В рубрику "Комплексные решения. Интегрированные системы" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
В настоящее время существует тенденция повышения эффективности систем физической защиты (СФЗ) и объединения различных подсистем в интегрированные комплексы. В статье рассматривается эффективность централизованных и распределенных систем с точки зрения временных задержек. Для каждого из типов систем оценивается время реакции на событие и приводится результат экспериментальных исследований, проведенных в лаборатории кафедры "Системы безопасности" МФТИ (ГУ) на базовом предприятии ЗАО "КОМПАНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ"
А.В. Леус
Заместитель заведующего кафедрой "Системы безопасности" МФТИ (ГУ), ФРТК
Развитие систем безопасности движется по законам развития всех технических систем в сторону повышения функциональности, объединения подсистем и, следовательно, усложнения логики работы системы. Производителями интегрированных СФЗ термин "интеграция" используется как синоним повышения надежности и эффективности работы системы. При этом конкретные параметры полученной интегрированной системы, которые улучшаются при интеграции подсистем, не выделяются.
Системы физической защиты имеют следующие характеристики:
Первые шесть параметров можно легко проверить на практике или по паспорту устройства. Оставшиеся два параметра определить сложнее. И если отказоустойчивость/живучесть системы рассчитывается теоретически или проверяется временем, то всеобъемлющей методики измерения параметра быстродействия интегрированной системы безопасности на данный момент не существует.
Для функциональных подсистем быстродействие зачастую определяется соответствующими ГОСТами. Итак, можно исходить из того, что все сертифицированные системы безопасности удовлетворяют требованиям быстродействия. Значит, каждая функциональная составляющая ИКСФЗ реагирует своевременно и за строго определенное время доставляет информацию оператору, но для решения некоторых ситуационных задач необходимо взаимодействие нескольких подсистем. В этом случае для каждой ситуационной задачи необходимо определять быстродействие системы при помощи теоретического расчета или серии экспериментов. Используя современное оборудование и программное обеспечение, можно организовать взаимодействие любых подсистем, подключая все к одному или нескольким серверам. Таким образом, можно построить систему практически любого размера. Масштабируемость и расширяемость в настоящее время зачастую обусловлена дополнительными ограничениями, которые вводят производители в виде лицензий, чтобы получать большую прибыль. Сразу после приобретения этих лицензий и дополнительного оборудования система может быть расширена до необходимого размера и необходимой функциональности. Логика работы современных систем при использовании программного обеспечения также может быть практически любой. Максимальное количество условий, дополнительных параметров, настроек, переменных, счетчиков в рамках одной системы определяется обычно сложностью программного конфигуратора.
Занимаясь повышением функциональности, настраиванием более сложного алгоритма взаимодействия подсистем, часто забывают о конечном быстродействии получившейся интегрированной системы, что является определяющим фактором при оценке эффективности СФЗ любого объекта.
В настоящее время задачи интеграции чаще всего решаются на верхнем уровне системы. Множество производителей предлагают свое интегрирующее программное обеспечение. Естественно, в этом случае СФЗ представляет собой централизованную систему (рис. 1). В такой системе "мозгом" является компьютер, на котором установлено соответствующее интегрирующее программное обеспечение. Обычно к компьютеру подключаются центральные контроллеры системы контроля и управления доступом, системы охранно-пожарной сигнализации, концентраторы и коммутаторы видеоподсистемы. Как правило, к центральным контроллерам подключаются периферийные модули, к которым по своим интерфейсам подключаются оконечные устройства. Через эти промежуточные звенья компьютер осуществляет мониторинг и управление всей периферией.
Рассмотрим следующую ситуационную задачу. В помещении имеются средства обнаружения и телевизионные камеры (рис. 2).
Необходимо произвести видеоверификацию тревоги по сигналу от средств обнаружения. Временной параметр определяется временем пребывания нарушителя в поле зрения камеры. Допустимое время задержки – от 1 до 3 секунд. Рассмотрим, какие задержки появятся в централизованной системе при решении данной задачи (рис. 3).
Если основные блоки управления подсистем соединены в шину, могут напрямую передавать данные между собой, а также осуществлять управление, то такая система будет распределенной.
Многие крупные производители предлагают собственные законченные интегрированные комплексы, в которых передача данных между центральными контроллерами подсистем осуществляется по интерфейсу RS-485 или CAN-шине. К общей шине данных также может быть подключено и несколько устройств одного типа для расширения системы. В такой топологии устройства могут передавать необходимые данные в шину, причем не обязательно передавать все данные – только те, которые нужны для решения определенных задач интеграции.
Остальные устройства, получая информацию по данной шине, должны выполнять необходимые операции, опираясь на заложенную в них логику (рис. 5). Так как обмен необходимой информацией происходит не через компьютер, а напрямую, временные задержки в такой системе значительно меньше, чем в централизованной. Задержки в распределенной системе показаны на рис. 4.
Основным минусом такого подхода является то, что стандартные шины RS-485 и CAN имеют значительные ограничения по длине и их пропускная способность резко падает с увеличением их длины. Кроме того, как и в большинстве других случаев, протоколы обмена данными обычно закрыты, а значит, в такой интегрированной системе можно использовать устройства только одного производителя.
Очевидно, что одним из основных показателей интеграции технических систем является время, в течение которого ими обрабатывается событие и выполняется ответное действие. Допустимое время задержки определяется ситуационной задачей. Если время, необходимое для взаимодействия подсистем, превышает максимально допустимое, определенное ситуационной задачей, то такая интеграция зачастую бесполезна.
В результате лабораторных исследований параметров интеграции СОС – СОТ – СКУД было получено, что среднее время взаимодействия систем без участия оператора составляет чуть более 1 с, что удовлетворяет практически всем требованиям быстродействия интегрированных систем. Среднее время взаимодействия для централизованной системы с участием оператора, для которого необходимо вывести сообщение на экран, сформировать видеоизображение, повернуть и сфокусировать камеру, составило около 6 с.
Была также определена скорость взаимодействия СПС и СКУД. Среднее время реакции интегрированной системы без участия оператора составляет чуть меньше 4 с, причем для программной интеграции это время составляет около 5 с, а для решения ситуационной задачи на аппаратном уровне в рамках одного контроллера данное время менее 2 с. Если для подтверждения тревоги необходима команда оператора, то среднее время реакции системы составляет около 7 с. При этом оператор не производит верификацию тревоги, он принимает решение на основе извещения о пожаре и графическом отображении на плане сработавшего извещателя.
Таким образом, можно сделать вывод, что в помещениях, где распространение опасных факторов пожара происходит очень быстро и может угрожать жизни людей, интеграция СКУД и СПС должна проводиться на аппаратном уровне, чтобы сократить до минимума задержки в системе. Если же необходимы более сложная логика работы системы или дополнительные условия, то централизованная интегрированная система и система с подтверждением также оказываются удовлетворительными с точки зрения быстродействия.
При рассмотрении быстродействия СПС – АСПТ – СОТ было получено, что среднее время реакции системы 9 с. Данный результат является удовлетворительным, так как по нормам на системы пожарной сигнализации пуск автоматики происходит через 30 с после сработки извещате-лей. Для запуска системы оповещения такой результат оказывается неудовлетворительным. Было также установлено, что задержка верификации с помощью стационарной камеры на 2–4 с меньше задержки верификации с помощью поворотной камеры. Это обусловлено тем, что для получения изображения нужно повернуть камеру и сфокусировать ее, причем мелькание изображения при повороте также вносит задержку в восприятие оператором видеоизображения. Таким образом, для верификации тревог в системе охранной сигнализации необходимо использовать стационарные камеры. Поворотные камеры использовать неэффективно, так как нарушитель за данное время задержки успевает выйти из поля зрения камеры.
Развивая методику оценки возможностей быстродействия интегрированных систем физической защиты, планируется разработка измерительных устройств, с помощью которых можно было бы оценивать временные задержки в системах не только в лабораторных условиях, но и на реальных объектах.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #3, 2010
Посещений: 9433
Автор
| |||
В рубрику "Комплексные решения. Интегрированные системы" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
