СПОСОБ МЕЖВАГОННОГО СОЕДИНЕНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЛИНИЕЙ СВЯЗИ МОТОРНЫХ ВАГОНОВ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК B61C17/00 B60D1/62 

Изобретение относится к способам и устройствам соединения для организации высокоскоростной передачи информации по всему составу электропоезда, в частности для соединения моторных вагонов электропоезда.

Линии связи в информационных системах на железнодорожном транспорте традиционно используются для передачи сигналов от различных датчиков (например, систем охранной и пожарной сигнализации, диагностики технических подсистем поезда, видеонаблюдения и других), обеспечивающих безопасность и распределенных по всему железнодорожному составу (электропоезду), в устройства контроля и управления, располагающиеся, обычно, в кабинах управления поездом. Скорость передачи информации между упомянутыми устройствами, как правило, не превышает нескольких десятков килобит в секунду.

Одним из основных требований, предъявляемых к межвагонным соединениям, является недопустимость расположения межвагонного кабеля линии связи с угла одного вагона на накрест лежащий угол другого вагона, т.е. через сцепку вагонов. Для исключения такого расположения соединения на электропоездах используется способ межвагонного соединения, являющийся наиболее близким аналогом (Просвирин Б.К. Электропоезда постоянного тока с электрическим торможением. М.: Трансиздат, 2000 г., с.239-241). Типовая схема формирования состава всегда предусматривает чередование вагонов электропоезда так, что в составе встречаются два моторных вагона подряд, а головные вагоны электропоезда в составе всегда расположены зеркально друг относительно друга. При такой топологии формирования состава межвагонные кабели должны перейти с одной стороны на другую сторону состава. Для обеспечения такого перехода в каждом моторном вагоне введен дополнительный разъем, контакты которого соединены с контактами разъема клеммной рейки электрической схемы соединения вагона, обеспечивающей соединение линии связи с другим моторным вагоном и выполняющей функцию монтажного разветвителя. Неиспользуемый же межвагонный кабель линии связи, одним концом соединенный с клеммной рейкой, другим концом соединяется с холостым приемником, расположенным на том же вагоне. Такой способ межвагонного соединения обеспечивает расположение межвагонного соединения всегда с одной стороны от сцепки вагонов, а следовательно, ее инвариантность к перестановкам вагонов и перевороту их «задом наперед» при формировании состава.

Устройство, реализующее известный способ, содержит установленные на смежных моторных вагонах два коммутатора, каждый из которых соединен с разветвителем на два выхода, первый выход первого коммутатора через разветвитель соединен с холостым приемником, а второй выход соединен с входом, расположенным напротив второго выхода первого коммутатора, второго коммутатора.

В современных поездах для улучшения качества информационного обслуживания пассажиров внедряются такие услуги, как многоканальная трансляция видеопрограмм, доступ в Интернет, мобильная телефонная связь на любой точке маршрута и из любой точки поезда и т.п. Используемые низкоскоростные линии связи для этих целей оказываются непригодными, т.к. скорость передачи информации для этих целей в протяженных линиях связи может достигать 1000 Мбит/с, согласно стандарту IEEE 802.3 (Ethernet). Кроме того, в высокоскоростных линиях связи должно быть обеспечено согласование волновых сопротивлений кабеля и входов/выходов коммутирующих устройств, а также согласование волновых сопротивлений отрезков кабеля между собой. Первое из этих условий выполняется всегда при применении рекомендованных стандартом кабелей и разъемов. Второе условие при применении известных способа и устройства межвагонного соединения выполнено быть не может, т.к. согласно стандарту IEEE 802.3 или IEEE 802.3u для обеспечения скорости передачи до 1000 Мбит/с не допускается параллельное соединение кабелей (установка монтажных разветвителей). Поэтому известные способ и устройство междувагонного соединения являются непригодными для межвагонного соединения высокоскоростной линией связи.

Целью настоящего изобретения является создание способа и устройства межвагонного соединения электропоезда, позволяющих обеспечить требуемую скорость передачи информации по линии связи электропоезда в соответствии со стандартами IEEE, а также упростить конструкцию отрезков межвагонного соединения линии связи за счет прямого соединения отрезков линии связи смежных моторных вагонов электропоезда.

Указанный результат достигается тем, что способ межвагонного соединения высокоскоростной линией связи моторных вагонов электропоезда включает формирование и соединение линией связи смежных вагонов, формирование, по крайней мере, на одном из вагонов отрезка линии связи, вход и выход которого располагают по разные стороны относительно сцепки вагона, соединение выхода линии связи вагона с входом отрезка линии связи, установленного на этом же вагоне, и соединение выхода отрезка линии связи с расположенным напротив выхода отрезка линии связи входом линии связи второго вагона. В качестве отрезка линии связи могут быть использованы кабель, оптическое волокно, шлейф и др.

Указанный результат достигается также тем, что устройство межвагонного соединения высокоскоростной линии связи моторных вагонов электропоезда, содержащее два коммутатора, установленных на смежных вагонах, также содержит, по крайней мере, один шлейф, установленный на одном из вагонов, причем выход первого коммутатора соединен с входом шлейфа, размещенного на этом же вагоне, а выход шлейфа соединен с входом второго коммутатора, установленного напротив выхода шлейфа на втором вагоне, при этом вход и выход шлейфа расположены по разные стороны относительно сцепки вагона.

Такие усовершенствования способа и устройства межвагонного соединения высокоскоростной линией связи моторных вагонов электропоезда позволяют обеспечить требуемую скорость передачи информации по линии связи электропоезда в соответствии со стандартами IEEE, а также упростить конструкцию отрезков межвагонного соединения линии связи благодаря прямому соединению отрезков линии связи смежных моторных вагонов электропоезда.

Фиг.1 - структурная схема формирования электропоезда на примере шестивагонного соединения по схеме Г-М-П-М-М-Г (Головной-моторный-прицепной-моторный-моторный-головной) согласно заявленному способу межвагонного соединения моторных вагонов.

Фиг.2 - структурная схема формирования электропоезда на примере шестивагонного соединения по схеме Г-М-П-М-М-Г согласно известному способу межвагонного соединения моторных вагонов.

Способ согласно изобретению осуществляется следующим образом. Все вагоны электропоезда соединяют сформированной линией связи. В зависимости от требований, предъявляемых к информационной системе электропоезда, для организации линии связи может быть использован кабель, оптическое волокно, шлейф и т.п. По крайней мере, на одном из смежных моторных вагонов формируют отрезок линии связи, вход и выход которого располагают по разные стороны относительно сцепки вагона. Отрезок линии связи представляет собой, соответственно, кабель, оптическое волокно или шлейф. Соединяют выход линии связи моторного вагона с входом отрезка линии связи, установленного на этом же вагоне, и соединяют выход отрезка линии связи с расположенным напротив выхода отрезка линии связи входом линии связи второго моторного вагона.

Устройство (фиг.1) согласно изобретению, позволяющее осуществить способ, включает первый коммутатор 1, установленный на первом моторном вагоне 2 электропоезда, второй коммутатор 3, установленный на втором моторном вагоне 4, отрезок линии связи, выполненный, например, в виде шлейфа 5, расположенного на первом вагоне 2. Вход 6 и выход 7 шлейфа 5 располагаются по разные стороны относительно сцепки вагона, имеющейся в средней части торцевой стороны вагона. Вход 6 шлейфа 5 соединен с выходом 8 линии связи первого вагона 2, одновременно являющимся выходом первого коммутатора 1, а выход 7 шлейфа соединен с входом 9 линии связи второго вагона 4, одновременно являющимся входом второго коммутатора 3. Для обеспечения оперативного соединения вагонов электропоезда шлейфы 5 могут быть установлены на каждом моторном вагоне электропоезда.

Заявленные способ и устройство позволяют обеспечить требуемую скорость передачи информации по линии связи электропоезда в соответствии со стандартами IEEE, а также упростить конструкцию межвагонного соединения линией связи за счет прямого соединения отрезков линии связи смежных моторных вагонов электропоезда, благодаря устранению холостых приемников 10 (фиг.2) и не отвечающих требованиям международных стандартов монтажных разветвителей 11 известных способа и устройства.

Изобретение может быть использовано в области проектирования и производства соединений для организации высокоскоростной передачи больших объемов информации: многоканальной трансляции видеопрограмм, доступа в Интернет, мобильной телефонной связи на любой точке маршрута и из любого вагона и т.п. - по всему составу электропоезда, в частности для соединения моторных вагонов электропоезда.

Изобретение может быть использовано для межвагонного соединения высокоскоростной линией связи моторных вагонов электропоезда. Формируют, по крайней мере, на одном вагоне отрезок линии связи, вход и выход которого располагают по разные стороны относительно сцепки вагона. Соединяют выход линии связи вагона с входом отрезка линии связи, установленного на этом же вагоне, а выход отрезка линии связи - с расположенным напротив выхода отрезка линии связи входом линии связи второго вагона. Устройство содержит два коммутатора, установленных на смежных вагонах, шлейф, установленный, по крайней мере, на одном вагоне, выход первого коммутатора соединен с входом шлейфа, размещенного на этом же вагоне, а выход шлейфа соединен с входом второго коммутатора, установленного напротив выхода шлейфа на втором вагоне, вход и выход шлейфа расположены по разные стороны относительно сцепки вагона. Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение конструкции межвагонного соединения линии связи. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ межвагонного соединения высокоскоростной линией связи моторных вагонов электропоезда, включающий формирование и соединение линией связи смежных вагонов электропоезда, отличающийся тем, что формируют, по крайней мере, на одном вагоне отрезок линии связи, вход и выход которого располагают по разные стороны относительно сцепки вагона, соединяют выход линии связи вагона с входом отрезка линии связи, установленного на этом же вагоне, и соединяют выход отрезка линии связи с расположенным напротив выхода отрезка линии связи входом линией связи второго вагона.2. Устройство межвагонного соединения высокоскоростной линией связи моторных вагонов электропоезда, содержащее два коммутатора, установленных на смежных вагонах, отличающееся тем, что содержит шлейф, установленный, по крайней мере, на одном вагоне, причем выход первого коммутатора соединен с входом шлейфа, размещенного на этом же вагоне, а выход шлейфа соединен с входом второго коммутатора, установленного напротив выхода шлейфа на втором вагоне, при этом вход и выход шлейфа расположены по разные стороны относительно сцепки вагона.