Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Создание инженерной инфраструктуры мобильного комплекса для компьютеров специального назначения



Введение

сигнализация управление компьютер инженерный

Объектом разработки является мобильный комплекс для компьютеров специального назначения (далее МК КСН) предназначенный для оперативного развертывания на подготовленной площадке, обеспеченной подводом внешних линий электропитания и передачи данных, и обеспечения бесперебойной работы комплектов компьютеров специального назначения в штатном режиме круглогодичной круглосуточной эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала.

Целью работы является проектирование инженерной инфраструктуры мобильного комплекса на базе морского контейнера, предназначенного для размещения и обеспечения бесперебойной работы комплектов компьютеров специального назначения.

Аппаратные являются техническими помещениями для размещения сетевого оборудования (коммутационные стойки, свитчи, патч-панели и т.д.). Аппаратные являются помещениями, требующие повышенного внимания ввиду специфики находящегося в них оборудования. Потому что нормальная работа большинства объектов зависит от скорости доступа к информации, хранящихся в электронном виде и от качества выбранной телекоммуникаций. Невозможность доступа к информации может привести к огромным убыткам для компаний, может испортить репутацию компании или привести к банкротству. Поэтому основными целями является организация в аппаратных систем пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа.

В рамках ВКР требуется разработка структурированной кабельной сети, системы контроля доступа и пожарно-охранной сигнализации.

Основной исходной информацией для проектирования являются сведения, полученные в процессе предпроектного обследования объекта, нормы стандартов и технические требования.



1. Анализ предметной области и построение задачи

1.1 Анализ проблемы

В настоящее время зачастую возникают потребности в вычислительных мощностях там, где создание нормальной инфраструктуры проблематично или в дали от основных коммуникаций. В таких случаях неплохим вариантом являются мобильные комплексы для оборудования специального назначения, например, передвижные мобильные медицинские комплексы (в которых устанавливаются амбулаторные, диагностические, операционные, реанимационные и другие медицинские блоки в зависимости от поставленных задач), мобильные комплексы сотовой связи (предназначенные для предоставления в случае возникновения чрезвычайных ситуаций защищенной шифрованной мобильной связью), либо контейнеры оснащенные специальным оборудованием например вычислители, объединяемые в кластеры для выполнения сложных процессов распределенного вычисления либо обработки данных. Такие комплексы могут использоваться для анализа и обработки результатов топографических исследований, расчета и анализа вариантов движения тел в пространстве с меняющимися вводными параметрами, поиск и расшифровка сигналов внеземных цивилизаций и так далее, то есть всё, где при небольших объемах входных данных и небольших объемах выходных данных требуется огромная вычислительная мощность для выполнения рутинных алгоритмов за короткое время.

Контейнер представляет собой одноэтажное здание, выполненное в корпусе стандартного 45-футового контейнера High Cube Pallet Wide (45' HCPW). Здание относится к перевозимым, без ходовой части в виде цельной конструкции.

В данном контейнере нету инженерной инфраструктуры для работы и размещения компьютеров специального назначения.

Внешние габаритные размеры (мм):

- длина - 13716;

- ширина - 2500;

- высота - 2896.

Технологическое разделение внутреннего помещения контейнера:

1. Аппаратная - для размещения вспомогательного оборудования;

2. Машзал - помещение со стеллажами для размещения комплектов компьютеров специального назначения;

3. Венткамера - для размещения вентиляционного оборудования.

На рисунке 1 представлен план помещения

Рисунок 1. План помещения

Дверь в аппаратную выполнена из холоднокатаной стали, одностворчатой, с пределом огнестойкости EI60. 2000*800 мм (строительный проем), 1980*770 мм (по коробке), 1890*680 мм (световой проем). Дверная створка открывается наружу. Дверь должна быть постоянно закрыта на замок и может открываться только для санкционированного прохода.

Дверь в машзал выполнена из холоднокатаной стали, одностворчатой, с пределом огнестойкости EI60. 2000*800 мм (строительный проем), 1980*770 мм (по коробке), 1890*680 мм (световой проем). Дверная створка открывается внутрь. Дверь должна быть постоянно закрыта на замок и может открываться только для санкционированного прохода.

Дверь в венткамеру выполнена из холоднокатаной стали, двухстворчатая. 2698*2400 мм (строительный проем), 2678*2360 мм (по коробке), 2588*2280 мм (световой проем). Дверная створка открывается наружу. Дверь закрывается с помощью надежных запорно-прижимных механизмов, позволяющих установить навесные замки и опломбировать контейнер.

1.2 Анализ аналогов

Основное применение блок контейнеры нашли в качестве бытовых и хозяйственных помещений на объектах строительства, либо при вахтовых методах работы в труднодоступных и удаленных местах, где строительство капитальных зданий для проживания персонала экономически нецелесообразно. Также их часто используют в качестве технических помещений для дизельных электростанций, котельных, для обеспечения энергоснабжения офисных помещений и даже целых предприятий [1].

Например, блок-контейнеры серии «ПАРС» предназначены для размещения различного технологического оборудования: пунктов СКУД, дизельных электростанций, комплектных трансформаторных устройств. Они обеспечивают защиту от НСД, стабильное функционирование инженерного оборудования и предназначены для установки на неподготовленные площадки в полевых условиях.

Для ВМФ России разработана компактная система поиска субмарин противника. Оборудование для обработки информации и места операторов размещаются в практически автономном модуле с габаритами стандартного морского контейнера. Речь идет о «контейнерной» версии российской гидроакустической станции «Минотавр-М», которая установлена на малые сторожевые корабли (корветы) проекта 20380 «Стерегущий». Информацию система собирает с помощью трал-антенны с гидрофонами. Компьютеры поста управления обрабатывают полученные данные и выдают операторам картину подводной обстановки [2].

Комплекс компьютерный особого назначения ЭКСПРО - это эвм с PC-архитектурой, формируемый в интенсивном индустриальном выполнении и служащий с целью предоставления и обрабатывания согласно сформированным методам в сложных обстоятельствах эксплуатации автономно либо в составе систем автоматизированного управления производственными действиями и объектами, отказоустойчивых систем, а таким образом же в системах сбора, обработки и хранения сведений. Данный комплекс особого назначения представляет собою гибко конфигурируемую платформу с модульной архитектурой, дозволяющей облегчить процедуру использования и обслуживания [3].

1.3. Постановка задачи

МК КСН предназначен для оперативного развертывания на подготовленной площадке, обеспеченной подводом внешних линий электропитания и передачи данных комплекса компьютеров специального назначения. Комплекты компьютеров должны работать бесперебойно в штатном режиме при круглогодичной круглосуточной эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала. Должно быть предусмотрена защита оборудования от возможных вандальных, террористических и диверсионных действий; своевременное реагирование на них, осуществление контроля доступа персонала на объект.

Требования к АСУ

АСУ должна функционировать в автономном режиме круглосуточно круглогодично.

АСУ должна обеспечивать передачу информации между элементами системами по выделенной структурированной кабельной системе (СКС).

Управляющие контроллеры должны объединяться в сеть Ethernet.

АСУ должна иметь возможность расширения и модернизации без значительной замены компонентов системы.

АСУ работает без постоянно присутствующего персонала.

В АСУ следует быть применено оборудование, совместимое согласно физическим интерфейсам и согласно информационным протоколам. В качестве физических интерфейсов следует применять стандартизованные интерфейсы (RS-232, RS-485 и другие).

Требования к структурированной кабельной сети

Структурированная кабельная сеть - это строгая иерархия кабельных систем объекта, поделенная на разные по своему назначению подгруппы. Данная иерархия представляет множество медных и оптоволоконных кабелей, разъемов, системных панелей, соединителей и гнезд, сигнальных и телефонных розеток и прочих устройств. Перечисленные выше элементы модули сводятся в одну группу и используются по своим строгим установкам, согласно их предназначению.

Структурированная кабельная сеть создается в целях обеспечения возможности физического соединения КСН в любую конфигурацию, предусмотренную функциональным назначением МК КСН и согласующуюся с технологическими возможностями оборудования, удобства эксплуатации кабельной инфраструктуры путем оптимальной организации кроссовых полей, что позволяет осуществлять быструю перекоммутацию оборудования и документирование сделанных соединений. СКС должна быть универсальной физической средой передачи информации, обеспечивающей передачу данных на скорости до 1 Гбит/с по медным линиям связи. СКС должна строиться на UTP кабелях категории 5е или выше.

СКС должна быть универсальной физической средой передачи информации, обеспечивающей передачу данных на скоростях 10/100 Мбит/с по медным линиям связи.

Сегменты СКС должны быть спроектированы в соответствии с требованиями, предъявляемыми к структурированным кабельным системам в соответствии со стандартами ISO/IEC 11801, ANSI TIA/EIA-568В, ANSI/TIA-942, TIA-602В, ГОСТ Р 53245-2008 и ГОСТ Р 53246-2008.

Структурированная кабельная сеть должна отвечать следующим основным требованиям:

- использует однотипные решения, материалы и компоненты;

- допускает реорганизацию топологии объекта без дополнительных работ, связанных с вмешательством в капитальные элементы конструкции здания, прокладкой кабелей и установкой дополнительных разъемов;

- должна обеспечивать удобство ремонта и восстановления структурированной кабельной сети, легкость обслуживания и администрирования системы при минимальных расходах;

- обеспечивает высокую долговечность и надежность в работе системы;

- должна иметь технологический запас, гарантирующий от ее морального устаревания.

СКС должна быть спроектирована таким образом, чтобы сохранялись функций транспортировки, защиты кабелей и обеспечивала возможность соблюдения технологии монтажа кабелей (минимальных радиусов изгиба кабеля, натяжения кабеля, отсутствие острых кромок, способных повредить изоляцию кабеля и т.д.). При совместной прокладке слаботочных и силовых кабелей в СКС учтено взаимное влияние.

Требования к СКУД

СКУД должна обеспечивать выполнение следующих основных функций:

- открывание дверей при считывании идентификационного признака, доступ по которому разрешен в данную зону доступа (помещение) в заданный временной интервал или по команде оператора СКУД;

- запрет открывания дверей при считывании идентификатора, доступ по которому не разрешен в данную зону;

- добавление или удаление идентификаторов в устройстве управления;

- защиту от несанкционированного доступа к программным средствам контроллера;

- защиту технических и программных средств от несанкционированного доступа к элементам управления, установки режимов и к информации;

- сохранение настроек и базы данных идентификаторов при отключении электропитания;

- автоматическое открывание дверей для прохода при аварийных ситуациях, пожаре, технических неисправностях в соответствии правилами противопожарной безопасности;

- автоматическое закрытие дверей при отсутствии факта прохода через определенное время после считывания разрешенного идентификатора;

- выдачу сигнала тревоги при попытках подбора идентификатора;

- регистрацию и протоколирование текущих и тревожных событий;

- автономную работу считывателя с дверью в каждой точке доступа при проблемах со связью с контроллером доступа.

Помещения, подлежащие защите аппаратная и машзал.

Требования пожарно-охранной сигнализации

Здание должно быть оснащено системой пожарно-охранной сигнализации.

Комплекс технических средств предназначен для:

- установления задымления объекта;

- оповещения о пожаре;

- контроля обстановки в отдельных залах и отдельных участках объекта;

- контроля обрыва шлейфа и прекращения подачи электропитания;

- передачи сигнала «Тревога» с объекта в систему.

Требования к пожарной сигнализации:

- система должна продолжать функционировать если повреждены коммуникации, должна оповещать о повреждении;

- датчики и элементы системы оповещения должны охватывать всю площадь объекта;

- необходима быстрая и точная локализация очага возгорания и отсутствие неверных срабатываний;

- система должна обеспечивать бесперебойную работу всех элементов пожарно-охранной сигнализации.



2. Проектирование

2.1 Разработка структурной схемы

Для нормального функционирования МК КСН должен быть оснащен следующими инженерными системами:

- электроснабжение;

- отопление и вентиляция;

- структурированные кабельные сети;

- охранная сигнализация;

- система видеонаблюдения;

- система контроля и управления доступом;

- автоматическая установка газового пожаротушения.

В рамках данной ВКР необходимо спроектировать структурированную кабельную сеть, систему контроля доступа и пожарно-охранную сигнализацию.

Структурированная кабельная сеть

Проектирование СКС является длительной и непростой процедурой, требующей наличия как теоретических знаний в совокупности со специальным образованием, так и практических навыков, основанных на приобретённом опыте. Немаловажно и то, что работа над проектом, как и монтаж и установка СКС требуют особого разрешения на указанные виды деятельности. Проект СКС подразумевает под собой выбор технических элементов, написание схемы размещения кабельной системы и портов, определение способов подключения телекоммуникаций.

СКС создается в целях обеспечения:

- возможности физического соединения КСН в любую конфигурацию, предусмотренную функциональным назначением и согласующуюся с технологическими возможностями оборудования;

- удобства эксплуатации кабельной инфраструктуры путем оптимальной организации кроссовых полей, что позволяет осуществлять быструю перекоммутацию оборудования и документирование сделанных соединений;

В качестве топологии сети будет использоваться самая популярная на данный момент-классическая звезда, то есть все устройства сети СКС сводятся в единый коммутационный центр (шкаф комутационный). Кабельная трасса формируется путем установки металлических лотков сечением от 70х100 мм (в коридорах за подвесным потолком) и декоративных кабельных каналов сечением 105х50 мм (в кабинетах и других рабочих помещениях), в которые укладываются кабели горизонтальной подсистемы СКС. На рисунке 2 представлена топология сети звезда.

Рисунок 2. Топология сети звезда

Мобильный комплекс должен включать 160 компьютеров специального назначения, для их коммутации планируется разместить 10 патч-панелей на 24 порта подключая по 16 компьютеров и оставшиеся 8 портов будут являться резервными

Структурированная кабельная сеть строится на UTP кабелях категории 5е.

Кабели терминируются на патч-панелях (с разъемами RJ45).

Кабельные каналы выполняются из проволочного лотка.

Кабельные каналы в помещении машзала размещаются над стеллажами.

Заземление элементов системы кабельных каналов выполнено в соответствии ПУЭ.

Для установки оборудования необходим шкаф коммутационный напольный. В шкафу монтируется пять патч-панелей высокой плотности на 48 портов RJ45 (через юнит по высоте) и блок розеток для подключения электропитания активного оборудования. Так же необходима установка пяти коммутаторов, блока бесперебойного питания. Порты патч-панелей соединяются с портами активного оборудования стандартными патч-кордами.

Патч-панели соединяются кабелями типа «витая пара» с настенными патч-панелями, монтируемыми на стеллажах машзала. Подключение вычислительной техники к портам настенных патч-панелей осуществляется стандартными патч-кордами, прокладываемыми в кабельных органайзерах, монтируемых по конструкциям стеллажей.

Для улучшения теплообмена необходимо предусмотреть внутри шкафа телекоммуникационного с установленным активным оборудованием используется блок вентиляторов с термодатчиком.

Структурная схема изображена в приложении 1.

Схема подключения портов изображена в приложении 2.

Пожарно-охранная сигнализация

Пожарно-охранная сигнализация необходима для автоматического обнаружения очагов возгорания, звукового и светового оповещения дежурного и обслуживающего персонала.

По сигналу автоматической пожарной сигнализации, происходит включение системы оповещения аппаратной и помещения машзала при пожаре.

При включении системы оповещения о пожаре должно происходить отключение общеобменной вентиляции и реагирование противопожарных клапанов также происходит по сигналу общей АУПС.

По ПУЭ 7-ое издание установки автоматической пожарной сигнализации, оповещения и пожаротушения относятся к I категории надежности электроснабжения и обеспечивается резервным источником питания [4].

Для обнаружения загораний во всех помещениях здания предусмотрена установка дымовых адресно-аналоговых пожарных извещателей. Данные извещатели необходимы для обнаружения загораний в помещениях, сопровождающихся появлением дыма и передачи сигнала тревожного сообщения «Пожар» на ППКОП;

На путях эвакуации, при визуальном обнаружении пожара для подачи извещения «Пожар» предусмотрена установка:

- пожарный ручной электроконтактный адресных извещателей. Эти извещатели служат для создания тревожного сообщения «Пожар» при разбитии окна.

По сигналу «ПОЖАР» от прибора приемно-контрольного происходит включение системы оповещения при пожаре помещений машзала и аппаратной.

Шлейфы пожарной сигнализации нужно выводить на прибор приёмно-контрольный.

Пожарная сигнализация функционирует в дежурном режиме круглосуточно.

На входах в аппаратную и машзал устанавливаются световые табло «Автоматика отключена», «Газ, уходи» и «Газ, не входи» типа и оповещатели звуковые.

Структурная схема пожрано-охранной сигнализации представлена на рисунке 3.

электроснабжение;

- отопление и вентиляция;

- структурированные кабельные сети;

- охранная сигнализация;

- система видеонаблюдения;

- система контроля и управления доступом;

- автоматическая установка газового пожаротушения.

Рисунок 3. Структурная схема пожарно-охранной сигнализации

Система контроля доступа

СКУД обеспечивает:

- санкционированный доступ сотрудников в выделенные помещения осуществляемые по признаку идентификации;

- выдачу сигнала тревоги на АРМ дежурного или на пульт управления в случае несанкционированного доступа в выделенные помещения;

- блокировку выхода из зоны доступа в случае несанкционированного

проникновения;

- учет входа и выхода посетителей и сотрудников с ведением протокола в компьютере;

- возможность временного блокирования дверей, не участвующих в обеспечении технологического цикла.

Состав системы:

- пульт управления;

- контроллеры доступа;

- бесконтактные считыватели карт доступа;

- устройства исполнительные - электромагнитные замки нормально замкнутые;

- магнитоконтактные извещатели;

- кнопки «ВЫХОД» и кнопки разблокировки замков в случае возникновения чрезвычайной ситуации;

- источники питания.

Построение СКУД.

Считыватели, замки, магнитоконтактные извещатели, кнопки «ВЫХОД» и разблокировки замков подключаются к контроллерам доступа.

Все контроллеры доступа подключаются по интерфейсу RS485 к пульту управления.

Считыватель необходим для считывания карт доступа при внесении карты в зону действия считывателя.

В качестве исполнительных устройств используются электромагнитные замки нормально замкнутого типа.

Управление исполнительными устройствами и устройствами, преграждающими осуществляется через контакты реле контроллера доступа.

Для контроля закрытия и несанкционированного вскрытия дверей, на каждую створку устанавливаются магнитоконтактные извещатели.

Для обеспечения автоматического закрытия дверей, защищаемых СКУД, устанавливается доводчик двери.

Считывателем карт доступа, установленным с внешней стороны, и кнопкой «ВЫХОД», установленной с внутренней стороны, оборудованы помещения аппаратной и машзала.

При срабатывании автоматической пожарной сигнализации сигнал подается на контроллер доступа №1, при этом все двери автоматически разблокируются.

Структурная схема СКУД представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Структурная схема СКУД

2.2 Алгоритмы работы

Алгоритм работы пожарно-охранной сигнализации

При срабатывании пожарных извещателей, на ППКОП включается звуковой и световой сигнал о пожаре, запускается оповещение пожарной сигнализации. При повреждении соединительных линий (обрыв, короткое замыкание), на ППКОП включается звуковой и световой сигнал неисправности. На рисунке 5 представлен алгоритм работы пожарно-охранной сигнализации.



Рисунок 5. Алгоритм работы пожарно-охранной сигнализации

Алгоритм работы СКУД

У входа на объект устанавливается устройство аутентификации (считыватель карты доступа) и устройство, которое может по электрическому сигналу блокировать / разблокировать вход (дверь с электромагнитным замком). Контроллер, к которому они подключены, по локальной сети обменивается данными с управляющим компьютером и сервером, на котором хранится база данных пользователей.

Пользователь подносит свой идентификатор к считывателю, который передает его идентификационные данные на контроллер. Контроллер сверяет полученные данные с теми, что хранятся в базе данных, проверяет права доступа к данному объекту. В зависимости от результатов проверки, владельцу карты либо разрешается доступ на объект - на электромагнитный замок подается сигнал на открытие, или запрещается - замок остается закрытым. электромеханические замки предназначены для ограничения доступа к охраняемому объекту. Эти устройства открываются по сигналу, приходящему с контроллера.

2.3 Выбор оборудования

Выбор оборудования для СКС

Проектом предусматривается установка в аппаратном шкафу коммутационного напольного 19-дюймового на 22 юнита Hyperline. Передняя дверь - закаленное стекло в стальной раме. Задняя дверь стальная. Легкосъемные и простые в установке боковые панели. В крыше имеется перфорация для обеспечения свободной и принудительной вентиляции. Блоки вентиляторов могут устанавливаться в крышу и пол шкафа. Пять панелей для различных кабельных вводов в полу и одна в крыше. В комплектацию входят ножки (регулируемые). Серверный шкаф 19 22U защита IP30 Степень защиты IP30. Допустимая статическая нагрузка 1000 кг.

Шкаф напольный 19-дюймовый 22U изображен на рисунке 6.

Рисунок 6. Шкаф напольный 19-дюймовый 22U



В шкафу монтируется пять патч-панелей высокой плотности Hyperline на 48 портов RJ45 (через юнит по высоте) и блок розеток HT19-8SH-S-2.5EU Hyperline для подключения электропитания активного оборудования.

При построении СКС патч-панели применяются в стойках и телекоммуникационных шкафах для обеспечения аккуратной и высококачественной коммутации кабелей. Для каждой линии выделяется отдельный порт патч-панели. Патч-панель представляет собой блок розеток, количество которых соответствует числу портов. Например, блок из 24 розеток - это панель на 24 порта. Современный эргономичный дизайн, простота монтажа и удобство эксплуатации являются неоспоримыми преимуществами продукции Hyperline.

Патч-панель высокой плотности Hyperline изображена на рисунке 7.

Рисунок 7. Патч-панель высокой плотности Hyperline

Блоки силовых (электрических) розеток Hyperline производятся в трех вариантах типоразмеров - для горизонтального монтажа по стандартам 10» и 19» (254 и 482,6 мм); для вертикального / произвольного монтажа (длина более 482,6 мм). Данные размеры оптимальны для распределения электропитания в телекоммуникационных и серверных шкафах и стойках, а также прекрасно подходят для подключения бытовой электротехники к сети переменного тока напряжением 250 В и частотой 50 Гц. Общий ток нагрузки до 16 А, при условии нормальной эксплуатации. Блоки розеток для трехфазных сетей рассчитаны на ток не менее 32 А.

Блок розеток представляет собой группу из нескольких входных розеток, заключенных в алюминиевый или пластиковый корпус. Эстетичный корпус блоков розеток выполнен из высококачественного материала с продольными ребрами жесткости; панели входных розеток отливаются из нетоксичного пластика, не распространяющего горение. Все токоведущие части (шины, контакты, заземляющие элементы) выполнены из медных сплавов. В комплект поставки (в зависимости от модели) могут входить кронштейны для фиксации к вертикальным монтажным направляющим.

Блок розеток HT19-8SH-S-2.5EU Hyperline изображен на рисунке 8.

Рисунок 8. Блок розеток HT19-8SH-S-2.5EU Hyperline

Порты патч-панелей соединяются с портами активного оборудования стандартными патч-кордами.

Для построения структурированных кабельных систем (СКС), локальных вычислительных сетей (ЛВС), прокладки магистральных и горизонтальных подсистем компания Hyperline предлагает большой выбор надежных и высококачественных телекоммуникационных медных кабелей типа «витая пара» различных категорий и типов экранирования. Благодаря современному оборудованию и качественным материалам кабели Hyperline обладают отличными характеристиками и отвечают самым современным международным стандартам.

На сегодняшний день международными стандартами TIA/EIA-568, ISO/IEC 11801, EN 50173 определены допустимые параметры передачи цифровых сигналов: затухание сигнала, потери пакетов данных, защита от электромагнитных помех и наводок.

Патч-панели соединяются кабелями типа «витая пара» с настенными патч-панелями PPW-24-8P8C-C5e-FR Hyperline представленные на рисунке 9.

Рисунок 9. Патч-панели PPW-24-8P8C-C5e-FR Hyperline

В качестве коммутаторов будут использоваться коммутатор HP 1910-48, он имеет возможность установки в стойку, 48 портов Ethernet 10/100 Мбит/сек и 128 МБ оперативной памяти. Коммутатор HP 1910-48 представлен на рисунке 10.

Рисунок 10. Коммутатор HP 1910-48

Выбор оборудования пожарно-охранной сигнализации

В здании предусматривается установка контроллера охранной сигнализации С2000-4 НВП «Болид».

Прибор приемно-контрольный охранно-пожарный Болид С2000-4 предназначен для использования в качестве приемно-контрольного прибора, прибора управления и контроллера доступа в составе комплексов технических средств: охранной и тревожной, сигнализации; пожарной сигнализации и автоматики; контроля доступа. Непрерывный контроль памяти программ и наличие резервной копии прошивки позволяет автоматически восстанавливать работоспособность прибора при сбое в результате стрессовых воздействий (мощные электростатические разряды, ионизирующее излучение и т.п.).

Данная модель имеет следующие особенности:

- 4 шлейфа сигнализации со всеми видами охранных и пожарных извещателей;

- 2 релейных выхода типа «сухой контакт»;

- 2 выхода с контролем состояния нагрузки для подключения звуковых и световых оповещателей;

- Подключение считывателей с интерфейсом Touch Memory, Wiegand, ABA TRACK II для управления взятием / снятием под охрану и контроля доступа. Управление двухцветным светодиодом и звуковым сигнализатором считывателя;

- Контроль доступа в охраняемое помещение (вход по Proximity-карте или ключу Touch Memory, выход по кнопке ВЫХОД);

- Настраиваемый контроль взлома и блокировки входной двери

- Возможность управления взятием / снятием под охрану и доступом одной Proximity картой или ключом Touch Memory;

- Возможность использования двойной идентификации (например, Proximity-карта + PIN-код) для доступа и управления взятием / снятием;

- Возможность управления взятием / снятием под охрану, доступом и выходными реле прибора по интерфейсу RS-485;

- Программируемые временные зоны для доступа и управления шлейфами сигнализации;

- Взятие/снятие ШС по расписанию (автоматически в заданное время);

- Программируемая логика управления четырьмя реле (37 тактик управления);

- Управление и передача сообщений по интерфейсу RS-485 на пульт «С2000» или АРМ «Орион»;

- Встроенный звуковой сигнализатор;

- Технические характеристики Болид С2000-4;

- Напряжение питания от 10,2 до 28,4 В;

- Потребляемый прибором ток в дежурном режиме (в режиме «Тревога»), не более: 200 мА (260мА) при напряжении питания 12 В, 110 мА (140 мА) при напряжении питания 24 В;

- Объем буфера событий - 4088;

- Объем памяти Proximity-карт (ключей Touch Memory) - 4096;

- Рабочий диапазон температур - от минус 40 до +55°С;

- Габаритные размеры 156x107x39 мм.

На рисунке 11 представлен ППКОП Болид С2000-4.

Рисунок 11. ППКОП Болид С2000-4



В помещении котельного зала устанавливаются дымовые извещатели ИП 212-73 System Sensor.

Описание System Sensor ИП 212-73Дымовые оптико-электронные извещатели System Sensor ИП 212-73 предназначены для обнаружения возгораний в помещениях различных зданий и сооружений по увеличению оптической плотности среды при ее задымлении.

Особенности:

- высокоэффективная защита: - от электромагнитных помех (в т.ч. от сотовой связи) - экранировка фотодиода и электроники - от коррозии и влаги - герметизация электроники и полимерное покрытие - от насекомых - защитная сетка, неухудшающая дымозаход - от несанкционированного снятия

- автоматизированный контроль работоспособности;

- автоматическая компенсация запыленности дымовой камеры;

- 2-х цветный индикатор режимов работы;

- тестирование, перепрограммирование, установка и снятие извещателей на высоте до 5 м с помощью инфракрасного ретранслятора (ИКР) и многофункционального пульта дистанционного управления (МПДУ) без использования лестниц;

- дистанционное тестирование с расстояния до 6 м;

- совместимость с любым пороговым ППКП и ППКОП.

ДИП 212-73 System Sensor изображен на рисунке 12.

Рисунок 12. ДИП 212-73 System Sensor



На путях эвакуации предусмотрена установка ручных пожарных извещателей МСП3А System Sensor.

Передает сигнал ПОЖАР на ПКП пожарных и охранно-пожарных сигнализаций. Лицевая часть прибора закрыта прозрачной крышкой для защиты от ложного срабатывания. Активизация извещателя происходит после механического воздействия на центр привода. Неразрушаемая пластина отодвигается вниз, открывая желтый флажок, информирующий о срабатывании ИПР. Для открытия, замены и снятия крышки предназначен специальный ключ.

ИПР МСП3А System Sensor изображен на рисунке 13.

Рисунок 13. ИПР МСП3А System Sensor

На входах в аппаратную и машзал устанавливаются световые табло «Автоматика отключена», «Газ, уходи» и «Газ, не входи» типа Блик-С-24 Ирсет-Центр, представленные на рисунке 14 и оповещатели звуковые ООПЗ-24 «Сантэл», представленные на рисунке 15.

Рисунок 14. Световые табло «Автоматика отключена», «Газ, уходи» и «Газ, не входи» типа Блик-С-24

Рисунок 15. Оповещатели звуковые ООПЗ-24 «Сантэл»

Шлейфы пожарной сигнализации выводятся на прибор приёмно-контрольный С2000-АСПТ НВП «Болид».

С2000-АСПТ - это прибор, предназначенный для управления автономными и централизованными системами порошкового, газового и аэрозольного пожаротушения.

Для выполнения этой задачи, прибор производит контроль 3-х шлейфов пожарной сигнализации, от которых и поступает информация об обнаружении возгорания. При конфигурации прибора каждому из шлейфов присваивается тип, который указывает прибору на класс и алгоритм сработки включенных в шлейф извещателей. При поступлении сигнала о возгорании, С2000-АСПТ анализирует тип извещателей в шлейфе, после чего принимает решение о пуске тушения или же действует по другому установленному алгоритму.

В случае принятия С2000-АСПТ решения о начале тушения производится включение световых указателей, которые обычно располагаются внутри и снаружи помещения для предупреждения людей о начале тушения. Далее начинается отсчет задержки пуска, после чего производится выпуск огнетушащего вещества. Дополнительно на двери устанавливается датчик, который контролирует состояние двери и может отменить запуск тушения в случае входа / выхода из помещения. Также предусмотрена возможность подключения кнопки ручного пуска, для запуска системы по месту, и считывателя, который позволяет отключить процесс автоматического управления. Кроме того, при работе С2000-АСПТ в централизованной системе, запуск тушения может инициироваться сетевым контроллером.

В основном прописанный выше алгоритм системы актуален для всех систем пожаротушения, однако в каждой из них присутствуют свои специфические особенности, зависящие от принципов работы каждой конкретной системы и ее конфигурации. С2000-АСПТ представлен на рисунке 16.

Рисунок 16. С2000-АСПТ

Выбор оборудования для СКУД

На двери устанавливаются извещатели охранные магнитно-контактные КСС и электромагнитные замки AccordTec. Изнутри помещений рядом с дверями устанавливаются кнопки выхода КС-04 КСС.

Извещатель охранный точечный магнитно-контактный КСС ИО 102-20 предназначен для блокировки дверных и оконных проемов, других строительных, конструктивных элементов зданий и сооружений на открывание или смещение, организаций устройств типа «ловушка» на любых объектах и выдачи сигнала «Тревога» путем размыкания контактов геркона на приемно-контрольный прибор или пульт централизованного наблюдения.

Технические характеристики КСС ИО 102-20:

- Габариты (мм): 29x14x16

- Максимально допустимые токи и напряжения:

- максимальное коммутируемое напряжение, В: 72

- максимальный коммутируемый ток, А: 0.5

- Диапазон рабочих температур,°С: от -50 до +50

На рисунке 17 представлен извещатель магнитно-контактный КСС ИО 102-20

Рисунок 17. Извещатель магнитно-контактный КСС ИО 102-20

AccordTec ML-1200N Электромагнитный замок врезной, сдвиговый. Усилие «на сдвиг» 1200 кг.

Технические параметры:

- Производитель: AccordTec;

- Питание (В): 12;

- Датчик положения двери (Холла): есть;

- Место эксплуатации: В помещении;

- Тип замка: Электромагнитный сдвиговый;

- Тип монтажа: Врезной;

- Усилие на удержание (кг): 1200;

На рисунке 18 представлен электромагнитный замок AccordTec ML-1200N

Рисунок 18. Электромагнитный замок AccordTec ML-1200N

В здании предусматривается установка контроллера управления доступом С2000-2 НВП «Болид».

Контроллер доступа С2000-2 применяется для организации системы контроля и управления доступом на базе оборудования Болид. Прибор выполняет управление точками доступа следующим образом. После считывания кодов идентификаторов (карты, брелоки, электронные ключи, коды) подключенными считывателями, информация поступает на С2000-2, где производится идентификация пользователя и проверка прав доступа. Если доступ разрешен, прибор открывает запорные устройства (электромагнитные / электромеханические замки и защелки, турникеты, шлагбаумы) замыканием / размыканием контактов встроенных реле.

Для начала работы необходимо подключить С2000-2 и занести в его память идентификаторы, по которым далее и будет производиться пропуск. Все события системы (проходы, отказы, попытки несанкционированного доступа) прописываются в память и далее передаются на ПК (при его наличии в системе). Далее на основании этих данных можно формировать различные отчеты.

Для упрощения процедуры предоставления доступа широкому кругу лиц, в случае если занести в память каждый из идентификаторов затруднительно или невозможно, в приборе реализованы шаблоны доступа. При этом для корректной работы по этим шаблонам необходимо чтобы код каждого из идентификаторов соответствовал определенному условию.

В зависимости от конфигурации системы, работа прибора может быть организована в двух режимах. Первый режим характерен для локальной системы контроля доступа. В этом случае контроллер С2000-2 производит сверку считанных ключей с информацией, записанной в его памяти, после чего принимает решение о предоставлении или же запрете прохода. В централизованной системе контроля доступа прибор работает во 2-м режиме - код считанного ключа передается на сетевой контроллер системы, который и принимает решение о предоставлении доступа. Такой режим применяется исключительно в системах с наличием ПК с установленным ПО АРМ «Орион Про». Контроллер доступа С2000-2 представлен на рисунке 19.



Рисунок 19. Контроллер доступа С2000-2

Контроллер С2000-2 поддерживает следующие варианты предоставления доступа:

- «Простой» - предоставление доступа по предъявлению одного идентификатора

- «С дополнительным кодом» - предоставление доступа по предъявлению 2-х идентификаторов

- «С подтверждением кнопкой» - в этом случае помимо предъявления пользователем идентификатора необходимо дополнительное нажатие кнопки подтверждения сотрудником охраны.

- «По правилу двух (трех) лиц» - предоставление доступа после идентификации в системе 2-х (3-х) пользователей с согласованными уровнями доступа.

- «Централизованный доступ» - предоставление доступа сетевым контроллером по идентификатору, который не занесен в память С2000-2.

- «Доступ закрыт» - запрет на все виды доступа кроме централизованного.

- «Доступ открыт» - предоставление свободного доступа без каких-либо ограничений.

Кнопка КС-04 предназначается для открытия электромагнитного / электромеханического замка. Нормально-разомкнутый контакт кнопок обеспечивает открытие замка в случае неработоспособности управляющего устройства. Кнопка КС-04 представлена на рисунке 20.

Рисунок 20. Кнопка КС-04

«Proxy-5AG» предназначены для считывания кода с идентификационных карточек и передачи его на приборы приемно-контрольные или контроллеры СКУД. В ИСО «Орион» используются для обеспечения процедур управления шлейфами и разделами охранно-пожарной сигнализации и идентификации пользователей в точках доступа СКУД Особенности: * Совместим с приборами, работающими в формате Dallas Touch Memory * В ИСО «Орион» работает с приборами: «Сигнал-20П SMD», «С2000-БКИ», «Сигнал-10», «С2000-4», «С2000-2», «С2000-КДЛ», «С2000-АСПТ», «С2000-ПТ» * Управление шлейфами и доступом по одной карте при работе с прибором «С2000-2», «С2000-4» с использованием встроенной сенсорной кнопки * Работают с карточками и брелоками стандарта Em-marine. Интерфейс подключаемых приборов Dallas Touch Memory, управление индикацией управление переключением между красным и зеленым светодиодом. сигнал управления +5В TTL 10 мА, встроенный звуковой сигнализатор. питание от прибора, к которому подключен считыватель или от отдельного источника постоянного тока. PROXY-5AG представлен на рисунке 21.

Рисунок 21. PROXY-5AG

АКБ Аккумулятор 12В 7 А - необслуживаемая малогабаритная аккумуляторная батарея емкостью 7 Ач применяется для обеспечения автономного и бесперебойного резервного питания в различных слаботочных системах с напряжением 12В. Чаще всего используется в составе блока резервного питания (БРП), UPS. Также подходит для питания эхолотов, навигаторов, металлоискателей и другого оборудования, где требуется компактный автономный 12 вольтовый источник питания. АКБ 12В 7А представлен на рисунке 22.

Рисунок 22. АКБ 12В 7А

Распределительный шкаф с монтажной платой 500х400х210 мм, IP66, IK10, с панелью кабельного ввода, замком для контроллера доступа, ППКОП и РИП представлен на рисунке 23.

Рисунок 23. Шкаф навесной MES 50.40.21



3. Реализация

3.1 Разработка функциональной схемы

Разработка функциональной схемы СКУД

Для функционирования системы необходим контроллер доступа, устройства, преграждающие управляемые, считыватели, идентификаторы, так же возможно подключения дополнительных модулей, например извещатель открытия.

При подносе идентификатора к считывателю сигнал подается на контроллер доступа, если идентификатор в списке допущенных, то контроллер доступа подает сигнал на открытие на замок, с открытием замка срабатывает звуковое оповещение. При нажатии на кнопку «ВЫХОД» подается сигнал на контроллер доступа на открытие замка и срабатывает звуковое оповещение.

Функциональная схема СКУД представлена на рисунке 24.

Рисунок 24. Функциональная схема СКУД



Разработка функциональной схемы пожарно-охранной сигнализации

Для функционирования пожарно-охранной сигнализации нужен прибор приемно-контрольный охранно-пожарный, пожарные извещатели, пожарные оповещатели и световой сигнал эвакуации.

Функциональная схема пожарно-охранной сигнализации представлена на рисунке 25.

Рисунок 25. Функциональная схема пожарно-охранной сигнализации

При срабатывании пожарных извещателей, на ППКОП включается звуковой и световой сигнал о пожаре, запускается система оповещения. При повреждении соединительных линий (обрыв, короткое замыкание), на ППКОП включается звуковой и световой сигнал неисправности.

Разработка монтажной схемы СКС

Кабельные каналы в помещении машзала размещаются над стеллажами.

Порты патч-панелей соединяются с портами активного оборудования стандартными патч-кордами. Патч-панели соединяются кабелями типа «витая пара» с настенными патч-панелями. монтируемыми на стеллажах машзала. Подключение вычислительной техники к портам настенных патч-панелей осуществляется стандартными патч-кордами, прокладываемыми в кабельных органайзерах, монтируемых по конструкциям стеллажей. Шкаф коммуникационный устанавливается в помещении аппаратной. В шкафу монтируется пять патч-панелей на 48 портов RJ45 (через юнит по высоте) и блок розеток. Патч-панели соединяются кабелями типа «витая пара» с настенными патч-панелями. Патч-панели устанавливаются под стеллажами для компьютеров специального назначения. Компоновка шкафа коммуникационного представлена на рисунке 26.

Рисунок 26. Компоновка шкафа коммуникационного

Подвод кабелей из кабель-каналов к стеллажам представлен на рисунке 27.



Рисунок 27. Подвод кабелей из кабель-каналов к стеллажам

Разработка монтажной схемы СКУД

Монтажная схема СКУД представлена в приложении 4.

Провода прокладываются скрыто по стене, потолку за подвесным потолком или открыто в электромонтажном коробе. Соединение и ответвление проводов и кабелей производится через распаечные коробки.

Контроллер доступа и резервный источник питания устанавливаются в шкаф навесной. Компоновка шкафа навесного СКУД представлена на рисунке 27. Шкаф СКУД устанавливается в помещении аппаратной на высоте 2300 мм от пола. Считыватель и кнопка «ВЫХОД» устанавливаются на высоте 1350 мм. Считыватели устанавливаются с наружной стороны двери с наружи помещения и один в помещении аппаратной. Кнопки «ВЫХОД» устанавливаются с внутренней стороны двери в помещениях машзала и аппаратной. Электромагнитные замки устанавливаются на верхней части двери рядом с магнитоконтактным датчиком. Расположение элементов СКУД изображено на рисунке 28.



Рисунок 27. Компоновка шкафа навесного СКУД

Рисунок 28. Расположение элементов СКУД



Разработка монтажной схемы пожарно-охранной сигнализации

Оборудование следует устанавливать на стенах, перегородках и конструкциях, изготовленных из негорючих материалов, при этом расстояние от горючего перекрытия до верхнего края прибора должно быть не менее 1 м, либо на горючих конструкциях, защищенных стальным или другим негорючим листом, толщиной не менее 1 мм и выступающим за края приборов не менее чем на 0,1 м. Прибор управления следует размещать таким образом, чтобы высота от уровня пола до оперативных органов управления указанной аппаратуры соответствовала требованиям эргономики.

Исходя из характеристики защищаемого помещения, особенностей развития возможного очага горения, а также с целью повышения надежности функционирования противопожарной защиты, проектом предусмотрены дымовые оптико-электронные пожарные извещатели ИП 212-73. Извещатели собраны в шлейфы сигнализации по типу 2 - пожарный комбинированный. Дымовые извещатели устанавливаются на потолке защищаемого помещения на расстоянии не менее 500 мм от светильников. Максимальное расстояние от извещателей до стен и до очередного извещателя определяется в соответствии с СП 5.13130.2009 п.п. 13.4.1, 14.1 [6] и составляет не более 4,0 м при высоте потолков от 2,5 м до 3,0 м. Кабели пожарной сигнализации должны прокладываться на расстоянии не менее 0,5 м от силовых и осветительных кабелей, либо должны быть защищены от наводок.

Устройство ручного пуска MCP1A-R470SF устанавливается у выхода из помещения (дистанционно) на высоте не более 1,7 м от уровня пола, должно быть защищено от случайного приведения его в действие или механического повреждения и опломбировано.

Шлейфы пожарной сигнализации выполняются проводом марки КПСнг(А) - FRLS 1х2х0,5 и прокладываются по потолкам и по стенам открыто в кабель-каналах.

Настенный звуковой оповещатель должен располагаться таким образом, чтоб его верхняя часть была на расстоянии не менее 2,3 м от уровня пола, но расстояние от потолка до верхней части оповещателя не менее 150 мм. Кроме этого устанавливаются информационные табло «Автоматика отключена», «ГАЗ, уходи», «ГАЗ, не входи».

В помещении серверной необходимо принять меры по ликвидации технологически необоснованных проемов путем установки противопожарных герметичных дверей в защищаемом помещении, установить дверные доводчики, уплотнить кабельные проходки и пр.

Двери оборудовать пожарными магнито-контактными извещателями СМК.

План размещения АУПС и СОУЭ представлен на рисунке 29.

Рисунок 29. План размещения АУПС и СОУЭ



4. Моделирование

Моделирование дает возможность подобрать наилучшее решение с целью извлечения точных данных требуемого оборудования. Игнорирование этим приводит к многочисленным заменам, дозакупкам, ошибкам и срыву сроков сдачи объекта в эксплуатацию. При отсутствии проекта человек, устанавливающий спецоборудование сможет придерживаться обычным правилом: сделать проще и стремительнее, однако такого рода подход нередко приводит к ограничениям в эксплуатации системы, то что никак не всегда берется во внимание.

Моделирование станет проводиться в программе Cisco Packet Tracer. Этот программный продукт разработан фирмой Cisco и рекомендован применяться при исследовании телекоммуникационных сетей и сетевого оборудования. На основе ПО Packet Tracer возможно формировать сетевые топологии из обширного множества маршрутизаторов и коммутаторов фирмы Cisco, рабочих станций и сетевых соединений типа Ethernet, Serial, ISDN, Frame Relay.

Packet Tracer включает следующие особенности:

- Рабочее пространство для создания сети любого размера и сложности;

- Моделирование в режиме реального времени;

- Моделирование в режиме симуляции;

- Графический интерфейс для взаимодействия с пользователем при настройке сетевых устройств;

- Изображение сетевого оборудования с поддержкой добавления, удаления, перемещения различных компонентов.

Данный симулятор дает возможность проектировать собственные сети, формируя и пересылая разнообразные пакеты данных. Имеется возможность исследовать и применять коммутаторы, маршрутизаторы, рабочие станции, сервера, определять виды связей между ними и соединять их. Особенностью этого симулятора считается присутствие в нем режима симуляции, представленного на рисунке 30. В этом режиме все без исключения пакеты, пересылаемые внутри сети, отражаются схематически. Данная возможность дает наглядно увидеть, по какому интерфейсу в данный момент передвигается пакет и какой протокол использует. Работая в симуляторе в режиме реального времени, невозможно проследить за движением пакетов вследствие того, что в нем мгновенно показывается окончательный результат произведенных действий.

Рисунок 30. Режим симуляции в Packet Tracer

В режиме симуляции возможно далеко не только лишь отслеживать применяемые протоколы, но и наблюдать, на котором из 7 уровней модели OSI этот протокол задействован, а кроме того, содержание пакета, его формат.

Packet Tracer способен моделировать колоссальное число приборов разного назначения, а также большое количество разных типов связей, разрешающие проектировать сети любого объема на высоком уровне сложности.

Моделируемые устройства:

- Коммутаторы второго и третьего уровня;

- Маршрутизаторы;

- Сетевые концентраторы;

- Конечные устройства (рабочие станции, ноутбуки, серверы, принтеры);

- Беспроводные устройства (точки доступа, беспроводные маршрутизаторы);

- Глобальная сеть WAN.

Поддерживаемые типы связей между устройствами:

- Консоль;

- Медный кабель с прямым подключением;

- Медный кабель с перекрещиванием;

- Волоконно-оптический кабель;

- Телефонная линия;

- Serial DCE/DTE.

Все без исключения приборы в ПО Cisco Packet Tracer могут быть сконфигурированы через окно свойств, что вызывается по двойственному клику на устройстве. Первая вкладка Physical, представленная на рисунке 31. отвечает за физиологические параметры устройства. При настройке маршрутизаторов и коммутаторов в них возможно дополнять новые модули, в рабочие станции и серверы - вставлять сетевые адаптеры.



Рисунок 31. Физический вид устройства (маршрутизатора)

На вкладке Config, представленная на рисунке 32, можно задавать основные параметры сетевых интерфейсов (IP-адреса, маску подсети, параметры беспроводной сети и пр.) В сетевых устройствах можно конфигурировать маршрутизацию - статическую или динамическую, у серверов - конфигурировать службы.

Рисунок 32. Конфигурация сервера

Третья вкладка CLI, представленная на рисунке 33, сетевых устройств обеспечивает доступ к командной строке операционной системы IOS. Третья вкладка Desktop рабочих станций и серверов содержит интерфейсы доступа к различным сетевым параметрам, а также несколько клиентских приложений.

Рисунок 33. Вкладка Desktop рабочей станции

На каждом компьютере моделируемой сети в конфигурации необходимо ввести IP адрес и маску подсети, для правильного функционирования моделируемой сети. Конфигурация моделируемой сети представлена на рисунке 34.