сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения
Классы МПК: | H04Q7/00 Избирательные устройства, к которым абонентские аппараты подключены через радиолинии или линии с индуктивной связью |
Автор(ы): | Белоногов Алексей Петрович (RU), Катанович Андрей Андреевич (RU), Кононов Юрий Михайлович (RU), Лисицын Юрий Дмитриевич (RU), Мороз Наталия Николаевна (RU), Насыров Юлай Галимович (RU), Нероба Геннадий Степанович (RU), Обухов Александр Петрович (RU), Романенко Александр Иванович (RU), Фесенко Юрий Владимирович (RU), Шутов Иван Евстафьевич (RU) |
Патентообладатель(и): | ОАО "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-02-06 публикация патента:
10.02.2006 |
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано для доведения сигналов оповещения до абонентов по сверхдлинноволновому каналу. Техническим результатом является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения. Указанный результат достигается за счет дополнительного введения коммутатора линий манипуляции, подключеного к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям. СДВ радиостанции излучают электромагнитные волны, принимаемые абонентскими радиоприемными устройствами на больших расстояниях (2000 км и более). 1 ил.
Формула изобретения
Сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения, содержащая в своем составе центральный пост связи и абонентские радиоприемные устройства, находящиеся у пользователей и связанные при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов оповещения или тревоги, отличающаяся тем, что дополнительно введен автономный пейджерный терминал, на котором установлен телефонный аппарат оператора, подключенный к АТС, дисплей оператора и наборная клавиатура, соединенные с ПЭВМ оператора, которая через адаптер телеграфного канала связана с центральным постом связи и через размещенные на нем пульт управления и коммутатор линий манипуляции подключена к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано для доведения сообщений до абонентов по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения.
Одним из основных требований, предъявляемым к пейджерной системе оповещения, является обеспечение устойчивой связи с большим количеством персональных абонентов, находящихся на больших расстояниях от передатчика (до 2000 км и более).
Известно радиопередающее устройство для связи, используемое в транспортном средстве [патент ФРГ №3537107, Н 04 В 7/155, 1987 г.]. Устройство состоит из радиопередатчика, внешней антенны соединительного фидера, внутренней антенны усилителя и приемника. На транспортном средстве установлена внешняя антенна, принимающая посылаемые радиопередатчиком сигналы. Соединительный фидер антенны введен в транспортное средство, где принятый сигнал усиливается усилителем и посредством внутренней антенны излучается в пределах транспортного средства.
Недостатком аналога является невозможность установления оповещения с большим количеством абонентов, находящихся на больших расстояниях (более 2000 км).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является "система вызова при тревоге и чрезвычайной ситуации" [патент США №6032036, H 04 Q 7/20 от 29.02.2000 г.]. Система содержит в своем составе приемные абонентские устройства (пейджеры), устанавливаемые у абонентов и подключаемые с помощью телефонной линии связи к центральному устройству. Каждое приемное абонентское устройство связано при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов тревоги.
Если один из передатчиков передает сигнал оповещения, происходит вызов соответствующих приемных абонентских устройств в определенной последовательности. Различные функциональные параметры каждого приемного абонентского устройства хранятся в его блоке управления. Эти функциональные параметры могут вводиться, переключаться или видоизменяться дистанционно с центрального устройства в соответствии с процедурой дистанционного управления.
Однако эта система обладает существенными недостатками:
- к каждому абоненту необходимо прокладывать линии связи, что приводит в большинстве случаев к значительным потребностям в линейных кабелях;
- данная система не обеспечивает оповещение абонентов на больших расстояниях (2000 км и более), так как она работает в УКВ диапазоне, дальность которого определяется линией горизонта.
Целью изобретения является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками за счет использования сверхдлинноволнового (СДВ) радиоканала пейджерной системы оповещения.
Поставленная цель достигается тем, что сверхдлинноволновая пейджерная система оповещения содержит в своем составе центральный пост связи и абонентские радиоприемные устройства, находящиеся у пользователей и связанные при помощи радиосвязи с передатчиками сигналов оповещения или тревоги, а также дополнительно введенные автономный пейджерный терминал, на котором установлен телефонный аппарат оператора, подключенный к АТС, дисплей оператора и наборная клавиатура, соединенные с ПЭВМ оператора, которая через адаптер телеграфного канала связана с центральным постом связи и через размещенные на нем пульт управления и коммутатор линий манипуляции подключена к сверхдлинноволновым передающим радиостанциям.
Блок-схема системы приведена на чертеже.
Она содержит автономный пейджерный терминал 1, центральный пост связи 2, передающие сверхдлинноволновые радиостанции 3 и абонентские радиоприемные устройства 4.
Абонентский пейджерный терминал 1 содержит телефонный аппарат оператора 5, который связан с АТС, дисплей оператора 6 с наборной клавиатурой 1, соединенной с ПЭВМ оператора 8 типа PC "Pentium". ПЭВМ оператора 8 соединена с адаптером телеграфного канала 9 и функционирует под управлением программного обеспечения автономного пейджерного терминала, размещенного в ее памяти и на загрузочных дискетах формата 3, 5''.
Центральный пост связи 2 содержит пульт управления 10 и коммутатор линии манипуляции 11, соединенный с передающими СДВ радиостанциями 3.
Автономный пейджерный терминал 1 используется для формирования сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения/сопряжения ПЭВМ оператора 8 оператора с телеграфным каналом, а также для автоматического формирования и передачи по телеграфному каналу тестовой информации, размещенной в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) адаптера телеграфного канала 9.
Центральный пост связи 2 осуществляет транзитную коммутацию канала передачи данных от автономного пейджерного терминала 1 на линии манипуляции СДВ радиоцентров и обратного канала от СДВ радиоцентров на канал приема автономного пейджерного терминала 1.
Передающие СДВ радиостанции 3, которые находятся на передающих радиоцентрах, осуществляют работу на фиксированной частоте в штатном режиме (например, f=18,9 кГц в режиме ЧТ-75 со скоростью 64 бит/с).
Абонентские радиоприемные устройства 4 размещаются в зонах обслуживания передающих СДВ радиостанций. Каждое абонентское радиоприемное устройство 4 имеет встроенный антенный модуль и внешний переходной блок для подключения радиоприемного устройства 4 к внешним антенным устройствам различных типов (штырь, диполь, рамка и т.п.). Указанное техническое решение полностью решает проблему радиоприема сигналов оповещения в экранированных помещениях и в условиях интенсивных индустриальных помех. Кроме того, для восстановление ресурса автономных источников питания абонентских радиоприемных устройств при заряде их в процессе работы, в состав каждого из них входит сетевой адаптер внешнего питания.
Абонентские радиоприемные устройства 4 предназначены для приема, отображения и хранения текстов оповещения, поступающих абонентам по назначенным им персональным адресам. Каждое абонентское радиоприемное устройство 4 состоит из дисплея, на котором отображается принятый текст оповещения, оперативного запоминающего устройства ОЗУ, постоянного запоминающего устройства ПЗУ, устройства подачи звукового сигнала и других блоков.
Телефонный аппарат оператора 5 служит для приема оператором автономного пейджерного терминала 1 экстренных сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе. Кроме того, по нему производятся доклады о состоянии технических средств и обеспечивается связь с операторами СДВ радиоцентров.
Персональная ЭВМ оператора 8 служит для формирования сообщений, предназначенных для передачи по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения, регистрации, документирования и хранения исходящих пейджерных сообщений. Она обеспечивает контроль за готовностью канала и автоматическую передачу сформированного информационного пакета по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения.
Информационный выход и управляющий вход автономного пейджерного терминала 1 сопрягается со стандартным телеграфным каналом по стыку С1-ТГ.
Адаптер телеграфного канала 9 предназначен для сопряжения ПЭВМ оператора 8 с телеграфным каналом, а также для автоматического формирования и передачи по телеграфному каналу тестовой информации, хранящейся в ПЗУ.
Программное обеспечение автономного пейджерного терминала 1 необходимо для управления системой, а также для подготовки текстов сообщений, предназначенных для передачи выбранным абонентам, формирования информационных пакетов и управления их передачей по линиям манипуляции СДВ радиоцентров. Программное обеспечение функционирует в операционной среде WINDOWS.
Используются следующие режимы функционирования программного обеспечения: "Администратор", "Оператор", "Смена пароля" и "Окна". В режиме "Администратор" осуществляется ведение базы данных операторов, управление работающими терминалами, управление критериями генерации сигналов перегрузки сервера системы, ведение базы данных абонентов, просмотр статистических данных работы системы оповещения.
В режиме "Оператор" производится подготовка сообщений для отправки абонентам. Режим работы "Смена пароля" предназначен для смены пароля у работающего за терминалом администратора. Режим "Окна" позволяет переключаться между открытыми окнами программ.
Пульт управления 10 служит для включения и отключения канала передачи данных автономного пейджерного терминала 1 от линий манипуляции передающими СДВ радиоцентрами с помощью коммутатора линий манипуляции 11.
Работа сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения осуществляется следующим образом: оператор автономного пейджерного терминала 1 получает по телефонному каналу 5 текст сообщения, предназначенного для передачи абонентам сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения. Используя наборную клавиатуру 7 ПЭВМ оператора 8 и программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения, оператор осуществляет подготовку текстов сообщений, предназначенных для передачи выбранным абонентам, формирует информационный пакет для передачи по линиям манипуляции на передающие СДВ радиоцентры и записывает его в память ПЭВМ оператора 8 в очередь на отправку.
При появлении в очереди на отправку хотя бы одного сообщения программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения начинает непрерывную генерацию в канал передачи от автономного пейджерного терминала 1 на центральный пост связи 2 сигнала "точки" (меандра) с частотой 18 Гц.
С получением указанного сигнала оператор центрального поста связи 2 осуществляет транзитную коммутацию канала передачи данных от автономного пейджерного терминала 1 на линию манипуляции дежурного передающего СДВ радиоцентра 3 и обратного канала от СДВ радиоцентра 3 на канал приема автономного пейджерного терминала 1. С получением от автономного пейджерного терминала 1 сигнала "точки" оператор дежурного СДВ радиоцентра 3 обеспечивает в течение 28 секунд подъем высокого напряжения передатчика СДВ радиоцентра 3 и штатный выход его в эфир.
Коммутация каналов, производимая оператором центрального поста связи 2, обеспечивает возврат на автономный пейджерный терминал 1 по обратному каналу (каналу приема) сигнала "точки" с частотой 18 Гц, подтверждающего готовность выделенного СДВ радиопередатчика к работе.
Через 28 секунд после получения указанного сигнала программное обеспечение сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения осуществляет замену сигнала "точки" 18 Гц в канале манипуляции на текст информационных сообщений, находящихся в памяти ПЭВМ оператора 8 автономного пейджерного терминала 1 в очереди на отправку.
После отправки последнего информационного сообщения с автономного пейджерного терминала 1 в канал передачи на центральный пост связи 2 не поступает никаких сигналов манипуляции. Пауза в канале манипуляции длительностью более 4-х секунд служит сигналом оператору дежурного СДВ радиоцентра 3 на снятие высокого напряжения и завершения сеанса передачи информации по сверхдлинноволновой пейджерной системе оповещения.
Общее время передачи одного информационного сообщения при работе в режиме оповещения составляет от 10 до 45 с в зависимости от его объема.
Для исключения отправки с автономного пейджерного терминала 1 информационных сообщений на неподготовленные для работы СДВ радиоцентры 3 после завершения каждого сеанса работы сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения оператор центрального поста связи 2 осуществляет отключение канала передачи данных автономного пейджерного терминала 1 от линии манипуляции СДВ радиоцентром 3 и обратного канала приема данных СДВ радиоцентра 3 автономным пейджерным терминалом 1.
Для оперативного контроля режимов работы автономный пейджерный терминал 1 оборудован блоком звуковой сигнализации, который подключается оператором к каналу передачи или приема.
Доклады о состоянии технических средств автономного пейджерного терминала 1 производится его оператором с использованием телефонного канала связи 5. Результаты приема пейджерных сообщений при работе автономного пейджерного терминала 1 регистрируются и обрабатываются ПЭВМ оператора 8 с использованием программного обеспечения сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения.
Разработанное малогабаритное переносное абонентское радиоприемное устройство 4 обеспечивает прием текстовых сообщений сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения на удалениях порядка 2000 км от передающих радиостанций, в том числе в зонах высокого уровня помех, создаваемых крупными промышленными центрами. При этом каждое абонентское радиоприемное устройство 4 имеет один персональный и один общий циркулярный номер вызова, а также до 5-ти групповых номеров вызова.
Проведенные экспериментальные испытания показали высокую эффективность функционирования технических и программных средств сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения, разработанных на современном техническом уровне.
Технические средства экспериментальной сверхдлинноволновой пейджерной системы оповещения имеют следующие параметры:
- фиксированная рабочая частота - 18,9 кГц;
- режим работы - частотная телеграфия ЧТ-75 на скорости 64 бит/с;
- вид информации - текстовые сообщения, передаваемые пакетами объемом до 1024 знака;
- количество непрерывно передаваемых пакетов в одном сеансе - до 50 пакетов;
- объем оперативной памяти - до 198 сообщений;
- протокол передачи - стандартный пейджерный POCSAG с помехоустойчивым кодированием информации;
- количество персональных абонентов в системе - до 2×106;
- напряжение автономного питания абонентского радиоприемного устройства - 1,2 В.
Достижимым техническим результатом является увеличение дальности доведения сигналов оповещения с заданными вероятностно-временными характеристиками по сверхдлинноволновому радиоканалу пейджерной системы оповещения.
Класс H04Q7/00 Избирательные устройства, к которым абонентские аппараты подключены через радиолинии или линии с индуктивной связью