Комплекс аппаратуры оперативно-командной связи

Комплекс аппаратуры оперативно-командной связи (КАОКС), содержащий входы-выходы абонентских линий связи, устройство управления и группу абонентских пультов связи (АПС), КАОКС дополнительно содержит локальную вычислительную сеть (ЛВС), группу блоков внешних связей (БВС) для выхода на линии дальней связи, цифровой многоканальный магнитофон для регистрации переговоров, источник бесперебойного питания, каждый АПС содержит сенсорный экран, процессорный модуль с оперативной и долговременной памятью и оснащен переговорными устройствами - микротелефонной трубкой, головной гарнитурой, микрофоном и громкоговорителем, при этом устройство управления представляет собой типовую персональную вычислительную машину (ПЭВМ) с системным блоком, видеомонитором, клавиатурой и манипулятором типа «мышь», каждый БВС содержит связанные между собой универсальный контроллер интерфейса, микропрограммный контроллер, кроссовое оборудование и обеспечивает взаимодействие с разнотипными каналами связи, при этом каждый из АПС, устройство управления и каждый БВС соединены с ЛВС комплекса, информационные выходы каждого АПС соединены с соответствующими входами цифрового многоканального магнитофона, входы-выходы БВС являются входами-выходами абонентских линий связи, конструктивно АПС выполнены в виде блоков, встраиваемых в столешницы операторов, а видеомонитор, клавиатура, системный блок ПЭВМ, БВС, цифровой многоканальный магнитофон и источник бесперебойного питания размещены на полках металлической конструкции.

Комплекс аппаратуры оперативно-командной связи (КАОКС) относится к области автоматики, управления и организации оперативно-командной связи в объектах и между объектами АСУ противовоздушной и воздушно-космической обороны.

Известен комплекс для организации связи с использованием квазиэлектронных автоматических телефонных станций, описанный в книге под редакцией Метельского Г.Б. «Автоматическая коммутация и телефония» издательство «Связь» 1969 г. стр.275, содержащий устройство управления, абонентские пульты и входы-выходы абонентских линий связи.

Известен также комплекс для организации связи, наиболее близкий по технической сущности и заявляемому комплексу, описанный в книге Авакова Р.А., Шилова О.С., Исаева В.И. «Основы автоматической коммутации» Издательство «Радио и Связь» 1981 г. стр.199, (прототип), содержащий устройство управления, группу абонентских пультов и входы-выходы линий связи.

Известные комплексы не обеспечивают многих современных требований по уровню сервиса, эргономики и применяемых технологий вычислительной и связной техники, а также - надежности, так как используют сложное ненадежное коммутационное оборудование, а не осуществляют коммутацию адресации через локальную вычислительную сеть (ЛВС) типа Ethernet всех абонентских пультов, устройства управления и оборудования внешних связей и не обладают универсальностью взаимодействия с внешними абонентами дальней связи, имеющими различные интерфейсы, в том числе - с автоматическими телефонными станциями (АТС), не обеспечивают документирования с возможностью воспроизведения всех переговоров.

Техническим результатом и целью заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа путем обеспечения высокой надежности комплекса, современных функциональных возможностей, уровня сервиса, эргономики, и применяемых технологий за счет использования ЛВС, охватывающей глобально все элементы комплекса и заменяющей ненадежное коммутационное оборудование, за счет обеспечения возможности взаимодействия с внешними абонентами дальней связи с различными интерфейсами и обеспечения документирования всех переговоров.

Указанный технический результат достигается тем, что КАОКС, содержащий входы-выходы абонентских линий связи, устройство управления и абонентские пульты связи (АПС), дополнительно содержит ЛВС, блоки внешних связей (БВС) для выхода на линии дальней связи, цифровой многоканальный магнитофон для регистрации переговоров, источник бесперебойного питания, каждый из АПС содержит сенсорный экран, процессорный модуль с оперативной и долговременной памятью и оснащен переговорными устройствами - микротелефонной трубкой, головной гарнитурой, микрофоном и громкоговорителем, при этом устройство управления представляет собой типовую персональную вычислительную машину (ПЭВМ) с системным блоком, видеомонитором, клавиатурой и манипулятором типа «мышь», каждый БВС содержит связанные между собой универсальный контроллер интерфейса, микропрограммный контроллер, кроссовое оборудование и обеспечивает взаимодействие с разнотипными каналами связи, при этом каждый из АПС, устройство управления и каждый БВС соединены с ЛВС комплекса, информационные выходы каждого АПС соединены с соответствующими входами цифрового многоканального магнитофона, входы-выходы БВС являются входами-выходами абонентских линий связи, конструктивно АПС выполнены в виде блоков, встраиваемых в столешницы операторов, а видеомонитор, клавиатура, системный блок ПЭВМ, БВС, цифровой многоканальный магнитофон и источник бесперебойного питания размещены на полках металлической конструкции.

На фиг.1 изображена структурная схема КАОКС, а на фиг.2 эскиз АПС.

КАОКС содержит входы-выходы абонентских линий связи 1, устройство управления 2, группу 3 АПС 3.13.N, ЛВС 4, группу 5 БВС 5.15.N для выхода на линии дальней связи, цифровой многоканальный магнитофон 6 для регистрации переговоров и источник бесперебойного питания 7, при этом каждый из АПС 3.13.N, устройство управления 2 и каждый БВС 5.15N соединены с ЛВС 4, каждый из АПС 3.13.N содержит сенсорный экран и процессорный модуль с оперативной и долговременной памятью 3.1.13.N.1 и оснащен микротелефонной трубкой 3.1.23.N.2, головной гарнитурой 3.1.33.N.3, микрофоном 3.1.43.N.4 и громкоговорителем 3.1.53.N.5, при этом устройство управления 2 представляет собой типовую ПЭВМ 2.1 с системным блоком, видеомонитором 2.2, клавиатурой 2.3 и манипулятором типа «мышь» 2.4, БВС 5.15.N обеспечивают стыки с разнотипными каналами связи 1, а АПС 3.13.N выполнены в виде блоков, встраиваемых в столешницы операторов.

КАОКС, содержащий входы-выходы абонентских линий связи 1, устройство управления 2 и АПС 3.13.N, КАОКС дополнительно содержит ЛВС 4, БВС 5.15.N для выхода на линии дальней связи, цифровой многоканальный магнитофон 6 для регистрации переговоров, источник бесперебойного питания 7, каждый из АПС 3.13.N содержит сенсорный экран, процессорный модуль с оперативной и долговременной памятью 3.1.13.N.1 и оснащен переговорными устройствами - микротелефонной трубкой 3.1.23.N.2, головной гарнитурой 3.1.33.N.3, микрофоном 3.1.43.N.4 и громкоговорителем 3.1.53.N.5, при этом устройство управления 2 представляет собой типовую ПЭВМ 2.1 с системным блоком, видеомонитором 2.2, клавиатурой 2.3 и манипулятором типа «мышь» 2.4, БВС 5.15.N содержит связанные между собой универсальный контроллер интерфейса, микропрограммный контроллер, кроссовое оборудование и обеспечивает взаимодействие с разнотипными каналами связи 1, при этом каждый из АПС 3.13.N, устройство управления 2 и каждый БВС 5.15.N соединены с ЛВС 4 комплекса, информационные выходы каждого АПС 3.13.N соединены с соответствующими входами цифрового многоканального магнитофона 6, входы-выходы БВС являются входами-выходами абонентских линий связи 1, конструктивно АПС 3.13.N выполнены в виде блоков, встраиваемых в столешницы операторов, а ПЭВМ 2 с системным блоком 2.1, видеомонитор 2.2, клавиатура 2.3, БВС 5.15.N, цифровой многоканальный магнитофон 6 и источник бесперебойного питания 7 размещены на полках металлической конструкции.

Все устройства КАОКС, кроме цифрового многоканального магнитофона 6 подключены к источнику бесперебойного питания 7, который в свою очередь связан с системой электропитания (на фиг.1 не показана в связи с не принципиальностью).

Все устройства и элементы КАОКС широко применяются в российской промышленности.

Характеристики и параметры ПЭВМ:

- процессор - Intel Pentium IV, частота 3,06 ГГц;

- емкость ОЗУ - 256 Мбайт;

- емкость КЭШ - 512 Кбайт;

- емкость жесткого диска - 40 Гбайт;

Цветной видеомонитор типа LCD с размером экрана 15 дюймов.

Клавиатура со встроенным указательным устройством (сенсорная панель).

Конструктивно (см. фиг.2) АПС 3.13.N представляет собой моноблок с сенсорным экраном на 10 дюймов, процессорным модулем с оперативной и долговременной памятью 3.1.13.N.1, переговорными устройствами - микротелефонной трубкой 3.1.2, головной гарнитурой 3.1.3, микрофоном 3.1.4 и громкоговорителем 3.1.5. Для работы с ЛВС в состав АПС входит сетевая плата. Для преобразования речевой информации в цифровые данные и обратно в состав АПС входит звуковая плата. Преобразование голоса в цифровые данные и обратно производится звуковым контроллером.

АПС встраиваются в столешницы рабочих мест операторов, комплектуются микротелефонной трубкой, головной гарнитурой, микрофоном и громкоговорителем и обеспечивают операторов оперативно-командной телефонной и громкоговорящей связью с взаимодействующими местными и удаленными абонентами. Управление соединениями осуществляется при помощи сенсорной панели пульта, отображение текущего состояния пульта и установленного соединения так же осуществляется на сенсорной панели пульта.

16 портовый маршрутизатор обеспечивает сетевую среду ЛВС (Fast Ethernet), связывающую абонентов. К нему подключены абонентские пульты, блок внешних связей и устройство управления.

Конструктивно устройство управления (системный блок ПЭВМ), ВВС, маршрутизатор, источник бесперебойного питания, видеомонитор, клавиатура с встроенным указательным устройством (сенсорная панель), либо манипулятор типа «мышь», цифровой многоканальный магнитофон, размещены в 19 дюймовом шкафу напольного исполнения.

КАОКС работает следующим образом.

При включении питания комплекса автоматически происходит включение программ в управляющей ПЭВМ и в АПС для самотестирования и последующей самонастройки комплекса в соответствии с сохраненными конфигурационными файлами. Настройки можно менять и сохранять. После завершения процессов включения комплекс автоматически переходит в основной режим работы.

В основу функционирования комплекса заложен принцип передачи пакетов данных (оцифрованная речевая информация и команды управления) по ЛВС с использованием технологии асинхронной передачи ATM (Asynchronous Transfer Mode). Преобразование аналоговых сигналов внешних абонентов и операторов АПС комплекса в цифровые потоки и обратное преобразование цифровых потоков в аналоговые сигналы производится соответственно в блоках внешних связей и в АПС. К ЛВС подключены все абоненты комплекса кроме цифрового многоканального магнитофона (см. фиг.1). Внешние абоненты подключаются к ЛВС комплекса через универсальные интерфейсные контроллеры блоков внешних связей.

Принадлежностью ЛВС является маршрутизатор, обеспечивающий прием пакетов данных от одного порта (например, АПС) и передачу их, в зависимости от адреса абонента и установленной конфигурации сети, в другой порт.

Конфигурирование КАОКС осуществляется централизованно устройством управления (ПЭВМ), на нем же отображается текущее состояние комплекса. В процессе основной работы комплекса управляющая ПЭВМ участия не принимает.

КАОКС обеспечивает следующие режимы работы:

- при соединении с внешними абонентами работу по физическим линиям связи, по каналам тональной частоты или цифровым каналам связи, с телефонными аппаратами МБ/ЦБ, по стандартным линиям УАТС;

- прерывание любого текущего соединения при ответе на вызов приоритетного абонента с автоматическим восстановлением прерванных соединений (число уровней приоритета устанавливается при настройке);

- автоматизацию процесса обмена речевой информацией и сигнализацию состояния сети и абонентов;

- выдачу сигнала занятости на пульт абонента, входящего в связь по каналу, занятому другими абонентами;

- сопряжение внутренних АПС, подключенных к ЛВС, с внешними каналами связи;

- индивидуальную избирательную телефонную и громкоговорящую связь с удаленными абонентами;

- совещательную циркулярную связь с абонентами, подключенными через каналы дальней связи, а также внутри командного пункта;

- автоматическое отключение переговорных приборов, участвующих в приеме вызова в том случае, если абонент не отвечает в течение 30 с;

- плавную регулировку уровней сигналов приема и передачи;

- время вхождения в основной режим работы после включения питания не более 1 минуты;

- время установления соединения для внешней оперативной связи не более 200 мс;

- разборчивость речи в трактах передачи и приема не ниже первого класса по ГОСТ 16600;

- переходное затухание между несвязанными разговорными цепями комплекса не менее 70 дБ/м;

- неравномерность амплитудно-частотной характеристики речевых трактов в полосе частот 300-3400 Гц не хуже +/-3 дБ;

- работу по физическим соединительным линиям и каналам ТЧ (ГОСТ 21655);

- работу по стыку С1-ФЛ-БИ (ГОСТ 27232);

- служебную связь по телефонному каналу с индукторным вызовом (80 В, 50 Гц);

- работу с оконечными телефонными аппаратами по соединительной линии до 500 М;

- подключение 2-проводных линий телефонной связи в режиме МБ, ЦБ, АТС;

АПС предназначены для обеспечения оператора рабочего места телефонной и/или громкоговорящей связью с взаимодействующими абонентами.

АПС обеспечивают:

- при соединении "рабочее место - рабочее место" режимы "совещание", "срочный вызов", "общий ответ", "циркуляр", "общий циркуляр", "переадресация", "отложенный вызов", "удержание вызова";

- прерывание любого текущего соединения при ответе на вызов приоритетного абонента с автоматическим восстановлением прерванных соединений (число уровней приоритета устанавливается при настройке);

- автоматизацию процесса обмена циркулярной информацией и сигнализацией состояния сети и абонентов;

- выдачу сигнала занятости на пульт абонента, входящего в связь по каналу, занятому другими абонентами;

- автоматическое отключение переговорных приборов, участвующих в приеме вызова в том случае, если абонент не отвечает в течение 30 с.;

- плавную регулировку уровней сигналов приема и передачи.

БВС обеспечивают:

- сопряжение внутренних АПС, подключенных к ЛВС, с внешними каналами связи;

- индивидуальную избирательную громкоговорящую телефонную связь с удаленными абонентами;

- выборочную циркулярную связь с удаленными абонентами;

- совещательную циркулярную связь с абонентами, подключенными через каналы дальней связи;

- работу по физическим соединительным линиям и каналам ТЧ (ГОСТ 21655);

- работу по стыку С1-ФЛ-БИ (ГОСТ 27232);

- связь по телефонному каналу с индукторным вызовом (80 В, 50 Гц);

- работу с оконечными телефонными аппаратами по соединительной линии до 500 М;

- подключение 2-проводных линий телефонной связи в режиме МБ, ЦБ, АТС;

Все функции по установлению соединения с внешними абонентами и преобразованию речевой информации в цифровые данные выполняются универсальными контроллерами интерфейсов БВС, содержащими цифровые сигнальные процессоры оконечного оборудования. Универсальные контроллеры интерфейсов, осуществляя преобразования аналоговых сигналов, поступающих из внешних линий связи, в цифровую форму, передают далее цифровые данные в два (основной и резервный) микропроцессорных контроллера БВС. Микропроцессорные контроллеры обеспечивают сопряжение с ЛВС, адресуя принятые цифровые данные АПС.

Преобразование оцифрованных речевых сигналов, поступивших от АПС из ЛВС, в аналоговый вид для передачи их во внешние линии связи производят также универсальные контроллеры интерфейсов.

Контроллер интерфейсов построен на основе цифрового сигнального процессора, что позволило реализовать в самом контроллере все специфические функции для каждого вида внешней связи.

Каждый контроллер интерфейсов реализует ниже перечисленные интерфейсы:

- "канал" (четырехпроводное окончание) - для подключения стандартных каналов тональной частоты (стык С1-ТЧ) и для подключения цифровых каналов связи по стыку с физической линией (стык С1-ФЛ-БИ);

- "коммутатор" (двухпроводное окончание) - для подключения канала к ручному коммутатору;

- "телефонная линия" (двухпроводное окончание) - для подключения канала к телефонному оборудованию с индукторным вызовом и питанием типа МБ.

- "АТС" (двухпроводное окончание) - для подключения к телефонному оборудованию автоматических телефонных станций с импульсным и тональным набором номера и индукторным вызовом.

Выбор необходимого типа интерфейса из числа вышеперечисленных определяется при конфигурировании КАОКС с помощью ПО управляющей ПЭВМ.

Конструктивно каждый БВС 5.15.N состоит из универсального контроллера интерфейса 5.1.15.N.1, микропрограммного контроллера 5.1.25.N.2 и кроссового оборудования 5.1.35.N.3.

Конструктивно контроллер интерфейсов представляет собой плату с электронными компонентами, устанавливаемую в кросс-плату блока внешних связей и фиксируемую стопорными винтами. Электрическое соединение контроллеров интерфейсов в блоке внешних связей с другими платами обеспечивает кросс-плата, установленная с задней стороны внутри блока внешних связей. На лицевой панели контроллеров интерфейсов имеются индикаторы для отображения текущего состояния.

Устройство управления КАОКС предназначено для централизованного конфигурирования комплекса, на нем же отображается текущее состояние. В процессе основной работы комплекса управляющая ПЭВМ участия не принимает.

Устройство управления 2 состоит из: типовой ПЭВМ 2.1, видеомонитора 2.2, клавиатуры 2.3 и манипулятора типа «мышь» 2.4 (или встроенного в клавиатуру указательного устройства - сенсорной панели).

В состав ПЭВМ входит лицензионное программное обеспечение - операционная система и исполняемый модуль программы администратора сети КАОКС, предназначенный для конфигурирования комплекса.

Конфигурирование комплекса включает в себя:

- создание конфигурации системы с возможностью оперативного изменения;

- выбор необходимых конфигураций отдельных АПС;

- управления свойствами и настройка внешнего вида каждого из АПС;

- управления свойствами и конфигурация контроллеров внешних связей;

- добавление новых контроллеров АТС и прямой связи в текущую конфигурацию;

- выдача тестового сигнала для одного из контроллеров;

- создание справочников в системе;

- создание групп абонентов в системе.

С помощью устройства управления осуществляется контроль за состоянием технических средств в системе и ее отображение на экране монитора. Отображается состояние следующих составляющих системы:

- АПС;

- БВС;

- контроллеров внешних связей;

- ПЭВМ и ЛВС.

При наличии элементов резервирования отображается возможность или невозможность восстановления функций элемента системы за счет резервирования.

Запуск программы устройства управления может быть защищен.

С помощью устройства управления производится настройка АПС, которая состоит из:

1. Настройки интерфейса, режима работы, настройки панелей, элементов, регулировки громкости.

2. Настройки связи, в которую входят выбор абонентов в системе, назначение абонентов на кнопки связи, определение свойств абонентов.

3. Настройки косвенной связи. При этом каждой кнопке пульта связи присваивается тип абонента (внутренних, внешних, групповых или из телефонных справочников) и распределяются все необходимые абоненты.

4. Настройки параметров звука на панелях звуковых сообщений, настройки динамика и настройки гарнитуры.

5. Настройки дополнительных параметров системы в режиме радиосвязи, режимах "связь", "конференция", "циркуляр", "контроль".

Источник бесперебойного питания обеспечивает гарантированное питание БВС, устройству управления, маршрутизатору ЛВС, АПС в случае пропадания промышленной сети.

Устройство и работа цифрового многоканального магнитофона. Цифровой многоканальный магнитофон состоит из собственно цифрового магнитофона и устройства входного коммутационного.

АПС подключены к устройству входному коммутационному, которое соединяется с входным разъемом магнитофона. Входящие и исходящие переговоры с каждого АПС записываются на отдельный канал магнитофона.

Включение каналов на запись производится автоматически с включением питания цифрового многоканального магнитофона.

Цифровой многоканальный магнитофон находится в состоянии ожидания до тех пор, пока уровень входного сигнала не превысит 0,05 В. Вместе с входящей информацией пишутся текущее время и дата. Запись происходит на жесткий диск магнитофона емкостью 40 Гбайт. При переполнении диска, поступившая информация записывается на место первой записи, с потерей информации.

Воспроизведение, ранее записанной информации, происходит через встроенный динамик без прерывания режима записи и транслируется на внешний разъем.

Допускается воспроизведение одновременно двух каналов.

Все управление магнитофоном осуществляется с блока клавиатуры магнитофона. Режим работы, номера активных каналов, текущее время и дата отображаются на жидкокристаллическом дисплее магнитофона.

1. Комплекс аппаратуры оперативно-командной связи (КАОКС), содержащий входы-выходы абонентских линий связи, устройство управления и группу абонентских пультов связи, отличающийся тем, что КАОКС дополнительно содержит локальную вычислительную сеть (ЛВС), группу блоков внешних связей для выхода на линии дальней связи, цифровой многоканальный магнитофон для регистрации переговоров, источник бесперебойного питания, каждый из абонентских пультов связи содержит сенсорный экран, процессорный модуль с оперативной и долговременной памятью и оснащен переговорными устройствами - микротелефонной трубкой, головной гарнитурой, микрофоном и громкоговорителем, при этом устройство управления представляет собой типовую персональную вычислительную машину (ПЭВМ) с системным блоком, видеомонитором, клавиатурой и манипулятором типа «мышь», каждый блок внешних связей содержит связанные между собой универсальный контроллер интерфейса, микропрограммный контроллер, кроссовое оборудование и обеспечивает взаимодействие с разнотипными каналами связи, при этом каждый из абонентских пультов, устройство управления и каждый блок внешних связей соединены с ЛВС комплекса, информационные выходы каждого абонентского пульта связи соединены с соответствующими входами цифрового многоканального магнитофона, входы-выходы блоков внешних связей являются входами-выходами абонентских линий связи, конструктивно абонентские пульты связи выполнены в виде блоков, встраиваемых в столешницы операторов, а видеомонитор, клавиатура, системный блок ПЭВМ, блоки внешних связей, цифровой многоканальный магнитофон и источник бесперебойного питания размещены на полках металлической конструкции.

2. КАОКС по п.1, отличающийся тем, что металлическая конструкция представляет собой два шкафа с закрывающимися дверцами.

3. КАОКС по п.1, отличающийся тем, что металлическая конструкция представляет собой открытый шкаф с напольными ножками.

4. КАОКС но п.1, отличающийся тем, что металлическая конструкция представляет собой шкаф с двумя закрывающимися дверцами, одна из которых для видеомонитора, а другая - для всей остальной аппаратуры, кроме открытой клавиатуры.