Проекты

Комплексные решения по разработке специализированных ГИС на основе ГИС Карта 2005

Телематическая система "Алмаз"

Разработчик: "КОДОС-Б"
Презентация: almaz3v.zip
Картографическое обеспечение системы Алмаз реализовано на базе инструментальных средств GIS ToolKit КБ Панорама.

Телематическая система "Алмаз"

Фирма "КОДОС-Б" производит и разворачивает системы "Алмаз", предназначенные для мониторинга и защиты мобильных и стационарных объектов. Система "Алмаз" использует технологии GPS/GSM. В системе предусмотрено также использование второго канала связи, наряду с GSM/GPRS, который может быть организован на базе УКВ-связи или спутникового телефона. В состав системы входит диспетчерский центр (ДЦ) и сеть терминальных устройств (ТУС) для установки на автомашины или на стационарные объекты (офисы, склады, квартиры, нефте- и газопроводы и другие объекты энергосетей и т.п.). Система имеет все необходимые сертификаты и включена в "Перечень технических средств, разрешенных к применению во вневедомственной охране".

Маршрут движения

Основные функции системы

  • Отслеживание местоположения контролируемых подвижных объектов на электронной карте местности.
  • Контроль, диспетчирование и охрана автотранспорта и других подвижных объектов.
  • Контроль состояния датчиков объекта, подключенных к терминальным устройствам, и ситуаций на объектах.
  • Обнаружение внештатных ситуаций на контролируемых объектах.
  • Управление исполнительными устройствами объектов при возникновении нештатных ситуаций.
  • Документирование и архивирование информации от объектов контроля и ДЦ.
  • Организация надежных каналов связи между ДЦ и объектами контроля.

Карта и объекты Архив событий

Основные возможности терминальной аппаратуры системы "Алмаз"

Терминальное устройство (ТУС), предназначенное для подвижного объекта, позволяет:

  • определить его местоположение, скорость и направление движения;
  • следить за перемещением объекта по заданным географическим зонам и/или прохождением контрольных точек маршрута;
  • передавать в ДЦ координаты объекта и другую телеметрическую информацию с заданной регулярностью и/или по запросу из ДЦ, а также при возникновении угрозы, при пересечении границы одной из заданных географических зон и при нарушении времени прохождения контрольных точек;
  • обрабатывать сигналы охранной системы и других датчиков инициализации внештатной ситуации (датчики наличия газа, датчики контроля напряжения питания, дымовые и пожарные извещатели, датчики несанкционированного доступа, кнопок "тревога", "вызов диспетчера" и т.д. - всего 8 датчиков с дискретными выходами и 4 датчика с аналоговыми выходами), установленных на подвижном объекте;
  • передавать в ДЦ сигнал тревоги при срабатывании охранной системы или при попытке воздействия на терминальное устройство, а также сигналы оперативного оповещения ДЦ о возникновении других внештатных ситуаций;
  • передавать по событию текстовое сообщение SMS заданным абонентам;
  • устанавливать двустороннюю голосовую связь с ДЦ и обеспечивать скрытый голосовой контроль из ДЦ при посылке водителем сигнала "Тревога";
  • воздействовать на системы объекта (двигатель, система запуска двигателя, тормозная система и т.п.) и управлять 8-ю внешними исполнительными устройствами (задвижками, системами пожаротушения, блокировками) по командам из ДЦ или в автономном режиме;
  • при отсутствии связи с ДЦ управлять исполнительными устройствами автоматически по заданной программе;
  • регистрировать в энергонезависимой памяти данных ("черный ящик") историю движения объекта, состояния датчиков и исполнительных устройств, событий, команд оператора ДЦ;
  • предоставить возможность считывания содержимого "черного ящика" по эфиру или через интерфейс RS - 232;
  • обеспечивать функцию "цифровой диктофон" со временем записи до 30 секунд;
  • предоставить возможность подключения внешнего модема (второй системы связи) или компьютера через интерфейс RS - 232;
  • предоставить возможность организации мобильной системы контроля стационарных объектов.

Терминальное устройство, предназначенное для стационарного объекта, отличается тем, что в нем отсутствует устройство определения местоположения объекта. Терминал для стационарных объектов позволяет предлагать клиентам недорогую современную систему защиты квартир, загородных домов, банкоматов и т.п. Такая система дает возможность оперативно доставлять тревожную информацию в диспетчерский центр и на любой городской телефон, фиксировать, например, уход и приход детей домой, и сообщать об этом на указанный телефон.

Функции диспетчерского центра

Диспетчерский центр выполняется на базе персонального компьютера со специализированным программным обеспечением, использующим современную высоконадежную систему управления базами данных.
Допускается построение целых сетей диспетчерских центров, расположенных в разных районах города и связанных между собой каналами передачи данных (ISDN, xDSL, GSM). При такой структуре каждый диспетчерский центр работает со своим районом, но в то же время сохраняется единство системы и возможность централизованного управления ею.
Диспетчерский центр обеспечивает мониторинг всех ТУС, подключенных к системе, регулярно опрашивает ТУС на предмет их жизнеспособности, накапливает и обрабатывает информацию, поступающую от ТУС, производит своевременное оповещение операторов о возникновении внештатных ситуаций, при необходимости обеспечивает речевую связь между оператором диспетчерского центра и объектом. На экране персонального компьютера оператора может отображаться карта местности и на ней местоположение объекта или траектория его движения и выводится информационное обеспечение операторов при возникновении внештатных ситуаций (мнемосхемы объектов контроля, расположение на карте, рекомендации по реагированию на ситуации и т.п.).
В базах данных диспетчерского центра накапливаются все события, происходящие во время эксплуатации системы. Накопленная информация подвергается статистической обработке по желанию заказчика. Математико-программное обеспечение диспетчерского центра позволяет запрашивать информацию, накопленную в базах данных и выводить ее в формах, заданных заказчиком.

Детализация

Варианты использования отдельных функций

а) В задачах управления парком транспортных средств

  • слежение за перемещением объекта по заданным географическим зонам:
    - Оператор диспетчерского центра задает контрольные зоны с указанием времени их прохождения.
    - Информация о зонах пересылается по каналу GSM в ТУС и сохраняется в энергонезависимой памяти данных.
    - ТУС отслеживает свое местоположение относительно контрольных зон и в случае пересечения границы одной из них или нарушения графика движения посылает сообщение (SMS или GPRS) в ДЦ.
  • регистрация в энергонезависимой памяти данных ("черный ящик"):
    - Маршрут следования автомашины, состояние контролируемых датчиков и исполнительных устройств, команды оператора диспетчерского центра и действия водителя фиксируются в энергонезависимой памяти данных;
    - Считывание накопленных данных осуществляется диспетчером по эфиру либо через интерфейс RS-232;
    - ТУС обеспечивает поиск и передачу содержимого "черного ящика" по заданному критерию (например, может быть запрошен фрагмент маршрута движения за указанный промежуток времени).

b) В задачах охраны и поиска угнанного автомобиля

  • совместная работа с системой охранной сигнализации:
    - ТУС подключается одной из входных линий к выходу состояния устройства охранной сигнализации;
    - программируется состав входных датчиков ТУС, контролируемых в режиме постановки устройства сигнализации на охрану;
    - в случае нарушения нормального состояния одного из таких датчиков в режиме охраны ТУС передает тревожное сообщение в ДЦ.
  • управление исполнительными устройствами:
    - в качестве исполнительных устройств, подключаемых к терминалу ТУС, задействуются фары стоп-сигнала и электрическая цепь управления бензонасосом;
    - при движении угнанного автомобиля оператор ДЦ в определенный момент посылает команду на включение фар стоп-сигнала, а затем команду на "мягкую" блокировку двигателя, при которой на соответствующей выходной линии терминала формируется сложный сигнал, имитирующий возникновение неисправности в двигателе.

Настройка устройств

Преимущества системы "Алмаз"

Основное назначение системы "Алмаз" - мониторинг и охрана подвижных объектов (автотранспорта, железнодорожного, морского и речного транспорта), а также стационарных объектов, на которых отсутствуют обычные каналы связи. В системе "Алмаз" передача информации производится по сетям GSM с использованием услуг сотовой сети SMS и GPRS. В целях экономии средств на оплату услуг связи могут быть использованы каналы УКВ-связи, уже находящиеся в распоряжении тех или иных организаций. В частности, так организуется передача сведений о местоположении автомобилей групп задержания вневедомственной охраны.

Охрана

Для наблюдения за автотранспортом, проходящим по обширным территориям, не покрытым сотовыми сетями, может быть предложено решение на основе спутниковой телефонии.

Система состоит из диспетчерского центра и терминальных устройств, устанавливаемых на объекты. Отслеживание местоположения транспортных средств осуществляется спутниковой системой NAVSTAR(GPS). Информация о местоположении передается в диспетчерский центр, где транспортное средство отображается на электронной карте местности. При возникновении тревожных ситуаций объект, помимо отображения на карте, еще и "подкрашивается".

Отличие системы "Алмаз" от некоторых других подобных систем - в широкой функциональности. В частности, система позволяет следить за состоянием большого количества датчиков (в общей сложности 12), управлять исполнительными устройствами на объекте (до 8 устройств): фары, звуковая сигнализация, устройство блокировки двигателя и т.д., причем выдавать довольно сложные временные последовательности управляющих импульсов - это позволяет, например, владельцу машины задать свой неповторимый ритм выдачи сигнала тревоги. Через терминальное устройство может осуществляться голосовая связь между оператором диспетчерского центра и экипажем транспортного средства, причем разговор можно записать во встроенный цифровой диктофон. Голосовая связь может происходить и в скрытом, одностороннем режиме (прослушивание). Терминальное устройство содержит автономный аккумулятор, рассчитанный на температурный режим русской зимы и позволяющий устройству проработать несколько часов в отсутствие штатного бортового питания.

Управление устройствами

Энергонезависимая память терминального устройства ("черный ящик") позволяет накапливать информацию о прохождении маршрута и имевших место событиях без немедленной передачи в диспетчерский центр (до 2000 событий). Эта информация в дальнейшем доступна для переноса в персональный компьютер.

Терминальное устройство способно сигнализировать о выходе автомобиля из заданной географической зоны или, напротив, о входе в зону. Эта функция крайне полезна при организации патрулирования в заданных районах или об отклонениях автомобилей, перевозящих грузы, от установленных маршрутов.

Эти функции системы позволяют успешно использовать ее в решении различных задач: охраны и диспетчеризации парка транспортных средств, оптимизации маршрутов, исключении нецелевого использования транспорта, снижении расходов топлива и др.

Настройки

Система "Алмаз" в настоящее время функционирует в Управлении вневедомственной охраны при ГУВД г. Москвы, а также других структурах вневедомственной охраны в Москве. Производится развертывание оборудования с целью запуска систем в ряде регионов России. Также проводится тестовая эксплуатация системы "Алмаз" в странах ближнего и дальнего зарубежья (Украина, Белоруссия, Казахстан, Турция, Марокко).

Блок сопряжения терминального устройства системы "Алмаз" с бортовыми радиостанциями

Модем "Титан М-1" (далее - модем) предназначен для связи терминального устройства, в качестве которого может выступать любое устройство, поддерживающее обмен по протоколу RS232 (далее - терминал) с автомобильными радиостанциями Motorola GM300, GM340, GM360, а также с любой другой радиостанцией, у которой доступны сигналы: PTT (передача), выход аудио (детектора), вход аудио, SQL (сигнал системы шумоподавления). При работе в паре с радиостанцией Motorola GM340, GM360 модем может управлять сервисными функциями радиостанции.

Пара модем - радиостанция (далее - устройство) имеет общий идентификационный номер, благодаря чему возможна связь с конкретным устройством или группой устройств по выбору пользователя.
Индикация режимов работы модема позволяет оценить наличие питания и процесс приёма и передачи данных.
Конструктивно модем выполнен в доработанном корпусе переходника DB9 - DB25, что позволяет крепить его к жгутам электропроводки автомобиля с помощью стандартных хомутов.
Модем функционирует в трёх режимах - приёма, передачи и управления.

Связь с объектом

Режим приёма является основным и непрерывным. В этом режиме модем ожидает кодовой посылки с радиостанции. При приёме посылки модем её проверяет на истинность, преобразует в вид, аналогичный посланному с передающего терминала и заносит во внутреннюю энергонезависимую память, построенную по типу кольцевого буфера. Далее выставляется запрос терминалу на приём сообщения. При готовности терминала модем передаёт ему сообщение.

Режим передачи инициируется терминалом. При посылке сообщения с терминала, модем заносит его во внутреннюю энергонезависимую память, включает радиостанцию на передачу и через заданное пользователем время, необходимое для запуска передатчика, выдаёт кодированный сигнал на радиостанцию.

В режиме управления пользователь с терминала может:

  • Менять идентификационный номер модема;
  • Устанавливать скорость обмена терминала с модемом;
  • Задавать номер канала приёма и передачи своей радиостанции, а также любой другой, подключённой к аналогичному модему;
  • Устанавливать режим связи: с конкретным устройством или широковещательный;
  • Устанавливать время выхода в эфир с синхронным переключением всех или выбранных в соответствующий режим;

Перечень линий ввода/вывода:

  1. Линия для связи с терминалом:
    - RS232, скорость обмена по стандартному ряду от 1200 до 115200 бод - выбирается пользователем (по умолчанию 57600).
    - Ввод каждой команды завершается переводом строки.
  2. Линия для связи с радиостанцией:
    - Синусоидальный двухчастотный сигнал, скорость обмена фиксирована - 1200 бит/с.
  3. Линия управления радиостанцией:
    Специализированный протокол Motorola.

Параметры и технические характеристики:
Напряжение питания - от 5,5 до 30 В (питание модем получает от радиостанции).
Ток потребления (не более) - 0,03 А.
Рабочий диапазон температуры окружающей среды - -40 +85 C.
Дальность линии связи с терминалом (не более) - 10м.
Дальность линии связи с Р/С (не более) - 10м.
Минимальное отношение сигнал/шум при приёме с Р/С без ошибок - не более 0,3.
Габаритные размеры - 80х50х15 мм.
Масса модема без кабелей - 60 г.

Данный модем не имеет аналогов по размерам, весу, диапазону напряжений и току потребления среди модемов, предназначенных для работы с радиостанцией Motorola GM340.

Для сравнения технических характеристик можно провести обзор наиболее широко рекламируемых модемов для связи с радиостанциями серии Motorola GM3хх:

Модем ПАРУС-В (средняя цена - 14000 руб.):

  • Модем конструктивно выполнен в виде модуля расширения ЭВМ типа IBM PC AT
  • Напряжение, 5±0.05В
  • Потребляемый ток, не более 0.3А
  • Отношение сигнал/помеха в канале связи, не менее 6дБ
  • Управление сервисными функциями радиостанции - отсутствует

Модем DAXON-300M (цена - не менее 300 долл. США):

  • Модем конструктивно выполнен в виде отдельного блока размером 36х64х150 мм и массой 250 г.
  • Потребляемый ток, не более 0.08 А.
  • Температурный режим (рабочий) -30…+60° С.
  • Напряжение питания 7,5…15 В.

Назначение и описание элементов телематической системы "Алмаз"

Сеть ДЦ состоит из диспетчерских центров 1 уровня и 2 уровня.

Диспетчерский центр 2-го уровня обеспечивает работу операторов, занятых в охране и мониторинге объектов, выводя информацию о событиях и позволяя выполнять стандартные действия по управлению объектами, по просмотру архива событий и генерации отчетов. Каждый ДЦ 2-го уровня обслуживает свою часть объектов, которые к нему "приписаны". Информация от объектов может поступать в ДЦ как напрямую через радиомодем, так и через ДЦ 1-го уровня, в зависимости от установленного режима работы. В системе может быть много диспетчерских центров 2-го уровня.

Диспетчерский центр 1-го уровня позволяет, в дополнение к функциям ДЦ 2-го уровня, управлять всей сетью ДЦ, включая конфигурирование базы данных, распределение объектов по ДЦ 2-го уровня, назначение каналов связи и интерфейсов доставки сообщений, определение режимов работы ДЦ 2-го уровня. Сообщения от объектов могут поступать на ДЦ 1-го уровня или напрямую через радиомодем или по сетевому каналу от поставщика услуг сотовой связи, или через ДЦ 2-го уровня.

Программное обеспечение сети ДЦ, включающее в себя картографическую подсистему, позволяет оператору системы:

  • следить за перемещением объектов (мобильных) охраны и наблюдения по заданным географическим зонам;
  • наблюдать за текущим состоянием объектов (мобильных / стационарных);
  • в случае возникновения нештатной ситуации (при срабатывании тревожных датчиков объекта, подключенных к ТУС) управлять объектом (исполнительными устройствами объекта, подключенными к ТУС) и принимать другие оперативные меры по ее отработке.

Терминальное устройство Системы предназначено для установки на объекте охраны и наблюдения (мониторинга).

Основные функции терминальных устройств (ТУС):

  • регистрация и хранение информации, поступающей от датчиков объекта мониторинга по логическим, аналоговым входам устройства и от ДЦ по сетям сотовой связи стандарта GSM 900/GSM1800;
  • управление исполнительными устройствами объекта мониторинга по выходам типа "открытый сток";
  • автоматическое взаимодействие с диспетчерским центром (ДЦ) и заданными абонентами по каналу связи GSM;
  • прием сигналов спутниковой системы GPS, определение координат местоположения и скорости движения объекта с контролем нахождения объекта в заданной зоне (для мобильных объектов);
  • телефонную связь пользователя системы с оператором ДЦ, в том числе и в громкоговорящем режиме с возможностью записи переговоров на цифровой диктофон и скрытным прослушиванием объекта на ДЦ;
  • запись и воспроизведение звуковой информации:
    - в режиме голосового общения;
    - в режиме телефонных переговоров;
    - в режиме воспроизведения установленных стандартных сообщений;
    - обеспечение стандартного интерфейса RS-232 для подключения к компьютеру.

ТУС "Титан-10"

ТУС имеет широкую область применения и в мобильном исполнении может решать задачи охраны, поиска и дистанционного торможения угнанного автомобиля с включением фар стоп-сигнала и "мягкой" блокировкой двигателя через электрические цепи управления бензонасосом.

Такая система оперативно доставляет необходимую информацию в ДЦ и/или на любой из заданных мобильных телефонов в виде пакета данных или голосового сообщения, хранимого на встроенном цифровом диктофоне.

ТУС в базовом варианте исполнения комплектуется:

1 Устройство терминальное «ТИТАН-10» (блок ТУС) 1 шт.
2 Пульт управления «ТИТАН-10-ПУ-1» (блок ПУ) 1 шт.
3 Комплект антенны для спутниковой системы GPS 1 компл.
4 Комплект антенны для канала связи GSM 1 компл.
5 Микрофон 1 шт.
6 Аккумуляторная батарея (установлена в блоке ТУС) 2 шт.

Пульт управления "ТИТАН-ПУ-1" (блок ПУ) служит для управления режимами работы ТУС и вывода световой и звуковой информации.

Основные параметры и характеристики ТУС

- напряжение питания, В 9 … 15
- ток потребления, не более, м A
основной режим работы ТУС 90
режим пониженного энергопотребления 60
режим заряда внутреннего аккумулятора, (на время заряда) 250
- количество логических входов, шт. 8
- уровень логического «0» (состояние «КЗ»), В, не более 0,45
- уровень логической «1» (состояние «обрыв»), В, не менее 3,14
- количество аналоговых входов, шт. 4
- допустимый диапазон уровня аналогового сигнала, В (для входов INA1 … INA3 ) 0 … 25,5
- допустимый диапазон уровня аналогового сигнала, кОм (для входа INA 4) 5,6 … 240
- количество выходов (типа «открытый сток»), шт. 8
- максимальный ток, коммутируемый выходом, А 0,5
- характеристики аудио канала:
чувствительность микрофона, дБ – 44 ± 3
сопротивление микрофона, кОм 2,2 ± 30 %
сопротивление громкоговорителя, Ом 4 … 8
выходная мощность усилителя, Вт 2
диапазон воспроизводимых частот, кГц 0,3 … 3,5
общее количество записей на цифровой диктофон: 5
запись телефонного звонка 1
запись голосовой заметки (при длительности заметки не более 2 мин) 4
максимальное время записи телефонного звонка, мин 8
максимальное время записи одной голосовой заметки, мин 8
суммарный объем записываемой информации, мин, не менее 16
- время работы от встроенного аккумулятора 550 мА/ч при температуре 20 ° С, не менее, ч 4
- рабочий диапазон температур, ° С – 25 … +55
- относительная влажность, не более, % 80
- базовая длина радиочастотного кабеля системы GPS , м 5
- базовая длина радиочастотного кабеля системы GSM , м 2,5
- базовая длина кабеля ПУ, м 3
- максимальная длина кабеля ПУ, м 15
- габаритные размеры, мм:
блок ТУС 150х135х40
блок ПУ 107х58х18,5
- масса комплекта ТУС, кг, не более 1,6

ТУС работают в сети GSM как обычные абонентские радиостанции, зарегистрированные в этой сети со своими номерами и по своему статусу не отличающиеся от обычных абонентских радиостанций.

ТУС может связываться через сеть GSM с диспетчерским центром (ДЦ) или с мобильными телефонами сети GSM пользователей системы. Для передачи/приема данных устройства используют каналы коротких сообщений (SMS) или речевые каналы (ТСН). Речевой канал также используется для речевого обмена.

Параметры контроля за объектом

Работа ТУС в сети GSM обеспечивается встроенным в блок ТУС модемом типа GR47 производства фирмы Sony Ericsson Mobile Communication AB, который отвечает всем требованиям стандартов GSM для абонентских радиостанций в части радиоинтерфейса и протоколов установления и поддержания соединений.

Также ТУС обеспечивает возможность обмена данными с ДЦ по УКВ-радиоканалу, используя при этом радиостанции Motorola GM340 или аналогичные.

Приемник сигналов навигационных спутников системы GPS, так же, как и модем, входит в конструкцию блока ТУС как встроенный модуль. В приемнике нет устройств отображения принимаемых навигационных данных - эти данные вписываются в общий цифровой поток данных от подключенных к устройству датчиков и передаются через модем и сеть GSM в ДЦ, где производится определение местонахождения контролируемого объекта и его отображение на электронной карте в ДЦ или у пользователя системы. Приёмник GPS не используется для синхронизации оборудования.

Наименование параметра GSM 900 GSM 1800
Режим передачи по радиоканалам Цифровой
Класс излучения 200 KF 7 W
Тип модуляции несущей GMSK
Диапазон рабочих частот:
прием
935 – 960 МГц 1805 – 1880 МГц
передача 890 – 915 МГц 1710 – 1785 МГц
Разнос между каналами приема и передачи 45 МГц 95 МГц
Межканальный разнос между несущими 200 кГц
Максимальная пиковая выходная мощность и класс мощности 2 Вт (33 дБм) - 4 класс 1 Вт (30 дБм) - 1 класс

Устойчивость ТУС к внешним воздействиям при хранении и транспортировании обеспечивается в диапазоне температур от минус 40 С до 55 С.

ТУС сохраняет работоспособность после воздействия синусоидальной вибрации и ударов при транспортировании в упакованном виде.

Подключение блока ТУС к блоку ПУ, к тревожным датчикам и исполнительным устройствам охраняемого объекта

Блок ТУС имеет выводы для подключения питания, логических и аналоговых входов/выходов.

Все провода имеют специальную маркировку, которая может быть изменена по согласованию с потребителем.

Маркировка провода блока ТУС Назначение
CLK «CLK» блока ПУ
DATA «DATA» блока ПУ
GND к любой металлической части кузова, либо к выводу «Масса» автомобиля
+ RD «+RD» блока ПУ
- RD «-RD» блока ПУ
SPK + «-RD» блока ПУ
SPK - «-RD» блока ПУ
+12 V «-RD» блока ПУ
OUT 1 входы исполнительных устройств (в качестве исполнительных устройств можно использовать электроосветительное оборудование автомобиля (например, стоп-сигналы, проблесковые маяки), электропривод бензонасоса, электроблокираторы дверей, сирены и т. д.)
OUT 2
OUT 3
OUT 4
OUT 5
OUT 6
OUT 7
IN 1 выходы источников аналоговых сигналов (в качестве источников аналоговых сигналов могут использоваться плюсовые клеммы всевозможных аккумуляторов и других силовых устройств)
IN 2
IN 3
IN 4
IN 5
IN 6
IN 7
IN 8
INA 1 выходы логических (тревожных) датчиков (в качестве тревожных датчиков могут использоваться концевые размыкатели, датчики охранной системы автомобиля и т. д.)
INA 2
INA 3
INA 4
«MIC» микрофон

Директор по продажам ООО "Кодос-Б"
Рубцов Игорь Иванович
Тел.: (495) 977-75-97
E-mail: sales@kodos-b.ru, rubtsov@kodos-b.ru
www.kodos-b.ru