Региональные подсистемы общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения (стр. 5 )

Рис.4.6. Схема IP адресации региональных центров

Рис.4.7. Схема IP адресации муниципальных информационных центров

4.4.2.5. Рекомендации по созданию мобильного сегмента ПСПД

Мобильный сегмент ПСПД должен создаваться для каждой конкретной территории, на которой находятся терминальные комплексы, устанавливаемые на мобильных объектах (ПИОТ).

Для передачи информации на ПИОТ должно быть проработано использование сетей операторов мобильной связи стандартов CDMA, GSM (GPRS, SMS), Trunk, УКВ, пейджинг и т. п., имеющих покрытие в данном регионе. Выбор конкретного оператора должен производиться на стадии рабочего проектирования.

Для разработки типовых проектных решений, организации взаимодействия информационных центров и операторов мобильной связи, а также опытных образцов коммуникационных модулей ПИОТ должна быть запланирована соответствующая НИОКР.

Мобильный сегмент ПСПД также должен быть предназначен для организации связи и передачи данных в интересах МПОН. В зависимости от ситуации должно быть проработано использование спутниковой и иной мобильной связи для привязки МПОН к фиксированной ПСПД РП ОКСИОН.

4.4.2.6. Обоснование выбора программно-технического средства управления ресурсами РП ОКСИОН

Дальнейшее развитие РП ОКСИОН потребует создания гибкой и масштабированной программно-технической структуры управления ее ресурсами, в перечень задач которой должно входить описание объектов:

присвоение имен средствам вычислительной техники, сетевым устройствам и терминальному оборудованию;

динамическое распределение IP адресов;

хранение информации о размещении объектов РП ОКСИОН.

Управляющая программно-техническая структура должна обеспечить регистрацию пользователей РП ОКСИОН и управление доступом к различным ее элементам, включая информационные центры и терминальные комплексы.

В качестве программно-технического средства управления ресурсами РП ОКСИОН рекомендуется платформа Microsoft Active Directory, поскольку в качестве операционной системы информационных центров и терминальных комплексов используется OC Windows XP.

4.4.2.7. Обеспечение устойчивости функционирования региональных ПСПД

Устойчивость финансирования – это свойство ПСПД сохранять работоспособность при воздействующих факторах, к которым относятся:

моральное и физическое старение;

несоблюдение условий и правил эксплуатации;

несанкционированное задействование и преднамеренные радиопомехи;

физическое разрушение при ЧС мирного и военного времени.

Устойчивость функционирования ПСПД определяется надежностью, живучестью, помехоустойчивостью и безопасностью связи. Кроме того, на устойчивость функционирования ПСПД оказывают влияние криптостойкости и имитостойкости передаваемых сигналов оповещения.

Надежность – внутреннее свойство ПСПД, характеризующее способность системы выполнять поставленные задачи, сохраняя эксплуатационные показатели в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, восстановления и режима. В качестве показателей надежности, применительно к ЛСО, необходимо применять: среднюю наработку на отказы, среднее время восстановления. Коэффициент технической (оперативной) готовности к практическому применению, а также средний срок службы до списания и гарантийный срок эксплуатации.

Структурная надежность ПСПД определяется надежностью технических средств ПСПД, каналов (линий) связи и программного обеспечения.

Уровень надежности телекоммуникационных средств РП ОКСИОН характеризуется средней наработкой на отказ – не менее 10 000 часов и средним временем восстановления – не более 12 часов. При этом их коэффициент технической готовности будет равен 0,9988. Целесообразно заметить, что среднее время восстановления комплекса технических средств оповещения типа П-166 составляет 1,5 часа.

Вместе с тем современная элементная база, технологический и конструкторско-производственный уровень современной радиоэлектроники позволяют создать телекоммуникационные средства РП ОКСИОН с показателями надежности, превышающими указанные значения.

Надежность программного обеспечения не должна снижать уровень надежности телекоммуникационных средств информирования и оповещения и устойчивости функционирования ПСПД. Поэтому надежность программного обеспечения по выбранному показателю (например, средняя наработка на один сбой в программном обеспечении) должна быть на порядок выше надежности телекоммуникационных средств.

Техническая готовность кабельных проводных каналов связи в соответствии с рекомендацией Ge.602 МККТТ (сейчас МЭС – Международный союз электросвязи) должна быть не менее 0,996 для кабельной цепи протяженностью 2 500 км. При этом условии надежности ПСПД в целом не превысит указанных значений надежности проводных каналов связи. Следовательно, для повышения надежности и устойчивости ее функционирования нужно повышать надежность проводных кабельных каналов связи, например, посредством резервирования. Техническая готовность дублированного канала проводной связи оценивается величиной 0,9984, что соответствует значению коэффициента технической готовности телекоммуникационных средств РП ОКСИОН.

Кроме указанных характеристик надежности разработчики ОКСИОН оценивают гарантийный срок эксплуатации телекоммуникационных средств оповещения не менее 12 месяцев и средний срок службы их до списания – 15 лет.

Приведенные характеристики надежности основных структурных элементов ПСПД могут быть приняты в качестве ориентиров при принятии решения на создание (реконструкцию) РП ОКСИОН.

Живучесть – свойство ПСПД, характеризующее их способность выполнять свои функции при повреждениях (разрушениях) или восстанавливать данную способность в течение заданного времени.

Живучесть ПСПД определяется стойкостью к воздействиям внешней среды при возникновении ЧС мирного и военного времени.

За показатель живучести можно принять как вероятность сохранения связности (коэффициент готовности), так и вероятности снижения числа возможных связей между информационными центрами и оконечными терминалами РП ОКСИОН.

При возникновении ЧС могут возникнуть разрушения линии электропитания, проводной связи, возгорания, затопления и другие негативные явления, которые снижают живучесть ПСПД. В этих условиях основной задачей при создании (реконструкции) ПСПД является обеспечение их живучести, которая может быть решена на основе следующих подходов:

1.  Применение обходных путей при создании (реконструкции) ПСПД. В действующих системах оповещения применен рационально-узловой способ их организационно-технического построения и не предусмотрена возможность использования обходных путей при нарушении связи в направлении оповещения. Живучесть ПСПД может быть существенно увеличена, если при указанном способе ее построения предусмотреть возможность применения обходных путей связи. Очевидно, что при таком подходе будет увеличена стоимость создания (реконструкции) ПСПД.

2.  Организация информирования и оповещения из одного центра как по фиксированным, так и беспроводным каналам связи. В случае разрушения проводных кабельных линий связи, могут быть задействованы радио, радиорелейные и другие сети радиосвязи.

3.  Создание мобильной компоненты в составе РП ОКСИОН, которая может быть развернута в случае полного разрушения ПСПД.

4.  Применение мобильной сотовой связи. Число абонентов мобильной сотовой связи ежегодно увеличивается, поэтому очевидна необходимость ее применения в рассматриваемых нами целях. Живучесть в этом случае обеспечивается путем резервирования проводных и беспроводных линий (каналов) связи каналами сотовой связи. При этом необходимо использовать одну из функциональных возможностей сотовой связи – передачу коротких сообщений (SMS) на абонентные сотовые телефоны. Такая функциональная возможность сотовой связи может быть использована для задействования оконечных терминалов РП ОКСИОН.

5.  Возможность восстановления поврежденных как отдельных терминальных комплексов, так и в целом ПСПД за время не более заданного, которое должно быть установлено в требованиях.

Целесообразность применения отдельных подходов обеспечения живучести или их определенной совокупности должно определяться на этапе разработки проектов создания (реконструкции) РП ОКСИОН.

Помехоустойчивость ПСПД определяется, как свойство системы выполнять поставленные задачи при воздействии всех видов радиопомех, обеспечивая криптостойкость и имитостойкость передаваемых сигналов и информации оповещения.

Рассмотрим основные направления повышения помехоустойчивости ПСПД.

В первую очередь, это применение цифровых телекоммуникационных средств в ПСПД, что соответствует необходимости использования вычислительной техники при передаче (приеме), обработке и хранении информации и сигналов оповещения. Именно такое направление взято за основу при разработке ПСПД РП ОКСИОН.

Переход на цифровую оптоволоконную технику связи создает реальные предпосылки для формирования передаваемых по широкополосным системам связи, к которым относятся системы с «прыгающей» частотой и асинхронно-адресные системы связи.

Система связи с «прыгающей» частотой работает на одной частоте в течение сеанса связи , где – время криптостойкости ПСПД, затем скачком меняет частоту связи. Обычно в таких системах работа ведется на дискретных частотах, количество которых ограничено числом . Ограничено также и число временных позиций .

Сигнал в названной системе постоянно меняется по частотам и позициям, а количество ключей равно произведению .

Ключи меняются по алгоритму, известному только корреспондентам данной системы связи, что и обусловливает достаточно высокую безопасность (скрытность) передаваемых сообщений.

В асинхронно-адресных системах все каналы работают в одной полосе частот сигналами разной формы, причем для каждого канала сигналы других каналов являются внутрисистемной помехой.

Высокая безопасность и помехоустойчивость широкополосных систем связи достигается за счет расширения спектра сигнала при фиксированной ее мощности. Основной характеристикой такого вида связи является база сигнала. Под базой сигнала понимается произведение ширины спектра сигнала на его длительность :

.

Для фазоманипулированного сигнала , так как для такого сигнала справедливо равенство:

.

В результате перемножения сигнала источника псевдослучайного шума с информационным сигналом энергия последнего распределяется в широкой полосе частот, т. е. его спектр расширяется. При этом улучшается помехоустойчивость связи за счет того, что отношение «сигнал-помеха» относительно узкополосных сигналов увеличивается пропорционально базе сигнала:

,

где – мощность сигнала; – мощность помехи; В>1 – значение базы сигнала.

Следовательно, выделить полезный сигнал из шума можно только при известной шифрующей последовательности, энтропия которой может быть достаточно высокой.

Цифровая техника связи способствует увеличению элементности шифрующего кода, и, как следствие, повышение информационной криптостойкости.

В справочном порядке проведем анализ обеспечения криптостойкости в действующих аналоговых системах оповещения, в которых для передачи команд оповещения применяется шестиэлементные кодовые комбинации. Три первые элемента – информационные, а три последние – одинаковые (общие) для каждой команды. Они предназначены для увеличения помехоустойчивости кодового слова. Его информационная часть использует шесть трехэлементных комбинаций за исключением 000 и 001, которые не применяются вследствие их слабой защищенности от гармонической помехи.

С целью повышения помехоустойчивости и достоверности передаваемых шестиэлементных команд оповещения длина цифровой последовательности, передаваемой в канал связи, соответствует 448 посылок кодового слова. Команда считается принятой, если подряд приходит 51 неискаженная посылка повторяющейся шестизначной последовательности. Однако многократное повторение кодового слова способствует снижению и без того низкой криптостойкости описанной выше кодовой комбинации.

Имитостойкость цифровых способов передачи (приема) сигналов может быть обеспечена, как техническими способами, так и выполнением ряда организационных мероприятий. Это, например, ограничение круга должностных лиц, допущенных в информационные центры РП ОКСИОН, применение эффективных способов паролирования, позволяющих идентифицировать принадлежность должностного лица по признаку «свой-чужой», одновременная передача сигнала оповещения по нескольким каналам (например, по проводному и радиоканалу); получение подтверждения о приеме сигнала оповещения.

4.4.3. Подсистема массового информирования

Подсистема массового информирования предназначена для подготовки населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций, обеспечения пожарной безопасности и охраны общественного порядка, а также оперативного информирования и своевременного оповещения граждан о чрезвычайных ситуациях и угрозе террористических акций.

Указанные мероприятия выполняются на основе применения известного метода прямой трансляции заранее подготовленных видео/аудио и текстовых материалов, а также выступления диктора в реальном времени на технические средства отображения терминальных комплексов.

Для практической реализации такого подхода ПМИ РП ОКСИОН, состоит из ПМИ информационных центров и ПМИ терминальных комплексов (ПУОН, ПИОН).

ПМИ информационных центров включают следующие технические средства, рис. 4.8.:

серверы информационных центров;

рабочие станции информационных центров;

сетевое оборудование ПСПД;

сигналообразующий комплекс.

Рис.4.8. Типовое размещение технических средств ПМИ в ИЦ.

ПМИ терминальных комплексов имеет следующий состав технических средств, рис. 4.9.:

серверы терминальных комплексов;

технические средства отображения;

акустическую систему;

сетевое оборудование ПСПД.

Рис.4.9. Типовое размещение технических средств ПМИ на терминальном комплексе

В качестве серверов Информационных центров рекомендуется применение высокопроизводительных компьютеров Xeon/2.8/800/73GB с контроллерами RAID массивов.

В качестве серверов терминальных комплексов рекомендуется применение компьютеров промышленного использования:

ПУОН – Р З4/3,0/2*512/2*160+1*250/ NVIDIA GeForce 6200;

ПИОН – Р 4/3,0/2*160/ NVIDIA GeForce 6200;

УБС – Р III/1 ГГц/40.

Рабочие станции Информационных центров – Р 4/2,93 ГГц/80/TFT 17.

Комплектация средств вычислительной техники уточняется на этапе проектирования ИЦ и терминальных комплексов.

Технические средства отображения обеспечивают отображение информационных материалов и включают в себя:

Светодиодный экран;

Плазменную панель;

Устройство «бегущей строки».

Основные требования к светодиодному экрану и плазменной панели:

надежное функционирование в неблагоприятных погодных условиях;

высокое разрешение, точная передача цветов и оттенков изображения;

высокая яркость и контрастность;

модульность конструкции, возможность наращивания и обеспечения произвольной формы при условии бесшовного наращивания площади;

низкая стоимость эксплуатации.

Основные требования к устройству «бегущей строки»:

оптимальное соотношение цены и качества;

возможность установки на подвижных составах;

возможность передачи знакографической информации, как в статике, так и в динамике (анимация);

высокая информационная емкость (до 6 суток по 28 знаков);

надежность и длительный срок службы.

По сочетанию данных требований одним из решений является использова - ние плазменного дисплея (устройство бегущей строки) DPI-384х64-2-01.

Акустическая система устанавливается в ПИОН для аудиосопровождения видовых трансляций.

Сигналообразующий комплекс предназначен для обеспечения прямой трансляции контента из ИЦ и записи выступления диктора. Сигналообразующий комплекс состоит из видеокамеры и микрофона.

Решения по составу программных средств, обеспечивающих качественное функционирование ПМИ РП ОКСИОН, относятся к следующим компонентам:

системному программному обеспечению;

прикладному программному обеспечению для работы с контентом;

прикладному программному обеспечению ПМИ.

Системное программное обеспечение включает в себя:

операционную систему Windows XP Professional (rus);

FTP сервер FileZilla Server версия 0.9.10.

Операционная система Windows XP Professional выбрана в качестве операционной системы ПМИ благодаря наличию у нее следующих свойств:

высокий уровень надежности;

наличие полнофункциональных средств для работы с мультимедийной информацией;

техническая поддержка в удаленном режиме.

Операционная система устанавливается на всех средствах вычислительной техники ПМИ РП ОКСИОН.

Программное обеспечение File/Zilla Server является быстродействующим и надежным FTP сервером, распространяющимся бесплатно с открытыми исходными текстами.

File/Zilla Server устанавливается на сервере ПМИ ИЦ.

Прикладное программное обеспечение для работы с контентом включает в себя:

MS Office 2003 (rus);

Стандартные средства работы с мультимедийной информацией Windows Profession XP;

Программные средства для записи контента (выступления Диктора) в формате MPEG-4.

Прикладное программное обеспечение ПМИ РП ОКСИОН состоит из следующих модулей:

ПО «ПМИ информационные центры»;

АРМ «Оператор ПМИ ИЦ»;

АРМ «Администратор ПМИ ИЦ»;

ПО «ПМИ терминального комплекса».

При выборе прикладного программного обеспечения ПМИ РП ОКСИОН необходимо рассмотреть следующие альтернативные решения:

программное обеспечение, разработанное в рамках работ по созданию опытной зоны ОКСИОН;

программное обеспечение «Многоцветный видеоэкранный комплекс» (МВК) компании ЕКТА;

Net Viser – подсистема управления рекламой «Традиция».

Основные требования к программному обеспечению и результаты сравнения альтернативных решений приведены в таблице 4.10. Результаты анализа содержания таблицы позволят выбрать необходимый вариант прикладного программного обеспечения ПМИ РП ОКСИОН.

Таблица 4.10

Сравнительные характеристики прикладных программ ПМИ РП ОКСИОН

Требование	ПО опытной зоны ОКСИОН	ПО МВК	NetViser
Удаленное управление терминальным комплексом	+	–	+
Трансляции по расписанию	+	+	+
Прямая трансляция	+	+	+
Управление трансляцией на терминальном комплексе независимо от типа ТСО	–	–	–
Управление одним терминальным центром из нескольких ИЦ с учетом приоритета	+ (требуется доработка)	–	–
Широковещательная трансляция	+ (требуется доработка)	–	+ (ограничение на количество вещательных групп)

В качестве системы управления базой данных ПМИ используется промышленная СУБД Oracle 9, обладающая высоким уровнем надежности и масштабируемости.

СУБД Oracle устанавливается на сервере ПМИ ИЦ.

Прикладное программное обеспечение реализовано на основе клиент-серверной технологии, что обеспечивает:

масштабируемость системы при увеличении количества пользователей или терминальных комплексов;

устойчивость функционирования системы. Выход из строя терминального комплекса на влияет на работу ИЦ, а при выходе из строя одного ИЦ, управление терминального пункта может быть осуществлено из другого ИЦ.

ПМИ, функционирующая в ИЦ ОКСИОН, предназначена для планирования информационных операций и управления трансляциями на терминальных комплексах ОКСИОН и должна обеспечивать решение следующих задач:

подготовка и хранение локального контента, используемого для проведения трансляций;

пересылка информационных материалов между ИЦ и терминальными комплексами;

подготовка и управление трансляциями на терминальных комплексах, в том числе:

формирование расписаний трансляций;

прямая трансляция с источников видеосигнала ИЦ;

внеочередная трансляция;

удаленное управление терминальными комплексами, в том числе:

конфигурирование программно-технического комплекса;

передача управления терминальным комплексам вышестоящему ИЦ;

получение отчетов о фактически выполненной трансляции с терминальных комплексов и их обработку (агрегирование).

ПМИ, функционирующая в терминальных комплексах ОКСИОН, предназначена для обеспечения трансляции контента на технических средствах отображения и должна обеспечивать решение следующих задач:

хранение оперативной информации, необходимой для выполнения трансляции;

обеспечение трансляции информационных материалов в соответствии с расписанием, внеочередной и прямой трансляции на ТСО терминального комплекса;

сбор информации о фактически выполненной трансляции и предоставление ее по требованию ИЦ для формирования отчетов.

минимизацию загрузки сетей передачи данных при выполнении трансляции по расписанию.

Решение по обеспечению информационного обмена (определение средств и способов связи) между компонентами ПМИ включает в себя анализ следующих основных информационных потоков:

Источник	Приемник	Информационный поток
ПМИ ИЦ	ПМИ ИЦ	Информационные материалы, расписания, агрегированные данные о выполненной трансляции
ПМИ ИЦ	ПМИ терминального комплекса	Информационные материалы, расписания, видеопоток, сигналы управления трансляцией
ПМИ терминального комплекса	ПМИ ИЦ	Первичная информация о выполненной трансляции, оповещение о событиях

Для обеспечения информационного обмена компоненты ПМИ используют виртуальную частную сеть ПСПД РП ОКСИОН. При этом для установления связи используются DNS имена или IP адреса.

Обмен данными между ИЦ осуществляется в следующей последовательности:

выгрузка информационных материалов из БД ПМИ ИЦ в файл, средствами СУБД или ПО ПМИ ИЦ;

передача файлов между ИЦ по протоколу FTP;

получение файлов и регистрация их как информационных материалов средствами ПО ПМИ ИЦ.

Обмен данными между ИЦ и терминальными комплексами осуществляется средствами ПО ПМИ на основе протоколов TCP/IP или FTP.

Взаимосвязь ПМИ РП ОКСИОН с внешними системами осуществляется путем обмена файлами, содержащими информационные материалы.

ПМИ ИЦ может быть сконфигурирована для работы с любым терминальным комплексом РП ОКСИОН. Это обеспечивает возможность управления одним терминальным комплексом из нескольких ИЦ при соблюдении определенной приоритетности.

При этом программное обеспечение терминального пункта обеспечивает выполнение следующего правила: трансляция, инициированная одним ИЦ, может быть прервана только трансляцией ИЦ с большим приоритетом (правами). При передаче управления терминальным комплексом от одного ИЦ другому, информация о событии сохраняется в протоколе (на технических средствах терминального комплекса) и передается исходному ИЦ для оповещения.

Весь документообмен и движение информации в рамках ПМИ РП ОКСИОН осуществляется в электронном виде, без использования бумажных носителей.

Изменения справочных данных в процессе эксплуатации и необходимая коррекция в БД всех ИЦ осуществляются вручную.

4.4.4. Подсистема сбора информации

Подсистема сбора информации предназначена для комплексного профилактического мониторинга мест массового пребывания людей, вызова экстренных служб и предупреждения вандальных действий в отношении терминальных комплексов.

В соответствии с предназначением в структуре ПСИ имеется три группы технических средств:

видеонаблюдения и аудиозаписи (ВНА);

охранной и пожарной сигнализации (ОПС);

экстренной голосовой связи (ЭГС).

Технические средства ПСИ размещаются на двух платформах: ВНА и ОПС на одной платформе, а ЭГС – на другой. Учитывая, что экстренная голосовая связь будет использоваться в разных случаях, такое решение о размещении технических средств ПСИ является обоснованным.

Для организации видеонаблюдения выбраны цифровые сетевые IP-каналы производства AXIS: фиксированные AXIS 221 и поворотные AXIS 213.

Ключевое значение для организации эффективного видеонаблюдения в местах массового пребывания людей имеет качественное программное обеспечение, поскольку на ПО возлагается наибольшее количество функций ПСИ.

В качестве ПО рекомендован интегрированный программный комплекс безопасности «Интеллект» производства компании ITV (Россия). Комплекс включает программные компоненты, названия и описания которых приведены в таблице 4.11.

Таблица 4.11

Программные компоненты комплекса «Интеллект»

№ п. п.	Название	Описание
1.	Ядро системы	Основной функциональный модуль системы, включающий подсистему отчетов, WEB-сервер, модуль отправки звуковых сообщений и e-mail.
2.	Удаленное рабочее место (УРМ)	Отдельный программный модуль для выполнения функций видеонаблюдения с удаленного компьютера.
3.	Видеошлюз	Дополнительный программный модуль для перераспределения видеопотоков от камер видеонаблюдения к удаленным рабочим местам.
4.	Архиватор	Дополнительный программный модуль для создания и ведения централизованных видео - и аудиоархивов.
5.	Управление поворотными устройствами	Модуль управления телеметрией (поворотными устройствами).
6.	Управление IP-камерами	Модуль управления параметрами сетевых камер.
7.	ПО обработки звуковых сигналов	Модуль управления оборудованием регистрации и обработки звука (микрофон и динамик).
8.	Управление ОПС	Модуль управления охранно-пожарной сигнализацией .
9.	Интеграция СКД	Модуль управления системами контроля доступа.

Интегрированный программный комплекс безопасности «Интеллект» имеет большое число инсталляций в системах обеспечения безопасности города вследствие обеспечения совместимости различных технических средств безопасности, и, в частности, охранно-пожарных систем.