Системы Охранного Телевидения (СОТ). Проектирование систем Охранного телевидения (СОТ)

Системы охранного телевидения должны обеспечивать передачу визуальной информации о состоянии охраняемых зон, помещений, периметра и территории объекта в помещение охраны. Применение охранного телевидения позволяет в случае получения извещения о тревоге определить характер нарушения, место нарушения, направление движения нарушителя и определить оптимальные меры противодействия. Кроме того, система охранного телевидения позволяет проводить наблюдение охраняемых зон объекта.

На объекте видеокамерами следует оборудовать:

  • периметр территории;
  • контрольно-пропускной пункт;
  • главный и служебный входы;
  • помещения, коридоры, по которым производится перемещение денежных средств и материальных ценностей;
  • помещения, в которых непосредственно сосредоточены материальные ценности, за исключением хранилищ ценностей;
  • другие помещения по усмотрению руководства (собственника) объекта или по рекомендации сотрудника подразделения вневедомственной охраны.

СОТ классифицируется по различным признакам:

В зависимости от цветности СОТ делится на 3 вида:

Цветная СОТ – видеонаблюдение осуществляется в режиме «реальных красок мира»;

Черно-белая СОТ – видеонаблюдение осуществляется в режиме монохромности;

Совмещенная СОТ – видеонаблюдение осуществляется одновременно или поочередно в режимах черно-белой и цветной СОТ.

В зависимости от типа передачи сигнала , СОТ делиться на 2 вида:

Аналоговая – передача видеосигнала осуществляется при помощи передачи аналогового сигнала;

Цифровая ( IP ) –передача видеосигнала осуществляется при помощи передачи цифрового сигнала;

Аналоговые системы видеонаблюдения имеют достаточно ограниченный функционал. В аналоговом видеонаблюдении не хватает ресурса для расширения возможностей всей системы, функции которые запрограммированы на заводе- производителе невозможно изменить. Хотя у них есть всё необходимое для выполнения своих задач. Аналоговое видеонаблюдение существует давно и только его неуниверсальность является обратной стороной надёжности и современности. Плюс ко всему аналоговая техника от качественных производителей очень надёжна, и при правильном монтаже может очень долгое время бесперебойно и качественно работать, выполняя «свои обязанности».

Учитывая современные системы видеонаблюдения, в частности цифровые, то по набору функций и качеству видеоизображения и многим другим показателям аналоговое видеонаблюдение серьёзно отстаёт. Но если на объекте не требуется высокоскоростная видеозапись, если персонал объекта не обучен работе с цифровыми системами , там, где задача сэкономить бюджет при закупке оборудования, но в то же время сохранить хорошую работоспособность и долговечность, то мы рекомендуем приобретать и устанавливать именно аналоговые системы видеонаблюдения.

Цифровое видеонаблюдение в отличие от аналогового видеонаблюдения обладает высокой устойчивостью к воздействию шумов (помех), возникающих от источников электромагнитного излучения. Вследствие высокой помехозащищенности цифровых систем - практически отсутствует аккумуляция (накопление) уровня шума по сравнению с аналоговыми видеосигналами, поэтому можно сказать, что цифровые системы имеют иммунитет к шумам. Данное преимущество позволяет покрывать более протяженные расстояния для передачи видеосигнала без деградации сигнала, то есть более высокого качества изображения.

Не менее важным в цифровых системах является то, что существует возможность цифровой обработки и хранения информации. В отличии от аналогового изображения, цифровое можно копировать сколько угодно раз без потери качества.

Особое значение в цифровом видеонаблюдении стоит выделить возможности проверки подлинности копии и оригинала изображения. Данная функция позволяет защитить информацию от подделки, что весьма актуально на сегодняшний день.

26.05.2016, 21:08

Федоров Николай Андреевич, старший

Стецкий Виталий Викторович, научный сотрудник отдела технических экспертиз и функциональных испытаний ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России

Иванов Николай Петрович, научный сотрудник отдела технических экспертиз и функциональных испытаний ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России

Более 60 лет в нашей стране функционирует вневедомственная охрана, предназначенная защищать государственное, частное и личное имущество от преступных посягательств.

Федеральное казенное учреждение «Научно-исследовательский центр «Охрана» МВД России, являясь одной из ведущих научных организаций России в области защиты объектов различных видов и категорий от криминальных угроз, принимает самое непосредственное участие в реализации возложенных на МВД России задач обеспечения безопасности.

В связи с этим, одним из направлений плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России является разработка методических рекомендаций в виде типовых проектных решений оснащения ИТСО объектов различных категорий, подлежащих централизованной охране (далее - типовые проекты). Типовые проекты учитывают требования действующих нормативных документов, включая постановления Правительства России, ГОСТ, СНиП, Своды Правил, рекомендации МВД РФ.

Являясь наглядным примером по оснащению ИТСО объектов различных категорий и различной ведомственной принадлежности, разработанные типовые проекты вызвали большой интерес как у специалистов вневедомственной охраны, так и у работников и руководителей в различных отраслях.

Типовые проекты, разработанные ФКУ НИЦ «Охрана» МВД России, разнообразны, и каждый из них заслуживает внимания. Мы предлагаем рассмотреть четыре следующих:

■ Система охранно-тревожной сигнализации комнаты хранения оружия (КХО).

■ Система охранная телевизионная (СОТ) административного здания.

■ Система охранно-тревожной сигнализации квартиры.

■ Система дальнего обнаружения нарушителя (защита акватории).

СИСТЕМА ОХРАННО-ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ КХО

Типовой проект разработан на основании приказа МВД России от 12.04.1999 № 288 «О мерах по реализации Постановления Правительства Российской Федерации от 21.07.1998 № 814», утверждающего Инструкцию по организации работы органов внутренних дел по контролю за оборотом гражданского и служебного оружия и патронов к нему на территории Российской Федерации как основного документа, устанавливающего требования к оборудованию КХО ИТСО, а также с учетом требований других нормативных документов, приведенных в проекте.

КХО располагается на первом этаже здания и имеет один вход из помещения дежурного, который осуществляет круглосуточное дежурство.

Вероятными криминальными угрозами являются попытки хищения оружия и боеприпасов путем пролома окружающих помещение стен и перекрытий, вскрытия дверей и окон, нападения на охрану. Для того, чтобы максимально затруднить возможные противоправные действия злоумышленников, инженерно-техническая укрепленность помещения приведена в соответствие требованиям нормативов: стены, перегородки капитальные - кирпичная кладка толщиной более 380 мм, потолочное перекрытие и пол - железобетонные панели толщиной не менее 180 мм. Допускается также другой материал стен и перекрытий установленной толщины либо с дополнительным усилением.

Тем же требованиям соответствует единственная входная дверь; дверной проем КХО оборудован:

■ наружной стальной сертифицированной дверью не ниже третьего класса защиты (высокая степень защиты объекта от проникновения);

■ внутренней решетчатой дверью из стальных прутьев диаметром не менее 16 мм, образующих ячейку 150x150 мм и сваренных в каждом пересечении. По периметру решетчатая дверь обрамлена стальным уголком размером не менее 35х35х4 мм. Класс защиты дополнительной двери не ниже второго (средняя степень защиты объекта от проникновения);

■ коробка металлической двери по периметру приварена к прочно заделанным в стену на глубину не менее 80 мм металлическим штырям, расстояние между которыми составляет не более 700 мм.

Стальная дверь КХО оборудована двумя замками, соответствующими четвертому классу защиты по ГОСТ 5089-11 и классу устойчивости U4 по ГОСТ Р 52582-06.

Решетчатая дверь КХО оборудована навесным штифтовым замком, имеющим не менее 6 кодовых штифтов и дуговую конструкцию засова диаметром не менее 10 мм с защитой от перепиливания.

В КХО предусмотрено окно для выдачи оружия и боеприпасов размером 18х24 см на высоте 110 см от уровня пола, выходящее в комнату для чистки оружия. Дверца окна изготавливается из металла толщиной не менее 3 мм и запирается изнутри на замок. Рамка окна в стене изготавливается из стального профиля с толщиной стенок не менее 5 мм и шириной полок не менее 100 мм.

Для хранения оружия в КХО установлен металлический шкаф , который закрывается на замок и имеет толщину не менее 2 мм. Шкаф размещается не ближе 1,5 м от входной двери и 0,5 м от оконного проема. Расстояние перед шкафом обеспечивает возможность беспрепятственного открывания его дверей.

Для возможно более раннего обнаружения попытки проникновения, согласно нормативам, КХО должна быть оборудована не менее чем двумя рубежами охранной сигнализации. Первым рубежом должен быть защищен периметр помещения, вторым - его объем и отдельные предметы (Р 78.36.032-2013). В проекте принято решение защиты КХО тремя самостоятельными рубежами (рис. 1). Такое решение позволяет повысить надежность защиты за счет разделения сигналов от извещателей, защищающих объем помещения и металлический шкаф (согласно Р 78.36.032-2013 третьим рубежом охранной сигнализации в помещениях блокируются отдельные предметы, сейфы, металлические шкафы).

Первым рубежом охраны блокируется:

1. Входная дверь: на открывание - извещателем охранным точечным магнито-контактным, на разрушение (пролом) -извещателем охранным поверхностным оптико-электронным.

2. Окно для выдачи оружия и боеприпасов на открывание - извещателем охранным точечным магнитоконтактным.

3. Наружные стены КХО на пролом - извещателем охранным поверхностным вибрационным.

Вторым рубежом охранной сигнализации блокируется объем помещения - извещателем охранным объемным радиоволновым.

Третьим рубежом охранной сигнализации блокируется металлический шкаф -извещателем охранным совмещенным вибрационным с датчиком наклона.

Для формирования сигнала о противоправных действиях возле выхода предусмотрена установка извещателя охранного ручного точечного электроконтактного (тревожной кнопки).

Все три рубежа охранной и сигнал тревожной сигнализации подключаются отдельными номерами на пульт централизованного наблюдения вневедомственной охраны (ПЦН). Для этого применено устройство объектовое (УО) системы передачи извещений (СПИ). УО может быть выполнено в виде одного или нескольких блоков, в зависимости от типа, и иметь различную емкость. Выбор СПИ и УО определяется задачами охраны (особенностями объекта) и зависит от типа оборудования, установленного на ПЦН.

Способ передачи информации с устройства объектового на пункт централизованной охраны (ПЦО) зависит от типа СПИ: по занятой или выделенной телефонной линии, радиоканалу или каналу GSM, либо их комбинация. В типовом проекте приведены схемы структурные и схемы подключения устройств объектовых СПИ (рис. 2).

В помещении дежурного установлены оповещатели: световой охранно-пожарный - для светового оповещения о состоянии охраняемого объекта и звуковой -для выдачи сигнала тревоги.

СИСТЕМА ОХРАННАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ АДМИНИСТРАТИВНОГО ЗДАНИЯ

На сегодняшний день телевизионные средства наблюдения получили широкое распространение в системах безопасности. СОТ позволяет подразделениям охраны и иным заинтересованным лицам в реальном времени осуществлять оценку оперативной обстановки путем визуального наблюдения происходящих событий в поле зрения камер и обеспечивать передачу видеоинформации по имеющимся в наличии каналам связи.

Защите СОТ подлежит трехэтажное отдельно стоящее административное здание и подходы к нему. Здание имеет один центральный вход и два запасных входа. Чердачные и подвальные помещения отсутствуют. На этажах здания расположены административные помещения, санузлы и служебные помещения. Лифт в здании отсутствует. Вертикальная связь между этажами осуществляется по двум лестницам. Все помещения отапливаемые, в помещениях предусмотрена естественная приточ-но-вытяжная вентиляция. Температура воздуха в помещениях 15-22° С, относительная влажность воздуха до 90%. Высота потолка в помещениях не превышает 3,0 м.

Здание круглосуточно охраняется. Помещение охраны располагается на первом этаже возле входа.

Вероятными угрозами является попытка несанкционированного проникновения в здание с целью хищения имущества и ценностей, нарушения работы организации, нападения, а также совершения террористического акта либо без определенной цели.

СОТ обеспечивает выполнение следующих требований:

■ просмотр видеоинформации в реальном времени;

■ запись и архивирование видеоинформации для последующего анализа событий и хранение ее в течение требуемого срока;

■ просмотр записанной видеоинформации;

■ визуальный контроль объекта охраны и прилегающей территории;

■ контроль действий персонала службы безопасности(подразделения охраны);

■ программирование режимов работы;

■ управление СОТ системами контроля и управления доступом и охранной сигнализации;

■ возможность одновременного наблюдения изображения с видеокамер несколькими операторами;

■ возможность быстрого доступа оператора к записанной видеоинформации для просмотра и обработки;

■ анализ изменения видеокартинки (детектор движения, попытка взлома, закрытия объектива);

■ возможность контролировать объект охраны и прилегающую территорию в темное время суток; контроль наличия неисправностей (пропадание видеосигнала, вскрытие оборудования, попытки доступа к линиям связи и т.п.);

■ расширение системы до 16 видеокамер;

■ организация удаленного рабочего места оператора в сети Интернет. Данным типовым проектом были предусмотрены следующие технические решения.

Для наблюдения за периметром здания и прилегающей территорией на здании установлены цветные корпусные всепогодные видеокамеры. Внутри здания применены цветные видеокамеры для внутренней установки.

Наружными видеокамерами осуществляется наблюдение за периметром здания и подходами к окнам и центральному входу. Технические характеристики камер выбраны таким образом, чтобы на мониторе можно было различить человека и его действия. Видеокамерой, установленной на входе, осуществляется регистрация входящих в здание, на мониторе можно идентифицировать личность входящего.

Видеокамерами, установленными внутри здания, осуществляется наблюдение за холлом, коридорами и входными дверями помещений - три на первом этаже, по две на 2 и 3 этажах.

Видеосигнал от каждой видеокамеры поступает на один из 16 входов цифрового видеорегистратора. Видеорегистратор, являясь специализированным оборудованием, обладает максимально «облегченной» операционной системой и, соответственно, более надежен. Всего установлено 14 видеокамер. Изображение от цифрового видеорегистратора выводится на монитор 32"".

Цифровой видеорегистратор имеет встроенный детектор движения для внутренних и внешних видеокамер, входы тревоги по каждому каналу и встроенный обнаружитель пропадания видео. Детектирование осуществляется по трем параметрам: чувствительность, размер объекта и продолжительность движения. При срабатывании детектора или поступлении сигнала тревоги от охранной сигнализации изображение с тревожной камеры выводится в полноформатном режиме на монитор.

Цифровой видеорегистратор оцифровывает аналоговый видеосигнал, что позволяет просматривать изображение в режиме реального времени на мониторе в помещении охраны и с удаленного рабочего места оператора, сетевого компьютера. Он позволяет одновременный просмотр видеоизображения с одной аналоговой камеры (или цифровой камеры, если она подключена к системе) несколькими авторизованными пользователями (рис. 3, 4).



В помещении охраны для просмотра изображения от камер установлен цветной монитор. Физическая охрана здания осуществляется круглосуточно.

СОТС КВАРТИРЫ

В типовом проекте СОТС трехкомнатной квартиры применена внутриобъектовая радиосистема, что исключает необходимость проведения трудоемких работ по прокладке проводов и положительно сказывается на сохранении интерьера квартиры.

Квартира расположена в многоэтажном доме на пятом этаже. Перекрытия и стены капитальные, выполнены из монолитного железобетона. Входная дверь - металлическая (соответствующая второму классу защиты от взлома по ГОСТ Р 51072-05), межкомнатные двери - деревянные.



Сейфов для хранения огнестрельного оружия, ювелирных изделий и иных ценностей, произведений искусства, коллекций, представляющих художественную ценность, а также домашних животных в квартире нет.

Квартира оборудована абонентскими проводными линиями связи (телефон, Интернет).

Учитывая, что квартира находится не на первом, втором или последнем этаже, а стены периметра квартиры капитальные, местом вероятного проникновения является входная дверь.

К вероятным криминальным угрозам относятся:

■ попытка проникновения в квартиру путем механического воздействия на замки и строительные конструкции, подбор ключей;

■ несанкционированное снятие объекта с охраны;

■ умышленный вывод из строя питающей сети 220 В объекта и/или проводной абонентской телефонной линии связи (Интернета);

■ подавление сети сотовой связи, создание радиопомех для работы РСПИ;

■ обрыв или замыкание шлейфов охранной сигнализации;

■ нападение на жильцов квартиры.

С учетом этих угроз осуществлен выбор оборудования однорубежной СОТС. Системой охранной сигнализации оборудуются все помещения, имеющие окна, прихожая и входная дверь. Для защиты помещений применены извещатели охранные радиоканальные объемные инфракрасные оптико-электронные, на входную дверь установлен извещатель радиоканальный магнитоконтактный; кроме того, на стене возле входа установлен тревожный радиоканальный извещатель для подачи сигнала о нападении. По радиоканалу на выделенной рабочей частоте извещатели поддерживают двустороннюю связь с радиорасширителем охранно-пожарным. Управление и конфигурирование радиосистемы осуществляется с подключенного к радиорасширителю по радиоканалу пульта управления (рис. 5).



Радиорасширитель охранно-пожарный имеет релейные выходы - 3 шт., и выходы типа «открытый коллектор» -«Световой оповещатель» и «Звуковой оповещатель». Выходы реле, светового и звукового оповещателя программируются для срабатывания по любому из следующих событий:

■ «Тревога» или «Технологическая тревога»;

■ «Пожар»;

■ «Неисправность»;

■ «Взлом»;

■ «Снятие с охраны»;

■ «Снятие с охраны под принуждением». Для звукового оповещения людей о тревоге в прихожей установлен оповещатель звуковой радиоканальный. Для визуального контроля в косяк входной двери охраняемой квартиры (в случае наличия тамбурной двери - в ее косяк) устанавливается выносной элемент - световой индикатор (Р 78.36.032-2014).

При выборе радиосистемы учтено отсутствие на объекте источников электромагнитного излучения и экранирующих преград.

Устройство объектовое СПИ предназначено для организации централизованной охраны квартиры. С него можно осуществлять постановку под охрану и снятие с охраны шлейфов сигнализации. Передача на ПЦО извещений «Взят/снят», «Неисправность», «Проникновение» осуществляется через УО СПИ. Способ организации связи с ПЦО определяется местными условиями и пожеланиями владельца квартиры и аналогичен описанному выше.

Для постановки квартиры под охрану и снятия ее с охраны снаружи установлен считыватель Touch Memory.

Электропитание системы охранно-тревожной сигнализации осуществляется от переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц.

При пропадании основного электропитания происходит автоматический переход на резервированный источник электропитания, который обеспечивает бесперебойную работу системы в дежурном режиме и в режиме тревоги в течение необходимого времени.

Устройство объектовое СПИ, радиорасширитель, пульт управления, резервированный источник электропитания устанавливаются в прихожей, по возможности скрытно.

Данный проект показывает возможность защиты объекта без прокладки проводных линий, что упрощает монтаж и сокращает его сроки.

ЗАЩИТА АКВАТОРИИ

Интересным является разработанный типовой проект системы дальнего обнаружения нарушителя защищаемой территории водозаборной станции (защита акватории).

Необходимость в разработке такого проекта обусловлена сложностью защиты периметра объекта, проходящего по водной поверхности, из-за весьма ограниченного выбора средств ИТСО. Рассматриваемый типовой проект является примером решения такой задачи и знакомит заинтересованный персонал с новым перспективным средством обнаружения. Система дальнего обнаружения нарушителей в типовом проекте защищает акваторию, прилегающую к охраняемой части водозаборной станции (рис. 6).



Основное назначение комплекса водоснабжения заключается в заборе воды и перекачке ее для дальнейшей обработки и направления потребителям. Водозаборная станция имеет огражденную охраняемую территорию, однако береговая часть территории не охраняется и открыта для проникновения нарушителей: летом - с применением плавсредств, зимой -по ледовому покрытию.



Окружающая местность характеризуется отсутствием близлежащих населенных пунктов и большим количеством производственных объектов. К охраняемой территории ведет муниципальная дорога с асфальтовым покрытием.

Потенциальными угрозами является непреднамеренное либо умышленное проникновение нарушителей со стороны водоема на охраняемую территорию, в том числе с диверсионными либо террористическими целями.

Для обнаружения проникновения нарушителей на территорию водозаборной станции через акваторию водоема была выбрана радиолокационная станция (РЛС). Для защиты от проникновения со стороны водоема установлены две РЛС (каждая из них охватывает горизонтальный угол в 90°, таким образом обе они защищают сектор 180°). Сигнал от РЛС выводится на пост охраны.

Оператор РЛС ведет круглосуточное наблюдение за состоянием оперативной обстановки на акватории и в прилегающих прибрежных зонах, производится запись результатов наблюдения на электронные носители и, при необходимости, их документирование.

Выбранная РЛС - это активная когерентная твердотельная полностью электронная радиолокационная станция ближнего радиуса действия без движущихся механических частей в своем составе. РЛС имеет полностью цифровую реализацию алгоритмов синтеза зондирующих сигналов и обработки эхо-сигналов.

РЛС предназначена для обнаружения траекторий движущихся объектов (люди, животные, транспортные средства и т.д.) на открытой земной или водной поверхности в своем рабочем секторе с измерением параметров траекторий в режиме реального времени.

Для каждого из обнаруженных объектов РЛС выдает следующую траекторную информацию:

■ азимут;

■ эффективная площадь рассеяния;

■ дальность;

■ радиальная скорость;

■ тангенциальная скорость.

РЛС принимает управляющую информацию и выдает выходную (траекторную) информацию внешнему потребителю по интерфейсу RS 485. РЛС формирует информацию об исправности СВЧ передающего и приемного каналов, а также о наличии внешних активных помех в рабочей полосе, препятствующих нормальной работе РЛС.

РЛС не требует проведения настроек и юстировок, кроме задания рабочих и нерабочих зон в пределах рабочего сектора, и готова к работе сразу после подачи напряжения питания.

РЛС обеспечивает автономную работу, при которой прием управляющей информации и отображение выходной (траекторной) информации производится при помощи программы, работающей на ЭВМ.

Монтаж РЛС осуществляется на специальной мачте (рис. 7).

Общий вид РЛС в разобранном состоянии (рис. 8).



ЛИТЕРАТУРА

1. Постановление Правительства Российской Федерации от 18.02.2008 № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».

2. Приказ МВД России от 12.04.1999 № 288 «О мерах по реализации постановления Правительства Российской Федерации от 21.07.1998 № 814» (вместе с «Инструкцией по организации работы органов внутренних дел по контролю за оборотом гражданского и служебного оружия и патронов к нему на территории Российской Федерации»).

3. ГОСТ Р 21.1101-2013. СПДС. Общие требования к проектной и рабочей документации.

4. ГОСТ Р 51072-05. Двери защитные. Общие технические требования и методы испытаний на устойчивость к взлому, пуле-стойкость и огнестойкость.

5. Список технических средств безопасности, удовлетворяющих «Единым техническим требованиям к системам централизованного наблюдения, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны» и «Единым техническим требованиям к объектовым подсистемам охраны, предназначенным для применения в подразделениях вневедомственной охраны» (Рекомендован решением расширенного заседания Технического совета ГУВО МВД России Протокол № 2 от 09.10.2015).

5. ПУЭ - Правила устройства электроустановок (издание 7).

10. Р 78.36.032-2013. «Инженерно-техническая укрепленность и оснащение техническими средствами охраны объектов, квартир и МХИГ, принимаемых под централизованную охрану подразделениями вневедомственной охраны».

11. Р 78.36.039-2014. Технические средства систем безопасности объектов. Обозначения условные графические элементов технических средств охраны, систем контроля и управления доступом, систем охранного телевидения.

    В большинстве современных систем безопасности используется иерархическая двухуровневая модель охраняемых объектов. Минимальной частью объекта является зона безопасности. Зоны объединяются в разделы, разделы составляют объект. Иерархическая модель имеет определенные недостатки, связанные с тем, что она в состоянии поддерживать лишь одно из возможных отношений между частями объекта: «один ко многим». Это приводит к определенным неудобствам, в частности, в процедурах управления состоянием объекта. В статье рассмотрен способ упрощения процедур постановки и снятия с охраны объектов с иерархической структурой за счет использования модификаторов команд управления.

  • В данной статье авторы показывают необходимость проведения работ в области стандартизации и создания системы стандартов, в том числе такого большого раздела как охранная сигнализация. Рассказывают о методах идентификации продукции. При решении задач материально-технического обеспечения, возникает необходимость в получении информации о конкретных марках, моделях, типах технических средств. Система стандартов, идентификация оборудования обеспечила бы однозначный правильный выбор конкретных изделий, в том числе в рамках реализации требований и рекомендаций, установленных в нормативных, правовых, технических, методических, проектных и иных документах.

  • Видеокамеры и серверы дешевеют, пропускная способность каналов и мегапиксельность камер растет. Это уже привело к тому, что количество генерируемого видеоконтента стало запредельным, и человек не способен работать с таким объемом информации. Даже увеличение количества операторов системы безопасности не помогает, а порой и мешает из за человеческого фактора. Поэтому без автоматической обработки информации не обойтись. Видеоаналитика – вещь нужная, но дорогая с точки зрения вычислительных ресурсов. Очевидное решение – перенос аналитики на камеру. Но камеры с хорошей видеоаналитикой, опять таки, стоят дорого. Совместные решения производителей камер и софта для видеонаблюдения, в которых камера генерирует не события (как детектор), а метаданные, позволяют создавать гораздо более выгодные системы с хорошей ситуационной аналитикой.

    Для осознания важности качественной информационной защиты системы видеонаблюдения, стоит отметить, что развитие сетевого видеонаблюдения происходит стремительно: фактически, можно говорить не просто о сетевых видеосистемах, а об интернете вещей (IoT). Современные устройства системы видеонаблюдения автономны, «на борту» возможно и хранение и обработка полученной информации, они способны коммуницировать друг с другом и оказывать влияние на принятие решений. А это значит, видеосистемы должны соответствовать требованиям информационной безопасности, как полноценный участник IT инфраструктуры.

  • В течение длительного времени единственным средством взаимодействия средств обнаружения (СО) и системы сбора и обработки информации (ССОИ) оставались контакты выходного реле. Но СО непрерывно развиваются и расширение их функциональных возможностей требует от производителей менять реле на цифровые интерфейсы связи. Внедрение цифрового интерфейса требует разработки протокола обмена информацией с СО. Ввиду отсутствия общепринятого стандартного протокола обмена, производители разрабатывают собственные, что делает невозможным работу СО различных производителей в составе одного интерфейса связи. Один из путей решение проблемы – объединение СО и ССОИ разных производителей на уровне промышленных сетей путем применения стандартной технологии распределенного взаимодействия.

  • Для проведения необходимых действий и мероприятий службой вневедомственной охраны при осуществлении функции мониторинга охраняемых объектов играет получение оперативной и понятной информации от технических средств охраны. Одним из путей повышения эффективности этого процесса является получение в ПЦО полной информации с охраняемого объекта за счет увеличения информативности сообщений. Для его реализации требовалось устранить дисбаланс между высокими информационными возможностями оборудования систем централизованной охраны и теми малочисленными сообщениями, которые формируют объектовые средства охраны. Для организации гибкой системы охраны, способной полноценно использовать всю номенклатуру имеющихся на рынке охранных извещателей, необходимо применять унифицированный протокол. Данные задачи были решены ФКУ «НИЦ «Охрана» Росгвардии в рамках создания Единого специализированного объектового протокола.

Министерство образования Российской Федерации

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Сети связи с подвижными объектами

на тему:"Системы сотовой подвижной связи"

Выполнил: …………….

Проверила: …………….

г.Москва

1.Введение

2. История развития сотовой связи

3.Принципы функционирования систем сотовой связи

4. Аналоговые системы сотовой связи

5.Цифровые системы сотовой подвижной связи

6.Сотовые телефоны

7.Глоссарий

8.Список используемой литературы


1. Введение

Среди современных телекоммуникационных средств наиболее стремительно развиваются системы сотовой радиотелефонной связи. Использование современной технологии позволяет обеспечить абонентам таких систем высокое качество речевых сообщений, надежность и конфиденциальность связи, защиту от несанкционированного доступа в сеть и миниатюрность радиотелефонов. Имеется возможность обеспечения качественной телефонной и факсимильной связью офисов, коттеджей, пансионатов, больниц, дачных поселков, а также организации оперативной связи при проведении выставок, конференций, строительных работ и т. п.


2. История развития сотовой связи

Первая система радиотелефонной связи, предлагавшая услуги всем желающим, начала свое функционирование в 1946 г. в г. Сент-Луис (США). Радиотелефоны, применявшиеся в этой системе, использовали обычные фиксированные каналы. Если канал связи был занят, то абонент вручную переключался на другой - свободный канал. Аппаратура была громоздкой и неудобной в использовании.

С развитием техники системы радиотелефонной связи совершенствовались: уменьшались габариты устройств, осваивались новые частотные диапазоны, улучшалось базовое и коммутационное оборудование, в частности, появилась функция автоматического выбора свободного канала (trunking). Но при огромной потребности в услугах радиотелефонной связи возникали и проблемы.

Главная из них - ограниченность частотного ресурса: число фиксированных частот в определенном частотном диапазоне не может бесконечно увеличиваться, поэтому радиотелефоны с близкими по частоте рабочими каналами начинают создавать взаимные помехи.

Ученые и инженеры разных стран пытались решить эту проблему. И вот в середине 40-х годов исследовательский центр Bell Laboratories американской компании AT&T предложил идею разбиения всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами, (от англ. cell - ячейка, сота). Каждая сота должна была обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без всяких взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой ячейке (соте).

Но прошло более 30 лет, прежде чем такой принцип организации связи был реализован на аппаратном уровне. Причем в эти годы разработка принципа сотовой связи велась в различных странах мира не по одним и тем же направлениям.

Еще в конце 70-х годов начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для 5 североевропейских стран - Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии, который получил название NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) и был предназначен для работы в диапазоне 450 МГц. Эксплуатация первых систем сотовой связи этого стандарта началась в 1981 г. Но еще на месяц раньше система сотовой связи стандарта NMT-450 вступила в эксплуатацию в Саудовской Аравии.

Сети на основе стандарта NMT-450 и его модифицированных версий стали широко использоваться в Австрии, Голландии, Бельгии, Швейцарии, а также в странах Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока. На базе этого стандарта в 1985 г. был разработан стандарт NMT-900 диапазона 900 МГц, который позволил расширить функциональные возможности системы и значительно увеличить абонентскую емкость системы.

В 1983 г. в США, в районе Чикаго, после ряда успешных полевых испытаний вступила в коммерческую эксплуатацию сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service), Этот стандарт был разработан в исследовательском центре Bell Laboratories.

В 1985 г. в Великобритании был принят в качестве национального стандарт TACS (Total Access Communications System), разработанный на основе американского стандарта AMPS. В 1987 г. в связи с резким увеличением в Лондоне числа абонентов сотовой связи была расширена рабочая полоса частот. Новая версия этого стандарта сотовой связи получила название ETACS (Enhanced TACS).

Во Франции, в отличие от других европейских стран, в 1985 г. был принят стандарт Radiocom-2000. С 1986 г. в скандинавских странах начал применяться стандарт NMT-900.

Все вышеперечисленные стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи. Аналоговыми эти системы называются потому, что в них используется аналоговый способ передачи информации с помощью обычной частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции, как и в обычных радиостанциях. Этот способ имеет ряд существенных недостатков: возможность прослушивания разговоров другими абонентами, отсутствие эффективных методов борьбы с замираниями сигналов под влиянием окружающего ландшафта и зданий или вследствие передвижения абонентов.

Кроме этого, использование различных стандартов сотовой связи и большая перегруженность выделенных частотных диапазонов стали препятствовать ее широкому применению. Ведь иногда по одному и тому же телефону было невозможно из-за взаимных помех разговаривать даже абонентам, находящимся в двух соседних странах (особенно в Европе). Увеличить число абонентов можно было лишь двумя способами: расширив частотный диапазон (как, например, это было сделано в Великобритании - ETACS) или, перейдя к рациональному частотному планированию, позволяющему гораздо чаще использовать одни и те же частоты.

Использование новейших технологий и научных открытий в области связи и обработки сигналов позволило подойти к концу 80-х годов к новому этапу развития систем сотовой связи - созданию систем второго поколения, основанных на цифровых методах обработки сигналов.

С целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц в 1982 г. Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (СЕРТ) - организация, объединяющая администрации связи 26 стран, - создала специальную группу Groupe Special Mobile. Аббревиатура GSM и дала название новому стандарту (позднее, в связи с широким распространением этого стандарта во всем мире, GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications), Результатом работы этой группы стали опубликованные в 1990 г. требования к системе сотовой связи стандарта GSM, в котором используются самые современные разработки ведущих научно-технических центров. К ним, в частности, относятся временное разделение каналов, шифрование сообщений и защита данных абонента, использование блочного и сверточного кодирования, новый вид модуляции - GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

В 1989 г., за год до появления технического обоснования GSM, британский Департамент торговли и промышленности DTI (Department of Trade and Industry) опубликовал концепцию “Подвижные телефоны”, которая после внесения дополнений и изменений получила название “Сети персональной связи” - PCN (Personal Communication Networks), Целью реализации концепции было создание конкуренции между основными участниками! рынка подвижной радиосвязи, чтобы к 2000 г. их абонентами стало около населения страны

Не отставала от Европы и Америка, провозгласившая свою концепцию “Услугиперсональнойсвязи” - PCS (Personal Communication Services). Ее целью был 50%-ный охват населения страны к 2000 г. Для реализации этой концепции Федеральная комиссия связи США выделила три частотных участка в диапазоне 1,9-2,0 ГГц (широкополосные PCS) и один участок в диапазоне 900 МГц (узкополосные PCS)

В США в 1990 г. американская Промышленная Ассоциация в области связи TIA (Telecommunications Industry Association) утвердила национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи. Этот стандарт стал более известен под аббревиатурой D-AMPS или ADC. В отличие от Европы, в США не были выделены новые частотные диапазоны, поэтому система должна была работать в полосе частот, общей с обычным AMPS.

Одновременно американская компания Qualcomm начала активную разработку нового стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумо-подобных сигналов и кодовом разделении каналов, - CDMA (Code Division Multiple Access).

В 1991 г. в Европе появился стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 МГц), созданный на базе стандарта GSM. Великобритания сразу же приняла его в качестве основы для разработки уже упоминавшейся концепции PCN, что стало началом его победоносного шествия по континентам земного шара.

В развитии сотовой связи от Европы и США не отставала и Япония. В этой стране был разработан собственный стандарт сотовой связи JDC (Japanese Digital Cellular), близкий по своим показателям к американскому стандарту D-AMPS. Стандарт JDC был утвержден в 1991 Министерством почт и связи Японии.

В 1992 г. в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию первая система сотовой связи стандарта GSM.

В 1993 г. в США после ряда успешных испытаний Промышленная Ассоциация в области связи TIA приняла стандарт CDMA как внутренний стандарт цифровой сотовой связи, назвав его IS-95. В сентябре 1995 г. в Гонконге была открыта коммерческая эксплуатация первой сети стандарта IS-95.

В 1993 г. в Великобритании вступила в эксплуатацию первая сеть DCS-1800 One-2-One, которая насчитывает уже более 500 тыс. абонентов.

Что такое сотовая связь, Россия узнала лишь на закате перестройки. В Санкт-Петербурге, а затем и в Москве появились системы стандарта NMT-4501 (усовершенствованный стандарт NMT-450). А принятие в 1994 г. концепции развития сетей сухопутной подвижной связи стало мощным катализатором дальнейшего развития сотовой связи в национальном масштабе. И если с внедрением стандартов NMT и AMPS наша страна отстала лет на десять, то провозглашение стандарта GSM в качестве одного из двух федеральных стандартов (NMT и GSM) сократило этот временной разрыв примерно до трех лет.

Четкая ориентация на прогрессивные мировые технологии дает возможность России не отставать от ведущих стран мира в развитии современных систем подвижной радиосвязи. Не отстает Россия и по внедрению прогрессивного стандарта CDMA. Условия развития сетей CDMA в России определены приказом Министерства связи РФ № 18 от 24 февраля 1996 г., где указано, что сети CDMA ориентированы на предоставление услуг стационарным абонентам. Но допускается возможность их применения из соты в соту, т. е. обеспечивается ограниченная подвижность абонентов. Первая сеть стандарта CDMA открыта в Челябинске, планируется запуск сетей CDMA в Москве и Санкт-Петербурге.

Дальнейшее развитие сотовой подвижной связи осуществляется в рамках создания проектов систем третьего поколения, которые будут отличаться унифицированной системой радио доступа, объединяющей существующие сотовые и “бес шнуровые” системы с информационными службами XXI в. Они будут иметь архитектуру единой сети и предоставлять связь абонентам в различных условиях, включая движущийся транспорт, жилые помещения, офисы и т. д. В Европе такая концепция, получившая название UMTS (универсальная система подвижной связи), предусматривает объединение функциональных возможностей существующих цифровых систем связи в единую систему третьего поколения FPLMTS (Future Public Land Mobile Telephone System) с предоставлением абонентам стандартизированных услуг подвижной связи. Работы по созданию международной системы подвижной связи общего пользования FPLMTS ведутся Международным союзом электросвязи. Для нее определен диапазон частот 1 - 3 ГГц, в котором будут выделены полосы шириной 60 МГц для стационарных станций и 170 МГц - для подвижных станций. Начало испытаний наземных компонентов системы ожидается в 2000 г., а ввод спутниковой подсистемы FPLMTS в полосах частот 1980-2010 и 2170-2200 МГц - в 2010 г.

Принципиально новым шагом в развитии систем сотовой подвижной связи стали одобренные международной организацией стандартов (ISO) концепция интеллектуальных сетей связи и модели открытых систем (OSI). Концепция построения интеллектуальной сети используется сегодня для создания всех перспективных цифровых сотовых сетей с микро- и макросотами. Она предусматривает объединение систем сотовой подвижной связи, систем радиовызова и персональной связи при условиях оперативного предоставления абонентам каналов связи и развития услуг. Модели OSI интерпретируют процесс передачи сообщений как взаимодействие функциональных взаимосвязанных уровней, каждый из которых имеет встроенный интерфейс на смежном уровне.

3. Принципы функционирования систем сотовой связи

Внедрение систем сотовой связи позволило решить проблему экономичного использования выделенной полосы радиочастот путем передачи сообщений на одних и тех же частотах и увеличить пропускную способность телекоммуникационных сетей. Свое название они получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (территория города или региона) делится на ячейки (соты). Эти системы подвижной связи, появившиеся сравнительно недавно, являются принципиально новым видом систем связи, так как они построены в соответствии с сотовым: принципом распределения частот по территории обслуживания (территориально-частотное планирование) и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом в телефонную сеть общего пользования. Если ведомственные (или частные) системы создавались (и создаются) в интересах небольшого числа абонентов, то сотовые системы подвижной связи стали использоваться в интересах широких слоев населения.

3.1 Деление обслуживаемой территории на соты

Разделить обслуживаемую территорию на ячейки (соты) можно двумя способами: либо основанным на измерении статистических характеристик распространения сигналов в системах связи, либо основанным на измерении или расчете параметров распространения сигнала для конкретного района.

При реализации первого способа вся обслуживаемая территория разделяется на одинаковые по форме зоны и с помощью закона статистической радиофизики определяются их допустимые размеры и расстояния до других зон, в пределах которых выполняются условия допустимого взаимного влияния. Для оптимального, т. е. без перекрытия или пропусков участков, разделения территории на соты могут быть использованы только три геометрические фигуры: треугольник, квадрат и шестиугольник. Наиболее подходящей фигурой является шестиугольник, так как, если антенну с круговой диаграммой направленности устанавливать в его центре, то будет обеспечен доступ почти ко всем участкам соты.

При использовании первого способа интервал между зонами, в которых используются одинаковые рабочие каналы, обычно получается больше требуемого для поддержания взаимных помех на допустимом уровне. Более приемлем второй способ разделения на зоны. В этом случае тщательно измеряют или рассчитывают параметры системы для определения минимального числа базовых станций, обеспечивающих удовлетворительное обслуживание абонентов по всей территории, определяют оптимальное место расположения базовой станции с учетом рельефа местности, рассматривают возможность использования направленных антенн, пассивных ретрансляторов и смежных центральных станций в момент пиковой нагрузки и т. д.

3.2 Повторное использование частот

Каждая из ячеек обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным числом каналов связи. Это позволяет без помех использовать повторно частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние, ячейке. Теоретически такие передатчики можно использовать и в соседних ячейках. Но на практике зоны обслуживания сот могут перекрываться под действием различных факторов, например, вследствие изменения условий распространения радиоволн. Поэтому в соседних ячейках используются различные частоты. Пример построения сот при использовании трех частот F1 - F3 представлен на рис1.


Группа сот с различными наборами частот называется кластером. Определяющим его параметром является количество используемых в соседних сотах частот. На рис1, например, размерность кластера равна трем. Но на практике это число может достигать пятнадцати.

Основной идеей, на которой базируется принцип сотовой связи, является повторное использование частот в несмежных сотах. Первым способом организации повторного использования частот, который применялся в аналоговых системах сотовой подвижной связи первого поколения, был способ, использующий антенны базовых станций с круговыми диаграммами направленности. Он предполагает передачу сигнала одинаковой мощности по всем направлениям, что для абонентских станций эквивалентно приему помех от всех базовых станций со всех направлений.

Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на расстояние D, называемое "защитным интервалом". Именно возможность повторного применения одних и тех же частот определяет высокую эффективность использования частотного спектра в сотовых системах связи.

Смежные базовые станции, использующие различные наборы частотных каналов, образуют группу из С станций. Если каждой базовой станции выделяется набор из т каналов с шириной полосы каждого E, то общая ширина полосы, занимаемая системой сотовой связи, составит Fc =E т С.

Таким образом, величина С определяет минимально возможное число каналов в системе, поэтому ее часто называют частотным параметром системы, или коэффициентом повторения частот. Коэффициент С не зависит от числа каналов в наборе и увеличивается по мере уменьшения радиуса ячейки. Таким образом, при использовании ячеек меньших радиусов имеется возможность увеличения повторяемости частот.

Применение шестиугольных ячеек позволяет минимизировать ширину необходимого частотного диапазона, поскольку такая форма обеспечивает оптимальное соотношение между величинами С и D. Кроме того, шестиугольная форма наилучшим образом вписывается в круговую диаграмму направленности антенны базовой станции, установленной в центре ячейки.

Остановимся более подробно на вопросе выбора размера ячейки (радиуса R), Эти размеры определяют защитный интервал В между ячейками, в которых одни и те же частоты могут быть использованы повторно. Заметим, что величина защитного интервала D, кроме уже перечисленных факторов, зависит также от допустимого уровня помех и условий распространения радиоволн. В предположении, что интенсивность вызовов в пределах всей зоны одинакова, ячейки выбираются одного размера. Размер зоны обслуживания базовой станции, выражаемый через радиус ячейки R, определяет также число абонентов N, способных одновременно вести переговоры на всей территории обслуживания. Следовательно, уменьшение радиуса ячейки позволяет не только повысить эффективность использования выделенной полосы частот и увеличить абонентскую емкость системы, но и уменьшить мощность передатчиков и чувствительность приемников базовых и подвижных станций. Это, в свою очередь, улучшает условия электромагнитной совместимости средств сотовой связи с другими радиоэлектронными средствами и системами.

Эффективным способом снижения уровня помех может быть использование направленных секторных антенн с узкими диаграммами направленности. В секторе такой направленной антенны сигнал излучается преимущественно в одну сторону, а уровень излучения в противоположном направлении сокращается до минимума. Деление сот на секторы позволяет чаще применять частоты в сотах повторно. Общеизвестный способ повторного использования частот в организованных таким образом сотах основан на применении 3-секторных антенн для каждой базовой станции и трех соседних базовых станций с формированием ими девяти групп частот (рис. 2). В этом случае используются антенны с шириной диаграммы направленности 120°.

Самую высокую эффективность использования полосы частот и, следовательно, наибольшее число абонентов сети, работающих в этой полосе, обеспечивает разработанный фирмой Motorola (США) способ повторного использования частот, при котором задействуются две базовые станции. При реализации этого способа (рис. 3) каждая частота используется дважды в пределах кластера, состоящего из 4 ячеек; базовая станция каждой из них может работать на 12 частотах, используя антенны с диаграммой направленности шириной 60°.


3.3 Состав систем сотовой связи

Каждая из сот обслуживается многоканальным приемопередатчиком, называемым базовой станцией. Она служит своеобразным интерфейсом между сотовым телефоном и центром коммутации подвижной связи, где роль проводов обычной телефонной сети выполняют радиоволны. Число каналов базовой станции обычно кратно 8, например, 8, 16, 32... Один из каналов является управляющим (control channel). В некоторых ситуациях он может называться также каналом вызова (calling channel). Ha этом канале происходит непосредственное установление соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свободный в данный момент канал и произойдет переключение на него. Все эти процессы происходят очень быстро и потому незаметно для абонента. Он лишь набирает нужный ему телефонный номер и разговаривает, как по обычному телефону.

Любой из каналов сотовой связи представляет собой пару частот для дуплексной связи, т. е. частоты базовой и подвижной станций разнесены. Это делается для того, чтобы улучшить фильтрацию сигналов и исключить взаимное влияние передатчика на приемник одного и того же устройства при их одновременной работе.

Все базовые станции соединены с центром коммутации подвижной связи (коммутатором) по выделенным проводным или радиорелейным каналам связи (рис 1). Центр коммутации MSC - это автоматическая телефонная станция системы сотовой связи, обеспечивающая все функции управления сетью.

Она осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, организует их эстафетную передачу, в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении подвижной станции из соты в соту и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей, производит соединение подвижного абонента с тем, кто ему необходим в обычной телефонной сети и др.



3.4 Алгоритм функционирования систем сотовой связи

Несмотря на разнообразие стандартов сотовой связи, алгоритмы их функционирования, независимо от имеющихся особенностей, в основном сходны. Для абонента практически нет никакой разницы, в каком стандарте осуществляется связь. Если ему нужно позвонить, то он просто нажимает клавишу на своем радиотелефоне (это может быть любой сотовый радиотелефон), что соответствует снятию трубки обычного телефона. Когда же радиотелефон находится в режиме ожидания (состояние “трубка положена” обычного телефона), его приемное устройство постоянно сканирует (просматривает) либо все каналы системы, либо только управляющие. Для вызова соответствующего абонента всеми базовыми станциями сотовой системы связи по управляющим каналам передается сигнал вызова. Сотовый телефон вызываемого абонента при получении этого сигнала отвечает по одному из свободных каналов управления. Базовые станции, принявшие ответный сигнал, передают информацию о его параметрах в центр коммутации, который, в свою очередь, переключает разговор на ту базовую станцию, где зафиксирован максимальный уровень сигнала сотового радиотелефона вызываемого абонента.

Во время набора номера радиотелефон занимает один из свободных каналов, уровень сигнала базовой станции в котором в данный момент максимален. По мере удаления абонента от базовой станции или в связи с ухудшением условий распространения радиоволн уровень сигнала уменьшается, что ведет к ухудшению качества связи. Улучшение качества разговора достигается путем автоматического переключения абонента на другой канал связи. Это происходит следующим образом. Специальная процедура, называемая передачей управления вызовом или эстафетной передачей (в иностранной технической литературе - handover, или handoff), позволяет переключить разговор на свободный канал другой базовой станции, в зоне действия которой оказался в это время абонент. Аналогичные действия предпринимаются при снижении качества связи из-за влияния помех или при возникновении неисправностей коммутационного оборудования. Для контроля таких ситуаций базовая станция снабжена специальным приемником, периодически измеряющим уровень сигнала сотового телефона разговаривающего абонента и сравнивающим его с допустимым пределом. Если уровень сигнала меньше этого предела, то информация об этом автоматически передается в центр коммутации по служебному каналу связи. Центр коммутации выдает команду об измерении уровня сигнала сотового радиотелефона абонента на ближайшие к нему базовые станции. После получения информации от базовых станций об уровне этого сигнала центр коммутации переключает радиотелефон на ту из них, где уровень сигнала оказался наибольшим. Это происходит так быстро, что абонент совершенно не замечает переключении.

Иногда возникает ситуация, когда поток заявок на обслуживание, поступающий от абонентов сотовой сети, превышает количество каналов, имеющихся на всех близко расположенных базовых станциях. Это происходит тогда, когда все каналы станций заняты обслуживанием абонентов и нет ни одного свободного и поступает очередная заявка на обслуживание от подвижного абонента. В этом случае как временная мера (до освобождения одного из каналов) используется принцип эстафетной передачи внутри соты. При этом происходит поочередное переключение каналов в пределах одной и той же базовой станции для обеспечения связью всех абонентов.

Одна из важных услуг сети сотовой связи - предоставление возможности использования одного и того же радиотелефона при поездке в другой город, область или даже страну, причем сотовая сеть позволяет не только самому абоненту звонить из другого города или страны, но и получать звонки от тех, кто не успел застать его дома. В сотовой радиосвязи такая возможность называется роуминг (от англ. roam - скитаться, блуждать). Для организации роуминга сотовые сети должны быть одного стандарта (телефон стандарта GSM не будет работать в сети стандарта CDMA и т. п.), а центры коммутации подвижной связи этого стандарта должны быть соединены специальными каналами связи для обмена данными о местонахождении абонента. Иными словами, применительно к сотовым системам для обеспечения роуминга необходимо выполнение трех условий:

Наличие в требуемых регионах сотовых систем стандарта, совместимого со стандартом компании, у которой был приобретен радиотелефон.

Наличие соответствующих организационных и экономических соглашений о роуминговом обслуживании абонентов

Наличие каналов связи между системами, обеспечивающих передачу звуковой и другой информации для роуминговых абонентов

При перемещении абонента в другую сеть ее центр коммутации запрашивает информацию в первоначальной сети и при наличии подтверждения полномочий абонента регистрирует его. Данные о местоположении абонента постоянно обновляются в центре коммутации первоначальной сети, и все поступающие туда вызовы автоматически переадресовываются в ту сеть, где в данный момент находится абонент.

При организации роуминга недостаточно провести только технические мероприятия по соединению различных сетей сотовой связи. Очень важно еще решить проблему взаиморасчетов между операторами этих сетей.

Различают три вида роуминга:

- Автоматический (именно с этой формой за рубежом обычно и связывают понятие роуминга), т. е. предоставление абоненту возможности выйти на связь “в любое время в любом месте”;

Полуавтоматический, когда абоненту для пользования данной услугой в каком-либо регионе необходимо предварительно поставить об этом в известность своего оператора

Ручной, по сути, простой обмен одного радиотелефона на другой, подключенный к сотовой системе другого оператора

Существующий объем услуг роуминга во многом определяется активностью деятельности конкретных компаний, так как возникающие при этом технические проблемы у всех приблизительно одинаковы (хотя здесь и можно отметить стандарт GSM, в который возможность роуминга была заложена изначально). Перспективы развития этой сферы услуг зависят уже от распространенности стандартов.

Например, для создания единой сети стандарта GSM в России, предлагающей услуги роуминга в национальном масштабе, требуется организация связи с каждым региональным оператором. Кроме того, для передачи служебных сообщений необходим, как минимум, выделенный цифровой канал со скоростью передачи информации 64 Кбит/с. Пока, в силу недостаточного спроса на услуги подвижной связи вне столиц и больших городов, для местных операторов нерентабельно держать такой канал для небольшого количества приезжих.

4. Аналоговые системы сотовой связи

Аналоговые системы сотовой подвижной связи принадлежат к первому поколению сотовых систем. Эти системы обеспечивают вхождение в связь и регистрацию стоимости разговора, организацию связи между подвижными абонентами и абонентами стационарной телефонной сети общего пользования и т. п. Сравнительные характеристики систем сотовой связи основных используемых стандартов представлены в табл.1.

Таблица 1. Характеристики аналоговых стандартов сотовой связи

Характеристика AMPS TACS (ETACS) NMT-450 NMT-900 Radlocom-2000 NTT
Диапазон частот, МГц 825-845 870-890 935-950 (917-933) 890-905 (872-888) 453-457.5 463-467,5 935-960 890-915 424,8-427,9 418,8-421,9 925-940 870-885
Радиус ячейки, км 2-20 2-20 2-45 0,5-20,0 5-20 5-10
Число каналов подвижной станции 666 600 (640) 180 1000/1999 256 До 1000
Число каналов базовой станции 96 144 30 30 - 120
Мощность передатчика базовой станции, Вт 45 50 50 - - 25
Ширина полосы частот канала, кГц 30 25 25 25,0/12,5 12,5 25
Время переключения канала на границе ячейки, мс 250 290 1250 270 - 800
Максимальная девиация частоты в канале управления,кГц 8 6,4 3,5 3,5 - 4,5
Максимальная девиация частоты в речевом канале,кГц 12 9,5 5 5 2,5 5
Минимальное отношение сигнал/шум, дБ 10 10 15 15 - 15

Таблица 2.Характеристики систем сотовой связи

Эффективность использования аналоговых систем сотовой подвижной связи характеризуется такими параметрами, как число вызовов на ячейку в часы наибольшей нагрузки (ЧНН), средняя загрузка на ячейку и др. (табл.2).

5. Цифровые системы сотовой подвижной связи

Цифровые системы сотовой подвижной связи представляют собой системы второго поколения. По сравнению с аналоговыми системами они предоставляют абонентам больший набор услуг и обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN). Среди этих систем широкое распространение получили те, которые базируются на стандартах GSM (DCS 1800), D-AMPS (ADC), JDC, CDMA.. Сравнительные характеристики стандартов представлены в таблице.

Характеристика GSM
(DCS1800) D-AMPS (ADC) JDC CDMA
Метод доступа ТDМА TDMA TDMA CDMA
Количество речевых каналов несущую 8 3 3 32
Рабочий диапазон частот, МГц 935-960;
890-915 824-840
869-894 810-826 ;940-956 1429-1441 ;1447-1489 1501-1513 824-840 869-894
Разнос каналов, кГц 200 30 25 1250
Эквивалентная полоса частот на один разговорный канал, кГц 25 10 8,3 -
Вид модуляции 0,3 GMSK n/4 DQPSK n/4 DQPSK QPSK
Скорость передачи информации, Кбит/с 270 48 42
Скорость преобразования речи, Кбит/с 13 8 11,2(5,6)
Алгоритм преобразования речи RPE-LTR VSELP VSELP
Радиус соты, км 0,5-35,0 0,5-20,0 0,5-20,0 0,5-25,0

6. Сотовые телефоны

С тех пор, как системы сотовой подвижной связи начали свое победоносное шествие по странам мира, прошло совсем немного времени. Однако были разработаны различные стандарты и системы связи, а вместе с ними развивалось и оборудование этих систем. Привычные для нас сотовые радиотелефоны имели в начале своего развития огромные размеры и были похожи скорее на радиостанции, чем на телефоны. Но с каждым годом они все более развивались: уменьшались их размер и вес, улучшался дизайн, снижалась стоимость, перед пользователями открывались все новые и новые возможности подвижной связи. На рисунке по казано, как изменялись некоторые пара метры абонентских радиотелефонов и их внешний вид в последние годы. Выбор стандарта сотовой связи однозначно определяет и выбор класса модели радиотелефона. При этом, несмотря на наличие общих черт, модели различаются не только функциональными возможностями, определяемыми стандартом, но и некими устоявшимися традициями их конструирования и внешнего оформления. В пределах каждого класса модели радиотелефоны различаются между собой не только объемом сервисных функций, но часто и параметрами приемопередающих трактов. По этой причине при выборе радиотелефона полезно не только руководствоваться внешним видом, но и иметь некоторое представление о конструкции аппарата и его возможностях. Поэтому перейдем к рассмотрению устройства аналоговых и цифровых радиотелефонов, проанализируем их основные возможности и функции.

Несмотря на многообразие представленных на мировом рынке моделей сотовых радиотелефонов, все они имеют сходную конструкцию. Каждый радиотелефон имеет передающее и приемное устройства, устройства преобразования и воспроизведения речи, устройство контроля и управления, антенну, звонок (зуммер), клавиатуру и дисплей. В зависимости от модели они могут различаться размерами, составом комплектующих элементов, функциональными характеристиками и другими показателями.

В последнее время все фирмы-производители стараются снизить стоимость, улучшить дизайн, уменьшить размеры и повысить эксплуатационные показатели своей продукции. Это достигается за счет более высокой степени интеграции логических и радиотехнических блоков радиотелефонов, внедрения поточных линий их производства (снижение доли ручной сборки), использования последних достижений науки и техники в области связи и приборостроения.

В качестве примера рассмотрим конструкцию радиотелефона ЕН237 фирмы Ericsson. Этот радиотелефон предназначен для работы в аналоговой сотовой системе стандарта ETACS. Он состоит из передней крышки, на которой располагаются клавиатура, дисплей, микрофон и громкоговоритель;

задней крышки, на которой закреплена антенна, и четырехслойной печатной платы, на которой размещены все основные узлы.

Антенна аппарата выполнена в виде спирали, а задняя крышка корпуса используется в качестве противовеса и служит для улучшения излучательной способности антенны. Характеристики такой антенны, несмотря на ее малые геометрические размеры, соответствуют аналогичным характеристикам традиционной полуволновой антенне и не зависят от ее ориентации в пространстве.

На четырехслойной печатной плате (в цифровом радиотелефоне их может быть две) собраны основные узлы. В приемном и передающем блоках полностью исключены намоточные контуры. В приемнике фильтрация сигналов производится с помощью фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ), которые имеют предельно малые размеры и высокие фильтрующие характеристики по сравнению с традиционными фильтрами, использующими LC-контуры. В передатчике для уменьшения внеполосных излучений используются высокодобротные керамические фильтры. Выходные каскады передатчика выполнены на арсенид-галиевых транзисторах. Для получения необходимых частот передатчика и гетеродинных частот приемника используется синтезатор частот, работой которого управляет блок контроля и управления. Основой последнего является центральный процессор. Все блоки выполнены, главным образом, на микросхемах с низким потреблением энергии и высокими функциональными возможностями. Они включают в себя звуковые фильтры, избирательные усилители для микрофона и громкоговорителя, фазовый модулятор и демодулятор, генератор DTMF-сигналов, блоки автоматического тестирования и управления. На плате установлены разъемы для подключения антенны, внешних устройств, клавиатуры и дисплея. Плата устанавливается на рамку и закрепляется на передней крышке корпуса. Малые размеры платы достигаются за счет использования плотного монтажа, применения бескорпусных радиоэлементов и функциональных узлов - чипов.

Структурная схема радиотелефона аналогового стандарта ETACS представлена на рисунке.



Передающий и приемный блоки выполнены по классической схеме. Приемное устройство представляет собой супергетеродинный приемник с двойным преобразованием частоты. Входной сигнал поступает в полосовой фильтр на ПАВ, выделяющий принимаемый сигнал и ослабляющий помехи. Отфильтрованный сигнал поступает в малошумящий усилитель (МШУ) и после усиления подается в смеситель. На второй вход последнего с синтезатора частот поступает сигнал гетеродина. Полученный сигнал первой промежуточной частоты (45 МГц) поступает в усилитель первой промежуточной частоты УПЧ1 и после усиления фильтруется полосовым фильтром на ПАВ. Отфильтрованный сигнал поступает во второй смеситель. В него же с гетеродина Г поступает сигнал. Полученный в результате гетеродинирования сигнал второй промежуточной частоты c частотой 450 кГц фильтруется полосовым фильтром на ПАВ и усиливается усилителем УПЧ2. Усиленный до необходимого уровня сигнал поступает в фазовый демодулятор, где выделяются сигналы управления и речевой сигнал. Последний поступает в усилитель УНЧ и далее - на громкоговоритель. Сигналы управления обрабатываются процессором CPU.

Аналоговый сигнал, поступающий с микрофона, усиливается усилителем УНЧ до необходимого уровня и поступает в фазовый модулятор. Промодулированный сигнал частотой 90 МГц через полосовой фильтр на ПАВ поступает в смеситель. С выхода смесителя сигнал через полосовой керамический фильтр поступает в усилитель мощности класса С, обеспечивающий максимальный КПД передатчика. Усиленный сигнал через регулятор мощности УМ и полосовой керамический фильтр поступает к антенне. Обработка сигналов управления, опрос клавиатуры, формирование необходимых частот и вывод информации на дисплей происходит под управлением центрального процессора. Синтезатор частоты позволяет получать высокостабильные сигналы частот всего используемого диапазона.

Структурная схема радиотелефона, работающего в стандарте GSM, представлена на рисунке.




Обычно в таких радиотелефонах имеется аналоговая и цифровая части, которые могут выполняться на отдельных платах. Аналоговая часть включает в себя приемное и передающее устройства, которые по своим характеристикам и построению напоминают описанные выше.

Антенна А выполняет одновременно функции передающей и приемной. Она представляет собой спиральную укороченную антенну, по характеристикам аналогичную стандартной полуволновой антенне. В системах стандарта GSM передатчик и приемник работают не одновременно, и передача осуществляется только в течение 1/8 длительности кадра. Это значительно уменьшает расход энергии аккумуляторной батареи и увеличивает время функционирования как в режиме передачи (разговора), так и в режиме приема (ожидания). Кроме того, снижаются требования к ВЧ-фильтру приемника, выполненному на ПАВ, и делает возможным интеграцию малошумящего входного усилителя МШУ со смесителем. Принимаемый сигнал после прохождения входного полосового фильтра усиливается МШУ и поступает на первый вход смесителя. На второй вход поступает сигнал гетеродина с синтезатора частот. Сигнал первой промежуточной частоты проходит через полосовой фильтр на ПАВ и усиливается усилителем первой промежуточной частоты УПЧ1, после чего поступает на первый вход второго смесителя. На второй его вход поступает сигнал гетеродина, с генератора частот. Полученный сигнал второй промежуточной частоты фильтруется полосовым фильтром на ПАВ, усиливается усилителем УПЧ2 и поступает на аналого-цифровой преобразователь АЦП, где преобразуется в сигнал, необходимый для работы сигнального процессора CPU.

В режиме передачи информационный цифровой сигнал, сформированный в CPU, поступает на I/0-генератор, где происходит формирование модулирующего сигнала. Последний поступает в фазовый модулятор, с которого сигнал поступает в смеситель. На второй вход смесителя поступает сигнал с синтезатора частот. Полученный сигнал через полоссовой фильтр поступает в усилитель мощности УМ, управляемый с помощью CPU-Усиленный до необходимого уровня сигнал через полосовой керамический фильтр поступает к антенне А и излучается в пространство.

Цифровая логическая часть радиотелефона обеспечивает формирование, и обработку всех необходимых сигналов. Она состоит из цифрового сигнального процессора CPU, памяти MEM, канального эквалайзера, канального кодера/декодера, SIM-карты, преобразователей АЦП и ЦАП, клавиатуры и дисплея.

Логическая часть выполняет задачи, заключающиеся в демодуляции, кодировании, сжатии и восстановлении речевого сигнала, уменьшении шумов, в обработке информации, вводимой с клавиатуры. Она выводит необходимую информацию на экран дисплея, производит обмен информацией с SIM-картой, обеспечивающей аутентификацию абонента и шифрование данных.

7. Глоссарий

МДЧР - метод частотного разделения каналов

МЛА - многолучевая антенна

AFN - Absolute Frame Number - абсолютный номер кадра

BCCH- Broadcast Control Chanel - канал управления передачей

BS- BfiseStationNumber - код базовой станции

CDMA- Code Division Multiple Access - кодовоеразделениеканалов

DCA- Dinamic Chanel Allocation - Динамическое разделение каналов

DCS - Digital Cellular Sistem - цифровая сотовая система

FDMA - Frequency Division Multiple Access - частотное разделение для смежных сот

FN- Frame Number -номеркадра

GSM - Groupe Special Mobile - Группа экспертов подвижной связи

HS - HandSet - ручной телефон

ISDN - Integrated Services Digital Network - цифроваясетьсинтеграциейуслуг

MAP - Mobile Application Part - подсистемамобильнойсвязи

MS - Mobile Station - мобильнаястанция

PCM - Pulse Code Modulation - импульснокодоваямодуляция

PMR - Professional Mobile Radio - профессиональные системы подвижной связи

RACH - Random Access Channel - канал произвольного доступа

8.Список используемой литературы

1. Ратынский М. Телефон в кармане. - М:"Радио и связь", 2000.

2. Громаков Ю. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М:"Радио и связь", 1996.

Неграмотный монтаж СОТ — залог отказа системы видеонаблюдения

Речь в данной статье пойдет о проблемах построения систем видеонаблюдения с большими длинами линий, в частности, с использованием аппаратуры АПВС для передачи видеосигнала по витой паре. За последние 2 года аппаратура приобрела огромную популярность у монтажных организаций, так как позволяет аппаратно решать целый ряд серьезных проблем, неизбежно возникающих при построении больших систем. Совершенствуя аппаратуру (на сегодняшний день на рынке существует АПВС-6), разработчиком постоянно проводится анализ опыта эксплуатации; прежде всего, конечно, анализируются все причины выхода аппаратуры из строя. Наряду с отказами, связанными с выходами из строя отдельных элементов и с лихвой укладывающихся в допустимый процент так называемого техотхода, имел место ряд массовых отказов аппаратуры на объекте. Нередко первым желанием потребителя (в данном случае — фирмы -инсталлятора) бывает обвинить в собственных «грехах» изготовителя применяемой техники.

Первая категория отказов — проблемы изготовителя (какой бы процент техотхода ни был, всегда хочется, чтобы он был еще меньше). Решение общеизвестно: ужесточение входного контроля элементов, тренинг аппаратуры, ее прогон в течение начального периода максимальной частоты отказов. Последнее, правда, не всегда удается по причине того, что нашему заказчику очень часто «надо вчера».

Путь же снижения отказов второй группы — единственный, а именно — технически грамотный монтаж системы с учетом возможных внешних факторов. Один инсталлятор устанавливает на объекте 32 комплекта АПВС и в полном восторге от их работы; у другого в один прекрасный день одновременно выходят из строя 20 комплектов, фактически «выключая» всю систему. Естественно, по причине отказа каких-то элементов такого быть не может. Причиной системного отказа является системная ошибка.

Лирическое отступление:

Однажды один из «умельцев» решил обеспечить у себя на садовом участке самый качественный прием телевизионных программ, для чего отыскал в лесу, срубил и приволок за 3 км сосну метров 20-25. После неимоверных усилий по ее вертикальной установке он действительно стал обладателем самой высокой телевизионной антенны в садоводстве и самого качественного телевизионного приема, но… до первой грозы, во время которой он лишился не только своей антенны, мачты и телевизора, но и кухни, в которой тот стоял. Последняя сгорела свечой. Самое абсурдное — обвинить в пожаре изготовителей телевизора или антенны. Виноват тот, кто смонтировал из совершенно качественных и исправных элементов фактически ловитель молнии.

Аналогично указанному примеру, возможность массовых системных отказов аппаратуры нередко изначально закладывается самим инсталлятором еще до момента включения из-за невыполнения достаточно типовых требований к подобного рода системам. Если не исключить, то по крайне мере существенно ограничить число подобных «закладок» — цель настоящей статьи.


В данном случае считаем, что заземление выполнено по всем правилам, и его можно рассматривать, как сигнальное. Приемная аппаратура имеет на вилке клемму заземления, а ответная клемма в розетке соединена с земляной шиной (а не с нулем сети, что имеет место в большинстве случаев).

Прежде всего, отметим, что в соответствии с общими требованиями разводки сигнальных цепей вся система должна иметь только одну точку заземления, предпочтительно на приемном конце. Рекомендуем всегда строго придерживаться этого правила. Подчеркиваем, что не отдельный канал, а вся система.

Наличие в земле блуждающих токов приводит к тому, что потенциал земли различных точек будет различен. Для далеко удаленных друг от друга точек эта разность потенциалов может измеряться сотнями вольт. Это явление особенно сильно проявляется в условиях города, на промышленных объектах, где наличие в земле множества металлических конструкций, имеющих соединение с электроустройствами, приводит к большой разнице потенциалов даже между близко расположенными земляными колами.

Если в точке заземления системы по какой-то причине поднимется потенциал земли, то при соблюдении рекомендованной схемы включения это вызовет подъем потенциала во всех точках благодаря наличию общего провода (GG) и, в конечном итоге, понижение его по мере снижения потенциала земли за счет растекания заряда.

Теперь рассмотрим возможные последствия отклонений от рекомендованной схемы включения, с которыми нам приходилось встречаться на практике.

Редко, но бывает, когда корпус видеокамеры (кожух) имеет контакт с общим проводом видеокамеры (экраном коаксиальной линии). Бывает, что байонетный разъем закреплен непосредственно на металлическом кожухе. Кожух в свою очередь имеет электрический контакт с кронштейном, а тот закреплен на металлической конструкции, имеющей контакт с землей. Вот и «посадили» таким образом общий провод на землю. При наличии заземления на приемном конце разница потенциалов земли у камеры и на приемном конце может достигать сотен вольт постоянно действующего переменного напряжения (причинами могут быть находящиеся вблизи подземные коммуникации, по которым стекают токи от сварочных работ, включения мощного оборудования, работы мощных радиопередающих устройств и т.п.), что приводит к выходу из строя элементов защиты, а иногда и элементов схемы. Допустимая максимальная величина постоянно действующего напряжения в линии для элементов защиты в АПВС-6 составляет около 30 В, для импульсного воздействия — в 100 раз больше, т.е. 3000 В.

Встречались нам и случаи преднамеренного заземления общего провода на передающем конце. Так сказать, на всякий случай. А вдруг лучше будет? На самом деле будет только хуже.

Необходимо не только не делать такого преднамеренного заземления, но и застраховать себя от возможного случайного соединения общего провода с землей, для чего перед включением системы рекомендуется замерить сопротивление между ними, которое должно быть не менее 10 МОм. Если по каким-либо причинам указанное требование обеспечить не удается, необходимо применение согласующего (изолирующего) трансформатора на выходе видеосигнала с камеры (например, трансформатор ТС-75). Схема включения имеет следующий вид (Рис.2).


Что будет, если отсутствует общий провод между кодером и декодером?

Если в видеокамере общий провод не соединен с землей, если кодер не заземлен, трасса хорошо экранирована от внешних наводок (например, выполнена в металлической трубе) или проходит внутри одного здания, имеет небольшую протяженность (~до 500 метров), то, как показал опыт, такие системы имеют право на существование, обеспечивая должную работоспособность. При больших длинах по причине описанной выше разности потенциалов земли в удаленных друг от друга точках пренебрегать третьим (общим) проводом не рекомендуется.

Что использовать в качестве общего провода? Любой свободный проводник в кабеле. В идеале лучше всего для каждой линии передачи видеосигнала использовать свой собственный проводник. На практике такое не всегда возможно. Желательно в таком случае группировать на один общий провод кодеры и декодеры рядом расположенных камер. Если и такое не удается (например, в периметральных системах с большим числом камер), допустимо «вешать» все АПВС на один проводник (например, на дренажный проводник кабеля ТППэп). В этом случае при изменении потенциала в какой-либо точке будут работать защитные устройства всех линий. При «индивидуальных» общих проводах будут срабатывать защиты только одной линии.

Еще возможный вариант. В системе выполнена схема в соответствии с рис.1, но на приемном конце заземления нет. Система «висит» в воздухе. Выхода аппаратуры из строя не будет, но до тех пор, пока она «висит». А «заземлится» она может совершенно случайно в любой точке. Последствия такого заземления могут быть вплоть до трагических. Потенциал будет одинаковым во всей системе благодаря наличию общего провода, но величина этого потенциала может достигать значительной величины. Любое случайное заземление приводит к возникновению разряда между элементом касания и металлической конструкцией, что может привести к выходу аппаратуры из строя из-за воздействия электромагнитного поля на элементы схемы, может вызвать возгорание, может привести к поражению человека электрическим током (например, одной рукой человек коснулся квадратора (монитора, мультиплексора и т.д.), а другой — батареи парового отопления. В соответствии с требованиями техники безопасности такие системы эксплуатировать недопустимо.

С точки зрения техники безопасности допускается «зануление» аппаратуры, т.е. в качестве земляной шины используется ноль фазы. Поскольку выполнить полноценное сигнальное заземление — дело достаточно трудоемкое, на подавляющем большинстве объектов присутствует именно «зануление». Проверить это достаточно просто с помощью тестера. Нередко «0» фазы соединен с земляным контактом прямо в розетке.

В связи с различным качеством наших отечественных сетей и аппаратуры, ноль фазы не является качественной шиной заземления для видеоаппаратуры (аппаратуры высокого класса). Для работы рассматриваемых систем необходимо хорошее сигнальное заземление. Организовав сигнальное заземление, не всегда удается отделить приемную аппаратуру от защитного заземления (зануления), что в конечном итоге приводит к возникновению в системе двух земель. Аналогично описанному выше случаю использования видеокамеры, имеющей контакт общего провода с землей, для сопряжения аппаратуры также используется согласующий (изолирующий) трансформатор, но включаемый на приемном конце в линии видеосигнала. Схема включения — рис.3.


Еще один важный момент.

Не вдаваясь в физику процесса отметим, что по всем канонам построения разветвленных сетей питание всех элементов схемы желательно осуществлять от одной и той же фазы силовой сети или от одного и того же выхода трехфазной сети.

При невозможности выполнения этого условия необходима установка разделительных сетевых трансформаторов для каждого элемента сети (п.1.1.32 «ПУЭ»).

Все вышеперечисленное отнюдь не является «прерогативой» применения АПВС, а в полной мере относится к любым длинным линиям (и коаксиальным линиям передачи, и системам телеметрического управления и др.). Просто применение АПВС позволило широкомасштабно строить большие протяженные системы, имеющие свою специфику. Больше того, при отступлении от вышеизложенных рекомендаций АПВС играют роль отдельной мощной защиты для видеокамер и приемной аппаратуры. Так на одном из объектов, оснащенных АПВС во время мощной грозы вышли из строя защитные резисторы кодеров и декодеров. Ни одна камера, ни один мультиплексор не пострадали. При передаче видеосигнала от камеры к мультиплексорам по коаксиальным линиям убытки бы исчислялись в тысячах долларов. Нам приходилось видеть в дружественных фирмах груды сгоревших камер после аналогичных гроз.

При правильно выполненной схеме построения системы при воздействии электромагнитных импульсов высоких энергий на проводные трассы (грозовые явления, коммутационные искрения сильноточной аппаратуры и т.п.) не происходит выхода аппаратуры из строя в связи с тем, что потенциал земли всей системы поднимается одновременно на время стекания наведенного заряда. А от прямого попадания молнии не спасет ничего. Это уже относится к действиям непреодолимой силы. Против стихии интеллект бессилен. Попробуйте освятить систему в церкви.

Попутно, безотносительно к «землям» затронем вопрос собственно витой пары в кабеле.

Передача видеосигнала без искажений на большие расстояния по витым проводникам требует точной настройки корректирующих фильтров кодера и декодера АПВС. Вот почему аппаратура выпускается на фиксированные расстояния с шагом 100 метров. Сделать такую настройку в полевых условиях с максимальной нелинейностью амплитудно-частотной характеристики в 1 дБ практически невозможно. Представленная на рынке аппаратура АПВС рассчитана на применение кабеля ТППэп Nх2х0,5 (0,4). Применение другого кабеля оговаривается особо. Были случаи, когда потребитель не обращал внимание на этот аспект, что приводило к получению видеосигнала плохого качества.

В системах с высокими требованиями к качеству видеосигнала не следует применять разнородные кабели на одной трассе, по крайней мере, если система строится на специально прокладываемом кабеле, а не по уже имеющимся линиям, когда инсталлятор не в состоянии повлиять на ситуацию. Кабель ТППэп достаточно дешевый; существенно дешевле, например, AWG 24 (витая пара 5-й категории), а по характеристикам затухания несравненно лучше.