1.5 Виды РСПИ по принципу построения

РСПИ по принципу построения делятся на:

1. Асинхронные РСПИ (односторонние по направлению передачи информации, от устройства объектового (УО) к пульту централизованного наблюдения (ПЦН));

2. Двухсторонние РСПИ (по направлению передачи информации от УО к ПЦН и обратно).

1.5.1 Асинхронные РСПИ

Типовая структурная схема асинхронной РСПИ представлена на Рис. 5.

Рис. 5
Структурная схема асинхронной РСПИ

Отличительным признаком асинхронной РСПИ является наличие передатчика в УО, поскольку передача информации осуществляется в одном направлении (от объекта охраны на ПЦН).

Другой особенностью асинхронной РСПИ является необходимость работы n- УО на одной рабочей частоте F₁ (см. Рис. 5). УО в асинхронной РСПИ не контролирует состояние радиоэфира и не управляется с ПЦН, т.к. не имеет в своем составе приемника. Поэтому в асинхронной РСПИ всегда присутствуют взаимные наложения извещений в радиоэфире, так называемые «коллизии». Все извещения в асинхронной РСПИ многократно повторяются.

Во многих асинхронных РСПИ извещения объединяются в группу (пачку). Обычно количество извещений в пачке можно запрограммировать от 1 до 8 шт., а количество пачек – тоже от 1 до 8 шт. Таким образом, извещения в асинхронной РСПИ многократно повторяются, хотя они могли придти на ПЦН с первой попытки, с другой стороны можно передать извещение 64 раза (8 извещений х 8 пачек), и оно не будет принято на ПЦН.

Примечание. Количество извещений в пачке и количество пачек в протоколе должны быть строго определенными для того или иного количества объектовых, работающих на одной рабочей частоте. Данные зависимости вполне определенны и рассчитываются математически. Объем рекомендаций не позволяет подробно останавливаться на методике расчета, при необходимости можно воспользоваться методикой расчета, изложенной в статье «Функциональные возможности асинхронно-адресных радиоканальных систем» Зуев П.И., http://www.center-proton.ru/press-center/articles1/funkcionalnye-vozmozhnosti-asinkhronno-adresnykh-radiookhrannykh-sistem/.

Для расчета возможно также воспользоваться материалами Приложения Б настоящих рекомендаций, где данная методика упрощена.

Доставка извещений в асинхронной РСПИ характеризуется вероятностью, которая зависит в, первую очередь, от количества объектовых, работающих на одной рабочей частоте.

Примечание. Вероятность потери (Р_потерь) извещения из-за внутреннего протокола (коллизии) в асинхронной системе должны быть Р_потерь=10^-5 - 10^-6.

Другим критическим параметром для асинхронной РСПИ является время контроля радиоканала. Для РСПИ, соответствующим «Единым требованиям к системам передачи извещений и системам мониторинга подвижных объектов, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны» должен обеспечиваться контроль канала связи с каждым из охраняемых объектов и определяться факт нарушения связи за время не более 120 секунд.

Необходимо учесть, что при ширине канала связи не более 25 кГц и скорости передачи информации в канале от 2,4 до 4,8 кбит, разместить более 100 объектов на одной рабочей частоте в асинхронной РСПИ невозможно, т.к. вероятность взаимных наложений резко возрастает.

Конкретный принцип построения протокола передачи асинхронной РСПИ является отличительной чертой каждой фирмы производителя.

Обычно эти протоколы укладываются в три типовые схемы.

Схема № 1.

Извещение передаются пачками с постоянным временным интервалом между посылками в пачке.

Пачки многократно повторяются. Количество посылок в пачке обычно колеблется от 1 до 8 шт. Таким образом, количество повторений извещений может доходить до 64 шт. (см. Рис. 6)

Рис. 6

Это наименее рациональный способ передачи данных, но, наиболее распространенный. Действительно, если пачки извещений попадают во временной интервал, свободный от передачи информации, то извещения дойдут до приемника без взаимного поражения (см. Рис. 7).

Рис. 7

Если случайным образом (или из-за взаимного дрейфа кварцевых резонаторов) в таком протоколе передачи происходит совпадение начала пачки извещений, то они будут взаимно поражены вне зависимости от количества повторений извещений. Это является недостатком этого протокола передачи данных (см. Рис. 8).

Рис. 8

Таким образом, мы выяснили что, постоянный период повторений не является правильным решением проблемы минимизации взаимных наложений в РСПИ. Надо равномерно распределить извещения по временному интервалу, выделенному для передачи тревоги.

Схема № 2.

Случайный доступ к каналу передачи данных.

Суть данного метода заключается в том, что сигнал передается не мгновенно, по факту наступления тревожного извещения, а во временном окне, определяемом генератором «случайного числа». Минимальной точкой отсчета обычно выбирается длительность посылки извещения передатчика в эфире, а диапазон временного окна 255 интервалов длительности посылки извещения (т.к. чаще всего используется 8-разрядный двоичный счетчик) (см. Рис. 9).

Итак, произошло одновременное событие у двух устройств объектовых (УО). Запускаются генераторы случайных чисел, допустим их числа совпали и равняются 3. (Вероятность этого события для двух извещателей Р_сов.=2/255=0,0039). Поскольку таких повторений N и эти события независимые, Р_сов. возводится в степень N.

Если взять N=10 , то Р_сов. за десять попыток = (Р_сов.)^N=(0,0039)¹⁰=8,6х10^-25.

Конечно, вероятность этого события стремится к нулю.

Рис. 9

В этом случае нам важно понимать, что вероятность доставки тревожного извещения рассчитывается на основе математических моделей и зависит от выбранного протокола доставки извещений.

Схема № 3.

Использование математических закономерностей для повышения вероятности доставки извещений.

Данный способ построения протокола наиболее строг и точен, но сильно зависит от обоснованности использованных математических закономерностей.

Авторам известен только один способ построения такого протокола, причем его правомочность не вызывает сомнения, и он проверен в реальных системах передачи информации.

Данный протокол построен на использовании свойств «простых» чисел. «Простые» числа занимают отдельное место в математике и широко используются в различных её областях. «Простое» число, это число, которое делится нацело только на себя и на единицу. Примером таких чисел является числа: 1, 3, 5, 7 и т.д., в реальных протоколах передачи данных используются числа больше 100, например 131, 133, 137 и т.д.

Свойства простых чисел:

- совпадая в первый момент «простые» числа далее расходятся;

- дальнейшее совпадение двух «простых» чисел есть их произведение.

Возьмем простое число 131, умножим его на 133 и на длительность посылки в 100 мл. сек. Тогда период совпадения будет Т_совп.=131х133х0,1=1742,3 сек=29 минут., т.е. период повторения для двух последовательностей около половины часа.

Верность данных утверждений проверим графически на примере таких «простых» чисел как 3 и 5.

Рис. 10

1.5.2 Достоинство асинхронных РСПИ

Самое дешевое объектовое оборудование.

1.5.3 Недостатки асинхронных РСПИ

1) Мала емкость из расчета на F_раб.;

2) Невозможно управлять объектовым оборудованием;

3) Меньшая помехозащищенность от воздействия целенаправленных радиопомех.

В последние годы асинхронные РСПИ не включаются в «Список технических средств безопасности, удовлетворяющих «Единым техническим требованиям…»» (далее Е.Т.Т.), поскольку они не удовлетворяют их требованиям.

Далее >>>