Устройство передачи тревожных сообщений при числе абонентов от 1 до 100 и расстоянии до охраняемых объектов не более 10 км
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ВВЕДЕНИЕ
Сейчас никто не ставит под сомнение необходимость в создании более качественных и автоматизированных систем связи, особенно в области техники охраны. Большинство применяемых в настоящее время систем охранно-пожарной сигнализации являются автономными и неавтоматизированными системами, их применение не дает необходимого эффекта комплексной системы охраны объекта. Автоматизированные системы не требуют присутствия на каждом охраняемом объекте охранника, а при сигнале тревоги сообщают на пульт централизованной охраны об этом, применяя в качестве канала связи проводные каналы или радиоканал.
Но подобные системы отечественного производства еще уступают зарубежным аналогам по множеству причин, таких, как качество работы, удобство в эксплуатации, габариты. В связи с этим наиболее остро сейчас стоит задача разработки системы, которая отвечала бы предъявляемым требованиям, не только по схемотехническому решению, но и по экономическим показателям.
Целью данного дипломного проекта является разработка устройства передачи тревожных сообщений по телефонным каналам общего пользования, которое входит в состав комплексной системы защиты объекта. Подробно конфигурация данной системы и ее отечественные аналоги описаны во втором и третьем разделах дипломного проекта. При построении устройства передачи тревожных сообщений по телефонным каналам общего пользования используется отечественная элементная база, а также учитываются характеристики российских телефонных каналов, что делает его более пригодным для использования при построении отечественных автоматизированных систем защиты объекта.
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
В данном дипломном проекте необходимо разработать устройство передачи тревожных сообщений при числе абонентов от 1 до 100 и расстоянии до охраняемых объектов не более 10км. Это означает, что система передачи тревожных сообщений, в состав которой входит проектируемое устройство, должна обслуживать от 1 до 100 абонентов при расстоянии от них до пункта централизованной охраны (ПЦН) не более 10км, т.е. в ее состав может входить приемный комплект, устанавливаемый на пункте централизованного наблюдения, и определенное число идентичных абонентских комплектов в зависимости от числа абонентов. Более подробно подобные системы будут рассмотрены во втором разделе данного дипломного проекта.
Из-за специфики работы охранных систем нет необходимости передавать информацию в двух направлениях одновременно, т.е. ПЦН -объект и объект - ПЦН, и, следовательно, можно выбрать полудуплексный режим работы устройства, что значительно упростит его схемное решение (не нужно разделять сигналы передачи и приема информации, нет необходимости в использовании дифсистем). Т.к. большинство ЭВМ являются асинхронными терминалами, то выбор асинхронной передачи данных также позволяет упростить схемное решение устройства. Эти вопросы более подробно будут рассмотрены в третьем разделе дипломного проекта,
Применение частотной манипуляции ЧМн при передаче охранных извещений в разрабатываемом устройстве обусловлено тем, что спектральные характеристики сигналов iМн допускают относительно простую реализацию устройства до скоростей передачи информации 1200 бит/с. Рабочие частоты f1 = 1,ЗкГц и f2 = 2,1кГц соответствуют информационным значениям "1" и "0" бит информации и выбирались с учетом международных Рекомендаций серии V Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ). Все это будет подробно описано в первом подразделе третьего раздела данного дипломного проекта.
Объясним выбор скорости передачи информации, равный 75бит/с. Из технического задания известно, что входной сигнал представляет собой шестнадцати позиционный код в уровнях ТТЛ, т.е. последовательности битов ("единиц" или "нулей") соответствует импульс с уровнем логической "1" или "0" логики ТТЛ и длительностью Ти. Длительность импульса Ти должна быть такой, чтобы в ней укладывалось не менее десяти (10) периодов частоты f1 или f2, это требование следует из условий нормальной работы приемника. Найдем такую длительность импульса с учетом того, что f1 = 1,ЗкГц и f2 = 2,1кГц. Тогда
Здесь, Тп1 - период повторения сигнала iастотой f1 = 1,ЗкГц;
Тп2 - период повторения сигнала iастотой f2 = 2,1кГц.
Скорость передачи информации должна соответствовать стандартной из ряда допустимых: 50бит/с, 75бит/с, 110бит/с, З00бит/с и т.д. наиболее оптимальной для реализации является скорость 75бит/с, при этом длительность импульса Ти = 13,3мс. В неё укладываются семнадцать (17) периодов частоты f1 и двадцать семь (27) периодов частоты f2, что вполне удовлетворяет условию нормальной работы приёмника устройства передачи тревожных сообщений.
Выходным сигналом устройства является аналоговый частотно-манипулированный сигнал, в котором каждому значению бита информации ("1" или "0") соответствует определенная частота синусоидального колебания. Как уже говорилось, "1" соответствует частота Т1 = 1,ЗкГц, а "0" соответствует частота f2 = 2,1кГц.
Выбранный в качестве канала связи коммутируемый телефонный канал общего пользования позволяет организовать широкий круг возможностей (например, использование автодозвонщиков и др.). Обоснование применения подобных характеристик устройства будет дано в следующих разделах дипломного проекта.
При разработке протокола обмена данных устройства передачи трево