Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Универсальная коммуникационная платформа

Универсальная коммуникационная платформа

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Универсальная коммуникационная платформа

Любая система безопасности, мониторинга, управления, оповещения и передачи данных является, по сути, решением для связи между несколькими абонентами, соединенными тем или иным образом. Используя стандартные протоколы, описывающие процедуру установки и окончания сеанса связи, а также унифицированные форматы данных, можно объединить все вышеперечисленные сервисы в одной системе
Роман Мишин
Независимый эксперт

Главная цель единой системы связи – обеспечение работы сервисов мониторинга технологических систем объекта, систем безопасности, внутренней оперативно-технологической и диспетчерской связи, учрежденческой телефонной связи, аварийного оповещения с помощью одного отказоустойчивого решения.

Архитектура решения

Единая система должна обладать достаточной отказоустойчивостью для обеспечения круглосуточной и круглогодичной работы в течение как минимум 10 лет. Помимо отказоустойчивого сервера в качестве центрального коммутатора, необходима возможность применения нескольких таких устройств с их пространственным разнесением. Желательно использование интеллектуальных абонентских устройств, работающих в режиме отсутствия связи с центральным коммутационным устройством.

Общие требования к системе диспетчерской связи

Требования общего плана заключаются в следующем:

  • все устройства системы должны соответствовать действующим ТР ТС, в частности № 004, № 020, а также для отдельных устройств должны быть проведены испытания на соответствие требованиям ТР ТС № 012 (взрывозащищенное оборудование);
  • все устройства системы должны соответствовать общим эргономическим требованиям ГОСТ 20.39.108–85;
  • система должна использовать открытые протоколы для максимального обеспечения так называемой бесшовной интеграции с оборудованием сторонних производителей.

Требования к центральному оборудованию

Центральное оборудование должно соответствовать следующим требованиям:

1. Оно должно быть построено на отказоустойчивой серверной платформе, обеспечивающей все функции речевой связи, оповещения, управления исполнительными механизмами и камерами, а также мониторинг всех элементов в одной мультисервисной IP-сети.

2. Для осуществления мониторинга устройств системы должна быть предусмотрена графическая поверхность, подобная приведенной на рис.1 поверхности Alphaview, используемой для систем производства Zenitel (Норвегия).


На данной поверхности в режиме реального времени должен отображаться актуальный статус каждого переговорного устройства ("неактивное состояние", "вызов", "занято", "помеха/отбой"), а также ошибки в центральном сервере. Система должна позволять использовать в качестве фона картографическую подложку и произвольные планы и схемы, импортируемые в виде графических файлов. Все действия сервера, переговорных устройств и рабочего места оператора документируются в Log-файле. Доступ к пользовательской поверхности защищен паролем.

3. Переговоры с оператором должны при необходимости записываться. Доступ к прослушиванию записей регламентируется учетными записями пользователей (операторов системы).

4. Желательно наличие допуска системы на использование ее в качестве аварийного оповещения, включая категорию 5 по НПБ 104-03, то есть должны выполняться требования сертификата пожарной безопасности.

5. В системе должна быть реализована интеграция как минимум следующих интерфейсов:

  • интерфейсы к УАТС на основе SIP;
  • выходы к системе аудиозаписи (НЧ-сигнал, аналог 0 дБ);
  • интерфейсы подключения к цифровым транкинговым системам радиосвязи (TETRA, DMR и т.д.);
  • релейные выходы и сухие контакты (не менее восьми, требование EN 54).

6. Наработка на отказ – не менее 30 тыс. ч.

7. ПО системы должно иметь интерфейс на русском и английском языках, понятные пиктограммы и системы выпадающих меню для простых выполнимых операций по конфигурированию администратором.

Главные критерии, на которые стоит обратить внимание при сравнении систем разных производителей, – работа на существующих сетях связи заказчика и способ интеграции с существующим оборудованием.

Постановка задачи оператору

Основная задача оператора – воспринимать ситуацию и реагировать на ее изменения.

Согласно теории восприятия, за равное количество времени через слух передается 1 тыс. условных единиц информации, через осязание – 10 тыс., через зрение – 100 тыс.

Зрительный аппарат человека воспринимает образы по следующей схеме: от неизвестного конкретного к известному абстрактному, а затем к известному конкретному. В конечном итоге результат всегда может быть описан словами, в данном случае через речевое сообщение, вызов соответствующих служб или доклад. Иногда это выражается в совершении определенных действий: нажатии тревожной кнопки, отключении или включении каких-либо механизмов или систем.

Требования к АРМ диспетчера по зрению

Зрительное распознавание – это активное формирование целостного образа объекта во всей совокупности его свойств и признаков и отнесения к определенному узкому классу (люди, животные, автомобили и т.д.), процесс восстановления структуры и формы рассеивающего свет предмета по результату этого рассеивания. Такого рода задачи относятся к классу некорректно поставленных – для их решения требуется привлечение априорной информации о характере объекта, рассеивающего излучение.

Факторы, мешающие оптимальному решению задачи распознавания:

  • неправильно подобранный формат мониторов;
  • неконкретная и не ограниченная во времени задача оператора;
  • не структурированное в пространстве информационное поле;
  • неоптимальный способ предъявления изображений (многооконное изображение, последовательности, титры, которые должен читать оператор);
  • недостаточный опыт оператора и отсутствие предварительной информации.

Нужно учитывать, что центральное зрение человека приспособлено для мелких деталей, а периферическое – для полутонов. Размер пространственного угла ясного зрения при восприятии двухмерного плоского изображения, дискретного в пространстве и времени, составляет не более 9 град. по вертикали и 12 град. по горизонтали. При большем видимом угловом размере экрана игнорируется периферия, а при меньшем – внимание оператора отвлекается на посторонние объекты. Оптимальный угловой размер экрана для задачи обнаружения – 9х12 град., то есть 4–5 диагоналей от экрана до глаз оператора. Оптимальный угловой размер экрана для задачи опознавания – до 30 град., то есть 1,5–3 диагонали от экрана. При проектировании рабочего места мониторы располагают на некотором расстоянии от глаз оператора, чтобы он мог незначительно менять позу и не утомляться, проводя как поиск объекта на экране, так и его опознавание.


Например, при наблюдении одновременно на нескольких экранах вероятность решения зрительной задачи (как вероятность сложного события) равна произведению вероятностей событий, его составляющих. Если для одного экрана вероятность 0,4, то для четырех – 0,44 = 0,0256, то есть меньше 3%. Установка на рабочем месте мониторов с многооконными изображениями (от всех камер) приводит к полной невозможности выделить существенные события из этого потока видеоинформации. Следовательно, для событий, требующих реакции, необходимо применять отдельные мониторы и автоматические алгоритмы в сочетании с сигналами привлечения внимания.

Помимо этого, нужно учитывать, что степень тревожности окружающей обстановки воспринимается человеком в зависимости от вектора и скорости движения видимых объектов, и наиболее опасным кажется движение сверху вниз. В силу этого "тревожные" мониторы рекомендуется ставить в верхнем ряду посередине: появление изображения на них уже будет восприниматься как сигнал опасности. В случаях, когда необходимо обработать несколько тревожных событий одновременно, применяются различные алгоритмы, среди которых следует обратить внимание на "гашение и последовательность" в сочетании с системой расстановки приоритетов для потенциальных тревожных событий.

Требования к АРМ диспетчера по звуку

Человек способен слышать звук в пределах от 16 Гц до 20 кГц (после 35–40 лет верхний частотный порог слышимости снижается до 12–14 кГц.) Звуки выше 16 000 Гц для задач оповещения имеют малое практическое значение, так как быстро тормозятся; колебания ниже 60 Гц воспринимаются благодаря вибрационному чувству. Звуковые волны в диапазоне от 300 до 4000 Гц содержат около 90% спектра человеческого голоса, этого достаточно для передачи речевого сигнала.

Процесс речи предполагает, с одной стороны, формирование и формулирование мыслей языковыми средствами, а с другой – восприятие языковых конструкций (слов и выражений) и их понимание. Эмоциональная окраска и иносказательный смысл передаются с помощью других, неязыковых параметров:

  • скорости;
  • акцентированности;
  • громкости;
  • тональности.

У каждого человека, помимо уникальности голосового спектра, есть своя индивидуальная манера речи. Перечисленные четыре пункта укладываются в оставшиеся 10% спектра – формантные составляющие, расположенные в диапазоне от 2 до 7 кГц, по ним мы распознаем голос собеседника. Для комфортного оперативного общения желательно применять оборудование, электроакустические характеристики которого превосходят традиционный телефонный стандарт с шириной полосы воспроизведения в 3,5 кГц. В 90% случаев достаточно полосы воспроизводимых частот в 7–8 кГц.

Для достижения показателя разборчивости не менее 85% необходимо, чтобы отношение речевой сигнал/шум в помещении было не менее 20 дБ. Пульт оператора или диспетчера должен иметь направленный микрофон, позволяющий отсекать посторонние шумы. Желательно как для пульта, так и для остальных абонентских устройств иметь возможность мониторить окружающую шумовую картину. На производстве же часто размещают устройства подачи речевых объявлений непосредственно на производственном участке или в комнате управления, в которой, помимо диспетчера, может находиться и другой персонал. В ряде случаев полезно применение трубки по типу телефонной: руки оператора будут заняты, но это позволит максимально отсечь окружающий шум и отчетливо слышать собеседника практически в любой обстановке. Необходимо предусмотреть использование индивидуальной гарнитуры.

Звуковой уровень в пределах рабочего места должен быть не менее 80 дБ, а его неравномерность – не более 6 дБ.

Все клавиатуры, манипуляторы и кнопки управления должны располагаться на расстоянии протянутой руки. Для оперативной связи обязательно применение клавиш прямого набора с тактильным ответом в силу того, что в режиме ЧС или оперативного управления оператор системы работает вслепую. Для экстренных и циркулярных вызовов, а также для реализации функции "перебой" (вторжения в конференцию) возможно применение ножной педали в качестве клавиши прямого набора или РТТ. Применение сенсорных экранов в ряде случаев может привести к отвлечению оператора и увеличению времени реакции на ситуацию.

Требования к оконечным устройствам

Оконечные устройства системы должны соответствовать пп. 1 и 2 технических требований к центральному оборудованию.

Прочие требования должны касаться условий использования устройств, их эргономических параметров и дизайна. Конкретизируя, можно выделить несколько типов возможных оконечных устройств:

  • офисные устройства, в том числе стандартные SIP-телефонные аппараты;
  • настенные устройства для врезного и навесного монтажа;
  • промышленные устройства (класс защиты не менее IP65) с переключателями рычажного типа и возможностью подключения световой сигнализации о вызове;
  • промышленные взрывозащищенные устройства с переключателями рычажного типа и возможностью подключения световой сигнализации о вызове;
  • устройства для особо чистых помещений (должны выполняться требования специальных сертификатов для оборудования данного класса);
  • антивандальные устройства для помещений (класс защиты не менее IP54);
  • антивандальные всепогодные устройства для установки вне помещений (класс защиты не менее IP65);
  • стандартные телефонные аппараты, предназначенные для работы с SIP-АТС;
  • устройства экстренного вызова – заметные металлические конструкции с интегрированным оборудованием видеонаблюдения в антивандальном исполнении;
  • тревожные кнопки с обязательной тактильной отдачей и возможностью скрытого монтажа;
  • трансляционные усилители с возможностью низкоомного подключения громкоговорителей, а также с возможностью подключения линий громкоговорителей напряжением 70–100 В;
  • интерфейсные устройства со встроенными реле и входами для подключения сухих беспотенциальных контактов.

Интерфейсы системы

Современная мультисервисная система связи обязана иметь максимально возможную совместимость со сторонним оборудованием. Для этого должна обеспечиваться поддержка следующих протоколов, кодеков и типов интерфейсов:

  • входы беспотенциальных контактов;
  • релейные выходы, для обеспечения замыкания беспотенциальных контактов на устройствах сторонних производителей;
  • аналоговый линейный вход/выход аудио 1 В, 600 Ом;
  • IP-протоколы SIP 2.0, TCP, UDP;
  • протоколы АСУТП Modbus и Profibus;
  • кодеки аудио ITU G.711, G722, G723.1, G726,1, G729 – 64 Кбит/с, A-law/U-law;
  • кодеки видео Н 264, MPEG-4, MJPEG.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #5, 2018
Посещений: 556


  Автор
Роман Мишин

Роман Мишин

Независимый эксперт

Всего статей:  3

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций