения датчиков передающих информацию первым способом, остальные для подключения датчиков со вторым типом передачи информации. В последних вариантах приемно-контрольных панелей возможно конфигурирование контактов при помощи перемычек, установленных на плате. Например: для Гранит-24 (перемычки J1, J2):

Таблица 1. Конфигурирование приемно-контрольной панели Гранит-24

Типы шлейфов в группах J1 J2 все группы охранные замкнута Замкнута 1-2 группы охранные, 3 пожарная разомкнута Замкнута 1 группа охранная, 2-3 группы пожарные замкнута Разомкнута все группы пожарные разомкнута Разомкнута

Количество входных шлейфов может быть от 1 до 24.

Для оборудования объектов больших размеров удобнее использовать приемно-контрольные панели для работы с одним типом информации или конфигурировать таким образом панели описанные выше. Это позволяет увеличить эффективность работы сотрудников охраны. Для этого приемно-контрольные панели, к которым подключаются охранные датчики, монтируются отдельно (в отдельную стойку) от панелей, работающих с пожарными датчиками. При срабатывании системы сигнализации охрана сразу определяет что произошло: незаконное вторжение на охраняемый объект или пожар. Для оповещении о произошедших событиях используются световая индикация (подсвечивается номер сработавшего шлейфа) и звуковая.

2.3. Способы организации связи между основными элементами систем сигнализации.

На рис.16. показаны способы организации связи между основными элементами систем охраны. Данная классификация упрощенная. В реальной системе охраны присутствуют, как правило, все способы организации связи. Как видно из названия для организации проводных соединений прокладываются кабели, а для организации беспроводных соединений этого не требуется. Из всех возможных беспроводных каналов передачи информации в настоящее время используется только радиоканал.

Рис.16. Способы организации связи между основными элементами систем сигнализации.

При использовании беспроводных каналов передачи информации трудозатраты на монтаж системы охраны уменьшаются. Но количество помех присутствующих в беспроводном канале передачи данных во много раз больше чем при проводном соединении элементов системы охраны. Тем не менее, в некоторых случаях использование радиоканала является единственно возможным. Например, использование GSM – сигнализации для охраны дач и удаленных от города коттеджей. Организация беспроводной передачи данных между элементами системы охраны может быть осуществлена на основе дополнительных возможностей существующих средств мобильной связи (упомянутая выше GSM – сигнализация) [12] а также при помощи установки устройств использующих выделенный частотный диапазон.

Проводные соединения элементов системы охраны различаются по способу подключения датчиков к модулям сбора и обработки данных. При реализации индивидуального соединения каждый датчик подключается к приемной панели отдельным кабелем. При шинном соединении датчики присоединяются к одному кабелю. Организация шинного соединения возможна только при использовании датчиков с передачей информации в виде цифрового кода. Каждый из способов организации проводных соединений имеет свои достоинства и недостатки. При организации шинного соединения обеспечивается экономия на кабеле, но при этом скорость реакции системы охраны на происходящие события медленнее, чем при индивидуальном соединении. Это объясняется тем, что необходимо учитывать возможность одновременного выхода на передачу нескольких датчиков. Для устранения возникающих конфликтов в передаче данных необходимо применять различные способы арбитража шины. Стоимость датчиков и приемных панелей, дающих возможность использовать шинное соединение выше аналогичных элементов системы охраны предназначенных для использования индивидуального соединения. На рис.17 приведен пример соединения датчиков системы охраны с приемными панелями. В данном примере реализовано индивидуальное проводное соединение датчиков с приемными панелями. Последовательное соединение нескольких датчиков одним кабелем не является шинным соединением. Датчики, например охранные, соединяются последовательно, и при срабатывании хотя бы одного формируется сигнал тревоги. При этом информация о том, какой именно датчик сработал, не передается. То же самое справедливо и для пожарных датчиков.

Рис.17. Пример соединения датчиков системы охраны с приемными панелями.

1 – охранные датчики;

2 – пожарные датчики;

3 – приемные панели.

Для обеспечения надежной работы систем сигнализации должен осуществляться контроль целостности канала передачи данных. При применении адресных датчиков это реализуется периодическим опросом состояния датчиков со стороны приемно-контрольной панели. При использовании неадресных датчиков в шлейф включают дополнительные элементы. При использовании датчиков формирующих сигнал тревоги размыканием реле около самого удаленного датчика в шлейф включают резистор с сопротивлением в диапазоне 3.3 – 3.9 кОм (рис.18).

Рис.18. Пример соединения нескольких охранных датчиков к одному шлейфу приемно-контрольной панели.

В случае обрыва шлейфа будет формироваться сигнал тревоги, что привет к необходимости осмотра помещений, подключенного к данному шлейфу. При этом существует вероятность обнаружения места повреждения или помещения будут находиться под более тщательным наблюдением до приезда сотрудников обслуживающих сигнализацию. Если в результате каких либо действий (случайных или намеренных) произойдет короткое замыкание шлейфа, то приемно-контрольная панель выдаст сигнал «Авария», что сигнализирует о прекращении нормальной работы датчиков подключенных к шлейфу. Более сложно обеспечивать контроль шлейфа с пожарными датчиками. В простейшем случае в каждом посадочном месте для пожарного датчика (часто называют базой пожарного датчика) устанавливаются раздельные входные и выходные контакты одного из проводников шлейфа, которые замыкаются перемычкой, расположенной в пожарном датчике (рис.19) [13]. Таким образом, при отключении любого пожарного датчика, весь шлейф становится неработоспособным и формируется сигнал АВАРИЯ (НЕИСПРАВНОСТЬ).

В соответствии с нормами НПБ 75_98 "Приборы приемо_контрольные пожарные (ППКП). Приборы управления пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний", (п. 9.1.1) указано: "ППКП должны обеспечивать… преимущественную регистрацию и передачу во внешние цепи извещения о пожаре по отношению к другим сигналам, формируемым ППКП" [14].

Рис.19. Ооганизация контроля шлейфа с подключенными пожарными датчиками.

Разрыв шлейфа при отключении пожарного датчика обеспечивает приоритет сигналу «НЕИСПРАВНОСТЬ», блокируя сигналы «ПОЖАР» отключенных от ППКП и лишенных питания пожарных датчиков. Актуальность этой проблемы повышается с расширением типов помещений, защищаемых дымовыми пожарными извещателями, при их установке в местах с открытым доступом. Например, СНиП 31_01_2003 "Здания жилые многоквартирные" предписывает установку дымовых пожарных датчиков во внеквартирных коридорах, где высока вероятность их несанкционированного отключения. Для решения этой проблемы существует несколько методов. Например, специальная конструкция базы датчиков с введением в нее дополнительного подпружиненного контакта замыкающего входные и выходные контакты при извлечении датчика. При снятии датчика с базы шлейф размыкается на короткое время (около 1сек). Это достаточно, чтобы приемно-контрольная панель зафиксировала сигнал «НЕИСПРАВНОСТЬ». Но за счет дополнительного контакта шлейф пожарной сигнализации сохранит свою работоспособность. Вместо дополнительного контакта могут использоваться диоды Шотки и обеспечение питания пожарных датчиков через шлейф не постоянным, а переменным напряжением [13]. В шлейф двухпроводных пожарных датчиков также включаются дополнительные резисторы, задача которых обеспечить необходимое напряжение на входных клеммах приемно-контрольной панели, в зависимости от длины шлейфа и числа подключенных к нему датчиков. Например, согласно паспорту на пожарный дымовой датчик ИП 212-31/2 подключение к приемно-контрольной панели типа «Гранит» производится по схеме, которая показана на рис.20.

Рис.20. Подключение пожарных дымовых датчиков ИП 212-31/2 к приемно-контрольной панели типа «Гранит».

Причем значение оконечного резистора, устанавливаемого около самого удаленного датчика в шлейфе, выбирается согласно таблице 2.

Таблица 2. Значение оконечного резистора в зависимости от числа пожарных датчиков подключенных к шлейфу.

Кол-во ИП 212-31 в шлейфе	2	4	5	8	10	12	15	16	20
Rок КОм	3,9	3,9	3,9	4,1	4,3	4,7	5,6	5,6	7,5