КЛЮЧ ПАМЯТИ ДЛЯ ТЕРМИНАЛЬНОГО АБОНЕНТСКОГО РАДИОБЛОКА Российский патент 2008 года по МПК H04B7/26 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к области средств техники безопасности на железнодорожном транспорте, и может быть использовано для обеспечения пассажирского поезда беспроводной адресной аварийной сигнализацией и внутренней связью.

Настоящая разработка предназначена для использования в системах связи на пассажирских поездах пригородного и дальнего следования с целью организации каналов связи и передачи сигналов аварийной сигнализации. Устройство разработано на базе DECT технологий и позволяет оснащать пассажирские поезда устройствами передачи данных и телефонии, предпочтительно с учетом существующей системы гибкого формирования состава пассажирского поезда, состоящего из штабного и пассажирских вагонов.

Известна (RU, патент 2206177, Н04В 7/26, 2003) бортовая сеть связи подвижного состава, характеризуемая наличием пульта управления и диагностики (носимый пульт начальника поезда), в каждом вагоне подвижного состава - оконечных устройств связи (в виде мобильных радиотелефонов для персонала и пассажиров, радиодатчиков и исполнительных устройств системы автоматики вагона, миниатюрных терминалов видеонаблюдения и других необходимых устройств) и унифицированного узла коммутации (в виде базовой станции), цифровой радиолинией, связывающей бортовую сеть связи подвижного состава с внешними системами связи, причем соединение между оконечными устройствами связи и унифицированным узлом коммуникации, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, при этом частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент, а пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связывается по радиоканалу с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором пульт управления и диагностики находится в данный момент.

Известная бортовая сеть связи работает следующим образом. Пульт управления и диагностики (носимый терминал начальника поезда) передает и принимает радиосигнал в любой точке поезда через сеть унифицированных узлов коммутации, как при получении начальником поезда радиосигнала от оконечного устройства, так и при передаче на оконечное устройство радиосигнала, в том числе и при разговоре пассажира по личному мобильному телефону с абонентом, удаленным от поезда.

Недостатком известной бортовой системы следует признать наличие только одного пульта управления и диагностики выполненного в виде носимого варианта начальника поезда, большого количества узлов коммутации. Кроме того, недостатком следует признать и отсутствие возможности автоматического контроля за состоянием вагона, особенно при существующей системе замены вагонов, входящих в состав пассажирского поезда.

Известна (RU, патент 0046895, 2005) система контроля безопасности и связи пассажирского поезда, характеризуемая наличием центральной управляющей системы и базовых станций DECT, причем каждая базовая станция подключена к центральной управляющей системе, к каждой базовой станции DECT через ВЧ разъемы подключены по две антенны, установленные на крыше вагона, по меньшей мере, одного устройства передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации железнодорожного вагона путем формирования голосовых сообщений для передачи их проводнику вагона и начальнику поезда, включающее радиорозетку DECT, голосовой автоинформатор, носимый терминал с кнопочным номеронабирателем, при этом устройство передачи аварийных сигналов подключено к выходам систем аварийной и пожарной сигнализации вагона, не менее одного носимого терминала (терминального абонентского радиоблока) для получения сигналов об авариях и двухсторонней автоматической телефонной связи, не менее одного репитера для усиления радиосигналов, не менее одной телефонной трубки в служебных купе проводников и не менее одной кнопки сигнализации опасности.

Используемый в системе терминальный абонентский радиоблок предназначен для организации зоны радиодоступа датчиков аварийных ситуаций и проводника пассажирского вагона с центральной управляющей системой, размещенной в штабном вагоне, с последующей передачей информации на базовые станции DECT системы.

Недостатком известной системы контроля безопасности и связи пассажирского поезда следует признать затрудненность ее использования при условии гибкого формирования состава, т.е. спонтанной замены вагонов, входящих в состав пассажирского поезда.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного изобретения, состоит в разработке усовершенствованной системы сигнализации и связи пассажирского поезда.

Технический результат, получаемый при реализации предложенной системы, состоит в повышении безопасности эксплуатации пассажирского поезда при одновременном повышении уровня сервиса в условиях гибкого формирования состава пассажирского поезда.

Для достижения указанного технического результата предложено в указанной системе контроля безопасности и связи пассажирского поезда использовать терминальный абонентский радиоблок, в состав которого входит ключ памяти.

Указанный ключ памяти терминального абонентского радиоблока представляет собой радиоэлектронное устройство, выполненное в виде микрокомпонентной сборки с возможностью подключения к указанному терминальному радиоблоку, передающему сигналы об авариях в штабной вагон, а также обеспечивающему двухстороннюю автоматическую телефонную связь между проводником вагона и начальником поезда. Он предназначен для расширения функциональных возможностей терминального абонентского радиоблока с учетом существующей системы гибкого формирования подвижного состава в части автоматизации процесса его регистрации в рабочей системе контроля безопасности и связи пассажирского поезда. Ключ памяти терминального абонентского радиоблока содержит заранее введенную регистрационную информацию, определяющую вагон, к которому приписан терминальный абонентский радиоблок, и позволяющую регистрировать центральной управляющей системой всю информацию о событиях, происходящих в этом вагоне.

Указанный ключ памяти терминального абонентского радиоблока выполнен в виде многослойной печатной платы, с установленными на ней микросхемой памяти (IC2), схемой интерфейса для подключения к репитеру, а так же вспомогательными элементами - 5 емкостями (С1, ...,С5), 3 диодами (D1, D2, D3) и 2 резисторами (R1, R2), при этом ко входу «VCC» питания IC2 (микросхемы памяти) подключены D1, R1, R2, С1, С2, С3 совместно осуществляющие защиту от смены полярности, выпрямление (в случае подачи переменного напряжение того же потенциала) и фильтрацию питающего напряжения, а также, последовательно, подключена микросхема (стабилитрон) IC1 совместно с С4, С5 осуществляющие стабилизацию питающего напряжения. Диоды D2 и D3 подключены параллельно к информационному (SDA) и синхронизирующему (SCL) входу/выходу IC2, они осуществляют защиту от перенапряжения SDA и SCL.

Для обмена данными между ЭКР и репитером используют интерфейс последовательного порта со следующими параметрами протокола:

- диапазон данных0...255;- режим передачиасинхронный;- длина слова8 бит;- скорость передачи1900 бит/с.

Разработанный ключ памяти имеет следующие характеристики:

- электрические характеристики:

- напряжение питания:3,3(переменное/постоянное) В; - объем рабочей памяти512 кбайт.

- механические параметры:

- Диапазон рабочей температур:0-45°С;- Диапазон температуры хранения:-50-+50°С.

Разработанное устройство обеспечивает организацию речевого канала в составе систем служебной связи стандарта DECT, применяемых, предпочтительно, в поездах дальнего следования. Также ключ памяти позволяет расширить функциональные возможности терминального абонентского радиоблока в части автоматизации процесса его регистрации в используемой рабочей DECT системе. Ключ памяти терминального абонентского радиоблока содержит заранее введенную информацию, необходимую для работы терминального абонентского радиоблока в составе DECT системы, которую автоматически передает в оперативную память радиоблока при его подключении.

Ключ активации репитера выполнен в виде печатной платы, на которой установлены интерфейсная микросхема и вспомогательные элементы, обеспечивающие работоспособность ключа.

Разработанный ключ памяти терминального абонентского радиоблока предназначен для работы в составе системы связи и передачи аварийных сообщений пассажирских поездов дальнего и пригородного следования. Указанная система контроля безопасности и связи пассажирского поезда состоит из функциональных частей двух типов - центральной и оконечных. Центральная часть расположена в штабном вагоне и представляет собой центральную управляющую систему (радиоконтроллер DECT) с подключенными к ней базовыми станциями. Также в штабном вагоне расположены средства отображения аварийных ситуаций, происходящих в подвижном составе (пассажирских вагонах и, возможно, локомотиве), и системы сигнализации поезда. Оконечные части системы расположены в пассажирских вагонах (а также, возможно, в кабине локомотива) и представляют собой устройства для сбора и передачи аварийных сообщений с датчиков аварийной сигнализации вагона (и локомотива) по организуемым каналам радиосвязи на центральную часть системы. Терминальный абонентский радиоблок также является частью оконечного блока системы и отвечает за организацию локальной зоны радиодоступа носимых проводниками абонентских терминалов в рамках отдельного пассажирского вагона и передачи информации на центральную часть системы.

Носимый проводниками абонентский терминал выполнен с возможностью получения им информации, определяющей, с радиоконтроллером какого штабного вагона он будет работать.

Носимый проводниками терминал, к которому подключен разработанный ключ памяти, способен записывать в свою память идентификационные данные, характеризующие к какому составу (штабному вагону или центральной управляющей системе) и вагону данный носимый терминал приписан.

Ключ памяти абонентского терминала служит для оперативной регистрации данного репитера, носимого терминала, а так же радиоконтроллера в центральной управляющей системе данного состава. В соответствии с заданными параметрами ключ памяти абонентского терминала формирует строки команд, передаваемых в абонентский терминал. В актуальной версии программного обеспечения в терминал заносят следующие команды:

- команда перевода терминала из режима работы в режим программирования;

- команда восстановления, т.е. сброса всех текущих настроек терминала к заводским;

- команда записи парковочного номера центральной управляющей системы, с которой терминал в последствии должен будет работать;

- команда пуска терминала.

Для активации процедуры программирования абонентского терминала после подачи питания на ключ:

- необходимо осуществить подключение терминала к ретранслятору согласно правилам программирования на время процедуры;

- необходимо нажать клавишу регистрации на ретрансляторе, при этом регистрационная информация с ключа начнет переноситься в терминал и на ретрансляторе загорится лампочка регистрации;

- через 5-10 с после начала регистрации лампочка погаснет, что свидетельствует об окончании регистрации терминала в системе;

- необходимо отключить готовый к работе терминал от ретранслятора.

Ключ памяти абонентского терминала используют для идентификации оконечных устройств в системе, что позволяет привязывать вагонные устройства к головной системе, расположенной в штабном вагоне. Любой вагон любой железной дороги может быть привязан к любому штабному вагону, а также к любой системе депо.

Для программирования ключей и создания резервных копий используют два дополнительных устройства. Первое предназначено для программирования ключей, второе для создания резервных копий на персональном компьютере. Устройства имеют стык для подключения персонального компьютера, при этом все процедуры регистрации активируются с ПК.

Устройство для программирования ключей конструктивно состоит из корпуса, разъема для подключения ключа и терминала, разъема для подключения персонального компьютера, блока питания, платы программирования (установленной в корпусе), которая осуществляет процедуры программирования ключей по командам с персонального компьютера.

Использование разработанного ключа репитера позволяет использовать известную систему в условиях гибкого формирования подвижного состава.

Это и обеспечивает четкое получение радиоконтроллером штабного вагона информации об аварийных ситуациях в конкретном вагоне, входящем в состав поезда, даже при существующей системе гибкого формирования подвижного состава.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к области средств техники безопасности на железнодорожном транспорте, и может быть использовано для обеспечения пассажирского поезда беспроводной адресной аварийной сигнализацией и внутренней связью. Ключ памяти для терминального абонентского радиоблока содержит печатную плату, на которой установлены микросхема памяти, стабилитрон, схема интерфейса для подключения к репитеру, а также пять емкостей, три диода и два резистора. Технический результат - возможность получения радиоконтроллером штабного вагона информации об аварийных ситуациях в конкретном вагоне, входящем в состав поезда, даже при существующей системе гибкого формирования подвижного состава.

Ключ памяти для терминального абонентского радиоблока системы сигнализации и связи пассажирского поезда, содержащий печатную плату, на которой установлены микросхема памяти, стабилитрон, схема интерфейса для подключения к репитеру, а также пять емкостей, два резистора, при этом к входу «VCC» питания микросхемы памяти подключены диодный мост и RC фильтр, состоящий из первого и второго резисторов, а также первой, второй и третьей емкостей, осуществляющие выпрямление и фильтрацию питающего напряжения, микросхема стабилитрона совместно с четвертой и пятой емкостями, осуществляющие стабилизацию питающего напряжения, второй и третий диоды подключены параллельно к соответственно информационному (SDA) и синхронизирующему (SCL) входу/выходу микросхемы памяти.