СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА УСТРОЙСТВ ДОСТУПА ПЕРЕГОННЫХ И СПОСОБ РАБОТЫ ЭТОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2022 года по МПК B61L27/00 H04M3/56 

Изобретение относится к области автоматики, связи и может быть использовано на железнодорожном транспорте для автоматического мониторинга состояния и наличия устройств доступа перегонных.

Предшествующий уровень техники

Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на изобретение № 2393642 B61L 27/00, H04M 3/56 «СИСТЕМА ОПЕРАТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ».

Система содержит коммутационные станции, каналы постанционной и диспетчерской связи и переговорные устройства, при этом к коммутационной станции через дополнительный линейный комплект перегонной связи подключен шлюз сотовой связи, обеспечивающий связь на участке железной дороги из любой точки перегона, имеющей покрытие сотовой связью. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет дифференцированного подхода к количеству устанавливаемого на участках оборудования сотовой связи в зависимости от потребности в данном виде связи на участке и возможностей установленного коммутационного оборудования.

Система позволяет осуществлять контроль линий перегонной и межстанционной связи для участка железной дороги. Для этого устройства автоматического мониторинга линии двух соседних станций подключают к линии перегонной или межстанционной связи и проверяют ее целостность путем передачи от одного устройства автоматического мониторинга линии к другому тонального сигнала. Контроль линий производится периодически без разрыва проверяемых линий в тот момент, когда линия не занята. Анализ занятости линии перегонной связи производится по величине линейного напряжения, одновременно анализируется уровень шума в линии. Повышенный уровень шума, отсутствие линейного напряжения или длительность занятия свыше установленного порога воспринимается как авария линии ПГС.

Недостатками предложенной системы является то, что предлагаемая система не может быть применена для автоматического мониторинга перегонной связи, построенной на базе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), а также ее более низкая надежность в силу подверженности самой аналоговой линии электромагнитным помехам.

Раскрытие изобретения

Технической задачей данного изобретения является

- Повышение эффективности работы перегонной связи на основе технологии CWDM.

- Возможность определения неисправностей элементов устройств доступа перегонных.

- Возможность контроля устройств доступа перегонных, находящихся в активном и пассивном состоянии и работающих по принципу двухволоконной схемы связи, в т.ч. ПГС на основе технологии CWDM.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что Формула изобретения система автоматического мониторинга устройств доступа перегонных включает две оконечные станции А и Б, 1+n узлов доступа перегонных и волоконно-оптическую линию связи. Каждая оконечная станция содержит автоматизированное рабочее место (АРМ) с установленной системой мониторинга и администрирования СМА-ПСД-3 и устройство доступа станционное, которое содержит один или несколько Ethernet-коммутаторов L3, коммутационную станцию и 1+n SFP модулей, расположенных в Ethernet-коммутаторе L3, каждый из которых осуществляет передачу на своей длины волны и один или несколько CWDM мультиплексоров/демультиплексоров. Каждый узел доступа перегонный содержит пару Ethernet-коммутаторов L3, два SFP модуля, источник электропитания, переговорно-вызывное устройство и дополнительное оборудование. Устройство для организации перегонной связи дополнительно содержит 1+n блоков OADM (устройство мультиплексирования с разделением по длине волны), количество которых всегда равно количеству узлов доступа перегонных, и блок оптических переключателей (ОП) со стороны ближайшей оконечной станции, установленный в разрыв между выводами блока OADM и блока SFP модуля.

Реализация изобретения

На фиг.1. Схематично представлена система автоматического мониторинга устройств доступа перегонных.

На фиг.2. Представлен фрагмент системы автоматического мониторинга устройств доступа перегонных, подробно раскрывающий прохождение сигнала через оптический переключатель при мониторинге устройств доступа перегонных.

Система автоматического мониторинга устройств доступа перегонных содержит две оконечные станции А 1 и Б 2, между которыми по волоконно-оптическому кабелю 3 организован постоянный канал связи на одной из неиспользуемых на данном участке длин волн и 1+n блоков устройств доступа перегонных 4. Каждая оконечная станция 1 и 2 содержит блок автоматизированного рабочего место АРМ 5 с установленной системой мониторинга и администрирования СМА-ПСД-3 и блок устройства доступа станционного 6, который содержит один или несколько блоков Ethernet-коммутатора L3 7, блок коммутационной станции 8 и 1+n блоков SFP модулей 9, расположенных в блоке Ethernet-коммутатора L3 7, каждый из которых осуществляет передачу на своей длины волны и один или несколько блоков CWDM оптических мультиплексоров/демультиплексоров 10.

Система дополнительно содержит 1+n блоков OADM устройств мультиплексирования 11 с разделением по длине волны, количество которых всегда равно количеству блоков устройств доступа перегонных 4.

Каждый блок устройства доступа перегонного 4 содержит пару блоков Ethernet-коммутаторов L3 7, два блока SFP модулей 9, блок источника электропитания 12, блок переговорно-вызывного устройства 13, блок дополнительного оборудования 14 и блок оптических переключателей ОП 15 со стороны ближайшей оконечной станции 1 или 2, установленный в разрыв между выводами блока OADM 11 и блока SFP модуля 9, а блок оптического переключателя 15 имеет два входа Р1 и Р2, и четыре выхода - Р1’, Р1’’, P2’ и P2’’, при этом вход Р1 связан с выходом Р1’’, а вход Р2 – с выходом P2’’, входы Р1 и Р2 блока оптического переключателя подключены к выводам Drop и Add блока OADM 11, выходы Р1’ и P2’ к приемнику и передатчику блока SFP-модуля 9, а выходы Р1’’ и P2’’ – друг к другу.

Система работает следующим образом.

Между блоками устройств доступа перегонных 4 и ближайшей к каждому из них оконечной станции 1 или 2 организовывают постоянный канал связи по волоконно-оптическому кабелю 3 на той же длине волны, что и у соответствующего блока устройства доступа перегонного 4.

Затем цифровой оптический сигнал от блока Ethernet-коммутатора L3 7 в составе блока устройства доступа станционного 6 А на определенной длине волны передают в блок CWDM – оптического мультиплексора/демультиплексора 10 через передатчик блока SFP-модуля 9, соответствующий тому блоку устройства доступа перегонного 4, мониторинг которого осуществляют.

Затем посредством блока оптического мультиплексора/демультиплексора 10 объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других блоков SFP-модулей 9 в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, по которому ведут передачу от оконечной станции А 1 до блока устройства доступа перегонного 4.

После того, как переданный сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM 11, работающего на той же длине волны, его отфильтровывают в этом блоке OADM 11 из общего оптического сигнала и отфильтрованный оптический сигнал подают в блок оптического переключателя 15 блока устройства доступа перегонного 4 на вход P1.

Далее, в случае, если блок устройства доступа перегонного 4 находится в пассивном состоянии, оптический сигнал подают на выход P1”, подключенному к выходу P2”, и через вход P2 передают обратно в блок OADM 11, где его добавляют в общий оптический сигнал и возвращают в блок оптического мультиплексора/демультиплексора 10, откуда цифровой оптический сигнал подают в приемник блока SFP-модуля 9, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А 1 на блок устройства доступа перегонного 4, установленный в блоке Ethernet-коммутаторе L3 7, при этом получают линк, сигнализирующий о том, что на приемник блока SFP-модуля 9 поступает оптический сигнал, а передатчик блока SFP-модуля 9 передает оптический сигнал.

При обрыве волоконно-оптического кабеля 3 и/или разрушению блока устройства доступа перегонного 4 линк не получают.

Если блок устройства доступа перегонного 4 находится в активном состоянии, отфильтрованный из общего оптического сигнала с помощью блока OADM 11 оптический сигнал подают в блок оптического переключателя 15 блока устройства доступа перегонного 4 на вход P1, далее сигнал через выход P1’ блока оптического переключателя 15 подают в приемник блока SFP-модуля 9, направленного в сторону оконечной станции А 1 и установленный в блоке Ethernet-коммутатора L3 7, сигнал попадают в блок Ethernet-коммутатора L37, затем через этот же передатчик блока SFP-модуля 9 оптический сигнал подают на выход блока оптического переключателя 15 P2’, далее сигнал через вход P2 подают обратно в блок OADM 11, где его добавляют в общий оптический сигнал и возвращают в блок оптического мультиплексора/демультиплексора 10, откуда цифровой оптический сигнал подают в приемник блока SFP-модуля 9, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А 1 на блок устройства доступа перегонного 4, установленного в блоке Ethernet-коммутатора L3 7, при этом получают линк, сигнализирующий о том, что на приемник блока SFP-модуля 9 поступает оптический сигнал, а передатчик блока SFP-модуля 9 передает оптический сигнал.

При обрыве волоконно-оптического кабеля и/или разрушению устройства доступа перегонного линк не получают.

Преимуществами предлагаемого решения является:

Возможность мониторинга отдельных параметров и модулей оборудования перегонной связи.

Возможность мониторинга наличия устройств перегонной связи в пассивном режиме (без необходимости организации их постоянного питания).

Возможность мониторинга целостности волоконно-оптического кабеля.

Все вышеизложенное подтверждает выполнение технической задачи данного изобретения, а именно, повышение эффективности работы перегонной связи на основе технологии CWDM, возможность определения неисправностей элементов устройств доступа перегонных, возможность контроля устройств доступа перегонных, находящихся в активном и пассивном состоянии и работающих по принципу двухволоконной схемы связи, в т.ч. ПГС на основе технологии CWDM.

Промышленная применимость

Все вышеизложенное говорит о промышленной применимости системы и способа автоматического мониторинга устройств доступа перегонных.

Перечень сокращений.

1. АРМ - автоматизированное рабочее место;

2. СМА-ПСД-3 - система мониторинга и администрирования производства АО «Сфера Телеком»;

3. CWDM - (Coarse Wavelength Division Multiplexing) мультиплексирование с разреженным спектральным разделением;

4. OADM - (Optical Add Drop Multiplexor) мультиплексор оптического ввода-вывода CWDM системы, который извлекает из оптической линии сигнал на заданной длине волны, а все остальное излучение пропускает без изменений;

5. P1, P2 - входы оптического переключателя, подключенные к выводам Drop и Add OADM;

6. P1’, P2’ - выходы оптического переключателя, подключенные к приемнику и передатчику SFP-модуля;

7. P1”, P2” - выходы оптического переключателя, подключенные друг к другу;

8. SFP - (Small Form-factor Pluggable) промышленный стандарт модульных компактных приемопередатчиков (трансиверов), используемых для передачи и приема данных в телекоммуникациях.

Перечень позиций.

1. оконечная станция А,

2. оконечная станция Б,

3. волоконно-оптический кабель,

4. блок устройства доступа перегонного,

5. блок автоматизированного рабочего место АРМ,

6. блок устройства доступа станционного,

7. блок Ethernet-коммутатора L3,

8. блок коммутационной станции,

9. блок SFP модуля,

10. блок CWDM оптического мультиплексора/демультиплексора,

11. блок OADM устройства мультиплексирования,

12. блок источника электропитания,

13. блок переговорно-вызывного устройства,

14. блок дополнительного оборудования,

15. блок оптических переключателей ОП.

Изобретение относится к средствам мониторинга перегонных устройств доступа. Система включает две оконечные станции А и Б, 1+n блоков устройства доступа перегонного и волоконно-оптическую линию связи. Каждая оконечная станция содержит блок автоматизированного рабочего места АРМ с установленной системой мониторинга и администрирования СМА-ПСД-3 и блок устройства доступа станционного, который содержит блок Ethernet-коммутатора L3, блок коммутационной станции и 1+n блоков SFP модулей, расположенных в блоке Ethernet-коммутатора L3, каждый из которых осуществляет передачу на своей длине волны и блок CWDM мультиплексора/демультиплексора. Каждый блок устройства доступа перегонного содержит пару блоков Ethernet-коммутаторов L3, два блока SFP модуля, блок источника электропитания, блок переговорно-вызывного устройства, блок оптических переключателей ОП, установленный в разрыв между выводами блока OADM и блока SFP модуля. Система дополнительно содержит 1+n блоков OADM устройств мультиплексирования с разделением по длине волны, количество которых всегда равно количеству блоков устройства доступа перегонного. Реализуется расширение функциональных возможностей системы на основе технологии CWDM. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система автоматического мониторинга устройств доступа перегонных, содержащая: две оконечные станции А и Б, между которыми по волоконно-оптическому кабелю организован постоянный канал связи на одной из неиспользуемых на данном участке длин волн, 1+n блоков устройств доступа перегонных, при этом каждая оконечная станция содержит блок автоматизированного рабочего места АРМ с установленной системой мониторинга и администрирования СМА-ПСД-3 и блок устройства доступа станционного, который содержит как минимум один блок Ethernet-коммутатора L3, блок коммутационной станции и 1+n блоков SFP модулей, расположенных в блоке Ethernet-коммутатора L3, каждый из которых осуществляет передачу на своей длине волны и как минимум один блок CWDM оптических мультиплексоров/демультиплексоров, при этом система дополнительно содержит 1+n блоков OADM устройств мультиплексирования с разделением по длине волны, количество которых всегда равно количеству блоков устройств доступа перегонных, а каждый блок устройства доступа перегонного содержит пару блоков Ethernet-коммутаторов L3, два блока SFP модулей, блок источника электропитания, блок переговорно-вызывного устройства, блок дополнительного оборудования и блок оптических переключателей ОП со стороны ближайшей оконечной станции, установленный в разрыв между выводами блока OADM и блока SFP модуля, а блок оптического переключателя имеет два входа Р1 и Р2, и четыре выхода - Р1’, Р1’’, P2’ и P2’’, при этом вход Р1 связан с выходом Р1’’, а вход Р2 – с выходом P2’’, входы Р1 и Р2 блока оптического переключателя подключены к выводам Drop и Add блока OADM, выходы Р1’ и P2’ к приемнику и передатчику блока SFP-модуля, а выходы Р1’’ и P2’’ – друг к другу.

2. Способ автоматического мониторинга устройств доступа перегонных заключается в том, что между блоками устройств доступа перегонных и ближайшей к каждому из них оконечной станции организовывают постоянный канал связи по волоконно-оптическому кабелю на той же длине волны, что и у соответствующего блока устройства доступа перегонного, затем цифровой оптический сигнал от блока Ethernet-коммутатора L3 в составе блока устройства доступа станционного А на определенной длине волны передают в блок CWDM – оптического мультиплексора/демультиплексора через передатчик блока SFP-модуля, соответствующий тому блоку устройства доступа перегонного, мониторинг которого осуществляют, затем посредством блока оптического мультиплексора/демультиплексора объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других блоков SFP-модулей в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, по которому ведут передачу от оконечной станции А до блока устройства доступа перегонного, после того, как переданный сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM, работающего на той же длине волны, его отфильтровывают в этом блоке OADM из общего оптического сигнала и отфильтрованный оптический сигнал подают в блок оптического переключателя устройства доступа перегонного на вход P1, далее, в случае, если блок устройства доступа перегонного находится в пассивном состоянии, оптический сигнал подают на выход P1”, подключенному к выходу P2”, и через вход P2 передают обратно в блок OADM, где его добавляют в общий оптический сигнал и возвращают в блок оптического мультиплексора/демультиплексора, откуда цифровой оптический сигнал подают в приемник блока SFP-модуля, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А на блок устройства доступа перегонного, установленный в блоке Ethernet-коммутатора L3, при этом получают линк, сигнализирующий о том, что на приемник блока SFP-модуля поступает оптический сигнал, а передатчик блока SFP-модуля передает оптический сигнал, причем при обрыве волоконно-оптического кабеля и/или разрушении блока устройства доступа перегонного линк не получают, при этом если блок устройства доступа перегонного находится в активном состоянии, отфильтрованный из общего оптического сигнала с помощью блока OADM оптический сигнал подают в блок оптического переключателя блока устройства доступа перегонного на вход P1, далее сигнал через выход P1’ блока оптического переключателя подают в приемник блока SFP-модуля, направленного в сторону оконечной станции А и установленный в блоке Ethernet-коммутатора L3, сигнал попадает в блок Ethernet-коммутатора L3, затем через этот же передатчик блока SFP-модуля оптический сигнал подают на выход блока оптического переключателя P2’, далее сигнал через вход P2 подают обратно в блок OADM, где его добавляют в общий оптический сигнал и возвращают в блок оптического мультиплексора/демультиплексора, откуда цифровой оптический сигнал подают в приемник блока SFP-модуля, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А на блок устройства доступа перегонного, установленного в блоке Ethernet-коммутатора L3, при этом получают линк, сигнализирующий о том, что на приемник блока SFP-модуля поступает оптический сигнал, а передатчик блока SFP-модуля передает оптический сигнал, причем при обрыве волоконно-оптического кабеля и/или разрушении устройства доступа перегонного линк не получают.