Система охраны периметра и центральный контроллер для нее

Изобретение относится к устройствам для программного управления, а именно к системам охраны периметра и центральным контроллерам для них. Технический результат заключается в возможности охранять периметры большей протяженности, в возможности управлять периметральными тревожными модулями при потере связи с сервером, в возможности «горячего» резервирования центрального контроллера с последовательным подключением, при котором упрощается схема подключения активного и резервного центральных контроллеров. Для достижения этого результата в системе охраны периметра активный центральный контроллер и резервный центральный контроллер соединены между собой последовательно через порты RS-485 (второй порт активного центрального контроллера подключен к первому порту резервного центрального контроллера) и порты RS-232. Активный и резервный центральные контроллеры полностью идентичны, а режим их работы (активный/резервный) задается программно. Активный центральный контроллер выполнен с возможностью опроса состояния периметральных тревожных модулей через свой первый или второй порт RS-485. Резервный центральный контроллер выполнен с возможностью передачи данных между своими первым и вторым портами RS-485. Активный и резервный центральный контроллеры выполнены с возможностью передачи через порты RS-232 данных для синхронизации журнала событий резервного центрального контроллера и его текущего состояния, которое после осуществления синхронизации полностью совпадает с текущим состоянием активного центрального контроллера. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для программного управления, а именно к системам охраны периметра и центральным контроллерам для них, и может применяться для обеспечения работы технических средств контроля доступа и охранной сигнализации в составе интегрированной системы безопасности.

В современных системах охраны периметра тревожные модули соединяют между собой и с центральным контроллером по интерфейсу RS-485. Охранные извещатели подключают через охранные шлейфы к тревожным модулям, которые по запросу центрального контроллера передают ему информацию о состоянии охранных шлейфов. Кроме опроса состояния охранных шлейфов центральный контроллер занимается конфигурацией тревожных модулей и передает на сервер информацию о статусе системы охраны периметра. При отсутствии связи с сервером информацию сохраняют в журнал событий центрального контроллера.

Наиболее близким к заявленному изобретению является центральный контроллер «АЛГО-521» (&&) системы охраны периметра ЗАО «Алгонт», выполненный на одноплатном компьютере промышленного исполнения. Протяженность охраняемого периметра составляет 64 километра при подключении тревожных модулей к контроллеру по схеме двух лучей и 32 километра при подключении тревожных модулей по схеме кольцо. Данный центральный контроллер выбран в качестве прототипа заявленного изобретения.

Несомненным достоинством контроллера «АЛГО-521» прототипа является возможность его «горячего» резервирования и способность управлять периметральными охранными модулями при потере связи с сервером, однако если длина охраняемого периметра превышает указанные пределы, то его охрана с применением центрального контроллера «АЛГО-521» существенно усложняется.

Задачей заявленного изобретения является создание системы охраны периметра и центрального контроллера для нее, позволяющих охранять периметры большей протяженности (до 252 километров при топологии сети луч и до 126 километров при топологии сети полукольцо). Центральный контроллер способен управлять периметральными тревожными модулями при потере связи с сервером, имеет журнал событий увеличенной емкости (не менее двадцати тысяч событий) и обладает возможностью «горячего» резервирования с последовательным подключением контроллеров, работающих в активном и резервном режиме, что упрощает схему их подключения к сети с тревожными модулями.

Поставленная задача решена путем создания системы охраны периметра, содержащей сервер, соединенный с шиной CAN, активный центральный контроллер, соединенный через порт CAN с шиной CAN, с источником питания и через первый порт RS-485 по меньшей мере с одним периметральным тревожным модулем, который соединен через охранные шлейфы по меньшей мере с одним охранным извещателем, а также резервный центральный контроллер, соединенный через порт CAN с шиной CAN, с источником питания и через второй порт RS-485 по меньшей мере с одним периметральным тревожным модулем, отличающейся тем, что активный центральный контроллер и резервный центральный контроллер соединены между собой последовательно через первый и второй порты RS-485 соответственно и порты RS-232, причем активный центральный контроллер выполнен с возможностью опроса состояния периметральных тревожных модулей через свой первый или второй порт RS-485, а резервный центральный контроллер выполнен с возможностью передачи данных между своими первым и вторым портами RS-485, при этом активный и резервный центральный контроллеры выполнены с возможностью передачи через порты RS-232 данных для синхронизации журнала событий резервного центрального контроллера и его текущего состояния, которое после осуществления синхронизации полностью совпадает с текущим состоянием активного центрального контроллера.

В предпочтительном варианте осуществления заявленной системы тревожные модули соединены между собой и с активным и резервным центральными контроллерами последовательно через порты RS-485.

Поставленная задача решена также путем создания центрального контроллера, содержащего процессорный модуль и интерфейсный модуль, соединенные между собой шиной данных, причем процессорный модуль включает в себя микроконтроллер и подключенные к нему ОЗУ, ПЗУ и часы реального времени, а интерфейсный модуль включает в себя несколько портов ввода-вывода, в том числе порт CAN и порт Ethernet, при этом микроконтроллер и порты интерфейсного модуля соединены шиной данных, а процессорный модуль выполнен с возможностью поддержания всех алгоритмов, необходимых для нормальной работы системы охраны периметра, хранения конфигурации всех периметральных модулей и ведения журнала событий, отличающегося тем, что интерфейсный модуль также содержит первый и второй порты RS-485 и порт RS-232, причем микроконтроллер посредством управляющей программы, записанной в ПЗУ, выполнен с возможностью поочередно опрашивать через первый и второй порты RS-485 периметральные тревожные модули в активном режиме работы центрального контроллера, а также с возможностью передачи данных из одного порта RS-485 в другой в резервном режиме работы центрального контроллера и с возможностью синхронизации через порт RS-232 журнала событий и текущего состояния центрального контроллера, работающего в резервном режиме, с центральным контроллером, работающим в активном режиме.

В предпочтительном варианте осуществления заявленного центрального контроллера интерфейсный модуль включает в себя также один терминал для подключения датчика вскрытия корпуса и один терминал для подключения информационного выхода внешнего источника бесперебойного питания.

Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими чертежами.

Фиг.1. Блок-схема центрального процессора согласно изобретению:

1 - процессорный модуль;

2 - интерфейсный модуль;

3 - микроконтроллер;

4 - ОЗУ;

5 - ПЗУ;

6 - часы реального времени;

7 - порт CAN;

8 - первый порт RS-485;

9 - второй порт RS-485;

10 - порт Ethernet 10/100BASE;

11 - порт RS-232;

12 - шина данных.

Фиг.2. Блок-схема системы охраны периметра согласно изобретению:

13 - источник бесперебойного питания BUP-12;

14 - активный центральный контроллер ВСР-254;

15 - сервер;

16 - тревожный периметральный модуль BUI-P;

17 - резервный центральный контроллер ВСР-254; 18-шина CAN;

19 - охранный шлейф;

20 - охранные извещатели.

Рассмотрим вариант выполнения заявленных системы охраны периметра и центрального контроллера для нее (Фиг.1-2).

Центральный контроллер состоит из процессорного модуля 1 и интерфейсного модуля 2. Процессорный модуль 1 включает в себя микроконтроллер 3, ОЗУ 4 емкостью 2 МБ, ПЗУ 5 емкостью 512 КБ и часы реального времени 6. Интерфейсный модуль 2 состоит из порта 7 CAN, двух портов 8 и 9 RS-485, порта 10 Ethernet 10/100BASE и порта 11 RS-232. Кроме того, центральный контроллер содержит шину данных 12 для соединения процессорного модуля 1 с интерфейсным модулем 2. Питание центрального контроллера осуществляется от источника бесперебойного питания 13, входящего в состав системы охраны периметра (Фиг.2). Наличие двух портов 8 и 9 RS-485 позволяет реализовать топологию сети полукольцо в системе охраны периметра (Фиг.2). В системе охраны периметра контроллер 14, находящийся в активном режиме работы, (какой именно из двух - зависит от конфигурации, загружаемой из сервера 15) поочередно опрашивает через первый и второй порты 8 и 9 RS-485 подключенные к нему периметральные тревожные модули 16, к которым подключены охранные шлейфы 19 с подключенными к ним охранными извещателями 20. Максимальное количество тревожных модулей 16 на одном луче или в полукольце равно 127. Опрос состояния тревожных модулей 16 выполняет только активный центральный контроллер 14. Резервный центральный контроллер 17 передает данные из одного своего порта RS-485 в другой. Такой способ опроса позволяет сохранить полную работоспособность системы при обрыве полукольца в любом месте при выходе из строя одного из двух портов 8 и 9 RS-485 активного центрального контроллера 14 или при полном отказе активного центрального контроллера 14. Анализ ответов тревожных модулей 16, пришедших сначала на первый, а потом на второй порт 8 и 9 RS-485, позволяет локализовать место повреждения сети. Сообщение о месте повреждения сети записывают в журнал событий активного центрального контроллера 14 с указанием момента времени, когда это событие произошло. Если центральный контроллер находится в резервном режиме работы и в течение пятнадцати секунд не получает пакетов запроса статуса тревожных модулей 16 или пакетов конфигурации, то он переходит в активный режим работы самостоятельно.

Все события, возникающие в системе охраны периметра, записывают в журнал событий активного центрального контроллера 14 с указанием момента времени, когда это событие произошло. Порт 11 RS-232 используют для синхронизации журнала событий резервного центрального контроллера 17 и его текущего состояния, которое после синхронизации полностью совпадает с текущим состоянием активного центрального контроллера 14. Под состоянием центрального контроллера в данном случае подразумевают значение всех глобальных переменных программы управления центральным контроллером. Переменные состояния тампер-контакта и источника бесперебойного питания 13 не синхронизируют. Активный центральный контроллер 14 всегда является мастером в сети RS-232 и он же является инициатором процесса синхронизации, когда произошло изменение его состояния или была произведена запись в журнал событий.

Порт 7 CAN центрального контроллера используют для связи с сервером 15 через шину 18 CAN. Он служит для загрузки конфигурации в энергонезависимую память (ПЗУ) 5 центрального контроллера, опроса статуса периметральных тревожных модулей 16 и управления охранными шлейфами 19 и охранными извещателями 20, подключенными к тревожным модулям 16.

Хотя указанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла заявленного изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.

1. Система охраны периметра, содержащая сервер, соединенный с шиной CAN, активный центральный контроллер, соединенный через порт CAN с шиной CAN, с источником питания и через первый порт RS-485 по меньшей мере с одним периметральным тревожным модулем, который соединен через охранные шлейфы по меньшей мере с одним охранным извещателем, а также резервный центральный контроллер, соединенный через порт CAN с шиной CAN, с источником питания и через второй порт RS-485 по меньшей мере с одним периметральным тревожным модулем, отличающаяся тем, что активный центральный контроллер и резервный центральный контроллер соединены между собой последовательно через первый и второй порты RS-485 соответственно и порты RS-232, причем активный центральный контроллер выполнен с возможностью опроса состояния периметральных тревожных модулей через свой первый или второй порт RS-485, а резервный центральный контроллер выполнен с возможностью передачи данных между своими первым и вторым портами RS-485, при этом активный и резервный центральный контроллеры выполнены с возможностью передачи через порты RS-232 данных для синхронизации журнала событий резервного центрального контроллера и его текущего состояния, которое после осуществления синхронизации полностью совпадает с текущим состоянием активного центрального контроллера.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что тревожные модули соединены между собой и с активным и резервным центральными контроллерами последовательно через порты RS-485.

3. Центральный контроллер, содержащий процессорный модуль и интерфейсный модуль, соединенные между собой шиной данных, причем процессорный модуль включает в себя микроконтроллер и подключенные к нему ОЗУ, ПЗУ и часы реального времени, а интерфейсный модуль включает в себя несколько портов ввода-вывода, в том числе порт CAN и порт Ethernet, при этом микроконтроллер и порты интерфейсного модуля соединены шиной данных, а процессорный модуль выполнен с возможностью поддержания всех алгоритмов, необходимых для нормальной работы системы охраны периметра, хранения конфигурации всех периметральных модулей и ведения журнала событий, отличающийся тем, что интерфейсный модуль также содержит первый и второй порты RS-485 и порт RS-232, причем микроконтроллер посредством управляющей программы, записанной в ПЗУ, выполнен с возможностью поочередно опрашивать через первый и второй порты RS-485 периметральные тревожные модули в активном режиме работы центрального контроллера, а также с возможностью передачи данных из одного порта RS-485 в другой в резервном режиме работы центрального контроллера и с возможностью синхронизации через порт RS-232 журнала событий и текущего состояния центрального контроллера, работающего в резервном режиме, с центральным контроллером, работающим в активном режиме.

4. Центральный контроллер по п.3, отличающийся тем, что интерфейсный модуль включает в себя также один терминал для подключения датчика вскрытия корпуса и один терминал для подключения информационного выхода внешнего источника бесперебойного питания.