RU2672481C2 - Non-volatile automated terminal of population warning - Google Patents

Abstract

FIELD: warning systems.SUBSTANCE: invention describes a non-volatile automated audio terminal, which is the final device of local and object systems for the siren-voice warning of the population in emergency situations, natural and man-made disasters. Public notification terminal includes a controller comprising voice announcement and storage module for information content; information reproduction power amplification unit connected to at least one speaker system; communication unit comprising a wiring coupling module; as well as a non-volatile power supply including a battery, the communication unit further comprising a user terminal of the satellite communication system; non-volatile power supply contains a voltage converter and an alternative power source, controller additionally contains a diagnostic and monitoring module that interrogates the sensors that monitor the terminal's operation parameters at a given periodicity. Use a solar battery or wind generator as an alternative source.EFFECT: invention describes a non-volatile automated audio terminal.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам оповещения, и может быть использовано для оповещения населения об опасности в случае чрезвычайных ситуаций (ЧС). Заявляемое изобретение описывает энергонезависимый автоматизированный терминал звукового сопровождения, представляющий собой оконечное устройство локальных и объектовых систем сиренно-речевого оповещения населения в условиях ЧС, природных и техногенных катастроф.The invention relates to warning devices, and can be used to alert the public about the danger in case of emergencies. The claimed invention describes a non-volatile automated sound terminal, which is a terminal device for local and object systems of siren-voice warning of the population in emergency situations, natural and technological disasters.

Известно устройство для оповещения при чрезвычайных обстоятельствах и чрезвычайных ситуациях, содержащее блок питания, соединенный с устройством автоматического управления по времени, звукопередающее устройство, соединенное, по меньшей мере, с двумя громкоговорителями, при этом устройство содержит блок хранения информации, вход которого соединен с устройством автоматического управления по времени, а выход соединен со звукопередающим устройством, а также блок дистанционного управления, соединенный через модемы с устройством автоматического управления по времени (патент РФ на полезную модель №69302, опубл. 10.12.2007) Недостатком такого устройства является то, что в кризисных ситуациях при экстренном оповещении населения необходим дополнительный временной интервал для активации исполнительного устройства, а так же наличие одного интерфейса связи с контроллером – телефонной линии, а также отсутствие альтернативных источников питания.A device for warning in emergency and emergency situations, comprising a power supply connected to an automatic time control device, a sound transmitting device connected to at least two loudspeakers, the device comprising an information storage unit, the input of which is connected to an automatic device time control, and the output is connected to a sound transmitting device, as well as a remote control unit connected via modems to the device time management (RF patent for utility model No. 69302, published December 10, 2007). The disadvantage of this device is that in crisis situations, when the population is urgently alerted, an additional time interval is required to activate the actuator, as well as the presence of one communication interface with controller - telephone line, as well as the lack of alternative power sources.

Известна адресная пообъектовая система оповещения (АПСО) (патент РФ на полезную модель №131549, опубл. 20.08.2013), состоящая из устройства управления, связанного посредством телефонной линии с контроллером, к которому через усилитель с несколькими входами подключены громкоговорители, причем на некоторые входы подключены устройства охранно-пожарной сигнализации, а один из входов усилителя подключен к контроллеру, которому присвоен номер как телефонному абонентскому терминалу, контроллер содержит блок определения сигнала вызова, поступившего по телефонной сети с идентификацией его по специальному коду, причем к одному из выходов блока определения сигнала вызова подключено исполнительное устройство, которое активирует усилитель на время передачи речевого сообщения, блок одностороннего отбоя установленного соединения, который по окончании передаваемого речевого сообщения или через заранее определенное время отключает систему оповещения от вызывающего абонента, который установил соединение и передал речевое сообщение, исполнительное устройство, а также блок программирования параметров контроллера. Причем исполнительное устройство может активировать усилитель на время передачи речевого сообщения путем подачи на него напряжения питания. Недостатком такого устройства является наличие одного интерфейса связи с контроллером – телефонной линии, кроме того, в представленной модели отсутствует голосовое меню, команды управления устройства вводятся DTMF-кодом на включение оповещения и при дозвоне с телефонного аппарата оператор не может идентифицировать исполнительное устройство.Known address-by-object warning system (APSO) (RF patent for utility model No. 131549, published on 08.20.2013), consisting of a control device connected via a telephone line to a controller, to which loudspeakers are connected through an amplifier with several inputs, and on some inputs fire alarm devices are connected, and one of the amplifier inputs is connected to the controller, which is assigned a number as a telephone subscriber terminal, the controller contains a unit for determining the call signal received via a telephone network with identification by a special code, moreover, an actuator is connected to one of the outputs of the call signal determination unit, which activates the amplifier for the duration of the voice message transmission, the one-way reject block of the established connection, which disconnects at the end of the transmitted voice message or after a predetermined time warning system from the caller who established the connection and transmitted the voice message, executive device, as well as the programmer unit anija controller parameters. Moreover, the actuator can activate the amplifier while transmitting a voice message by supplying it with a supply voltage. The disadvantage of this device is the presence of one communication interface with the controller - the telephone line, in addition, the presented model does not have a voice menu, the device control commands are entered by the DTMF code to turn on the notification, and when dialing from the telephone, the operator cannot identify the executive device.

Известно автономное адресное устройство экстренного оповещения (патент РФ на полезную модель № 138995, опубл 27.03.2014), состоящее из усилителя с подключенными к нему громкоговорителями, контроллера с блоками определения сигнала вызова, одностороннего отбоя, программирования параметров и исполнительным устройством, подключенное к проводной абонентской линии от городской АТС, причем устройство дополнительно содержит аккумуляторную батарею с устройством управления и заряда, которое подключено к проводной абонентской линии и по ней к станционной батарее АТС. Недостатком такого устройства является отсутствие альтернативных источников питания для заряда аккумуляторной батареи, а также автономного преобразователя напряжения накопленного в аккумуляторной батареи в переменное напряжение в 220В, обеспечивающее питание современных трансляционных усилителей большой мощности от меньшего числа аккумуляторных батарей, а также от альтернативных источников энергии. Кроме того, при обрыве, либо неисправности абонентской линии резервное питание исполнительного устройства будет отключено. А так же расчет ёмкости станционной батареи АТС не предусматривает питание абонентских исполнительных устройств.A self-contained addressable emergency warning device is known (RF patent for utility model No. 138995, published March 27, 2014), consisting of an amplifier with loudspeakers connected to it, a controller with blocks for determining a ringing signal, one-way hang-up, programming parameters and an executive device connected to a wired subscriber lines from the city PBX, the device further comprising a battery with a control and charge device, which is connected to a wired subscriber line and through it to the station PBX battery. The disadvantage of this device is the lack of alternative power sources for charging the battery, as well as an autonomous converter of the voltage accumulated in the battery into alternating voltage of 220V, which provides power to modern translational amplifiers of high power from a smaller number of batteries, as well as from alternative energy sources. In addition, if the subscriber line breaks or malfunctions, the backup power supply to the actuator will be turned off. And also, the calculation of the capacity of the PBX station battery does not provide for the power of subscriber executive devices.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного автономного автоматизированного устройства оповещения населения по ГО и ЧС малочисленных населенных пунктов в составе РСЧС (региональной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций), ЕДДС (единой дежурно-диспетчерской службы) муниципальных образований, а также ЛСО (локальной системы оповещения) объектов повышенной опасности. The objective of the present invention is the creation of a reliable autonomous automated device for alerting the population on civil defense and emergency situations in small settlements as part of the RSES (regional emergency warning and response system), EDDS (unified duty dispatch service) of municipalities, as well as SALW (local warning system) high hazard facilities.

Технический результат заключается в увеличении уровня надежности работы устройства в условиях ЧС и своевременном доведении информации оповещения по всем возможным каналам связи до населения.The technical result is to increase the level of reliability of the device in emergency situations and timely communication of notification information through all possible communication channels to the public.

Заявленный технический результат достигается тем, что терминал оповещения населения включает управляющий контроллер, содержащий модуль воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента; блок усиления мощности воспроизведения информации, соединенный, по крайней мере, с одной акустической системой; коммуникационный блок, содержащий модуль сопряжения проводного канала связи; а также энергонезависимый блок питания, включающий аккумуляторную батарею, при этом коммуникационный блок дополнительно содержит абонентский терминал системы спутниковой связи; энергонезависимый блок питания содержит преобразователь напряжения и альтернативный источник электроэнергии, управляющий контроллер дополнительно содержит модуль диагностики и мониторинга, опрашивающий с заданной периодичностью датчики, контролирующие параметры функционирования терминала.The claimed technical result is achieved by the fact that the public notification terminal includes a control controller comprising a module for reproducing voice alerts and storing information content; an information reproducing power amplification unit connected to at least one speaker system; a communication unit comprising a pairing module of a wired communication channel; as well as a non-volatile power supply unit including a storage battery, wherein the communication unit further comprises a subscriber terminal of a satellite communication system; the non-volatile power supply unit contains a voltage converter and an alternative source of electricity, the control controller further comprises a diagnostic and monitoring module that interrogates at a predetermined periodicity sensors that monitor the terminal's operating parameters.

В качестве альтернативного источника используют солнечную батарею или ветрогенератор.As an alternative source, a solar battery or a wind generator is used.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показана структурная схема заявляемого терминала оповещения населения.The invention is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of the inventive terminal for public warning.

Терминал оповещения населения содержит управляющий контроллер с модулем воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента, коммуникационный блок, блок усиления мощности воспроизведения информации, энергопреобразовательный блок, обеспечивающий электропитание исполнительного устройства и альтернативный источник тока. The public notification terminal comprises a control controller with a module for reproducing voice alerts and storing information content, a communication unit, an information reproducing power amplification unit, an energy conversion unit providing power to the actuator, and an alternative current source.

Коммуникационный блок включает в себя абонентский терминал системы спутниковой связи, модуль сопряжения проводного канала связи, антенны для приема сигнала по беспроводным каналам связи. The communication unit includes a subscriber terminal of a satellite communication system, a pairing module for a wired communication channel, and an antenna for receiving a signal over wireless communication channels.

В состав энергопреобразовательного блока входит аккумуляторная батарея, преобразователь напряжения и контроллер заряда аккумуляторной батареи от альтернативного источника тока. В качестве альтернативного источника электроэнергии может быть выбрана солнечная батарея, ветрогенератор или их совместное использование. В качестве преобразователя используется многофункциональный автономный преобразователь напряжения – инвертор. Многофункциональность автономного преобразователя напряжения подразумевает возможность использования прибора в виде источника бесперебойного питания (ИБП/UPS) и мощного зарядного устройства сетевого инвертора, оптимизирующего потребление энергии составных элементов терминала как от промышленной сети переменного напряжения (АС) 220В, так и от аккумуляторной батареи. Инвертор преобразует накопленную энергию в аккумуляторной батарее (АКБ) в переменное напряжение 220В для питания наиболее энергоёмких блоков терминала, а также производит автоматический заряд АКБ. Для заряда аккумуляторной батареи может быть так же использована энергия солнечной батареи, ветрогенератора или совместное использование нескольких альтернативных источников электрической энергии. The energy conversion unit includes a rechargeable battery, a voltage converter, and a battery charge controller from an alternative current source. As an alternative source of electricity, a solar battery, a wind generator, or a combination thereof can be selected. A multifunctional autonomous voltage converter - an inverter is used as a converter. The multifunctionality of the stand-alone voltage converter implies the possibility of using the device as an uninterruptible power supply (UPS) and a powerful charger of a network inverter that optimizes the energy consumption of the components of the terminal both from an industrial AC 220V network and from a battery. The inverter converts the stored energy in the battery (battery) into an alternating voltage of 220V to power the most energy-intensive units of the terminal, and also automatically charges the battery. The energy of a solar battery, a wind generator or the joint use of several alternative sources of electrical energy can also be used to charge a battery.

Управляющий контроллер представляет собой программируемое ядро терминала оповещения, выполняющие логические функции терминала по командам, поступающим из центра управления. В составе управляющего контроллера имеется модуль воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента, а также модуль диагностики и мониторинга, опрашивающий с заданной периодичностью датчики, контролирующие параметры функционирования терминала. Терминал может быть оснащен датчиком вскрытия приборного отсека, датчиком наличия сети первичного электропитания, встроенным АЦП для измерения напряжения аккумуляторной батареи резервного электропитания и напряжения питания контроллера, датчиком контроля исправности телефонной линии, датчиком контроля акустической системы.The control controller is a programmable kernel of the alert terminal that performs the logical functions of the terminal by commands received from the control center. As part of the control controller, there is a module for playing voice alerts and storing information content, as well as a diagnostic and monitoring module that polls at a given frequency the sensors that control the terminal's operating parameters. The terminal can be equipped with a sensor for opening the instrument compartment, a sensor for the presence of a primary power supply network, a built-in ADC for measuring the battery voltage of the backup battery and the supply voltage of the controller, a telephone line monitoring sensor, and an acoustic system monitoring sensor.

Блок усиления мощности воспроизведения информации содержит радиоретрансляционный усилитель и подключенную к нему, по крайней мере, одну акустическую систему.  The information reproducing power amplification unit comprises a radio relay amplifier and at least one speaker system connected to it.

Работа терминала предусматривает следующие режимы:The terminal provides the following modes:

1. Дежурный режим ожидания;1. Standby mode;

2. Режим передачи сигналов и информации оповещения.2. The mode of transmission of signals and information alerts.

В дежурном режиме ожидания ведется опрос датчиков и элементов терминала и запись в журнал событий энергонезависимой памяти управляющего контроллера контролируемых параметров работы терминала, а также отправка аварийных сообщений по каналам связи в центр дистанционного управления и мониторинга.In standby mode, the sensors and elements of the terminal are polled and the non-volatile memory of the controlling controller monitors the operation parameters of the terminal in the event log, as well as alarm messages are sent via communication channels to the remote control and monitoring center.

Перечень опрашиваемых устройств и датчиков в дежурном режиме ожидания:The list of interrogated devices and sensors in standby mode:

- датчик вскрытия приборного отсека;- sensor opening the instrument compartment;

- датчик наличия сети первичного электропитания ~220В;- primary power supply sensor ~ 220V;

- встроенный АЦП для измерения напряжения аккумуляторной батареи резервного электропитания и напряжения питания контроллера;- built-in ADC for measuring the battery voltage of the backup power supply and the supply voltage of the controller;

- датчик контроля исправности телефонной линии;- a telephone line health monitoring sensor;

- датчик контроля акустической системы.- sensor control speaker system.

В дежурном режиме ожидания работа терминала отличается низким энергопотреблением, так как основные потребители нагрузки в составе терминала отключены, что позволяет обеспечить работу управляющего контроллера и коммуникационного блока длительное время от аккумуляторной батареи или альтернативного источника питания при отсутствии промышленной сети АС 220В. При этом обеспечивается отправка аварийных сообщений в центр управления для принятия мер по их устранению с достаточным запасом по времени для их устранения и поддержания работоспособности терминала.In standby mode, the terminal's operation is characterized by low power consumption, since the main load consumers in the terminal are disconnected, which allows the control controller and communication unit to work for a long time from the battery or alternative power source in the absence of an AC 220V industrial network. At the same time, emergency messages are sent to the control center to take measures to eliminate them with a sufficient margin of time to eliminate them and maintain the terminal's operability.

В режиме передачи сигналов и информации оповещения терминал переходит в активную фазу работы. Происходит прием и передача данных в центр управления, а также звуковая трансляция сигналов и речевое оповещение населения через громкоговорители. При этом нагрузка потребления электроэнергии многократно возрастает, за счет увеличения токопотребления коммуникационным блоком, управляющим блоком и подключения блока усиления мощности воспроизведения информации в режим вещания. При наличии промышленной сети АС 220В токопотребление терминала в режиме оповещения производится её трансляцией через энергоблок для питания блока усиления мощности воспроизведения информации, а в случае её отсутствия путём преобразования напряжения на АКБ в напряжение АС 220В. In the mode of transmitting signals and warning information, the terminal enters the active phase of operation. There is reception and transmission of data to the control center, as well as sound transmission of signals and voice notification of the population through loudspeakers. At the same time, the load of electricity consumption increases many times, due to an increase in current consumption by the communication unit, the control unit and the connection of the information amplification power amplification unit to the broadcast mode. If there is an AC 220V industrial network, the terminal’s current consumption in the notification mode is transmitted through the power unit to power the power unit for reproducing information reproduction, and in case of its absence by converting the voltage on the battery to AC 220V.

Благодаря наличию многофункционального преобразователя напряжения номинальная мощность блока усиления мощности воспроизведения информации остаётся неизменной и границы зон оповещения не меняются. В случае отсутствия преобразователя напряжения питание блока усиления мощности происходило бы напрямую от аккумуляторной батареи (без преобразования в АС 220В), в этом случае номинальная мощность падала и зоны оповещения сокращались в экспоненциальной зависимости.Due to the presence of a multifunctional voltage converter, the rated power of the information reproducing power amplification unit remains unchanged and the boundaries of the notification zones do not change. In the absence of a voltage converter, the power amplification unit would be powered directly from the battery (without conversion to AC 220V), in this case, the rated power fell and the warning zones decreased exponentially.

Claims (3)

1. Терминал оповещения населения, включающий управляющий контроллер, содержащий модуль воспроизведения речевого оповещения и хранения информационного контента; блок усиления мощности воспроизведения информации, соединенный по крайней мере с одной акустической системой; коммуникационный блок, содержащий модуль сопряжения проводного канала связи и антенны для приема сигнала по беспроводным каналам связи; а также энергонезависимый блок питания, включающий аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что коммуникационный блок дополнительно содержит абонентский терминал системы спутниковой связи; энергонезависимый блок питания содержит преобразователь напряжения, альтернативный источник электроэнергии и контроллер заряда аккумуляторной батареи от альтернативного источника тока, управляющий контроллер дополнительно содержит модуль диагностики и мониторинга, опрашивающий с заданной периодичностью датчики, контролирующие параметры функционирования терминала.1. The terminal alert the population, including a control controller containing a module for playing voice alerts and storing information content; an information reproducing power amplification unit connected to at least one speaker system; a communication unit comprising an interface module for a wired communication channel and an antenna for receiving a signal over wireless communication channels; as well as a non-volatile power supply unit including a storage battery, characterized in that the communication unit further comprises a subscriber terminal of a satellite communication system; the non-volatile power supply unit contains a voltage converter, an alternative source of electricity and a battery charge controller from an alternative current source, the control controller further comprises a diagnostics and monitoring module, interrogating at a predetermined periodicity sensors monitoring the terminal operation parameters. 2. Терминал оповещения населения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве альтернативного источника используют солнечную батарею.2. The public warning terminal according to claim 1, characterized in that a solar battery is used as an alternative source. 3. Терминал оповещения населения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве альтернативного источника используют ветрогенератор.3. The public alert terminal according to claim 1, characterized in that a wind generator is used as an alternative source.

Images