Автоматизированные системы управления и связь
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Электросвязь
Издательство:
Сибирская пожарно-спасательная академия
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 138
Дополнительно
Учебное пособие включает в себя основные разделы учебной дисциплины Автоматизированные системы управления и связь: теоретические основы электросвязи, особенности технического обеспечения органов повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, современных технологий информирования и оповещения. Содержит теоретический материал, методики решения задач и вопросы для самоконтроля. Учебное пособие предназначено для обучающихся по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность и направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность. Может быть использовано для самостоятельного изучения дисциплины обучающимися и в практической деятельности специалистов в области обеспечения пожарной безопасности.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 614: Социальная гигиена. Организация здравоохранения. Санитария. Защита от несчаст. случаев и их предупр.
- 681: Точная механика. Автоматика. Приборостроение
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 20.03.01: Техносферная безопасность
- ВО - Специалитет
- 20.05.01: Пожарная безопасность
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ ФГБОУ ВО СИБИРСКАЯ ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ГПС МЧС РОССИИ Масаев В.Н., Минкин А.Н., Филкова А.П. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗЬ Учебное пособие Железногорск 2018 2
УДК 681.5:614.8.084(075,8) ББК 32.88я73 А22 Авторы: Масаев Виктор Николаевич, канд. пед. наук, Минкин Андрей Николаевич, канд. тех. наук, доцент, Филкова Анастасия Петровна Рецензенты: Едимичев Д.А., кандидат технических наук, доцент (Институт нефти и газа Сибирского Федерального университета), Шнайдер А.В., кандидат технических наук, доцент (ФГБОУ ВО Уральский институт ГПС МЧС России) Масаев, В.Н. Автоматизированные системы управления и связь [Текст]: учебное пособие / В.Н. Масаев, А.Н. Минкин, А.П. Филкова – Железногорск: ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – 138 с.: ил. Учебное пособие включает в себя основные разделы учебной дисциплины Автоматизированные системы управления и связь: теоретические основы электросвязи, особенности технического обеспечения органов повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, современных технологий информирования и оповещения. Содержит теоретический материал, методики решения задач и вопросы для самоконтроля. Учебное пособие предназначено для обучающихся по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность и направлению подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность. Может быть использовано для самостоятельного изучения дисциплины обучающимися и в практической деятельности специалистов в области обеспечения пожарной безопасности. © ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018 © Масаев В.Н., Минкин А.Н., Филкова А.П., 2018. 3
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 Сокращения 5 Термины и определения 6 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ 9 1.1. Основы проводной связи 9 1.2. Основы радиосвязи 26 ГЛАВА 2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОРГАНОВ ПОВСЕДНЕВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЕДИНОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ 51 2.1. Проводные средства связи органов повседневного управления РСЧС. Программно-технические средства сбора, оперативного анализа и отображения информации 51 2.2. Спутниковые телекоммуникационные системы 57 2.3. Технические средства радиосвязи органов повседневного управления РСЧС 69 ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМИРОВАНИЯ И ОПОВЕЩЕНИЯ 90 3.1. Система вызова экстренных оперативных служб по единому номеру «112» (Система-112) 90 3.2. Аппаратно-программный комплекс «Безопасный город» 95 3.3. Общероссийская комплексная система информирования и оповещения населения в местах массового пребывания людей (ОКСИОН) 111 3.4. Комплексная система экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций (КСЭОН) 115 Заключение 131 Список использованной литературы 132 4
ВВЕДЕНИЕ В наше время, в эпоху развития, особенно актуальна тема состояния и перспективы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Так как значительную угрозу жизни общества, ущерб государству несут катастрофы, пожары, аварии природного и техногенного характера. Масштабы их разрушительных последствий с каждым годом только растут. Новое качество социума, хозяйственное освоение арктических и других территорий, использование ресурсов мирового океана, глобализация, экономические потрясения, проявление экстремизма, развитие науки и техники, и иные факторы современности требуют реальной и адекватной оценки всех опасностей и угроз, которые сопровождают эти процессы. Учебное пособие «Автоматизированные системы управления и связь», написано в соответствии с утверждённой учебной Программой курса дисциплины «Автоматизированные системы управления и связь» и включает в себя обязательный для усвоения дисциплины теоретический, методический и справочный материал. Представленные в пособии технические средства связи для обеспечения органов повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, современные технологии информирования и оповещения являются предметом рассмотрения таких специальных дисциплин как производственная и пожарная автоматика, пожарная техника, пожарная тактика, подготовка газодымозащитника. Новизна учебного пособия определяется потребностями специфики профессиональной деятельности обучающихся, связанной со способностью практического использования, применения и эксплуатации технических средств связи и автоматизированных систем оперативного управления. Система связи и информационно-телекоммуникационных технологий МЧС России должна развиваться с учетом современных требований, предъявляемых к управлению, состояния и перспектив развития средств связи и информатизации, технологий передачи, обработки и хранения информации, видов и услуг связи в соответствии с основными направлениями развития системы управления МЧС России и единой сети электросвязи РФ. Цифровизация и интеграция телекоммуникационного пространства, возросшие возможности и производительность терминального оборудования легли в основу создания современных цифровых систем связи и передачи данных, базирующихся на основе открытых международных стандартах, что позволило на несколько порядков увеличить пропускную способность линий связи и существенно снизить стоимость передачи данных. Таким образом, в РСЧС целесообразно иметь единую систему передачи информации, способную передавать все виды информации и распределять свои сетевые ресурсы на статистической основе рациональным образом в одном канале связи. Такая система с интегральным обслуживанием позволит повысить эффективность использования имеющихся сетевых ресурсов, включая пропускную способность 5
каналов связи, и снизить общие затраты на разработку, внедрение и эксплуатацию элементов сети связи. В настоящее время, в соответствие с основными планами и программами по совершенствованию РСЧС, подготовленных и реализуемых в рамках утвержденной Стратегии национальной безопасности, положением Государственной программы защиты населения и территорий, Плана строительства сил и средств МЧС России и ряда других важных документов проводятся мероприятия по оснащению структурных подразделений цифровой технологией связи и передачи информации в рамках создания цифровой сети связи, основной целью которых является формирование современной информационно-телекоммуникационной инфраструктуры МЧС России. Данное учебное пособие разработано в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность (уровень специалитета). Актуальность учебного пособия «Автоматизированные системы управления и связь» определяется потребностями специфики профессиональной деятельности обучающихся ФГБОУ ВО Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, связанной со способностью практического использования, применения и эксплуатации технических средств связи и автоматизированных систем оперативного управления. Новизна издания: • структурирован учебный материал по эффективному функционированию органов повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на основе четкого распределения задач, прав и ответственности задействованных в рамках этой системы; • рассмотрены современные цифровые информационно-коммуникационные технологии, мульти сервисные сети связи, цифровые сети теле- и радиовещания; • определена инновационная комплексная информационная система, обеспечивающая прогнозирование, мониторинг, предупреждение и ликвидацию возможных угроз, а также контроль устранения последствий чрезвычайных ситуаций и происшествий на уровне субъекта Российской Федерации и муниципального образования. 6
СОКРАЩЕНИЯ АСУ автоматизированная система управления ГО гражданская оборона ГПС государственная противопожарная служба ЕДДС МО единая дежурно-диспетчерская служба муниципального образования МЧС России министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий природного и техногенного характера. ОУ оперативное управление ПСЧ пункт связи части РРЛ радиорелейная линия РСЧС единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций РТПС радиотелевизионная передающая станция РЦОВ резервный центр обработки вызовов ТВ телевизионное вещание ЦОВ центр обработки вызовов ЦОВ-АЦ центр обработки вызовов административного центра ЦОВ-ЕДДС центр обработки вызовов ЕДДС МО ЦУКС центр управления в кризисных ситуациях ЧС чрезвычайная ситуация 7
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Автоматизированная система единой дежурно-диспетчерской службы (АС ЕДДС) – совокупность взаимосвязанных систем и средств связи, оповещения и автоматизации управления, обеспечивающих автоматизированное выполнение задач, возложенных на Единую дежурно-диспетчерскую службу и являющихся составной частью местной подсистемы автоматизированной информационноуправляющей системы РСЧС. Автоматизированная система централизованного оповещения (АСЦО) – система оповещения, в которой передача, обработка и (или) приём сигналов (распоряжений) и информации оповещения осуществляются с использованием технических средств и комплексов автоматизации оповещения, сопряжённых с каналами связи сети связи общего пользования и ведомственных сетей связи, а также вещания. Государственная система мониторинга состояния общественной безопасности - единая межведомственная многоуровневая автоматизированная информационная система наблюдения за состоянием общественной безопасности, предназначенная для выявления, прогнозирования и оценки угроз общественной безопасности, оценки эффективности государственной политики, проводимой в сфере обеспечения общественной безопасности, а также для формирования предложений по совершенствованию состояния общественной безопасности. Гражданская оборона (ГО) - система мероприятий по подготовке к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей от опасностей, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Децентрализованная схема обработки вызовов – организационный порядок обработки вызовов, при котором поступающие в систему-112 вызовы обрабатываются персоналом системы-112, расположенным в ЦОВ-ЕДДС того муниципального образования, с территории которого поступил вызов. Диспетчерский персонал – персонал объектов автоматизации, привлекаемый к решению задач, решаемых системой-112. Под диспетчерским персоналом в данном случае подразумевается персонал ДДС, ЕДДС, ЦУКС. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) – предназначена для защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного, техногенного и иного характера, обеспечения в мирное время защиты населения, территорий и окружающей среды, материальных и культурных ценностей государства. Единая дежурно-диспетчерская служба муниципального образования (ЕДДС МО) – орган повседневного управления местного (городского) звена территориальной подсистемы единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, являющийся 8
центральным звеном в единой системе оперативно-диспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг объектов и грузов - осуществляемые непрерывно или с заданной периодичностью контроль (наблюдение, измерение, фиксация) и анализ обобщенных параметров состояния защищенности объектов и грузов и влияющих на объекты и грузы факторов с целью подготовки необходимых решений для предупреждения и ликвидации негативных последствий кризисных ситуаций природного и техногенного характера, а также вызванных проявлениями терроризма. Объект автоматизации системы-112 – участник информационного обмена системы-112, в помещении которого установлен программноаппаратный комплекс системы-112, обеспечивающий обмен информацией с объектами системы-112 в рамках единого информационного пространства системы-112. Под объектами автоматизации в данном случае подразумеваются единые дежурно-диспетчерские службы (далее – ЕДДС), дежурно диспетчерские службы экстренных оперативных и аварийно-восстановительных служб (далее – ДДС), центры управления в кризисных ситуациях (далее – ЦУКС). Объект системы-112 – объект организационной структуры системы-112, представляющий собой совокупность программно-аппаратных комплексов системы-112, персонала системы-112 и помещений для их размещения, оснащенных всеми видами коммуникаций, необходимых для выполнения задач системы-112. Под объектами системы-112 в данном случае подразумеваются центры обработки вызова административного центра (далее - ЦОВ-АЦ), резервные центры обработки вызовов (далее – РЦОВ), центры обработки вызовов на базе единых дежурно-диспетчерских служб (далее – ЦОВ-ЕДДС). Операторский персонал – персонал ЦОВ-АЦ, РЦОВ и ЦОВ-ЕДДС, в должностные обязанности которого входит деятельность по приему и обработке вызовов, поступающих на номер «112». Оперативное управление - деятельность, заключающаяся в выработке управляющего воздействия и его осуществлении, направленная на эффективное достижение цели деятельности при должным образом организованном контроле. Прием и обработка сообщения о пожаре (вызове) – этап действия подразделений по тушению пожара и проведению аварийно-спасательных работ, включающий в себя прием от заявителя информации о пожаре, ее регистрацию и оценку. Резервный центр обработки вызовов (РЦОВ) - территориально разнесенный с ЦОВ-АЦ, с программно-аппаратным комплексом, позволяющим принимать вызовы со всей территории субъекта. Система-112 – государственная территориально-распределенная автоматизированная информационно-управляющая система субъекта Российской Федерации, реализующая услугу обеспечения вызова экстренных оперативных служб по единому номеру «112». 9
Средства связи (СС) – технические и программные устройства, используемые для формирования, приёма, обработки, хранения, передачи, доставки сообщений электросвязи или почтовых отправлений, а также иные технические и программные средства, используемые при оказании услуг связи или обеспечении функционирования сетей связи. Централизованная схема обработки вызовов – организационный порядок обработки вызовов, при котором поступающие в систему-112 вызовы обрабатываются персоналом системы-112, расположенным в ЦОВ-АЦ / РЦОВ. Центр обработки вызовов (ЦОВ) – объект системы-112, осуществляющий прием и обработку вызовов по единому номеру «112» от населения и передачу их на реагирование в соответствующие ДДС, прием и обработку информации и сигналов, поступающих от датчиков, установленных на контролируемых стационарных и подвижных объектах, а также осуществляющий информационное взаимодействие с органом повседневного управления РСЧС. Центр управления в кризисных ситуациях Главного управления МЧС России (ЦУКС ГУ МЧС России) – органом повседневного управления областной территориальной подсистемы РСЧС, осуществляющий управление силами и средствами РСЧС при проведении аварийно-спасательных и других неотложных работ при ликвидации чрезвычайных ситуаций на территории России. ЦОВ-АЦ – центр обработки вызовов, расположенный, как правило, в административном центре субъекта, с программно-аппаратным комплексом, позволяющим принимать вызовы со всей территории субъекта. ЦОВ-ЕДДС - центр обработки вызовов, расположенный на базе ЕДДС муниципального образования, с программно-аппаратным комплексом, позволяющим принимать вызовы с территории муниципального образования. Данный объект системы-112 создается при децентрализованной схеме обработки вызовов. Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это обстановка, сложившаяся на определенной территории или акватории в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей. 10
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ 1.1. Основы проводной связи В настоящее время требования современного общества к видам и объемам информации, которую необходимо передавать на расстояние от источника к потребителю, резко возрастают. В системе МЧС России организация управления невозможна без своевременной и качественной передачи информации во всех звеньях системы. От оперативности и надежности связи зависят количество жертв и размер материального ущерба от пожаров. Специалисты считают, что при задержке прибытия подразделений пожарной охраны и других аварийноспасательных служб к месту пожара (аварии, чрезвычайной ситуации) из-за позднего сообщения, резко возрастают размеры его социально- экономических последствий. Анализ отечественного и зарубежного опыта работы подразделений ГПС, аварийных и экстренных служб в сложной оперативной обстановке (здания повышенной этажности, зоны промышленной застройки, пожары и аварии на большой площади с элементами сейсмического и радиационного воздействия, лесные пожары и т.д.) показывает, что успех и эффективность выполнения боевых задач немыслим без высокоорганизованных способов обмена информацией. В общем случае под «информацией» понимают совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях или предметах. Вместо общего философского определения информации, в теории связи употребляют понятие «сообщение» - форма представления информации, имеющая следующие признаки: начало, конец, смысловое содержание, и предназначенная для передачи через среду распространения от получателя к потребителю. Рис. 1.1. Формы представления информации (сообщений) 11