Статьи

К списку статей

Помехоустойчивость радиоканальных систем

В статье рассматриваются вопросы помехоустойчивости охранно-пожарных радиосистем с односторонним и двухсторонним протоколами обмена между радиоустройствами

Развитие беспроводных технологий в конце прошлого века привело к созданию радиосистем охранно-пожарной сигнализации. Получив к концу 80-х годов широкое распространение в странах Европы и Америки, радиосистемы, однако, снискали себе дурную славу среди профессионалов. Произошло это, прежде всего, по причине низкого качества компонентов, входивших в состав радиосистем того времени, а следовательно, высокого уровня ложных тревог. В начале XXI века ситуация начала меняться к лучшему. Появление новой элементной базы и современных протоколов доступа к среде качественно изменило характеристики радиосистем. В настоящий момент на рынке представлено множество радиоканальных приемно-контрольных приборов и внутриобъектовых систем как российского, так и зарубежного производства.

Ответить на вопрос о том, какой же должна быть по-настоящему надежная радиосистема, непросто. И все же, существует ряд принципиальных технических характеристик, анализ которых может помочь специалистам в области охранно-пожарной техники в выборе той или иной радиосистемы.

Специалистам известно, что охранно-пожарные системы с двухсторонним протоколом обмена имеют приемопередающее устройство в каждом извещателе, контрольном приборе, брелоке управления, исполнительном модуле и т. д., обеспечивая тем самым диалоговый режим работы радиоустройств. В радиосистемах с односторонним протоколом обмена: передающее устройство — только в извещателях, приемное устройство — только в контрольном приборе .

Предлагаем рассмотреть одну из основных технических характеристик радиосистем — помехоустойчивость, выбрав в качестве критерия оценки тип протокола обмена (односторонний или двусторонний).

Помехоустойчивость. Основные слагаемые

Помехоустойчивость, по мнению целого ряда специалистов в области радиоканальных систем охраны, определяется следующим:

  • количеством частотных каналов,
  • автовыбором резервных каналов,
  • автоматической регулировкой периода выхода в эфир,
  • автоматической регулировкой мощности излучения.

Отметим сразу, количество каналов у систем с одно- и двух-сторонним протоколом обмена может быть одинаковым, но осуществлять автоматическую смену рабочего канала или изменять мощность излучения и период выхода в эфир радиоустройства без наличия двухсторонней связи невозможно. Сравним действия радиосистем в случае возникновения посторонней помехи.

Радиосистемы с односторонним протоколом

Образно говоря, работу охранно-пожарной радиосистемы с односторонним протоколом обмена можно описать как монолог «глухих» извещателей к «немой» контрольной панели. Из-за отсутствия приемных устройств в извещателях и передающего устройства в контрольной панели невозможно организовать механизм обратной связи (от контрольной панели до извещателей). Это пагубно сказывается на способности системы противостоять воздействию помех. Рассмотрим типичный пример для объектов, находящихся под охраной радиосистем. Все извещатели системы с периодом t посылают тестовые сигналы, используя частотный канал F. Предположим, что в зоне радиовидимости начинает работать «внешнее» устройство (рис. 1), которое использует тот же частотный канал и, следовательно, препятствует прохождению контрольных сигналов от извещателя до контрольной панели.

Радиосистема с односторонним протоколом

Рис. 1. Радиосистема с односторонним протоколом

Так как в системах с односторонней связью извещатель не имеет возможности «узнать» о том, что его сигналы не доходят до контрольной панели, он и не имеет возможности предпринять какие-либо дополнительные действия для доставки своих сообщений:

  • сменить частотный канал,
  • увеличить мощность излучения и т. д.

Следствием подобного ограничения является то, что контрольная панель, не получив за отведенное время ни одного сообщения от извещателя, выдает сигнал «Потеря связи». В большинстве случаев причиной потери связи является не преднамеренное саботирование работы системы, а работа бытовых приборов, также использующих нелицензируемый диапазон частот 433 МГц (переносные радиостанции, игрушки, технологическое оборудование и т. д.), а значит, тревога будет поднята напрасно.

Радиосистемы с двухсторонним протоколом

При возникновении описанной выше ситуации проявляется одно из принципиальных преимуществ систем с двухсторонним протоколом обмена: обязательное подтверждение получения сообщения (квитирование).

Радиосистема с двухсторонним протоколом

Рис. 2. Радиосистема с двухсторонним протоколом

Предположим, что при инсталляции системы на объекте был выбран частотный канал f2 (всего в радиосистемах подобного класса может быть до 10 частотных каналов в двух диапазонах — 433 и 868 МГц) и так же, как в случае с односторонней радиосистемой, в процессе работы на том же канале f2 начинает работать «внешнее» устройство (рис. 2). Один из извещателей, передающий контрольные сигналы с периодом T0, не получив квитанцию от приемно-контрольного прибора после передачи тестового сигнала, немедленно начинает применять все возможные имеющиеся в его распоряжении способы доставки сигнала, которые перечислены ниже.

Автоматическая регулировка периода выхода в эфир

Специалистам известно, что емкость радиосистемы (число адресуемых устройств) во многом определяется способностью системы регулировать объем передаваемой информации (трафика). Чем больше информации необходимо передать, тем меньшее число устройств может работать на одном частотном канале связи. Поэтому в нормальных условиях периодичность выхода в эфир радиоустройств снижается до необходимого минимума. При возникновении нештатной ситуации извещатель, прежде всего, пытается «достучаться» до контрольной панели, уменьшая период выхода в радиоэфир T1 по сравнению с исходным периодом T0 (рис. 3).

Период выхода в эфир T1< T0

Рис. 3. Период выхода в эфир T1< T0

Автоматическая регулировка мощности излучения Для того чтобы извещатели, расположенные рядом с приемно-контрольным прибором, не мешали работе извещателей, находящихся на значительном удалении, применяется механизм автоматической регулировки мощности излучения радиоустройств. Однако в особых случаях все радиоустройства имеют право менять мощность своего излучения A0 (рис. 4).

Амплитуда сигнала A1> A0

Рис. 4. Амплитуда сигнала A1> A0

Автовыбор резервных каналов

И наконец, наиболее действенный метод из всех упомянутых ранее: автоматическая смена частотного канала (рис. 5) на один из каналов в диапазоне 433 МГц или диапазоне 868 МГц.

Частотный канал f4 не равно f2

Рис. 5. Частотный канал f4 не равно f2

Если связь не может быть восстановлена даже после всех описанных выше действий: смена частотных каналов, изменение мощности излучения, изменение периода выхода в радиоэфир, то в данном случае имеет место преднамеренное технически подготовленное саботирование работы системы: постановка широкополосной помехи во всем разрешенном диапазоне частот. В этом случае сигнал «Потеря связи» действительно необходимо передать на пульт охраны для дальнейшего анализа сложившейся ситуации на охраняемом объекте .

В заключение будет интересно обратиться к опыту европейских центров сертификации. Впервые нормативные документы, регламентирующие функционирование охранно-пожарных радиоканальных систем, появились в Германии уже в 1994 году. И с тех пор работа не прекращалась ни на один год. Достаточно заметить, что в настоящий момент серьезно обсуждается появление новой части всем известного стандарта EN-54, который будет посвящен радиоканальным системам.

В соответствии с европейской классификацией существует три класса охранных проводных и радиоканальных систем, отличающихся между собой, прежде всего, по степени риска технически подготовленного взлома :

  • класс А: низкая степень риска, объекты частного пользования (загородные дома, квартиры),
  • класс B: средняя степень риска, объекты общественного пользования (магазины, учебные заведения),
  • класс С: высокая степень риска, объекты государственной важности (музеи, исторические памятники).

В зависимости от класса, радиосистемы должны реагировать по-разному на ситуацию с посторонней помехой, рассмотренную выше:

  • класс А: индикация о временной потере связи с радиоустройством системы отсутствует;
  • класс В и С: радиосистема обязана максимально использовать все возможные действия по доставке сигнала (смена частотного канала, изменение мощности излучения и перио дичности выхода в эфир), что возможно только в радиосистеме с двусторонним протоколом обмена.

Вывод

Анализируя такую важную техническую характеристику радиосистем, как помехоустойчивость, можно сделать вывод, что радиосистемы с двухсторонним протоколом обмена имеют ряд неоспоримых технических преимуществ, по сравнению с радиосистемами с односторонним протоколом обмена, и в настоящий момент являются единственно надежной альтернативой проводным системам.


Радиоканальные системы

Внешний вид Астра-8 Внешний вид Астра-8
Астра-8
897

Производитель Теко
Внешний вид Астра-3221 лит.1 Внешний вид Астра-3221 лит.1
Астра-3221 лит.1
1 067

Производитель Теко
Внешний вид Астра-3321 лит 1 Внешний вид Астра-3321 лит 1
Астра-3321 лит 1
1 071

Производитель Теко
Внешний вид RR-1R Внешний вид RR-1R
Приемник RR-1R
1 180

Производитель Альтоника
Внешний вид RR-1R2 Внешний вид RR-1R2
До 12 брелков в двух зонах, 2 реле, до 2 А, 24 В
1 370

Производитель Альтоника
Внешний вид RR-701T Внешний вид RR-701T
Радиокнопка Риф Ринг RR-701T, до 1000 м
1 600

Производитель Альтоника
Внешний вид Астра-421 исп. РК2 лит.1 Внешний вид Астра-421 исп. РК2 лит.1
Извещатель пожарный дымовой оптико-электронный радиоканальный
1 601

Производитель Теко
Внешний вид Астра-6131 лит.1 Внешний вид Астра-6131 лит.1
Астра-6131 лит.1
1 614

Производитель Теко
Внешний вид Астра-4511 исп. РК2 лит.1 Внешний вид Астра-4511 исп. РК2 лит.1
Извещатель пожарный ручной радиоканальный
1 742

Производитель Теко
Внешний вид Фотон-19РК Внешний вид Фотон-19РК
Извещатель охранный объемный оптико-электронный радиоканальный
1 775

Производитель Риэлта
Найдено товаров: 593
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ