Охоронна сигналiзацiя з GSM-каналом
Вступ
Системи охоронноi сигналiзацii i найбiльш традицiйними та поширеними засобами, що використовуються для охорони будинкiв, квартир, офiсiв. Основне призначення охоронноi сигналiзацii - виявлення несанкцiонованого проникнення у взятi пiд охорону примiщення, i як наслiдок, забезпечення цiлiсностi майна.
Охоронна сигналiзацiя дозволяi контролювати i сповiщаi про такi процеси що вiдбуваються в об'iктi, взятому пiд охорону:
тАУ руйнування вiкон, стiн, перекриттiв;
тАУ вiдкриття дверей i вiкон;
тАУ пересування людей всерединi примiщень.
Сьогоднi на ринку охоронних сигналiзацiй представлено безлiч рiзних варiантiв, якi вiдрiзняються не тiльки багатофункцiональнiстю й зовнiшнiм виглядом, але й цiною.
Види систем охоронноi сигналiзацii:
тАУ охоронна система, яка у випадку спрацьовування будь-якого датчика активуi сирену або строб-спалах;
тАУ система сигналiзацii з пiдключенням до телефонноi лiнii. При появi сигналу тривоги по телефоннiй лiнii передаiться заздалегiдь записане голосове повiдомлення на запрограмованi телефоннi номери;
тАУ система охоронноi сигналiзацii з пiдмиканням до центру спостереження (пультова охорона). Всi сигнали тривоги надходять на пульт централiзованого спостереження. Оператор, отримавши iнформацiю вiд охоронноi системи, вживаi необхiдних заходiв.
тАУ GSM сигналiзацiя. Охоронна сигналiзацiя при спрацьовуваннi датчика вiдправляi сигнал тривоги як SMS повiдомлення на мобiльний телефон.
Всiм охоронним системам, за винятком останньоi, притаманний ряд недолiкiв:
1) немаi можливостi оповiщення користувача про тривогу, якщо його немаi бiля охоронного об'iкта - дана система виконуi лише ВлвiдлякувальнуВ» функцiю.
2) система сигналiзацii з вiдiмкненням до телефонноi лiнii. Телефонну лiнiю можна обрiзати. Можливi також i iншi пошкодження телефонноi лiнii - дана система не автономна.
3) пультова охорона, як i попередня, з'iднуiться з пультом охорони за допомогою дротiв; при пошкодженнi дротiв система перестаi працювати.
Виходячи з цього, розробка засобiв контролю за вiддаленими об'iктами на основi технологii GSM охорони i перспективним i актуальним завданням.
Метою даноi роботи i розробка автономного недорогого унiверсального охоронного пристрою, виконаного на сучаснiй елементнiй базi, який призначений для цiлодобовоi охорони об'iктiв рiзного призначення: офiсiв, дач, квартир, гаражiв, складiв i т. п.
Завданнями даноi роботи i: проведення розрахункiв, якi пiдтверджують працездатнiсть пристрою й подальшу його експлуатацiю; розробка принциповоi схеми i друкованоi плати; визначення економiчних параметрiв.
1. Порiвняльний аналiз розроблювального пристрою з аналогами
З розвитком послуг стiльникового зв'язку все бiльше розповсюдження отримують GSM сигналiзацii. Перевага GSM сигналу над звичайним радiосигналом у тому, що радiосигнал i обмеженим по дальностi звтАШязку, станцiя випрацювання такого сигналу маi великi розмiри, а отже, енергоiмна i залежить вiд електропостачання. Разом з тим, GSM джерело маi розмiри мобiльного телефону i може працювати вiд акумулятора, а дальнiсть поширення такого сигналу обмежуiться лише можливостями вашого мобiльного оператора.
Суть такоi охоронноi системи полягаi у використаннi вже наявного GSM каналу будь-якого стiльникового оператора для передачi сигналiв тривоги у виглядi SMS або голосу на телефон абонента, а можливо i групи абонентiв. Велика кiлькiсть подiбних каналiв сигналiзацii дозволяi довiдатися про стан параметрiв об'iкта охорони: вiд активностi об'iктiв до температури i атмосферного тиску на дiлянцi охорони.
Принцип роботи охоронноi GSM сигналiзацii: на об'iктi, що охороняiться встановлюiться комплект охоронноi сигналiзацii, який оснащуiться GSM модемом або мобiльним телефоном. При виникненнi ситуацii тривоги контрольна панель активiзуi цей модем, i далi можливi три результати:
1. Передача SMS.
В процесi налаштовування системи в GSM модем заносять sms-повiдомлення, якi будуть переданi на запрограмований номер телефону згiдно з заздалегiдь визначеними ситуацiями, наприклад, ВлТривогаВ», ВлВiдсутнiсть мережного живленняВ», ВлПожежаВ», ВлВитiк водиВ» i iн.
Причому для кожноi подii можна запрограмувати своi повiдомлення. Отримавши таке sms-повiдомлення, власник буде точно знати, що сталося на об'iктi охорони: тривожна ситуацiя або, наприклад, витiк води.
2. Дзвiнок на мобiльний телефон.
Це мабуть, ВлнайбюджетнiшийВ» варiант використання системи. У випадку тривоги, наприклад, вiдкриття вхiдних дверей пiд час перебування системи в режимi ВлОХОРОНАВ», модем робить дзвiнок на Ваш мобiльний телефон. На екранi телефону вiдображаiться номер абонента, що викликаiться, яким i охоронна система. Вам вiдразу стаi зрозумiло, що вiдбулася позаштатна ситуацiя, але без подальшоi деталiзацii.
Оскiльки сьогоднi оператори стiльникового зв'язка пропонують велику кiлькiсть тарифiв без абонентськоi плати, то можна не пiклуватися про стан рахунку. Адже немаi необхiдностi пiднiмати трубку.
3. Голосовий виклик.
Якщо необхiдно отримувати голосовi повiдомлення по спрацьовуванню охоронноi системи, то додатково знадобиться голосовий модуль, у який заздалегiдь надиктовуються повiдомлення про тривогу. При реалiзацii такоi схеми GSM модем буде виконувати функцii емалювання дротовоi телефонноi лiнii.
GSM тАУ модем працюi разом з ВлкласичноюВ» системою охоронноi сигналiзацii, тобто вiн i доповненням до системи, а це спричиняi додатковi витрати.
Оскiльки купiвля GSM-Модему вимагаi витрат, то замiсть нього можна використовувати мобiльний телефон, який виконуi такi ж функцii, маi меншi габарити i доступну цiну.
Система охоронноi сигналiзацiя включаi:
В· датчики;
В· виконавчi пристроi.
Датчик - чутливий елемент, що перетворюi контрольований параметр в електричний сигнал.
Особливiсть датчикiв для систем охоронноi сигналiзацii та, що вони реiструють, в основному, неелектричнi величини. Вимiрювання неелектричних величин - досить складне завдання i при цьому датчики мусять забезпечувати високу надiйнiсть i вiрогiднiсть контролю.
Датчики об'iднуються в зони. Пiд зоною розумiють один або кiлька датчикiв, що охороняють певний об'iкт або дiлянку об'iкта.
У системах типу Влохоронна сигналiзацiяВ» використовуються датчики наступних типiв:
В· пасивнi iнфрачервонi датчики руху;
В· датчики розбивання скла;
В· активнi iнфрачервонi датчики руху i присутностi;
В· фотоелектричнi датчики;
В· мiкрохвильовi датчики;
В· ультразвуковi датчики;
В· вiбродатчики;
В· датчики температури;
В· датчики наявностi пару i газу;
В· магнiтнi (герконовi) датчики;
В· шлейфи.
Пульт-Концентратор - центральний пристрiй системи типу Влохоронна сигналiзацiяВ». Вiн виконуiться на базi мiкроконтролера. Всi функцii системи обумовлюються програмою мiкроконтролера. Параметри програми задаi користувач, залежно вiд його повноважень, зi спецiального пульта.
РЖснують рiзнi способи постановки / зняття охорони: дистанцiйно, радiо брелоками, електронними ключами Touch Memory, Proximity, магнiтними картами, простими кнопками.
Електроннi iдентифiкатори Touch Memory являють собою мiкросхему, розмiщену в мiцному корпусi iз нержавiючоi сталi. Аутентифiкацiя (розпiзнання) користувача випрацьовуiться за унiкальним i незмiнним для кожноi карти кодом завдовжки 48 бiт.
Недолiки: незважаючи на наявнiсть унiкального 48-бiтного коду, який
теоретично унеможливлюi пiдробку Touch Memory, в той же час iснують програми, що дозволяють у найкоротший строк здiйснювати копiювання цього виду електронних ключiв. Подiбнi програми (в поiднаннi зi вмонтованою у корпус Touch Memory програмувальною мiкросхемою) використовуються сьогоднi численними пунктами, якi пропонують Влвиготовити копiю електронних ключiвВ».
Магнiтнi карти i пластиковими картками стандартних розмiрiв.
Недолiки: чутливi до забруднення, впливу магнiтних полiв, нагрiвання, механiчних ушкоджень. При багаторазових зчитуваннях вiдбуваiться поступове стирання магнiтного шару. Досвiд експлуатацii виявив слабкiсть пристроiв для зчитування магнiтних карт i карт зi штриховим кодом.
Незважаючи на сучаснiсть i простоту, використання таких iдентифiкаторiв вимагаi додаткових заходiв обережностi: зберiгання маi здiйснюватися так, як i зберiгання звичайного ключа вiд квартири (з якого можна зняти злiпок) або банкiвськоi карти (унiкальний код якоi можна зчитати).
На вiдмiну вiд цих методiв постановки / зняття охорони, використання звичайноi кнопки керування (КК), що розмiщуiться на територii, яка охороняiться, i досить простим i надiйним.
Прокладку дротiв вiд блоку керування до КК слiд виконувати прихованою, бо обрив дроту порушуi працездатнiсть пристрою. Оскiльки обiрвати дрiт можна тiльки перебуваючи усерединi охоронного примiщення, що вимагаi вiдкриття дверей, чи вiкон - моментально спрацюi паралельна ланка охоронноi сигналiзацii.
Розроблена охоронна сигналiзацiя i унiверсальним, недорогим пристроiм i не поступаiться за своiми функцiями й можливостями таким аналогам як: комплект GSM сигналiзацii ВлGSA-04 стандартВ» i ВлGSA-04 економВ», GSM сигналiзацiя на базi МК PIC16F628A, Сталкер-5 (C60).
2. Розробка структурноi схеми сигналiзацii
Охоронну сигналiзацiю з GSM-каналом можна роздiлити на такi структурнi блоки, якi й будуть складати структурну схему даного пристрою:
тАУ кнопка керування;
тАУ мiкроконтролер AT89C 2051тАУ24PI, ATTINY2313;
тАУ датчики;
тАУ перемикачi;
тАУ сирена, зовнiшнiй маяк;
тАУ мобiльний телефон з GSM-каналом.
Однократне натискання кнопки керування й утримання протягом 1тАж2 с запускаi систему.
Даний пристрiй мiстить два мiкроконтролери, що дозволяi виконувати призначенi функцii кожним з них, незалежно один вiд одного.
Мiкроконтролер AT89C 2051тАУ24PI виконуi основнi функцii по звiту часу на вхiд Т1, на вихiд Т2, тривалiсть звучання сирени Т3.
Цi параметри встановлюються за допомогою перемикача SA 1тАУ4 на платi пристрою.
Два зтАШiднувальнi шлейфи i герконовi датчики встановленi на вiкнах i вхiдних дверях примiщення, що охороняiться. При порушеннi цiлiсностi одного або кiлькох шлейфiв сигналiзацii (наприклад, розмикання герконового датчика) приводить до вмикання низькочастотного звукового сигналу i активуi другий мiкроконтролер, що виконуi функцiю розсилання sms-повiдомлень або робить телефоннi дзвiнки на запрограмованi номери.
Сирена (звуковий оповiсник) ПКРЖ-1 забезпечуi тривалу подачу голосного звукового сигналу (100тАж105 дБ). Зовнiшнiй свiтлодiод ВлМаякВ» сигналiзуi про режими роботи охоронного пристрою (горить безперервно в режимi ВлОхоронаВ» i перервно - у режимi ВлТривогаВ»).
2.1 Принцип роботи охоронноi сигналiзацii
Охоронний пристрiй забезпечуi вмикання низькочастотного звукового сигналу стандартноi птАЩiзокерамiчноi сирени ПКРЖ-1 при порушеннi цiлiсностi одного або кiлькох шлейфiв сигналiзацii (розмиканнi герконового датчика). Перед початком роботи слiд встановити необхiднi для користувача часовi параметри (час на вхiд Т1, час на вихiд Т2, тривалiсть звучання сирени Т3). Цi параметри встановлюють за допомогою перемикача SA 1тАУ4 на платi пристрою вiдповiдно з таблицею 2.1.
Користувач, залишаючи охоронний об'iкт, вмикаi систему однократним натискуванням i витримкою протягом 1тАж2 с кнопки керування КК1. При цьому лунаi короткочасний (0,5с) звуковий сигнал, що пiдтверджуi готовнiсть пристрою до роботи (початок постановки в режим ВлОхоронаВ»). Потiм iз затримкою на час Т2 (таблиця 2.1) пристрiй автоматично переходить в режим ВлОхоронаВ». Пiд час затримки пристрiй не реагуi на стан датчикiв шлейфiв сигналiзацii, тому користувач може безперешкодно покинути охоронний об'iкт. По витоку часу Т2 пристрiй перевiряi стан шлейфiв i, якщо вони перебувають у нормально-замкнутому станi, подаi три сигнали сирени (включення режиму ВлОхоронаВ»).
Якщо хоча б один зi шлейфiв розiмкнений, пристрiй не переходить у режим ВлОхоронаВ», подаючи поодинокi звуковi сигнали. Якщо всi вiкна й дверi в примiщеннi, що охороняiться, зачиненi - пристрiй переходить в режим ВлОхоронаВ», сигналiзуючи про це трьома звуковими сигналами.
При розмиканнi будь-якого датчика лунаi звуковий сигнал протягом 0,5 с. Далi, iз затримкою Т1 (таблиця 2.1), пристрiй переходить у режим ВлТривогаВ» i видаi потужний звуковий сигнал з рiвнем 100тАж105 дБ. Пiд час зазначеноi затримки або в режимi ВлТривогаВ», користувач може виключити сирену, натискаючи й утримуючи протягом 1тАж2 с кнопку керування КК1, розташовану в прихованому мiсцi. У цьому випадку лунаi двократний сигнал, який свiдчить про те, що пристрiй знято з режиму ВлОхоронаВ». Разом iз сиреною при спрацьовуваннi датчика вiдбуваiться вiдправлення СМС i дзвiнок на певний номер.
Таблиця 2.1. Установка режимiв роботи
| Положення мiкроперемикачiв | Час Т1 на вхiд, сек | Час Т2 на вихiд, сек | Час звучання сирени Т3, хв |
1 | 2 | 3 | 4 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 | 3 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 90 | 3 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 30 | 40 | 3 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 30 | 90 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 60 | 40 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 60 | 90 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 90 | 40 | 3 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 90 | 90 | 3 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 120 | 40 | 3 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 120 | 90 | 3 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 40 | 5 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 90 | 5 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 30 | 60 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 90 | 40 | 5 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 90 | 90 | 5 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 120 | 60 | 1 |
Вместе с этим смотрят:
GPS-навигация
GPS-прийомник авиационный
IP-телефония и видеосвязь
IP-телефония. Особенности цифровой офисной связи
Unix-подобные системы