Прикладні інформаційні технології у сфері цивільного захисту Модуль

Прикладні інформаційні технології у сфері цивільного захисту Модуль 1: Сучасні телекомунікаційні технології у цивільному захисті (16 годин) Модуль 2: Інформаційні системи підрозділів оперативно-рятувальної служби (16 годин) n n n Всього годин ____90_ З них аудиторних: ___32__ Лекцій (Л) -- 4 Практичних занять (ПЗ) -- 14 Лабораторних робіт (ЛР) -- 14 Форма звітності: диференційований залік Література: n Сучасні телекомунікаційні мережі у цивільному захисті: Підручник. / Г. В. Щербак, Л. І. Мельникова, І. В. Рубан, К. В. Садовий, Д. В. Сумцов. – Харків, УЦЗУ, 2007. – 261 с2.

Р. 1 Сучасні телекомунікаційні технології у цивільному захисті Лекція 1. Телекомунікації в цивільному захисті. n n n Навчальні питання: 1. Загальні відомості про телекомунікаційні мережі. 2. Єдина національна мережа зв'язку України. 3. Цифрова телекомунікаційна мережа (ЦТМ) МНС України. 4. Система електронного документообігу в МНС. 5. Бази та банки даних інформаційних систем 6. Призначення та побудова геоінформаційних систем (ГІС).

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ МЕРЕЖІ n n Телекомунікаційна мережа (ТМ) – комплекс технічних засобів, телекомунікацій та споруд, призначених для маршрутизації, комутації, передавання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду по радіо, проводових, оптичних чи інших електромагнітних системах між кінцевим обладнанням. Архітектура ТМ — це принцип побудови мережі, що виражає єдність і взаємозв’язок фізичної та логічної структур

Структура ТМ n Фізична структура ТМ — це схема зв’язків n Логічна структура ТМ — це принципи встановлення компонентів мережі, таких, як середовище передачі інформації (даних), апаратура передачі даних, вузли мережі з комплексом апаратури, обчислювальні комплекси, термінальні пристрої, робочі станції. зв’язків, алгоритми організації процесів і управління ними, що визначають логіку функціонування програмних і апаратних засобів обміну інформацією. N 3 2 k K 3 C 1 B D L 1 n E А F G ІС NF K 1 2 3 i Nn ІС K 2 1 N 2 N 1 ІС C N G 1 Ljn Рис. 1. Nj 2 n L 12 Lni Lji Ni

Класифікація мереж зв’язку Первинною мережею називається сукупність мережевих вузлів (МВ), мережевих станцій і

Основні класи мереж за розмірами n n Локальні мережі (Local Area Network – LAN) – мережі, які охоплюють відносно невеликі території і характеризуються наявністю загального високошвидкісного середовища передачі даних. Мережі району (Campus Area Network – CAN) – мережі, які об’єднують значно віддалені одна від одної абонентські системи або локальні мережі, але не вимагають віддалених комунікацій через телефонні лінії та модеми. Корпоративні мережі (Enterprise Wide Network – EWN) – великі мережі, які працюють з єдиною метою. Глобальні мережі (Wide Area Network – WAN) – мережі, які охоплюють, як правило, досить велику територію, і для передачі даних використовують різні середовища, наприклад, виділені лінії зв’язку та лінії зв’язку, що комутуються, мережі передачі даних різних країн.

Історичні рубежі (етапи) розвитку світових мереж та послуг зв’язку: n n n Рис. 2. Перший рубіж — побудова телефонної мережі загального користування PSTN (Public Service Telephone Network). Другий рубіж —інтегральні цифрові мережі (Integrated Digital Network, IDN), Третій рубіж — інтеграція послуг за концепцією вузько смугової цифрової мережі з інтеграцією служб N–ISDN. Четвертий рубіж — інтелектуальна мережа (Intelligent Network, IN). П’ятий рубіж — широкосмугова мережа B–ISDN мультимедійних послуг на базі технології АТМ.

2. ЄДИНА НАЦІОНАЛЬНА МЕРЕЖА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНИ n n ЄНМЗ є комплексом технологічно з’єднувальних мереж електрозв’язку на території України, що забезпечений загальним централізованим керуванням; ЄНМЗ базується на первинній мережі - загальнодержавній мережі типових каналів і мережевих трактів; Первинні мережеві тракти надаються вторинним мережам: телефонним, телеграфним, передачі даних, телевізійного і звукового мовлення та ін. Первинна мережа ЄНМЗ України поділяється за територіальною ознакою на місцеву, зонову і магістральну;

Рис. 3 Взаємодія первинної і вторинної мереж n Рис. 3.

Вторинна телефонна мережа n n Вторинна телефонна мережа - сукупність сільських і міських АТС, каналів зв’язку первинної мережі й кінцевих пристроїв з єдиним принципом обміну інформацією; Вторинні мережі Єдиної автоматизованої системи зв’язку складаються з телефонної, телеграфної, фототелеграфної мереж і мережі передачі даних; Найрозповсюдженіша в наш час - телефонної мережі загального користування (ТМЗК) — автоматична телефонна мережа, що комутується. До складу вторинної мережі входять передбачені для неї канали передачі і групові тракти первинної мережі, вузли і станції комутації, абонентські лінії й абонентські пристрої.

Рис. 4 Структура вторинної телефонної мережі загального користування ТМЗК n n n АМТС – автоматична міжміська телефонна станція; ВАК - вузлів автоматичної комутації ; РАТС - кінцеві районні АТС міських мереж; ЗТВ - зонові телефонні вузли; Аб 1, Аб 2 - абоненти ТМЗК. ЦС - центральні телефонні станції сільських телефонних мереж; містять ВС - вузлові і КС - кінцеві телефонні станції сільських мереж.

3. ЦИФРОВА ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНА МЕРЕЖА МНС УКРАЇНИ (ЦТМ) 3. 1 Призначення: n n n призначена для забезпечення виконання аварійнорятувальної службою та іншими підрозділами і формуваннями МНС покладених на них функцій; для ефективного керування силами та засобами під час виконання службових завдань, а також в повсякденній діяльності; - забезпечення оперативного керування силами і засобами МНС; - оперативної доставки інформації в процесі повсякденної діяльності всіх галузевих служб і підрозділів; - оперативної взаємодії з органами державного управління та місцевого самоврядування, іншими міністерствами і відомствами.

Підстави для створення ЦТМ МНС України n n n 1. Указ Президента України від 27 січня 2003 р. № 47 «Про заходи щодо вдосконалення державного управління у сфері пожежної безпеки, захисту населення від наслідків надзвичайних ситуацій» 2. Комплексна програма розвитку системи зв'язку, оповіщення та інформатизації МНС на 2004 -2010 рр. , затвердженою постановою Кабінету міністрів України № 109 -р від 4 березня 2004 р 3. Концепція розвитку цифрової телекомунікаційної мережі управління силами і засобами пожежної охорони та аварійно-рятувальними підрозділами МНС України, затверджена наказом МНС України від 21. 05. 2003 р. № 165

Особливості ЦТМ МНС України n n ЦТМ МНС України є невід’ємною часткою національної інформаційної інфраструктури, що забезпечує взаємозв’язок та взаємодію всіх мереж телекомунікації різних форм власності як фіксованих, так і мобільних, з встановленням і без встановлення фізичних з’єднань, з синхронним і асинхронним способами переносу інформації. ЦТМ МНС України створюється як відомча спеціалізована захищена телекомунікаційна мережа з національним покриттям та інтеграцією служб.

ОЗНАКИ ЦТМ МНС України Відомчий характер ; n Спеціалізованість послуг; n Захищений статус; n Національний статус; n Інтеграція служб в ЦТМ МНС. n

3. 2 Топологія ЦТМ МНС За топологією мережа будується за дворівневою радіальною схемою, в якій реалізується: n 1 -й рівень – центральний апарат МНС України в місті Києві, Автономна республіка Крим, обласні управління, міські управління Києва та Севастополя, сили швидкого реагування центрального підпорядкування; n 2 -й рівень - підпорядковані міські та районні підрозділи Автономної республіки Крим, обласних управлінь, міських управлінь міст Києва та Севастополя; Топологія ЦТМ МНС набуває реалізації, як правило, в транспортній мережі та мережах доступу Укртелекому

3. 3 Транспортна мережа: Можливості системи пакетної передачі (обробки) інформації за протоколом Frame Relay n побудови корпоративної мережі з гнучкою конфігурацією; n - одночасної передачі даних, голосової та відеоінформації з гарантованою якістю; n - захисту інформації від несанкціонованого доступу; n - досягнення оптимальних витрат на транспортну мережу.

Рис. 5 Схема організації телекомунікаційної мережі МНС України

4. СИСТЕМА ЕЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБІГУ В МНС n Електронний документ – це документ, інформація в якому зафіксована у вигляді електронних даних, включаючи обов'язкові реквізити документа. Електронний документообіг (обіг електронних документів) - сукупність процесів створення, оброблення, відправлення, передавання, одержання, зберігання, використання та знищення електронних документів, які виконуються із застосуванням перевірки цілісності та у разі необхідності з підтвердженням факту одержання таких документів. Порядок електронного документообігу визначається державними органами, органами місцевого самоврядування, підприємствами, установами та організаціями всіх форм власності згідно з законодавством.

Нормативні документи, що регламентують відносини в сфері електронного документообігу Відносини, пов’язані з електронним документообігом та використанням електронних документів, регулюються n Конституцієя України (254 к/96 -ВР), n Цивільний кодекс України (1540 -06), n Закони України: "Про інформацію" (2657 -12), "Про захист інформації в автоматизованих системах" (80/94 -ВР), "Про державну таємницю" (3855 -12), "Про зв'язок" (160/95 -ВР), "Про обов'язковий примірник документів" (595 -14), "Про Національний архівний фонд та архівні установи" (3814 -12), “Про електронні документи та електронний документообіг”, (N 851 -IV 22 травня 2003 р. ), а також інші нормативно-правові акти.

Структура системи електронного документообігу n n n Трирівнева структура: Перший рівень - апарат міністерства та його структурні підрозділи, Другий рівень - ГУ(У) МНС України в областях, містах Києві та Севастополі, всі навчальні заклади міністерства та інші підрозділи, які безпосередньо підпорядковуються міністерству. Третій рівень - це безпосередньо ті підрозділи на місцях, які підпорядковуються підрозділам віднесеним до другого рівня

Рис. 6 Структура системи електронного документообігу в органах та підрозділах МНС

Рис. 7 Схема організації зв’язку між абонентами центрального поштового сервера МНС України

5. БАЗИ ТА БАНКИ ДАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ n n n БД - це електронні сховища інформації з сукупністю відомостей про конкретні об'єкти в певній предметній галузі. СУБД (система управління базами даних) - універсальний програмний засіб, призначений для створення і обслуговування в інформаційній системі баз даних Інформаційна системою (ІС) або банком даних зветься сукупність тим чи іншим засобом структурованих даних (бази даних) і комплексу апаратно-програмних засобів для зберігання даних і маніпулювання ними. На рис. . наведена схема, яка ілюструє структурні складові ІС.

БАЗИ ТА БАНКИ ДАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ: РИС. 8 Інформаційна система СУБД Апаратні засоби БД n n n n Типові операції при роботі з базами даних: 1. Зберігання інформації. 2. Перегляд та пошук. 3. Вибірка. 4. Введення та редагування інформації. 5. Контроль інформації. 6. Відображення інформації.

6. Призначення та побудова геоінформаційних систем (ГІС). n n ГІС - комп'ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних. У вузькому смислі – цифрові карти місцевості та ПО управління відповідними БД. Рис. 9

Структура геоінформаційної складової УІАС НС Блок збору даних - відповідає за оперативне одержання і систематиза-цію даних з метою їхньої необхідної організації для наступного аналізу. Аналітичний блок - забезпечує аналіз вихідних даних і одержання якісно нової результуючої інформації у формі, оптимальної для підготовки управлінських рішень. Блок підтримки управлінських рішень - вибір оптимального рішення з кількох конкуруючих варіантів, підготовлених і візуалізованих у блоці обробки й аналізу даних.

Рис. 11 Приклад застосування ГІС на етапі прийняття рішень. Приведена візуальна оцінка прогнозованої зони затоплення в заплаві р. Боржава (Закарпаття, Україна) за даними прогнозування в ПМК НС з використанням технологій "віртуальної реальності", реалізованих у додатку Arc. Scene системи Arc. GIS.

ЛІТЕРАТУРА ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ n n n n n 1. Настанова із організації зв’язку та інформаційних систем в МНС України. Наказ МНС України 23. 11. 04 р. № 185 “ Порядок здійснення документообігу в МНС України” Артамонов Е. Н. , Хомоненко А. Д. Основы современных компьютерных технологий. - Спб. : Корона, 1998. - 448 с. Абрамов Ю. О. та ін. Моніторинг надзвичайних ситуацій. -Харків: АЦЗУ, 2005. -531 с. Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології. Під ред. І. О. Пушкаря, 2003. Шаровар Ф. И. Автоматизированные системы управления и связь в пожарной охране. -М. : Радио и связь, 1989. -296 с. Чуб І. А. та ін. Автоматизовані системи управління та зв`язок у цивільному захисті. Харків: АЦЗУ, 2005. -240 с. Саницький В. А. , Карацюба А. М. , Святобог В. В. Система інформаційного забезпечення. - Київ: Редакційно-видавничий відділ МВС України, 2000. -144 с. Сучасні телекомунікаційні мережі у цивільному захисті: Підручник. / Г. В. Щербак, Л. І. Мельникова, І. В. Рубан, К. В. Садовий, Д. В. Сумцов. – Харків, УЦЗУ, 2007. – 261 с Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи “Розрахунок технічних параметрів автоматизованої системи зв’язку та оперативного управління підрозділами гарнізону МНС України” – Харків: АЦЗУ, 2005. -31 с