Система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности

Система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике обеспечения личной безопасности граждан, в частности находящихся на дежурстве сотрудников вневедомственной охраны, частных охранных предприятий, других силовых структур, обеспечивающих централизованную охрану граждан и имущества.

Известны способы и устройства тревожного оповещения, в которых используется так называемая "тревожная кнопка" - миниатюрный радиопередатчик, на корпусе которого установлена кнопка управления. Радиопередатчик активируется путем нажатия кнопки управления при возникновении опасности для жизни, здоровья и материальных ценностей человека, в частности при возникновении угрозы сотруднику соответствующей силовой структуры, далее пользователю. Излученный "тревожной кнопкой" радиосигнал (тревожный радиосигнал) принимается в пункте централизованной охраны и после обработки и дешифрирования индицируется в виде тревожного сообщения с указанием идентификационных признаков "тревожной кнопки", излучившей тревожный радиосигнал. При индикации тревожного сообщения в указанных пунктах централизованной охраны применяется звуковая и/или световая тревожная сигнализация. Различные варианты устройств, служащих для технической реализации этого способа, представлены, в частности, в заявке US №2001/0052848, G 08 В 21/00 и в патенте US №6310539, G 08 B 23/00. Недостатками данного технического решения является небольшая дальность действия "тревожной кнопки" и отсутствие в тревожном радиосигнале данных о местоположении источника радиосигнала. Кроме того, при внезапном нападении пользователь может не успеть воспользоваться этим средством оповещения.

Для увеличения дальности действия "тревожной кнопки" и определения ее местоположения используют передачу тревожных радиосигналов по радиоретрансляционной сети с использованием промежуточных пунктов с известными географическими координатами. Так, согласно патенту RU №2184395, G 08 В 25/08 при возникновении опасной ситуации принимают тревожный радиосигнал на распределенных по контролируемой территории промежуточных пунктах, подключенных к телефонным линиям, преобразуют его в соответствующее кодовое сообщение и передают на пункт контроля и приема сообщений, на котором по расположению промежуточных пунктов, с которых поступило кодовое сообщение, определяют местоположение источника тревожного радиосигнала. Однако не на всех промежуточных пунктах имеются телефонные сети, что ограничивает возможности применения данного технического решения. Указанный недостаток устраняется при использовании радиоканальных систем с территориально распределенными радиоретрансляционными пунктами. Ряд вариантов построения таких систем предложен предприятием-заявителем (патенты RU №2182028, В 60 R 25/10, G 08 В 25/00, RU №2201363, В 60 R 25/10, G 08 В 25/08 и другие).

Общим недостатком указанных технических решений является сложность их технической реализации, обусловленная необходимостью расположения на местности промежуточных радиоретрансляционных пунктов, что связано с большими капитальными затратами и организационными трудностями.

Кроме того, точность такого метода определения координат невысока, а при внезапном нападении пользователь остается столь же уязвимым, как и при использовании обычной "тревожной кнопки".

На устранение указанного недостатка направлены технические решения, в которых вместе с "тревожной кнопкой" применяют датчики изменений физического состояния пользователя, например датчики движения, датчики падения и другие, обеспечивающие автоматическую подачу тревожного радиосигнала при внезапном возникновении угрожающей ситуации.

К указанному классу систем относится, например, "Радиосистема тревожной сигнализации персонального пользования", далее система "Радиокнопка" (СПНК.425624.001 РЭ), серийно выпускаемая предприятием "Аргус-Спектр", Санкт-Петербург (сертификат соответствия POCC.RU.OC03.В00961). Техническая документация на нее представлена на сайте предприятия-изготовителя www.argus-spectr.ru.

Основная область применения системы "Радиокнопка" - централизованная охрана людей и объектов недвижимости. Тревожный радиосигнал формируется не только при нажатии кнопки управления, расположенной на корпусе радиопередающего устройства, но и:

- при срабатывании датчика падения (вариант 1);

- при срабатывании датчика перемещения, то есть при изменении местоположения объектового радиопередающего устройства (вариант 2 - "Радиокукла");

- при нарушении шлейфа охранной сигнализации на охраняемом объекте недвижимости (вариант 3).

Переданный тревожный радиосигнал поступает в пункт централизованной охраны, например на пультовое радиоприемное устройство вневедомственной охраны. Принятый пультовым радиоприемным устройством тревожный радиосигнал отображается как тревожное сообщение в блоке обработки и отображения и в блоке выносных индикаторов, а также активирует подачу звукового сигнала блоком звуковой сигнализации. С пультового радиоприемного устройства тревожное сообщение может быть передано на персональный компьютер пульта централизованного наблюдения (ПЦН) - для дополнительной обработки и отображения.

Недостатком описанной выше системы "Радиокнопка" являются весьма ограниченные возможности распознавания угрожающей ситуации - по углу наклона корпуса датчика падения - и связанная с этим высокая вероятность ложных тревог, поскольку датчик падения может прийти в наклонное положение не вследствие падения, вызванного внезапным нападением, а по забывчивости пользователя.

Более высокие вероятностные характеристики распознавания угрожающей ситуации обеспечивает способ тревожной сигнализации об угрозе личной безопасности по патенту RU №2235365, G 08 R 23/00, В 60 R 25/10. Это техническое решение является наиболее близким аналогом предлагаемой системы. Система, реализующая способ по указанному выше патенту RU №2235365, G 08 R 23/00, В 60 R 25/10, состоит из носимой и стационарной частей.

Носимая часть находится у пользователя (на случай внезапного нападения на него или резкого ухудшения самочувствия). Сам пользователь является источником тревожного звукового сигнала, например крика. Пользователь оснащен микрофоном, к выходу которого подключен блок шумоподавления. Выход блока шумоподавления через микроконтроллер подключен к дополнительному (модулирующему) входу радиопередающего устройства.

На радиопередающем устройстве установлена кнопка управления. Она позволяет вручную включать и отключать радиопередающее устройство. Механизм кнопки управления защищен от случайного нажатия. Другой управляющий вход радиопередающего устройства подключен к выходам датчиков параметров физического состояния пользователя. При этом датчики параметров физического состояния пользователя находятся непосредственно на пользователе и позволяют более достоверно, чем при использовании только датчика падения и наклона, распознать угрозу безопасности в случаях неожиданного нападения на пользователя, например удара по голове.

Указанная система способна распознавать различные угрожающие ситуации (нападение, резкое ухудшение самочувствия и другие). Такая универсальность является достоинством системы, но достигается за счет достаточно сложной совместной обработки информации, получаемой от датчиков физического состояния и по аудиоканалу. Эта информация используется в основном самим пользователем, который своими действиями (криком, подачей громких звуковых сигналов) пытается привлечь внимание окружающих и тем самым отвести угрозу. Однако не всегда это возможно. Наибольшую опасность представляют ситуации, когда угроза связана с применением огнестрельного оружия (как нападающим, так и защищающимся). В таких ситуациях крайне важно, чтобы персонал пункта централизованной охраны был своевременно оповещен о факте применения огнестрельного оружия. Причем подвергшийся нападению сотрудник охранного предприятия в большинстве случаев не способен быстро оповестить об этом пункт централизованной охраны, а последний не в состоянии локализовать ситуацию, поскольку не знает точного местоположения объекта угрозы.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков ближайшего аналога предлагаемого технического решения.

Предметом изобретения является система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности, содержащая носимые и/или возимые кнопку управления, подключенную к первому входу формирователя тревожного сообщения, первый выход которого соединен со входом объектового радиопередающего устройства, последовательно соединенные микрофон и блок шумоподавления, а также установленные в пункте централизованной охраны пультовое радиоприемное устройство, выполненное с возможностью приема по радиоэфиру тревожных сообщений от объектового радиопередающего устройства, ПЦН и блок звуковой и/или световой индикации, входы которых подключены к выходу пультового радиоприемного устройства, при этом в нее введены приемник глобальной спутниковой системы навигации и блок распознавания звука выстрела, который включен между выходом блока шумоподавления и вторым входом формирователя тревожного сообщения, третий вход которого соединен с выходом приемника глобальной спутниковой системы навигации, управляющий вход которого подключен ко второму выходу формирователя тревожного сообщения.

Частными существенными признаками являются следующие.

Блок распознавания звука выстрела содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), аудиоанализатор, блок сравнения, блок весовой обработки и пороговую схему, а также блок памяти, вход которого подключен к дополнительному выходу аудиоанализатора, а выход - к дополнительному входу блока сравнения, при этом вход АЦП и выход пороговой схемы являются соответственно входом и выходом блока распознавания звука выстрела.

Объектовое радиопередающее устройство выполнено в виде последовательно соединенных первого Bluetooth-узла и передатчика стандартной сети подвижной связи, например сотового телефона стандарта GSM, а формирователь тревожного сообщения содержит второй Bluetooth-узел, выполненный с возможностью беспроводной связи в стандарте Bluetooth с первым Bluetooth-узлом, при этом в качестве пультового радиоприемного устройства использован также сотовый телефон стандарта GSM.

Задачей настоящего изобретения является создание системы тревожного оповещения об угрозе личной безопасности, предназначенной для использования в структурах централизованной охраны и позволяющей повысить эффективность реагирования на применение огнестрельного оружия. Указанная система может использоваться как автономно, так и в составе других систем безопасности. Ею могут оснащаться военнослужащие и журналисты, выполняющие задания в горячих точках.

Обеспечиваемый технический результат заключается в получаемых персоналом пункта централизованной охраны возможностях автоматического распознавания звука выстрела и установления точного местоположения объекта, на котором было применено огнестрельное оружие. Это позволяет своевременно привлечь внимание сотрудников пункта централизованной охраны к возникшей угрозе и обеспечить возможность быстрого реагирования.

Сущность изобретения иллюстрируется на фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемой системы тревожного оповещения об угрозе личной безопасности.

На фиг.2 представлена структурная схема блока распознавания звука выстрела.

На фиг.1 и 2 использованы следующие обозначения: 1 - микрофон; 2 - блок шумоподавления; 3 - блок распознавания звука выстрела; 4 - АЦП; 5 - аудиоанализатор; 6 - блок памяти; 7 - блок сравнения; 8 - блок весовой обработки; 9 - пороговая схема; 10 - формирователь тревожного сообщения; 11 - приемник глобальной спутниковой системы навигации; 12 - объектовое радиопередающее устройство; 13 - кнопка управления; 14 - пультовое радиоприемное устройство; 15 - пункт централизованной охраны; 16 - ПЦН; 17 - блок звуковой и/или световой индикации.

Рассматриваемая система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности состоит из объектового оборудования и оборудования пункта 15 централизованной охраны. Объектовое оборудование находится у пользователя (носимый вариант) либо установлено на патрульном транспортном средстве (ТС) - возимый вариант. В обоих вариантах используется структурная схема построения рассматриваемой системы, показанная на фиг.1 и 2.

В качестве пользователя, как правило, выступает сотрудник охранной структуры, связанный с пунктом 15 централизованной охраны по какой-либо из стандартных сетей подвижной связи, например по сотовой сети мобильной связи. Указанный сотрудник может либо обследовать территориально удаленный объект, либо находиться у этого объекта на дежурстве. Роль пользователя может также играть, например, сотрудник ГИБДД, занимающийся проверкой ТС на дороге, а роль пункта 15 централизованной охраны - стационарный пост ГИБДД.

Объектовое оборудование содержит последовательно соединенные микрофон 1, блок 2 шумоподавления и блок 3 распознавания звука выстрела. В состав объектового оборудования входит также кнопка 13 управления, обеспечивающая возможность ручной активации формирователя 10 тревожного сообщения, выход которой подключен к первому входу формирователя 10 тревожного сообщения. Второй вход формирователя 10 тревожного сообщения соединен с выходом блока 3 распознавания звука выстрела, а первый выход подключен ко входу объектового радиопередающего устройства 12. К третьему входу формирователя 10 тревожного сообщения подключен выход приемника 11 глобальной спутниковой системы навигации, например GPS-приемника. Второй выход формирователя 10 тревожного сообщения подключен к управляющему входу приемника 11 глобальной спутниковой системы навигации.

Пункт 15 централизованной охраны содержит пультовое радиоприемное устройство 14, выполненное с возможностью приема по стандартной сети подвижной связи (например, по сотовой сети мобильной связи) тревожных сообщений от объектового радиопередающего устройства 12. Также в состав пункта 15 централизованной охраны входит ПЦН 16 и блок 17 звуковой и/или световой индикации, входы которых подключены к выходу пультового радиоприемного устройства 14.

Возможный вариант построения блока 3 распознавания звука выстрела, показанный на фиг.2, содержит последовательно соединенные АЦП 4, вход которого является входом блока 3 распознавания звука выстрела, аудиоанализатор 5, блок 7 сравнения, блок 8 весовой обработки и пороговая схема 9, выход которой является выходом блока 3 распознавания звука выстрела. В состав блока 3 распознавания звука выстрела, показанного на фиг.2, входит также блок 6 памяти, вход которого подключен к дополнительному выходу аудиоанализатора 5, а выход соединен с дополнительным входом блока 7 сравнения.

Объектовое радиопередающее устройство 12 может быть выполнено в виде последовательно соединенных первого Bluetooth-узла и передатчика стандартной сети подвижной связи, например сотовой сети мобильной связи стандарта GSM, а формирователь 10 тревожного сообщения содержит второй Bluetooth-узел, выполненный с возможностью беспроводной связи в стандарте Bluetooth с первым Bluetooth-узлом. При этом в качестве пультового радиоприемного устройства 14 также может быть использован сотовый телефон.

Микрофон 1 с подключенным к нему блоком 2 шумоподавления представляет собой типовой аудиоканал, широко используемый в устройствах громкой связи. В частности, он входит в состав автомобильного комплекта громкой связи REEF HF-100, серийно выпускаемого предприятием-заявителем (сертификат соответствия № РОСС RU.ME30.B.01281). Подобное техническое решение используется и в изобретениях по патентам RU №2211159, В 60 R 27/00, RU №2214933, В 60 R 25/00, В 60 R 27/00, ранее полученным предприятием-заявителем.

Входящие в состав блока 3 распознавания звука выстрела (фиг.2) АЦП 4, аудиоанализатор 5, блок 6 памяти, блок 7 сравнения, блок 8 весовой обработки и пороговая схема 9, а также формирователь 10 тревожного сообщения могут быть выполнены на одной плате. Поскольку звук выстрела характеризуется достаточно устойчивыми признаками - амплитудно-частотными и временными параметрами, то алгоритм распознавания этого звука достаточно прост. В рассматриваемой системе для его реализации может быть использована, например, высокоэкономичная плата 16-разрядного микроконтроллера MSP430F149, производимого фирмой Texas Instruments (США), входящая в состав серийно выпускаемого предприятием-заявителем распознавателя звука RZ-01 (журнал "12 Вольт", №9, 2003, с.4). По своим габаритам она пригодна для применения как в носимом, так и в возимом вариантах. Техническая информация об указанном микроконтроллере приведена на сайте www.ti.com фирмы Texas Instruments (США).

Сотовые телефоны, выполняющие роль объектового радиопередающего устройства 12 и пультового радиоприемного устройства 14, Bluetooth-узлы и приемник 11 глобальной спутниковой системы навигации являются функционально законченными покупными изделиями. В заявляемой системе они могут быть использованы без существенных доработок.

Таким образом, все узлы, используемые в заявляемой системе тревожного оповещения об угрозе личной безопасности, хорошо известны и доступны на рынке. Поэтому возможность практической реализации заявляемой системы не вызывает сомнений.

Рассматриваемая система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности (фиг.1) работает следующим образом.

Находящийся у сотрудника охранной структуры или установленный в патрульном ТС микрофон 1 воспринимает звуковой сигнал и преобразует его в электрический сигнал. С выхода микрофона 1 этот электрический сигнал поступает на блок 2 шумоподавления, выполненный, например, в виде операционного усилителя с амплитудно-частотной характеристикой, согласованной со спектром ожидаемого электрического сигнала, соответствующего звуку выстрела. На выходе блока 2 шумоподавления формируется аналоговый выходной сигнал. Задачей блока 2 шумоподавления является увеличение отношения сигнал/шум для обеспечения дальнейшей обработки сигнала в блоке 3 распознавания звука выстрела (фиг.2).

В показанном на фиг.2 варианте построения блока 3 распознавания звука выстрела аналоговый выходной сигнал из блока 2 шумоподавления поступает в АЦП 4. АЦП 4 осуществляет аналого-цифровое преобразование (с заданными разрядностью и частотой преобразования).

Последовательность выборок цифрового кода сообщения, сформированная на выходе АЦП 4, поступает в аудиоанализатор 5, который выделяет характерные для звука выстрела амплитудно-частотные и временные параметры. Для этого последовательность выборок цифрового кода сообщения подвергается спектральному преобразованию, например быстрому преобразованию Фурье (Б.Голд, Ч.Рэйдер. "Цифровая обработка сигналов", Москва, "Советское Радио", 1973, глава 6) и пороговой обработке.

После выделения из последовательности выборок цифрового кода звукового сообщения набора устойчивых параметров, характеризующих звук выстрела, аудиоанализатор 5 формирует команду для начала выборки из блока 6 памяти наборов образцов (эталонов), характеризующих звук выстрела.

В процессе распознавания набор устойчивых параметров, характеризующих звук выстрела, поступает на первый вход блока 7 сравнения. По команде аудиоанализатора 5 на дополнительный вход блока 7 сравнения из блока 6 памяти подаются наборы образцов.

В блоке 7 сравнения устойчивые параметры, характеризующие звук выстрела, сопоставляются с образцами и при их близком сходстве (совпадении) формируются отклики, значения которых пропорциональны указанной степени сходства.

Поскольку различные параметры по-разному могут влиять на вероятностные характеристики распознавания звука выстрела, указанные отклики подвергаются весовой обработке в блоке 8 весовой обработки и после этого результирующий отклик подается на вход пороговой схемы 9. При превышении порога указанным откликом на выходе пороговой схемы 9 формируется команда передачи тревожного сообщения.

Указанная команда подается на вход формирователя 10 тревожного сообщения, который посылает запрос на управляющий вход приемника 11 глобальной спутниковой системы навигации. По данному запросу приемник 11 глобальной спутниковой системы навигации выдает текущие географические координаты объекта угрозы, на котором этот приемник установлен (то есть координаты пешего сотрудника охраны или координаты патрульного ТС). Эти координаты передаются на третий вход формирователя 10 тревожного сообщения и записываются в соответствующее поле формируемого им кодового тревожного сообщения. Указанное тревожное сообщение модулирует высокочастотную несущую, формируемую в объектовом радиопередающем устройстве 12, и сигнал, несущий тревожное сообщение, излучается в эфир.

Активация объектового радиопередающего устройства 12 может быть произведена и в ручном режиме - путем воздействия на формирователь 10 тревожного сообщения с помощью кнопки 13 управления. В этом случае роль команды передачи тревожного сообщения, активирующей формирователь 10 тревожного сообщения, выполняет импульс, формируемый при нажатии пользователем кнопки, расположенной на корпусе блока кнопки 13 управления. Далее работа формирователя 10 тревожного сообщения, приемника 11 глобальной спутниковой системы навигации и объектового радиопередающего устройства 12 повторяет рассмотренную выше (после формирования команды передачи тревожного сообщения на выходе пороговой схемы 9).

Посланный объектовым радиопередающим устройством 12 сигнал, несущий тревожное сообщение, принимается пультовым радиоприемным устройством 14 пункта 15 централизованной охраны. Из принятого сигнала выделяется тревожное сообщение, которое подается на входы ПЦН 16 и блока 17 звуковой и/или световой индикации. Звуковая и/или световая индикация тревожного сообщения служат для того, чтобы максимально оперативно привлечь внимание сотрудников пункта 15 централизованной охраны к внезапно возникшей угрозе, связанной с применением огнестрельного оружия. Очевидно, что такая угроза имеет наивысший приоритет и реакция на нее должна быть незамедлительной. К примеру, возникшая угроза может индицироваться миганием красной лампы, сопровождающимся громким прерывистым звуком. По отображению полученного тревожного сообщения на экране монитора оператор ПЦН 16 определяет местоположение объекта угрозы и передает соответствующее целеуказание руководству силами быстрого реагирования (на фиг.1 не показаны).

Таким образом, благодаря использованию блока 3 распознавания звука выстрела и приемника 11 глобальной спутниковой системы навигации решается задача своевременной поддержки сотрудников охраны, попавших на объекте охраны в экстремальную ситуацию, связанную с применением огнестрельного оружия.

Как отмечалось выше, в качестве объектового радиопередающего устройства 12 в заявляемой системе может быть использована одна из серийно выпускаемых моделей сотового телефона, например GSM-телефон, на входе которого включен первый Bluetooth-узел. При этом формирователь 10 тревожного сообщения содержит второй Bluetooth-узел. Второй Bluetooth-модуль обеспечивает беспроводную передачу тревожных сообщений из формирователя 10 тревожного сообщения в объектовое радиопередающее устройство 12. Эти тревожные сообщения поступают на вход первого Bluetooth-узла и из него передаются на сигнальный вход сотового телефона. Сотовый телефон принимает эти тревожные сообщения, преобразует их в SMS-сообщения и посылает их в пункт 15 централизованной охраны.

Таким образом обеспечивается решение поставленной задачи создания специализированной системы тревожного оповещения об угрозе личной безопасности, предназначенной для использования в структурах централизованной охраны и позволяющей повысить эффективность реагирования на угрозу наивысшего приоритета - на применение огнестрельного оружия.

Обеспечиваемый технический результат заключается в возможности автоматического распознавания звука выстрела и установления местоположения объекта, на котором было применено огнестрельное оружие. Это позволяет своевременно привлечь внимание сотрудников пункта централизованной охраны к возникшей угрозе и обеспечить возможность быстрого и адекватного реагирования на указанную угрозу.

1. Система тревожного оповещения об угрозе личной безопасности, содержащая носимые и/или возимые кнопку управления, подключенную к первому входу формирователя тревожного сообщения, первый выход которого соединен со входом объектового радиопередающего устройства, последовательно соединенные микрофон и блок шумоподавления, а также установленные в пункте централизованной охраны пультовое радиоприемное устройство, выполненное с возможностью приема по радиоэфиру тревожных сообщений от объектового радиопередающего устройства, пульт централизованного наблюдения и блок звуковой и/или световой индикации, входы которых подключены к выходу пультового радиоприемного устройства, отличающаяся тем, что в нее введены приемник глобальной спутниковой системы навигации и блок распознавания звука выстрела, который включен между выходом блока шумоподавления и вторым входом формирователя тревожного сообщения, третий вход которого соединен с выходом приемника глобальной спутниковой системы навигации, управляющий вход которого подключен ко второму выходу формирователя тревожного сообщения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок распознавания звука выстрела содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, аудиоанализатор, блок сравнения, блок весовой обработки и пороговую схему, а также блок памяти, вход которого подключен к дополнительному выходу аудиоанализатора, а выход - к дополнительному входу блока сравнения, при этом вход аналого-цифрового преобразователя и выход пороговой схемы являются соответственно входом и выходом блока распознавания звука выстрела.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что объектовое радиопередающее устройство выполнено в виде последовательно соединенных первого Bluetooth-узла и передатчика стандартной сети подвижной связи, например сотового телефона стандарта GSM, а формирователь тревожного сообщения содержит второй Bluetooth-узел, выполненный с возможностью беспроводной связи в стандарте Bluetooth с первым Bluetooth-узлом, при этом в качестве пультового радиоприемного устройства использован также сотовый телефон стандарта GSM.