Использование конвенциональных радиоканалов для систем оповещения

Одним из наиболее распространенных каналов связи для построения систем оповещения исторически выступали проводные каналы связи. Но не менее очевидно, что производители современного оборудования для систем оповещения позаботились о том, чтобы можно было организовать каналы связи альтернативные проводным. Для этого у большого числа линеек оборудования систем оповещения предусмотрена возможность работы в радиодиапазоне.

В большинстве случаев, в шкаф аппаратуры оповещения устанавливается серийная стационарная или мобильная радиостанция одного из производителей. В шкафах оборудования систем оповещения, адаптированных для работы по радиоканалу предусмотрен специальный слот или универсальная полка для размещения радиостанции, а также система коммутации сигнала через радиоканал и адаптированы протоколы взаимодействия. Если же говорить не об оконечных средствах оповещения, а о автоматизированных рабочих местах, например в ЕДДС, то аналогичная радиостанция монтируется на стену, в шкаф или бокс в непосредственной близости от АРМ.

Антенные системы выносятся наружу. Не будем сейчас обсуждать высоту подвеса антенн, методы крепления, мощность передатчика и прочее, что определяется «по месту» и зависит от многих факторов начиная от необходимой дальности связи и заканчивая особенностями конструкции крыши. Как правило, такие параметры требуют специальных расчетов. Сейчас обратим внимание на принципы построения сети радиосвязи.

Если площадь района, подлежащего охвату средствами оповещения невелика, то радиосеть строится в пределах прямой видимости и потребность возникает в одной паре частот. Разумеется, мы сейчас говорим о частотном методе модуляции, как более помехозащищенном, простом и доступном с точки зрения оборудования. Так вот, ширина одного стандартного радиоканала 25 кГц. Но может быть и более узкой, например, 12,5 КГц. Это будет зависеть от выбранной аппаратуры радиосвязи, а возможно и от требований регулятора — Главного радиочастотного центра (ГРЧЦ). О требованиях и процедуре получения разрешений на использование радиочастотного диапазона разговор будет впереди. Сейчас отмечу, только, что ГРЧЦ стандартно рассматривает заявки на одну частоту для симплексной связи или пару частот для дуплексной.

Системы оповещения работают в режиме дуплексной связи. Передача команд и сигналов оповещения от АРМ ДДС идет на одной частоте, а на второй идет отклик/ответ от оконечных устройств систем оповещения о готовности, срабатывании, неисправности и т. д.

Если прямой видимости не получается, например при большой площади оповещаемого района или в районах со сложным рельефом (большой перепад высот, холмы, горы), то придется ставить ретрансляторы.

В отношении систем оповещения ретранслятор используется так:

• АРМ дежурно-диспетчерской службы работает на передачу на частоте 1.
• Сигнал оповещения излучается антенной, установленной на ДДС на частоте 1 и принимается ретранслятором на частоте 1.
• Ретранслятор конвертирует частоту 1 в частоту 3 и излучает ее через антенну в эфир.
• Частота 3 принимается антенной радиостанции оконечного устройства оповещения, декодируется и обрабатывается сигнал оповещения.
• Информация о состоянии оконченного средства оповещения на частоте 4 излучается все той же антенной радиостанции оконечного устройства оповещения.
• Ретранслятор принимает сигнал на частоте 4 от оконечного устройства оповещения, конвертирует его в частоту 2 и излучает в эфир.
• АРМ принимает через антенну частоту 2 декодирует ее и получает информацию о состоянии оконечного устройства оповещения.

В большинстве случаев количество оконечных устройств оповещения более 1 и, в зависимости от площади оповещаемой территории может быть и 10, и 20, и 50, и 100, а то и более.

И чем больше по площади район, тем больше надо ретрансляторов. То есть, в простейшем случае вам уже нужна не пара частот, а две пары. А если ретрансляторов получается много, то надо будет считать и учитывать Электро-Магнитную Совместимость (ЭМС). Обычно это делает специалист ГРЧЦ, но вам предварительно «прикинуть», все равно, придется. ЭМС учитывает рабочие частоты, мощность передатчиков, высоты подвеса антенн, тип антенн, особенности распространения волн выбранного диапазона и их затухание в естественной (воздушной) среде, частотный план вашего района и соседних районов.

Только после столь сложных расчетов возможно будет сказать, сколько нужно радиочастотных каналов (под каналом понимаем пару частот) для организации канала оповещения вашего района, предприятия или региона. После того как вы сделаете Проект вашей системы оповещения, который будет включать: физическое место размещения АРМ ДДС, места размещения точек оповещения и радиостанций соответственно, радиочастотный план и мощность передатчиков только после этого вы будете иметь возможность обратиться с документами в ГРЧЦ.

Разумеется, в состав проекта надо не забыть включить места размещения ретрансляторов. Специалист ГРЧЦ проведет соответствующие расчеты, выдаст рекомендации, что с большой долей вероятности, потребуют корректировки Проекта, потому что проектная организация не обладает полной информации о частотном плане территории.

Наверно напугал? А с другой стороны, «не так страшен черт, как его малюют».

Технический прогресс не стоит на месте и вроде бы полностью освоенная радиосвязь с ее последовательным движением от радио Попова, работающего в режиме телеграфа и по сути, на амплитудной модуляции, шагнуло через частотную и фазовую модуляцию в мир цифры.

Теперь мы не задумываясь берем сотовый телефон под-стандарта GSM работающий в стандарте TDMA. А ведь есть еще CDMA на котором работает SkyLink и YOTA… Ну да я не о них, а о техническом прогрессе в нашей с вами узкой сфере.

В мире появился и работает DMR. Это стандарт радиосвязи в упрощенном виде это тот-же TDMA. Если не вдаваться в подробности управляющего канала, то есть два тайм-слота, в одном идет передача в другом прием. И это говорит о том, что можно купить у Государства всего одну симплексную радиочастоту шириной в 25 кГц для простого случая системы оповещения. Какие еще преимущества нам дает использование стандарта DMR? Например, возможна простоя шифрация (фактически — маскирование) каналов, что уже некий приятный бонус.

Во всем остальном, принцип построения каналов радиосвязи для нужд оповещения ничем не отличается от описанного ранее и требует ровно того же, только с поправками на количество радиочастотных пар. По стоимости оборудования абонентские DMR-станции не сильно дороже обычных. А если не замахиваться на Motorola, а приглядеться например к HYTERA или российским производителям, то вообще получится очень даже бюджетно. Стандарт радиосвязи DMR уже опробован в России и себя оправдал, например, система оповещения Сочи с его Олимпийской деревней построен на этом стандарте радиосвязи.

А теперь об обещанных бюрократических процедурах по получению разрешения на использование радиочастот. На сайте Роскомнадзора в разделе Присвоение радиочастот ( Роскомнадзор - Присвоение (назначение) радиочастот или радиочастотных каналов (rkn.gov.ru) ) выложены инструкции юридически определяющие процедуру.

ГРЧЦ вообще молодцы, кроме документов выложили алгоритмы получения в визуализированном виде Порядок получения разрешений на использование радиочастот или радиочастотных каналов - ФГУП "ГРЧЦ" (grfc.ru)

Но мы с вами люди родом из России и красивыми картинками нас не обманешь. Мы знаем, что за картинками стоит большая государственная бюрократическая машина, которая работает медленно, со скрипом, а еще требует соблюдения всех -всех процедур с точностью до запятой. Поэтому я, в меру своих скромных знаний, попробую описать процесс…

Начну с исключений: решение ГКРЧ не требуется, если речь идет о космиче ских целях, где РЭС (радиоэлектронные средства) не предназначены для оказания услуг, предоставление связи для нужд федеральных органов, а также обеспечение научно-исследовательских целей (в период проведения экспериментов, испытаний и т. п.). Все остальные согласно действующему законодательству, должны иметь соответствующее разрешение.

Выдача решения ГКРЧ не может существовать без экспертизы электромагнитной совместимости (ЭМС). Среднее время на прохождение полной процедуры составляет 6 месяцев.

Для прохождения экспертизы ЭМС потребуется:

• указанный в официальном Порядке проведения экспертизы ЭМС набор документов;
• произведенный ФГУП ГРЧЦ расчет ЭМС. Важно учесть, что экспертиза может выявить необходимость оформления международной правовой защиты, используемых частот и каналов, особенно это актуально в приграничных территориях;
• оценка возможности использования будущих частот действующими или планируемыми к использованию радиоэлектронными средствами государственного назначения (Министерства Обороны и ФСО). В случае коллизий производится корректировка и согласование мест установки стационарных передатчиков, с учетом отсутствия мешающего воздействия на РЭС ФСО и ФСБ;
• описание условий использования запрашиваемых частот в высокой степенью детализации такого описания, а именно: расчет ЭМС, разрешения Министерства Обороны, ФСБ и ФСО России;
• оформления заключения в Главном радиочастотном центре, производится только после положительного завершения всех предыдущих этапов.

Как правило, срок действия заключения составляет от 6 до 12 месяцев. Важно заметить, что кроме желаемого частотного ресурса вы никакой информацией не обладаете и полностью зависите от действий ФГУП ГРЧЦ. Помимо различного рода заполнений и подписаний официальных бумаг, заявитель обязан произвести оплату по выставленным ФГУП ГРЧЦ счетам.

Следующим этапом выступает принятие положительного решения Роскомнадзором, на которое может уйти 35 рабочих дней, а то и более. Назначение частот для гражданских РЭС предполагает наличие соответствующего заявления. Его можно подать лично в бумажном виде (в официальном представительстве) либо через «личный кабинет» на сайте Единого портала государственных услуг. И эту процедуру «проспать» нельзя. Мы помним, что срок действия решения ФГУП ГЧРЦ ограничен.

После того как Роскомнадзор принимает положительное решение, он извещает об этом заявителя в течение 5 рабочих дней (размещает соответствующую информацию на своем официальном сайте). Само разрешение на получение радиочастот отправляется в течение 20 дней. Когда именно Вы его получите — знает только почта России.

Согласно постановлению от 12 октября 2004 г. N 539, все приборы, являющиеся источниками электромагнитного излучения, обязаны пройти процедуру регистрации. Она носит уведомительный характер и делается в местном РЧЦ. Без регистрации РЭС вам запрещается их использовать, а ослушание ведет к штрафам. Кроме того, каждый год Вы будете обязаны платить в бюджет целевой сбор. Размер этого сбора определят ГРЧЦ на основании региональных тарифов и загруженности частотного ресурса вашего района.
 
Напоследок, хочу пожелать вам удачи в непростом, но вполне осуществимом получении разрешения на использование радиочастотного спектра.