О системе
Система интегрирована с оборудованием ФГУП “Российские телевизионные радиовещательные сети” (ФГУП “РТРС”), чья сеть эфирного цифрового телевидения используется для передачи сигналов управления. Использование системы “ОРАЛО” может рассматриваться как услуга по обеспечению передачи сигналов оповещения путем подключения к сети оператора связи региональной системы оповещения в сети цифрового телевидения, предоставляемая государственным унитарным предприятием.
На основании приемочных испытаний, которые были проведены с участием МЧС, устройства оповещения системы “ОРАЛО” внесены в справочник “Технические средства оповещения”, которое издает МЧС России.
Таким образом, “ОРАЛО” рекомендовано для применения в составе автоматизированных систем оповещения (АСО) органами государственной власти и предприятиями любых форм собственности, в полномочия которых входят вопросы проектирования, строительства и реконструкции, технического обслуживания, ремонта и эксплуатации АС централизованного оповещения населения регионального, муниципального и объектового уровней.
Система “ОРАЛО” управляется с использованием протокола ГОСТ 42.3.05-2023. Она состоит из системы электронного взаимодействия (устанавливается на площадке РТРС в рамках услуги по размещению оборудования) и устройств светового и звукового оповещения “ОРАЛО”. Также может поставляться плата декодера-контроллера для управления другими устройствами.
Новизна
Как известно, силами ФГУП “Российские телевизионные радиовещательные сети” (ФГУП “РТРС”) в период с 2009 по 2018 годы на всей территории РФ была развернута сеть цифрового телевидения стандарта DVB-T2. Строительство данной сети производилось в соответствии с федеральной целевой программой “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2018 годы” (далее – ФЦП), которая к настоящему времени успешно завершена.
В результате реализации ФЦП доля населения Российской Федерации, имеющего возможность приёма цифровых эфирных общероссийских обязательных общедоступных телеканалов и радиоканалов, составила более 98%.
Помимо основной цели ФЦП, была достигнута и сопутствующая цель – появилась возможность создать принципиально новую систему оповещения (в том числе - о чрезвычайных ситуациях), которая обладает следующими важными особенностями:
- территория охвата совпадает с территорией вещания (т. е. на территории оповещения проживает 98% населения России);
- обеспечивается не только региональное оповещение с чрезвычайно гибкой возможностью зонирования, но и адресное оповещение (вплоть до адресации отдельного устройства) на всей территории вещания;
- для подключения устройства к сети не требуется наличия проводных соединений, достаточно наличия радиосигнала цифрового телевидения;
- для подключения устройства с односторонним каналом не требуется использование протокола TCP/IP, наличие сети Интернет и сотовой связи.
Построение системы “ОРАЛО” на базе сети цифрового телевидения ФГУП “РТРС” позволило в полной мере реализовать перечисленные преимущества.
Система электронного взаимодействия размещается на объектах ФГУП “РТРС”, а устройства оповещения в любых точках зоны вещания. В случае подключения устройства с обратным каналом для квитирования команд оповещения требуется наличие сети сотовой связи с использованием дешевого тарифа для IoT.
Система электронного взаимодействия по команде от устройства управления МЧС:
- в случае регионального оповещения: производит врезку сигналов оповещения в видео и звуковые тракты телевизионных каналов и отправляет в сеть цифрового телевидения управляющий сигнал для устройств оповещения;
- в случае регионального оповещения: отправляет в сеть цифрового телевидения управляющий сигнал адресно для конкретного устройства (или группы устройств) для включения сирены или воспроизведения требуемого аудиоролика.
Устройство оповещения может воспроизводить:
- сигнал сирены;
- один из 32-х предварительного записанных аудиороликов или звуковой сигнал телевизионной программы (трансляцию звука) при передаче вставки МЧС регионального экстренного оповещения.
Видео и аудиоролики должны быть предварительно записаны. Они сохраняются на сервере системы электронного взаимодействия (для выполнения врезки регионального оповещения) и непосредственно на устройстве оповещения (для выполнения адресного оповещения). Устройство оповещения воспроизводит одну из сохраненных в нем аудиозаписей, в соответствии с полученной командой.
Иллюстрация использования системы “ОРАЛО” показана на Рисунке 1.
В соответствии с Рисунком 1 система “ОРАЛО” функционирует следующим образом:
- сигнал, сформированный по требованиям ГОСТ 42.3.05-2023, подается с устройства управления на систему электронного взаимодействия “ОРАЛО”, которая располагается на радиотелевизионном передающем центре ФГУП “РТРС” (как правило, в административном центре субъекта РФ);
- система электронного взаимодействия “ОРАЛО” генерирует сигналы, требуемые ГОСТ 42.3.05-2023 для подтверждения готовности, и передает их на устройство управления;
- в соответствии с полученным сигналом управления “ОРАЛО” выполняет врезку видео и аудиосигналов оповещения в сигналы телевизионных и радиостанций, а также инкапсулирует в телевизионный цифровой поток управляющий сигнал для включения звуковых и световых устройств оповещения (или любых устройств, управляемых декодером-контроллером “ОРАЛО”);
- телевизионный цифровой поток доставляется на телевизионные передатчики и излучается в эфир;
Рисунок 1 - Иллюстрация использования системы "ОРАЛО"
- цифровой поток принимается из эфира декодером-контроллером “ОРАЛО”;
- если управляющие сигналы в цифровом потоке требуют включить оповещение, то декодер-контроллер “ОРАЛО” включает устройство оповещения с требуемыми настройками.
Устройство оповещения будет выключено как только сигналы включения перестанут поступать.
Технический аспект
Первое, на что стоит обратить внимание – использование цифровой иерархии MPEG TS (ISO 13818–1). Она позволяет организовать полностью цифровой тракт от устройства управления (устройство управления не показано на Рисунке 2) до декодера-контроллера “ОРАЛО”. Полностью цифровой тракт обеспечивает отсутствие преобразования управляющих сигналов в процессе доставки (за исключением мультиплексирования, которое не влияет на содержание управляющих сигналов). Не следует путать цифровой поток MPEG TS со стандартом компрессии звука и изображения, который приводит к потерям части информации.
Рисунок 2 - Принцип работы системы "ОРАЛО"
Цифровой поток MPEG TS не изменяет сигнал, а специальным образом “упаковывает” его для обеспечения передачи информации разного типа, включая управляющие сигналы. Управляющие сигналы помещаются в специальные маркированные ячейки MPEG TS (так называемые PID). Декодер-контроллер принимает эфирный сигнал, обнаруживает эти ячейки, де-инкапсулирует управляющие сигналы и включает необходимое оповещение.
Для передачи эфирного сигнала используется помехоустойчивая модуляция OFDM. Применение схем коррекции ошибок модулированного сигнала приводит к тому, что только ошибка в одном бите на миллион может привести к искажению цифровой информации. Но даже если такое случается – пакет потока, в котором произошла ошибка, будет отброшен.
Потеря пакетов только ограниченно влияет на работоспособность системы “ОРАЛО”, поскольку управляющие сигналы передаются многократно (если точнее – сотни раз за одну минуту).
Рисунок 3 - Пример размещения устройства оповещения в населенном пункте
Устройства оповещения “ОРАЛО” могут быть размещены снаружи и внутри помещений. Обязательное условие для работы устройств – возможность приема цифрового телевидения от передатчика ФГУП “РТРС”. Для удобства проектировщиков определение зон приема цифрового сигнала выполнено при вводе в эксплуатацию сети и может быть получено от ФГУП “РТРС”.
На Рисунке 3 показано размещение устройства “ОРАЛО” на стене здания. В данном примере устройство размещено в удаленном населенном пункте, где отсутствуют другие способы оповещения. На удаленность указывает большой размер приемной антенны. Наличие телевизионной антенны большого размера не является обязательным. Для работы устройства “ОРАЛО” требуется антенна, аналогичная телевизионной приемной антенне, подходящей для местности размещения устройства.
Основные характеристики
Если говорить о технических характеристиках системы, то разработка, обслуживание и производство системы выполняется полностью на территории РФ, на собственной технической базе компании “Стрим Лабс”.
Номенклатура поставляемых устройств оповещения состоит из световозвукового оповещателя “ОРАЛО” и мощного звукового оповещателя “ОРАЛО-150 (300)”. Помимо готовых к применению устройств оповещения, “Стрим Лабс” поставляет заинтересованным предприятиям плату декодера-контроллера, которая позволяет управлять включением и выключением устройств с использованием “сухих контактов”. Каждый декодер-контроллер “ОРАЛО” имеет уникальный адрес, который используется для адресного оповещения, создания уровней и зон оповещения и т. п.
К моменту написания данной статьи система “ОРАЛО” интегрирована с устройством управления Азимут (КЗТА) П-166М и техническими средствами локальной системы оповещения “DARVIS”. Также ведется работа по интеграции с другими устройствами.
