БЕСПРОВОДНОЙ МОНИТОРИНГ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ОБЪЕКТОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 614.842.4, 621.3 DOI 10.25257/FE.2020.2.6-15

БУТКО Вячеслав Сергеевич

Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: info@academygps.ru

ЗЫКОВ Владимир Иванович Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: zykov01@mail.ru

БЕСПРОВОДНОЙ МОНИТОРИНГ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

В статье рассматриваются алгоритмы функционирования радиоканальной системы пожарного мониторинга зданий и сооружений критически важных объектов и вопросы построения системы оповещения населения на данных объектах. Впервые на базе одной системы технически реализована система мониторинга пожарной безопасности объектов и радиоканальная система оповещения.

Ключевые слова: пожарная безопасность, мониторинг состояния объектов, здания и сооружения, критически важные объекты, оповещение населения, каналы связи, программно-аппаратный комплекс.

Вначале 2002 года были приняты нормы пожарной безопасности НПБ 88-01, рекомендующие (п. 13.4) использование радиоканальных систем централизованного мониторинга для передачи сигналов о срабатывании пожарной сигнализации в центр единой дежурно-диспетчерской службы (ЕДДС) или в центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС).

На территории Российской Федерации существует большое число критически важных объектов (КВО), оборудованных малоэффективными автономными средствами оповещения пожарных служб (малоэффективными с точки зрения своевременного оповещения о пожаре), которые могли бы быть подключены к единой системе оповещения с помощью недорогого радиопередающего блока.

В современных условиях повысить эффективность оперативного реагирования пожарно-спаса-тельных подразделений и аварийно-спасательных служб на возникновение локальных чрезвычайных ситуаций (ЧС) невозможно без изменения технологии сбора, обработки и передачи информации персоналу [1-13].

Применение радиооборудования для раннего обнаружения пожаров и других аварийных и тревожных ситуаций обусловлено, прежде всего, необходимостью мониторинга и контроля за нетелефонизиро-ванными объектами, территориально разнесёнными производствами, теплосетями, газовыми сетями и т. п. Низкое качество телефонной связи, отсутствие телефонных линий или их нестабильностъ и несоответствие параметров зачастую делают невозможным или экономически нецелесообразным использование проводных систем пожарного мониторинга зданий и сооружений КВО.

Использование радиоканала для передачи сообщений повышает надёжность системы мониторинга, позволяет уменьшить её стоимость по сравнению с проводными системами аналогичного класса.

При ЧС первоочередной задачей спасения людей является их эвакуация из опасных мест. Её необходимым условием выступает своевременное оповещение людей о возможной угрозе. Информирование населения может осуществляться через средства массовой информации, а также посредством смс-сообщений. Однако на практике данные способы оповещения не всегда действенны, особенно если катастрофа происходит в ночное время. Поэтому наиболее эффективными являются специализированные средства оповещения (сирены, речевые уличные опо-вещатели, текстовые табло).

Согласно постановлению Правительства РФ от 01.03.1993 г. № 178 «О создании локальных систем оповещения в районах размещения потенциально опасных объектов», системы локального оповещения должны размещаться в районах:

- ядерно и радиационно опасных объектов -в радиусе 5 км от объекта;

- химически опасных объектов - в радиусе 2,5 км;

- гидротехнических объектов - в радиусе 6 км.

Учитывая распределение компонентов систем

оповещения по большой территории, возникает задача организации линий связи внутри системы. Использование традиционных кабельных магистралей неминуемо приводит к большим временным и финансовым затратам. Кроме того, существует риск повреждения кабельных линий связи в условиях пожара или ЧС. И в этом случае наиболее оптимальным решением является выделенный для МЧС России радиоканал.

6

© Бутко В. С., Зыков В. И., 2020

Для обеспечения безопасности людей в условиях ЧС необходимо решить две первоочередных задачи:

- мониторинг состояния критически важных объектов и передача информации с объектов экстренным службам реагирования;

- оповещение технического персонала критически важных объектов и населения об опасности посредством передачи информации широкому кругу людей.

При выборе между импортным и отечественным производителем следует руководствоваться положениями Концепции национальной безопасности Российской Федерации и постановлениями Правительства о приоритетах по отношению к отечественному производителю.

Выбор радиоканальной системы для пожарного мониторинга зданий и сооружений на КВО должен учитывать технические параметры и экономические составляющие. К техническим факторам, определяющим выбор радиоканальной системы, относятся:

- частотный диапазон;

- дальность действия надёжной радиосвязи;

- наличие средств постоянного двухстороннего контроля рабочего диапазона частот по обнаружению помех при работе с ним;

- конфигурация радиосети (количество и расположение центров ЕДДС и радиоретрансляторов);

- информационная ёмкость системы мониторинга;

- разнообразие модельного ряда абонентского оборудования;

- средства контроля и диагностики системы радиомониторинга.

Определяющим экономическим фактором является стоимость объектового оборудования, которая невысока из-за массовости объектов, оснащённых системами пожарного мониторинга. Эксплуатационные затраты складываются из расходов на техническое обслуживание системы. При этом совмещение пожарного мониторинга с охранным значительно повышает рентабельность эксплуатации подобных систем.

Анализ развития ряда крупных пожаров [14] позволил сделать вывод о том, что использование системы адресного мониторинга раннего обнаружения пожара на объектах с последующей автоматической передачей по радиоканалу сигнала тревоги на диспетчерский центр пожарной охраны (без участия «человеческого фактора») даёт возможность сократить (до 1 мин) среднее время сообщения о пожаре и значительно сократить время свободного развития пожара (до 20 мин) [15]. Применение системы адресного мониторинга пожарной безопасности объектов не позволит пожару развиться до крупных размеров и тем самым исключит возможность гибели людей непосредственно на пожаре.

В настоящее время широкое распространение получают новые отечественные системы мониторинга пожароопасных объектов в составе ЕДДС

муниципального образования или в составе ЦУКС. Данные системы имеют высокую надёжность, улучшенные технические и эксплуатационные характеристики, расширенные функциональные возможности за счёт применения новейшей элементной базы.

Основными целями построения радиоканальной системы адресного мониторинга комплексной безопасности КВО являются:

- раннее обнаружение пожаров и ЧС различного вида с последующей автоматической передачей по радиоканалу сигнала непосредственно диспетчеру ЦУКС ГУ МЧС России по субъекту РФ, что полностью исключает «человеческий фактор» задержки в передаче тревожного сообщения;

- возможность приёма сообщения (угроза пожара или ЧС) у диспетчера ЦУКС с указанием адреса объекта, его поэтажной планировки с местоположением извещателей, карты местности, подъездных путей к объекту и инженерных коммуникаций; возможность отображения всех событий в реальном масштабе времени, что обеспечивает своевременное принятие диспетчером управленческих решений и соответственно позволит значительно снизить гибель людей и материальный ущерб от пожаров и ЧС;

- повышение оперативности реагирования на угрозу или возникновения ЧС, на информирование населения о принятых по ним мерах, эффективности взаимодействия привлекаемых сил средств постоянной готовности и слаженности их совместных действий.

- повышение качества и эффективности взаимодействия оперативных служб при их совместных действиях в ЧС с целью уменьшения возможного социально-экономического ущерба от ЧС и затрат финансовых, медицинских, материально-технических и других ресурсов на их экстренное предупреждение и ликвидацию.

Радиоканальная система адресного мониторинга пожарной безопасности объектов должна обеспечивать непрерывный круглосуточный режим работы. Максимальное количество и площадь защищаемых зон (территорий) должны определяться ёмкостью системы и максимально возможным расстоянием между радиорасширителем и радиоизве-щателем и между радиорасширителями. При наличии сложной геометрии защищаемых помещений, строительных конструкций на критически важных объектах, а также при воздействии сильных электромагнитных помех возможность надёжного функционирования радиоканальной системы следует проверять экспериментально (система должна иметь тестовый режим).

В системе мониторинга должны быть предусмотрены адресно-аналоговый алгоритм обработки сигнала от пожарных извещателей и автоматический контроль работоспособности пожарных радиоизве-щателей с последующей идентификацией неисправных приборов. Система радиоканального мониторинга безопасности объектов должна функционировать аналогичным образом и при срабатывании датчиков контроля радиации, предельной концентрации

различных газов, химических веществ, контроля уровней паводковых вод и т. п.

Таким образом, выезд подразделений пожарной охраны должен осуществляться по извещению о пожаре или ЧС, полученному от объектовой системы пожарной сигнализации или других датчиков по радиоканалу или другим каналам связи (каналы GSM, выделенные и занятые телефонные линии связи и оптоволоконные каналы). При этом ЦУКС или центр ЕДДС должны осуществлять круглосуточное дежурство и находиться в постоянной готовности к организации экстренного реагирования на срабатывания датчиков контроля системы радиоканального мониторинга комплексной безопасности объектов, сигнализирующих о пожарах и ЧС различного вида, возникающих на территории муниципального образования. Поступающие в систему мониторинга безопасности объектов, сообщения о ЧС, относящиеся к компетенции экстренных оперативных служб, регистрируются и незамедлительно передаются в дежурно-диспет-черские службы (ДДС) соответствующих экстренных оперативных служб.

РАДИОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ОБЪЕКТОВ, ЕЁ СТРУКТУРА

Д

ля мониторинга состояния объектов за-j щиты учёными Академии ГПС совместно с компанией «Аргус-Спектр» разработан программно-аппаратный комплекс (ПАК) «Стрелец-Мониторинг» -система мониторинга, обработки и передачи данных о параметрах возгорания, угрозах и рисках развития крупных пожаров в сложных зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в высотных зданиях [15, 16]. ПАК «Стрелец-Мониторинг» обес-печивает достижение основных целей, ставящихся перед радиоканальными системами адресного мониторинга комплексной безопасности объектов.

Основным каналом связи в ПАК «Стрелец-Мониторинг» является двухсторонний радиоканал на выделенных специально для МЧС России частотах. Также могут использоваться телефонные проводные сети, каналы сотовой связи GSM, каналы сотовой связи GPRS и IP-сети. В крупных населённых пунктах с большим количеством объектов радиоканал обеспечивает надёжную связь при отсутствии платы за трафик.

В процессе эксплуатации подтвердилась необходимость снижения количества ложных срабатываний сигнализации на объектах. Анализ статистики срабатываний показывает, что минимальное количество ложных срабатываний наблюдается при оборудовании объекта беспроводной сигнализацией с двухсторонним протоколом. «Стрелец-Мониторинг» выдаёт сигналы «Пожар» и «Неисправность» раздельно по адресам извещателей (зонам контроля).

В 2009 году на основании положительных результатов приёмочных испытаний ПАК «Стрелец-Мониторинг» принят на снабжение в системе МЧС России. Функции государственного заказчика ПАК «Стрелец-Мониторинг» были возложены на Департамент пожарно-спасательных сил, специальной пожарной охраны и сил гражданской обороны МЧС России [16, 17].

Первый опыт внедрения «Стрелец-Мониторинг» подтвердил правильность выбора двухстороннего радиоканала МЧС как основного канала связи. При возникновении ЧС на объекте, независимо от действий персонала диспетчерской службы, в центр ЕДДС города или в ДДС района поступает сигнал (угроза пожара или ЧС) с указанием адреса объекта, карты местности, подъездных путей к объекту и инженерных коммуникаций. При этом выезд и движение пожарных автомобилей и спасательных подразделений может контролироваться с помощью навигационной системы мониторинга мобильных объектов. Все события отражаются у диспетчера ЕДДС в реальном времени, что обеспечивает своевременное принятие им управленческих решений и позволяет значительно снизить ущерб от пожаров и ЧС.

Структура построения ПАК «Стрелец-Мониторинг» представлена на рисунке 1. Радиопроводная

Рисунок 1. Структурная схема и емкость построения системы адресного радиоканального мониторинга безопасности объектов «Стрелец-Мониторинг»

система адресно-аналоговой пожарной сигнализации и оповещения - это семейство микросот, охватывающих защищаемый объект. Каждая микросота ПАК «Стрелец-Мониторинг» может функционировать самостоятельно, а в её состав входят следующие составные элементы системы:

- приёмно-контрольный прибор;

- 32 охранных, пожарных или технологических радиоизвещателя;

- 16 исполнительных радиоустройств (речевые и звуковые оповещатели, релейные модули);

- 16 радиоустройств управления (ЖК и светодиодные пульты, брелоки);

- проводные устройства управления.

Радиосистема «Стрелец-Мониторинг» состоит

из совокупности охранно-пожарных (или пожарных) радиорасширителей (до 16 шт.), каждый из которых способен контролировать до 3 дочерних радиорасширителей. Максимальное количество участков ретрансляции между радиорасширителями - 6.

Радиорасширитель, находящийся в вершине дерева, является координатором всей радиосети. В случае отсутствия дочерних радиорасширителей он функционирует самостоятельно, выполняя функции приёмно-контрольного прибора охранно-пожарной сигнализации.

При передаче контрольных сигналов и сигналов управления абоненты (участники) обмена используют уникальные секретные ключи для исключения возможности подмены радиоустройств и несанкционированного управления системой.

Автоматический выбор резервных частотных каналов. Наиболее действенный метод, применяемый в системе «Стрелец-Мониторинг» - это автоматическая смена частотного канала связи на один из 7 радиоканалов в диапазоне частот 433 МГц или на один из 3 в диапазоне частот 868 МГц. Если радиосвязь не может быть восстановлена после смены частотных каналов, изменения мощности излучения передатчика и периода выхода в радиоэфир, это может быть квалифицировано как преднамеренное внесение широкополосной помехи по всем частотным радиоканалам. В этом случае сигнал «Потеря связи» передаётся в центр ЕДДС для анализа сложившейся ситуации на охраняемом объекте.

Криптозащита. В радиосистемах с двухсторонним протоколом обмена инициатором процесса аутентификации (алгоритма определения «свой-чужой») с периферийными радиоустройствами является приёмно-контрольный прибор. При каждой передаче контрольных сигналов и сигналов управления абоненты используют динамически изменяемые ключи, причём как при передаче сигналов от контрольной панели, так и в обратном направлении. Используемый метод передачи контрольных и управляющих сигналов делает невозможным преднамеренное нарушение работы системы (в отличие от систем с односторонним протоколом обмена).

Время работы от автономного источника питания.

Бурное развитие беспроводных технологий за последние годы подтолкнуло производителей электронных компонентов на создание комплектующих элементов, существенно снизивших энергопотребление радиоустройств, таких как микропроцессоры, приёмопередатчики и т. д. Это помогло разработчикам охранно-пожарных радиосистем существенно увеличить продолжительность работы радиоизвещателей от автономных источников питания (батарей). Вместе с тем, в радиосистемах с диалоговым режимом работы существует ряд алгоритмов функционирования, которые могут существенно увеличить время работы автономных источников питания. К таким режимам работы следует отнести алгоритм регулирования мощности излучения передатчика, режим «день-ночь» и передача сообщений с квитированием.

Например, при использовании режима квитирования радиоустройствам, использующим двухсторонний протокол обмена информации, нет необходимости постоянно передавать одно и то же сообщение, например, сигнал «Тревога», что существенно снижает энергопотребление радиоустройства от автономного источника питания (батареи). Кроме того, при наличии канала радиосвязи между извещателями и приёмно-контрольным прибором существует возможность регулировать мощность излучения каждого из них. Естественно, что радиоизвещателям, расположенным рядом с приёмно-контрольным прибором, нет необходимости работать на максимальной мощности, что также снижает энергопотребление от автономного источника питания.

Температурный диапазон. Для того чтобы радиоканальные системы мониторинга стали надёжной альтернативой проводным охранно-пожарным системам, необходимо обеспечить их работоспособность в стандартном для проводных систем диапазоне температур от -30 до +55 °С. Основной проблемой является обеспечение стабильной работы радиосистемы в области отрицательных температур, причём она заключается не столько в стабильности характеристик используемых автономных источников питания, сколько в обеспечении стабильности частотных характеристик радиоканала. Именно наличие в системе двухсторонней радиосвязи обеспечивает автоматическую подстройку частоты излучения передающего устройства.

ПРИНЦИП ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОСИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ ПАК «СТРЕЛЕЦ-МОНИТОРИНГ»

Радиоканальная часть ПАК «Стрелец-Мониторинг» представляет собой распределённую радиосеть, охватывающую один или несколько населённых пунктов. Топология радиосети произвольная, максимальное количество участков ретрансляции - 15

и максимальное общее количество приемопередающих станций в радиосети - 8 192. Элементами радиосистемы являются объектовые станции (ОС), пультовые станции (ПС) и ретрансляторы (см. рисунок 2).

Каждая ОС также выполняет функцию ретранслятора для соседних станций, что снижает затраты. Радиосистема автоматически выбирает маршрут доставки извещений от объектовых на пультовые станции, что позволяет системе сохранять работоспособность даже в случае выхода из строя некоторых линий связи и (или) ОС.

По двум цифровым интерфейсам к приём-но-контрольному прибору могут быть подключены коммуникаторы, блоки выносной индикации и дополнительные проводные релейные выходы. В том числе, если необходимо увеличить число радиоизве-щателей, радиомодулей или обеспечить охрану помещений, которые находятся за пределами рабочего радиуса одного приёмно-контрольного прибора, можно объединить по радиоканалу отдельные микросоты в единую систему.

Приёмно-контрольное устройство, находящееся в вершине системы, выполняет функции координатора радиосети, осуществляя:

- контроль за состоянием всех устройств радиосети;

- обработку, протоколирование и отображение поступающей информации;

- обмен данными с персональным компьютером (ПК);

- обмен данными с проводными приборами.

Координатор также получает сигналы управления от устройств управления, ПК либо внешнего приёмно-контрольного прибора и передаёт управляющие команды своим собственным устройствам либо другим приёмно-контрольным приборам.

Каждая станция имеет уникальный адрес внутри своей сети, который задаётся на этапе инсталляции (конфигурирования) и используется для

ОС-4 „В J

^ • /aj ос-з

* И" ТувЧ|\4 Обьект

ОС-7 ^

•И^И Р^ПС

ж Пожарная часть

Рисунок 2. Распределённая радиосеть ПАК «Стрелец-Мониторинг»:

<)(> - обрыв основного маршрута;

•4"»- кратчайшие резервные маршруты

маршрутизации пакетов внутри сети. После установки ОС подключается к радиосети и прокладывает маршруты к ПС, находящимся в базовом режиме. ПС обеспечивает:

- приём извещений от ОС;

- передачу на ОС команд управления объектовым оборудованием;

- обмен данными с ПК в составе автоматизированного рабочего места;

- отображение состояния станции.

После включения питания и перехода в рабочий режим ПС начинает приём информации от объектовых станций. После включения ОС проводит процедуру регистрации в системе - нахождение маршрута к ПС. Данная операция осуществляется автоматически и не требует вмешательства технического персонала.

Таким образом, ПАК «Стрелец-Мониторинг» по радиоканалу обеспечивает:

- двухсторонний обмен данными между центром мониторинга и охраняемым объектом с непрерывным контролем исправности радиоканала;

- подтверждение доставки каждого информационного пакета;

- автоматический контроль за 8 тыс. объектами (при периоде автотеста 30 минут);

- удалённый запуск на объекте речевых сообщений ГО и ЧС из центра мониторинга.

Оборудование автоматической пожарной сигнализации разных производителей может подключаться к объектовым станциям «Стрелец-Мониторинг» посредством релейных выходов, по цифровым протоколам Contact-ID, RS-232 или LON.

Для приёма и обработки информации о событиях на объектах в ДДС или пожарных частях устанавливается специализированное программное обеспечение.

ПАК «Стрелец-Мониторинг» обеспечивает возможность оптимально выбирать рабочую частоту, а наличие динамической маршрутизации в системе позволяет использовать резервные и обходные маршруты (каналы) при невозможности доставки сигналов о пожаре по основным маршрутам.

ВОЗМОЖНОСТИ ПАК «СТРЕЛЕЦ-МОНИТОРИНГ» ПО ОПОВЕЩЕНИЮ НАСЕЛЕНИЯ

Изначально ПАК «Стрелец-Мониторинг» предназначался для:

- автоматизированного вызова сил реагирования без участия персонала объектов;

- контроля развития пожара с точностью до извещателя и передачи извещений в центр ЕДДС и отображения информации о развитии пожара на поэтажном плане объекта;

- определения путей эвакуации и планирования мер по ликвидации пожаров;

- сбора, хранения и передачи информации о состоянии устройств, систем пожарной сигнализации.

Пультовая станция

Единая м

дежурно-

диспетчерская

служба » '

(ЕДДС) -

Управление ГО и ЧС

т

П160 П-164 П-166 П-166М

Рисунок 3. Система оповещения и маршрутизации: несколько путей доставки сообщений, автоматическое перестроение маршрутов, каждая станция-ретранслятор

Применение двухстороннего протокола позволило существенно расширить функциональные возможности системы мониторинга. В настоящее время добавились функции системы оповещения. Это передача и трансляция речевой и текстовой информации в случае чрезвычайной ситуации на все устройства системы оповещения или на их группу (см. рисунок 3).

Впервые на базе одной системы удалось технически реализовать и систему мониторинга пожарной безопасности объектов, и радиоканальную систему оповещения. Такая система была разработана во ВНИИПО МЧС России в виде комплекса оповещения населения «Радиоволна».

Проблема использования каналов общего пользования для организации сетей связи для мониторинга пожарной безопасности объектов - это известная проблема полного отключения критически важных объектов в случае ЧС. Например, при наводнении отключаются объекты энергообеспечения населенных пунктов; в Крыму при отключении энергоснабжения через 15 минут отключается весь Ethernet. А работа на выделенных частотах МЧС России в большой степени снимает эту проблему.

В настоящее время радиоканальный комплекс оповещения населения «Радиоволна» прошёл приёмочные испытания и рекомендован комиссией по проведению приёмочных испытаний к серийному производству. Комплекс «Радиоволна» предназначен для создания и реконструкции муниципальных, локальных и объектовых систем оповещения. Причём комплекс использует радиочастотные каналы связи, выделенные для ПАК «Стрелец-Мониторинг». Это - первый комплекс оповещения, прошедший приёмочные испытания после вступления в действие с 1 января 2015 года государственного стандарта на технические средства оповещения.

Комплекс полностью удовлетворяет требованиям указанного стандарта. Его функциональные возможности позволяют в течение одной минуты оповестить до 1 тыс. объектов, за вторую минуту -ещё до 1 тыс. объектов. Причём оповещение можно проводить адресно: по районам или по функциональным направленностям; например, оповестить больницы о подготовке к приёму пострадавших, полицию и аварийные службы, транспортные предприятия (см. рисунок 4).

НАВОДНЕНИЕ

ПОЖАР

ГАЗ

ОХРАНА ТРУДА

ЕДДС

. ВЫЕЗД ЧЕРЕЗ 1 мин. I

ЩИ

ВЫЕЗД ЧЕРЕЗ 1 мин.

SMS ТЕЛЕФОН

El J

ДОМОФОН ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ БЕГУЩАЯ СТРОКА ВИДЕОТЕРМИНАЛ

[оксион|

feil

дом

НАВОДНЕНИЕ

УЛИЦА

Рисунок 4. Система оповещения в ПАК «Стрелец-Мониторинг»

Рисунок 5. Сравнительные параметры ПАК: - «Стрелец-Мониторинг»; - «Стрелец ПРО»

ПАК «Стрелец-Мониторинг» позволяет организовать передачу сигнала о пожаре, наводнении, утечке газа и т. д. с защищаемого объекта на пульт МЧС России, а также оповестить о ЧС через домофоны в жилых домах, громкоговорители на улицах, табло «Бегущая строка» в учреждениях и видеотабло на вокзалах.

Новые требования Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» в корне меняют ситуацию на рынке систем безопасности [4]. Оснащение объектов надёжными беспроводными системами сигнализации и оповещения не только быстрее, но и экономичнее, как при монтаже, так и при эксплуатации. Даже небольшая проектно-монтажная компания с ограниченным штатом специалистов может позволить себе больше заказов и более крупные объекты, обеспечив высокую оборачиваемость средств и гибкость ведения бизнеса.

К настоящему времени компания «Аргус-Спектр» провела модернизацию ПАК «Стрелец-Мониторинг» и приступила к производству усовершенствованного программно-аппаратного комплекса «Стрелец ПРО», который имеет ряд существенных преимуществ. Так, дальность радиосвязи увеличилась до 1 200 м, ёмкость системы - до 2000 извещателей, а срок службы одной батареи увеличился с 5 до 10 лет (см. рисунок 5).

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАК «СТРЕЛЕЦ-МОНИТОРИНГ»

Использование радиосистемы «Стрелец-Мониторинг» было положительно оценено на множестве объектов различного назначения (включая критически важные объекты):

- режимные объекты Федеральной пограничной службы ФСБ, МВД и министерства обороны;

- государственные и коммерческие объекты энергетики;

- учреждения здравоохранения (более 50 больниц только в Москве) и образовательные учреждения (более 100 школ центрального и уральского регионов);

- спортивные объекты юга России;

- объекты культуры (Эрмитаж, Третьяковская галерея, Суздальский музей деревянного зодчества).

В настоящее время значительное количество объектов Москвы и Московской области оснащены системой радиоканального мониторинга пожарной безопасности «Стрелец-Мониторинг». Это позволило в автоматическом режиме (без участия персонала объекта) передавать сигналы тревоги в экстренную службу, тем самым значительно сократив время реагирования на сигнал тревоги.

Уже через доли секунды на экране монитора дежурного пожарно-спасательной части или центра ЕДДС появляется схема объекта с указанием его адреса, карты местности, подъездных путей и инженерных коммуникаций. При этом выезд и движение пожар-но-спасательной техники может контролироваться с помощью навигационной системы мониторинга мобильных объектов. Все события отображаются в режиме реального времени у диспетчера ЕДДС, что обеспечивает своевременное принятие управленческих решений и, соответственно, позволяет сохранить жизни людей и снизить ущерб от пожаров и ЧС.

Для обеспечения надёжной радиосвязи в 21 по-жарно-спасательной части только центрального района Москвы установлены ретрансляционные устройства, обеспечивающие полное покрытие территории всего города.

Преимущества радиосистемы ПАК «Стрелец-Мониторинг» неоднократно были оценены по достоинству сообществом специалистов по безопасности на выставках «Технологии безопасности», «Комплексная безопасность», MIPS, SFITEX и др.

Таким образом, программно-аппаратный комплекс «Стрелец-Мониторинг» и «Стрелец ПРО» могут быть использованы для защиты практически любого критически важного объекта, став надёжной альтернативой традиционным проводным системам пожарной сигнализации [18, 19].

ЛИТЕРАТУРА

1. Качанов С. А., Нехорошев С. Н, Попов А. П. Инфо-матизационные технологии поддержки принятия решений в чрезвычайных ситуациях: Автоматизированная информационно-управляющая система Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций: вчера, сегодня, завтра. Монография. М.: ВНИИ ГО ЧС, Деловой экспресс, 2011. 400 с.

2. Попов А. П. Состояние и перспективы внедрения автоматизированной информационно управляющей системы РСЧС // Материалы 4-й Международной научно-технической конференции «Информатизация систем безопасности (ИСБ-95)» Международного форума информатизации. М.: ВИПТШ МВД РФ, 1995, С. 25-28.

3. Качанов С. А, Тетерин И. М, Топольский Н. Г. Информационные технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Учебное пособие. М: Академия ГПС МЧС России, 2006. 212 с.

4. Зыков В. И., Левчук М. С., Кокшин В. В., Копылов Н. П. Живучесть беспроводных систем мониторинга пожарной безопасности на объектах энергетики // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2013. № 3. С. 54-59.

5. Антонов С. В., Зыков В. И. Подсистема обработки текстовых сообщений в системе-112 // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2013. № 2. С. 30-33.

6. Рыженко А. А., Рыженко Н. Ю., Эльтемерова О. В. Проблемы информирования и оповещения населения о чрезвычайных ситуациях // Технологии техносферной безопасности. 2014. Вып. 2 (54). С. 24. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item. аБр?1а=22881251 (дата обращения 21.02.2020)

7. Бердочников Р. С., Цховребов М. Г., Лысов А. Р. Система радиоканального мониторинга и рациональное оповещение населения в ЧС [Электронный ресурс] // Концепт. 2016. Т. 2. С. 261265. Режим доступа: https://e-koncept.ru/2016/46066.htm (дата обращения 01.03.2020)

8. Лебедев Д. В., Волков А. В. Проблемные вопросы внедрения программно-аппаратного комплекса «Стрелец-мониторинг» // Материалы X Международной научно-практической конференции, посвященной 25-летию МЧС России «Пожарная и аварийная безопасность». Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2015. С. 26-29.

9. Акимов В. А, Качанов С. А, Нехорошев С. Н., Юдин С. А. Основные требования к программно-техническим решениям создания Системы-112 с учётом отечественного и зарубежного опыта // Технологии гражданской безопасности. 2010. Том 7, № 1-2. С. 24-26.

10. Левчук М. Больше объектов меньшими силами. Новый двигатель профессиональных беспроводных систем сигнализации в России // Алгоритм безопасности. 2008. № 2. С. 6-8.

11. Зыков В. И., Антонов С. В. Радиоканальная система поиска людей при чрезвычайных ситуациях на железнодорожном транспорте // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2018. № 4. С. 43-47. 001: 10.25257/РБ.2018.4.43-47

12. Евсеев А. Г. Автоматические системы контроля систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре // Научный альманах. 2016 № 10-3 (24). С. 134-136. 001: 10.17117/па.2016.10.03.134

13. Шаталина И. Е., Бабкин С. А. Использование беспроводных технологий в пожарной сигнализации // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. 2018. Том 1. № 9. С. 973-975.

14. Зыков В. И, Кокшин В. В., Кривошонок В. В. История создания и совершенствования беспроводных систем мониторинга: Монография / под общ. ред. В. И. Зыкова» М.: Академия ГПС МЧС России, 2016. 160 с.

15. Зыков В. И., Левчук С. А. Концепция построения комплексной радиоканальной системы адресного мониторинга безопасности объектов. М.: МЧС России, 2008. 25 с.

16. Зыков В. И., Левчук М. С., Иванников А. П. Система радиоканального мониторинга комплексной безопасности объектов в составе ЦУКС // Пожарная безопасность в строительстве. 2011. № 3. С. 24-30.

17. ИванниковА. П., Бутко В. С., Манило И. И., Журавлёв Д. Е. Функционирование радиоканальных средств пожарной сигнализации на объектах энергетики [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2016. Вып. 5 (69). С. 126-132. Режим доступа: http://academygps.ucoz.ru/ttb/2016-5/2016-5.html (дата обращения 21.02.2020)

18. Зыков В. И. Пожарный мониторинг - взгляд МЧС России // Системы безопасности. 2013. № 5. С. 136-139.

19. Зыков В. И., Поляков Ю. А., Фёдоров А. В., Кокшин В. В. Беспроводные системы мониторинга и оповещения населения о пожарах и чрезвычайных ситуациях // Пожаровзрывобезопасность. 2016. Т. 25, № 10. С. 67-73. 001: 10.18322/РУВ.2016.25.10.67-73

Материал поступил в редакцию 26 марта 2020 года.

Vyacheslav BUTKO

State Fire Academy of EMERCOM of Russia,

Moscow, Russia

E-mail: info@academygps.ru

Vladimir ZYKOV

Grand Doctor in Engineering, Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

E-mail: zykov01@mail.ru

WIRELESS MONITORING OF FIRE SAFETY PROVISION IN BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS OF CRITICAL FACILITIES

ABSTRACT

Purpose. The article discusses the algorithms of the radio channel fire monitoring and alarm system operation in case of fires and emergencies in buildings and constructions of critical facilities. For these purposes, since 2009 EMERCOM of Russia has been using Strelets-Monitoring software and hardware complex -a monitoring system that can be used to protect almost any facility.

Methods. Based on the fire alarm system operation algorithms, the informed selection of a radio channel for transmitting information in the facility fire protection monitoring system is performed.

Findings. Currently, the capabilities of Strelets-Monitoring software and hardware complex include the following:

- two-way data exchange between the monitoring center and the secure facility with continuous monitoring of the radio channel operation;

- confirmation of each data burst receiving;

- automated monitoring of 8 thousand facilities (within 30 minutes' autotest period);

- remote transmission of voice messages to facilities from the monitoring center in case of civil defense and emergency situations.

Also, the use of the two-way protocol significantly extended the monitoring system functionality and made it possible to add warning system functions. For the first

time it was possible to develop on the basis of the single system both a fire safety monitoring system for critical facilities and a radio channel warning system for the facility technical personnel and the public.

To date, the complex has been modernized. The advanced Strelets-Monitoring software and hardware complex has a number of significant advantages. The radio communication range has increased to 1200 m, the system capacity - up to 2000 detectors, and the service life of one battery has increased from 5 to 10 years.

Research application field. The results of the study can be included in the research and development work of the scientific research organizations under the authority of EMERCOM of Russia and other ministries and departments.

Conclusions. The positive experience of operating the software and hardware complexes - Strelets-Monitoring and Strelets-PRO - on a large number of critical facilities for various purposes, also located in Moscow and Moscow Region, makes it possible to speak about a reliable alternative to traditional wired fire alarm systems.

Key words: fire safety, facility monitoring, buildings and constructions, critical facilities, population warning, communications channels, a software and hardware complex.

REFERENCES

1. Kachanov S.A., Nekhoroshev S.N., Popov A.P. Infomatizacionnye tehnologii podderzhki prinjatija reshenij v chrezvychajnyh situacijah: Avtomatizirovannaja informacionno-upravljajushhaja sistema Edinoj gosudarstvennoj sistemy preduprezhdenija i likvidacii chrezvychajnyh situacij: vchera, segodnja, zavtra [Infomatization technologies for decision support in emergency situations: Automated information management system of the Unified state system for prevention and liquidation of emergency situations: yesterday, today, tomorrow]. Moscow, All-Russian research institute on problems of civil defense and emergency situations of EMERCOM of Russia Publ., Delovoj ekspress Publ., 2011. 400 p.

2. Popov A.P. Sostojanie i perspektivy vnedrenija avtomatizirovannoj informacionno upravljajushhej sistemy RSChS. Materialy 4-j Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii "Informatizacija sistem bezopasnosti (ISB-95)' Mezhdunarodnogo

14

foruma informatizacii [State and prospects of implementation of the automated information management system of the Unified state system of emergency prevention and response. Materials of the 4th International scientific and technical conference "Informatization of security systems (ISB-95)" of the International forum of Informatization]. Moscow: Higher engineering fire and technical school of the Ministry of internal affairs of the Russian Federation Publ., 1995, pp. 25-28 (in Russ.).

3. Kachanov S.A., Teterin I.M., Topolsky N.G. Informacionnye tehnologii preduprezhdenija i likvidacii chrezvychajnyh situacij [Information technologies of prevention and liquidation of emergency situations]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2006, 212 p.

4. Zykov V.I., Levchuk M.S., Kokshin V.V., Kopylov N.P. Survivability of wireless fire safety monitoring systems at energy

© Butko V., Zykov V., 2020

facilities. Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija (Fire and emergencies: prevention, elimination). 2013, no. 3, pp. 54-59 (in Russ.).

5. Antonov S.V., Zykov V.I. Subsystem of processing text messages within the System-112. Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija (Fire and emergencies: prevention, elimination). 2013, no. 2, pp. 30-33 (in Russ.).

6. Ryzhenko A.A., Ryzhenko N.Yu., Eltemerova O.V. Problems of informing and notifying the population about emergency situations. Tehnologii tehnosfernoj bezopasnosti (Technology of technosphere safety). 2014, iss. 2 (54), pp. 24. Available at: www.elibrary.ru/item. asp?id=22881251 (accessed February 21, 2020) (in Russ.).

7. Berdochnikov R.S., Tshovrebov M.G., Lysov A.R. System of radio-channel monitoring and rational notification of the population in emergency situations. Koncept (Concept). 2016, vol. 2, pp. 261265. Available at: https://e-koncept.ru/2016/46066.htm (accessed March 3, 2020) (in Russ.).

8. Lebedev D.V., Volkov A.V. Problemnye voprosy vnedrenija programmno-apparatnogo kompleksa "Strelec-monitoring". Materialy X Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj 25-letiju MChS Rossii "Pozharnaja i avarijnaja bezopasnosf' [Problematic issues of implementation of the software and hardware complex "Strelets-monitoring" Materials of the X International scientific and practical conference dedicated to the 25th anniversary of the EMERCOM of Russia "Fire and emergency safety"]. Ivanovo, Ivanovo fire and rescue Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2015, pp. 26-29.

9. Akimov V., Kachanov S., Nehoroshev S., Judin S. The basic requirements to program-technical decisions of creation of Sistem-112 taking into account domestic and foreign experience. Tehnologii grazhdanskoj bezopasnosti (Civil security technologies), 2010, vol. 7, no. 1-2, pp. 24-26 (in Russ.).

10. Levchuk M. More objects with smaller forces. New engine of professional wireless alarm systems in Russia. Algoritm bezopasnosti (The Security Algorithm). 2008, no. 2, pp. 6-8 (in Russ.).

11. Zykov V., Antonov S. Radio channel system for searching people at railway transport emergencies. Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija (Fire and emergencies: prevention, elimination). 2018, no. 4, pp. 43-47 (in Russ.). DOI: 10.25257/FE. 2018. 4. 43-47

12. Evseev A.G. Automatic control systems for warning systems and evacuation control in case of fire. Nauchnyj almanah (Scientific almanac). 2016, no. 10-3 (24), pp. 134-136 (in Russ.). DOI: 10.17117/ na.2016.10.03.134

13. Shatalina I.E., Babkin S A. Use of wireless technologies in fire alarm systems. Pozharnaja bezopasnost: problemy i perspektivy (Fire safety: problems and prospects). 2018, vol. 1, no. 9, pp. 973-975 (in Russ.).

14. Zykov V.I., Kokshin V.V., Krivoshonok V.V. Istorija sozdanija i sovershenstvovanija besprovodnyh sistem monitoringa [History of the creation and improvement of wireless monitoring systems]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2016, 160 p.

15. Zykov V.I., Levchuk S.A. Koncepcija postroenija kompleksnoj radiokanafnoj sistemy adresnogo monitoringa bezopasnosti obektov [The concept of building a complex radio-channel system for targeted monitoring of object safety]. Moscow. EMERCOM of Russia Publ., 2008. 25 p.

16. Zykov V.I., Levchuk M.S., Ivannikov A.P. System of radiochannel monitoring of complex safety of objects as a part of the CCS. Pozharnaja bezopasnost v stroitelstve (Fire safety in construction). 2011, no. 3, pp. 24-30 (in Russ.).

17. Ivannikov A.P., Budko V.S., Manilo I.I., Zhuravlev D.E. The functioning of radio channel resources of fire alarm at power facilities. Tehnologii tehnosfernoj bezopasnosti (Technology of technosphere safety). 2016, iss. 5 (69), pp. 126-132. Available at: academygps.ucoz. ru/ttb/2016-5/2016-5.html (accessed February 21, 2020) (in Russ.).

18. Zykov V. I. Fire monitoring - view of EMERCOM of Russia. Sistemy bezopasnosti (Security systems). 2013, no. 5, pp. 136-139 (in Russ.).

19. Zykov V.I., Polyakov Y.A., Fedorov A.V., Kokshin V.V. Wireless systems of monitoring and warning the population about fire and emergencies. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and Explosion Safety). 2016, no. 25 (10), pp. 67-73 (in Russ.). DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.67-73