ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕРМИНАЛ ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ
NON-VOLATILE AUTOMATED TERMINAL OF POPULATION WARNING

Изобретение относится к устройствам оповещения, и может быть использовано для оповещения населения об опасности в случае чрезвычайных ситуаций (ЧС). Заявляемое изобретение описывает энергонезависимый автоматизированный терминал звукового сопровождения, представляющий собой оконечное устройство локальных и объектовых систем сиренно-речевого оповещения населения в условиях ЧС, природных и техногенных катастроф.
Известно устройство для оповещения при чрезвычайных обстоятельствах и чрезвычайных ситуациях, содержащее блок питания, соединенный с устройством автоматического управления по времени, звукопередающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с двумя громкоговорителями, при этом устройство содержит блок хранения информации, вход которого соединен с устройством автоматического управления по времени, а выход соединен со звукопередающим устройством, а также блок дистанционного управления, соединенный через модемы с устройством автоматического управления по времени (патент РФ на полезную модель №69302, опубл. 10.12.2007) Недостатком такого устройства является то, что в кризисных ситуациях при экстренном оповещении населения необходим дополнительный временной интервал для активации исполнительного устройства, а так же наличие одного интерфейса связи с контроллером – телефонной линии, а также отсутствие альтернативных источников питания.
Известна адресная пообъектовая система оповещения (АПСО) (патент РФ на полезную модель №131549, опубл. 20.08.2013), состоящая из устройства управления, связанного посредством телефонной линии с контроллером, к которому через усилитель с несколькими входами подключены громкоговорители, причем на некоторые входы подключены устройства охранно-пожарной сигнализации, а один из входов усилителя подключен к контроллеру, которому присвоен номер как телефонному абонентскому терминалу, контроллер содержит блок определения сигнала вызова, поступившего по телефонной сети с идентификацией его по специальному коду, причем к одному из выходов блока определения сигнала вызова подключено исполнительное устройство, которое активирует усилитель на время передачи речевого сообщения, блок одностороннего отбоя установленного соединения, который по окончании передаваемого речевого сообщения или через заранее определенное время отключает систему оповещения от вызывающего абонента, который установил соединение и передал речевое сообщение, исполнительное устройство, а также блок программирования параметров контроллера. Причем исполнительное устройство может активировать усилитель на время передачи речевого сообщения путем подачи на него напряжения питания. Недостатком такого устройства является наличие одного интерфейса связи с контроллером – телефонной линии, кроме того, в представленной модели отсутствует голосовое меню, команды управления устройства вводятся DTMF-кодом на включение оповещения и при дозвоне с телефонного аппарата оператор не может идентифицировать исполнительное устройство.
Известно автономное адресное устройство экстренного оповещения (патент РФ на полезную модель № 138995, опубл 27.03.2014), состоящее из усилителя с подключенными к нему громкоговорителями, контроллера с блоками определения сигнала вызова, одностороннего отбоя, программирования параметров и исполнительным устройством, подключенное к проводной абонентской линии от городской АТС, причем устройство дополнительно содержит аккумуляторную батарею с устройством управления и заряда, которое подключено к проводной абонентской линии и по ней к станционной батарее АТС. Недостатком такого устройства является отсутствие альтернативных источников питания для заряда аккумуляторной батареи, а также автономного преобразователя напряжения накопленного в аккумуляторной батареи в переменное напряжение в 220В, обеспечивающее питание современных трансляционных усилителей большой мощности от меньшего числа аккумуляторных батарей, а также от альтернативных источников энергии. Кроме того, при обрыве, либо неисправности абонентской линии резервное питание исполнительного устройства будет отключено. А так же расчет ёмкости станционной батареи АТС не предусматривает питание абонентских исполнительных устройств.
Задачей настоящего изобретения является создание надежного автономного автоматизированного устройства оповещения населения по ГО и ЧС малочисленных населенных пунктов в составе РСЧС (региональной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций), ЕДДС (единой дежурно-диспетчерской службы) муниципальных образований, а также ЛСО (локальной системы оповещения) объектов повышенной опасности.
Технический результат заключается в увеличении уровня надежности работы устройства в условиях ЧС и своевременном доведении информации оповещения по всем возможным каналам связи до населения.
Заявленный технический результат достигается тем, что терминал оповещения населения включает управляющий контроллер, содержащий модуль воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента; блок усиления мощности воспроизведения информации, соединенный, по крайней мере, с одной акустической системой; коммуникационный блок, содержащий модуль сопряжения проводного канала связи; а также энергонезависимый блок питания, включающий аккумуляторную батарею, при этом коммуникационный блок дополнительно содержит абонентский терминал системы спутниковой связи; энергонезависимый блок питания содержит преобразователь напряжения и альтернативный источник электроэнергии, управляющий контроллер дополнительно содержит модуль диагностики и мониторинга, опрашивающий с заданной периодичностью датчики, контролирующие параметры функционирования терминала.
В качестве альтернативного источника используют солнечную батарею или ветрогенератор.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показана структурная схема заявляемого терминала оповещения населения.
Терминал оповещения населения содержит управляющий контроллер с модулем воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента, коммуникационный блок, блок усиления мощности воспроизведения информации, энергопреобразовательный блок, обеспечивающий электропитание исполнительного устройства и альтернативный источник тока.
Коммуникационный блок включает в себя абонентский терминал системы спутниковой связи, модуль сопряжения проводного канала связи, антенны для приема сигнала по беспроводным каналам связи.
В состав энергопреобразовательного блока входит аккумуляторная батарея, преобразователь напряжения и контроллер заряда аккумуляторной батареи от альтернативного источника тока. В качестве альтернативного источника электроэнергии может быть выбрана солнечная батарея, ветрогенератор или их совместное использование. В качестве преобразователя используется многофункциональный автономный преобразователь напряжения – инвертор. Многофункциональность автономного преобразователя напряжения подразумевает возможность использования прибора в виде источника бесперебойного питания (ИБП/UPS) и мощного зарядного устройства сетевого инвертора, оптимизирующего потребление энергии составных элементов терминала как от промышленной сети переменного напряжения (АС) 220В, так и от аккумуляторной батареи. Инвертор преобразует накопленную энергию в аккумуляторной батарее (АКБ) в переменное напряжение 220В для питания наиболее энергоёмких блоков терминала, а также производит автоматический заряд АКБ. Для заряда аккумуляторной батареи может быть так же использована энергия солнечной батареи, ветрогенератора или совместное использование нескольких альтернативных источников электрической энергии.
Управляющий контроллер представляет собой программируемое ядро терминала оповещения, выполняющие логические функции терминала по командам, поступающим из центра управления. В составе управляющего контроллера имеется модуль воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента, а также модуль диагностики и мониторинга, опрашивающий с заданной периодичностью датчики, контролирующие параметры функционирования терминала. Терминал может быть оснащен датчиком вскрытия приборного отсека, датчиком наличия сети первичного электропитания, встроенным АЦП для измерения напряжения аккумуляторной батареи резервного электропитания и напряжения питания контроллера, датчиком контроля исправности телефонной линии, датчиком контроля акустической системы.
Блок усиления мощности воспроизведения информации содержит радиоретрансляционный усилитель и подключенную к нему, по крайней мере, одну акустическую систему.
Работа терминала предусматривает следующие режимы:
1. Дежурный режим ожидания;
2. Режим передачи сигналов и информации оповещения.
В дежурном режиме ожидания ведется опрос датчиков и элементов терминала и запись в журнал событий энергонезависимой памяти управляющего контроллера контролируемых параметров работы терминала, а также отправка аварийных сообщений по каналам связи в центр дистанционного управления и мониторинга.
Перечень опрашиваемых устройств и датчиков в дежурном режиме ожидания:
- датчик вскрытия приборного отсека;
- датчик наличия сети первичного электропитания ~220В;
- встроенный АЦП для измерения напряжения аккумуляторной батареи резервного электропитания и напряжения питания контроллера;
- датчик контроля исправности телефонной линии;
- датчик контроля акустической системы.
В дежурном режиме ожидания работа терминала отличается низким энергопотреблением, так как основные потребители нагрузки в составе терминала отключены, что позволяет обеспечить работу управляющего контроллера и коммуникационного блока длительное время от аккумуляторной батареи или альтернативного источника питания при отсутствии промышленной сети АС 220В. При этом обеспечивается отправка аварийных сообщений в центр управления для принятия мер по их устранению с достаточным запасом по времени для их устранения и поддержания работоспособности терминала.
В режиме передачи сигналов и информации оповещения терминал переходит в активную фазу работы. Происходит прием и передача данных в центр управления, а также звуковая трансляция сигналов и речевое оповещение населения через громкоговорители. При этом нагрузка потребления электроэнергии многократно возрастает, за счет увеличения токопотребления коммуникационным блоком, управляющим блоком и подключения блока усиления мощности воспроизведения информации в режим вещания. При наличии промышленной сети АС 220В токопотребление терминала в режиме оповещения производится её трансляцией через энергоблок для питания блока усиления мощности воспроизведения информации, а в случае её отсутствия путём преобразования напряжения на АКБ в напряжение АС 220В.
Благодаря наличию многофункционального преобразователя напряжения номинальная мощность блока усиления мощности воспроизведения информации остаётся неизменной и границы зон оповещения не меняются. В случае отсутствия преобразователя напряжения питание блока усиления мощности происходило бы напрямую от аккумуляторной батареи (без преобразования в АС 220В), в этом случае номинальная мощность падала и зоны оповещения сокращались в экспоненциальной зависимости.