станционное устройство для системы регулирования движения поездов

Формула изобретения

Станционное устройство для системы регулирования движения поездов, содержащее блок управления, связанный с устройствами систем автоматической блокировки и электрической централизации, радиомодем и приемник спутниковой навигации, отличающееся тем, что оно оснащено блоком трансмиссии данных, состоящим из двух соединенных между собой микропроцессорных модулей, двумя блоками межстанционного обмена данными, двухканальным блоком контроля объектов станции и коммутатором, при этом первый выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к первому блоку межстанционного обмена данными, а первый выход/вход второго микропроцессорного модуля подключен ко второму блоку межстанционного обмена данными, второй выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к первому входу двухканального блока контроля объектов станции, второй выход/вход второго микропроцессорного модуля подключен ко второму входу/выходу двухканального блока контроля объектов станции, приемник спутниковой навигации соединен через коммутатор с входами микропроцессорных модулей, третьи выходы/входы которых соединены с входами/выходами блока управления, а четвертый выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к радиомодему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к системам регулирования движения поездов с использованием радиоканала и может быть использовано на железнодорожных станциях для повышения пропускной способности линии.

Известна система для управления движением поездов, содержащая центральный пункт управления, географически близкие и географически удаленные распределенные контролируемые пункты, с размещенным на каждом из них блоком устройств поста ЭЦ, соединенным с блоком устройств телеуправления и телесигнализации, и магистральную линию связи, соединенную с блоками устройств телеуправления и телесигнализации центрального пункта управления и географически близких распределенных контролируемых пунктов, при этом на центральном пункте управления размещен блок стационарной ЭВМ, автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенный через блок интерфейсного модуля с соответствующим блоком устройств телеуправления и телесигнализации, причем на каждом из локомотивов, вовлеченных в данную систему управления, имеется блок бортовой ЭВМ, соединенный с блоком дисплея, а также подключенный к блоку бортовой ЭВМ, блок бортового радиомодема цифрового радиоканала связи, соединенный с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи и блок бортового приемника спутниковой навигационной системы, входом соединенный с антенным блоком спутниковой навигационной системы, при этом на центральном пункте управления и всех распределенных контролируемых пунктах размещены блоки стационарных радиомодемов цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками цифрового радиоканала связи, а также размещены блоки контроллеров, которые первыми портами соединены с блоками стационарных радиомодемов цифрового радиоканала связи и на центральном пункте и географически близких к нему распределенных контролируемых пунктах своими вторыми портами через блоки модемов подключены к магистральной линии связи, при этом блок контроллера на центральном пункте управления своим третьим портом подключен к блоку стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, а на географически удаленных распределенных контролируемых пунктах вторые порты блоков контроллеров соединены с соответствующими блоками устройств телеуправления и телесигнализации, причем блок стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через блок стационарного преобразователя сигналов соединен с первым портом блока стационарного дуплексного приемопередатчика спутниковой системы связи, выход которого через блок стационарной антенны спутниковой системы связи и далее через геостационарный искусственный спутник Земли - ретранслятор с его блоком приемопередающей антенны связан с бортовыми антенными блоками спутниковой системы связи упомянутых локомотивов, при этом на каждом из локомотивов бортовой антенный блок спутниковой системы связи соединен с блоком бортового дуплексного приемопередатчика связи, первый порт которого через блок бортового преобразователя сигналов соединен с блоком бортовой ЭВМ, второй порт соединен с блоком бортового телефонного переговорного устройства, а блок бортовой ЭВМ соединен с блоком функциональной клавиатуры, причем второй порт блока стационарного дуплексного приемопередатчика спутниковой системы связи соединен с блоком стационарного телефонного переговорного устройства поездного диспетчера, а в постоянной энергонезависимой памяти блока бортовой ЭВМ каждого локомотива записана информация о путевом развитии всех участков диспетчерского круга вместе с соответствующими им вариантами возможных маршрутов передвижения локомотивов (RU 2388637, B61L 27/04, 2008).

Недостатком известной системы является необходимость корректировки алгоритма взаимодействия указанных блоков и радиоканала при применении на станциях малодеятельных участков железнодорожной линии, не оборудованных устройствами диспетчерского управления, и в соответствии с этим повышение капитальных затрат на переоборудование станции управления.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является система интервального регулирования движения поездов на основе спутниковых навигационных средств цифрового радиоканала с координатным методом контроля, содержащая соединенные между собой кабелем системного CAN-интерфейса блоки электроники, индикации, коммутации и ввода данных, расположенные в кабине машиниста, блок электроники выполнен с возможностью определения допустимого скоростного режима и осуществления контроля за его соблюдением за счет фиксации сигналов обратной связи от рукоятки бдительности машиниста, внутреннего фонового тестирования каждого модуля, а также двухканальной, обработки информации и включает в себя два модуля центральной обработки информации, модуль маршрута, модуль цифрового радиоканала, два модуля измерения параметров движения, два модуля внешних устройств, систему контроля безопасности и усилитель электропневматического клапана, блок индикации выполнен с возможностью подготовки информации, необходимой машинисту, ее регистрации и индикации, взаимодействия с машинистом посредством рукоятки безопасности и кнопок ввода информации, введения и отображения локомотивных и поездных характеристик, текущего времени, фактической скорости и их сохранения при отключении электропитания и включает в себя модуль регистрации, модуль управления и модуль индикации, блок коммутации выполнен с возможностью включения электропитания устройства, осуществления его связей с периферийной аппаратурой, а также переключения связей при изменении кабины управления локомотивом и включает в себя узел формирования данных о состоянии цепей управления локомотивом, блок пакетной связи, который подключен к блоку электроники и предназначен для получения координаты хвоста впередиидущего поезда, и стационарное устройство, состоящее из установленного на автоматизированном рабочем месте персонального компьютера, соединенного с радиомодемом, второй порт которого подключен к дуплексному фильтру, соединенному с антенной радиоканала и входом грозоразрядника, к персональному компьютеру АРМ подключен выход навигационного приемника, вход которого соединен с антенной, и выход устройства сопряжения - с системами электрической централизации, диспетчерской централизацией, диспетчерского контроля, автоматической блокировки (RU 93766, B61L 23/34, B61L 25/04, 2008).

Недостатком известной системы является ограниченное функциональное использование радиоканала связи между станционным устройством для системы регулирования движения поездов и поездами. В известной системе сообщения, поступающие по радиоканалу на локомотивное устройство безопасности, касаются передачи управляющих команд по принудительному торможению подвижного состава независимо от действия машиниста локомотива, что снижает безопасность движения.

Технический результат изобретения заключается в повышении информационной безопасности для системы регулирования движения поездов.

Технический результат изобретения достигается тем, что станционное устройство для системы регулирования движения поездов, содержащее блок управления, связанный с устройствами систем автоматической блокировки и электрической централизации, радиомодем и приемник спутниковой навигации, согласно изобретению оснащено блоком трансмиссии данных, состоящим из двух соединенных между собой микропроцессорных модулей, двумя блоками межстанционного обмена данных, двухканальным блоком контроля объектов станции и коммутатором, при этом первый выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к первому блоку межстанционного обмена данных, а первый выход/вход второго микропроцессорного модуля подключен ко второму блоку межстанционного обмена данных, второй выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к первому входу двухканального блока контроля объектов станции, второй выход/вход второго микропроцессорного модуля подключен ко второму входу/выходу двухканального блока контроля объектов станции, приемник спутниковой навигации соединен через коммутатор с входами микропроцессорных модулей, третьи выходы/входы которых соединены с входами/выходами блока управления, а четвертый выход/вход первого микропроцессорного модуля подключен к радиомодему.

На чертеже приведена станционное устройство для системы регулирования движения поездов.

Станционное устройство для системы регулирования движения поездов содержит блок управления 1, связанный с устройствами 2 систем автоматической блокировки и электрической централизации, радиомодем 3 и приемник 4 спутниковой навигации, блок 5 трансмиссии данных, состоящий из двух соединенных между собой микропроцессорных модулей 6, 7, два блока 8, 9 межстанционного обмена данных, двухканальный блок 10 контроля объектов станции и коммутатор 11. Первый выход/вход первого микропроцессорного модуля 6 подключен к первому блоку 8 межстанционного обмена данных, а первый выход/вход второго микропроцессорного модуля 7 подключен ко второму блоку 9 межстанционного обмена данных. Второй выход/вход первого микропроцессорного модуля 6 подключен к первому входу двухканального блока 10 контроля объектов станции, второй выход/вход второго микропроцессорного модуля 8 подключен ко второму входу/выходу двухканального блока 10 контроля объектов станции. Приемник 4 спутниковой навигации соединен через коммутатор 11 с входами микропроцессорных модулей 6, 7, третьи выходы/входы которых соединены с входами/выходами блока управления 1, а четвертый выход/вход первого микропроцессорного модуля 6 подключен к радиомодему 3.

Стационарное устройство для системы регулирования движения работает следующим образом:

От устройств 2 системы автоматической блокировки (в частности, системы АБТЦ-М) и системы электрической централизации в блок 1 управления поступают данные о состоянии объектов на путях «своей» части перегона:

- идентификатор станции;

- номер пути перегона;

- количество рельсовых цепей;

- состояния рельсовых цепей;

- показания входного светофора;

- наличие поездов на «своей» части перегона;

- направление движения.

Сообщения с блока 1 управления передаются на микропроцессорные модули 6, 7 блока 5 трансмиссии данных с локомотивов, станции и перегона. Через модуль 6 сообщения поступают на радиомодем 3. Через модули 6 и 7 сообщения поступают также на блоки 8 и 9 межстанционного обмена данных с локомотивов, станции и перегона.

Модули 6 и 7 блока 5 фиксируют также появление сообщений на своих входах, соединенных соответственно с выходами радиомодема 3, блоков 8 и 9 межстанционного обмена данных с локомотивов, станции и перегона, каналов блока 10 контроля объектов станции.

Модуль 6 получает от радиомодема 3 следующие сообщения:

- параметры поезда, находящегося на перегоне или прилегающих станциях (номер поезда, координата поезда, фактическая скорость поезда, номер пути перегона, позиция контроллера);

- подтверждение получения состояния объектов перегона;

- подтверждение получения состояния объектов станции. Сообщения от блоков 8 и 9 межстанционного обмена данных с локомотивов, станции и перегона включают:

- состояние объектов на путях «соседней» части перегона (для каждого пути отдельная телеграмма);

- параметры поездов, находящихся в связи с «соседней» станцией. Сообщения от двухканального блока 10 контроля объектов станции включают следующие основные данные по каждому из маршрутов:

- номер маршрута;

- показание маршрутного светофора;

- показание заградительных светофоров;

- состояние станционных секций.

Каждый из модулей 6 и 7 блока 5 отсылает блоку 1 управления программируемые сообщения, включающие:

- параметры поездов;

- состояние объектов целого перегона;

- состояние объектов на станции, получаемое от двухканального блока 10 контроля объектов станции.

Сообщения о состоянии объектов целого перегона на блоке 5 формируются на основе данных об объектах «своей» части перегона, полученных от блока 1 управления, и данных об объектах «соседней» части перегона. Данные об объектах «соседней» части перегона передаются от блока, аналогичного блоку 5, и установленного на соседней станции, через блоки 8 и 9 межстанционного обмена данных с локомотивов, станции и перегона, а также через аналогичные им блоки соседней станции.

Сообщения о состоянии объектов целого перегона включают следующие основные данные:

- идентификатор «своей» станции;

- идентификатор перегона;

- номер пути перегона;

- направление движения;

- показание первого входного светофора;

- количество рельсовых цепей;

- состояние рельсовых цепей целого пути перегона;

- показание второго входного светофора;

- идентификатор поезда, которому предназначена информация, например, от системы КУПОЛ (комплексное устройство принудительной остановки локомотива);

- идентификатор информации от системы КУПОЛ;

- информация от системы КУПОЛ;

- идентификатор поезда, которому предназначена информация от автодиспетчера.

С выходов модулей 6, 7 блока 5 на входы соответственно блоков 8, 9 отсылаются сообщения, включающие состояние объектов на «своей» части перегона и параметры поездов, находящихся в связи со «своей» станцией. Эти сообщения предназначены для передачи по проводной модемной линии связи модулям 6, 7 блока 5, установленного на соседней станции.

В блоке 5 функционирует межканальная взаимная передача сообщений по контрольным кодам данных о состоянии объектов на путях целого перегона и о состоянии объектов на станции.

Для синхронизации сообщений на входы каждого модуля 6 и 7 блока 5 передаются от приемника 4 спутниковой навигационной системы (GPS/ГЛОНАСС) через сетевой коммутатор 11 сообщения, содержащие текущее время и защищенные контрольным кодом.

Модуль 6 отправляет в радиомодем 3 следующие сообщения:

- состояние объектов на путях перегона (если путей несколько, то для каждого пути формируется отдельное сообщение);

- состояние объектов на станции.

Каждое принимаемое и отправляемое сообщение блока 5 защищается контрольным кодом.

Для каждого сообщения независимо формируются два контрольных кода -«код I» формируется в каждом канале по разным алгоритмам, а «код 2» формируется в каждом канале по одинаковому алгоритму.

Контрольный «код 2» передается каждым модулем 6, 7 блока 5 в блок 1 управления для безопасного сравнения.

Модуль 7 передает в модуль 6 свой контрольный «код 1».

Модуль 6 соединяет каждое свое сообщение с соответствующим контрольным «кодом 2», полученным от модуля 7, в единое сообщение, и отправляет его в радиомодем 3.

Таким образом, обеспечивается расширение функциональных возможностей за счет наращивания информационной и управляющей функций системы регулирования движения поездов посредством использования радиоканала системы АБТЦ-М, увязанного с устройствами электрической централизации.

Эффективность станционного устройства для системы регулирования движения поездов заключается в повышении информационной безопасности для системы регулирования движения поездов за счет формирования информации для блока управления параметров поездов и информации о состоянии объектов станции и перегона.