Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда

Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда

Реферат

Изобретение относится к системам хранения и передачи данных, в особенности к системе и способу передачи данных в рамках единой сети жилищного фонда района, префектуры, округа или города.

Известно использование гибридных сетей связи на основе коаксиальных и волоконно-оптических кабелей, называемых как гибридные волоконно-коаксиальные сети, в основном, для распределения сигналов большого числа служб, особенно мультимедийных служб интерактивного типа.

Известна система для распределения сигналов телевизионных и других телекоммуникационных служб от периферийного узла к абонентским терминалам, включающая прямые и обратные каналы для передачи данных и/или речи (к абонентам и от абонентов соответственно). Эта система содержит оборудование для двунаправленного распределения сигналов по абонентским терминалам, подключенное к коммутационной станции (см. заявку WO 96/24989, кл. Н 04 В 10/207, 15.08.1996).

В данной системе делается упор, в основном, на домовые узлы, рассматриваемые как периферийные узлы. Однако использование данной системы ограничено использованием гибридной сети (использование сочетания коаксиальных и волоконно-оптических кабелей) для организации телефонной связи и передачи телекоммуникационной информации (телевизионное вещание и Интернет), что сужает возможности данной системы.

Наиболее близкой к изобретению по решаемой технической задаче и достигаемому результату является автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных, содержащая телекоммуникационные службы, каждая из которых включает двунаправленный канал для передачи данных и/или речи в направлении к абонентским устройствам и от абонентских устройств, выполненный с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля, и двунаправленную коммутационную станцию - домовый коммутатор, соединенный с абонентскими устройствами, например телевизорами, телефонами и персональными компьютерами (см. заявку WO 00/03542, кл. Н 04 N 7/173, 20.01.2000).

Данная система управления процессом передачи цифровых данных предназначена для распределения сигналов различных служб от домового коммутатора к соединенными с ним индивидуальными абонентскими устройствами и основана на том, чтобы сделать возможным передачу данных для различных служб. В частности, в случае телевизионных служб, это распределение телевизионных каналов наземного вещания посредством оборудования для коллективного телевизионного приема, распределение телевизионных каналов спутникового вещания с помощью средств спутникового коллективного телевизионного приема и распределение сигналов кабельного или проводного платного телевидения либо телевидения с коллективным приемом, при этом все телевизионные каналы, предоставляемые абонентам, должны быть доступны на их терминалах с вытекающим из этого использованием расширенной полосы частот. Использование канала обратной связи расширяет возможности данной системы, но она так же, как и другие системы, ограничена передачей только телекоммуникационной информации, что сужает возможности данной системы.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей системы управления процессом передачи цифровых данных при снижении стоимости системы и обеспечение возможности подключения всего населения жилищного фонда автоматизированной системой передачи цифровых данных.

Указанный технический результат достигается за счет того, что автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда включает двунаправленную коммутационную станцию - домовый коммутатор, соединенный с абонентскими устройствами, например телевизорами, телефонами и персональными компьютерами и, подключенные к ней телекоммуникационные службы, каждая из которых включает двунаправленный канал для передачи данных и/или речи в направлении к абонентским устройствам и от абонентских устройств, выполненный с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля, при этом система снабжена узловым коммутатором и домовым регистратором, домовый регистратор подключен к домовому коммутатору, при этом домовой регистратор установлен в каждом жилом и общественном здании и к нему подключены датчики измерения потребления энергоресурсов и их качественных характеристик, например расхода электрической энергии и воды, электрического напряжения, температуры воды в системе горячего водоснабжения и системе водяного отопления, температуры и давления в системе холодного водоснабжения и канализационной системе, с возможностью преобразования сигналов, например аналоговых, электромеханических, механических, акустических, световых и других сигналов, в электрические сигналы в цифровой форме для их передачи, обработки и регистрации, кроме того, к домовому регистратору подключены тревожная кнопка для связи с правоохранительными органами, система видеонаблюдения в подъездах, чердаках и подвалах зданий и датчики пожарной сигнализации, домовые коммутаторы посредством волоконно-оптической кабельной сети подключены к узловому коммутатору, посредством которого организован выход с использованием протоколов передачи данных к единой волоконно-оптической сети и через последнюю к единому центру приема заявок от абонентов, например жителей, системе учета энергоресурсов, службам экстренной помощи и органам территориального управления и телекоммуникационным службам - станциям телевизионного вещания, телефонным станциям и поставщикам Интернет-услуг.

Система может включать объединенную диспетчерскую службу, подключенную посредством двунаправленного канала для передачи данных с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля к домовому регистратору, к которому подключены исполнительные механизмы регулировки подачи энергоресурсов потребителю и аварийного отключения их подачи.

Система может включать объединенную диспетчерскую службу, подключенную посредством двунаправленного канала для передачи данных и/или речи с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля к домовому регистратору и через последний к системе видеонаблюдения, системе охранной сигнализации и системе пожарной сигнализации.

Существующие в настоящее время средства коллективного телевизионного приема недостаточны для достижения указанной выше полной доступности соответствующих услуг на каждой квартире жилищного фонда. Это влечет за собой необходимость прокладывать коаксиальный кабель между домовым коммутатором и различного рода абонентскими устройствами для каждой службы самостоятельно. Такие кабели обычно подводятся между домами, в подъездах и квартирах к различным розеткам. Все это многообразие оборудования и протоколов его функционирования влечет за собой значительные трудности при техническом обслуживании. Как правило, упомянутые кабели прокладываются в различное время по самостоятельно выполненным проектам. В результате улицы в жилых районах постоянно перекапываются, создается множество различных сетей кабелей и создаются значительные неудобства для абонентов, поскольку в квартирах также создается множество сетей (телевизионные кабели, телефонные кабели, выделенные линии компьютерных сетей, охранная сигнализация и др.).

Реализация единой сети, имеющей очень широкую полосу пропускания, с передачей сигналов различных служб и оборудование каждого дома микрорайона, префектуры и города домовыми коммутаторами и домовыми регистраторами, позволяет упорядочить систему передачи данных, строго определить места прокладки кабелей и расширить объем представляемых населению услуг без прокладки в жилом регионе каких-либо новых сетей. Представляется возможность установки датчиков для преобразования электромеханических, механических, акустических, световых и других сигналов в электрические, допускающие последующее преобразование в цифровую форму, что позволяет передавать в автоматическом режиме полученную информацию, связанную с жизнеобеспечением и энергопотреблением, в центры обработки и учета этой информации. Кроме того, к домовому регистратору подключены тревожная кнопка для связи с правоохранительными органами, система видеонаблюдения в подъездах, чердаках и подвалах зданий и датчики пожарной сигнализации, что может резко снизить преступность за счет увеличения раскрываемости преступлений, а также снизить ущерб от противоправных действий за счет более оперативного реагирования на подобные действия. В свою очередь, домовые регистраторы подключены к домовому коммутатору, к которому также подключены абонентские устройства, включающие, например, телевизоры, телефоны и персональные компьютеры. Таким образом создана структура, которая в автоматическом режиме может предоставить населению практически любые услуги по получению или передаче информации, в том числе оплату коммунальных услуг в автоматическом режиме, представление населению и каждому его жителю оперативной информации о текущем состоянии расходов на коммунальные услуги, в том числе получение в автоматическом режиме квитанций на оплату с последующим, если этого захочет потребитель, распечатыванием их, например, на персональном компьютере. Домовые коммутаторы посредством волоконно-оптической кабельной сети подключены к узловому коммутатору, посредством которого организуют выход с использованием протоколов передачи данных к единой волоконно-оптической сети, например города, и через последнюю к объединенной диспетчерской службе для приема информации об аварийной ситуации, например прорыве трубопровода или выходе из строя электросети, единому центру приема заявок от абонентов, например жителей, станциям телевизионного вещания, поставщикам Интернет-услуг, системе учета энергоресурсов, службам экстренной помощи (скорая помощь, милиция и др.) и органам территориального управления. Таким образом каждый житель может сделать необходимую заявку на предоставление ему услуг или на оказание ему помощи не выходя из дома. С развитием системы оплаты посредством карточек можно полностью перейти на безналичную оплату практически всех видов услуг населению.

Таким образом, решена техническая задача по передаче цифровых данных с достижением указанного выше технического результата - расширение функциональных возможностей системы управления процессом передачи цифровых данных при снижении стоимости системы и обеспечение возможности подключения всего населения жилищного фонда автоматизированной системой передачи цифровых данных в рамках мультисервисной сети жилищного фонда района, префектуры или всего города в целом.

На чертеже показана схема системы управления процессом передачи цифровых данных в рамках мультисервисной сети жилищного фонда.

Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда включает телекоммуникационные службы, например станции телевизионного вещания 1 и поставщики Интернет-услуг 2, подключенные к единой волоконно-оптической сети 7, каждая из которых включает двунаправленный канал 3 для передачи данных и/или речи в направлении к абонентским устройствам, например телевизорам 4, персональным компьютерам 5 и телефонам 6, и от абонентских устройств, выполненных с использованием единой волоконно-оптической сети 7, и двунаправленную коммутационную станцию - домовый коммутатор 8, соединенный с абонентскими устройствами - телевизорами 4, телефонами 6 и персональными компьютерами 5. Система снабжена узловым коммутатором 10 и домовым регистратором 11. Домовый регистратор 11 подключен к домовому коммутатору 8, при этом домовой регистратор 11 установлен в каждом жилом и общественном здании 12 и к нему подключены датчики 13 измерения потребления энергоресурсов и их качественных характеристик, например расхода электрической энергии и воды, электрического напряжения, температуры воды в системе горячего водоснабжения и системе водяного отопления, температуры и давления в системе холодного водоснабжения и канализационной системе, с возможностью преобразования сигналов, например аналоговых, электромеханических, механических, акустических, световых и других сигналов, в электрические сигналы в цифровой форме для их передачи, обработки и регистрации. Кроме того, к домовому регистратору 11 подключены тревожная кнопка 14 для связи с правоохранительными органами, система видеонаблюдения 15 в подъездах, чердаках и подвалах зданий и датчики 16 пожарной сигнализации. Домовые коммутаторы 8 посредством волоконно-оптической кабельной сети 17 подключены к узловому коммутатору 10, посредством которого организован выход с использованием протоколов передачи данных (например, TCP/IP и инкапсулированные в TCP/IP потоки JPG картинки, MPEG-2, MPEG-4, H.323, SIP и др.) к единой волоконно-оптической сети 7, например города и через последнюю к объединенной диспетчерской службе 9 для приема информации об аварийной ситуации, например прорыве трубопровода или выходе из строя электросети, единому центру 18 приема заявок от абонентов (ЕЦПЗ), например жителей, станциям телевизионного вещания 1, поставщикам Интернет услуг 2, системе учета энергоресурсов 19 (например, ЕИРЦ - единый информационный расчетный центр), службам экстренной помощи (МЧС - службы министерства по чрезвычайным ситуациям, скорая помощь, ГВУД - службы главного управления министерства внутренних дел и др.), органам территориального управления 20.

Объединенная диспетчерская служба 9 может быть подключена посредством двунаправленного канала для передачи данных с использованием единой волоконно-оптической сети 7 к домовому регистратору 11, к которому подключены исполнительные механизмы регулировки подачи энергоресурсов потребителю и аварийного отключения их подачи.

Объединенная диспетчерская служба 9 может быть подключена посредством двунаправленного канала для передачи данных и/или речи с использованием единой волоконно-оптической сети 7 и кабеля к домовому регистратору 11 и через последний к системе видеонаблюдения 15, тревожной кнопке 14 для вызова правоохранительных органов, системе охранной сигнализации и системе пожарной сигнализации.

С выхода источника сигналов, например станций телевизионного вещания 1 или поставщика Интернет-услуг 2 спектр сигналов в соответствующей кодировке поступает по единой волоконно-оптической сети 7 к узловому коммутатору 10, под которым понимается система узлов приема и передачи данных, установленных например в каждом округе города или в каждой префектуре города, от которого по волоконно-оптической кабельной сети 17 сигналы поступают на домовый коммутатор 8, под которым понимаются домовые коммутаторы, установленные в каждом доме жилищного фонда, и от последнего на телевизионные приемники 4 или персональные компьютеры 5 абонентов - потребителей данной услуги. Информация, которая снимается датчиками 13 (например, со счетчиков электрической энергии, расходомеров горячей и холодной воды, датчиков пожарной сигнализации и др.), поступает в цифровой форме на домовый регистратор 11, где она объединяется, например посредством контролеров инженерного оборудования, в единый поток информации, и с последнего она поступает на домовый коммутатор 8, где поток информации в виде электрических сигналов в цифровой форме объединяется с сигналами, которые поступают от абонентских устройств, например сигналов от домашних телефонов 6 или от персональных компьютеров 5. Далее объединенный поток сигналов поступает по волоконно-оптической кабельной сети 17 на узловой коммутатор 10, где объединяются потоки сигналов от группы домов, например микрорайона. От узлового коммутатора 10 поток сигналов поступает в единую волоконно-оптическую сеть 7. От последней поток сигналов в соответствии с его кодировкой и электронным адресом поступает на телефонную станцию, в единый информационный расчетный центр 19 для учета расхода воды, газа, электроэнергии и т.д., поставщику Интернет-услуг 2 для подключения к сети, поставщику телекоммуникационных услуг 1, например для подключения к соответствующему телевизионному каналу и т.д.

В качестве домового коммутатора 8 и узлового коммутатора 10 может быть использовано различного рода телекоммуникационное оборудование, рассчитанное на соответствующую пропускную способность.

Дежурный объединенной диспетчерской службы 9 постоянно получает информацию, которая снимается с помощью датчиков 13 и датчиков, которые могут быть установлены на других инженерных конструкциях дома, например на лифтах, ведет постоянный контроль за работой системы жизнеобеспечения домов 12 жилищного фонда и при необходимости принимает решения об усилении или уменьшении отопления домов 12, контроле работы лифтов, если они есть в доме 12, регулировании подачи воды и при необходимости принимает решение об аварийной остановке подачи энергоресурсов, например воды, в случае повреждения системы водоснабжения.

Объединенная диспетчерская служба 9 может быть подключена посредством двунаправленного канала для передачи данных и/или речи с использованием единой волоконно-оптической сети 7 и кабеля к домовому регистратору 11 и через последний к системе видеонаблюдения 15, тревожной кнопке 14 для вызова правоохранительных органов, системе охранной сигнализации и системе пожарной сигнализации. В результате представляется возможность посредством средств обеспечения безопасности жильцов домов 12 (система видеонаблюдения 15 и др.) оперативно реагировать на случаи нарушения правопорядка и своевременно предотвращать чрезвычайные ситуации, например путем оперативного вызова пожарных.

Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда обеспечивает высокую степень совместимости с дополнительными услугами, которые возможно появятся в будущем, поскольку она является "открытой" системой в отношении передачи данных в обоих направлениях со значительной скоростью практически для любых служб.

Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда может быть использована для создания объединенной сети города, районного центра или любого другого населенного пункта с практически любой численностью населения.

1. Автоматизированная система управления процессом передачи цифровых данных по мультисервисной сети жилищного фонда, включающая двунаправленную коммутационную станцию - домовый коммутатор, соединенный с абонентскими устройствами, например телевизорами, телефонами и персональными компьютерами, и подключенные к ней телекоммуникационные службы, каждая из которых включает двунаправленный канал для передачи данных и/или речи в направлении к и от абонентских устройств, выполненный с использованием единой волоконно-оптической сети, отличающаяся тем, что система снабжена узловым коммутатором и домовым регистратором, при этом домовой регистратор, подключенный к домовому регистратору, установлен в каждом жилом и общественном здании и к нему подключены датчики измерения потребления энергоресурсов и их качественных характеристик, например расхода электрической энергии и воды, электрического напряжения, температуры воды в системе горячего водоснабжения и системе водяного отопления, температуры и давления в системе холодного водоснабжения и канализационной системе, с возможностью преобразования сигналов, например аналоговых, электромеханических, механических, акустических, световых и других сигналов, в электрические сигналы в цифровой форме для их передачи, обработки и регистрации, кроме того, к домовому регистратору подключены тревожная кнопка для связи с правоохранительными органами, система видеонаблюдения в подъездах, чердаках и подвалах зданий и датчики пожарной сигнализации, домовые коммутаторы посредством волоконно-оптической кабельной сети подключены к узловому коммутатору, посредством которого организован выход с использованием протоколов передачи данных к единой волоконно-оптической сети и через последнюю к единому центру приема заявок от абонентов, например жителей, системе учета энергоресурсов, службам экстренной помощи и органам территориального управления и телекоммуникационным службам - станциям телевизионного вещания, телефонным станциям и поставщикам Интернет услуг.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что включает объединенную диспетчерскую службу, подключенную посредством двунаправленного канала для передачи данных с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля к домовому регистратору, к которому подключены исполнительные механизмы регулировки подачи энергоресурсов потребителю и аварийного отключения их подачи.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что включает объединенную диспетчерскую службу, подключенную посредством двунаправленного канала для передачи данных и/или речи с использованием единой волоконно-оптической сети и кабеля к домовому регистратору и через последний к системе видеонаблюдения, системе охранной сигнализации и системе пожарной сигнализации.