W pierwszej części artykułu omówiona została geneza podsystemów diagnostycznych oraz związane z nimi postanowienia normy PN-EN-50131-1:2007. Poniżej przedstawiono zaawansowane podsystemy diagnostyczne, stosowane głównie w SSWiN o strukturze rozproszonej.
Podsystemy diagnostyczne
Pierwsze podsystemy diagnostyczne zastosowane w SSWiN miały niewielkie możliwości i ich zadanie ograniczało się do określania poziomu napięcia zasilania głównego (czyli napięcia zmiennego, które w owym czasie miało wartość 220 V). W przypadku jego braku następowało przełączenie na źródło zasilania rezerwowego, jakim jest akumulator. Wymusiło to konieczność pomiaru także napięcia akumulatora i, w przypadku jego rozładowania, okresowego jego doładowywania.
Podsystemy diagnostyczne stosowane w systemach sygnalizacji włamania i napadu o strukturze skupionej, czyli takiej, w której wszystkie czujki linii dozorowych, manipulatory i sygnalizatory akustyczne lub optyczne są połączone bezpośrednio z płytą główną centrali alarmowej, umożliwiają określenie stanu systemu. Jeżeli system ma ochraniać obiekt o dużej powierzchni i liczbie stref, to zachodzi konieczność zastosowania SSWiN o strukturze rozproszonej, w której do centrali alarmowej podłączone są określone moduły. Moduł jest to układ dołączany do jednostki centralnej w celu realizacji ściśle określonych funkcji (np. zwiększenia liczby wejść lub wyjść, wzmocnienia prądowego magistral komunikacyjnych, współpracy z tablicami synoptycznymi, współpracy z komputerowym systemem rejestracji zdarzeń występujących w całym systemie oraz wykonywania programowo przewidzianych działań). Dlatego również podsystem diagnostyczny uległ modernizacji i zamiast stosować jeden scentralizowany układ kontrolno-pomiarowo-diagnostyczny, zaczęto projektować go w wersji rozproszonej. Stosuje się jeden nadrzędny układ odpowiedzialny za pracę podukładów, których zakres czynności diagnostycznych jest stosunkowo mały.
W systemach sygnalizacji włamania i napadu o strukturze rozproszonej, które mają nadzór komputerowy, stosuje się rozwiązania polegające na monitorowaniu wielu sygnałów diagnostycznych. Na ich podstawie sygnalizowany jest użytkownikowi stan „AWARIA” (przez diodę LED na manipulatorze rzeczywistym lub wirtualnym oraz wyświetlenie komunikatu na ekranie komputera nadzorującego pracę systemu – rys. 1).
a) z wykorzystaniem wirtualnego manipulatora,
b) poprzez komunikat,
c) poprzez listę zdarzeń
W przypadku stosowania manipulatora osoba upoważniona może dokonać przeglądu występujących awarii. Zostało to pokazane na rys. 2.
b) określenie rodzaju awarii
Niezbędne jest także poinformowanie odpowiednich służb (np. serwisanta, konserwatora) w celu usunięcia niepożądanego stanu w systemie. Można wykorzystać w tym celu połączenie zdalne, np. poprzez sieć Internet czy GSM (pod warunkiem zapewnienia bezpieczeństwa przesyłu danych), jeśli projektant przewidział takie rozwiązanie. Umożliwia to serwisowi przeprowadzenie diagnostyki SSWiN „na odległość” i ocenę rodzaju awarii. Rys. 3 przedstawia widok okna „Awarie” programu komputerowego służącego do programowania i nadzoru systemu.
Możliwe jest też przeprowadzenie diagnostyki systemu w celu zweryfi kowania jego prawidłowego działania (np. przez określenie poziomu napięć zasilania modułów). Na rys. 4 przedstawiono zobrazowanie pomierzonych wartości napięć zasilających moduły wraz ze strukturą przykładowego systemu.
b)w przypadku braku zasilania podstawowego płyty
głównej centrali alarmowej
Jeśli projektant systemu nie przewidział możliwości zdalnej diagnostyki, w niektórych typach SSWiN o strukturze rozproszonej możliwy jest odczyt pomierzonych napięć zasilających poszczególne moduły poprzez wykorzystanie manipulatora. Przedstawia to rys. 5 i 6.
Powyżej przedstawiono przykładowe możliwości podsystemów diagnostycznych. Podsumowując można dodać, że rozbudowane podsystemy diagnostyczne umożliwiają wykrycie m.in. następujących awarii:
- awarii ogólnej (sygnalizacja wykrycia stanu uszkodzenia),
- braku zasilania podstawowego płyty głównej centrali alarmowej,
- awarii akumulatora płyty głównej centrali alarmowej,
- braku akumulatora płyty głównej centrali alarmowej,
- braku zasilania podstawowego ekspandera [n], gdzie n – numer ekspandera,
- awarii akumulatora ekspandera [n], gdzie n – numer ekspandera,
- braku akumulatora ekspandera [n], gdzie n – numer ekspandera,
- awarii zasilania manipulatorów,
- awarii szyny ekspanderów,
- awarii szyny manipulatorów,
- braku zasilania podstawowego tablicy synoptycznej [n], gdzie n – numer tablicy synoptycznej,
- awarii akumulatora tablicy synoptycznej [n], gdzie n – numer tablicy synoptycznej,
- braku akumulatora tablicy synoptycznej [n], gdzie n – numer tablicy synoptycznej,
- awarii wyjścia [n], gdzie n – numer wyjścia centrali alarmowej,
- awarii, której sygnał jest doprowadzany z wejścia [n], gdzie n – numer wejścia,
- awarii baterii w urządzeniu bezprzewodowym [n], gdzie n – numer urządzenia bezprzewodowego,
- awarii zegara,
- braku sygnału DTR na porcie RS232,
- błędu inicjacji modemu,
- sytuacji, gdy odpowiedzią modemu na komendę AT jest „ERROR”,
- braku napięcia na linii telefonicznej,
- występowania na linii telefonicznej sygnału przerywanego,
- braku sygnału na linii telefonicznej,
- problemu z transmisją do stacji monitorowania,
- braku kabla modułu Ethernet,
- awarii układu RTC,
- błędu sumy kontrolnej (CRC) danych centrali,
- braku manipulatora,
- zamiany manipulatora,
- braku ekspandera,
- zamiany ekspandera.
Niektóre z komunikatów dotyczących wymienionych wyżej awarii zaliczane są także do informacji o sabotażu części lub całości elementów i urządzeń systemu sygnalizacji włamania i napadu.
Wnioski
Stosowanie podsystemów diagnostycznych w systemach sygnalizacji włamania i napadu wydaje się w dzisiejszych czasach rozwiązaniem, które już przyjęło się wśród producentów, projektantów, instalatorów, użytkowników i serwisantów. Przyczynił się do tego bardzo szybki rozwój systemów mikroprocesorowych i komputerowych. Dzięki temu możliwy jest pomiar wielu wielkości ciągłych i dyskretnych występujących w systemie przy stosunkowo niskich kosztach takiego SSWiN. Jednocześnie zdalna diagnostyka pozwoliła na ograniczenie kosztów związanych z serwisem dzięki możliwości wykonania części czynności obsługowych „na odległość”. Pracownicy serwisu, jadąc do uszkodzonego systemu, mają pełniejszą wiedzę na temat tego, w jakim stanie eksploatacyjnym się on znajduje, co jest uszkodzone i jakie elementy czy urządzenia należy mieć ze sobą w celu dokonania naprawy lub obsługi. Pozwala to na wyraźne zmniejszenie nakładów fi nansowych przeznaczonych na personel serwisowy, a także ogranicza wydatki związane z transportem elementów niezbędnych do naprawy, gdyż mogą one zostać wcześniej zamówione i zabrane przez pracowników.
Wydaje się, że rozwój podsystemów diagnostycznych stosowanych w SSWiN będzie postępował w kierunku dalszego zwiększania liczby monitorowanych parametrów z uwzględnieniem możliwości ich podglądu poprzez sieć telekomunikacyjną. Należy także sądzić, że będą wprowadzane komputerowe programy wspomagające podejmowanie decyzji eksploatacyjnych, które umożliwią optymalizację kosztów związanych z przeglądami okresowymi SSWiN.
dr inż. Adam Rosiński
Zabezpieczenia 1/2009
Literatura
- Będkowski L., Dąbrowski T., Podstawy eksploatacji, cz. II. Podstawy niezawodności eksploatacyjnej, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa 2006.
- Instrukcje serwisowe i użytkowników systemów GALAXY, RANKOR, SATEL.
- Korbicz J., Kościelny J., Kowalczuk Z., Cholewa W., Diagnostyka procesów. Modele. Metody sztucznej inteligencji. Zastosowania, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa 2002.
- Rosiński A., Proces odnowy systemów nadzoru, w: Prace naukowe Politechniki Radomskiej nr 2(20)/2004, Radom 2004.