Система селекторной голосовой связи ROXTON 8000

 

1. Введение

Системы селекторной связи (системы связи) имеют очень широкую сферу применения, используются как самостоятельно, так и совместно с другими системами, в качестве дополнительного вспомогательного средства. Системы связи широко применяются в области безопасности, являются неотъемлемой частью систем оповещения и управления эвакуацией СОУЭ 3,4,5 типов, регламентированных федеральным законом ФЗ-123 (сводом правил СП 3.13130.2009). Системы связи могут использовать в качестве дополнительного эффективного канала связи в локальных системах оповещения (ЛСО) – системах информирующих о тех или иных чрезвычайных ситуациях, системах громкоговорящей связи СГГС. Системы связи находят широкое применение в транспорте, промышленности, в быту. Простым примером системы связи могут служить – домофоны, селекторная связь типа машинист-пассажир используемая в электропоездах. Так, например, при тушении пожара или ликвидации его последствий система экстренной связи может использоваться как дополнительное эффективное средство взаимодействия пожарных и других служб:

  • на этапе возникновения пожара – выявления, оперативного вмешательства, дальнейшего контроля ситуации;
  • на этапе эвакуации – для координированного управления эвакуацией граждан, эффективного взаимодействия персонала знания с пожарными службами;
  • на этапе тушения пожара – для эффективного и скоординированного взаимодействия пожарных бригад.

Перечислим основные требования, предъявляемые к системе селекторной связи.

Система связи должна быть высоконадежной и контролируемой, двунаправленной, работать без ощутимых задержек в передаче, обеспечивать высокое качество речи.

Наиболее надежными являются системы проводной связи. Такие системы удобны и просты в управлении, отличаются легкостью монтажа и удобством в обслуживании. В состав таких систем, как правило, входит селекторная вызывная станция (селектор), устанавливаемая (монтируемая) в специализируемом помещении. К вызывной станции – селектору, по проводному кабелю подключаются дистанционно располагаемые вызывные панели. Количество панелей, места их размещения зависят от способа реализации системы, технического задания и рассчитываются и определяются на стадии проектирования. В области пожарной безопасности системы селекторной (обратной) связи, будучи частью систем оповещения и управления эвакуацией, должны соответствовать требованиям (нормативам) по проектированию СОУЭ, основными из которых являются требования к резервированию по питанию и автоматическому контролю линии связи.

Важным дополнительным требованием, предъявляемым к системе обратной связи, является обеспечение высокой разборчивости транслируемой и воспроизводимой речи в условиях повышенного шума.

Основными исполнительными устройствами, подключаемыми к селектору, являются абонентские панели или вызывные станции. Панели размещаются в специализированных местах, определяемых и согласуемых с соответствующими органами на начальном этапе проектирования (например, в холлах или пожарных лестницах). Так как абонентские панели могут располагаться в местах общественного доступа, к ним предъявляются дополнительные требования по вандалозащищенности. Для обеспечения высокой разборчивости абонентские панели желательно устанавливать в местах с пониженным уровнем (ожидаемого) шума (не более 50дБ). Абонентские панели должны иметь удобные интуитивно понятные средства управления (кнопки включения) и контроля (индикация). Место с установленной панелью рекомендуется снабдить дополнительной краткой инструкцией с правилом пользования абонентской панелью.

 

2. Система селекторной голосовой связи ROXTON 8000

Система селекторной голосовой связи ROXTON 8000 может функционировать как самостоятельно, так и в составе системы ROXTON-8000. Система предназначена для обеспечения экстренной связи – передачи экстренных сообщений от дежурного оператора абоненту и обратно от абонента – дежурному оператору. Предлагаемое решение реализовано в виде системы дуплексной связи: прямой – селектор-абонент и обратной – абонент-селектор, рис.1.

Рис.1 - Система селекторной связи ROXTON 8000

В состав системы входят три устройства:

 

Распределитель питания ROXTON PD-8032

Распределитель питания ROXTON PD-8032 предназначен для обеспечения дополнительного питания и разветвления абонентских вызывных панелей ROXTON CP-8032.

При питании абонентских панелей по информационному кабелю (по витой паре маленького сечения) на расстояния свыше ~100м возникнут потери по напряжению. Использование распределителя питания позволит увеличить длину шины (до 1км) и повысить стабильность работы системы.

Количество распределителей питания и шаг их расстановки рассчитывается в зависимости типа используемого кабеля и в каждом случае рассчитывается отдельно, см. Приложение 1.

 

Абонентские вызывные панели ROXTON CP-8032

Абонентские вызывные панели ROXTON CP-8032 - дистанционно-удаленные устройства, работающие в комплекте с селектором связи ROXTON CS-8232.

Абонентская панель предназначена для (связи с дежурным оператором) вызова и передачи экстренного сообщения на селектор CS-8232. Конструктивно панель выполнена в виде настенного блока врезного или накладного, антивандального исполнения. Панель подключается к селектору по витой паре (4-х парный кабель типа UTP-5). К одному селектору CS-8232 может быть подключено до 32-х панелей. На панели расположены органы управления и индикации, позволяющие осуществлять прием и передачу речевых сообщений. Адрес панели устанавливается при помощи DIP переключателя.

Питание панели осуществляется 3-мя способами, рис.2:

Рис.2 - Организация питания абонентских панелей системы селекторной связи ROXTON 8000

 

Работа вызывной панели ROXTON CP-8032

Вызывная панель снабжена минимально необходимым набором органов оперативного контроля и управления. Для установления связи с оператором используется кнопка экстренного вызова. Нажатием данной кнопки осуществляется как вызов (передача сообщения), так и ответ (прием сообщения от оператора) на запрос оператора.

 

Режим вызова (передачи сообщения оператору)

Для установления связи с оператором используется кнопка экстренного вызова. Нажатием данной кнопки осуществляется вызов оператора. Ответ оператора воспроизводится через встроенный громкоговоритель. После ответа оператора необходимо четко и громко продиктовать сообщение в микрофон встроенный в панель.

 

Режим ответа (приема сообщения от оператора)

При вызове оператора во встроенном громкоговорителе раздается тональный сигнал привлечения внимания. В такт сигналу осуществляется мигание индикатора красным цветом. Для ответа – установления связи с оператором, необходимо нажать кнопку экстренного вызова. При установлении (наличии) связи, светодиод загорается зеленым.

 

Распиновка информационного кабеля

Для подключения абонентских вызывных панелей, может использоваться витая пара (в системах СОУЭ FR исполнения). Структурная схема системы изображена на рис.3.

Рис.3 - Функциональная схема системы селекторной связи ROXTON 8000

 

Распиновка информационного кабеля с системе селекторной связи ROXTON 8000

Номер контакта Цвет Назначение
1 Белый/оранжевый DATA
2 Оранжевый DATA
3 Белый/зеленый AUDIO 1 (прямой +)
4 Синий AUDIO 2 (обратный +)
5 Белый/синий AUDIO 2 (обратный -)
6 Зеленый AUDIO 1 (прямой - )
7 Белый/коричневый Питание +24В
8 Коричневый Общий

 

3. Селектор связи ROXTON CS-8232

Селектор связи ROXTON CS-8232 осуществляет контроль, управление и питание 32-х абонентских панелей ROXTON CP-8032. Управление панелями осуществляется по интерфейсу RS-485, рис.4.

Рис.4 - Селектор связи ROXTON CS-8232

Селектор работает в 4-х режимах:

  • режим управления (вызов абонента);
  • режим приема (запрос от абонента);
  • режим контроля;
  • режим настройки.

 

Работа селектора ROXTON CS-8232 в режиме управления

В режиме управления происходит вызов соответствующего абонента, с целью передачи речевой (экстренной) информации. Связь устанавливается нажатием соответствующей (селекторной) кнопки на передней панели устройства. Речевое сообщение по прямому аудио каналу передается двумя способами – при помощи пейджингового микрофона или с внешнего аудио источника, подключенного к линейному входу. Передача активируется кнопкой (CALL) селектора, нажатие которой активирует соответствующую абонентскую панель. Активация сопровождается индикацией и сигналом привлечения внимания на вызывной панели.

На передней панели селектора размещены 32 кнопки управления. Нажатием кнопки осуществляется вызов соответствующего абонента (абонентской панели CP-8032). При этом индикатор, располагающийся над кнопкой, начинает мигать зеленым цветом. В соответствующей абонентской панели раздается тональный сигнал привлечения внимания. Повторное нажатие вызывной кнопки (селектора) завершает сеанс (сбрасывает данное соединение), индикатор над кнопкой гаснет. После ответа абонента оператор нажимает кнопку TALK и говорит при помощи подвесного микрофона тангетного типа. Микрофон (например, ITC ESCORT T-721 поставляемый отдельно), крепится на специальную вилку располагающегося на передней панели селектора и подключается к микрофонному входу, расположенному на передней панели. При помощи регулятора можно отрегулировать громкость микрофона. Встроенный мониторный громкоговоритель предназначен для прослушивания ответного сообщения, а также тонального сигнала привлечения внимания.

 

Работа селектора в режиме приема

В данном режиме инициатором вызова является абонент, который при помощи вызывной панели ROXTON CP-8032 может передать экстренное сообщение (обратно) на селектор. Для вызова и установления связи абоненту необходимо нажать кнопку экстренной связи. Речевое сообщение передается на селектор по обратному аудио каналу. При этом на селекторе начинает мигать соответствующий индикатор и раздаваться тональный сигнал привлечения внимания, на выходных клеммах (OUT) появляется сухой контакт для активации дополнительных устройств (средств) привлечения внимания. Оператор отвечает нажатием соответствующей кнопки селектора. Ответ абоненту передается по прямому каналу. При одновременном вызове, поступившем от нескольких абонентов, канал занимает первый вызывающий (по времени), второй же абонент ожидает на линии, при этом на селекторе мигает соответствующий (ожидаемый) индикатор.

При поступлении запроса от абонента (обратный вызов), индикатор, соответствующий номеру вызывной панели начинает мигать зеленым цветом, в такт миганию раздается тональный сигнал привлечения внимания. Однократным нажатием соответствующей кнопки селектора данный запрос принимается, индикатор над кнопкой загорается зеленым цветом. При одновременном обращении нескольких абонентов, зеленым цветом мигают соответствующие индикаторы.

 

Режим контроля

В данном режиме селектор связи осуществляет автоматический контроль линии связи. При аварии в линии, индикаторы на селекторе начинают мигать красным цветом, на клемме (LC) задней панели появляется выходной (статический) сухой контакт. Ручной контроль линии и абонентских панелей осуществляется автоматически в реальном времени. Если абонентская панель не доступна или неисправна, что соответствует потере связи, индикатор начинает мигать красным цветом.

 

Выходные клеммы

Селектор снабжен выходными контрольными клеммами OUT, LC, DC-24В:

  1. «Сухой контакт» на клемме OUT возникает при соединении (установлении связи) с абонентом. Данный контакт может быть эффективно использован для активации звукового канала или приоритета системы оповещения.
  2. «Сухой контакт» на клемме LC возникает при проблеме в линии связи (разрыв, КЗ, потеря абонентской панели).
  3. На клемме DC-24В присутствует постоянное напряжение 24В (50Вт), которое можно использовать для дополнительного питания вызывных панелей, см. рис.2.

На задней панели блока расположены дополнительные разъемы – линейный вход и выход, используемые для линкования нескольких блоков. Линейный вход можно использовать для подключения дополнительного источника звука.

 

Подключение

К разъему REMOTE подключаются абонентские вызывные панели CP-8032. Наличие второго порта позволяет (при небольшом удалении панелей) подключить вторую линию – осуществлять соединение звездой или подключить обратный провод для полного кольцевания, повышающей надежность системы.

Селектор имеет 2 ввода питания - основной (AC 220В/50Гц) и резервный (DC 24В), работает в составе системы ROXTON-8000 резервируемой от АКБ 24В.

 

4. Пример построения системы селекторной громкоговорящей связи

Рассмотрим способ построения и работу системы селекторной громкоговорящей связи ROXTON 8000, рис.5.

Рис.5 - Система селекторной громкоговорящей связи на 64 абонента

На рисунке изображена система громкоговорящей связи состоящая из:

При необходимости организации громкой связи селекторы связи линкуются:

  • по выходным контактам (OUT, LC);
  • по линейным сигналам (Line Out -> Line In).
и подключаются к системе ROXTON RA-8236.

При поступлении вызова от абонентской панели CP-8032 (например, №2) и ответе оператора, на выходе 1-го селектора возникает “сухой контакт” и линейный аудио сигнал. “Сухой контакт”, поступив на клемму EM2, системы RA-8236 включит все зоны, в которые и поступит аудио сигнал от абонентской панели №2.

На рисунке продемонстрированы различные способы питания панелей. Так (условно), панели CP-8032 (1) и т.д. питаются по информационному кабелю селектора CS-8232 (1), панель CP-8032 (32) питается от распределителя питания PD-8024, а панели CP-8032 (33) - CP-8032 (64), питаются от селектора CS-8232 (2) по дополнительному кабелю.

Пример расчета сечения кабеля и зависимости количества абонентских панелей от расстояния приведены в Приложении 1.

Технические характеристики блоков системы связи ROXTON 8000 находятся в Приложении 2.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 - Пример расчета оптимального сечения жилы провода, необходимого для питания абонентских панелей ROXTON СР-8032 от селектора ROXTON CS-8232

Задача

Построить зависимость длины линии L (м) от сечения жилы провода Sл (м2), и количества (до 32-х) абонентских панелей ROXTON CP-8032.

Условие расчета

Абонентские панели CP-8032, количеством до 32-х штук равномерно расположены вдоль линии длиной L от селектора ROXTON CS-8232. В активном режиме могут находиться не более 2-х панелей одновременно.

Исходные данные

  • n – количество панелей: до 32-х шт;
  • Рmax – максимальная потребляемая мощность одной панели: 1,8 Вт;
  • Рд –мощность потребления одной панели в дежурном режиме: 0,9 Вт;
  • Uвх – напряжение на входе линии: 24В;
  • Uд – допустимое напряжение питания абонентской панели: 18В;

Основная расчетная формула:

Расчет

  1. Рассчитаем сопротивление медной жилы провода с учетом температуры. Для t=30°C: r = (18+0,08*30)/1000 = 0,02 Ом*мм2/м.
  2. Рассчитаем максимально допустимые потери по напряжению в линии: Пн=100%*(1-Uд/Uвх) = 25%.
  3. Рассчитаем коэффициент потерь по напряжению: Kп = (100-25)/25=3.
  4. Для простоты коэффициент распределения примем: Kр ~ 0,75.
  5. Подставим полученные значения в формулу 1: Sл=2*0,02*0,75*3 L (Pн/576).
  6. Рассчитаем длину провода для разного количества абонентских панелей: L=6400* (Sл/Pн).
  7. Нагрузку Рн, определяемую количеством вызывных панелей рассчитаем по формуле: Рн = 2Pmax + nPд, для n от 3-х до 30.

Представим результаты расчетов в виде графика, рис.6.

Рис.6 - Графическая зависимость длины линии (максимального удаления абонентских панелей) от количества панелей и сечений используемого кабеля S=0,35/0,52/0,75/ мм2

Примечание: данные зависимости справедливы:

  • при равномерном (Кр~0,75) распределении абонентских панелей вдоль линии;
  • при использовании кабеля с удельным сопротивлением жилы провода не превышающим значения рассчитанного по формуле (2).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 - Технические характеристики блоков системы обратной связи

Селектор громкоговорящей связи ROXTON CS-8232

Основные характеристики
Количество контролируемых абонентских панелей (CP-8032) 32
Встроенный блок питания (Напряжение / Мощность) DC 24В (+10% -15%) / 50Вт
Частотный диапазон 80Гц-10кГц
Сигнал/Шум Не хуже 85дБ
Прямой звуковой канал +3 дБ
Обратный звуковой канал +3-6 дБ
Встроенный громкоговоритель, мощность 2Вт
Динамический микрофон тангетного типа, шт 1
Чувствительность микрофонного входа - 45дБ
Уровень сигнала на лин выходе LINE OUT 0,75В (0дБ)
Цифровой протокол RS-485
Параметры интерфейса связи (Скорость/биты_данных/четность) 460800/8/нет
Количество портов обмена (тип разъема) 2 RJ-45
Общие характеристики
Напряжение питания АС~220В, 50 Гц
DC 24В (+10% -15%)
Потребляемая мощность 10 Вт
Температура функционирования От +15°C до +40°C
Относительная влажность Не более 90 %
Габаритные размеры
Высота в  Unit 
484*350*88 мм
2
Вес, 2,5 кг

 

 

Вызывная панель ROXTON CP-8032

Основные характеристики
Встроенный громкоговоритель, мощность 0,5Вт
Чувствительность встроенного конденсаторного микрофона - 85дБ
Цифровой протокол RS-485
Параметры интерфейса связи
Скорость/биты данных/четность
100000/8/нет
Количество портов обмена 2
Частотный диапазон 200Гц-12кГц
Напряжение питания DC 24В (+10% -15%) по информационному кабелю
Напряжение питания DC 24В (+10% -15%) от внешнего источника
Потребляемая мощность в дежурном режиме 1 Вт
Потребляемая мощность в активном режиме 2 Вт
Общие характеристики
Температура функционирования От +15°C  до +40°C
Относительная влажность Не более 90 %
Габаритные размеры 120*80*42 мм
Вес, 0,8 кг

 

 

Распределитель питания для абонентских панелей ROXTON PD-8032

Основные характеристики
Потребляемая мощность при полной нагрузке 50Вт
Выходная мощность 45Вт
Выходное напряжение 24В
Общие характеристики
Напряжение питания AC~220В, 50 Гц
Температура функционирования +10°C    +40°C
Относительная влажность Не более 90 %
Габаритные размеры 168*96*36 мм
Вес, 0,63 кГ
Диаметр отверстий крепления 5мм
Расстояние по центрам отверстий крепления 136мм и 116мм

 

 

 

 

 

 

АНОНСЫ

Звукофикация улиц города Москвы

Группа компаний ESCORT приняла активное участие в подготовке и реализации проекта звукофикации улиц города Москвы

Новые возможности аудио-процессора ROXTON AP-8264

Обновление ПО электроакустического расчета

Основы проектирования и построения систем оповещения: учебное пособие в 2-х томах