Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ С ОДНОРАНГОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СЕТЬЮ

Изобретение относится к области охранной сигнализации с применением средств видеонаблюдения и может быть использовано для обнаружения и идентификации нарушителей, проникающих на охраняемую территорию или пересекающих охраняемый рубеж, а также для видеоподтверждения факта таких нарушений. Заявленное изобретение может работать самостоятельно как стационарная или мобильная система, либо находиться в составе более крупных систем охраны периметра, разведывательно-сигнализационных средств, мобильных быстроразвертываемых комплексов обнаружения.

В большинстве существующих систем обнаружения применяется двухранговая информационная сеть передачи данных с топологией типа «Звезда». Суть ее заключается в том, что все узлы системы отправляют данные по радиоканалу центральному узлу напрямую. В одноранговой информационной сети передачи данных, не имеющей централизованного управления, функции управления сетью передаются от одного устройства к другому. Сетевая операционная система распределена по всем устройствам сети. Каждое из них выполняет в сети функции и передатчика, и приемника, а также служит ретрансляционным пунктом для всех ближайших устройств. Устройства системы, расстояние между которыми, к примеру, превышает дальность прямой связи, могут поддерживать связь между собой, если им готовы помочь другие устройства, находящиеся между ними.

Несколько схожий одноранговому принцип передачи данных реализован в комплексе технического наблюдения за охраняемой территорией (патент РФ №2542873, опубл. 27.02.2015), включающем пульт оператора, соединенный каналами связи с датчиками охранной сигнализации и системой видеонаблюдения, которая состоит из мачты с поворотной платформой с видеокамерой и тепловизором. Упомянутая поворотная платформа оснащена системой координатного позиционирования, которая привязана к локальной или к географической системе координат. К той же локальной или географической системе координат имеют индивидуальную привязку и датчики охранной сигнализации. В известном комплексе сигнал тревоги от любого из n датчиков по локальным каналам связи поступает на тот из датчиков, который находится в зоне приема канала связи пульта оператора. Локальная система связи организована таким образом, что каждый из n датчиков выступает ретранслятором сигнала, который он принял от ближайшего датчика и передает его другому ближайшему датчику в неизменном виде. Таким образом, сигнал тревоги, который передал первый датчик, заложив в него свои координаты, поступает на пульт оператора, который, имея в памяти координаты всех датчиков, определяет расположение того из них, от которого поступил сигнал. Далее с пульта оператора подается сигнал на поворотную платформу, которая разворачивается в направлении сработавшего датчика, при этом изображение с видеокамеры и/или тепловизора отображается на экране дисплея пульта оператора.

Недостатком известного комплекса является возможность передачи сигнала только между ближайшими датчиками. При таком принципе взаимодействия датчиков маршрут передачи сигнала может оказаться неоптимальным, что приведет к задержке во времени, а вследствие, например, выхода из строя ближайшего датчика маршрут передачи сигнала может оказаться тупиковым. Кроме того, визуальная маскируемость комплекса из-за наличия в нем мачты с поворотной платформой недопустимо низка.

Известна малокадровая мобильная система видеонаблюдения, описанная в патенте РФ №2504015, опубл. 10.01.2014. В составе системы содержатся: центральный пульт управления, группа датчиков охраны (общее число n), группа первых и/или группа вторых пунктов видеоконтроля (общее число n). Каждый первый пункт видеоконтроля, в частности, содержит первую видеокамеру, а каждый второй пункт видеоконтроля - первую и вторую видеокамеру. В известной из прототипа системе тревожные сигналы от датчиков охраны поступают на упомянутые пункты видеоконтроля с помощью первого радиоканала связи. Буфер каждой первой и второй видеокамеры сохраняет кадры предтревожной, тревожной и послетревожной видеоинформации для дальнейшей передачи ее в малокадровом режиме на центральный пульт управления по второму радиоканалу связи. В известной из прототипа системе, кроме того, каждый датчик охраны со своим порядковым номером (адресом) «привязан» к соответствующему первому пункту видеоконтроля с таким же порядковым номером (адресом). Малокадровая мобильная система видеонаблюдения по своему составу и назначению наиболее сходна с заявленной, поэтому выбрана в качестве ее ближайшего аналога (прототипа).

Недостаток известной из прототипа системы заключается в отсутствии возможности передавать сигналы тревоги от датчиков непосредственно на центральный пункт управления, что не позволяет с достаточной степенью достоверности определить, являлось ли срабатывание датчика ложным. Ложное срабатывание может являться также признаком отказа как самой системы так и ее отдельных узлов. Камеры наблюдения известной из прототипа системы формируют каждая отдельную зону наблюдения, и изображение нарушителя будет получено на центральном пульте управления через определенный промежуток времени после срабатывания средства обнаружения, поскольку путь до него видеоинформация проходит в малокадровом режиме. Кроме того, в известной из прототипа системе реализована менее эффективная двухранговая сеть передачи данных, что снижает отказоустойчивость малокадровой системы и тем самым ведет к снижению ее функциональной надежности. И, наконец, видеокамеры, находящиеся в непосредственной близости к рубежам, сформированным датчиками охраны, демаскируют всю систему. При этом, в особенности для мобильных систем обнаружения и наблюдения, такое свойство как визуальная маскируемость выходит на первый план, поскольку их раннее обнаружение недопустимо.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении заявленного изобретения, является повышение функциональной надежности системы обнаружения нарушителя с сохранением высокого уровня других ее характеристик, являющихся ключевыми для систем подобного назначения.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение отказоустойчивости системы обнаружения нарушителя с одновременным достижением ее достаточного быстродействия, визуальной маскируемости и качества получаемого видеоизображения.

Для достижения заявленного технического результата предложена система обнаружения нарушителя, содержащая комплект средств обнаружения (общее число n), по меньшей мере одно средство видеонаблюдения и центральный пункт средств сбора и обработки информации, которая дополнительно содержит сетевой ретранслятор или локальный пункт средств сбора и обработки информации, при этом упомянутый комплект средств обнаружения (каждое из n средств обнаружения, входящих в комплект) объединен с упомянутым по меньшей мере одним средством видеонаблюдения и с упомянутым сетевым ретранслятором или локальным пунктом средств сбора и обработки информации одноранговой информационной сетью передачи тревожной информации по первому радиоканалу, упомянутое по меньшей мере одно средство видеонаблюдения соединено посредством второго радиоканала передачи потокового видеоизображения с упомянутым сетевым ретранслятором или локальным пунктом средств сбора и обработки информации, который соединен с упомянутым центральным пунктом средств сбора и обработки информации посредством третьего радиоканала передачи малокадрового видеоизображения и тревожной информации, причем упомянутый сетевой ретранслятор или локальный пункт средств сбора и обработки информации выполнен с возможностью преобразования потокового видеоизображения в малокадровое.

Тревожная информация представляет собой сигнал о срабатывании по меньшей мере одного средства обнаружения вместе со сведениями об идентификационном номере сработавшего средства и дополнительно может включать сведения о виде такого средства (радиолучевое средство обнаружения, проводно-обрывное средство обнаружения, радиотехническое средство обнаружения, сейсмическое средство обнаружения, инфракрасное средство обнаружения) и о классификации нарушителя (пеший одиночный, пешая группа, транспортное средство). Такие сведения, в частном случае исполнения заявленной системы, могут отображаться на дополнительно содержащемся в ней по меньшей мере одном пульте информационном, объединенном с комплектом средств обнаружения (общее число n), по меньшей мере одним средством видеонаблюдения, сетевым ретранслятором или локальным пунктом средств сбора и обработки информации одноранговой информационной сетью передачи тревожной информации по первому радиоканалу. Пульт информационный служит преимущественно для дополнительного информирования охранного персонала о характеристиках сработавшего одного или нескольких средств обнаружения на протяженных охраняемых территориях. Заявленная система может дополнительно содержать по меньшей мере один ретранслятор тревожной информации, объединенный с комплектом средств обнаружения (общее число n), по меньшей мере одним средством видеонаблюдения, сетевым ретранслятором или локальным пунктом средств сбора и обработки информации одноранговой информационной сетью передачи тревожной информации по первому радиоканалу. В заявленной системе по меньшей мере одно средство видеонаблюдения может быть оснащено тепловизором, а комплект средств обнаружения (общее число n) может содержать один или несколько видов средств обнаружения, выбранных из группы, включающей: радиолучевое средство обнаружения, проводно-обрывное средство обнаружения, радиотехническое средство обнаружения, сейсмическое средство обнаружения, инфракрасное средство обнаружения.

Поскольку часть пути до центрального пункта средств сбора и обработки информации видеоизображение проходит в сжатом виде (потоковое видео), оно будет получено сразу же, практически в момент срабатывания средства обнаружения. При этом преобразование потокового видеоизображения в малокадровое обеспечивают высокое качество принимаемого центральным пунктом средств сбора и обработки информации видеоизображения. Визуальная маскируемость средств обнаружения и средств видеонаблюдения заявленной системы, ввиду уменьшения их размеров, достигается за счет общего уменьшения требуемой мощности передаваемых сигналов в одноранговой информационной сети, позволяющей выбрать наиболее оптимальный маршрут передачи сигнала.

Заявленная система характеризуется отсутствием узлов, обеспечивающих построение маршрута передачи тревожной информации. Объединенные одноранговой информационной сетью устройства данной системы имеют фиксированные адреса. Ввиду этого каждый отправитель знает номера всех адресатов и самостоятельно инициирует поиск маршрутов до них. Объединение устройств заявленной системы в одноранговую информационную сеть осуществляется за счет содержания в каждом из них самонастраивающегося сетевого модуля, представляющего собой устройство для формирования канала передачи данных. Радиоканалы заявленной системы представляют собой каналы передачи данных, они различаются частотными диапазонами и мощностью передачи сигнала. Разделение радиоканалов выполнено во избежание накладывания их по времени друг на друга и повышения качества получаемого видеоизображения. Количество средств обнаружения, средств видеонаблюдения, их расположение определяется особенностями местности, на которой размещается заявленная система. В частных случаях исполнения заявленной системы таким же образом определяется количество и расположение пультов информационных и ретрансляторов тревожной информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема одного из частных случаев выполнения заявленной системы, где 1 - средство обнаружения; 2 - первый радиоканал; 3 - средство видеонаблюдения; 4 - локальный пункт средств сбора и обработки информации; 5 - пульт информационный; 6 - второй радиоканал; 7 - третий радиоканал; 8 - центральный пункт средств сбора и обработки информации.

На фиг. 2 представлена схема построения радиоканала передачи тревожной информации на местности через несколько средств обнаружения к локальному пункту средств сбора и обработки информации.

На фиг. 3 представлена схема построения радиоканала передачи тревожной информации на местности через несколько средств обнаружения к локальному пункту средств сбора и обработки информации, при наличии вышедшего из строя средства обнаружения (закрашено более темным цветом).

Заявленное изобретение работает следующим образом.

При срабатывании одного или нескольких средств обнаружения 1 (радиолучевого, радиотехнического, сейсмического, проводно-обрывного, инфракрасного и т.п.) по первому радиоканалу 2 происходит передача тревожной информации на по меньшей мере одно средство видеонаблюдения 3 (тепловизионную и/или видеокамеру). Также передача тревожной информации осуществляется по первому радиоканалу 2 на сетевой ретранслятор (на фигурах не показан) или локальный пункт средств сбора и обработки информации 4 и, в частном случае исполнения заявленной системы, на по меньшей мере один пульт информационный 5. Дальность передачи тревожной информации может увеличиваться посредством ретрансляции через один или несколько ретрансляторов тревожной информации (на фигурах не показаны). Передача происходит следующим образом: при срабатывании одного или нескольких средств обнаружения 1 самонастраивающийся сетевой модуль этого средства (отправителя) проверяет в памяти маршруты до адресата (сетевой ретранслятор, локальный пункт средств сбора и обработки информации, пульт информационный, средство видеонаблюдения). Если маршрутов до адресата не обнаружено, самонастраивающийся сетевой модуль передает ближайшим к нему узлам (устройствам) одноранговой информационной сети запрос на его поиск. Эти узлы, при наличии маршрутов до адресата передают данные узлу, инициировавшему поиск. При этом в памяти каждого узла хранится информация о наиболее качественном маршруте (по времени прохождения сигнала, силе сигнала). При отсутствии нужных маршрутов у ближайших к отправителю узлов они проводят запрос у ближайших уже по отношению к каждому из них узлов одноранговой информационной сети для поиска маршрута. Данная процедура повторяется, пока запрос не дойдет до адресата. Адресат отправляет отчет отправителю с качеством маршрута, по которому пришел сигнал. После передачи отправителю всех отчетов о качестве маршрутов отправитель сравнивает качество маршрутов, выбирает наиболее качественный, сохраняет его в своей памяти и отправляет по нему тревожную информацию.

На фиг. 1 оптимальный (наиболее качественный) маршрут передачи тревожной информации по первому радиоканалу 2 от сработавшего средства обнаружения 1 (закрашено более темным цветом) до средства видеонаблюдения 3 и до локального пункта средств сбора и обработки информации 4 не проходит через пульт информационный 5. При других вариантах расположения устройств заявленной системы пульт информационный 5, равно как и ретранслятор тревожной информации (на фигурах не показан), может служить узлом передачи тревожной информации по первому радиоканалу 2 на по меньшей мере одно средство видеонаблюдения 3 и/или сетевой ретранслятор (на фигурах не показан) или локальный пункт средств сбора и обработки информации 4.

Повышение отказоустойчивости заявленной системы обеспечивается тем, что при выходе из строя узла одноранговой информационной сети, через который проходит маршрут передачи тревожной информации, отправителем инициализируется поиск нового маршрута до адресата. Это позволяет гарантированно доставить информацию, при этом соблюдая условия выбора самого качественного маршрута. Например, при передаче тревожной информации отправитель выбрал оптимальный маршрут по схеме, представленной на фиг. 2. При выходе из строя средства обнаружения, через которое проходил маршрут, сработавшее средство обнаружения инициализирует поиск другого наилучшего маршрута и отправляет тревожную информацию по нему (фиг. 3). Таким образом, гарантируется доставка информации до адресата.

По меньшей мере одно средство видеонаблюдения 3, принимающее тревожную информацию, выходит из режима энергосбережения, включает матрицу захвата изображения. После этого видеоизображение поступает на вход передатчика потокового видеоизображения по меньшей мере одного средства видеонаблюдения 3, которое по второму радиоканалу 6 отправляет потоковое видеоизображение на сетевой ретранслятор (на фигурах не показан) или локальный пункт средств сбора и обработки информации 4, который принимает потоковое видеоизображение с помощью приемника потокового видеоизображения, а тревожную информацию - с помощью модуля сети тревожной информации и передает ее на свою плату обработки сигнала. Данная плата преобразует потоковое видеоизображение в малокадровое путем вычленения из потокового сигнала отдельных кадров с заранее заданной частотой и отправляет их на вход приемопередатчика малокадрового видеоизображения сетевого ретранслятора (на фигурах не показан) или локального пункта средств сбора и обработки информации 4. Приемопередатчик малокадрового видеоизображения передает данные по третьему радиоканалу 7 на центральный пункт средств сбора и обработки информации 8. Передача осуществляется по двунаправленной связи (с подтверждением приема правильного пакета данных). На центральном пункте средств сбора и обработки информации 8 кадры отображаются с помощью экрана промышленного компьютера. Также на экране промышленного компьютера может отображаться план местности с цветоиндикационным изображением поступающих тревожных сообщений. Тревожная информация, принимаемая сетевым ретранслятором (на фигурах не показан) или локальным пунктом средств сбора и обработки информации 4, ретранслируется на центральный пункт средств сбора и обработки информации 8 также по третьему радиоканалу 7.