RU2558330C2 - System for radio communication with controlled objects - Google Patents

System for radio communication with controlled objects Download PDF

Info

Publication number
RU2558330C2
RU2558330C2 RU2012144368/07A RU2012144368A RU2558330C2 RU 2558330 C2 RU2558330 C2 RU 2558330C2 RU 2012144368/07 A RU2012144368/07 A RU 2012144368/07A RU 2012144368 A RU2012144368 A RU 2012144368A RU 2558330 C2 RU2558330 C2 RU 2558330C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
inputs
antenna
outputs
Prior art date
Application number
RU2012144368/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012144368A (en
Inventor
Сергей Владимирович Вайленко
Алексей Петрович Кожемяко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СЭЙФКЛАСС-РУС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СЭЙФКЛАСС-РУС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СЭЙФКЛАСС-РУС"
Priority to RU2012144368/07A priority Critical patent/RU2558330C2/en
Publication of RU2012144368A publication Critical patent/RU2012144368A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558330C2 publication Critical patent/RU2558330C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to electrical and radio engineering and can be used in security systems and systems for monitoring the state of controlled objects. The system includes N≥1 territorially spread-apart receiving stations, from the outputs of which information signals are transmitted via additional links to corresponding inputs of a central surveillance panel, where in each receiving station, an antenna is made in the form of two spaced-apart antenna elements which are connected through antenna amplifiers to the first and second inputs of a two-channel receiver, the first and second outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of a digital signal processing unit, the output of which is connected to the input of a secondary digital signal processing unit, the output of which is connected to the input of a data transmitting unit, the output of which is the output of the receiving station.
EFFECT: high stability of operation in dense urban development conditions with high level of industrial noise and interference fading, caused by the multipath effect of signals reflected from urban structures.
3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно системам радиосвязи с контролируемыми стационарными или подвижными объектами, и, в частности, может использоваться в охранных системах и системах мониторинга состояния контролируемых объектов.The invention relates to electrical engineering, namely, radio communication systems with controlled stationary or moving objects, and, in particular, can be used in security systems and monitoring systems for the status of controlled objects.

Известны системы радиосвязи, обеспечивающие передачу по радиоканалу сигналов о состоянии контролируемых объектов.Known radio communication systems for transmitting over the air the signals about the state of the controlled objects.

Например, известно устройство по патенту DE №195063385, включающее объект охраны, снабженный двумя радиопередатчиками, работающими с взаимным разносом частот, два приемника, расположенных на пункте централизованного наблюдения.For example, a device is known according to DE patent No. 195063385, which includes a security object equipped with two radio transmitters operating with a mutual frequency spacing, two receivers located at a central monitoring point.

Наличие двух радиоканалов повышает надежность объекта. Однако данный аналог имеет недостаток, заключающийся в том, что повышение надежности охраны требует существенного усложнения устройства и, как следствие, часто неоправданно высоких экономических затрат на его производство и эксплуатацию.The presence of two radio channels increases the reliability of the object. However, this analogue has the disadvantage that increasing the reliability of protection requires a significant complication of the device and, as a result, often unreasonably high economic costs for its production and operation.

Известна также система радиосвязи с контролируемым объектом по патенту RU №2165677. Известное устройство состоит из приемной и передающей частей, образующих канал радиосвязи. Приемная часть расположена в пункте централизованного наблюдения (ПЦН) и включает в состав приемную антенну и радиоприемник. Передающая часть установлена на контролируемом объекте (КО) и включает источник информации и генератор несущей частоты, выход которого подключен к входу балансового модулятора, выход которого в свою очередь через усилитель мощности подключен к передающей антенне. Недостатком известного аналога является относительно малая зона устойчивого контроля, система радиосвязи обеспечивает уверенный прием сигналов от КО на ПЦН на удалении единиц километров, а в городских условиях это расстояние уменьшается.Also known is a radio communication system with a controlled object according to patent RU No. 2165677. The known device consists of a receiving and transmitting parts forming a radio channel. The receiving part is located in the central monitoring station (CMS) and includes a receiving antenna and a radio receiver. The transmitting part is installed on a controlled object (KO) and includes an information source and a carrier frequency generator, the output of which is connected to the input of the balance modulator, the output of which, in turn, is connected to the transmitting antenna through a power amplifier. A disadvantage of the known analogue is the relatively small zone of stable control, the radio communication system provides reliable reception of signals from the CO at the monitoring station at a distance of units of kilometers, and in urban conditions this distance decreases.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей технической сущности к заявленной является известная система радиосвязи с контролируемыми объектами по патенту RU №2391711, МПК Н04В 1/68, G08B 25/0, опубликованному 10.06.2010, бюллетень №16.The closest analogue (prototype) in technical essence to the claimed one is the well-known radio communication system with controlled objects according to patent RU No. 2391711, IPC Н04В 1/68, G08B 25/0, published on 10.06.2010, bulletin No. 16.

Известная система радиосвязи с контролируемыми объектами состоит из пункта централизованного наблюдения (ПЦН), снабженного средством визуализации состояния контролируемых объектов (КО), приемной и передающей части. Приемная часть расположена в ПЦН и включает блок приемников, подключенный через антенный разветвитель к приемной антенне, и блок цифровой обработки сигналов (БЦОС). Выход приемников подключен к входам средства визуализации. Передающая часть установлена на каждом КО и включает источник информации, модулятор несущей частоты, генератор несущей частоты, балансный модулятор, усилитель мощности, сумматор, генератор поднесущей частоты, формирователь напряжения баланса и передающую антенну.The known radio communication system with controlled objects consists of a central monitoring station (CMS), equipped with a means of visualizing the state of controlled objects (CC), the receiving and transmitting parts. The receiving part is located in the monitoring station and includes a receiver unit connected via an antenna splitter to the receiving antenna and a digital signal processing unit (BTSC). The output of the receivers is connected to the inputs of the visualization tool. The transmitting part is installed on each KO and includes an information source, a carrier frequency modulator, a carrier frequency generator, a balanced modulator, a power amplifier, an adder, a subcarrier frequency generator, a balance voltage generator and a transmitting antenna.

Ближайший аналог за счет принятого способа формирования в передающей части информационного сигнала обеспечивает некоторое повышение помехозащищенности канала радиосвязи.The closest analogue due to the adopted method of forming in the transmitting part of the information signal provides a slight increase in the noise immunity of the radio channel.

Недостатком ближайшего аналога остается относительно малая зона устойчивого и надежного наблюдения состояния КО в силу нормативных ограничений на мощность используемых на КО передатчиков.The disadvantage of the closest analogue is the relatively small zone of stable and reliable monitoring of the state of the QoS due to regulatory restrictions on the power of the transmitters used on the QoS.

Целью заявляемого технического решения является разработка системы радиосвязи с контролируемыми объектами, обеспечивающей расширение зоны устойчивого и надежного наблюдения за состоянием КО без увеличения мощности устанавливаемых на КО передатчиков.The purpose of the proposed technical solution is to develop a radio communication system with controlled objects, providing an extension of the zone of stable and reliable monitoring of the state of the QoS without increasing the power of the transmitters installed on the QoS.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе радиосвязи с КО, содержащей ПЦН, снабженный средством визуализации состояний КО с установленным на каждом из них передающим устройством (ПрдУ), содержащим передатчик (Прд), выход которого подключен к передающей антенне, приемную станцию (ПрмС), содержащую приемник (Прм), вход которого через первый антенный усилитель подключен к приемной антенне, и блок цифровой обработки сигналов (БЦОС), вход которого подключен к выходу Прм, дополнительно введены N≥1 территориально разнесенных ПрмС, с выходов которых информационные сигналы по дополнительным каналам связи передают на соответствующие входы ПЦН. В каждой ПрмС приемная антенна выполнена в виде двух пространственно-разнесенных антенных элементов, которые соответственно через первый и дополнительно введенный второй антенные усилители подключены к первому и второму входам двухканального Прм, первый и второй выходы двухканального Прм подключены соответственно к первому и второму входам БЦОС. Выход БЦОС подключен к входу блока вторичной цифровой обработки сигналов (БВЦОС). Выход БВЦОС подключен к входу блока передачи данных (БПД), выход которого является выходом ПрмС. В каждое ПрдУ дополнительно введены спутниковый навигационной приемник (СНП), выход которого подключен к входу «координаты» управляющего контроллера, информационный выход которого подключен к входу Прд, и блок согласования интерфейсов (БСИ). Р≥1 информационных входов и К≥1 управляющих выходов БСИ подключены соответственно к Р датчикам состояния КО и к К исполнительным элементам и индикаторам, размещенным на КО. Шина информационных сигналов БСИ подключена к информационным входам/выходам управляющего контроллера. БЦОС состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), первый и второй входы которого являются первым и вторым входами БЦОС, выход АЦП подключен к входу цифрового фильтра, выход которого подключен к входу цифрового сигнального процессора (ЦСП), выход которого является выходом БЦОС.This goal is achieved by the fact that in the known radio communication system with a CO containing a monitoring station equipped with a means of visualizing the state of a CO with a transmitting device (PrdU) installed on each of them, containing a transmitter (Prd), the output of which is connected to a transmitting antenna, a receiving station (PrmS ), containing a receiver (Prm), the input of which through the first antenna amplifier is connected to the receiving antenna, and a digital signal processing unit (BCOS), whose input is connected to the Prm output, N≥1 territorially spaced Prms are additionally introduced, from the outputs of which information signals are transmitted via additional communication channels to the corresponding inputs of the monitoring station. In each PrMS, the receiving antenna is made in the form of two spatially separated antenna elements, which, respectively, through the first and additionally introduced second antenna amplifiers are connected to the first and second inputs of the two-channel Prm, the first and second outputs of the two-channel Prm are connected respectively to the first and second inputs of the BCOS. The output of the BSCOS is connected to the input of the secondary digital signal processing unit (BSCOS). The output of the BVCOS is connected to the input of the data transmission unit (BPU), the output of which is the output of the PrMS. In addition, a satellite navigation receiver (SPS) is additionally introduced into each control unit, the output of which is connected to the “coordinate” input of the control controller, the information output of which is connected to the input of the control unit, and an interface matching unit (BSI). P≥1 information inputs and K≥1 BSI control outputs are connected respectively to the P state sensors KO and to the actuators and indicators placed on the KO. The BSI information signal bus is connected to the information inputs / outputs of the control controller. BTsOS consists of an analog-to-digital converter (ADC), the first and second inputs of which are the first and second inputs of the BTsOS, the ADC output is connected to the input of a digital filter, the output of which is connected to the input of a digital signal processor (DSP), the output of which is the output of the BTsOS.

БВЦОС состоит из электронно-вычислительной машины (ЭВМ) с установленным специальным программным обеспечением, вход и выход которой являются соответственно входом и выходом БВЦОС.BVCOS consists of an electronic computer (computer) with installed special software, the input and output of which are respectively the input and output of the BVCOS.

Указанная новая совокупность существенных признаков заявленной системы радиосвязи с контролируемыми объектами за счет пространственного разнесения ПрмС и передачи с их выходов принятых от КО информационных сигналов о состоянии КО обеспечивает расширение зоны устойчивого и надежного наблюдения за состоянием КО без увеличения нормативно установленной предельно допустимой мощности излучения передатчиков, установленных на КО. Кроме того, за счет применения двух пространственно-разнесенных на ПрмС антенных элементов достигается снижение интерференционных замираний принятых Прм сигналов в городских условиях, обусловленных многолучевостью сигналов, отраженных от городских строений.The specified new set of essential features of the claimed radio communication system with controlled objects due to the spatial diversity of the PrMS and the transmission of information signals from the QoS on the state of the QoS from the outputs provides an extension of the zone of stable and reliable monitoring of the state of the QoS without increasing the normative maximum radiation power of the transmitters installed on KO. In addition, due to the use of two antenna elements spatially spaced at the PrMS, the interference fading of the received Prm signals in urban conditions is achieved due to the multipath signals reflected from urban buildings.

Заявленная система радиосвязи с КО поясняется чертежами, на которых показано:The claimed radio communication system with KO is illustrated by drawings, which show:

Фиг.1 - общая структурная схема системы радиосвязи;Figure 1 is a General structural diagram of a radio communication system;

Фиг.2 - структурная схема ПЦН;Figure 2 - structural diagram of the monitoring station;

Фиг.3 - структурная схема ПрмС;Figure 3 is a structural diagram of PrMS;

Фиг.4 - структурная схема передающего устройства;4 is a structural diagram of a transmitting device;

Фиг.5 - блок-схема алгоритма работы системы радиосвязи с КО;5 is a block diagram of the algorithm of the radio communication system with KO;

Фиг.6 - структурная схема БЦОС.6 is a structural diagram of BTsOS.

Заявленная система радиосвязи с КО, показанная на фиг.1, состоит из ПЦН 1, N≥1 ПрмС 21-2N, совокупности КО 31, 32, …, каждый из которых снабжен ПрдУ 4. Выходы ПрмС 2 дополнительными каналами связи 5 соединены с входами ПЦН1. Дополнительные каналы связи 5 могут быть реализованы по кабельным (проводным, волоконно-оптическим) линиям или с использованием дополнительных каналов связи, например, радиорелейных.The claimed radio communication system with KO, shown in figure 1, consists of a monitoring station 1, N≥1 PrMS 2one-2N, set of KO 3one, 32, ..., each of which is equipped with PrdU 4. The outputs of Prms 2 additional communication channels 5 are connected to the inputs of the monitoring station1. Additional communication channels 5 can be implemented via cable (wired, fiber optic) lines or using additional communication channels, for example, radio relay.

ПЦН 1, структурная схема которого показана на фиг.2, предназначен для приема сигналов состояния контролируемых объектов от различных подсистем, включая ПрмС, последующей их обработки, записи в базу данных и визуализации на автоматизированных рабочих местах операторов. ПЦН 1 состоит из узлов: интегрирующий узел 1.1, центральный модуль 1.2, база данных 1.3, модуль визуализации 1.4. Все узлы ПЦН 1 соединены между собой через локальную вычислительную сеть (ЛВС) 1.5, которая обеспечивает двустороннюю передачу информации между узлами.Station 1, the structural diagram of which is shown in figure 2, is designed to receive status signals of controlled objects from various subsystems, including PrMS, their subsequent processing, recording in a database and visualization at automated workstations of operators. Station 1 consists of the following nodes: integrating node 1.1, central module 1.2, database 1.3, visualization module 1.4. All nodes of the monitoring station 1 are interconnected via a local area network (LAN) 1.5, which provides two-way transmission of information between nodes.

Интегрирующий узел 1.1 предназначен для приема сообщений от различных ПрмС, их декодирования, приведения в единый формат и передачи на центральный модуль 1.2 для последующей обработки. Интегрирующий модуль может быть реализован на базе сервера, построенного на платформе х86 с установленным специальным программным обеспечением.The integrating node 1.1 is intended for receiving messages from various PrMS, decoding them, bringing them into a single format and transmitting them to the central module 1.2 for further processing. The integrating module can be implemented on the basis of a server built on the x86 platform with installed special software.

Центральный модуль 1.2 предназначен для получения информации о состоянии КО от интегрирующего узла 1.1, ее обработки в соответствии с заданными настройками и правилами, записи в базу данных 1.3 и передачи на модуль визуализации 1.4. Центральный модуль может быть реализован на базе сервера, построенного на платформе х86 с установленным специальным программным обеспечением.The central module 1.2 is designed to receive information about the state of the QoS from the integrating node 1.1, process it in accordance with the specified settings and rules, write to the database 1.3 and transfer it to the visualization module 1.4. The central module can be implemented on the basis of a server built on the x86 platform with installed special software.

База данных 1.3 предназначена для структурированного хранения данных получаемых от центрального модуля и последующей выдачи на модуль визуализации 1.4. База данных может быть реализована на базе сервера, построенного на платформе х86 с установленным специальным программным обеспечением.Database 1.3 is intended for structured storage of data received from the central module and subsequent delivery to the visualization module 1.4. The database can be implemented on the basis of a server built on the x86 platform with installed special software.

Модуль визуализации предназначен для визуализации информации о состоянии КО на экране монитора в текстовом и/или графическом виде. В качестве модуля визуализации может быть использовано автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, включающее ЭВМ, монитор, манипуляторы (клавиатура, мышь) и специальное программное обеспечение.The visualization module is designed to visualize information about the state of the QoS on the monitor screen in text and / or graphical form. As a visualization module, an automated workstation (AWS) of an operator can be used, including a computer, a monitor, manipulators (keyboard, mouse) and special software.

ПрмС 2, структурная схема которой показана на фиг.3, предназначена для приема радиосигналов от Прд 4, установленных на КО, их обработки, декодирования и передачи ПЦН 1. ПрмС 2 состоит из двух пространственно-разнесенных антенных элементов 2.1 и 2.2, которые через соответственно первый 2.3 и второй 2.4 антенные усилители подключены к первому и второму входам двухканального приемника 2.5. Первый и второй выходы двухканального приемника 2.5 подключены соответственно к первому и второму входам БЦОС 2.6, выход которого подключен к входу БВЦОС 2.7. Выход БВЦОС подключен к входу БПД 2.8, выход которого является выходом ПрмС 2.PrMS 2, the structural diagram of which is shown in Fig. 3, is designed to receive radio signals from Prd 4 installed on the QoS, process them, decode and transmit the monitoring station 1. PrMS 2 consists of two spatially separated antenna elements 2.1 and 2.2, which are respectively the first 2.3 and second 2.4 antenna amplifiers are connected to the first and second inputs of the two-channel receiver 2.5. The first and second outputs of the two-channel receiver 2.5 are connected respectively to the first and second inputs of BTsOS 2.6, the output of which is connected to the input of BTsOS 2.7. The output of the BVCOS is connected to the input of the BPD 2.8, the output of which is the output of Prms 2.

В качестве антенных элементов 2.1 и 2.2 могут использоваться, например, несимметричные вертикальные вибраторы, настроенные на рабочую полосу частот.As antenna elements 2.1 and 2.2, for example, asymmetric vertical vibrators tuned to the working frequency band can be used.

Антенные усилители 2.3 и 2.4 предназначены для предварительной селекции и усиления сигналов, принятых от КО 3. В качестве антенных усилителей 2.3 и 2.4 могут быть использованы серийно выпускаемые усилители Radial AGS-19V.Antenna amplifiers 2.3 and 2.4 are designed for pre-selection and amplification of signals received from KO 3. As the antenna amplifiers 2.3 and 2.4 can be used commercially available amplifiers Radial AGS-19V.

Двухканальный приемник 2.5 предназначен для селекции и усиления сигналов, принятых от КО 3, переноса спектра на промежуточную частоту (ПЧ) и передачи сигналов на БЦОС. В качестве двухканального приемника может быть использован сдвоенный приемник на базе серийно выпускаемых модулей ICOM IC-R8500.The two-channel receiver 2.5 is designed for selection and amplification of signals received from KO 3, transfer of the spectrum to an intermediate frequency (IF), and transmission of signals to BTsOS. A dual receiver based on the commercially available ICOM IC-R8500 modules can be used as a two-channel receiver.

БЦОС 2.6 предназначен для оцифровки сигналов, их квадратурной фильтрации, переноса спектра на нулевую частоту, расчета спектральной мощности.BTsOS 2.6 is intended for digitization of signals, their quadrature filtering, spectrum transfer to zero frequency, calculation of spectral power.

Структурная схема БЦОС 2.6, показанная на фиг.6, состоит из двух аналогово-цифровых преобразователей 2.6.1 и 2.6.2, входы которых являются входами БЦОС 2.6, а выходы которых подключены к соответствующим входам двух квадратурных фильтров 2.6.3 и 2.6.4. Выходы квадратурных фильтров 2.6.3 и 2.6.4 подключены к входу цифрового сигнального процессора (ЦСП) 2.6.5, выход ЦСП является выходом БЦОС 2.6.The block diagram of BTsOS 2.6, shown in Fig.6, consists of two analog-to-digital converters 2.6.1 and 2.6.2, the inputs of which are inputs of BTsOS 2.6, and the outputs of which are connected to the corresponding inputs of two quadrature filters 2.6.3 and 2.6.4 . The outputs of the quadrature filters 2.6.3 and 2.6.4 are connected to the input of the digital signal processor (DSP) 2.6.5, the output of the DSP is the output of the BCOS 2.6.

В качестве БЦОС может быть использован серийно выпускаемый модуль ADP160QPCI.As BTsOS can be used commercially available module ADP160QPCI.

БВЦОС 2.7 предназначен для выделения сообщения в каждом частотном канале, его декодирования и передачи в БПД 2.8.BVCOS 2.7 is designed to isolate a message in each frequency channel, decode it and transmit it to BAP 2.8.

БВЦОС 2.7 может быть реализована на базе ЭВМ, построенной на платформе х86 с установленным специальным программным обеспечением.BVCOS 2.7 can be implemented on the basis of a computer built on the x86 platform with installed special software.

БПД 2.8 предназначен для передачи обработанных данных в канал передачи данных между ПрмС 2 и ПЦН 1.BPD 2.8 is intended for the transmission of processed data to the data channel between the PRMS 2 and the monitoring station 1.

В качестве БПД может быть использован модем либо сетевая плата, тип которой определяется физическим интерфейсом подключения к каналу передачи данных.As a BDT, a modem or a network card can be used, the type of which is determined by the physical interface for connecting to the data channel.

ПрдУ 4 предназначено для контроля датчиков состояния КО 3, управления исполнительными элементами и индикаторами, определения текущего положения КО 3 и передачи информации о состоянии КО 3 на ПрмС 2.PrdU 4 is intended for monitoring the sensors of the state of KO 3, controlling actuators and indicators, determining the current position of KO 3 and transmitting information about the state of KO 3 to Prms 2.

ПрдУ 4, структурная которого показана на фиг.4, состоит из Прд 4.1, выход которого подключен к передающей антенне 4.5, СНП 4.2, выход которого подключен к входу «координаты» управляющего контроллера 4.3, и БСИ 4.4, Р≥1 информационных входов и К≥1 управляющих выходов которого подключены соответственно к Р датчикам состояния КО 3 и к К исполнительным элементам и индикаторам, размещенным на КО 3 (на фиг.4 не показаны). Шина информационных сигналов БСИ 4.4 подключена к информационным входам/выходам управляющего контроллера 4.3, информационный выход которого подключен к входу передатчика 4.1.PrdU 4, the structural of which is shown in figure 4, consists of Prd 4.1, the output of which is connected to a transmitting antenna 4.5, SNP 4.2, the output of which is connected to the input "coordinates" of the control controller 4.3, and BSI 4.4, P≥1 information inputs and K ≥1 of the control outputs of which are connected respectively to P state sensors KO 3 and to the actuators and indicators located on KO 3 (not shown in Fig. 4). The bus of information signals BSI 4.4 is connected to the information inputs / outputs of the control controller 4.3, the information output of which is connected to the input of the transmitter 4.1.

СНП 4.2 предназначен для определения местоположения через один из сегментов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) GPS/ГЛОНАСС 6 (см. фиг.1).SNP 4.2 is designed to determine the location through one of the segments of the global navigation satellite system (GNSS) GPS / GLONASS 6 (see figure 1).

В качестве СНП может быть использован один из серийно выпускаемых спутниковых навигационных приемников, например ГЕОС1М.As a SPS, one of the commercially available satellite navigation receivers, for example, GEOS1M, can be used.

Управляющий контроллер 4.3 предназначен для обработки полученных сигналов от СНП 4.2 и БСИ 4, формирования соответствующих управляющих сигналов, поступающих через БСИ 4.4 на исполнительные элементы и индикаторы, а также для формирования пакета данных для Прд 4.1. В качестве управляющего контроллера может быть использован серийно выпускаемый микроконтроллер Atmel ATMega 32.The control controller 4.3 is designed to process the received signals from SNP 4.2 and BSI 4, generate the corresponding control signals received through BSI 4.4 to the actuators and indicators, as well as to generate a data packet for Prd 4.1. A commercially available Atmel ATMega 32 microcontroller can be used as a control controller.

БСИ 4.4 предназначен для согласования электрического интерфейса управляющего контроллера 4.3 и электрических интерфейсов подключения датчиков состояния КО 3 и исполнительных элементов и индикаторов КО.BSI 4.4 is designed to coordinate the electrical interface of the control controller 4.3 and the electrical interfaces for connecting the sensors of the state of KO 3 and actuating elements and indicators of KO.

БСИ может быть выполнен с использованием серийно выпускаемых электронных компонентов (резисторы, конденсаторы, транзисторы, твердотельные реле, диоды и т.д.). Конкретная схема реализации будет определяться типами электрических интерфейсов выбранного управляющего контроллера 4.3 и подключаемых датчиков состояния, исполнительных элементов и индикаторов КО 3.BSI can be performed using commercially available electronic components (resistors, capacitors, transistors, solid state relays, diodes, etc.). The specific implementation scheme will be determined by the types of electrical interfaces of the selected control controller 4.3 and connected status sensors, actuators and indicators KO 3.

Прд 4.1 предназначен для излучения сигналов о состоянии КО 3 в радиоэфир, которые принимают ПрмС 2 общей системы.Prd 4.1 is designed to emit signals about the state of KO 3 into the air, which receive PrMS 2 of the general system.

Прд 4.1 может быть выполнен на базе серийно выпускаемого модуля ADF4360.Prd 4.1 can be performed on the basis of the commercially available ADF4360 module.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Предварительно на каждый КО 3 (как подвижный, так и стационарный) устанавливают ПрдУ 4. К Р информационным входам ПрдУ 4 подключают установленные на КО датчики состояния объекта (замок зажигания, концевые выключатели двери, датчик движения, температуры, уровня топлива и т.п. для подвижных объектов; датчик пожара, открытия дверей и т.д. для стационарных объектов).Preliminarily, for each KO 3 (both movable and stationary), a PRDU 4 is installed. To the information inputs of the PRDU 4 are connected the object's state sensors installed on the KO (ignition switch, door limit switches, motion sensor, temperature, fuel level, etc. for moving objects; fire detector, door opening, etc. for stationary objects).

Управляющие К выходы БСИ 4.4 подключают к исполнительным элементам и индикаторам КО 4 (индикатор состояния, реле блокировки двигателя и т.д.). Далее заявленная система работает по алгоритму, структурная схема которого показана на фиг.5The BSI 4.4 outputs controlling K are connected to KO 4 actuators and indicators (status indicator, engine blocking relay, etc.). Further, the claimed system operates according to an algorithm, a structural diagram of which is shown in FIG. 5

Сигналы об исходном состоянии объекта и координаты местоположения объекта фиксируют в управляющем контроллере 4.3. По установленной программе управляющий контроллер 4.3 периодически «опрашивает» состояние подключенных датчиков и определяет текущее местоположение КО 4. В случае изменения состояния одного или нескольких датчиков либо изменения текущего местоположения КО 4 относительно первоначального в управляющем контроллере по установленному алгоритму формируют управляющий сигнал для приведения в соответствующее положение соответствующие исполнительные элементы или индикаторы. Одновременно управляющий контроллер 4.4 формирует информационный сигнал об изменении состояния КО 3, координатах его местоположения, состояния датчиков. Сформированный информационный сигнал подают на модулирующий вход Прд 4.1, с выхода которого высокочастотный сигнал, промодулированный информационным сигналом, с помощью передающей антенны 4.5 излучают в эфир.Signals about the initial state of the object and the coordinates of the location of the object are recorded in the control controller 4.3. According to the installed program, the control controller 4.3 periodically “polls” the status of the connected sensors and determines the current location of the TO 4. In case of a change in the state of one or more sensors or changes in the current location of the TO 4 relative to the initial one, a control signal is generated in the control controller according to the established algorithm to bring it to the appropriate position relevant actuators or indicators. At the same time, the control controller 4.4 generates an information signal about a change in the state of KO 3, the coordinates of its location, and the state of the sensors. The generated information signal is fed to the modulating input Prd 4.1, from the output of which a high-frequency signal modulated by the information signal is transmitted to the air using a transmit antenna 4.5.

Далее переданные в эфир сигналы состояния КО 3 принимают ПрмС 2 с помощью двух антенных элементов 2.1 и 2.2, с выхода которых они поступают на входы первого 2.3 и второго 2.4 антенных усилителей для предварительной селекции и усиления с последующей передачей на входы двухканального приемника 2.5. В двухканальном приемнике 2.5 принятые по каждому каналу сигналы фильтруют, усиливают и преобразуют на промежуточную частоту. С выходов двухканального приемника 2.5 сигналы подают на входы БЦОС 2.6, где аналоговые сигналы оцифровывают, фильтруют и переносят на нулевую частоту, далее в ЦСП 2.6.5 над полученными сигналами выполняют дискретное преобразование Фурье, рассчитывают спектральную мощность сигналов в каждом частотном канале, выделяют канал с наибольшим уровнем сигнала. Использование двухэлементной приемной антенны и дальнейшая обработка принятых сигналов по двум каналам позволяет повысить качество приема сигналов в условиях интерференционных замираний при многолучевом распространении сигнала, которое имеет место в городских условиях работы системы. Оцифровка сигналов на промежуточной частоте с последующей квадратурной обработкой, переносом спектра на нулевую частоту и выполнением быстрого преобразования Фурье позволяет повысить отношение сигнал/шум, а следовательно, увеличить дальность действия ПрмС 2. Полученный массив обработанных цифровых сигналов в форме частотно-временной матрицы о состоянии КО 3 подают на БВЦОС 2.7. В БВЦОС 2.7 выделяют сообщения о состоянии КО 3 в каждом частотном канале, декодируют и передают их по дополнительным линиям связи на вход интегрирующего узла 1.1 ПЦН 1 (см. фиг.2). Использование БВЦОС 2.7 позволяет повысить производительность системы, расширить диапазон рабочих частот и увеличить пропускную способность системы 1.Further, the state signals of CO 3 transmitted to the air are received by Prms 2 using two antenna elements 2.1 and 2.2, from the output of which they go to the inputs of the first 2.3 and second 2.4 antenna amplifiers for preliminary selection and amplification, followed by transmission to the inputs of the two-channel receiver 2.5. In a two-channel receiver 2.5, the signals received on each channel are filtered, amplified, and converted to an intermediate frequency. From the outputs of the two-channel receiver 2.5, the signals are fed to the inputs of BTsOS 2.6, where the analog signals are digitized, filtered and transferred to the zero frequency, then in the DSP 2.6.5, the discrete Fourier transform is performed on the received signals, the spectral power of the signals in each frequency channel is calculated, the channel with highest signal strength. The use of a two-element receiving antenna and further processing of the received signals through two channels can improve the quality of signal reception in the conditions of interference fading with multipath signal propagation, which takes place in urban conditions of the system. Digitization of the signals at an intermediate frequency, followed by quadrature processing, transferring the spectrum to zero frequency and performing a fast Fourier transform makes it possible to increase the signal-to-noise ratio and, consequently, increase the range of PrMS 2. The resulting array of processed digital signals in the form of a time-frequency matrix on the state of the QoS 3 served on BVCOS 2.7. In BVCOS 2.7 emit messages about the state of KO 3 in each frequency channel, decode and transmit them via additional communication lines to the input of the integrating node 1.1 of monitoring station 1 (see figure 2). The use of BVCOS 2.7 allows you to increase system performance, expand the range of operating frequencies and increase system throughput 1.

Далее на интегрирующем узле 1.1 ПЦН 1 производят прием сообщений от разных ПрмС 2, объединяют их и приводят приведение в единый формат с дальнейшей передачей на центральный модуль 1.2. На центральном модуле 1.2 сообщения обрабатывают в соответствии с заданными настройками и правилами, записывают в базу данных 1.3 и передают на модуль визуализации 1.4. С помощью модуля визуализации 1.4 информация о текущем состоянии КО 3 служит основанием операторам системы для принятия ими управленческих решений.Then, on the integrating unit 1.1, the monitoring station 1 receives messages from different PrMS 2, combines them and brings them into a single format with further transmission to the central module 1.2. On the central module 1.2, messages are processed in accordance with the specified settings and rules, written to the database 1.3 and transferred to the visualization module 1.4. Using visualization module 1.4, information about the current state of KO 3 serves as the basis for the system operators to make management decisions.

Таким образом, в заявленной системе благодаря использованию совокупности пространственно-разнесенных приемных станций, приему сигналов на пару разнесенных антенных элементов и дальнейшей их обработке по двум независимым приемным трактам достигается более устойчивое и надежное наблюдение на контролируемыми объектами, в более широкой зоне контроля и при относительно малой мощности передатчиков, устанавливаемых на контролируемых объектах, что подтверждает возможность достижения сформулированного технического результата при работ заявленной системы.Thus, in the claimed system, through the use of a combination of spatially separated receiving stations, receiving signals to a pair of separated antenna elements and their further processing through two independent receiving paths, more stable and reliable monitoring is achieved at the controlled objects, in a wider monitoring zone and with a relatively small power of transmitters installed at controlled facilities, which confirms the possibility of achieving the formulated technical result when working with declared system.

Claims (3)

1. Система радиосвязи с контролируемыми объектами, содержащая пункт централизованного наблюдения, снабженный средством визуализации состояний контролируемых объектов (КО), на каждом КО установлено передающее устройство, содержащее передатчик, выход которого подключен к антенне, приемную станцию, содержащую приемник, вход которого через антенный усилитель подключен к антенне, и блок цифровой обработки сигналов, вход которого подключен к выходу приемника, отличающаяся тем, что дополнительно введены N≥1 территориально разнесенных приемных станций, с выходов которых информационные сигналы по дополнительным каналам связи передают на соответствующие входы пульта централизованного наблюдения, причем в каждой приемной станции антенна выполнена в виде двух пространственно-разнесенных антенных элементов, которые через антенные усилители подключены к первому и второму входам двухканального приемника, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока цифровой обработки сигналов, выход которого подключен к входу блока вторичной цифровой обработки сигналов, выход которого подключен к входу блока передачи данных, выход которого является выходом приемной станции, в каждое передающее устройство дополнительно введены спутниковый навигационной приемник, выход которого подключен к входу «координаты» управляющего контроллера, информационный выход которого подключен к входу передатчика, и блок согласования интерфейсов, Р≥1 информационных входов и К≥1 управляющих выходов которого подключены соответственно к Р датчикам состояния и к К исполнительным элементам и индикаторам, размещенным на контролируемом объекте, причем шина информационных сигналов блока согласования интерфейсов подключена к информационным входам/выходам управляющего контроллера.1. A radio communication system with monitored objects, comprising a central monitoring station equipped with a means of visualizing the states of monitored objects (QoS), each QoS has a transmitting device containing a transmitter, the output of which is connected to the antenna, a receiving station containing a receiver, the input of which is through an antenna amplifier connected to the antenna, and a digital signal processing unit, the input of which is connected to the output of the receiver, characterized in that N≥1 territorially spaced receivers are additionally introduced stations, from the outputs of which information signals are transmitted via additional communication channels to the corresponding inputs of the central monitoring console, and in each receiving station, the antenna is made in the form of two spatially separated antenna elements, which are connected through antenna amplifiers to the first and second inputs of a two-channel receiver, the first and the second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the digital signal processing unit, the output of which is connected to the input of the secondary digital In the process of signal processing, the output of which is connected to the input of the data transmission unit, the output of which is the output of the receiving station, a satellite navigation receiver is additionally introduced into each transmitting device, the output of which is connected to the “coordinate” input of the control controller, the information output of which is connected to the transmitter input, and an interface matching unit, P≥1 information inputs and K≥1 control outputs of which are connected respectively to P state sensors and K actuators and indicators tori located on the controlled object, and the bus of information signals of the block matching interfaces is connected to the information inputs / outputs of the control controller. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок цифровой обработки сигналов состоит из аналого-цифрового преобразователя, первый и второй входы которого являются первым и вторым входами блока, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к входу цифрового фильтра, выход которого подключен к входу цифрового сигнального процессора, выход которого является выходом блока.2. The system according to claim 1, characterized in that the digital signal processing unit consists of an analog-to-digital converter, the first and second inputs of which are the first and second inputs of the block, the output of the analog-to-digital converter is connected to the input of the digital filter, the output of which is connected to the input of a digital signal processor, the output of which is the output of the unit. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок вторичной цифровой обработки сигналов состоит из электронно-вычислительной машины, вход которой является входом блока, а выход которой является выходом блока. 3. The system according to claim 1, characterized in that the secondary digital signal processing unit consists of an electronic computer, the input of which is the input of the unit, and the output of which is the output of the unit.
RU2012144368/07A 2012-10-18 2012-10-18 System for radio communication with controlled objects RU2558330C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144368/07A RU2558330C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 System for radio communication with controlled objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144368/07A RU2558330C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 System for radio communication with controlled objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012144368A RU2012144368A (en) 2014-05-10
RU2558330C2 true RU2558330C2 (en) 2015-07-27

Family

ID=50629130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144368/07A RU2558330C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 System for radio communication with controlled objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558330C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020145839A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" Method and apparatus for improving the quality of position determination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2248596C2 (en) * 1999-12-17 2005-03-20 Италдата Индженьериа Делл`Идея С.П.А. System for observation and remote alarm signaling for people subjected to restriction in freedom of motion
RU2251746C2 (en) * 1999-11-11 2005-05-10 Вольво Ластвагнар Аб System and method for communication between vehicles and observation station
RU2269437C1 (en) * 2005-03-17 2006-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛЬТОНИКА" (ООО "АЛЬТОНИКА") System for accumulating and processing information for centralized protection of vehicles and real estate objects
RU2399095C1 (en) * 2009-10-07 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Radiochannel security and fire alarm system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2251746C2 (en) * 1999-11-11 2005-05-10 Вольво Ластвагнар Аб System and method for communication between vehicles and observation station
RU2248596C2 (en) * 1999-12-17 2005-03-20 Италдата Индженьериа Делл`Идея С.П.А. System for observation and remote alarm signaling for people subjected to restriction in freedom of motion
RU2269437C1 (en) * 2005-03-17 2006-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "АЛЬТОНИКА" (ООО "АЛЬТОНИКА") System for accumulating and processing information for centralized protection of vehicles and real estate objects
RU2399095C1 (en) * 2009-10-07 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Radiochannel security and fire alarm system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C2. 27.04.2011. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020145839A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" Method and apparatus for improving the quality of position determination

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012144368A (en) 2014-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5890942B1 (en) Search rescue system
CN104769915B (en) Method and system for merging environmental sensor data and communication data and the systematic difference
JP2009055138A (en) Method of collecting training data and position detecting method of mobile communication terminal using method
CN102109838A (en) Industrial monitoring system and method
CN104025474A (en) Monitoring the high-frequency ambient parameters by means of a wireless network in an aircraft
US8265651B2 (en) System and apparatus for integrated wireless location detection
JP2023537458A (en) Systems and methods for detecting, monitoring, and mitigating the presence of unauthorized drones
Franchi et al. IoT-based disaster management system on 5G uRLLC network
RU2558330C2 (en) System for radio communication with controlled objects
US9500736B2 (en) System and method for providing self-locating wireless sensors
CN205265683U (en) Line fault detecting system based on radio frequency
Di Castro et al. A multidimensional RSSI based framework for autonomous relay robots in harsh environments
JP2010187245A (en) Optical transmission system, optical terminal station device, and optical repeater
KR102085786B1 (en) Object probation system and method based on internet of things
US10720959B2 (en) Spread spectrum based audio frequency communication system
JP4731246B2 (en) Ground surface displacement monitoring method and ground surface displacement monitoring system
WO2021228473A1 (en) Method of detecting an interference source in an industrial facility
KR101427804B1 (en) Digital receiver and signal processing method thereof
JP4249089B2 (en) Relay-type obstacle detection system and method
KR101653761B1 (en) Method for parameter set up of a module in a gas monitoring and analyzing system, and apparatuses using the same
KR102565270B1 (en) System and method for monitoring vibration using metal surface wave communication
KR102624774B1 (en) Spoofing device for testing autonomous vehicles using gps information
RU2240938C1 (en) Vehicle monitoring and tracking radiochannel system
RU2395120C1 (en) Wireless alarm system for servicing of mobile and stationary objects
KR20100101964A (en) Integrated system of prevention against disasters for petrochemical industrial complex

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20140318

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140318

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150417