СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И ОХРАНЫ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
MONITORING AND SECURITY SYSTEM OF MOVING OBJECTS AGAINST UNAUTHORISED ACTIONS

Изобретение относится к радиопоисковым технологиям, используемым для борьбы с угонами транспортных средств (ТС), и предназначено для обеспечения оперативного поиска и перехвата угнанных транспортных средств (УТС).
Известна система мониторинга, информационного обслуживания и охраны объектов от несанкционированного воздействия по патенту DE №4415052, B60R 25/00, 02.11.1995, содержащая телефонную сеть связи и передачи данных, подключенную к пейджинговой сети связи, содержащей операторский блок передачи данных и установленные на объектах абонентские приемники, выполненные с возможностью запуска передатчиков маячкового типа при приеме по пейджинговой сети связи маячковых кодов, а также территориально распределенные на улично-дорожной сети стационарные приемопередатчики (ретрансляторы), выполненные с возможностью приема сигналов тревоги от передатчиков маячкового типа и с возможностью передачи сообщений, по крайней мере, на одну из базовых станций, связанных с диспетчерским центром, содержащим последовательно включенные блок приема и блок первичной обработки, выходы которого подключены, соответственно, к блоку регистрации и к блоку отображения.
Недостатками указанной системы являются большое время задержки с момента начала угона до момента подачи сигнала тревоги и низкая точность определения местоположения УТС, что существенно снижает эффективность указанной системы.
На устранение указанных недостатков направлено техническое решение по патенту RU №2174923, B60R 25/00, 20.10.2001, в котором описана система мониторинга, информационного обслуживания и охраны подвижных и неподвижных объектов, содержащая телефонную сеть связи и передачи данных, подключенную к пейджинговой сети связи, включающей в себя абонентский блок передачи данных и связанные с ним по радиоэфиру абонентские приемники, установленные на объектах абонентов системы, каждый из которых связан с помощью контроллера с датчиками несанкционированного воздействия, с блоком запуска абонентского передатчика и с блоком управления исполнительным устройством охранной системы, например иммобилайзером, подключенным к исполнительному устройству охранной системы и выполненным с возможностью включения и выключения исполнительного устройства охранной системы, например иммобилайзера, при приеме по пейджинговой сети связи специальных кодов, а также территориально распределенную сеть ретрансляторов-пеленгаторов, установленных на светофорных объектах, столбах городского освещения, крышах зданий и других стационарных объектах, выполненных с возможностью приема кодовых посылок от абонентского передатчика при нахождении несущего его объекта в зоне действия данного ретранслятора-пеленгатора и с возможностью передачи принятых сообщений, по крайней мере, на одну из базовых станций территориально распределенной сети базовых станций, а также информационные центры, каждый из которых содержит последовательно соединенные блок приема информации, блок первичной цифровой обработки, блок вторичной обработки, блок формирования информационных сообщений и формирователь голосовых сообщений, связанный с территориально распределенной сетью центров оперативного реагирования, блок приема и обработки сообщений из внешних информационных источников, входы которого соединены по каналам связи с внешними информационными источниками, первый выход которого связан с соответствующим входом блока вторичной обработки, а второй выход - со вторым входом блока формирования информационных сообщений, блок регистрации и блок отображения, входы которых соединены с соответствующими выходами блока первичной цифровой обработки, а выходы - с соответствующими входами блока вторичной обработки, выполненного с возможностью определения координат объектов по совокупности данных о местоположении ретрансляторов-пеленгаторов, принявших от абонентских передатчиков сигналы, мощности которых превышают заданный уровень, и измеренным значениям мощностей принятых сигналов и пеленгов на них, а также диспетчерский центр, в состав которого включены последовательно соединенные дополнительный блок приема, дополнительный блок первичной цифровой обработки, блок формирования информационных сообщений диспетчерского центра и формирователь голосовых сообщений диспетчерского центра, выход которого подключен к территориально распределенной сети центров оперативного реагирования, каждый из которых выполнен с возможностью регистрации и протоколирования голосовых сообщений, а также с возможностью определения местоположения сил и средств оперативного реагирования - пеших нарядов и патрульных автомобилей - на улично-дорожной сети и с возможностью вызова ближайшего к излучающему абонентскому передатчику пешего наряда или патрульного автомобиля и управления ими в процессе сближения с объектом, излучающим сигнал тревоги, при этом средства оперативного реагирования выполнены с возможностью измерения полярных координат абонентского передатчика, излучающего сигнал, при этом каждая из базовых станций подключена к соответствующему входу дополнительного блока приема, находящегося в диспетчерском центре, а каждый дополнительный выход блока формирования информационных сообщений диспетчерского центра соединен со входом блока приема соответствующего информационного центра, в каждом информационном центре второй выход блока формирования информационных сообщений подключен к пейджинговой сети связи, а второй выход формирователя голосовых сообщений - к телефонной сети связи и передачи данных.
Недостатки указанной системы связаны со сложностью размещения на местности, особенно в городских условиях, достаточного количества ретрансляторов-пеленгаторов и базовых станций, которые могли бы обеспечить непрерывное покрытие заданной территории (города, региона). Это требует больших капитальных затрат и многочисленных согласований с территориальными органами власти и управления. Поэтому на практике зона действия таких систем представляет собой набор отдельных сегментов, покрывающих лишь часть территории и не обеспечивающих непрерывность обзора.
На устранение указанного недостатка направлено техническое решение по патенту RU №2228861, B60R 25/00, G08B 25/08 20.05.2004.
Описанная в нем региональная сигнальная противоугонная система содержит установленные на охраняемом ТС датчики несанкционированного воздействия и подключенный через пейджинговую сеть связи к региональной телефонной сети абонентский приемник, выходы которых подключены к контроллеру, связанному с возимой частью блока идентификации пользователя и с приемопередающим модулем стандартной сотовой сети подвижной связи. В состав абонентского приемника может входить приемник глобальной спутниковой системы радионавигации (GPS-приемник), обеспечивающий высокоточное автономное измерение координат охраняемого ТС (или УТС). К соответствующим выходам контроллера подключены исполнительные устройства охранной системы, выполненные с возможностью блокирования движения УТС при поступлении в контроллер из абонентского приемника и/или из приемопередающего модуля стандартной сотовой сети подвижной связи команд блокирования двигателя, и автономное передающее устройство, связанное по радиоэфиру с установленными на объектах городской инфраструктуры ретрансляторами-пеленгаторами, входящими в состав специализированной сети передачи данных, содержащей также связанный с ретрансляторами-пеленгаторами центральный пункт управления специализированной сетью, выход которого подключен к установленному в диспетчерском центре блоку приема данных, выход которого через последовательно соединенные блок цифровой обработки информации и центральный блок формирования информационных сообщений подключен к диспетчерскому узлу связи, выполненному с возможностью передачи информационных сообщений по выделенным каналам региональной телефонной сети и/или через стандартную сотовую сеть подвижной связи в сеть информационных центров и в сеть центров быстрого реагирования, связанную с силами и средствами быстрого реагирования - пешими нарядами и патрульными автомобилями, обеспечивающими перехват УТС, при этом диспетчерский центр содержит систему управления базой данных (СУБД), связанную с внешним единым банком данных специализированной цифровой картографической основы, и сервер фрагментов специализированной цифровой картографической основы, например цифровой модели улично-дорожной сети, связанный с СУБД и с центральным блоком формирования информационных сообщений, при этом блоки вторичной обработки и отображения картографической и семантической информации выполнены с возможностью сопровождения отметок УТС на фоне указанных фрагментов специализированной цифровой картографической основы, а блоки формирования и передачи информационных сообщений - с возможностью трансляции в ближайшие к сопровождаемым УТС центры быстрого реагирования указанных фрагментов специализированной цифровой картографической основы с нанесенными на них отметками сопровождаемых УТС по выделенным каналам региональной телефонной сети и/или через стандартную сеть передачи данных.
Использование, наряду со специализированной сетью передачи данных, стандартной сотовой сети подвижной связи позволяет существенно расширить зону действия радиопоисковой системы и обеспечить непрерывность зоны покрытия территории. Кроме того, в сегментах, в которых зоны действия сотовой и специализированной сети передачи данных перекрываются друг с другом, повышаются надежность и качество доставки информации, что, в конечном счете, приводит к повышению эффективности перехвата УТС силами и средствами быстрого реагирования.
Однако и данная система не свободна от недостатков. Дело в том, что стандартные сети пейджинговой связи и сотовые сети подвижной связи, в частности стандарта GSM, уязвимы по отношению к преднамеренным (умышленным) помехам, которые может применить злоумышленник. Так, согласно рекламной информации израильской фирмы NetLine серийно выпускаемый этой фирмой постановщик помех C-Guard LP при средней мощности излучения (5-50) мВт и массе не более 0,6 кг обеспечивает эффективное блокирование абонентских терминалов стандартных сотовых сетей подвижной связи в радиусе (5-80) м вокруг себя. Поэтому в реальной обстановке, учитывая, что угоны ТС осуществляются, как правило, организованными и технически хорошо оснащенными преступными группами, стандартную сотовую сеть подвижной связи можно рассматривать лишь как вспомогательное средство передачи данных. Наиболее близким по технической сути к предложенному является устройство, реализующее способ по патенту RU 2253578, G08B 25/10, 10.06.2005, однако его недостатки такие же, как и у предыдущих систем.
Техническим результатом является увеличение производительности системы при одновременном упрощении ее, повышении надежности и безопасности работы в реальных условиях, расширении возможностей коммерческого использования системы, повышении устойчивости системы к преднамеренным помехам за счет обеспечения возможности работы модуля сотовой связи стандарта CDMA в том числе и в частотном диапазоне 462,5 МГц-467,465 МГц.
Для достижения указанного технического результата предлагается система мониторинга и охраны подвижных объектов от несанкционированного воздействия, содержащая на транспортном средстве - управляющий контроллер, двенадцать информационных входов которого соединены с датчиками, установленными на транспортном средстве, а десять информационных выходов соединены с элементами индикации и исполнительными элементами, управляющий контроллер соединен со связным контроллером, первые и вторые информационно-управляющие входы-выходы которого соединены соответственно с входами-выходами соответственно модуля сотовой связи GPRS и модуля сотовой связи CDMA, первые и вторые информационно-управляющие входы-выходы управляющего контроллера соединены соответственно с входами-выходами модуля определения местоположения и модуля беспроводной передачи данных, при этом управляющий контроллер и связной контроллер, а также модуль сотовой связи GPRS, модуль сотовой связи CDMA, модуль определения местоположения и модуль беспроводной передачи данных подключены к схеме электропитания, соединенной с резервным аккумулятором, а модуль сотовой связи GPRS, модуль сотовой связи CDMA, модуль определения местоположения соединены с соответствующими антеннами, при этом на диспетчерском центре введен блок приема-передачи сигналов CDMA, подключенный к контроллеру.
На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, устанавливаемого на транспортном средстве. Структурная схема диспетчерского пункта аналогична схеме фиг.2 по патенту RU 2253578, G08B 25/10, 10.06.2005, с добавлением блока приема-передачи сигналов CDMA, подключенного к имеющемуся контроллеру.
Устройство, устанавливаемое на транспортном средстве, содержит
- модуль сотовой связи GPRS 1;
- модуль сотовой связи CDMA 2;
- связной контроллер 3;
- управляющий контроллер 4;
- схему электропитания 5;
- модуль определения местоположения 6;
- модуль беспроводной передачи данных 7;
- резервный аккумулятор 8.
Система работает аналогично устройству, реализующему способ по патенту RU 2253578, G08B 25/10, 10.06.2005, и отличия в функционировании заключаются только в применении в качестве каналов передачи двух модулей сотовой сети связи разных стандартов и работающих на разных частотах, что повышает устойчивость изделия к воздействию помех и расширению ареала использования изделия, уменьшению зависимости от загрузки сетей.
Связной контроллер 3 служит для управления модулями сотовой связи 1 и 2, организации пакетной приемопередачи данных на удаленный компьютер (диспетчерский пункт), переключением потока данных между модулями.
Управляющий контроллер 4 служит для приема информации с датчиков, подключенных к транспортному средству, управления объектом, приема данных от модуля определения местоположения 6 (GPS), управления модулем беспроводной передачи данных 7 и организацией приемопередачи данных.
В качестве управляющего 4 и связного 3 контроллеров можно использовать микроконтроллеры любых производителей, удовлетворяющие следующим требования:
2 последовательных интерфейса (UART) для связи с модулями сотовой связи (для связного контроллера) и с модулями определения местоположения 6 и беспроводной передачи данных 7 (для управляющего контроллера);
1 последовательный интерфейс (возможен SPI) для связи контроллеров между собой;
не менее 12 линий входов и 10 линий выходов.
Пример связного и управляющего контроллеров:
ATmega128L-8AU производитель Atmel.
Схема электропитания 5; предназначена для организации питающих напряжений для используемых модулей.
Возможная реализация
LM2576-ADJ производитель MICREL для сотовых модулей
LM2575-3.3 производитель MICREL для всего остального оборудования
Модули сотовой связи 1 и 2 являются готовыми встраиваемыми модулями от производителей оборудования сотовой связи.
Пример сотовых модулей:
SIM300DZ производитель SIMCON,
DTU-450X производитель AnyData.
Модуль определения местоположения 6 является готовым встраиваемым модулем от производителя оборудования GPS, например А1080, производитель Тусо.
Модуль беспроводной передачи данных 7 является готовым встраиваемым модулем от производителя оборудования Bluetooth, например WML-C20 производитель, Mitsumi.
Управляющий контроллер 4 собирает данные с датчиков, подключенных к цепям транспортного средства.
Всего обрабатывается 12 входов:
1) вход датчика открытия дверей;
2) вход датчика открытия капот-багажник;
3) вход датчика идентификации владельца;
4) вход датчика запасного N 1;
5) вход датчика предупреждения N 1;
6) вход датчика тревоги N 1;
7) вход датчика предупреждения N 2;
8) вход датчика тревоги N 2;
9) вход датчика включенного зажигания;
10) вход дежурного датчика;
11) вход датчика запасного N 2;
12) вход датчика внутреннего (запасного N 3).
В зависимости от состояния входов, удаленных команд управления и состояния сотовых модулей, модуля определения местоположения 6 (GPS), модуля беспроводной передачи данных 7 управляющий контроллер 4 переключает изделие в разные состояния.
Для управления объектом и индикации состояния изделия предназначены 10 выходов:
1, 2) выходы управления внешними устройствами в момент переключения режимов;
3) выход световой внешней индикации;
4) выход световой внутренней индикации;
5) выход звуковой внешней индикации;
6) выход постоянной блокировки;
7) выход плавающей блокировки (имитация неисправности);
8) выход внешний удаленного управления;
9) выход внутренний удаленного управления;
10) выход управления питанием внешних датчиков.
Собранные данные с датчиков, а также данные, полученные от модуля навигации, управляющий контроллер 4 передает в связной контроллер 3.
Связной контроллер 3 передает полученные данные по одному из модулей сотовой связи на диспетчерский центр - удаленный компьютер, сервер. В ответ связной контроллер 3 передает информацию о текущем состоянии связи и своем состоянии, а также удаленные команды на изменение настроек.