# Лекция 2. Структурированная кабельная система. Технология Scobo.

Современное здание, будь то офис, производственный комплекс или жилой дом, насыщено множеством кабельных разводок и информационных сетей, среди которых: телефонная система, локальная компьютерная сеть, сеть офисного телевидения, системы пожарной и охранной сигнализации, даже контроль за климатом внутри здания.

Кабельные системы являются тем “базисом”, на котором строятся все основные компоненты информационно-вычислительных комплексов предприятий и организаций. Грамотная организация кабельной системы здания является одной из ключевых задач создания интеллектуальных систем и определяет надежность функционирования всех служб и подразделений корпорации. Именно поэтому при создании кабельной системы здания необходимо, чтобы она была бы такой же капитальной, как и само здание. В то же время именно кабельные системы в первую очередь затрагивают изменения в новых технологиях передачи данных, сетевых и коммуникационных стандартах, моделях оборудования и версиях прикладных программ, из-за которых приходится постоянно модернизировать или даже полностью заменять всю слаботочную проводку.

Напомним определение Структурированной кабельной системы (СКС) представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

| Оргтехника- компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование
| Информационная розетка- служит точкой входа в кабельную сеть здания
| Датчик пожарной сигнализации- использует СКС как среду передачи данных пожарной телеметрии безопасности здания
| Датчик охранной сигнализации- использует СКС как среду передачи данных телеметрии безопасности здания
| Система видеонаблюдения- использует СКС как среду передачи видеосигнала
| Кабельная проводка прокладывается по закладным каналам внутри стен, по декоративным кабельным коробам внутри помещений, по лоткам за фальш-потолками или под фальш-полами
| Коммутационный шнур – использует для перенаправления кабельных линий в центре коммутации и для подключения оборудования к информационным розеткам
| Коммутационный узел- предназначен для монтажа и использования коммутационного оборудования кабельной системы, для централизации внешних и внутренних кабельных входов, для соединения кабельной системы с активным сетевым оборудованием

Составные части СКС на плане этажа:

1. Рабочее место, рабочая зона
2. Горизонтальная кабельная проводка
3. Коммутационный узел этажа
4. Вертикальная кабельная проводка
5. Служебные технические средства

Рабочее место – область, где установлены технические средства пользователя, подключенные к кабельной сети здания. Рабочее место оснащается не менее чем двумя информационными розетками, так как типичное офисное рабочее место содержит как минимум компьютер пользователя и его телефон. Для их подключения к СКС используются розетки со стандартизированным разъемом RJ-45 и коммутационные шнуры длиной от 1 до 5 метров.

Горизонтальная кабельная проводка – кабельные линии, соединяющие рабочее место с коммутационным узлом этажа. Горизонтальная кабельная проводка, на основе медных проводников, использует четырехпарный одножильный кабель в различном исполнении. В обычных условиях применяются неэкранированный, а при повышенных требованиях к электромагнитному излучению, совместимости или конфиденциальности - экранированный кабель.

Коммутационный узел этажа – область, в которой сходятся линии горизонтальной кабельной проводки, размещается коммутационное оборудование и осуществляется администрирование кабельной системы этажа. Под администрированием понимается внесение изменений и дополнений в существующие конфигурации. Основой таких центров являются патч и кросс-панели. Для простоты монтажа и удобства работы, коммутационное оборудование размещают в специальных шкафах и стойках, к которым подводятся все кабельные линии. Шкафы также выполняют функцию ограничения доступа к коммутационному оборудованию.

Вертикальная кабельная проводка – кабельные линии, соединяющие коммутационный узел этажа с коммутационным центром здания.

Магистральная подсистема – подсистема комплекса зданий, которая может строиться из медного и/или оптоволоконного типов кабеля, и которая объединяет кабельные системы зданий.

В каждом конкретном здании в общем случае присутствуют три подсистемы СКС: вертикальная кабельная подсистема, горизонтальная кабельная подсистема и подсистема рабочих мест.

Комплексы зданий отличает наличие магистральной составляющей СКС, которая прокладывается между зданиями.

Преимущества СКС над обычными кабельными системами:

- Для передачи данных, голоса и видеосигнала используется единая кабельная система;
- Использование универсальных розеток на рабочих местах позволяет подключать к ним различные виды оборудования.
- Оправдывают капиталовложения за счет длительного использования и эксплуатации сети;
- Обладают модульностью и возможностями внесения изменений и наращивания без замены всей существующей сети;
- Допускают одновременное использование нескольких различных сетевых протоколов;
- Не зависят от изменений технологий и поставщика оборудования;
- Используют стандартные компоненты и материалы;
- Допускают управление и администрирование минимальным количеством обслуживающего персонала;
- Позволяют комбинировать в одной сети волоконно-оптический и медный кабель;

Технология Scobo была разработана в университете МАТИ на кафедре СМиИГ в НПК «ИСА» . Технология Scobo это интеллектуальная система автоматики, включающая в себя аппаратную и программную часть. В аппаратную часть Scobo входят контроллер и модули расширения.

Контроллер – компьютер под управлением операционной системы семейства Linux или Windows, оснащенный COM-портом специальным адаптером протокола CAN. Отличительными чертами контроллера Scobo являются отказоустойчивость, из-за отсутствия в нем подвижных частей (Используется пассивное охлаждение, и твердотельные накопители вместо обычных жестких дисков), малые габаритные размеры (28х28х6 см), низкое энергопотребление и отсутствие шума, создаваемого подвижными частями обычного ПК.

CAN -адаптер (CA-01, центральная плата) – плата подключающаяся к контроллеру по COM-порту для взаимодействия контроллера с модулями расширения. Модули расширения подключаются к CAN-адаптеру по разъему RJ-45.

Модули расширения – платы, выполняющие различные функции:

- Управление конечными устройствами, индикация
- Получение данных от устройств управления (Кнопки, датчики давление, датчики движения)
- Измерение физических параметров (Сила тока, напряжение, частота тока)

Плата типа «Голова» - плата предназначенная для управления подключенными к ней модулями расширения типа «Дочка» и «Внучка»

Плата типа «Дочка» - плата выполняющая функций измерения токовых параметров, температуры (по протоколу PT1000), управления диммерами. Выпускается в нескольких модификациях, каждая модификация выполняет свои функции.

Плата типа «Внучка» - плата выполняющая функций управления конечными устройствами (моторами с реверсивным управлением, реле, устройствами индикации) и получения сигналов от сенсорных устройств (кнопок, датчиков движения, датчиков давления). Выпускается в нескольких модификация, каждая модификация выполняет свои функции.

К контроллеру подключается CAN-адаптер через COM-порт

К CAN-адаптеру можно подключить одну или две платы (параллельно) типа «Голова».

К каждой плате типа «Голова» можно подключить последовательно еще плату типа «Голова» (В шине может быть подключено до 127 устройтсв).

К каждой плате типа «Голова» можно подключить одну плату типа «Дочка».

К определенным модификациям плат типа «Дочка» можно подключить 1 или 2 платы типа «Внучка».

В программную часть технологии Scobo входят программы Configurator, Instance, Синхронизатор и база данных. Программное обеспечение написано студентами кафедры СМиИГ, оно постоянно совершенствуется, обретает новые функции и возможности.

Configurator – среда разработки конфигураций. В конфигурацию входит логика работы системы, реакция регулирующих систем на определенные события и визуализация состояния системы. Конфигурация собирается из «компонентов» - блоков, каждый из которых имеет определенный функционал. Функции, выполняемые компонентами очень разнообразны от выполнения простейших логических операций до управления турникетами и шлагбаумами.

Instance – среда функционирования конфигураций. Конфигурация, собранная в среде Configurator может собираться на одном компьютере, а работать на другом, который будет установлен на объекте. Instance необходим для запуска конфигураций. Но реализует работу логики системы и ее взаимодействие с платами, а также отображает визуальную часть, если она имеется.

Синхронизатор – программа, предназначенная для синхронизации локальных баз данных с эталонной. Синхронизатор позволяет работать подсистемам автономно при разрыве связи с сервером, на котором находится главная база данных, а при возобновлении связи синхронизировать базы данных, чтобы не произошла потеря информации.

База данных – предназначена для хранения данных, для оперативной работы с ними.

Все программное обеспечение написано на языке высокого уровня Java, что делает систему кроссплатформенной, то есть система может функционировать на контроллере под управлением Linux или Windows. Необходимым условием для работы ПО является установленная Java-машина.

Подробнее о конфигураторе и компонентах можно узнать из учебника, который можно скачать с сайта кафедры в разделе учебные пособия, там же можно скачать программы Configurator и Instance.

У платформы Scobo существует ряд преимуществ перед существующими системами.

- Высокая отказоустойчивость
- Возможность создания систем любой сложности
- Простота в освоении технологии
- Отсутствие программируемых контролеров
- Для создания конфигурации не требуется навыков программирования и знания языков программирования
- Интуитивно понятный интерфейс программного обеспечения

Вопросы и задания:

1. Назовите составные части СКС и дайте краткое определение каждой из них.
2. Назовите подсистемы СКС и опишите их, постройте схему СКС многоэтажного здания.
3. В какой последовательности подключаются аппаратные компоненты технологии Scobo начертить схему с указанием протоколов обмена данными и портов.
4. Для чего предназначена программа Configurator и для чего необходим Instance?
5. Как взаимодействуют Синхронизатор и База данных?
6. Начертить схему подключения модулей расширения к контроллеру.