СИСТЕМА ОПОВЕЩЕНИЯ РАБОТАЮЩИХ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ СТАНЦИИ СОПР-160 В СТРУКТУРЕ СИСТЕМЫ ПАРКОВОЙ СВЯЗИ Российский патент 2018 года по МПК B60R16/00 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики, связи, предназначено для оповещения работающих на железнодорожных путях станции о приближении к месту работ железнодорожного подвижного состава и рассчитано для применения в структуре системы парковой связи на железнодорожных станциях любого класса, грузовых дворах, депо, промышленных предприятиях и других объектах железнодорожного транспорта.

Известна централизованная интегрированная система информирования пассажиров, оповещения для работающих на железнодорожных путях и станционной парковой связи, содержащая в центре управления центральный информационный сервер, систему диспетчерской централизации, базу данных, пульт диспетчера, аппаратно-программное устройство информационно-управляющей системы диспетчерского управления движением поездов, автоматизированные рабочие места диспетчера системы и администратора системы мониторинга и администрирования, переговорные колонки на каждой станции и остановочном пункте, на перегоне на месте проведения ремонтных работ, содержащая коллективный переносный оповещатель, снабженный приемником навигационных сигналов и приемопередающим устройством, связанным по сети радиосвязи GSM-R с соответствующим выходом информационно-управляющей системы управления движением поездов (RU, патент №2497176, G06F 3/00, G06Q 50/00, 2012 г.).

Недостатком данной системы является передача контрольных сигналов об отсутствии подвижного состава и оповещение о его приближении по фидерным линиям громкоговорящей парковой связи и их слышимость на большой территории. Эти сигналы могут быть приняты другой ремонтной бригадой, к которой эти сигналы не относятся, создавая при этом ложные представления об отсутствии подвижного состава и снижая безопасность ремонтных работ на железнодорожных путях. Кроме этого, громкоговорящее оповещение создает помехи для жильцов жилых домов, окружающих железнодорожный парк.

Известна система «Сирена» оповещения путевых бригад о приближении поезда, которая фиксирует местоположение бригады за счет использования системы спутниковой навигации и ведения радиообмена руководителя путевой бригады с машинистом локомотива («Концепция повышения безопасности движения на основе применения на железных дорогах многофункциональных комплексных систем регулирования движением поездов», Москва, 2006 г., с. 92).

Недостаток данной системы заключается в том, что нахождение путевой бригады не локализовано в общей системе управления, и в отсутствии оперативности оповещения путевой бригады из-за необходимости предварительно вести в ручном режиме радиообмен между руководителем путевой бригады и машинистом приближающегося поезда.

Наиболее близкой по технической сущности является система контроля и оповещения о приближении подвижного состава, содержащая центральный пункт управления, в котором установлены соединенные между собой сервер приложений и сервер GSM радиосвязи, бортовые блоки подвижных единиц рельсового транспорта, каждый из которых включает в себя комплексное локомотивное устройство безопасности, подключенное двухсторонней связью к узлу оповещения с приемопередатчиком GSM радиосвязи, блоки индивидуального оповещения, каждый из которых состоит из микропроцессорного модуля приемопередатчика GSM радиосвязи, блоки путевого контроля, установленные вблизи рельсов в местах точечного контроля приближения подвижных единиц рельсового транспорта к месту проведения путевых работ, при этом каждый блок путевого контроля состоит из самотестируемого путевого датчика прохождения колес подвижных единиц рельсового транспорта, соединенного двухсторонней связью с приемопередатчиком совмещенной GSM/GPS радиосвязи и приемопередатчиком самоорганизующейся сети, в каждый блок индивидуального оповещения введены микропроцессорный модуль приемопередатчика самоорганизующейся сети связи и переключатель задания режима работы, при этом один порт данных микропроцессорного модуля приемопередатчика самоорганизующейся сети связи соединен с портом данных микропроцессорного модуля приемопередатчика GSM радиосвязи, а другой его порт данных соединен с переключателем задания режима работы (RU 2467902 C1, B61L 23/06, 27.11.2012).

Недостатком этой системы является необходимость использования центрального поста управления (диспетчера) при наличии на участке подвижного состава, не оборудованного комплексным локомотивным устройством безопасности, обеспечивающим GSM радиосвязь, а также отсутствие периодического контроля (каждые 12-15 с) за исправностью системы и отсутствие объективного подтверждения воспроизведения сигналов оповещения блоками индивидуального оповещения.

Задачей настоящего изобретения является создание надежной и эффективной системы оповещения работающих на железнодорожных путях станции о приближении подвижного состава, не оборудованного комплексным локомотивным устройством безопасности, обеспечивающим GSM радиосвязь.

Указанная техническая проблема решается системой оповещения работающих на железнодорожных путях станции, содержащей управляющий контроллер, соединенный со стационарной радиостанцией оповещения и предназначенный для соединения со станционной системой, и индивидуальные носимые оповещатели и характеризующейся тем, что она снабжена коллективными переносимыми оповещателями, каждый из которых включает контроллер и соединенные с ним приемопередатчик для радиосвязи со стационарной радиостанцией оповещения, навигационный приемник для приема сигналов системы ГЛОНАСС/GPS и передатчик для передачи радиосигналов на индивидуальные носимые оповещатели.

Технический результат, достигаемый предложенным изобретением, заключается в обеспечении оповещения работающих на путях станции о приближении подвижного состава на основе информации о его приближении, получаемой от станционных систем (СС) парковой связи стационарным приемопередатчиком (стационарная радиостанция оповещения - СРО), связанным радиоканалом с коллективными переносимыми оповещателями (КПО), воспроизводящими звуковые и оптические сигналы, и индивидуальными носимыми оповещателями (ИНО), переходящими в режим вибрации и воспроизводящими звуковые и оптические сигналы.

Система предназначена для оповещения работающих на железнодорожных путях станции о приближении железнодорожного подвижного состава на основании информации, поступающей от станционных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (таких как МПЦ - система микропроцессорной электрической централизации или МАЛС - маневровая автоматическая локомотивная сигнализация), входящих в структуру парковой связи.

Оповещение осуществляется с использованием автономной системы, содержащей стационарную радиостанцию диапазона 160 МГц (СРО - стационарная радиостанция оповещения), управляющий контроллер стационарный (УКС) и сигнальную панель (СП) дежурного по станции. К УКС подключены соответствующие выходы СС.

В отличие от известной системы (RU 2467902 С1), в которой для связи между элементами используется сеть мобильной связи общего пользования, в предложенной системе для связи используются выделенные частоты технологической связи РЖД (151,7-156 МГц), что исключает зависимость от состояния сети (загруженность и т.д.) сторонней организации.

Таким образом, повышение надежности и эффективности оповещения работающих на железнодорожных путях о приближении подвижного состава достигается за счет следующих факторов:

- использование информации от существующих СС;

- использование каналов связи на базе технологической радиосвязи;

- использование коллективных переносимых устройств с навигационной системой ГЛОНАСС/GPS для получения оповещения в заданное место проведения ремонтных работ;

- использование одной частоты для связи со всеми КПО;

- использование носимых индивидуальных оповещателей;

- локальное оповещение в местах проведения работ и использование носимых индивидуальных оповещателей не создают акустических помех для жильцов жилых домов, окружающих железнодорожный парк;

- обеспечение непрерывного контроля функционирования оборудования и каналов связи.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенной системы оповещения (СОПР-160).

На фиг. 2 представлен алгоритм обмена информацией в предложенной системе оповещения.

В состав системы оповещения работающих на железнодорожных путях станции входят:

- стационарный комплект оборудования, содержащий: стационарную радиостанцию 1 оповещения (СРО), соединенный с ней станционный управляющий контроллер 2 (УКС), и сигнальную панель 3 дежурного по станции (СП), соединенную с УКС 2;

- коллективные переносимые оповещатели 10 (КПО), каждый из которых включает приемопередатчик 6 (ПП), навигационный приемник 7 (НП) и передатчик 8 (ПРД), соединенные с контроллером 11;

- индивидуальные носимые оповещатели 9 (ИНО).

Система через стационарную радиостанцию 1 соединена со станционной системой 4 (СС), включающей автоматизированное рабочее место 5 (АРМ).

Для оповещения работающих используется аналоговая радиостанция СРО 1, сопрягаемая через управляющий контроллер УКС 2 со станционной системой 4, имеющей в своем составе автоматизированное рабочее место 5. УКС 2 совместно с сигнальной панелью 3 установлен на рабочем месте дежурного по станции.

С СРО 1 связан по радиоканалу КПО 10, который, в свою очередь, связан по радиоканалу с индивидуальными носимыми оповещателями (ИНО) 9. Каждый КПО 10 комплектуется определенным количеством взаимодействующих с ним ИНО 9.

В предложенной системе СОПР-160 принимается, что на станции имеется 5 единиц КПО. Все зоны работ на станции обозначены номерами с 1 по 5, занесенными в системы СС 4. На фиг. 1 условно показаны два КПО 10: КПО-1 и КПО-2. Для взаимодействия между СРО 1 и всеми КПО 10 на станции используется одна частота. Перед началом работы по запросу бригадира работ дежурный по станции вводит через АРМ 5 в СС 4 номер зоны работ. Указанный уникальный номер зоны бригадир работ устанавливает на клавиатуре КПО 10. При установке номера зоны в КПО 10 автоматически устанавливаются координаты данной зоны, получаемые от навигационного приемника НП 7, связанного с сетью ГЛОНАСС/GPS.

В случае отсутствия подвижного состава при размещении в зоне работ КПО 10 блок приемопередатчика ПП 6 принимает сигналы контроля от СРО 1 и навигационные сигналы системы ГЛОНАСС/GPS через блок навигационного приемника НП 7.

При совпадении принятых из сети ГЛОНАСС/GPS координат с установленными в КПО 10 для заданной зоны и при исправности всех узлов КПО 10 в блоке контроллера 11 формируются квитирующие сигналы, передаваемые с помощью ПП 6 на СРО 1. На сигнальной панели СП 3 у дежурного по станции при этом индицируется сигнал о нормальной работе КПО 10. Одновременно КПО 10 через блок передатчика ПРД 8 передает сигнал контроля на ИНО 9.

Контрольные сигналы воспроизводятся через динамик 12 КПО 10 и через динамик ИНО 9 каждые 10-15 секунд (интервал равный периоду повторного включения первого временного интервала).

При обнаружении приближающегося к зоне работ подвижного состава от СС 4 прекращается передача команд свободности зоны работ и начинают поступать команды на включение оповещения, которые передаются через СРО 1 на КПО 10.

При воспроизведении сигналов оповещения через динамик 12 от контроллера 11 через приемопередатчик 6 на стационарную радиостанцию 1 оповещения посылаются сигналы квитирования, содержащие сообщения, вызывающие включение соответствующей сигнализации на сигнальной панели 5 у дежурного по станции.

Сигнал оповещения имеет длительность 2 секунды с периодом повтора 4 с. Оповещение должно продолжаться до тех пор, пока от станционной системы 4 не поступит команда свободности зоны.

При нарушении связи, при неисправности динамика Д 12 (контролируется микрофоном М 13), при удалении КПО 10 из заданной зоны и других отказах КПО 10 и ИНО 9 воспроизводится через динамик 12 сигнал оповещения длительностью 1 минута, а на сигнальной панели 3 дежурного отображается сигнал неисправности КПО 10 в конкретной зоне работ.

С целью обеспечения возможности использования одной радиочастоты для организации одновременного оповещения работающих в нескольких зонах станции при наличии до пяти КПО 10 для связи СРО 1 с каждым КПО 10 разработан радиопротокол ведения связи с временным разделением, учитывающий все возможные комбинации состояний системы.

На фиг. 2 представлен алгоритм обмена информацией в системе оповещения (СОПР-160).

Период повторения временных интервалов радиопротокола не более 12-15 секунд.

Каждый КПО 10 взаимодействует с СРО 1 только в своем временном интервале (КПО-1 - в первом интервале, КПО-2 - во втором и т.д.). При увеличении количества КПО (более пяти) временной интервал может быть уменьшен, например, до 0,5 секунд.

Уникальный адрес зоны передается от СРО 1 в соответствующем временном интервале и принимается тем КПО 10, который находится в заданной зоне (на котором установлен уникальный адрес зоны).

Ниже приведены характеристики узлов, входящих в состав предложенной системы СОПР-160.

Стационарный управляющий контроллер (УКС)

УКС 2 предназначен для обеспечения взаимодействия между СРО 1, СС 4 и сигнальной панелью 3 дежурного по станции (СП).

УКС 2 обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- формирование сигналов контроля и оповещения, передаваемых через СРО 1 на КПО 10 при получении соответствующей информации от СС 4 (например, МПЦ);

- прием, дешифрацию и вывод на СП 3 сигналов квитирования (диагностики) от КПО 10.

УКС 2 выполнен в виде единого конструктива с сигнальной панелью 3 дежурного по станции (СП).

Сигнальная панель дежурного по станции (СП)

На лицевой стороне сигнальной панели 3 размещено до 30 групп сигнальных индикаторов для отображения состояния КПО 10. УКС 2 совместно с СП 3 установлены на рабочем месте дежурного по станции.

Коллективный переносимый оповещатель (КПО)

КПО 10 обеспечивает выполнение следующих функций:

- адресный прием радиосигналов контроля и оповещения, передаваемых СР0 1;

- прием навигационных сигналов из сети ГЛОНАСС/GPS;

- трансляцию сигналов контроля и оповещения на индивидуальные носимые оповещатели ИНО 9;

- воспроизведение акустических контрольных сигналов и сигналов оповещения;

- воспроизведение оптических сигналов контроля и оповещения;

- передачу контрольного радиосигнала на СРО 1 (квитанции).

В состав КПО 10 входят:

- приемопередатчик 6 - радиостанция связи с СРО 1;

- приемник 7 навигационных сигналов из сети ГЛОНАСС/GPS;

- передатчик 8 сигналов контроля и оповещения на ИНО 9;

- блок управления с формирователем контрольных тональных сигналов и звукового сигнала оповещения - контроллер 11;

- динамики Д 12;

- панель управления и индикации ПУИ 15;

- оптический излучатель ОИ 14;

- съемный аккумулятор;

- антенны;

- контрольный микрофон М 13.

Перечисленные выше устройства размещены в общем корпусе, удобном для переноски.

КПО 10 имеет следующие акустические параметры:

- звуковой сигнал контроля в диапазоне от 300 до 3500 Гц и продолжительность 1-2 с с периодом повторения каждые 10-15 с. Уровень звукового давления не более 80 дБ и не менее 70 дБ на расстоянии 1 м от динамика 12 по оси громкоговорителя;

- звуковой сигнал оповещения воспроизводится в полосе частот от 60 до 7000 Гц, имеет продолжительность 2 секунды с периодом повторения 4 секунды. Уровень звукового давления в пределах (90±5) дБ на расстоянии 1 м от динамика 12 по оси громкоговорителя.

Оптический сигнал, воспроизводимый КПО 10, отвечает следующим требованиям:

- светодиодный светильник со светодиодами оранжевого цвета свечения суммарной мощности не менее 10 Вт;

- оптический сигнал оранжевого цвета длительностью приблизительно 0,5 секунд с периодом повторения 4 секунды излучается во время передачи оповещения.

КПО 10 оборудован контроллером 11, обеспечивающим передачу по радиоканалу информации на сигнальную панель 3 дежурного по станции о нормальном функционировании КПО 10 при правильном воспроизведении звуковых сигналов и при нахождении КП 10 в заданной зоне.

При невыполнении хотя бы одного из данных условий передается сигнал отказа (аварии).

Вес КПО не превышает 3 кг без учета веса крепления.

Конструкция КПО рассчитана на его установку в рабочем положении на земляном полотне при нахождении громкоговорителей (динамиков 12) на высоте приблизительно 1-1,5 м над уровнем земли.

На панели управления и индикации ПУИ 15 расположены:

- тастатура, обеспечивающая установку уникального адреса КПО;

- ключ-выключатель и индикатор включенного электропитания;

- кнопка ручного включения/выключения режима оповещения;

- сигнальный индикатор нормального функционирования;

- сигнальный индикатор нахождения в заданной зоне;

- сигнальный индикатор нахождения вне заданной зоны;

- сигнальный индикатор отказа (аварии).

Индивидуальные носимые оповещатели (ИНО)

КПО 10 передает на ИНО 9 контрольные сигналы частотой 425 Гц с периодичностью не реже чем один раз в 15 секунд.

КПО 10 передает сигнал оповещения на ИНО 9 с частотой 1 кГц немедленно при срабатывании оповещения по команде с СРО 1.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики для оповещения работающих на железнодорожных путях. Система включает управляющий контроллер, соединенный со стационарной радиостанцией оповещения и предназначенный для соединения со станционной системой, индивидуальные носимые оповещатели. Причем система снабжена коллективными переносимыми оповещателями, каждый из которых включает контроллер и соединенные с ним приемопередатчик для радиосвязи со стационарной радиостанцией оповещения, навигационный приемник для приема сигналов системы ГЛОНАСС/GPS и передатчик для передачи радиосигналов на индивидуальные носимые оповещатели. Достигается возможность обеспечения оповещения работающих на железнодорожных путях о приближении подвижного состава, не оборудованного комплексным локомотивным устройством безопасности. 2 ил.

Система оповещения работающих на железнодорожных путях станции, содержащая управляющий контроллер, соединенный со стационарной радиостанцией оповещения и предназначенный для соединения со станционной системой, и индивидуальные носимые оповещатели, характеризующаяся тем, что она снабжена коллективными переносимыми оповещателями, каждый из которых включает контроллер и соединенные с ним приемопередатчик для радиосвязи со стационарной радиостанцией оповещения, навигационный приемник для приема сигналов системы ГЛОНАСС/GPS и передатчик для передачи радиосигналов на индивидуальные носимые оповещатели.