CZ2018745A3 - Způsob třístupňové komunikace vyrozumívacího centra a koncového prvku varování - Google Patents

Abstract

Třístupňový systém komunikace vyrozumívacího centra (10) a koncového prvku (20) varování zahrnující první stupeň (1) komunikace, aktivní při napájení koncového prvku (20) varování z elektrické sítě, kdy dochází k přenosu instrukcí (11) vyrozumívacího centra (10) a stavu (21) provozuschopnosti sirény; druhý stupeň (2) komunikace, aktivní při napájení koncového prvku (20) varování z baterie, kdy dochází k přenosu instrukcí (11) vyrozumívacího centra (10) a stavu (21) provozuschopnosti sirény; třetí stupeň (3) komunikace, aktivní při napájení koncového prvku (20) varování z baterie s nízkým stavem napětí, kdy dochází přenos instrukcí (11) vyrozumívacího centra (10).

Description

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti elektrické sdělovací techniky, a to konkrétně do technologií pro vysílání informací pro stav nouze nebo naléhavou potřebu.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou v dané oblasti techniky známy a užívány systémy, které využívají infrastrukturu zahrnující vyrozumívací centrum jakožto řídicí středisko jednotného systému varování a koncový prvek varování, kterým je zejména siréna, ať již plně elektronická s hlasovým modulem nebo elektrická rotační s přijímačem dálkového ovládání.

Komunikace mezi vyrozumívacím centrem a koncovým prvkem je zajištěna buď na velmi krátkých vlnách v rámci starší infrastruktury nebo pomocí telekomunikační sítě, a to na úzkopásmovém DMR (Digital mobile rádio) a širokopásmovém LTE (Long Term Evolution).

Koncové prvky také mohou obsahovat tzv. koncové prvky měření, tedy senzory určené ke sběru dat z měření sledovaných veličin příkladně koncentrace škodlivin nebo meteorologických dat s tím, že tato data jsou předávána vyrozumívacímu centru. Koncové prvky varování jsou dále schopny kontroly provozuschopnosti všech komponent, tedy akustického varovného zařízení i senzorů, pokud je koncový prvek varování těmito vybaven s tím, že informace o provozuschopnosti je předávána vyrozumívacímu centru. Komunikace je tedy obousměrná.

Koncové prvky varování jsou běžně vybaveny záložním systémem napájení v případě výpadku elektrické energie ze sítě. V takovém případě je totiž nezbytné, aby byla zajištěna dle příslušné legislativy či praxe stanovení minimální doba zachování varovné funkce, tedy vysílání varovaného signálu. Koncové prvky varování vybavené baterií pro zachování provozuschopnosti sirény i v případě výpadku napájení z elektrické sítě popisuje dokument Technické požadavky na koncové prvky varování připojovaného do jednotného systému varování a vyrozumění, příloha Pokynu GŘ HZS ČR.

Výše popsaná záložní funkce koncového prvku varování má dle současného stavu za následek, že za extrémní situace, kdy by nebyla elektrická energie ze sítě dostupná déle, než je minimální stanovená doba napájení z baterie za následek, že by koncový prvek varování ukončil svou funkci dříve, než pomine výpadek elektrické energie ze sítě a v případě nutnosti sdělení varování obyvatelům by nadále nebyl dostupný.

Současně také v případě, kdy by baterie koncového prvku varování nebyla zcela nabita, ať již z důvodu nedostatečné doby napájení ze sítě či z důvodu závady na baterii, může nastat situace, kdy by koncový prvek varování nebyl schopen zajistit svou varovnou funkci po minimální stanovenou dobu.

V případě, kdy jeden nebo více koncových prvků varování selže, příkladně v důsledku ztráty napájení z elektrické sítě i baterie či poruchou sirény, hrozí nedostatečné pokrytí určité oblasti výstražným hlášením, jelikož okolní koncové prvky varování pracují s konstantní hlasitostí sirény.

Z dosavadního stavu techniky jsou známa podobná konkrétní řešení, jejichž rozdíly oproti předkládanému vynálezu uvádíme dále.

- 1 CZ 2018 - 745 A3

Z dokumentu US 2008144949 AI je znám způsob komunikace terminálu s vysílací jednotkou, kdy je mezi zařízeními vzájemně sledován stav nabití baterie, který je zasílán komunikačnímu protějšku. Na základě změny stavu nabití baterie dochází ke změně módu způsobu kódování a dekódování obrazových dat mezi terminálem a komunikačním protějškem. Tento dokument zahrnuje element sdílené informace o stavu nabití baterie, na pokles jejího nabití je však reagováno změnou kódovacího protokolu, nikoli změnou způsobu komunikace.

Z dokumentu US 2009061954 AI je znám způsob řízení spotřeby energie komunikačního zařízení připojeného k serveru tím, že komunikační zařízení je schopné pracovat ve více módech spotřeby energie, přičemž je redukována funkcionalita komunikačního zařízení. Módy spotřeby energie jsou komunikačnímu zařízení indikovány serverem dle komunikačním zařízením serveru zaslané informace o procesní kapacitě komunikačního zařízení. Tento dokument zahrnuje změnu módu spotřeby energie, který je serverem indikován komunikačnímu zařízení na základě informace o procesní kapacitě, nikoli však změnu způsobu komunikace.

Z dokumentu US 2014115366 AI je znám způsob snížení spotřeby energie u senzorového subsystému zařízení tak, že se vypne alespoň jeden senzorový modul nebo se sníží počet opakování snímaní senzorovým modulem. Tento dokument zahrnuje element omezení funkcionality zařízení, nikoli však ve spojení se zařízením vzdáleným, které je stavem nabití baterie ovlivněno.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je způsob třístupňové komunikace vyrozumívacího centra a koncového prvku varování, který je využitelný v rámci modernizované infrastruktury zahrnující koncové prvky varování vybavené elektronickými sirénami umožňujícími vysílání varovného signálu a hlášení, a který odstraňuje nedostatky dosavadního stavu techniky tak, že prodlužuje dobu funkce koncových prvků varování v případě výpadku elektrické energie ze sítě na základě změny komunikace mezi koncovým prvkem varování a vyrozumívacím centrem a zajišťuje dostatečné pokrytí výstražným hlášením.

Způsob třístupňové komunikace primárně určuje, jaká data jsou z koncového prvku varování zasílána vyrozumívacímu centru. Koncový prvek varování zasílá vyrozumívacímu centru informace o stavu provozuschopnosti a napájení, tedy zda je koncový prvek varování napájen z elektrické sítě, nebo je napájen z baterie, nebo je napájen z baterie s nízkým stavem, na základě čehož dochází ke změně stupně komunikace.

První stupeň komunikace se aktivuje v případě, že je koncový prvek varování napájen ze sítě a je režimem neomezeným, takže je zajištěny všechny funkce koncového prvku varování včetně přijímání přímých hlasových dat z mikrofonu a odesílání diagnostických dat ze senzorů vyrozumívacímu centru.

Druhý stupeň komunikace se aktivuje v případě výpadku napájení ze sítě. Vzhledem ktomu, že je zpravidla výpadek elektrické energie ze sítě pouze krátkodobý jev tomto režimu aktivní většina funkcí koncového prvku varování s výjimkou získávání a odesílání diagnostických dat, jelikož senzory představují v takové situaci zbytečné nároky na baterii koncového prvku varování. Dle legislativních požadavků příslušné země či regionu však může být i na druhém stupni komunikace zachován režim neomezený.

Třetí stupeň komunikace se aktivuje v případě nízkého stavu baterie a představuje určitou minimální variantu zachovávající pouze funkci příjmu instrukcí od vyrozumívacího centra s tím, že neprobíhá získávání diagnostických dat a také neprobíhá žádná komunikace směrem k vyrozumívacímu centru pro maximální úsporu elektrické energie.

-2CZ 2018 - 745 A3

Oproti dosavadnímu stavu techniky je ve vztahu k výše uvedeným dokumentům, a to i v jejich vzájemném spojení nezřejmým způsob, kdy koncový prvek varování indikuje vyrozumívacímu centru druh a stav napájení, čímž dochází ke změně komunikačního stupně, s tím, že v okamžiku, kdy je aktivován třetí stupeň komunikace ukončí jednostranně odesílání informací vyrozumívacímu centru a nadále jen přijímá instrukce od vyrozumívacího centra. V případě, kdy vyrozumívací centrum nadále nepřijímá informace od koncového prvku varování, pracuje ve vztahu k danému koncovému prvku varování v módu třetího stupně komunikace, čemuž následně přizpůsobuje instrukce odesílané koncovému prvku varování také co do požadované hlasitosti (výkonu) sirény. Koncový prvek varování opětovně zahájí komunikaci vůči vyrozumívacímu centru až v okamžiku, kdy dojde ke změně stavu napájení, na základě které dojde ke změně stupně komunikace.

Způsob třístupňové komunikace může být dále výhodně užit pro stanovení hlasitosti koncového prvku varování v závislosti na stavu dalších koncových prvků varování v jeho okolí, čímž dochází k variabilní úpravě hlasitosti elektronické sirény.

V případě, že je aktivní první nebo druhý stupeň komunikace a vyrozumívací centrum kontinuálně získává data o provozuschopnosti a napájení koncových prvků varování, je jejich hlasitost instrukcemi vyrozumívacího centra upravena v závislosti na vzdálenosti jednotlivých koncových prvků vzájemně od sebe tak, aby zvolenou hlasitostí dostatečně pokryly oblast, na které varování vysílají. V případě, kdy jeden nebo více koncových prvků varování doručí vyrovnávacímu centru informaci o tom, že je stav jeho baterie nízký a je tak aktivován třetí stupeň komunikace, je zvýšen výkon okolních koncových prvků varování tak, aby zcela nebo alespoň částečně vyrovnaly takový výpadek.

Objasnění výkresů

Na obrázku č. 1 je vyobrazeno schéma třístupňové komunikace vyrozumívacího centra a koncového prvku varování.

Příklady uskutečnění vynálezu

Systém k provedení způsobu třístupňové komunikace zahrnuje vyrozumívací centrum 10 jakožto řídicí středisko jednotného systému varování, které je prostřednictvím bezdrátové telekomunikační sítě oboustranně propojeno s koncovým prvkem 20 varování vybaveným elektronickou sirénou a senzory pro sběr diagnostických dat s tím, že vyrozumívací centrum 10 je vybaveno centrální záznamovou jednotkou pro sběr a záznam dat z koncového prvku 20 varování a koncový prvek 20 varování je vybaven zařízením pro změnu výkonu sirény nebo reproduktoru na základě instrukcí 11 z vyrozumívacího centra 10 v závislosti na provozuschopnosti okolních koncových prvků varovní a zařízení pro změnu komunikačního stupně na základě druhu napájení a stavu baterie.

Způsob třístupňové komunikace je uskutečňován dle informace o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 varování, kterou koncový prvek 20 varování zasílá vyrozumívacímu centru 10 v následujících krocích:

1) Při napájení koncového prvku 20 varování z elektrické sítě koncový prvek 20 varování odešle vyrozumívacímu centru 10 informace o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 a aktivuje první stupeň 1 komunikace. Na první stupni 1 komunikace probíhá komunikace neomezená, kdy koncový prvek 20 varování přijímá instrukce 11 vyrozumívacího centra 10 a kontinuálně odesílá informace o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 varování a stavu 22 provozuschopnosti senzorů a data 23 ze senzorů vyrozumívacímu centru 10. V tomto režimu je umožněn také přenos přímých

-3 CZ 2018 - 745 A3 hlasových dat 12 nebo verbálních informací 13, které jsem uloženy v paměti koncového prvku 20 varování. Zařízení pro změnu hlasitosti sirény je aktivní a řídí se instrukcemi 11 vyrozumívacího centra obsahujícími informaci o požadované hlasitosti sirény v závislosti na provozuschopnosti okolních sirén.

2) Při přerušení napájení koncového prvku 20 z elektrické sítě se zahájí napájení koncového prvku 20 varování z baterie, přičemž koncový prvek 20 varování odešle vyrozumívacímu centru 10 informace o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 a aktivuje druhý stupeň 2 komunikace. Na druhém stupni 2 komunikace probíhá komunikace omezená. Koncový prvek 20 varování přijímá instrukce 11 vyrozumívacího centra 10 a zpět zasílá údaje o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 varování. Nadále však nezasílá informace o stavu 22 provozuschopnosti senzorů a data 23 ze senzorů. V tomto režimu je umožněn také přenos přímých hlasových dat 12 nebo verbálních informací 13, které jsem uloženy v paměti koncového prvku 20 varování. Zařízení pro změnu hlasitosti sirény je aktivní a řídí se instrukcemi 11 vyrozumívacího centra obsahujícími informaci o požadované hlasitosti sirény v závislosti na provozuschopnosti okolních sirén.

3) Při nízkém stavu baterie koncový prvek 20 varování odešle vyrozumívacímu centru 10 informace o stavu 21 provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 a aktivuje třetí stupeň 3 komunikace. Na třetím stupni 3 komunikace probíhá komunikace nezbytně nutná. Koncový prvek 20 varování přijímá instrukce 11 od vyrozumívacího centra 10, nadále však nezasílá údaje 21 o stavu provozuschopnosti a napájení koncového prvku 20 varování ani informace o provozuschopnosti senzorů a data ze senzorů. V tomto režimu není umožněn přenos přímých hlasových dat 12, ale pouze verbálních informací 13, které jsou uloženy v paměti koncového prvku 20 varování.

Průmyslová využitelnost

Způsob třístupňové komunikace vyrozumívacího centra a koncových prvků varování je využitelný v rámci oblastních i celostátních infrastruktur varování obyvatel ze strany záchranných složek v případě mimořádných událostí.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Způsob třístupňové komunikace vyrozumívacího centra (10) a koncového prvku (20) varování, vyznačující se tím, že koncový prvek (20) varování přijímá od vyrozumívacího centra (10) instrukce (11) a vyrozumívacímu centru (10) odesílá informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20) varování s tím, že:

při napájení koncového prvku (20) varování z elektrické sítě koncový prvek (20) varování odešle vyrozumívacímu centru (10) informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20), čímž se pro komunikaci mezi vyrozumívacím centrem (10) a koncovým prvkem (20) varování aktivuje první stupeň (1) komunikace, přičemž koncový prvek (20) varování dále odesílá vyrozumívacímu centru (10) informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20) varování;

při přerušení napájení koncového prvku (20) z elektrické sítě se zahájí napájení koncového prvku (20) varování z baterie, přičemž koncový prvek (20) varování odešle vyrozumívacímu centru (10) informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20), čímž se pro komunikaci mezi vyrozumívacím centrem (10) a koncovým prvkem (20) varování aktivuje druhý stupeň (2) komunikace, přičemž koncový prvek (20) varování dále

-4CZ 2018 - 745 A3 odesílá vyrozumívacímu centru (10) informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20) varování;

při nízkém stavu baterie koncový prvek (20) varování odešle vyrozumívacímu centru (10) informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20), čímž se pro komunikaci mezi vyrozumívacím centrem (10) a koncovým prvkem (20) varování aktivuje třetí stupeň (3) komunikace, přičemž se koncový prvek (20) varování upraví pro vyloučení odesílání informace o stavu (21) provozuschopnosti a napájení koncového prvku (20) varování.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po aktivaci prvního stupně (1) komunikace nebo druhého stupně (2) komunikace vyrozumívací centrum (10) odesílá dále hlasová data (12) koncovému prvku (10) varování.

3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že po aktivaci prvního stupně (1) komunikace koncový prvek (20) odesílá dále informace o stavu (22) provozuschopnosti senzorů a data (23) ze senzorů vyrozumívacímu centru (10).

4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že instrukce (11) vyrovnávacího centra (10) odesílaná koncovému prvku (20) varování určí koncovému prvku (20) varování úroveň výkonu sirén pro dostatečné zvukové pokrytí oblasti v okolí koncového prvku (20) varování.