Статья опубликованна во Всеукраинском информационно-техническом журнале "F+S технологии безопасности и противопожарной защиты" № 3(9)/2004

Рубрика: техника и технологии
Підрубрика: системы слежения

Автор: Степан Сущенко
виконавчий  директор НВП «ОМіТех»
тел.: (044) 235-8676/70
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
реклама

Заголовок: Візьми в дорогу ОМіТеХ

 ПЕРСПЕКТИВА ЗАСТОСУВАННЯ  МЕРЕЖ ОПЕРАТИВНОГО РАДІОЗВ'ЯЗКУ ДЛЯ РОЗГОРТАННЯ СИСТЕМ СУПУТНИКОВОГО КОНТРОЛЮ ЗА МІСЦЕЗНАХОДЖЕННЯМ ТА ДИСПЕТЧЕРИЗАЦІЇ РУХОМИХ ОБ'ЄКТІВ

Підзаголовок: організаційно-технічні аспекти побудови охоронних комплексів та систем контролю і управління транспортними засобами з використанням обладнання радіозв'язку «КОРДОН-ОМіТех»

Вступ

У травні ц.р., з метою створення в Україні Єдиної системи охорони та диспетчеризації рухомих об'єктів на основі використання сучасних геоінформаційних технологій, а також стандартів та обладнання радіозв'язку, було засноване всеукраїнське об'єднання  „Супутник-Секьюріті (Україна)". Одним з його членів є Науково-виробниче підприємство «OMiTex», практичні досягнення якого у створенні сучасних засобів радіозв'язку були покладені в основу концепції діяльності нового утворення.
Cвоїми думками щодо перспектив  практичної реалізації концепції з читачами F+S  ділиться Степан Сущенко, директор-розпорядник НВП «ОМіТех».


На ринку послуг з позиціонування рухомих об'єктів донедавна переважали пропозиції операторів стільникового зв'язку, що працюють в стандарті GSM.
Використання обладнання транкінгового радіозв'язку було обмежене через  незначну кількість відповідних пропозицій.

Основной текст
Насамперед звертаю увагу читачів на те, що мова йтиме не про індивідуальне GPS-позиціювання, коли своє місцезнаходження необхідно визначати, наприклад, мандрівникам у незнайомій місцевості, які прямують пішки, мчать на автомобілі, летять на літаку або пливуть на човнах. Для них виробниками пропонується безліч різноманітних GPS-приймачів вартістю від кількох сотень до десятків тисяч доларів США.
Метою багаторічних досліджень OMiTex та його партнерів було визначення оптимальних варіантів інтеграції та будівництва складних систем контролю місцезнаходження і диспетчеризації на базі GPS-сервісу (СКМД-GPS). Система призначена для обслуговування великої кількості рухомих об'єктів з відображенням фактичних маршрутів кожного на екранах персональних комп'ютерів диспетчерських пунктів транспортних, охоронних та інших підприємств, організацій.
Слід відзначити, що послугу з GPS-позиціонування транспортних засобів, яким необхідно перетинати значні території, наприклад, кількох областей України, або кількох країн, вже кілька років надають оператори стільникового зв'язку стандарту GSM.
При цьому позиціонування виконується найчастіше для невеликої кількості автомашин з передачею вибіркових супутникових сигналів на диспетчерський пункт замовника такої послуги через значні проміжки часу (від кількох десятків хвилин – до кількох годин). Можна і частіше – але кожний користувач рахує власні гроші і йому, як правило, не потрібно на маршруті довжиною в декілька тисяч кілометрів позиціонування автомобіля через кожні сто метрів. Адже на відрізку шляху в 1 км потрібно передати 10 повідомлень, відповідно на 1 000 км. – 10 000 повідомлень. Знаючи тариф оператора на послуги зв'язку, можна швидко підрахувати відповідні видатки.
Зовсім інша справа – забезпечення всередині певних регіонів позиціонування великої кількості громадського транспорту, інкасаторських автомашин, сміттєвозів, перевізників вибухонебезпечних речовин, приватних автомобілів, що перебувають під охороною, тощо.
Як правило, маршрути такого транспорту пролягають в зоні радіусом до 50-80км і визначати його місцезнаходження необхідно чим частіше, тим краще. В ідеалі – через кожні 5-10 м. Враховуючи, що за день довжина маршруту таких автомобілів може сягнути за 100 км., ми отримаємо необхідну кількість точок позиціонування та передачі відповідної інформації на комп'ютер диспетчера: не менш 10 000 на кожні 100 км за одну робочу зміну. Знаючи тариф GSM-оператора на передачу повідомлень, кількість змін, автомашин та робочих днів у місяці  – зрозуміємо, чому впровадження технологій СКМД-GPS в Україні не набудо розмаху.  Потенційні користувачі такої послуги висловили операторам послуг бездротового зв'язку та виробникам відповідного обладнання кілька основних побажань, задоволення яких могло сприяти вин икненню бажання скористатись нею:
- доступні тарифи на передачу повідомлень;
- доступні ціни на повнокомплектні абонентські термінали (GPS-приймач з антеною+ модем+передавач з антеною);
- доступні ціни на програмне забезпечення: для диспетчеризації та на електронні карти.
Тому очевидно, що вирішення цієї проблеми можливе лише за умови об'єднання зусиль кількох, провідних у своїх галузях підприємств: оператора послуг зв'язку, виробника обладнання зв'язку та розробника програмного забезпечення.
Саме тому СКМД-GPS для регіональних потреб активно створюється фахівцями Науково-дослідного інституту геодезії і картографії, науково-виробничих підприємств ОМіТех та ТЕКОН. Вона базується на використанні
- програмного картографічного та сервісного забезпечення Науково-дослідного інституту геодезії і картографії ,
- GPS-приймачів, що постачає підприємство "ТЕКОН";
- наземної мережі базових радіостанцій транкінгового оперативного радіозв'язку «ОМіТех-ТРАНКіНГ-УКРАїНА» загального призначення, розгортання якої забезпечує OMiTex по території України;
- абонентських радіостанцій наземного зв'язку «КОРДОН-ОМіТех», адаптованих під передачу даних;
СКМД-GPS, що розгортається з використанням базового та абонентського обладнання  для оперативно-технологічного радіозв'язку, має наступні переваги у порівнянні з системами, що базуються на використанні неоперативних видів рухомого зв'язку (стандартів CDMA чи GSM):
- вартість надання послуги користування радіоканалом є фіксованою та не залежить від кількості передач інформації або її обсягу;
- послуга може надаватись у будь-якому населеному пункті України після отримання оператором дозволу на експлуатацію базового обладнання;
- базовою радіостанцією створюється зона макросотового покриття, радіус якого може сягати до 70 км.;
- час встановлення зв'язку між абонентським пристроєм та комп'ютером диспетчера становить 0,08-0,2 сек, що в кілька десятків разів швидше, ніж в мережах стільникового зв'язку;
- наявність додаткових сервісів зв'язку,  недоступних в стільникових системах, а саме: голосовий оперативний радіозв'язок з індивідуальними, груповими, аварійними викликами та  загальним викликом-оповіщенням  по мережі  одночасно для всіх користувачів;
- можливість постійного прослуховування ефіру диспетчером та отримання  оперативної інформації від водіїв і навпаки (в автоматичному режимі без втручання водія, без необхідності натискання кнопки прийому, адже, згідно правил дорожнього руху, водієві заборонено користуватися стільниковим зв'язком без застосування комплекту, що звільняє руки);
- можливість режиму «прямого зв'язку» між користувачами поза зоною обслуговування базових радіостанцій на окремому радіоканалі, що особливо важливо для автомобілів охорони, служб оперативного реагування, ремонтних бригад тощо;
- динамічне управління об'єднаннями користувачів, шляхом перегрупування їх диспетчером по радіоканалу;
- пріоритетність надання каналів зв'язку;
- підвищена захищеність каналів зв'язку.
 
Основні складові частини типової системи контролю і управління транспортними засобами для великого міста наступні:       
- БС - базова станція мережі оперативного аналогового або цифрового  радіозв'язку (в залежності від вимог Замовника), що використовуються для створення радіопокриття всієї зони руху автотранспорту; 
- ЦДП, ДП - центральний диспетчерський центр міськадміністрації та диспетчерські центри автопарків, пожежної охорони, дорожньої патрульної служби, швидкої допомоги, служби газу  тощо, оснащені комп'ютерами,  модемами;
- ІАС - інформаційно-аналітична система диспетчерського управління (комплекс програмного забезпечення з цифровою топографічною картою);
- GPS -приймач з антеною GPS і контролером-модемом (у єдиному корпусі);
- АРст - радіостанція «КОРДОН-ОМіТех», що забезпечує передачу інформації від водія та GPS-приймача в диспетчерський центр та навпаки, створюючи радіоканал між диспетчерським центром і автомобілем;
- Д - датчики зняття інформації, встановлені в автомобілі у відповідності з вимогами Замовника;
- ВЕл -  виконавчий елемент телемоніторингу та управління (наприклад, реле, що відключає запалювання двигуна і т.п., якщо це буде передбачене технічним завданням Замовника);
- 01/02/03/04 -   диспетчерські  центри пожежної охорони, дорожньої патрульної служби, "Швидкої допомоги", служби газу  тощо.

Зона дії СКМД-GPS визначається зоною радіопокриття, яку створює наземне базове радіообладнання бездротової комунікаційної системи. Радіус зони дії базової радіостанції (ретранслятора) для оперативного транкінгового радіозв'язку діапазону  403-470 МГц, при встановленні стаціонарної антени на споруді висотою біля 40 м може досягати від 30 до 70 км в залежності від рель'єфу місцевості та потужності абонентських радіостанцій.   
Хочу також акцентувати увагу читача на особливість абонентських комплектів. В них для наземного утворення радіоканалів може використовуватись будь-яка з пакету радіостанцій «КОРДОН-ОМіТех», фактичні технічні та експлуатаційні характеристики яких відповідають вимогам військових стандартів  НАТО на засоби наземного зв'язку. Є серед них також сертифіковані для застосування у вибухонебезпечних середовищах. Запропоноване обладнання системи виготовляється НВП «ОМіТех» в Україні  згідно технічних умов ТУ У 32.2-25931248-001 2001 (АЦИА.464512/68Р02907-68Р02908) та широко застосовується при будівництві відомчих мереж радіозв'язку численних корпоративних користувачів, у тому числі, Державної прикордонної служби України, Збройних Сил України тощо.
Все обладнання має подовжений термін гарантійного та сервісного обслуговування, який сукупно може складати більше 10 років.
У GPS-приймачах використовується 8-миканальна рівнобіжна архітектура, а робота відбувається в діапазоні L 1   1575,24 Мгц .
Точність позиціонування - не нижча 25м.
Робочі характеристики, що забезпечують надійність роботи при використанні в транспортних засобах:
- діапазон робочих температур - від –30 С до +65С;
- прискорення  -до 4G;
- удари  -з прискоренням до 5 м/с*с.

В рамках такої системи  досить просто та надійно вирішена одна з головних технічних задач – передача інформації з рухомого об'єкта в диспетчерський пункт та навпаки. Зокрема, пропонується на вибір два варіанти каналоутворення, в залежності від фінансових можливостей споживача та організаційної доцільності, пов'язаної з організацією розташування центрального диспетчерського пункту та диспетчерських пунктів автопарків.
Перший варіант передбачає встановлення серверу збору та опрацювання сигналів позиціонування разом з базовою радіостанцією, з наступною передачею інформації на ЦДП та ДП по радіорелейних каналах або по кабельній виділеній лінії.
 Другий варіант передбачає встановлення серверу збору та опрацювання сигналів позиціонування на ЦДП та ДП з прийомом-передачею інформації від абонентських радіостанцій   через базову радіостанцію - ретранслятор.
ВИСНОВОК: чим менший проміжок часу між передачами сигналів позиціювання від рухомого об'єкту до диспетчерського комп'ютера, тим більш ефективним є використання технологій оперативного радіозв'язку.

Тобто, при формуванні локальних та регіональних мереж СКМД-GPS, доцільно використовувати технології та обладнання оперативного транкінгового радіозв'язку.
Фахівці НВП «ОМіТех» впевнені, що за такими системами – майбутнє, і що з часом наявність GPS-приймача на транспортному засобі буде таким самим природним явищем, як наявність на ньому номеру державної реєстрації.

Можна включити у статтю, якщо дозволить місце:
 Впровадження запропонованої СКМ дозволить:
˜ контролювати географічні координати, швидкість і маршрути руху, курс рухомого об'єкту, адресу його місцезнаходження в реальному масштабі часу з передачею відеозображень - при необхідності та устаткуванні додатковим обладнанням ;
˜ здійснювати пошук на карті необхідної вулиці і номера будинку за назвою;
˜ здійснювати автоматичний пошук і відображення об'єкта, що зник з поля зору диспетчера, по його номеру (ідентифікаційному коду);
˜ відображати траєкторію руху транспортних засобів на карті і контролювати його відповідність заданому маршруту, зберігаючи інформацію на сервері диспетчера обумовлений час;
˜ контролювати дії водіїв;
˜ здійснювати аналіз руху і дій обслуговуючого персоналу;
˜ протоколювати параметри і траєкторію руху;
˜ оптимізувати маршрути руху;
˜ фіксувати факти сходу транспортних засобів із установленого маршруту;
˜ фіксувати час і місце затримок у русі;
˜ фіксувати координати маршруту руху з вказівкою часу проходження зупинок;
˜ фіксувати відкриття і закриття дверей, показання обумовлених датчиків, відключення живлення від датчиків, наприклад, використання палива чи електроенергії;
˜ фіксувати спроби знеструмлення пристрою живлення;
˜ здійснювати захист транспортного засобу від позаштатної ситуації - аварія, напад і т.п.;
˜ забезпечити оперативним радіозв'язком диспетчера з водієм та навпаки, захищеним від прослуховування при необхідності;
˜ забезпечити запис переговорів між диспетчером та водіями;
˜ забезпечити опративне надання допомоги пасажирам, у випадку аврії транспортного засобу, та його оперативну заміну;
˜ забезпечити оперативний виїзд ремонтних бригад, підрозділів МНЧС, МВС, МЗ у випадку виникненя непередбачених ситувацій, що можуть призвести чи призвели до аварії (стихійні лиха, техногенні катастрофи, террористичні акти тощо)

Крім задачі диспетчеризації автомобільного транспорту, сферу застосування СМР може бути поширено на вирішення таких задач, як:
˜ моніторинг стану доріг;
˜ моніторинг радіаційної й екологічної обстановки;
˜ обслуговування вантажних і пасажирських перевезень;
˜ забезпечення роботи охоронних служб;
˜ забезпечення служб оперативного реагування, спеціального призначення (міліція, медицина, технічна допомога і т.п.);
˜ передача відеозображень;
˜ контроль за інтенсивністю руху та ваговий контроль;
˜ збір метерологічних даних;
˜ телемоніторинг та керування світлофорами та дорожніми знаками.
 

 

Типовий склад простої системи контролю та диспетчеризації  з використанням мережі оперативного радіозв'язку:

- диспетчерська консоль (робоче місце), що здійснює функції контролю обміну інформацією і керування;
- мобільні об'єкти (пасажирський, спеціальний, вантажний транспорт);
- підсистема зв'язку (виділені та/або транкінгові, стільникові, супутникові канали зв'язку).

На диспетчерській консолі встановлюються:

- персональний комп'ютер з програмним забезпеченням і електронною картою міста (місцевості);
- навігаційно-телекомунікаційний контролер  для забезпечення роботи системи;
- засіб радіозв'язку (транкінгова радіостанція, стільниковий, супутниковий телефон).

На транспортному засобі встановлюються:

- навігаційний GPS-приймач;
- адаптер для поєднання GPS-приймача та радіостанції;
- радіомодем;
- відповідний засіб радіозв'язку - радіостанція або мобільний телефон.