Телематична система

1 Телематична система, що містить мережу термінальних пристроїв (1), розташованих на пересувних і/або стаціонарних об'єктах системи, сполучених з центром (15) диспетчеризації і моніторингу, кожен вказаний термінальний пристрій містить з'єднані двонапрямною шиною мікроконтролера (11) приймач-передавач GSM з антеною, блоки (2, 3) мікрофона і телефона, приймачпередавач (5-1) супутникової системи зв'язку з антеною, приймач (5-2) системи місцевизначення з антеною, блок (7) сполучення з датчиками первинної інформації, блок (8) обробки аналогових сигналів, блок (9) сполучення з виконавчими пристроями, основний блок (13) живлення, а центр (15) диспетчеризації і моніторингу містить сервер (17) повідомлень GSM, сервер (19) повідомлень супутникової системи зв'язку, сервер (20) повідомлень служби сервісу, N-робочих станцій операторів (24-1 24-N), об'єднаних в локальну мережу за допомогою головного серверу (22), призначеного для керування роботою вказаного центру (15), формування команд та повідомлень для вказаних Винахід стосується галузі зв'язку, а точніше багатофункціональної системи диспетчеризації і моніторингу пересувних і/або стаціонарних об'єктів, і може бути використаний в системах захисту і пошуку автомашин, в корпоративних системах управління, інформатизації та охорони крупних фірм, торгових комплексів, банків, контролю за несанкціонованим проникненням в житлові і нежилі приміщення і т п Існує безліч різних систем місцевизначення рухомих об'єктів, найбільший інтерес з яких стано об'єктів системи і розподілу інформації, що передається, а також радюмодуль (16) GSM з антеною і радюмодуль (18) супутникової системи зв'язку з антеною, підключені до серверу (17) повідомлень GSM та до серверу (19) повідомлень супутникової системи зв'язку, ВІДПОВІДНО, при цьому приймачпередавач (4) GSM і приймач-передавач (5) супутникової системи зв'язку вказаних термінальних пристроїв (1) виконані з можливістю передачі повідомлень на ВІДПОВІДНІ радюмодулі центру (15) диспетчеризації і моніторингу, а вказані радюмодулі центру (15) диспетчеризації і моніторингу призначені для приймання повідомлень від безлічі вказаних термінальних пристроїв об'єктів системи та передачі команд на вказані об'єкти системи, яка відрізняється тим, що кожен термінальний пристрій обладнаний аналоговим суматором, при цьому аудювиходи приймачів-передавачів (4) і (51) підключені до першого і другого входу аналогового суматора, вихід якого сполучений з другим входом блока (3) телефона, а аудіовходи вищезазначених приймачів-передавачів (4) і (5-1) підключені до виходу блока (2) мікрофона 2 Система по п 1, яка відрізняється тим, що в центр (15) диспетчеризації і моніторингу введені WEB-сервер (21) і резервний сервер (23), які підключені до вказаної локальної мережі 3 Система по п 1, яка відрізняється тим, що кожен пересувний об'єкт системи обладнаний знерушувачем (10) пересувного об'єкта системи, підключеним до двонапрямної шини мікроконтролера(11) влять американська глобальна система позиціювання (GPS) "Навстар", а також и російський аналог система "Глонас" Ці системи являють собою угруповання супутників, виведених на навколоземну орбіту, кожний з яких визначає з високою точністю своє місцеположення у просторі за зірками і кожну секунду у високоточній системі єдиного для всіх супутників часу передає в ефір свої координати Приймач, що знаходиться на Землі, приймає інформацію від супутників і виміряє затримку надходження сигналу Обчислювач приймача вирішує О ю о (О 60250 режі GSM, що знижує и функціональні можливості задачу за визначенням місцезнаходження самого Задачею даного винаходу є розширення приймача в просторі функціональних можливостей телематичної сисВідома телематична система, що являє собою теми шляхом забезпечення голосового зв'язку в супутникову систему, яка містить аварійні радюбуї, усіх регіонах країни послідовно включені другий бортовий приймальний пристрій, перший бортовий запам'ятовуючий Досягається це тим, що у телематичній систепристрій і бортовий передавач, другий вхід якого мі, що містить мережу термінальних пристроїв, сполучений з виходом першого бортового прийрозташованих на пересувних і/або стаціонарних мального пристрою, а третій вхід - з виходом друоб'єктах системи, сполучених з центром диспетчегого бортового приймального пристрою, ризації і моніторингу, кожен вказаний термінальпослідовно включені приймальний пристрій, перний пристрій містить з'єднані двонапрямною шиший пристрій обробки інформації, пристрій сполуною мікроконтролера приймач-передавач GSM з чення з мережами зв'язку, другий вхід якого через антеною, блоки мікрофона і телефону, приймачдругий пристрій обробки інформації сполучений з передавач супутникової системи зв'язку з антевиходом приймального пристрою, пристрій конною, приймач системи місцевизначення з антетролю та керування і пристрій зв'язку пошуковоною, блок сполучення з датчиками первинної інрятувальних організацій (патент RU № 2 027 195 формації, блок обробки аналогових сигналів, блок від 04 02 92 р) сполучення з виконавчими пристроями, основний блок живлення, а центр диспетчеризації і монітоПроте відомий пристрій позбавлений функцій рингу містить сервер повідомлень GSM, сервер забезпечення заданої точності місцевизначення, повідомлень супутникової системи зв'язку, сервер достатньо повного аналізу, накопичення та обробповідомлень служби сервісу, N-робочих станцій ки даних про стан спостережуваних об'єктів, плаоператорів, об'єднаних в локальну мережу за донування маршрутів руху рухомих об'єктів Крім помогою головного серверу, призначеного для того, система діагностики та контролю у відомому керування роботою вказаного центру, формування пристрої недостатньо розвинута команд і повідомлень для вказаних об'єктів систеЗа технічною сутністю найближчою до запроми та розподілу інформації, що передається, а понованої є телематична система, що містить метакож радюмодуль GSM з антеною і радюмодуль режу термінальних пристроїв, розташованих на супутникової системи зв'язку з антеною, підключепересувних і/або стаціонарних об'єктах системи, ні до серверу повідомлень GSM та до серверу сполучених з центром диспетчеризації і моніторинповідомлень супутникової системи зв'язку, ВІДПОгу, кожний вказаний термінальний пристрій містить ВІДНО, при цьому приймач-передавач GSM і приз'єднані двонапрямною шиною мікроконтролера ймач-передавач супутникової системи зв'язку вкаприймач-передавач GSM з антеною, з підключезаних термінальних пристроїв виконані з ними до нього блоками мікрофона і телефону, можливістю передачі повідомлень на ВІДПОВІДНІ приймач-передавач супутникової системи зв'язку з радюмодулі центру диспетчеризації і моніторингу, антеною, приймач системи місцевизначення з ана вказані радюмодулі центру диспетчеризації і теною, блок сполучення з датчиками первинної моніторингу призначені для приймання повідомінформації, блок обробки аналогових сигналів, лень від безлічі вказаних термінальних пристроїв блок сполучення з виконавчими пристроями, особ'єктів системи та передачі команд на вказані новний блок живлення, а центр диспетчеризації і об'єкти системи, кожен термінальний пристрій обмоніторингу містить сервер повідомлень GSM, ладнаний аналоговим суматором, при цьому аудісервер повідомлень супутникової системи зв'язку, овиходи приймачів-передавачів GSM і супутникосервер повідомлень служби сервісу, N-робочих вої системи зв'язку підключені до першого і станцій операторів, об'єднаних в локальну мережу другого входу аналогового суматора, вихід якого за допомогою головного серверу, призначеного сполучений з входом блока телефону, а аудіовходля керування роботою вказаного центру, формуди вищезазначених приймачів-передавачів підвання команд і повідомлень для вказаних об'єктів ключені до виходу блока мікрофона, крім того, в системи та розподілу інформації, що передається, центр диспетчеризації і моніторингу введені WEB а також радюмодуль GSM з антеною і радюмодуль сервер і резервний сервер, які підключені до вкасупутникової системи зв'язку з антеною, підключезаної локальної мережі, а кожен пересувний об'єкт ні до серверу повідомлень GSM та до серверу системи обладнаний знерушувачем рухомого об'повідомлень супутникової системи зв'язку, ВІДПОєкта системи, підключеним до двонапрямної шини ВІДНО, при цьому приймач-передавач GSM і примікроконтролера ймач-передавач супутникової системи зв'язку вказаних термінальних пристроїв виконані з Суть винаходу полягає у тому, що виконання можливістю передачі повідомлень на ВІДПОВІДНІ запропонованого пристрою вищезазначеним спорадюмодулі центру диспетчеризації і моніторингу, собом дозволило забезпечити постійний голосоа вказані радюмодулі центру диспетчеризації і вий зв'язок як через мережу GSM, так і через сумоніторингу призначені для приймання повідомпутникову систему зв'язку (за відсутності мережі лень від безлічі вказаних термінальних пристроїв GSM) об'єктів системи і передачі команд на вказані об'На фіг 1 подана функціональна блок-схема єкти системи (патент RU № 2173888 від термінального пристрою, на фіг 2 - центру диспет09 10 2000р) черизації і моніторингу, а на фіг 3 - системи в цілому Однак відома телематична система не забезпечує голосового зв'язку об'єкта з диспетчерським Термінальний пристрій 1 об'єкта, що обслугоцентром при виході об'єкта поза межі зони дії мевується системою (фіг 1), містить блоки 2 і З 60250 підключений до серверу 19 супутникової системи зв'язку повідомлень Орбком, сервер 20 повідомлень служби сервісу SMS, WEB сервер 21, головний сервер 22, резервний сервер 23 і Nробочих станцій операторів 24-1 24-N, об'єднаних в локальну мережу за допомогою головного серверу 22, а також блок живлення (на фіг не показаний) Як сервери 17, 19, 20, 22 центру 15 і як робочі станції операторів 24-1 24-N можуть використовуватися ПЕОМ типу IBM PC, укомплектовані периферійним устаткуванням і, при необхідності, засобами збирання та передачі інформації Програмною базою вказаних обчислювальних засобів є ВІДОМІ програмні засоби для функціонування в середовищі Windows-98/NT, створені, наприклад, на базі мов Borland C++ Builder 4 0, MS Visual FoxPro 6 0/6 3, MapBasic 4 5/5 0 Як програмний засіб відображення та обробки геоінформацм може використовуватися пакет Maplnfo Professional 4 5/5 0 Як радюмодуль 16 можуть використовуватися СТІЛЬНИКОВІ модеми SIEMENS GSM Module M20 Terminal Пристрій працює наступним чином В журнал роботи термінального пристрою 1 записуються всі команди і повідомлення, що приймаються термінальним пристроєм 1 з центру 15 диспетчеризації і моніторингу, а також що передаються з термінального пристрою 1 до центру 15 диспетчеризації і моніторингу Для пересувних термінальних пристроїв 1 в журналі роботи додатково записуються координати маршруту транспортного засобу Мікроконтролер 11 може працювати в двох основних режимах режимі повного енергоспоживання і в режимі зниженого енергоспоживання ("сплячому режимі") У кожному термінальному пристрої 1 об'єкта, що обслуговується системою, мікроконтролер 11 передає та одержує через двонапрямну шину сигнали керування і дані від підключених до цієї шини вказаних вище складових частин термінального пристрою 1 Робота мікроконтролера 11 відбувається ВІДПОВІДНО ДО записаної в його пам'ять програми Приймач 5-2 GPS або "Глонас" приймає сигнали від супутників відповідної глобальної системи позиціювання і обчислює «1» раз в секунду координати об'єкта Дані про координати або накопичуються в пам'яті мікроконтролера 11, або із заданою його програмою періодичністю (1 раз в п секунд) передаються на центр 15 через приймач-передавач 4 GSM або, за відсутності зв'язку через цей канал (наприклад, при виході передає команди на ЗОВНІШНІ ЛІНІЇ, ЗДІЙСНЮЄ контрухомого об'єкта із зони обслуговування GSM), роль за роботою джерел живлення через приймач-передавач 5-1 супутникової систеДо складу м ікро контролера 11 входять ОЗП ми зв'язку Орбком, перемикання на який МІСТКІСТЮ "32" Кбайт для зберігання оперативних здійснюється у цьому випадку автоматично за даних для роботи програм процесорів, а також ВІДПОВІДНИМИ командами мікроконтролера 11 Таенергонезалежна флеш-пам'ять МІСТКІСТЮ "4" ким чином, зв'язок термінального пристрою 1 з Мбайт для зберігання параметрів режимів роботи центром 15 забезпечується у будь-якій точці земтермінального пристрою 1 та фіксації журналу ної кулі роботи термінального пристрою 1 Центр 15 диспетчеризації і моніторингу систеЧерез блок 7 сполучення термінальний прими (див фіг 2) містить радюмодуль 16 GSM, стрій 1 одержує сигнали від датчиків, наприклад, підключений до серверу 17 повідомлень GSM, охоронної сигналізації об'єкта радюмодуль 18 супутникової системи зв'язку з При спрацьовуванні будь-якого з датчиків ВІДантеною, наприклад, системи Орбком, ПОВІДНІ сигнали надходять через блок 7 на шину мікрофона і телефону, приймач-передавач 4 GSM з антеною, приймач-передавач 5-1 супутникової системи зв'язку Орбком з антеною, приймач 5-2 системи місцевизначення з антенною GPS або "Глонас", аналоговий суматор 6, блок 7 сполучення з датчиками первинної інформації (наприклад, охоронними датчиками), блок 8 обробки аналогових сигналів, блок 9 сполучення з виконавчими пристроями, універсальний знерушувач 10 рухомого об'єкта системи (наприклад, блокатор реле стартера) і мікроконтролер 11 Приймач-передавач 4 може бути виконаний, наприклад, у вигляді модему стільникового телефонного зв'язку стандарту GSM Siemens Module М20 Аудіовиходи приимачів-передавачів 4 і 5-1 через суматор 6 сполучені з входом блока 3, а аудіовходи вказаних приимачів-передавачів об'єднані і підключені до виходу блока 2 Приймач 5-2 може бути виконаний, наприклад, у вигляді навігаційного приймача супутникової радіонавігаційної системи GPS NAVSTAR моделі Trimble Lassen LP або Rockwell Jupiter (Jupiter LP) Як блоки 7-9 можуть бути використані вузли типу АЦП і ЦАП або ІНШІ вузли цифро-аналогової техніки Двонапрямною шиною м ікро контролера 11 з'єднані приймачі-передавачі 4, 5-1, приймач 5-2, блоки 7-9 і знерушувач 10, а також блоки 12, 13 живлення від мережі змінного струму та від бортової мережі рухомого об'єкта, що належать до основного блока живлення, і блок 14 автономного резервного живлення Додатково введений блок 12 живлення може бути використаний при роботі термінального пристрою 1 в лабораторних умовах Мікроконтролер 11 забезпечує обмін інформацією з модемом стільникового зв'язку - приймачемпередавачем 4 GSM, навігаційним приймачем 5-2 GPS, блоками 7-9 сполучення з датчиками первинної інформації, обробки аналогових сигналів і сполучення з виконавчими пристроями та з блоками 2 і 3 аудіоінтерфейсу Мікроконтролер 11 може бути виконаний на базі двох "8"-розрядних мікроконтролерів AT MEGA 103 фірми ATMEL, при цьому один приймає та обробляє інформацію, що надходить від модему стільникового зв'язку - приймача-передавача 4 GSM або від приймача-передавача 5-1 Орбком, готує інформацію для передачі і керує роботою всього пристрою в цілому, а інший обробляє інформацію, що надходить від приймача 5-2 GPS, від ЗОВНІШНІХ цифрових і аналогових ЛІНІЙ, формує та мікроконтролера 11 і після обробки в ньому повідомлення через приймач-передавач 4 GSM з антеною або приймач-передавач 5-1 супутникової системи зв'язку Орбком з антеною передається на ВІДПОВІДНИЙ радіомодуль 16 або 18 центру 15 За допомогою блока 8 обробки аналогових сигналів проводиться контроль аналогових параметрів об'єкта, при цьому при перевищенні контрольованих напруг встановлених попередньо порогових величин або виході значень цих напруг поза діапазон їх допустимих значень блок 8 видає ВІДПОВІДНИЙ сигнал через шину на мікроконтролер 11, який потім передає повідомлення до центру 15, аналогічно тому, як це здійснюється при спрацьовуванні охоронної сигналізації За допомогою блока 9 сполучення з виконавчими пристроями мікроконтролер 11 може керувати "16-ма" виконавчими пристроями об'єкта, утому числі пристроями його охорони, за командами, одержаними ним від приймачів-передавачів 4 або 5-1 (GSM або Орбком), прийнятих через ВІДПОВІДНІ канали зв'язку від центру 15 За допомогою блоків 2 і 3 аудіоінтерфейсу (мікрофона і телефону) здійснюється обмін мовними повідомленнями об'єкта з центром 15 При цьому зв'язок з центром здійснюється безпосередньо через приймач-передавач 4 GSM з антеною або через приймач-передавач 5-1, залежно від команди мікропроцесора 11 Блоки 13 і 14 живлення забезпечують безперервну роботу термінального пристрою 1 Робота цих блоків керується мікроконтролером 11 При порушенні роботи основного блока 13, наприклад, при порушенні мережі живлення об'єкта, живлення термінального пристрою перемикається на резервний блок 14 При цьому мікроконтролер 11 керує зарядженням і розрядженням батареї блока 14 і залежно від залишкової МІСТКОСТІ батареї мікроконтролер 11 може змінювати періодичність подачі тривожних повідомлень запрограмованим алгоритмом, продовжуючи тривалість автономної роботи блока 14 живлення, а, отже, і всього термінального пристрою 1 Робота центру 15 диспетчеризації і моніторингу полягає у прийманні через 60250 8 радіомодуль 16 GSM і радіомодуль 18 Орбком повідомлень від безлічі термінальних пристроїв об'єктів системи, накопиченні, обробці та аналізі цих повідомлень на ВІДПОВІДНИХ серверах 17 і 19 з подальшою передачею необхідних команд, що визначається програмою серверів, через радюмодулі 16 і/або 18 на об'єкти системи Сервер 20 приймає короткі повідомлення безпосередньо від служби сервісу коротких повідомлень по мідному або оптоволоконному каналу Сервер 21 одержує і відправляє повідомлення до мережі "Інтернет", організовуючи додатковий канал зв'язку При цьому головний і резервний сервери 22 і 23 центру забезпечують керування роботою центру 15, ведення баз даних, обробку GPS інформації, підготовку електронних карт, ведення геоінформаційної бази даних, розподіл інформаційних потоків між робочими станціями операторів 24-1 24-N, відображення місцеположення об'єктів на електронних картах на екранах моніторів цих робочих станцій, формування команд і повідомлень, що передаються потім на об'єкти системи, розподіл інформації, що передається, через сервери 17 або 19 залежно від обраного каналу передачі, GSM або Орбком При роботі центру робочі станції операторів 24-1 24-N використовуються для забезпечення спостереження і обслуговування кожним оператором відповідної частини мережі терміналів об'єктів системи, при цьому оператори передають повідомлення об'єктам і, при необхідності, встановлюють з об'єктом двосторонній мовний зв'язок При виході об'єкта з термінальним пристроєм 1 поза межі зони обслуговування GSM за командою мікропроцесора 11 вмикається приймачпередавач 5-1 супутникової системи зв'язку, наприклад, Орбком При цьому забезпечується безперервність голосового зв'язку об'єкта з центром 15 диспетчеризації і моніторингу Таким чином, побудова телематичної системи вищеописаним способом дозволяє розширити її функціональні можливості і забезпечити вирішення поставленої технічної задачі 60250 10 J і Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна