СИСТЕМА ОХРАНЫ И НАБЛЮДЕНИЯ
SECURITY AND SURVEILLANCE SYSTEM

Изобретение относится к системам сигнализации, охраны, контроля, наблюдения и управления удаленными подвижными и стационарными объектами и может быть использовано для охранной и пожарной сигнализации, аудиопрослушивания и видеонаблюдения, а также для сбора и передачи различных видов информации с объектов на пульты наблюдения и обратно через сети GSM и сети мультисервисной IP связи.
Известна система охраны и наблюдения, содержащая датчики, блоки видеонаблюдения (камеры), модемы, коллективную сеть связи, например телефонную, средства обработки информации, средства отображения информации, средства дистанционного управления и исполнительные устройства (патент Великобритании №2258579).
Недостаток - низкая надежность этой системы из-за отсутствия резервирования линий связи с объектом охраны и пультом охраны. Низкие разрешение, качество и скорость передачи видеоинформации, узкая сфера применения - невозможность охраны объектов, с которыми нет телефонных линий связи.
Известна система многоканального видеоаудионаблюдения за состоянием объектов (патент РФ №2250504), содержащая пульт управления, блок питания, блоки видеонаблюдения, каждый из которых содержит видеокамеру и микрофон, кабельные передатчики, предназначенные для преобразования низкочастотного видеоаудиосигнала в высокочастотный модулированный телевизионный сигнал, блок сложения диапазонов и единую телевизионную кабельную магистраль, образованную коаксиальным кабелем с питанием через кабельную магистраль передатчиков и видеокамер с микрофонами.
Недостатками системы являются: низкая надежность из-за отсутствия резервирования линий связи с объектами и пультом управления, низкое качество и разрешающая способность аналогового изображения, ограниченная дальность кабельной магистрали с питанием, ограниченная сфера применения, необходимость прокладки специальных кабельных магистралей, невозможность видеоаудионаблюдения на мобильных объектах.
Известна система телевидеонаблюдения (патент РФ №95102314), содержащая N камер наблюдения, устройство сопряжения, соединенное с каждой из N камер наблюдения, блок воспроизведения изображения, блок записи, устройство сопряжения выполнено в виде блока приема и преобразования стандартного сигнала передачи изображения, блока приема и преобразования нестандартного сигнала передачи изображения, блока выбора каналов наблюдения с пультом управления, блока совмещения каналов наблюдения, причем каждый из блоков управления соединен с выходами от соответствующих сигнализационных датчиков, отвечающих за включение каждой из N камер наблюдения в охраняемой или наблюдаемой зоне.
Недостатками системы являются: низкая надежность из-за отсутствия резервирования линий связи с объектами и пультом управления, низкое качество и разрешающая способность и помехоустойчивость аналогового изображения, ограниченная дальность кабельной магистрали, ограниченная сфера применения, необходимость прокладки специальных кабельных магистралей, необходимость коммутации канала наблюдения выбранной видеокамеры в линию связи с пультом наблюдения, невозможность видеоаудионаблюдения на мобильных объектах.
Известна система охранно-пожарной сигнализации (патент РФ №2177179), содержащая группу абонентских комплектов, группу пультов централизованного наблюдения, каждый из которых содержит основное и резервное управляющее файловое устройство, группу концентраторов, первая группа входов/выходов каждого из которых соединена с соответствующими абонентскими комплектами, вторая группа входов/выходов соединена с соответствующими телефонными линиями АТС, а третья группа входов/выходов соединена с соответствующими входами/выходами основного и резервного управляющих файловых устройств соответствующих пультов централизованного наблюдения.
Недостатком этой системы является низкая надежность из-за отсутствия резервного канала связи с абонентским комплектом и пультом наблюдения, невозможность охраны объектов, не соединенных с системой проводными линиями связи, невозможность охраны, контроля, наблюдения и управления удаленными подвижными и стационарными объектами, отсутствие аудио- и видеонаблюдения на мобильных и стационарных объектах, узкая область применения системы, невозможность работы через современные мультисервисные IP сети связи.
Известна система мониторинга (Патент WO № 99/48070 (PCT/GB99/00694)), содержащая группу объектовых блоков, соединенных с соответствующими мобильными телефонами GSM, входы-выходы которых через канал связи GSM, через модем GSM, соединены с пультом наблюдения.
Недостатком этой системы является отсутствие резервного канала связи с абонентским комплектом, резервного пульта наблюдения, аудио- и видеонаблюдения, охраны и видеоаудионаблюдения за подвижными объектами и определения их местоположения.
Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому решению является система охранно-пожарной сигнализации (Патент РФ 2263972), содержащая файловое управляющее устройство пульта наблюдения, группу абонентских комплектов, каждый из которых содержит объектовый блок, причем вход микроЭВМ каждого файлового управляющего устройства соединен с выходом клавиатуры, выход микроЭВМ - с входом дисплея, первая группа входов/выходов микроЭВМ соединена с группой входов/выходов блока памяти с долговременным хранением, вторая группа входов-выходов микроЭВМ через блок радиоканального приемопередатчика, через сеть GSM, содержащую блок сервера, соединена с радиоканальным входом/выходом каждого абонентского комплекта.
Данная система работает следующим образом.
В исходном состоянии после включения питания пульта наблюдения (ПН) на его дисплей выводится исходное меню для работы дежурного. В блок памяти с долговременным хранением файлового управляющего устройства (ФУУ) с клавиатуры вводится вся информация об объектах, на которых установлены абонентские комплекты (АК), а также информация, необходимая для функционирования системы и работы дежурных.
МикроЭВМ ФУУ обращается через блок сервера (далее по тексту «сервер») к соответствующим абонентским комплектам и получает от них соответствующую информацию об их состоянии. Сервер, после включения питания и получения опроса от ФУУ, через сеть GSM запрашивает у ФУУ необходимую информацию (адреса, способы кодирования данных, периодичность обращения АК 1 на сервер и другую необходимую для работы информацию). ФУУ, получив запрос о загрузке от сервера, передает серверу требуемую информацию. После получения информации об абонентских комплектах сервер включается в режим ожидания обращений этих абонентских комплектов. Объектовый блок каждого абонентского комплекта, после подключения к нему электропитания, через блок сопряжения, через блок приемопередатчика, через сеть GSM передает серверу свое состояние и получает от него обратно в ответ команды управления для осуществления охраны и мониторинга объектов. Необходимые для осуществления охраны объектов команды для АК передаются и с ФУУ на сервер по описанным ранее каналам связи и хранятся в памяти сервера.
В память объектовых блоков заранее введен номер телефона пульта наблюдения как абонента сети GSM, по которому необходимо посылать сообщения путем дозвона или передачи SMS сообщения. Аналогично, в пульт наблюдения, выполненный на базе компьютера типа PC, также введены номера телефонов сети GSM объектовых блоков, а к пульту подключен модем GSM. Сервер сети GSM отличает свои абонентские комплекты (абоненты сервера) от обращений других абонентов в потоке обращений к ней по группе кодов. Если абонент распознан как свой, то сервер анализирует и записывает переданное от него сообщение в свою память для дальнейшей передачи части ее в ФУУ при его обращении к серверу.
Если сервер зарегистрировал отклонения во времени обращения соответствующего абонентского комплекта к серверу, то сервер сформирует соответствующее сообщение для ФУУ, которое передаст ФУУ в ближайший сеанс связи.
Если абонентский комплект зарегистрировал отказ или молчание сервера при обращении с запросом к нему заданное количество раз, то абонентский комплект через сеть GSM, передает ФУУ короткие сообщения (например, SMS) о своем состоянии и получает от ФУУ обратные короткие сообщения по этому же каналу связи. Как только основной канал связи абонентского комплекта с блоком сервера восстановится, работа продолжается выше описанным способом через основной канал связи.
Вся информация об изменении в параметрах АК, необходимости взятия или снятия АК с охраны помещается ФУУ в журнал состояний соответствующего АК. Если связь с АК прекратилась, а этот АК был включен в режим охраны, то на дисплее ФУУ выведется соответствующее тревожное сообщение. Все состояния АК и действия, производимые с ним дежурным, заносятся в журнал этого АК. Охранные и пожарные и другие датчики и устройства подключаются через шлейфы к объектовому блоку. Приняв состояние АК, блок сервера проверяет код несанкционированного проникновения или возгорания, или другое тревожное сообщение с охраняемого объекта, фиксирует время принятого сообщения и помещает в стек срочных сообщений для дальнейшей передачи его на ФУУ пульта наблюдения.
Пульт наблюдения, после приема и анализа сообщения посылает обратно на объектовый блок квитанцию-подтверждение о нормальном или ненормальном приеме сообщения выше описанным путем только в обратном порядке. Кроме того, в сеансе связи инициированном пультом наблюдения на объектовый блок в виде сообщений могут посылаться соответствующие команды управления. Объектовый блок выполняет принятые команды-сообщения путем управления соответствующими устройствами, подключенными к нему.
Передача данных в виде SMS сообщений между объектовыми блоками и пультом наблюдения в данной системе мониторинга осуществляется аналогично выше описанным процедурам только через сетевой сервер SMS соответствующего оператора сети GSM.
Недостатками данной системы мониторинга являются: возможность доставки сообщений за недопустимо большое время или потеря сообщений при перегрузке SMS сервера; работа в режиме связи с последовательным дозвоном и соединением только типа "точка-точка"для передачи данных или подтверждения их получения; отсутствие постоянно подключенных и контролируемых каналов связи между пультом наблюдения и объектовыми блоками; ограниченная применяемость из-за одного типа канала связи - GSM, низкая защита данных в канале связи; невозможность оперативной работы со значительным количеством объектовых блоков, отсутствие средств видеонаблюдения, аудиопрослушивания, видео- и аудиооповещения.
Целью предлагаемого изобретения является расширение зоны охраны, осуществление аудио- и видеонаблюдения системой с пульта видеонаблюдения, обеспечение охраны, аудио- и видеонаблюдения за мобильными объектами и определение их местоположения, наблюдение за объектами, расположенными на значительном расстоянии, увеличение количества одновременно опрашиваемых абонентских комплектов, введение контролируемой связи по сети GSM и мультисервисной IP сети связи между абонентскими комплектами и пультами наблюдения, повышение надежности системы и гарантий доставки сообщений использованием резервных каналов связи и резервного пульта наблюдения, повышение защиты передаваемых данных путем их шифрования, возможность передачи мультимедийных сообщений на объект и обратно, возможность контроля и управления внешними устройствами на объекте.
Указанная цель достигается тем, что в систему охраны и наблюдения, содержащую первую группу абонентских комплектов, пульт наблюдения с блоком радиоканального приемопередатчика, первый вход-выход которого через первый вход-выход пульта наблюдения соединен с сетью GSM, а сеть GSM соединена соответственно с входом-выходом каждого абонентского комплекта первой группы абонентских комплектов, дополнительно введены пульт видеонаблюдения, содержащий контроллер мультисервисной IP сети, вторая группа абонентских комплектов, мультисервисная IP сеть, соединенная линией связи с сетью GSM, группа видеокамер, входы-выходы которой соединены соответственно с мультисервисной IP сетью, а в пульт наблюдения дополнительно введен контроллер мультисервисной IP сети, первый вход-выход которого через второй вход-выход пульта наблюдения соединен с мультисервисной IP сетью, кроме того мультисервисная IP сеть соединена соответственно с входом-выходом каждого абонентского комплекта второй группы абонентских комплектов, а пульт видеонаблюдения через вход-выход контроллера мультисервисной IP сети соединен соответственно с мультисервисной IP сетью.
Группа видеокамер выполнена в виде IP видеокамер, входы-выходы которых соединены соответственно с мультисервисной IP сетью, и/или выполнена в виде IP видеокамер, входы-выходы которых через концентратор соединены соответственно с мультисервисной IP сетью.
Не менее чем один абонентский комплект первой группы абонентских комплектов содержит объектовый блок не менее чем с одним контроллером сети GSM, вход-выход которого соединен сетью GSM.
Не менее чем один абонентский комплект второй группы абонентских комплектов выполнен в виде объектового блока с не менее чем одним контроллером мультисервисной IP сети, вход-выход которого соединен с мультисервисной IP сетью.
Не менее чем один абонентский комплект второй группы абонентских комплектов содержит один или более одного объектовых блоков, концентратор с контроллером мультисервисной IP сети и одну или более одной видеокамеры и/или IP видеокамеры, первый вход-выход каждой из которых подсоединен соответственно к первым входам-выходам концентратора, вход-выход контроллера мультисервисной IP сети которого соединен с мультисервисной IP сетью, а вход-выход контроллера мультисервисной IP сети каждого объектового блока соединен соответственно со вторыми входами-выходами концентратора.
Не менее чем один абонентский комплект установлений на подвижном объекте и содержит приемник спутниковой системы радионавигации.
Пульт наблюдения соединен с одним или более дополнительным пультом наблюдения, соединенных соответственно между собой и с пультом наблюдения локальной сетью связи.
Не менее чем один абонентский комплект содержит узел визуального и акустического оповещения в виде тональных сигналов или голосовых сообщений.
Не менее чем один абонентский комплект первой группы абонентских комплектов содержит концентратор, контроллер сети GSM и объектовые блоки, соединенные соответственно с концентратором, который через контроллер сети GSM соединен с сетью GSM.
Не менее чем один абонентский комплект второй группы абонентских комплектов содержит концентратор с контроллером мультисервисной IP сети и не менее чем один объектовый блок соединен с концентратором, а контроллер мультисервисной IP сети концентратора соединен с мультисервисной IP сетью.
Группа мобильных пультов, входы-выходы которых соединены соответственно с сетью GSM или с мультисервисной IP сетью связи.
Мультисервисная IP сеть содержит в себе сеть Интернет.
В пульт наблюдения, компьютер, вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом контроллера мультисервисной IP сети, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока радиоканального приемопередатчика, а четвертый вход-выход контроллера мультисервисной IP сети через третий вход-выход пульта наблюдения соединен с пультом видеонаблюдения.
В пульт наблюдения - концентратор, резервный пульт наблюдения и компьютер, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом концентратора, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом резервного пульта наблюдения, а третий вход-выход концентратора через третий вход-выход пульта наблюдения соединен с входом-выходом пульта видеонаблюдения, причем второй вход-выход компьютера соединен с вторым входом-выходом контроллера мультисервисной IP сети, а четвертый вход-выход компьютера соединен с вторым входом-выходом блока радиоканального приемопередатчика.
В пульт наблюдения - резервный пульт наблюдения и компьютер, первый вход-выход которого соединен с вторым входом-выходом контроллера мультисервисной IP сети, третий вход-выход которого через третий вход-выход пульта наблюдения соединен с входом-выходом пульта видеонаблюдения, а вход-выход резервного пульта наблюдения соединен с четвертым входом-выходом контроллера мультисервисной IP сети, а второй вход-выход компьютера соединен с вторым входом-выходом блока радиоканального приемопередатчика.
Не менее чем один абонентский комплект второй группы абонентских комплектов выполнен в виде объектового блока с контроллером мультисервисной IP сети и контроллером сети GSM, вход-выход которого соединен с сетью GSM, а вход-выход, контроллера мультисервисной IP сети соединен с мультисервисной IP сетью.
В пульт видеонаблюдения - один или более дополнительных пультов видеонаблюдения, соединенных соответственно между собой и с пультом видеонаблюдения.
Сеть GSM содержит сети разных операторов связи (например: 3G, 4G, Ethernet, оптоволоконной связи, прямого канала радиосвязи, Wi-Fi, Wi-Мах, физической линии связи, спутниковой связи).
Компьютер пульта наблюдения и/или пульта видеонаблюдения выполнен в виде персонального компьютера (PC).
В блок радиоканального приемопередатчика хотя бы один контроллер сети GSM содержит узел управления (включением/выключением) электропитанием всего контроллера сети GSM и/или узла приемопередатчика GSM контроллера сети GSM.
Мультисервисная IP сеть связи выполнена в виде сети разных операторов связи (например: 3G, 4G, Ethernet, оптоволоконной связи, прямого канала радиосвязи, Wi-Fi, Wi-Max, физической линии связи, спутниковой связи).
Резервный пульт наблюдения содержит линии связи, соединенные соответственно с сетью GSM и/или мультисервисной IP сетью.
Контроллер сети GSM, сеть GSM и блок радиоканального приемопередатчика выполнены в стандарте мультисервисной IP сети связи.
Объектовый блок с подключенной не менее чем одной видеокамерой.
Не менее чем одна видеокамера и/или IP видеокамера содержит микрофон.
Объектовый блок содержит контроллер сети GSM с одной или более одной SIM картой для связи более чем с одним провайдером сети GSM.
Не менее чем один объектовый блок содержит шлейфы сигнализации и аутентификации.
Не менее чем одна видеокамера и/или IP видеокамера содержит детектор движения.
Не менее чем один объектовый блок содержит исполнительные входы-выходы для контроля и управления внешними объектами.
Не менее чем одна видеокамера и/или IP видеокамера содержит микрофон.
Концентратор выполнен в виде двух или более концентраторов, соединенных соответственно между собой.
Не менее чем один объектовый блок содержит источник бесперебойного питания.
Не менее одной IP видеокамеры, второй вход-выход которой соединен соответственно с вторым входом-выходом объектового блока.
Контроллер сети GSM содержит более одной SIM карты сети GSM для связи более, чем с одним оператором связи GSM.
Концентратор выполняет функции маршрутизатора или переключателя пакетов данных.
Объектовый блок содержит схему управления (включением/выключением) электропитанием контроллера сети GSM.
Объектовый блок содержит схему авторестарта.
Объектовый блок содержит схему автоматического управления (включением/выключением) электропитания узлов объектового блока.
Мобильный пульт содержит дисплей, клавиатуру, вычислительное устройство, автономный источник питания.
Пульт наблюдения включает в себя резервный пульт наблюдения, первый вход-выход которого соединен с пятым входом-выходом контроллера мультисервисной IP сети.
Контроллер мультисервисной IP сети выполнен в виде одного или нескольких каналов связи разных операторов и/или адаптеров связи, и/или модемов других видов связи (например: GSM, телефонной линии связи, 3G, 4G, Ethernet, оптоволокна, прямого радиоканала связи, Wi-Fi, Wi-Max, физической линии связи, спутниковой связи).
Блок радиоканального приемопередатчика выполнен в виде одного или нескольких каналов связи разных операторов и/или адаптеров связи, и/или модемов других видов связи (например: GSM, xDSL, 3G, 4G, Ethernet, оптоволокна, прямого канала радиосвязи, Wi-Fi, Wi-Max, физической линии связи, спутниковой связи) и/или в виде маршрутизатора, и/или в виде концентратора, и/или в виде переключателя соединенных соответственно между собой и с внешними входами-выходами блока радиоканального приемопередатчика.
Один или более дополнительных пультов наблюдения соединены соответственно с мультисервисной IP сетью.
Вход-выход контроллера мультисервисной IP сети пульта видеонаблюдения через пятый вход-выход контроллера мультисервисной IP сети пульта наблюдения соединен с мультисервисной IP сетью.
Концентратор включает в себя схемы и функции объектового блока.
На фиг.1 представлена блок-схема системы сигнализации, которая содержит первую группу абонентских комплектов 1; сеть GSM 2; группу видеокамер 3; мультисервисную IP сеть связи 4; вторую группу абонентских комплектов 5; пульт наблюдения 6; блок радиоканального приемопередатчика 7; контроллер мультисервисной IP сети 8; пульт видеонаблюдения 9; контроллер мультисервисной IP сети пульта видеонаблюдения 10; группу мобильных пультов 11.
На фиг.2 представлена блок-схема абонентского комплекта второй группы абонентских комплектов, который содержит контроллер мультисервисной IP сети 12; контроллер мультисервисной IP сети 13; объектовый блок 14; концентратор 15; IP видеокамеру 22.
На фиг.3 представлена блок-схема абонентского комплекта первой группы абонентских комплектов, который содержит объектовый блок 14; концентратор 16; контроллер GSM 17; видеокамеру 18.
На фиг.4 представлена блок-схема пульта наблюдения (исполнение 1), который содержит пульт наблюдения 6; блок радиоканального приемопередатчика 7; контроллер мультисервисной IP сети 8, пульт видеонаблюдения 9; компьютер 19.
На фиг.5 представлена блок-схема пульта наблюдения (исполнение 2), который содержит пульт наблюдения 6; блок радиоканального приемопередатчика 7; контроллер мультисервисной IP сети 8; пульт видеонаблюдения 9; компьютер 19; концентратор 20; резервный пульт наблюдения 21.
На фиг.6 представлена блок-схема пульта наблюдения (исполнение 3), который содержит пульт наблюдения 6; блок радиоканального приемопередатчика 7; контроллер мультисервисной IP сети 8; пульт видеонаблюдения 9; компьютер 19; резервный пульт наблюдения 21.
Система работает следующим образом.
В исходном состоянии после включения питания пульта наблюдения (ПН) 6 и пульта видеонаблюдения (ПВН) 9 на их дисплеи выводится исходное меню для работы и подготовки информации.
Далее с клавиатуры или специальных устройств ввода вводится вся необходимая информация для функционирования всей системы; работы дежурных; ПН 6, выполненного на компьютере 19; объектовых блоков (ОБ) 14; концентраторов (КЦ) 15, 16, 20; контроллеров мультисервисной IP сети (КМСС) 8, 10, 12, 13; резервного пульта наблюдения (РПН) 21; пульта видеонаблюдения (ПВН) 9; группы видеокамер 3 и IP видеокамер 22; группы мобильных пультов (ГМП) 11, например: адрес каждого объектового блока (ОБ) 14 в системе охраны и наблюдения (далее по тексту «система»); сетевые IP-адреса SIM карт контроллеров GSM 17, блока приемопередатчика (БРПП) 7 в сети GSM 2, группы мобильных пультов (ГМП) 11 в сети GSM 2 или мультисервисной IP сети 4; сетевые IP адреса контроллеров мультисервисной IP сети (КМСС) 8, 10, 12, 13 в мультисервисной IP сети связи (МСС) 4 и локальных сетях связи первой группы абонентских комплектов (ПГАК) 1, и второй группы абонентских комплектов (ВГАК) 5; IP адреса ПВН 9 и ПН 6 в локальной сети между ПН 6 и ПВН 9; а также необходимые для работы всех устройств маски подсетей портов WAN и LAN; коды ключей (жетонов) санкционированного (аутентифицированного) доступа к ОБ 14, ПН 6 и ПВН 9 (например: типа «touch memory»; «proximiti»; кодов для ввода с клавиатуры и т.д.); специальные файлы голосовых сообщений и сигнальных оповещений; необходимые сведения о лицах, ответственных за установку под охрану (наблюдение) и снятие с охраны (наблюдения) соответствующего ОБ 14 (АК 1 или 5); план места расположения подъездных путей и план объекта и другую информацию, необходимую для работы системы и выполнения ею функций охраны, аудио- и видеонаблюдения, контроля и управления. Так, например, при одиночном ОБ 14 каждого АК 1 и 5 перед установкой на объект охраны (наблюдения, контроля, управления) программируются с ПН 6 IP адресом доступа к блоку приемопередатчика БРПП 7 и/или КМСС 8 и 10 и маской их портов WAN. А при установке группы ОБ 14 и IP видеокамер 22 и IP видеокамер групы видеокамер 3 фиг.1 и фиг.2 вводится IP адреса IP видеокамер, соответствующего концентратора (КЦ) 15, 16 (при его наличии) маски их портов WAN и LAN, другая информацией и протоколы необходимыми для выполнения ПГАК 1 и ВГАК 5 функций по охране, управлению и наблюдению за объектами.
После включения питания ПН 6 и ПВН 9 активизируются и при необходимости выполняют программирование и настройку соответственно БРПП 7, КМСС 8 и 10, а также настройку стандартного протокола (например IPSec) модуля организации виртуальной частной сети связи (при необходимости) и модуля сетевого экрана (например типа SPI-брандмауэра) для защиты ПН 6 и ПВН 9 от несанкционированного доступа и разных видов «хакерских» атак из МСС 4 и сети GSM 2.
Далее БРПП 7 и КМСС 8 и 10 выполняют соединение с сетью GSM 2 и МСС 4 соответственно путем активации контекста соответствующего протокола связи, который определен в БРПП 7 КМСС 8 и 10 во время их настройки с ПН 6 и ПВН 9. Если канал связи сети GSM 2 и МСС 4 имеет провайдера и требует регистрации абонентов (БРПП 7, контроллера GSM 17, КМСС 8, 10 и 12), то эта регистрация осуществляется заранее, до активации соединения данных абонентов с сетью GSM 2 и МСС 4. При регистрации, провайдеры выдают статические (IP) адреса и маски по сети WAN для КМСС 8, 10 и 12 и фиксируют номера SIM карт контроллеров GSM 17 для динамического назначении IP адресов контроллерам GSM 17, а также при необходимости организации VPN техническими средствами провайдеров. Кроме того, для каждого зарегистрированного абонента в сети GSM 2 на коммутаторе провайдера (в профиле HLR), в списках абонентов и их параметров указываются (IP) адреса разрешенных точек доступа к БРПП 7 сети GSM 2, и/или к КМСС 8 и 10 через соединение с МСС 4. В варианте VPN связи внутри сети GSM 2 или МСС 4 всем абонентам системы будет разрешен доступ только по IP адресам ПН 6 и ВПН 9. Там же, в списках абонентов и их параметров для каждого абонента может указываться статический IP адрес ПН 6 и ВПН 9 соответственно. Если он не указан, то после выполнения контроллером GSM 17 (ОБ 14 или ПГАК 1) соединения с сетью GSM 2 путем активации контекста соответствующего протокола контроллеру GSM 17 DHCP сервером провайдера сети GSM 2 динамически выделяется соответствующий IP адрес из пула адресов зарезервированных для системы (например, технологией GPRS).
Если связь контроллера GSM 17 с ПН 6 системы организуется через сеть GSM 2 и далее через МСС 4, содержащую сеть Internet, далее через сеть Internet и снова через МСС 4 с КМСС 8, то необходима регистрация абонентов системы у провайдера сети Internet. При регистрации и раздаче IP-адресов для соединения контроллера GSM 17 с КМСС 8 ПН 6 или с КМСС 10 ПВН 9 через сеть Internet потребуется в контроллере GSM 17 и КМСС 8 и 10 прописать код адреса точки входа в сеть Интернет соответствующего провайдера. Сеть GSM 2 также может содержать в себе сеть Internet с вышеописанной регистрацией.
Соединение КМСС 12 (КЦ 15) или КМСС 13 (ОБ 14) с ПН 6 и ПВН 9 через МСС 4 может выполняться через открытые сети Internet или каналы связи конкретных провайдеров с организацией VPN туннелей между каждым соответствующим КМСС 12 (КЦ 15), КМСС 13 (ОБ 14) и КМСС 8 (ПН 6) и КМСС 10 (ПВН 9). В последнем случае все туннели связи провайдеров поддерживаются постоянно на все время работы системы. Состояние туннелей VPN постоянно контролируется ПН 6 и ПВН 9. Если по какой-либо причине произошло разъединение соединения в каком-либо туннеле VPN, то информация об этом регистрируется соответственно в ПН 6 или ПВН 9. Состояние связи VPN продолжают контролироваться ПН 6 и ПВН 9 до полного восстановления связи аппаратурой провайдера. Связь КМСС 12, 13 с МСС 4, КМСС 8, 10 с МСС 4, а БРПП 7 с сетью GSM 2 могут быть выполнены в виде одного или нескольких каналов связи разных провайдеров, осуществляющих различные виды связи, например, типа проводного коммутируемого или выделенного канала связи; волоконно-оптического канала связи; спутникового канала связи; канала прямой или сотовой подвижной радиосвязи (например, GSM/GPRS/EDGE, Wi-Fi, WI-MAX, 3G, 4G и др.); радиоканала связи Ethernet, радиорелейная связь, связь по прямому радиоканалу и др.) путем добавления при необходимости дополнительных SIM карт и/или адаптеров интерфейсов в БРПП 7, КМСС 8 и 10, или с использованием соответствующих модемов других видов связи. Причем на время разъединения связи по одному из каналов связи, назначенному как ведущий, связь между источником информации ПГАК 1, ВГАК 5, ГМП 11, группой видеокамер 3 и ПН 6 или ПВН 9, без потери связи, продолжает выполняться по альтернативному каналу связи, при этом информация о потере связи в данном канале регистрируется в ПН 6 и ПВН 9. О нарушении связи в канале на время больше допустимого оповещается оператор соответствующего пульта наблюдения.
Подключение КМСС 8, 10, 12 и 13 к выбранным каналам связи с МСС 4 осуществляется через соответствующие физические сопряжения и протоколы связи, причем каждый КМСС 8, 10, 12 и 13 через адаптеры интерфейсов может выполнять свои типы физического сопряжения и протоколов связи.
Для выполнения функций охраны, контроля объекта и аутентификации к каждому ОБ 14 подключены необходимые шлейфы сигнализации с извещающими приборами различных принципов действия, например: контактного, инфракрасного, радиоволнового, индуктивного, емкостного, оптического, теплового, микрофоны, датчики шума, вибрации и других принципов действия, а также приборы управления, санкционированным доступом, например, с помощью «клавиатуры», «touch memory», «proximiti», устройств голосового ввода, дактилоскопии и так далее - для выполнения функций индивидуальной аутентификации пользователей при установке или снятии ОБ 14 с охраны.
Для выполнения системой функций постоянного аудио- и видеонаблюдения за соответствующими территориями или объектами система содержит группу (аналоговых и/или IP) видеокамер 3 которые могут иметь микрофоны, цифровая видео- и аудиоинформация с которых в соответствующем формате с входа-выхода аналоговых и/или IP видеокамер группы видеокамер 3, через КЦ 15 или напрямую, через МСС 4 постоянно или в соответствии с определенными регламентами времени, поступают на ПВН 9. Полученная от группы видеокамер 3 аудио- и видеоинформация компьютером ПВН 9 выводится в соответствии с определенным алгоритмом на устройства видеоотображения и устройства озвучивания. Для уточнения информации о событиях, происходящих на объекте в автоматическом режиме, или с участием оператора с ПВН 9 возможно непосредственно через сеть GSM 2 или МСС 4 (и соответствующие концентраторы при их наличии) управлять внешними устройствами, выполняющими повороты в горизонтальной и/или вертикальной плоскостях положением в пространстве и свойствами видеокамер в группе видеокамер 3, а через дополнительные входы-выходы ОБ 14 управлять внешними устройствами, выполняющими повороты в горизонтальной и/или вертикальной плоскостях положением в пространстве и свойствами аналоговых и/или IP видеокамер далее по тексту именуемых как видеокамеры 18, и IP видеокамер 22. Управление осуществляется путем подачи необходимых сообщений с ПВН 9 на исполнительные устройства соответствующей видеокамеры по установленному между ними каналу связи. Кроме того, полученная ВПН 9 от группы видеокамер 3, видеокамер 18 и IP видеокамер 22 аудио- и видеоинформация синхронно с датой и временем архивируется в долговременную память ПВН 9, что позволяет вести поиск видео- и аудиофайлов в архиве по различным параметрам, а также копировать требуемые файлы на внешние носители информации.
Осуществление охраны, аудио- и видеонаблюдения, контроля и управления за объектом выполняется путем перевода его ОБ 14 в режим «охрана». Перевод ОБ 14 в режим охраны выполняется путем аутентификации пользователя через прибор управления санкционированным доступом подключенный к шлейфу аутентификации ОБ 14. Прибор управления санкционированным доступом может быть типа клавиатурного устройства, устройства типа «touch memory», типа «proximiti», специального устройства для ввода голосового фрагмента, дактилоскопического устройства и т.д. ОБ 14 через сеть GSM 2 или МСС 4 передает на ПН 6 в соответствующем виде цифровую информацию по аутентификации путем выполнения сеанса связи вышеописанными маршрутами, через МСС 4 или сеть GSM 2, или последовательно через обе сети соответственно с Компьютером 19 ПН 6. Компьютер 19 в сеансе связи с ОБ 14, возвращает ОБ 14 информацию подтверждения о принятом от ОБ 14 сообщении и об установке данного ОБ 14 под охрану, регистрирует данную информацию в соответствующие журналы ПН 6, а если к входу-выходу ОБ 14 подключена IP видеокамера 22, то ПН 6 через концентратор 20 (фиг.5) и/или через КМСС 8 (фиг.4, 6), далее через третий вход-выход ПН 6 передает соответствующее сообщение об этом событии в ПВН 9.
После установки ОБ 14 в режим «охрана» последний выполняет постоянный контроль шлейфов сигнализации, первичных и резервных источников электропитания. В случае регистрации нарушения заданного состояния любого шлейфа сигнализации или критического состояния резервного источника питания ОБ 14 формирует соответствующее тревожное сообщение о «сработке», текущем состоянии шлейфов сигнализации и оборудовании объекта и передает его вышеописанными маршрутами в ПН 6. ПН 6 возвращает в соответствующий ОБ 14 квитанцию подтверждения о принятом сообщении, записывает сообщение в свою память и после соответствующего анализа выводит со своего компьютера 19 на средства аудиовоспроизведения и видеоотображения необходимую информацию о путях перемещения объекта по карте района (для подвижных объектов), в виде кадров изображений, план-схемы объекта и подъездных путей к объекту, в виде акустического и других сообщений, необходимых для принятия решения и необходимых действий оператором ПН 6. Кроме того, параллельно с вышеперечисленными действиями ПН 6, через КМСС 8 фиг.6 или концентратор 20 фиг.5 передает полученную информацию в соответствующем виде для хранения на резервный пульт наблюдения 21. А компьютер 19 ПН 6, через КМСС 8 фиг.4,6 или через концентратор 20 фиг.5, через третий вход-выход ПН 6 передает о произошедшем событии соответствующую информацию на ПВН 9.
ПВН 9 в автоматическом режиме или с участием оператора для уточнения информации о событиях, происходящих на объекте, и принятии правильных действий может управлять положением в пространстве и свойствами IP видеокамер 22 и видеокамер 18, акустических приборов и исполнительных устройств. Управление осуществляется путем подачи необходимых сообщений с ПВН 9 на соответствующую видеокамеру через установленный между ними канал связи, через МСС 4 (фиг.2) или МСС 4 и сеть GSM 2 (фиг.3), через КЦ 16 или КЦ 15 при их наличии и далее через соответствующий ОБ 14. Соединение второго входа-выхода IP видеокамеры 22 или видеокамер 18 со вторым входом-выходом ОБ 14 позволяет ОБ 14 использовать информацию от датчика движения IP видеокамеры 22 или видеокамер 18 (при его наличии) как тревожную «сработку» и только в этом случае через второй вход-выход подать сигнал на IP видеокамеру 22 или видеокамер 18, разрешающий передачу изображения и звука через ее первый вход-выход, через КЦ 15 и через МСС 4 или, через КЦ 16, через сеть GSM 2 и МСС 4 на ВПН 9. Аналогичный сигнал IP видеокамера 22 или видеокамера 18 получит от соответствующего ОБ 14, если последний считает информацию с какого-либо (или соответствующего) подключенного к нему шлейфа сигнализации о тревоге «сработки». Информация о любом тревожном состоянии «сработки» ОБ 14 обязательно передается по ранее описанным путям связи в виде соответствующего сообщения в ПН 6. Вышеописанное соединение ОБ 14 с IP видеокамерами 22 и видеокамерами 18 позволяет исключить несанкционированное наблюдение с ПВН 9 и ГПН 11 за событиями происходящими на объекте не установленном под «охрану». Но отдельным ГПН 11 может быть разрешено через МСС 4 или через сеть GSM 2, или через сеть GSM 2 и МСС 4, через соответствующий ОБ 14 выполнять санкционированный доступ по управлению и получению видео- и аудиоинформации, информации о состоянии и местоположении мобильного объекта с охраняемого и неохраняемого ОБ 14. Информационное сообщение о факте такого доступа и состоянии аппаратуры на объекте передается ОБ 14 вышеописанными путями связи на ПН 6 и регистрируется в архивах последнего.
Для выполнения системой функций контроля, управления, аудио- и видеонаблюдения за соответствующими объектами ОБ 14 ПГАК 1, находящимися под охраной, ее ОБ 14 содержат шлейфы сигнализации, исполнительные входы-выходы и подключенные видеокамеры 18, которые могут содержать микрофон. После перехода блока находящегося в режиме «охрана» в состояние «тревоги» в результате «сработки» какого-либо шлейфа сигнализации или информации с датчика движения видеокамеры 18 сообщение об этом состоянии незамедлительно передается ОБ 14 через КЦ 16 или непосредственно по сети GSM 2 на ПН 6, а видео- и аудиоинформацию с видеокамер 18 ОБ 14 передает через КЦ 16 или непосредственно по сети GSM 2 через соединение сети GSM 2 с МСС 4, через МСС 4 на ВПН 9. В состоянии «тревоги» с ПВН 9 через соответствующий ОБ 14 возможно включение и отключение потока видео- и аудиоинформации с видеокамер 18, управление приводами ориентации видеокамер в пространстве и т.д. ПВН 9 отображает на мониторе, озвучивает, а также архивирует синхронно с датой и временем видео- и аудиофайлы от видеокамер 18, IP видеокамер 22 и микрофонов и позволяет вести поиск данных файлов в архиве по различным параметрам, а также копировать требуемые файлы на внешние носители информации.
Работа ГПН 11 по контролю и управлению объектом, доступу к информации о состоянии объекта, получения видео-, аудио- и другой информации от ОБ 14 ПГАК 1 или от ВГАК 5 осуществляется аналогично вышеописанному через сеть GSM 2 или МСС 4 и сеть GSM 2 или МСС 4 в зависимости от вариантов соединения ГМП 11 с сетями связи.
По специальным программам компьютер 19 передает необходимую для анализа и принятия решений информацию на соответствующие дополнительные пульты наблюдения группы пультов наблюдения ПН 6, соединенных между собой локальной сетью связи, а через БРПП 7 и сеть GSM 2 или через КМСС 8 и МСС 4 на соответствующие мобильные пульты из ГМП 11.
Снятие объекта с «охраны», контроля и наблюдения выполняется путем вторичной аутентификации пользователя (аналогично, как и при установке объекта под «охрану») или путем передачи сообщения на данный ОБ 14 непосредственно с ПН 6. При этом с ПН 6 на ОБ 14 могут подаваться соответствующие команды на открытие, через исполнительные входы-выходы замков, калиток, турникетов, ворот, а также управление другими контролирующими и исполнительными устройствами.
Для выполнения функций контроля и управления внешними объектами соответствующие ОБ 14 содержат исполнительные входы-выходы, к которым подключаются необходимые сообщающие, оповещающие и исполнительные устройства. В зависимости от информации от сообщающих приборов, передаваемой ОБ 14 через сеть GSM 2 и МСС 4 на ПН 6, ПН 6 в соответствии с заранее определенным алгоритмом или командой, введенной оператором, предает в обратном направлении к данным ОБ 14 необходимые команды управления соответствующими исполнительными устройствами, а также соответствующие оповещающие видео- и аудиофайлы при необходимости. ОБ 14 может и самостоятельно в соответствии с алгоритмом, выполняемым записанной в его микроЭВМ программе, управлять внешними устройствами и анализировать их состояние через исполнительные входы-выходы. Кроме того, отдельным ГПН 11 может быть разрешено через МСС 4 и/или, через сеть GSM 2 и МСС 4, через соответствующий ОБ 14 выполнять санкционированный доступ по контролю, управлению и получению информации о состоянии объекта, местоположении подвижного (мобильного) объекта с охраняемого и неохраняемого ОБ 14. Информационное сообщение о факте такого доступа и состоянии аппаратуры на объекте, если объект находится под «охраной», передается ОБ 14 вышеописанными путями связи на ПН 6 и регистрируется в архивах последнего.
Для выполнения системой функций визуального и акустического оповещения на объектах в виде световых и тональных сигналов, видео- и голосовых сообщений посредством ПГАК 1 и ВГАК 5 данные абонентские комплекты имеют в своем составе соответствующие устройства. А на ПН 6 и ПВН 9 хранятся специальные заранее подготовленные видео- и аудиофайлы, которые в соответствующей ситуации и в необходимом составе передаются с ПН 6 или ПВН 9 через МСС 4 и сеть GSM 2 на соответствующий ПГАК 1 или ВГАК 5 для их воспроизведения.
Для наблюдения, контроля, охраны и управления за движущимися объектами к соответствующим ОБ 14 подсоединены приемники спутниковой системы радионавигации. Приемник спутниковой радионавигации, получая специальные сигналы от группы спутников системы радионавигации (например: GPS; НАВСТАР и/или ГЛОНАСС и т.д.), постоянно вычисляет свои координаты с установленной точностью. ОБ 14 периодически передает ее через вышеперечисленные каналы мобильной связи на ПН 6, где полученная информация анализируется и отображается в соответствующем виде на дисплей ПН 6 или через ПВН 9 выводится на дисплей соответствующего дополнительного пульта видеонаблюдения ПН 9 как местоположение объекта на карте района, а также записывается в соответствующий архив ПН 6 и/или ПВН 9.
Резервный пульт наблюдения 21 ПН 6 может непосредственно содержать каналы связи соответственно с сетью GSM 2 и мультисервисной IP сетью 4 и в случае «зависания» компьютера 19 автоматически или вручную оператором определяется как ведущий до восстановления работы компьютера 19 ПН 6.
С целью сокращения экономических затрат при оснащении ОБ 14 группы недалеко расположенных друг от друга объектов ПГАК 1 и ВГАК 5 дополнительно содержат КЦ 15 и 16, который через локальные сети связи соединены с соответствующими группами ОБ 14. При этом в КЦ 16 и КЦ 15 с ПН 6 или непосредственно может записываться не один, а группа адресов ОБ 14, которые подключены к КЦ 16 данного ПГАК 1 или КЦ 15 данного ВГАК 5. В данном исполнении в КЦ 16 и КЦ 15 организуют память транзитных сообщений, передаваемых от каждого подключенного к ним ОБ 14, по выбранным сетям связи на ПН 6 и ВПН 9 и тем же путем в обратном направлении от ПН 6 и ВПН 9 к соответствующим ОБ 14. В процессе работы такого КЦ 16 или КЦ 15 он, например, через локальную сеть циклически опрашивает состояния всех подключенных к нему ОБ 14, обращаясь к ним по их индивидуальным адресам. КЦ 16 сравнивает принятую во время сеанса связи информацию от ОБ 14 с той, которая хранится в транзитной памяти, и в случае несовпадения передает новую информацию о состоянии каждого ОБ 14 на ПН 6 по ранее описанному пути. А обратно получает от ПН 6 информацию для данного ОБ 14, которую записывает в свою память транзитных сообщений. Полученную от ПН 6 информацию КЦ 16 или КЦ 15 передает соответствующему ОБ 14 во время ближайшего сеанса связи с данным ОБ 14. Другой вариант, ОБ 14 могут самостоятельно через КЦ 15 или КЦ 16, или непосредственно через МСС 4 и/или через сеть GSM 2, или через MCC 4 и сеть GSM 2 выполнять сеансы двухсторонней связи с ПН 6 или ВПН 9 по передаче необходимой информации по вышеописанным маршрутам в соответствии с записанными в их микроЭВМ алгоритмическими программами.
С целью повышения эффективности контроля и управляемости при аудио- и видеонаблюдении ПВН 9 может состоять из нескольких дополнительных пультов видеонаблюдения, например, за местоположением объектов на карте местности, за подъездными путями и участками местности, за охраняемыми и неохраняемыми объектами и помещениями, разделенными по категорийности, количеству и другим признакам и т.д. Дополнительные пульты видеонаблюдения могут соединяться с мультисервисной IP сетью, между собой и ПН 6 соответствующим образом, который позволяет наиболее эффективно выполнять отведенные дополнительным пультам видеонаблюдения функции.
С целью повышения надежности работы ОБ 14 могут содержать источники резервного питания (например, аккумулятор), которые по специальным схемам автоматически без сбоев в работе ОБ 14 подключаются для питания ОБ 14 при отключении основного напряжения питания, и наоборот. А БРПП 7, КМСС 8, 10, 12, 13 и ОБ 14 могут содержать функции и/или схемы (узлы) управления включением/выключением электропитания соответственно БРПП 7, КМСС 8, 10, 12, 13 и ОБ 14 или их отдельных ответственных схем (узлов) (например, контроллером сети GSM, узлом приемопередатчика GSM), а также содержать функции и/или схемы (узлы) авторестарта ответственных схем или узлов (например, контроллером сети GSM, узлом приемопередатчика GSM, микроЭВМ). Авторестарт в БРПП 7, КМСС 8, 10, 12, 13 и ОБ 14 выполняется программно-аппаратно в случаях длительных сбоев в связи или зависаний в работе контролируемых схем (узлов). Если неоднократные авторестарты не дали желаемого результата, то по специальным алгоритмам программно или аппаратно активируются схемы (узлы) выключения/включения электропитания сбойных схем (узлов) или всего БРПП 7, КМСС 8, 10, 12, 13, ОБ 14 соответственно. Выключение питания производится на определенное время, достаточное для «рассасывания» электрических зарядов схем, и после этого питание вновь включается.
Предложенная система охраны и наблюдения расширяет зону охраны; осуществляет аудио- и видеонаблюдение за объектами с пульта видеонаблюдения; обеспечивает охрану, аудио- и видеонаблюдение за мобильными объектами и объектами, расположенными на значительном расстоянии; увеличивает количество одновременно опрашиваемых абонентских комплектов; содержит функции контроля связи по сети GSM и мультисервисной IP сети связи между абонентскими комплектами и пультами наблюдения и видеонаблюдения; повышает надежность системы и гарантии доставки сообщений путем использованием резервных каналов связи и резервного пульта наблюдения; повышает защиту передаваемых данных путем их шифрования; создает возможность голосовой связи с объектом охраны и передачи мультимедийных сообщений на объект и обратно, а также возможность контроля и управления внешними устройствами на объекте через исполнительные входы-выходы объектового блока; позволяет выполнять визуальное и акустическое оповещение на объекте в виде световых и тональных сигналов и голосовых сообщений.