Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Интегрированная система мониторинга, включающая

множество локальных систем мониторинга, каждая из которых состоит из локальных технических средств мониторинга ситуации на объектах, обеспечивающих получение информации; локальных узлов мониторинга, имеющих аппаратные средства приема, преобразования и формирования потоков информации первого уровня в виде цифровых данных; локальных центров мониторинга, оснащенных аппаратными и программными средствами, принимающими и обрабатывающими через сеть пограничных шлюзов потоки информации первого уровня, формирующими в едином стандарте интерфейсов потоки информации второго уровня в виде цифровых данных для сохранения их на серверах территориально распределенных архивов и предоставления пользователям;

главный телекоммуникационный центр мониторинга, имеющий

главный шлюз, агрегирующий потоки информации второго уровня и формирующий потоки информации третьего уровня, серверы оперативных и ретроспективных баз данных, сохраняющие потоки информации второго уровня;

сервер геоинформационной системы, обеспечивающий топографическую привязку объектов и локальных технических средств мониторинга к электронной карте геоинформационной системы;

маршрутизатор доступа к потокам информации и к информации, сохраняемой в серверах главного телекоммуникационного центра и локальных систем мониторинга;

центры пользователей, оснащенные аппаратными и программными средствами, включающими маршрутизаторы, соединенные каналами связи с маршрутизатором доступа и АРМами центра пользователей, обеспечивающими доступ к информационным потокам третьего уровня;

сеть волоконно-оптических каналов связи локальных технических средств мониторинга и аппаратных средств локальных узлов и центров мониторинга, главного телекоммуникационного центра мониторинга и центров пользователей,

отличающаяся тем, что аппаратные средства локальных узлов мониторинга имеют множество коммутаторов, соединенных между собой волоконно-оптическими каналами связи в многоуровневую сеть, состоящую из колец, в каждое из которых входит не более семи коммутаторов; по меньшей мере один из коммутаторов кольца нижнего уровня многоуровневой сети соединен волоконно-оптическими каналами связи с одним из коммутаторов кольца более высокого уровня или смежные кольца разных уровней имеют по меньшей мере один общий коммутатор; к портам коммутаторов колец присоединены локальные технические средства мониторинга; кольцо, включающее коммутатор локального центра, является для локальной системы мониторинга кольцом высшего уровня; один порт коммутатора каждого локального центра соединен с портом пограничного шлюза локального центра, а порт каждого пограничного шлюза локального центра мониторинга соединен с портом дополнительного коммутатора, который соединен с портом центрального коммутатора главного телекоммуникационного центра, второй порт коммутатора локального центра соединен с портом сервера архива локального центра, другие порты коммутатора локального центра соединены с АРМами внутренних пользователей локального центра; дополнительные коммутаторы локального центра мониторинга соединены по меньшей мере в одно кольцо коммутаторов локальных центров мониторинга, которое включает центральный коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга.

2. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих коммутаторы локальных центров мониторинга, определяется из соотношения

Рисунок 1

где N - количество локальных центров мониторинга, которые присоединены к главному телекоммуникационному центру мониторинга;

k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону;

при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее 2k, если каждое кольцо дополнительных коммутаторов локальных центров мониторинга подключено к двум портам коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга.

3. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих коммутаторы локальных центров мониторинга, определяется из соотношения

Рисунок 2

где N - количество локальных центров мониторинга, которые присоединены к главному телекоммуникационному центру мониторинга;

k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону;

при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее k, а порт одного из коммутаторов каждого кольца локальных центров мониторинга соединен с одним из портов коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга.

4. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих дополнительные коммутаторы локальных центров мониторинга, не превышает семи, при этом один из коммутаторов каждого кольца входит в кольцо высшего уровня, включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга.

5. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что маршрутизаторы центров пользователей соединены волоконно-оптическими каналами связи в кольцо, при этом один из маршрутизаторов кольца центров пользователей соединен с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра мониторинга.

6. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что многоуровневая кольцевая сеть является сетью Ethernet, организованной по стандартам IEEE 802.3.

7. Интегрированная система мониторинга по п.6, отличающаяся тем, что сеть Ethernet организована по стандартам IEEE 802.3z технологии Гигабит Ethernet.

Рисунок 3


Текст

Смотреть все

Мельник Евгений Николаевич, Мельник Сергей Николаевич, Григорьев Сергей Николаевич, Подколзин Владимир Иванович (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГОЛЛАРД" (RU) Изобретение относится к большим локальным системам мониторинга, а именно к их физическому уровню, построенному в виде большой системы, интегрирующей локальные сети видео- и аудиомониторинга в территориальные сети мегаполиса (Megapolis Area Network, MAN). Интегрированная система мониторинга включает локальные технические средства и узлы и центры мониторинга (ЛТСМ), которые имеют множество коммутаторов, соединенных между собой волоконно-оптическими каналами связи (ВОКС) в многоуровневую сеть, состоящую из колец, в каждое из которых входит не более семи коммутаторов, соединенных ВОКС; к коммутаторам колец каждой локальной системы мониторинга присоединены ЛТСМ; порт коммутатора каждого локального центра мониторинга (ЛЦМ) соединен с портом шлюза ЛЦМ, к которому подсоединены дополнительные коммутаторы ЛЦМ, соединены в кольцо, включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга (ГТЦМ). ГТЦМ имеет главный шлюз, агрегирующий потоки информации второго уровня, серверы оперативных и ретроспективных баз данных,сервер геоинформационной системы, обеспечивающий картографическую привязку ЛТСМ, дополнительный маршрутизатор, обеспечивающий доступ к информации, сохраняемой в серверах оперативных и ретроспективных баз данных; центры пользователей оснащены маршрутизатором и АРМами пользователей, обеспечивающими доступ к потокам информации. Маршрутизаторы соединяются в кольцо, включающее маршрутизатор ГТЦМ. Интегрированная система мониторинга является многоуровневой кольцевой сетью Ethernet, организованной по стандартам IEEE 802.3 технологии Гигабит Ethernet. 013956 Изобретение относится к большим локальным системам мониторинга, а именно к их физическому уровню, построенному в виде большой системы, интегрирующей локальные сети видео- и аудиомониторинга в территориальные сети мегаполиса (Megapolis Area Network, MAN). Известна система видеонаблюдения (патент RU 2268497 С 2 от 23.06.2003). Система содержит по меньшей мере одну видеокамеру, одно вычислительное устройство с памятью и с базой данных с возможностью записи в нее новой ситуации для хранения в базе данных, карту-модель контролируемого системой пространства, сформированную в памяти вычислительного устройства, терминал наблюдения,приспособленный для информирования оператора и для анализа оператором карты-модели. Недостаток данной системы видеонаблюдения в том, что в ней не предусмотрена территориально распределенная сеть видеокамер и интегрированная система сбора, передачи, вывода и хранения в архиве информации с множества видеокамер, а также предоставления доступа к текущей и сохраненной в архиве информации определенному кругу лиц. Кроме того, в системе не предусмотрен сбор, передача и хранение других видов информации, например, данных о различных параметрах контролируемых технических систем. Известна интегрированная система многоканального видеонаблюдения за состоянием объектов (патент RU 2250504 С 1 от 18.07.2003). Система содержит блоки видеонаблюдения, включающие видеокамеру и микрофон, кабельные передатчики телевизионного сигнала, блок сложения диапазонов в единую телевизионную кабельную магистраль с коаксиальным кабелем, которая подключена к входу телевизионного приемника или компьютера, снабженного платой расширения, позволяющей принимать и выводить одновременно на экран изображения нескольких объектов наблюдения. В системе предусмотрено архивирование изображений с видеокамер, синхронизированных со звуком, и пульт управления в выделенном месте. Данная система имеет те же недостатки, что и предыдущая система, но, кроме того, в ней осуществляется передача данных через коаксиальный кабель при ограниченной скорости и мощности информационного потока. Известна система мониторинга (патент RU 2295775 С 2 от 24.02.2005), содержащая группу объектовых блоков аудио- и видеонаблюдения, сигнализации, контроля, объектовый маршрутизатор с контроллером связи и модулем создания виртуальной частной сети связи, выполняющий также аутентификацию пользователей сети; пульт наблюдения с сетевым маршрутизатором, входы-выходы которого через контроллеры связи, через входы-выходы пульта наблюдения, через каналы связи и входы-выходы пульта наблюдения соединены с входами-выходами объектовых маршрутизаторов. В системе мониторинга предусмотрено выполнение канала связи в виде волоконно-оптического канала и других каналов связи (проводного, спутникового, радиоканала, GSM, Wi-Fi и др., через сеть Интернет). В системе мониторинга предусмотрена также возможность соединения группы объектовых блоков и группы пультов наблюдения локальной сетью связи через модули концентраторов. Недостатки данной системы мониторинга: не раскрыты средства сбора и передачи больших объемов информации от сотен тысяч или десятков тысяч видеокамер и других технических средств мониторинга в реальном времени при скорости более 1 Гб/с, а также ее записи в архивы для долгосрочного хранения; не раскрыты средства сокращения времени доставки информации пользователям; отсутствуют сетевые средства расширения зоны мониторинга (территории, числа объектов). Известны локальные сети, имеющие кольцеобразную топологию с одним физическим кольцом,объединяющим коммутаторы или маршрутизаторы (Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. - С.-Пб.: БХВ-Петербург, 2001; с.349, рис. 3, 66; с.255, рис. 3.25) [Заявка ЕР 0677935AI от 13.04.1994; Заявка WO 2005/122480 А 2 от 5.06.2005], что позволяет создать разветвленную компьютерную сеть. Недостаток известной локальной сети - невозможность объединения десятков тысяч технических средств мониторинга, распределенных на большой территории (город, мегаполис) и передающих информацию в единый центр с целью ее архивирования для длительного хранения, а также обеспечения доступа к ней ограниченному кругу пользователей.Cisco systems предлагает сложные интегрированные системы, включающие кольцевые сети, использующие стандарты SONET и Ethernet (http://wdm.stanford.edu/marin.html). Такие системы являются дорогостоящими как при создании, так и при эксплуатации. Известна сеть с расширенной топологией, состоящая из множества сетевых элементов, объединенных в систему взаимосвязанных колец (заявка WO 2005/122480 А 2 от 5.06.2005). В одном кольце может быть несколько сетевых элементов, к портам каждого из которых присоединены источники информации или пользователи. В кольцевой Ethernet/IP архитектуре сети в узлах доступа помещены коммутаторы или маршрутизаторы (заявка WO 2004/075462 от 16.02.2004). Первый недостаток этой сети с расширенной кольцевой топологией в том, что информация от любого узла одного из колец сети может поступать к любому узлу другого кольца сети, что неприемлемо для сети системы мониторинга. Второй недостаток - отсутствие ограничения числа узлов в каждом из колец сети, что существенно снижает надежность доставки потоков информации из узлов одного кольца-1 013956 к узлам другого кольца, вследствие задержек в передаче пакетов информации в каждом узле кольца. Известна интегрированная система мониторинга (журнал Системы безопасности, октябрь-ноябрь 2005 г.,5 (65), с.63-64), физический уровень которой включает локальные технические средства мониторинга ситуации (видеокамеры, пульты экстренной связи и т.д.) на обследуемых объектах (подъезды, дворы и т.д.), обеспечивающие получение информации; локальные узлы мониторинга, имеющие аппаратные средства приема, преобразования и формирования первого уровня потоков информации в виде цифровых данных; локальные центры мониторинга, оснащенные аппаратными и программными средствами, принимающими, обрабатывающими и сохраняющими в серверах архивов потоки информации первого уровня и предоставляющие доступ к потокам информации первого уровня через сеть шлюзов, формирующих второй уровень потоков информации (в виде цифровых данных в едином стандарте интерфейсов); главный телекоммуникационный центр мониторинга, имеющий центральный шлюз, агрегирующий потоки информации второго уровня, сервер оперативных баз данных и сервер ретроспективных баз данных, сохраняющий потоки информации второго уровня; сервер геоинформационной системы, обеспечивающий картографическую привязку контролируемых объектов с размещенными на них локальными техническими средствами мониторинга, дополнительный маршрутизатор, обеспечивающий доступ к информации, сохраняемой в серверах оперативных и ретроспективных баз данных, и формирование потоков информации третьего уровня; центры пользователей, оснащенные аппаратными и программными средствами и автоматизированными рабочими местами (АРМами) пользователей, обеспечивающими доступ к потокам информации третьего уровня; сеть волоконно-оптических каналов связи локальных технических средств мониторинга и аппаратно-программных средств локальных узлов и центров мониторинга, главного телекоммуникационного центра мониторинга и центров пользователей. Недостатки вышеописанной интегрированной системы мониторинга в том, что в ней не раскрыты сетевые средства территориального расширения зоны мониторинга и передачи больших объемов информации от десятков и даже сотен тысяч локальных технических средств мониторинга, в особенности от видеокамер, в режиме реального времени при скорости 10 Гб/с, а также предоставления доступа в режиме реального времени к видео-, аудио- и другим видам информации. Техническая задача изобретения - создание интегрированной системы мониторинга, имеющей сетевые аппаратные средства и топологию сети, обеспечивающие сбор, передачу, хранение и доступ в реальном времени к большим потокам информации от десятков тысяч и сотен тысяч локальных технических средств мониторинга, распределенных на большой территории, например, современного мегаполиса. Техническая задача решена в интегрированной системе мониторинга, которая включает множество локальных систем мониторинга, каждая из которых состоит из локальных технических средств мониторинга ситуации (видеокамеры, аудиоаппараты, пульты экстренной связи и т.д.) на обследуемых объектах(подъезды, дворы и т.д.), обеспечивающих получение информации; локальных узлов мониторинга,имеющих аппаратные средства приема, преобразования и формирования потоков информации первого уровня в виде цифровых данных; локальных центров мониторинга, оснащенных аппаратными и программными средствами, принимающими, обрабатывающими и сохраняющими в серверах территориально распределенных архивов потоки информации первого уровня и предоставляющие доступ к потокам информации первого уровня через сеть шлюзов, формирующих потоки информации второго уровня в виде цифровых данных для сохранения их на серверах территориально распределенных архивов и предоставления пользователям; главный телекоммуникационный центр мониторинга, имеющий центральный шлюз, агрегирующий потоки информации второго уровня, серверы оперативных и ретроспективных баз данных, сохраняющие потоки информации второго уровня; сервер геоинформационной системы, обеспечивающий топографическую привязку объектов и локальных технических средств мониторинга к электронной карте геоинформационной системы; маршрутизатор доступа к потокам информации и к информации, сохраняемой в серверах главного телекоммуникационного центра и локальных систем мониторинга; центры пользователей, оснащенные аппаратными и программными средствами, включающими маршрутизаторы, соединенные каналами связи с маршрутизатором доступа и АРМами центра пользователей, обеспечивающими доступ к информационным потокам третьего уровня; сеть волоконно-оптических каналов связи локальных технических средств мониторинга и аппаратных средств локальных узлов и центров мониторинга, главного телекоммуникационного центра мониторинга и центров пользователей; при этом аппаратные средства локальных узлов мониторинга имеют множество коммутаторов, соединенных между собой волоконно-оптическими каналами связи в многоуровневую сеть, состоящую из колец, в каждое из которых входит не более семи коммутаторов; по меньшей мере один из коммутаторов кольца нижнего уровня многоуровневой сети соединен волоконно-оптическими каналами связи с одним из коммутаторов кольца более высокого уровня или смежные кольца разных уровней имеют по меньшей-2 013956 мере один общий коммутатор; к портам коммутаторов колец присоединены локальные технические средства мониторинга; кольцо, включающее коммутатор локального центра, является для локальной системы мониторинга кольцом высшего уровня; один порт коммутатора каждого локального центра соединен с портом пограничного шлюза локального центра, а порт каждого пограничного шлюза локального центра мониторинга соединен с портом дополнительного коммутатора, который соединен с портом центрального коммутатора главного телекоммуникационного центра, второй порт коммутатора локального центра соединен с портом сервера архива локального центра, другие порты коммутатора локального центра соединены с АРМами внутренних пользователей локального центра; дополнительные коммутаторы локального центра мониторинга соединены по меньшей мере в одно кольцо коммутаторов локальных ценгров мониторинга, которое включает центральный коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга. Количество колец, объединяющих дополнительные коммутаторы локальных центров мониторинга,определяется из соотношения где N - количество локальных центров мониторинга, присоединенных к главному телекоммуникационному центру мониторинга;k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону; при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее 2k, если каждое кольцо дополнительных коммутаторов локальных центров мониторинга подключено к двум портам коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга. Если порт одного из коммутаторов каждого кольца локального центра мониторинга соединен с одним из портов коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга, то коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее k. Если количество колец, объединяющих локальные центры мониторинга, не превышает семи, то один из коммутаторов каждого кольца локальных центров мониторинга введен в кольцо высшего уровня,включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра, порт которого соединен с центральным шлюзом. Маршрутизаторы центров пользователей соединены волоконно-оптическими каналами связи с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра мониторинга звездообразно или в кольцо. При соединении в кольцо один из маршрутизаторов центра пользователей соединен с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра мониторинга. Многоуровневая кольцевая сеть является сетью Ethernet, организованной по стандартам IEEE 802.3. В предпочтительном варианте сеть Ethernet организована по стандартам IEEE 802.3z технологии ГигабитEthernet. Решение поставленной технической задачи достигнуто введением в интегрированную систему мониторинга новой совокупности отличительных признаков: аппаратные средства локальных узлов мониторинга каждой локальной системы мониторинга имеют множество коммутаторов, соединенных между собой волоконно-оптическими каналами связи в многоуровневую сеть, состоящую из колец, в каждое из которых входит не более семи коммутаторов; по меньшей мере один из коммутаторов кольца нижнего уровня соединен волоконно-оптическими каналами связи с одним из коммутаторов кольца более высокого уровня или смежные кольца разных уровней имеют по меньшей мере один общий коммутатор; к портам коммутаторов колец присоединены локальные технические средства мониторинга (видеокамеры,аудиоаппараты, тревожные кнопки, видеорегистраторы и проч.); в кольцо высшего уровня локальной системы мониторинга включен коммутатор локального центра мониторинга, порт которого соединен с одним из портов пограничного шлюза локального центра, второй порт пограничного шлюза локального центра соединен волоконно-оптическим каналом связи с одним портом дополнительного коммутатора локального центра; дополнительные коммутаторы локальных центров соединены волоконнооптическими каналами связи по меньшей мере в одно кольцо, которое включает коммутатор главного телекоммуникационного центра. Количество колец, объединяющих дополнительные коммутаторы локальных центров мониторинга,определяется из соотношения где N - количество локальных центров мониторинга, присоединенных к главному телекоммуникационному центру;k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону; при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее 2k, если каждое кольцо дополнительных коммутаторов локальных центров монито-3 013956 ринга подключено к двум портам коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга. Если порт одного из дополнительных коммутаторов каждого кольца локального центра соединен с одним из портов коммутатора главного телекоммуникационного центра, то коммутатор главного телекоммуникационного центра имеет количество портов, превышающее k. Если количество колец, объединяющих дополнительные коммутаторы локальных центров, не превышает семи, то один из дополнительных коммутаторов каждого кольца локальных центров введен в кольцо высшего уровня, включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра, порт которого соединен с центральным шлюзом. Маршрутизаторы центров пользователей соединены волоконно-оптическими каналами связи с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра звездообразно или в кольцо. При соединении в кольцо один из маршрутизаторов центров пользователей соединен с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра. Многоуровневая кольцевая сеть является сетью Ethernet, организованной по стандартам IEEE 802.3. В предпочтительном варианте сеть Ethernet организована по стандартам IEEE 802.3z технологии ГигабитEthernet. Указанная совокупность отличительных признаков является новой, так как не обнаружена в источниках патентной и другой научно-технической информации. Это сочетание признаков не следует явно из уровня техники, а получено в результате разработки интегрированной системы мониторинга, что характерно для изобретательского уровня техники. На фиг. 1 показана схема интегрированной системы мониторинга; на фиг. 2 - схема параллельного присоединения колец, объединяющих коммутаторы множества локальных центров мониторинга, входящих в интегрированную систему мониторинга; на фиг. 3 - схема присоединения колец, объединяющих коммутаторы множества локальных центров мониторинга через кольцо высшего уровня, включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга; на фиг. 4 - схема звездообразного присоединения колец, объединяющих коммутаторы множества локальных центров мониторинга с коммутатором главного телекоммуникационного центра мониторинга; на фиг. 5 - схема присоединения кольца, объединяющего маршрутизаторы центров пользователей,включающего маршрутизатор главного телекоммуникационного центра мониторинга; на фиг. 6 - схема локальной системы мониторинга. Интегрированная система мониторинга (фиг. 1) включает множество (от 1 до N) локальных систем мониторинга (ЛСMi), каждая из которых включает (фиг. 6) локальные технические средства 1 мониторинга ситуации (цифровых видеокамер 2, аналоговых видеокамер 3, пульты экстренной связи (не показаны) и т.д.), обеспечивающие получение информации на обследуемых объектах (подъезды, дворы и т.д.); локальные узлы мониторинга 4, имеющие аппаратные средства преобразования (аналого-цифровой преобразователь 5), хранения (видеорегистратор 6) и распределения (коммутаторы 7, 8) первого уровня потоков информации в виде цифровых данных в едином стандарте интерфейсов; локальный центр мониторинга 9, оснащенный аппаратными и программными средствами, включающими коммутатор 10, принимающими и обрабатывающими через пограничный шлюз 11 информацию потоков первого уровня, формирующими в едином стандарте интерфейсов информационные потоки второго уровня в виде цифровых данных для сохранения их на серверах 12 и 13 территориально распределенных архивов и предоставления пользователям; многоуровневая сеть 14 волоконно-оптических каналов связи локальных технических средств мониторинга и аппаратно-программных средств локальных узлов 4 мониторинга, имеющая множество коммутаторов 8, состоящая из колец 15, в каждое из которых входит ограниченное число коммутаторов 8, при этом по меньшей мере один из коммутаторов 8 а кольца нижнего уровня соединен волоконнооптическими каналами связи с одним из коммутаторов 8b более высокого уровня или смежные кольца разных уровней имеют по меньшей мере один общий коммутатор 8 с; к портам 16 коммутаторов колец присоединены локальные технические средства мониторинга (видеокамеры 2, 3, видеорегистраторы 6); кольцо, включающее коммутатор 10, является кольцом 15b локального узла мониторинга высшего уровня; порт 17 коммутатора 10 соединен с портом 18.1 пограничного шлюза 11 локального центра мониторинга 9 по единому стандарту интерфейсов, порт 19 коммутатора 10 локального центра мониторинга 9 соединен с портом сервера 12 архива локального центра мониторинга 9, порт 20 коммутатора локального центра мониторинга 9 соединен с автоматизированными рабочими местами пользователей (АРМами) 21 пользователей локального центра мониторинга 9. Для устойчивой работы системы количество коммутаторов 8 в каждом из колец 15 не превышает семи. К каждому из коммутаторов 8d, имеющему несколько пар оптических портов, присоединены кольца 15 с, 15d, 15e локальных узлов мониторинга, образующие часть сети, состоящую из параллельных колец одного уровня.-4 013956 Главный телекоммуникационный центр 22 (фиг. 1, 5) мониторинга имеет главный шлюз 23, агрегирующий потоки информации второго уровня, сервер 24 оперативных баз данных и сервер 25 ретроспективных баз данных, сохраняющие потоки информации второго уровня; сервер 26 геоинформационной системы, обеспечивающий картографическую привязку контролируемых объектов с размещенными на них локальными техническими средствами мониторинга (фиг. 6),АРМы 27 пользователей, дополнительный маршрутизатор 28, обеспечивающий доступ пользователей к информации, сохраняемой в серверах 24 и 25, и формирование информационных потоков третьего уровня; центры 29 пользователей оснащены сервером управления 30, маршрутизатором 31 и АРМами 32 пользователей, обеспечивающими доступ к информационным потокам третьего уровня и мониторами 33 отображения ситуации; сеть волоконно-оптических каналов связи 34 аппаратно-программных средств главного телекоммуникационного центра мониторинга 22 и центра пользователей, каналов 35 связи главного телекоммуникационного центра мониторинга 22 и локальных центров мониторинга через коммутатор 36. Порт 17 коммутатора 10 локального центра мониторинга 9 соединен с портом 18.1 пограничного шлюза 11, второй порт 18.2 пограничного шлюза 11 соединен волоконно-оптическим каналом связи 35 с портом дополнительного коммутатора 36.1, включенного в кольцо 37 коммутаторов локальных центров мониторинга, которое включает коммутаторы 36 главного телекоммуникационного центра мониторинга. Исходя из того, что количество коммутаторов 36 в кольце не превышает семи, количество колец 37(фиг. 2), объединяющлх дополнительные коммутаторы локальных центров мониторинга 9, определяется из соотношения где N - количество локальных центров мониторинга 9, присоединенных к главному телекоммуникационному центру мониторинга 22;k - количество колец 37, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону; при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее 2k, если каждое кольцо дополнительных коммутаторов локальных центров мониторинга подключено к двум портам коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга(фиг. 2). Если порт одного из коммутаторов каждого кольца локального центра мониторинга соединен с одним из портов коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга, то коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее k (фиг. 3). Если количество колец, объединяющих локальные центры мониторинга, не превышает семи (фиг. 4), то один из коммутаторов 36.1 каждого кольца локальных центров мониторинга 9 включен в кольцо 38 высшего уровня с присоединенным к нему коммутатором 36 главного телекоммуникационного центра 22, один из портов которого соединен со шлюзом 23. Маршрутизаторы 31 центров пользователей соединены волоконно-оптическими каналами связи 34 с маршрутизатором 28 главного телекоммуникационного центра мониторинга звездообразно (фиг. 1) или в кольцо 39 (фиг. 5). При соединении маршрутизаторов 31 в кольцо 39 один из них соединен с маршрутизатором 28. Многоуровневая кольцевая сеть интегрированной системы мониторинга является сетью Ethernet,организованной по стандартам IEEE 802.3. В предпочтительном варианте сеть Ethernet организована по стандарту IEEE 802.3z технологии Гигабит Ethernet. Потоки информации первого уровня поступают в интегрированную систему мониторинга от локальных технических средств мониторинга 1 (фиг. 6) по кольцам 15 многоуровневой сети 14 через пограничный шлюз 11, обеспечивающий подключение и сбор информации в соответствии с единым стандартом интерфейсов, который описывает правила информационного межсистемного обмена, базирующегося на основе международных стандартов. Запись информации в рамках локальной системы мониторинга обеспечивается локальными техническими средствами мониторинга (видеокамерами 2 и 3, видеорегистраторами 6 и другими), подключенными к коммутаторам локальных узлов мониторинга 8 многоуровневой сети 14. К коммутатору 10 локального центра мониторинга подключен сервер 13 архива, который в соответствии с единым стандартом интерфейсов получает архивную информацию от сервера архива 12. Пограничный шлюз 11 и сервер 13 территориально распределенного архива, собирая информационные потоки первого уровня, формируют информационные потоки второго уровня. Данные устройства вторыми сетевыми интерфейсами подключены к дополнительному коммутатору 36.1, который расположен в локальном центре мониторинга и обеспечивает передачу информационных потоков второго уровня от локального центра 9 в главный телекоммуникационный центр 22. В главном телекоммуникационном центре 22 установлен главный коммутатор 36, который соеди-5 013956 нен с дополнительными коммутаторами 36.1 по технологии звезда (фиг. 5). Главный шлюз 23 (фиг. 1-5) агрегирует информационные потоки второго уровня, поступающие от пограничных шлюзов 11 (фиг. 6), и обеспечивает доступ пользователей интегрированной системы мониторинга к информации в соответствии с их правами доступа, формируя при этом информационные потоки третьего уровня. Когда нескольких пользователей интересует один и тот же видеопоток, главный шлюз 23 принимает его от пограничного шлюза 11 и передает нескольким пользователям. Если пользователю необходимо управлять локальными техническими средствами мониторинга 1, и он имеет на это необходимые полномочия, то пограничный шлюз 11 передает команды управления локальным техническим средствам мониторинга 1. Сервер оперативных баз данных 24 обеспечивает хранение структурированной информации, описывающей состав, свойства и текущее состояние всех локальных технических средств 1 и аппаратнопрограммных устройств локальных центров 9. Сервер геоинформационной системы 26, используя информацию от сервера 24 оперативных баз данных, обеспечивает санкционированный доступ пользователей системы к информационным ресурсам,которые имеют топографическую привязку к электронной карте геоинформациоиной системы, обеспечивающей доступ к данным о размещенных на заданной территории локальных технических средствах мониторинга 1. Сервер 25 ретроспективных баз данных обеспечивает возможность долгосрочного хранения информации, описывающей зафиксированные события. Все перечисленные составляющие главного телекоммуникационного центра 22 доступны пользователям через маршрутизатор доступа 28. Маршрутизаторы 31 центров 29 пользователей подключены к маршрутизатору доступа 28 каналами связи (волоконно-оптические каналы связи, выделенные каналы). Пользователи через АРМы 27 и маршрутизатор 31 получают доступ к аппаратно-программным средствам главного телекоммуникационного центра 22 и в соответствии со своимиправами доступа получают потоки информации третьего уровня, которые средствами сервера управления 30 могут отображаться на мониторе 33. Интегрированная система мониторинга фиксирует работу всех пользователей в соответствующем журнале сервера 24 оперативных баз данных. Описанная интегрированная система мониторинга объединяет от нескольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч локальных технических средств мониторинга, расположенных на большой территории города или мегаполиса. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Интегрированная система мониторинга, включающая множество локальных систем мониторинга, каждая из которых состоит из локальных технических средств мониторинга ситуации на объектах, обеспечивающих получение информации; локальных узлов мониторинга, имеющих аппаратные средства приема, преобразования и формирования потоков информации первого уровня в виде цифровых данных; локальных центров мониторинга, оснащенных аппаратными и программными средствами, принимающими и обрабатывающими через сеть пограничных шлюзов потоки информации первого уровня, формирующими в едином стандарте интерфейсов потоки информации второго уровня в виде цифровых данных для сохранения их на серверах территориально распределенных архивов и предоставления пользователям; главный телекоммуникационный центр мониторинга, имеющий главный шлюз, агрегирующий потоки информации второго уровня и формирующий потоки информации третьего уровня, серверы оперативных и ретроспективных баз данных, сохраняющие потоки информации второго уровня; сервер геоинформационной системы, обеспечивающий топографическую привязку объектов и локальных технических средств мониторинга к электронной карте геоинформационной системы; маршрутизатор доступа к потокам информации и к информации, сохраняемой в серверах главного телекоммуникационного центра и локальных систем мониторинга; центры пользователей, оснащенные аппаратными и программными средствами, включающими маршрутизаторы, соединенные каналами связи с маршрутизатором доступа и АРМами центра пользователей, обеспечивающими доступ к информационным потокам третьего уровня; сеть волоконно-оптических каналов связи локальных технических средств мониторинга и аппаратных средств локальных узлов и центров мониторинга, главного телекоммуникационного центра мониторинга и центров пользователей,отличающаяся тем, что аппаратные средства локальных узлов мониторинга имеют множество коммутаторов, соединенных между собой волоконно-оптическими каналами связи в многоуровневую сеть,состоящую из колец, в каждое из которых входит не более семи коммутаторов; по меньшей мере один из коммутаторов кольца нижнего уровня многоуровневой сети соединен волоконно-оптическими каналами-6 013956 связи с одним из коммутаторов кольца более высокого уровня или смежные кольца разных уровней имеют по меньшей мере один общий коммутатор; к портам коммутаторов колец присоединены локальные технические средства мониторинга; кольцо, включающее коммутатор локального центра, является для локальной системы мониторинга кольцом высшего уровня; один порт коммутатора каждого локального центра соединен с портом пограничного шлюза локального центра, а порт каждого пограничного шлюза локального центра мониторинга соединен с портом дополнительного коммутатора, который соединен с портом центрального коммутатора главного телекоммуникационного центра, второй порт коммутатора локального центра соединен с портом сервера архива локального центра, другие порты коммутатора локального центра соединены с АРМами внутренних пользователей локального центра; дополнительные коммутаторы локального центра мониторинга соединены по меньшей мере в одно кольцо коммутаторов локальных центров мониторинга, которое включает центральный коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга. 2. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих коммутаторы локальных центров мониторинга, определяется из соотношения где N - количество локальных центров мониторинга, которые присоединены к главному телекоммуникационному центру мониторинга;k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону; при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее 2k, если каждое кольцо дополнительных коммутаторов локальных центров мониторинга подключено к двум портам коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга. 3. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих коммутаторы локальных центров мониторинга, определяется из соотношения где N - количество локальных центров мониторинга, которые присоединены к главному телекоммуникационному центру мониторинга;k - количество колец, получаемое округлением частного от деления N до целого числа в большую сторону; при этом коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга имеет количество портов, превышающее k, а порт одного из коммутаторов каждого кольца локальных центров мониторинга соединен с одним из портов коммутатора главного телекоммуникационного центра мониторинга. 4. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что количество колец, объединяющих дополнительные коммутаторы локальных центров мониторинга, не превышает семи, при этом один из коммутаторов каждого кольца входит в кольцо высшего уровня, включающее коммутатор главного телекоммуникационного центра мониторинга. 5. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что маршрутизаторы центров пользователей соединены волоконно-оптическими каналами связи в кольцо, при этом один из маршрутизаторов кольца центров пользователей соединен с маршрутизатором главного телекоммуникационного центра мониторинга. 6. Интегрированная система мониторинга по п.1, отличающаяся тем, что многоуровневая кольцевая сеть является сетью Ethernet, организованной по стандартам IEEE 802.3. 7. Интегрированная система мониторинга по п.6, отличающаяся тем, что сеть Ethernet организована по стандартам IEEE 802.3z технологии Гигабит Ethernet.

МПК / Метки

МПК: H04N 7/18, H04L 12/28, H04J 14/00

Метки: интегрированная, мониторинга, система

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/11-13956-integrirovannaya-sistema-monitoringa.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Интегрированная система мониторинга</a>

Похожие патенты