Metodi integracije:Layout 1.qxd

Транскрипт

1 METODI INTEGRACIJE SIGURNOSNIH SISTEMA INTEGRATION METHODS OF SECURITY SYSTEMS Uroš Kostandinović, Msc Mgmt 1, Bsc EE 2 1 Evropski centar za mir i razvoj Univerziteta za mir Ujedinjenih Nacija u Beogradu 2 Elektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu Sadržaj - U ovom radu su definisani sigurnosni sistemi, kao i njihova integracija. Opisane su opšte metode integracije sigurnosnih sistema, i izvršen je osvrt na programe i protokole koji se koriste u industriji. Abstract - This document presents security system definition, as well as definition of their integration. The common methods of security systems integration are explained, with special attention to integration programs and protocols used in industry. 1. UVOD Pod frazom integrisani sigurnosni sistemi podrazumeva se skup tehničkih sistema i operativnih mera koji se koristi u svrhu poboljšanja bezbednosti ljudi i imovine. Sigurnosni sistemi se mogu podeliti u dve grupe: a. Sistemi za zaštitu od požara - sistemi koji vrše rano otkrivanje požara putem automatskih i ručnih detektora, vrše uzbunjivanje osoblja i evakuaciju iz objekta, izvršavaju funkcionalne komande koje su propisane za datu incidentnu situaciju, vrše gašenje požara, i ostavljaju trajnu belešku o incidentnom događaju [1]. U ovu grupu spadaju sistemi za automatsku i ručnu dojavu požara, sistemi za detekciju toksičnih i eksplozivnih gasova, sistemi za uzbunjivanje i faznu evakuaciju objekta, sistemi za automatsko gašenje požara vodom, penom, prahom, inertnim i sintetičkim gasovima i drugi. Karakteristično za sisteme zaštite od požara, njihova oblast primene, način projektovanja, realizacije i eksploatacije su propisani zakonima i pravilnicima iz date oblasti. b. Bezbednosni sistemi - tehnička komponenta bezbednosnih sistema predstavlja sastavni deo integralnog sistema obezbeđenja objekata [2]. Takođe, tehnička komponenta sistema spada u preventivne sisteme, kojima se vrši otkrivanje i uklanjanje opasnosti pre nego što dođe do bitnije povrede lica, imovine i poslovanja [3]. U bezbednosne sisteme ubrajamo sistem video nadzora, sistem za kontrolu pristupa, sistem za dojavu provale i prepada, sistem zaštite perimetra, sistem protivdiverzione zaštite. Integraciona komponenta najčešće predstavlja zaseban sistem za centralni nadzor i upravljanje. Bezbednosni sistemi se projektuju, realizuju i eksploatišu prema vrsti, nameni i načinu funkcionisanja objekta za koji se predviđaju, u skladu sa procenjenim bezbednosnim rizicima po život, imovinu i poslovanje. Mnoge kompanije i grane industrije formiraju sopstvene pravilnike za upotrebu bezbednosnih sistema na onaj način koji omogućava optimalnu zaštitu njihovog poslovanja. Za primenu sigurnosnih sistema, njihovu eksploataciju i pravilno održavanje su zainteresovana i osiguravajuća društva, koja su spremna da ponude posebne premije osiguranja za kompanije koje su izvršile zaštitu svog objekta na odgovarajući način. Čest je slučaj da osiguravajuća društva izvrše sopstvenu standardizaciju sigurnosnih sistema, koja je u nekim slučajevima značajnija od nacionalne standardizacije. Tipičan primer je VdS (Vertrauen durch Sicherheit) - udruženje osiguravajućih društava Nemačke, čiji sertifikati predstavljaju značajan dokaz kvaliteta u mnogim državama sveta [4]. 2. INTEGRACIJA SISTEMA Integracija sistema je postupak kojim se povezuju pojedini sistemi elektronskog obezbeđenja, prenošenjem odgovarajućih informacija između njih. Cilj integracije pojedinih sigurnosnih sistema je formiranje celovitog sistema, koji će bolje ispunjavati svoje funkcije obezbeđenja nego zasebni sistemi. Automatizacija pojedinih funkcija smanjuje potrebu za intervencijom osoblja, čime se mogućnost ljudske greške svodi na minimum. Integracija se može izvesti na različite načine. Okvirno, postupke integracije možemo podeliti na tri nivoa: nivo komandi, nivo protokola i nivo aplikacije Osnovni nivo nivo komandi Na ovom nivou postoji prenošenje informacija između pojedinih sistema pomoću beznaponskih impulsa. Na taj način, moguće je dostaviti binarnu informaciju (događaj alarma, greške i sl.), kao i aktivirati pojedini sistem. Radi se o najjednostavnijem i najrobusnijem sistemu prenosa informacija. Nivo komandi se koristi u slučajevima kada je neophodna maksimalna pouzdanost prenesene informacije, kao i u slučajevima kada viši nivo integracije između sistema nije podržan. U praksi, integracija na nivou komandi

2 se predviđa između: Sistema za dojavu požara i stabilnog sistema za gašenje vodom (sprinkler), komandi za isključenje klimatizacije, komandi za zatvaranje protivpožarnih klapni; Električnog i mehaničkog dela sistema za automatsko gašenje požara; Prenos informacije u centralni sistem za nadzor i upravljanje (CSNU), ukoliko nije podržan neki drugi protokol Srednji nivo nivo protokola Pojedini sistemi mogu komunicirati kroz interni protokol, na jednom od standardnih interfejsa (RS485, RS232, 4-20mA i slično). Radi se o veoma robusnom načinu komunikacije, koji omogućava prenos većeg broja informacija između sistema u odnosu na nivo komandi. Uslov za korišćenje nivoa protokola je da oba sistema podržavaju komunikaciju preko istog protokola. U praktičnim primenama, ovaj nivo integracije se predviđa između: Centralnih uređaja za automatsko gašenje požara i centralnih uređaja sistema za dojavu požara; Sistema video nadzora i sistema za dojavu provale; Sistema detekcije ugljen-monoksida i sistema za dojavu požara; Prenos informacija u CSNU, za uređaje koji imaju predviđenu komunikaciju serijskim protokolom (RS485, RS232) Visoki nivo nivo aplikacije Najviši nivo integracije se ostvaruje kroz računarsku mrežu, i manifestuje se na nivou računarske aplikacije. Radi se o integraciji koja omogućava maksimalnu količinu prenetih informacija, podelu informacija po važnosti i hitnosti, njihovo klasifikovanje i reprezentaciju na odgovarajući način. Nivo aplikacije omogućava operateru da dobije punu informaciju o događaju, izvršenim reakcijama sistema na događaj, kao i o mogućnostima i obavezama operatera koje su propisane za datu situaciju. Da bi visoki nivo integracije bio primenjen, neophodno je da sistemi podržavaju odgovarajuće protokole, što se najčešće definiše u ranoj fazi planiranja sistema. Aplikativna integracija se primenjuje u sledećim primerima: Sistem za integraciju bezbednosnih sistema, koji komunicira sa svim bezbednosnim sistemima na IP nivou; Prenos informacija u centralni sistem za upravljanje automatizacijom objekta, za uređaje koji imaju podršku IP komunikacije; Integracija sistema video nadzora i sistema kontrole pristupa; Računarska reprezentacija signala sa sistema video nadzora; Integracija sistema kontrole pristupa i sistema za evidenciju radnog vremena. Na slici 1. prikazan je primer delovanja integracije sistema u slučaju požarnog alarma. Izbijanje požara signalizira detektor dima ili toplote i prenosi informaciju centralnom ure- Slika 1. Primer delovanja integracije sistema u slučaju požarnog alarma

3 đaju za dojavu požara. Ukoliko u prostoru u kome je izbio požar postoji sistem za automatsko gašenje požara, on pokreće evakuacionu proceduru i, nakon toga, aktivira sredstvo za gašenje požara. Sistem za dojavu požara prenosi alarm ka požarnoj brigadi i obaveštava prisutne pomoću sredstva javnog obraćanja. U isto vreme, lokalna integracija sistema na nivou komandi ili protokola omogućava sistemu za dojavu požara da uključi svetlo na evakuacionim putevima, uključi kamere u ugroženoj zoni, otvori vrata koja su pod kontrolom pristupa radi lakše evakuacije prisutnih, blokira pristup vazduha u prostoru sa požarom i pokrene uduvavanje svežeg vazduha u evakuacioni put. 3. CENTRALNI SISTEM ZA NADZOR I UPRAVLJANJE Centralni sistem za nadzor i upravljanje (CSNU) predstavlja visoki nivo integracije bezbednosnih sistema, pre svega na nivou aplikacije. Njegov zadatak je da prikupi informacije iz svih bezbednosnih sistema, klasifikuje ih po važnosti, prikaže ih operateru, kao i da izdaje komande ka ostalim sistemima, prema programiranim procedurama ili prema komandama operatera [5]. CSNU se koristi u većim, složenim i distribuiranim sistemima. Osnovna uloga mu je da objedini sve informacije na jednom mestu, čime se događaj na jednostavniji način prezentira dežurnom licu. Takođe, CSNU je programiran da u određenim situacijama automatski preduzme izvesne mere (na primer, da u slučaju požara prikaže živi video snimak na monitorskom zidu i otvori sva vrata na odgovarajućem evakuacionom putu). Na taj način, skraćuje se vreme reakcije dežurnih operatera i eliminiše mogućnost greške. Operater biva obavešten o reakciji sistema, kao i o proceduri koja se od njega očekuje u zadatoj situaciji. Na kraju, operater piše izveštaj, koji zajedno sa celom hronologijom događaja biva sačuvan u memoriji aplikacije. Fizički, sistem se sastoji iz distribuirane server-klijent računarske aplikacije. Server služi za komunikaciju sa podsistemima, obradu i arhiviranje svih podataka, kao i generisanje sigurnosnih kopija događaja (backup). Klijenti služe za rad dežurnih operatera, administratora, kontrolora i svih drugih učesnika u sistemu. Na osnovu naloga, ovlašćeni operater pristupa sistemu i ima pravo da vrši pregled informacija, modifikaciju sistema i izdavanje komandi, prema datim privilegijama. Komunikacija sa podsistemima se može odvijati preko programabilnih kontrolera (PLC Programmable Logic Controller), preko utvrđenih serijskih protokola (LON, BACnet, Instabus), preko lokalne mreže (LAN Local Area Network) i preko globalne mreže (WAN Wide Area Network). Mrežna komunikacija se odvija direktno sa podsistemima koji u svojoj strukturi imaju mrežni interfejs ili preko posebnih uređaja za konverziju (Gateway) [6]. Na slici 2. je prikazana tipična arhitektura distribuiranog CSNU. U kontrolnoj sobi se nalazi server, klijenti za operatere, kao i programabilne kontakte za lokalnu komunikaciju sa serverom. Preko globalne mreže se vrši komunikacija sa bezbednosnim sistemima na tim lokacijama. Takođe, na lokacijama se mogu nalaziti i klijenti CSNU, koji komuniciraju sa serverom. Uređaj za konverziju (Gateway) može imati programabilne ulaze i izlaze za komunikaciju sa sistemima na nivou komandi. Operaterima je omogućeno da iz kontrolne sobe, ili sa neke od udaljenih lokacija pristupaju sistemu, dobiju informacije o alarmima, upozorenjima, nefunkcionalnostima sistema, reakcijama sistema na pojedine događaje, kao i da upravljaju podsistemima. Slika 2. Šematski prikaz tipičnog CSNU

4 Slika 3. Interfejs sistema dojave požara ka CSNU Integracija se ne vrši samo na nivou bezbednosnih sistema. CSNU može da obuhvati sisteme za automatizaciju objekta (kontrola i upravljanje ventilacijom, grejanjem, klimatizacijom, osvetljenjem, kontrola utroška vode i struje i slično). Na najvišem nivou, sistem za nadzor i upravljanje može da obuhvati sve procesne sisteme u objektu, uključujući i telekomunikacione sisteme (računarska mreža i njeni servisi, bezbednost informacija, lociranje objekata), kao i integraciju informacionih tehnologija (analiza rizika, konsalting, integracija, obuka osoblja i slično). Ovakvim pristupom se može izgraditi veoma sofisticirani sistem nadzora i upravljanja, koji je spreman da ispuni sve zadatke koje zahtevaju složeni poslovni procesi u okviru objekta. Sa bezbednosnog stanovišta, obezbeđuje se neophodna redudansa. U sličaju otkaza bilo koje od komponenti CSNU, redudantna komponenta preuzima njenu funkcionalnost i sistem nastavlja da funkcioniše bez prekida. Pored toga, zahteva se da svaki sigurnosni podsistem bude samostalan i potpuno funkcionalan, nezavisno od rada CSNU. Ovi zahtevi omogućavaju maksimalnu bezbednost objekta, u svim vrstama incidentnih situacija. 4. PRIMER REALIZACIJE INTERFEJSA Na slici 3 je prikazana realizacija interfejsa između sistema za dojavu požara Sinteso, i sistema za centralni nadzor i upravljanje, MM8000 DMS. Oba sistema su proizvodi kompanije Siemens AG [7]. Sistem za detekciju i dojavu požara se sastoji od većeg broja centralnih uređaja. Centralni uređaji su međusobno povezani FCnet magistralom, koja je izvedena po EN54 standardu za aplikacije zaštite od požara. FCnet magistrala predstavlja serijsku vezu između centralnih uređaja, u topologiji prstena radi veće pouzdanosti sistema. Komunikacija se odvija preko bakarne upredene parice, sa redudantnim fizički dislociranim serijskim linkom u slučaju otkaza primarnog linka. U slučaju kompletnog otkaza linka između dva centralna uređaja, prstenasta topologija omogućava komunikaciju po drugoj putanji. Svaki pojedinačni komunikacioni link je pod stalnim nadzorom, i prekid komunikacije na bilo kom segmentu se automatski prijavljuje dežurnom operateru. BACnet je protokol za komunikaciju između sistema automatizacije objekta, kao i signalnih sistema. Komunikacija između sistema se odvija na nivou aplikacije i na nivou protokola. Sistem za dojavu požara Sinteso spada u kategoriju sistema koja podržava BACnet kao komunikacioni protokol. Korišćenje LAN kao komunikacionog medija za prenos BACnet paketa se može rešiti na dva načina [8]: a. IP Message Tunneling - BACnet paketi informacija se šalju posebnom uređaju, nazvanom Annex H router, koji vrši konverziju u IP datagrama, koji se zatim šalju ka odredištu. Sa druge strane, isti uređaj vrši konverziju IP datagrama u odgovarajuće pakete informacija koji se šalju ka odredištu. Prednost ovog načina komunikacije je u tome što uređaji koji komuniciraju ne vide lokalnu računarsku mrežu, jer je kompletno rukovanje IP datagramima prepušteno posebnom uređaju. Nedostatak ovog načina komunikacije je u potrebi za dodatnim specijalizovanim hardverom za konverziju (Slika 4). b. BACnet/IP - BACnet koristi LAN kao direktno sredstvo komunikacije. IP adrese uređaja se predstavljaju kao fizičke (MAC) adrese, i format paketa informacija je prilagođen IP

5 IP Tunelling BACnet uređaji ne moraju da razumeju IP BACnet/IP uređaji koriste IP za direktnu komunikaciju Slika 4. Varijante primene BACnet protokola u IP mreži datagramu. Prednost ovog načina komunikacije je u tome što ne postoji potreba za posebnim hardverom za konverziju. Prilagođavanje BACnet/IP interfejsa pojedinim učesnicima u komunikaciji nije problem, jer se radi o opremi istog proizvođača, za koju postoji direktna procedura za primenu. Nakon uspostavljanja komunikacije, CSNU aplikacija preuzima podatke o fizičkoj i logičkoj strukturi sistema dojave požara. Programer vrši sledeće operacije: formiranje vizuelnog prikaza osnova objekta sa unetim elementima sistema; povezivanje elemenata na osnovi sa fizičkom i logičkom strukturom sistema dojave požara; definisanje obrade pojedinih sistemskih poruka - poruke se klasifikuju po značaju (Neodložni alarm, Alarm, Neispravnost, Isključenje, Upozorenje, Informacija); definisanje prikaza poruke (prikazivanje osnove sa lokacijom detektora u alarmu, prikazivanje živog snimka sa kamere koja se nalazi u sobi, tekstualni opis operateru šta da radi u datoj situaciji); definisanje automatskih aktivnosti za datu poruku (u slučaju požarnog alarma, isključiti klimatizaciju, otvoriti vrata na odgovarajućem putu evakuacije, pozvati vatrogasnu brigadu); finalno testiranje sistema. 5. ZAKLJUČAK opreme u odnosu na ranije primenjivane metode. Integrisani sigurnosni sistemi više ne predstavljaju privilegiju specijalnih aplikacija za objekte visokog bezbednosnog nivoa, već se mogu primenjivati u svim aplikacijama u kojima je značajna bezbednost ljudi i imovine. 6. LITERATURA [1] Fire Safety Guide, Siemens Switzerland Ltd, Zug, Switzerland, [2] Mandić, G. J. Sistemi obezbeđenja i zaštite, Fakultet civilne odbrane Univerziteta u Beogradu, Beograd, [3] Rađenović, R. Bezbednost ličnosti i objekata, MDD Sistem, Beograd, [4] Procedures for testing, approval and evaluation of conformity of equipment, components and systems for fire protection and security technologies, VdS Schadenverhütung GmbH, Köln, [5] Product datasheet MM8000 Management Station, Siemens Switzerland Ltd, Zug, [6] DMS8000 MP4.15 Network, Fire and Intrusion Connectivity Guide, Siemens Switzerland Ltd, Zug, [7] Bachmann, M. Sinteso TM FS20 integration configuration, SBT Academy / Fire Safety & Security Products Training, Zug, [8] Newman, M. BACnet Tutorial Overview, Official Website of ASHRAE SSPC 135, Integracija sigurnosnih sistema može značajno doprineti bezbednosti objekta. Korišćenjem savremenih komunikacionih tehnologija, integracija se može obaviti na relativno jednostavan način, sa mnogo manje utrošenog rada i