интегрированная система передачи информации для железнодорожной станции

Формула изобретения

Интегрированная система передачи информации для железнодорожной станции, содержащая на посту электрической централизации дифференциальную станцию спутниковой радионавигации, автоматизированное рабочее место оператора и последовательно соединенные регистр местных абонентов, блок формирования команд управления и многоканальный сервер взаимодействия с маневровыми локомотивами, управляющий выход которого соединен с входом управления регистра местных абонентов, информационный вывод которого соединен с аппаратно-программным устройством автоматизированного рабочего места оператора, на каждом маневровом локомотиве установлен бортовой блок управления, вход/выход которого соединен с выходом/входом локомотивной радиостанции, один из входов - с выходом приемника спутниковой радионавигации, а другие выходы - соответственно с входами исполнительного блока и информационного табло, а на территории станции установлены цифровые базовые радиостанции, отличающаяся тем, что на посту электрической централизации введены блок дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации, дешифратор служебных сообщений и коммутатор цифровых базовых радиостанций, причем выход дифференциальной станции спутниковой радиосвязи через блок дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации соединен с информационным входом регистра местных абонентов, информационный вывод многоканального сервера взаимодействия с маневровыми локомотивами подключен к информационному входу коммутатора цифровых базовых радиостанций, соединенного через узел передачи информации посредством оптоволоконной линии связи с базовыми станциями, дешифратор служебных сообщений включен между сигнальным выходом коммутатора цифровых базовых радиостанций и сигнальным входом регистра местных абонентов, дополнительный вход/выход коммутатора цифровых базовых радиостанций является выходом/входом единой системы мониторинга и администрирования, служебный выход многоканального сервера взаимодействия с маневровыми локомотивами соединен со вторым входом дешифратора служебных сообщений, на каждом маневровом локомотиве введены последовательно соединенные определитель входа маневрового локомотива в систему и блок формирования служебных сообщений, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом бортового блока управления и вторым входом локомотивной радиостанции, сигнальный выход которой соединен с входом определителя входа маневрового локомотива в систему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики, связи и может найти применение на железнодорожном и других видах наземного транспорта для передачи информации между стационарными и подвижными объектами информационно-управляющих систем.

Известны способ слежения за оперативной обстановкой на железной дороге, автоматизированная система слежения за оперативной обстановкой на железной дороге и система передачи и обработки информации для автоматизированной системы слежения на железной дороге, содержащая информационно-транспортную сеть, включающие в себя компьютеры, осуществляющие сбор и обобщение данных для передачи в диспетчерский пункт и прием данных из диспетчерского пункта, а также компьютерную сеть обработки данных (RU 2294298 С1, В61L 25/02, В61L 23/06, 27.02.2007). Недостаток данной системы заключается в низкой оперативности передачи и обработки информации.

Известна система горочной автоматической локомотивной сигнализации с использованием радиоканала, состоящей из подсистемы постовой аппаратуры и подсистемы бортовой аппаратуры, информационный обмен между которыми осуществляется по радиоканалу (RU 2303542, В61L 25/04, 27.07.2007). Недостаток данной системы заключается в низкой скорости информационного обмена.

Известна система мобильной связи, содержащая архитектуру, поддерживающей применение «функциональных номеров» для целей адресации в беспроводной сети связи, предусматривается способ передачи «функциональных номеров» между соответствующими устройствами беспроводной связи (ЕР 1860893 А2, Н04Q 7/22, Н04Q 7/24, Н04Q 7/38, Н04Q 3/00, 28.11.2007). Недостаток данной системы заключается в сложности формирования архитектуры, поддерживающей применение «функциональных номеров» для целей адресации в беспроводной сети связи.

Наиболее близким аналогом является система передачи информации, реализующая известный способ совмещенной радиосвязи и радионавигации, содержащая на посту электрической централизации дифференциальную станцию спутниковой радионавигации, автоматизированное рабочее место оператора и последовательно соединенные регистр местных абонентов, блок формирования команд управления и многоканальный сервер взаимодействия с маневровыми локомотивами, управляющий выход которого соединен с управляющим входом регистра местных абонентов, информационный вывод которого соединен с выводом автоматизированного рабочего места оператора, каждый маневровый локомотив содержит бортовой блок управления, первый вход которого соединен с выходом приемника спутниковой радионавигации, второй вывод - с первым выводом локомотивной радиостанции, а первый и второй выходы - с входами, соответственно, исполнительного блока и информационного табло, а на территории станции установлены цифровые базовые радиостанции (RU 2108252 С1, В61L 25/02, 10.04.1998). Недостатками данной системы является низкая оперативность передачи информации между постом электрической централизации и маневровым локомотивом, а также отсутствие централизованного мониторинга и администрирования аппаратуры.

Сущность заявляемой системы выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Технический результат от использования предложенной системы состоит в увеличении оперативности обмена информацией за счет применения многоканальной передачи данных и регистрации маневровых локомотивов при их прибытии на железнодорожную станцию, а также в наличии централизованного мониторинга и администрирования аппаратуры.

Это достигается тем, что, в интегрированную систему передачи информации для железнодорожной станции, содержащую на посту электрической централизации дифференциальную станцию спутниковой радионавигации, автоматизированное рабочее место оператора и последовательно соединенные регистр местных абонентов, блок формирования команд управления и многоканальный сервер взаимодействия с маневровыми локомотивами, управляющий выход которого соединен с входом управления регистра местных абонентов, информационный вывод которого соединен с аппаратно-программным устройством автоматизированного рабочего места оператора, на каждом маневровом локомотиве установлен бортовой блок управления, вход/выход которого соединен с выходом/входом локомотивной радиостанции, один из входов - с выходом приемника спутниковой радионавигации, а другие выходы - соответственно с входами исполнительного блока и информационного табло, а на территории станции установлены цифровые базовые радиостанции, согласно изобретению на посту электрической централизации введены блок дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации, дешифратор служебных сообщений и коммутатор цифровых базовых радиостанций, причем выход дифференциальной станции спутниковой радиосвязи через блок дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации соединен с информационным входом регистра местных абонентов, информационный вывод многоканального сервера взаимодействия с маневровыми локомотивами подключен к информационному входу коммутатора цифровых базовых радиостанций, соединенного через узел передачи информации посредством оптоволоконной линии связи с базовыми станциями, дешифратор служебных сообщений включен между сигнальным выходом коммутатора цифровых базовых радиостанций и сигнальным входом регистра местных абонентов, дополнительный вход/выход коммутатора цифровых базовых радиостанций является выходом/входом единой системы мониторинга и администрирования, служебный выход многоканального сервера взаимодействия с маневровыми локомотивами соединен со вторым входом дешифратора служебных сообщений, на каждом маневровом локомотиве введены последовательно соединенные определитель входа маневрового локомотива в систему и блок формирования служебных сообщений, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим входом бортового блока управления и вторым входом локомотивной радиостанции, сигнальный выход которой соединен с входом определителя входа маневрового локомотива в систему.

Сравнение заявленного технического решения с аналогами и прототипом позволило установить соответствие условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень», так как такое техническое решение неизвестно, и явным образом не следует из уровня техники.

Предложенная система является промышленно применимой, поскольку может быть реализована существующими техническими средствами. Следовательно, предложенное техническое решение соответствует установленным критериям патентоспособности изобретения.

На чертеже представлена структурная схема интегрированной системы передачи информации для железнодорожной станции.

Интегрированная система передачи информации для железнодорожной станции на посту электрической централизации содержит на посту электрической централизации дифференциальную станцию 1 спутниковой радионавигации, автоматизированное рабочее место 2 оператора и последовательно соединенные регистр 3 местных абонентов, блок 4 формирования команд управления и многоканальный сервер 5 взаимодействия с маневровыми локомотивами, управляющий выход которого соединен с входом управления регистра 3 местных абонентов, информационный вывод которого подключен к аппаратно-программному устройству автоматизированного рабочего места 2 оператора.

На каждом маневровом локомотиве установлен бортовой блок 6 управления, вход/выход которого соединен с выходом/входом локомотивной радиостанции 8, один из входов - с выходом приемника 7 спутниковой радионавигации, а другие выходы - соответственно с входами исполнительного блока 9 и информационного табло 10.

На территории станции установлены цифровые базовые радиостанции 11.

Пост электрической централизации дополнительно включает блок 12 дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации, дешифратор 13 служебных сообщений и коммутатор 14 цифровых базовых радиостанций, соединенный через узел 15 передачи информации посредством оптоволоконной линии связи с базовыми станциями 11. Выход дифференциальной станции 1 спутниковой радиосвязи через блок 12 дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации соединен с дополнительным информационным входом регистра 3 местных абонентов. Информационный вывод многоканального сервера 5 взаимодействия с маневровыми локомотивами соединен с информационным входом коммутатора 14 цифровых базовых радиостанций, сигнальный выход которого через дешифратор 13 служебных сообщений подключен к сигнальному входу регистра 3 местных абонентов, а дополнительный вход/выход коммутатора 14 цифровых базовых радиостанций является выходом/входом единой системы мониторинга и администрирования.

Служебный выход многоканального сервера 5 взаимодействия с маневровыми локомотивами соединен со вторым входом дешифратора 13 служебных сообщений. На каждом маневровом локомотиве введены последовательно соединенные определитель 16 входа маневрового локомотива в систему и блок 17 формирования служебных сообщений, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с третьим входом бортового блока 6 управления и вторым входом локомотивной радиостанции 8, сигнальный выход которой соединен с входом определителя 16 входа маневрового локомотива в систему.

Интегрированная система передачи информации для железнодорожной станции работает следующим образом.

Предварительно в результате обследования территории железнодорожной станции вся зона управления разбивается на требуемое количество участков, исходя из ограничений по радиопокрытию, и определяется требуемое количество цифровых базовых станций 11.

При вхождении маневрового локомотива в зону радиопокрытия соответствующей цифровой радиостанции 11 локомотивная радиостанция 8 принимает сигнал, присвоенный данной железнодорожной станции 11, срабатывает определитель 16 входа маневрового локомотива в систему и блок 17 формирования служебных сообщений. Служебное сообщение содержит номер железнодорожной станции, номер маневрового локомотива и его текущие координаты.

Текущие координаты маневрового локомотива определяют с помощью спутниковой системы навигации (на чертеже не показана). На маневровом локомотиве приемник 7 спутниковой радионавигации принимает текущие координаты маневрового локомотива, которые встраиваются в служебное сообщение. Служебное сообщение через локомотивную радиостанцию 8, соответствующую цифровую базовую станцию 11, узел 15 передачи информации по оптоволоконной линии связи и коммутатор 14 цифровых базовых радиостанций поступает на вход дешифратора 13 служебных сообщений. Служебное сообщение фиксируется в регистре 3 местных абонентов.

На посту электрической централизации дифференциальная станция 1 спутниковой радионавигации принимает текущие координаты поста электрической централизации. В блоке 12 дифференциальных поправок координат спутниковой радионавигации вырабатываются поправки путем сравнения текущих и реальных стационарных координат и передаются в регистр 3 местных абонентов. В регистре 3 местных сообщений с учетом дифференциальной поправки уточняются координаты местоположения маневрового локомотива. Таким образом, в регистре 3 местных абонентов имеются уточненные координаты маневрового локомотива.

Информация с выходов регистра 3 подается на соответствующие входы блока 4 формирования команд управления и аппаратно-программного устройства автоматизированного рабочего места 2 оператора.

В блоке 4 формирования команд управления с учетом реального местоположения маневрового локомотива и состояний путей, стрелок и маневровых светофоров для каждого маневрового локомотива формируется команда управления. Причем информация одновременно с командами управления маневровыми локомотивами содержит номер железнодорожной станции, номер маневрового локомотива, его реальные координаты и соответствующую команду управления. Эти команды фиксируются в многоканальном сервере 5 взаимодействия с маневровыми локомотивами и через коммутатор 14 цифровых базовых радиостанций, узел 15 передачи информации посредством оптоволоконной линии связи и соответствующую цифровую базовую станцию 11 передаются на маневровый локомотив. Каждая цифровая базовая станция 11 работает на соответствующей рабочей частоте. На маневровом локомотиве команды управления принимаются локомотивной радиостанцией 8, поступают в локомотивный блок 6 управления и далее в исполнительный блок 9 и информационное табло 10.

На автоматизированном рабочем месте 2 поста электрической централизации в блоке отображения (на чертеже не показан) на основании информации от регистра 3 осуществляют визуальную индикацию местонахождения маневровых локомотивов на железнодорожной станции, состояний путей, стрелок и маневровых светофоров, а также обеспечивают маневровому диспетчеру возможность управления системой (конфигурирование системы, изменение прав доступа абонентов), техническим обслуживанием и диагностики оборудования.

Кроме того, с выхода коммутатора 14 цифровых базовых радиостанций информация поступает в единую систему мониторинга и администрирования. Система мониторинга и администрирования оборудования системы радиосвязи функционирует на основе протокола SNMP и решает следующие задачи: управление конфигурацией сети и именованием (дистанционное определение сетевых адресов, идентификаторов, географическое положение и т.п.), обработка ошибок (выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов), анализ производительности и надежности (интенсивность графика, вероятность искажения данных и т.п.), управление безопасностью (аутенфикация пользователей) и учет работы сети (время использования ресурсов сети). В основе системы мониторинга и управления оборудованием системы лежит схема взаимодействия агент (контроллер базовых станций) и менеджер (АРМ оператора радиосвязи единой системы мониторинга и администрирования).

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет оперативно передавать и обрабатывать на посту электрической централизации информацию непосредственно от всех маневровых локомотивов на железнодорожной станции, находящихся в зоне радиопокрытия цифровыми базовыми станциями, контролировать с высокой точностью их местоположение и управлять движением маневровых локомотивов.