Система приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности Российский патент 2023 года по МПК B61L27/00 B61L3/12 

Изобретение относится к системам управления движением на железнодорожном транспорте и передачи данных в сети мобильной и беспроводной связи.

Известна система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд, содержащая установленное в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство, которое через линию связи соединено с базовыми станциями систем радиосвязи, которые через каналы связи соединены с первым радиомодемом бортового вычислительного блока локомотива поезда, вычислительное устройство подключено к персональному компьютеру автоматизированного рабочего места оператора и состоит из двух соединенных между собой серверов, при этом один из серверов является основным, а другой - резервным, причем серверы по сети передачи данных соединены с управляемыми блоками хранения данных, в один из которых записаны графики движения поездов, а в другой - информация о временных ограничениях скорости поезда, основной сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи TETRA соединен с базовыми станциями, а резервный сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи GSM соединен с другими базовыми станциями, бортовой вычислительный блок состоит из двух соединенных между собой вычислительных модулей, один из которых является основным и подключен через блок шифрации и дешифрации к первому радиомодему сети связи TETRA, а другой - резервным и подключен через блок шифрации и дешифрации ко второму радиомодему сети связи GSM, выходы вычислительных модулей соединены с соответствующими входами блока контроля и сравнения данных, первый выход которого подключен к локомотивному устройству безопасности, а второй выход соединен с системой автоведения поезда (RU 2578643, B61L 27/04, 27.03.2016).

Недостатком известной системы для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд является отсутствие автоматического обновления по цифровому радиоканалу электронных карт полигонов обращения, записанных в устройство безопасности.

В качестве прототипа выбрана система передачи ответственной информации по защищенным каналам радиосвязи, содержащая вычислительное устройство, которое подключено к персональному компьютеру автоматизированного рабочего места оператора и состоит из двух соединенных между собой серверов, которые по сети передачи данных соединены с управляемыми блоками хранения данных, в которых записаны графики движения поездов и информация о временных ограничениях скорости поезда, а на локомотиве установлены система автоведения поезда и локомотивное устройство безопасности, которая снабжена терминалом, состоящим из вычислительного модуля с подключенными к нему модулем криптографической защиты, который соединен с WiFi маршрутизатором и модулем управления сетью передачи данных, соединенным с сетью передачи данных, к которой подключен персональный компьютер автоматизированного рабочего места контроля работы терминала, при этом в нее введены криптографический шлюз с подключенными к нему сетью передачи данных, модулем контроля абонентов и узлом межсетевого взаимодействия, соединенного с первым сервером вычислительного устройства, а на локомотиве установлен и подключен к CAN шине, с которой соединены система автоведения поезда и локомотивное устройство безопасности, бортовой блок связи, соединенный по сети радиосвязи GSM с модулем контроля абонентов, а по каналу WiFi связи - с WiFi маршрутизатором (RU 2695971, B61L 27/00, B61L 3/12, 29.07.2019).

Недостатком системы передачи ответственной информации по защищенным каналам радиосвязи является отсутствие автоматической передачи по радиоканалу от локомотива на сервер зарегистрированной оперативной информации о параметрах движения и работе устройства безопасности.

Техническим результатом изобретения является оперативность передачи ответственной информации за счет автоматизации процесса обновления по цифровому радиоканалу электронных карт полигонов обращения в устройство безопасности и процесса передачи по радиоканалу информации о параметрах движения поезда, локомотивных и поездных характеристиках, диагностики устройств безопасности.

Технический результат достигается тем, что система приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности содержит вычислительный комплекс связи, состоящий из сервера, с подключенным к нему блоком памяти данных, в котором записаны электронные карты полигонов обращения (ЭКПО) и информация о зарегистрированных параметрах движения, один порт сервера соединен с персональным компьютером автоматизированного рабочего места (АРМ), а другой порт соединен с радио сетевым оборудованием GSM, взаимодействующим по сети радиосвязи GSM с размещенным на локомотиве блоком радиосвязи, при этом на локомотиве установлен и подключен к блоку радиосвязи вычислительный блок, соединенный через CAN шину с локомотивным устройством безопасности и с его блоком памяти, при этом вычислительный блок выполнен с функциями загрузки в автоматическом режиме электронных карт полигонов обращения в блок памяти электронных карт полигонов обращения устройства безопасности, регистрации параметров движения, локомотивных, поездных характеристик и диагностики устройства безопасности, и автоматической передачи данных в блок памяти данных вычислительного комплекса связи.

На чертеже (фиг. 1) представлена схема системы приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности.

Система приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности содержит установленный на локомотиве 1 вычислительный блок 5, который одним своим портом подключен к CAN шине 4 с которой соединено устройство 2 безопасности, имеющее в своем составе блок 3 памяти хранения электронной карты полигона обращения, а другим своим портом соединен с блоком 6 радиосвязи, который через антенно-фидерное оборудование по сети радиосвязи GSM подключается к радио сетевому оборудованию GSM 7, которое соединено с сервером 9, который одним своим портом соединен с блоком 10 памяти данных, предназначенным для хранения данных с зарегистрированными параметрами движения и файлами электронных карт полигонов обращения, а другим своим портом подключен к персональному компьютеру АРМ 11, предназначенного для управления и контроля работы системы. Сервер 9 и блок 10 памяти данных входят в состав вычислительного комплекса 8 связи.

Система приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности работает следующим образом.

Для реализации функции автоматического обновления по цифровому радиоканалу электронных карт полигонов обращения, оператор, с использованием АРМ 11, выполняет загрузку актуальных версий электронных карт полигонов обращения в блок 10 памяти данных посредством сервера 9 вычислительного комплекса 8 связи. При нахождении локомотива 1 в зоне радиопокрытия сети GSM блок 6 радиосвязи устанавливает соединение с радио сетевым оборудованием GSM 7 и передает информацию о наличии и состоянии связи в установленный на локомотиве 1 вычислительный блок 5, который запрашивает через CAN шину 4 у блока 3 памяти электронной карты полигона обращения устройства 2 безопасности информацию о номере версии загруженной электронной карты полигона обращения. Сервер 9 вычислительного комплекса 8 связи через радио сетевое оборудование GSM 7 получает информацию о подключенном к сети GSM локомотиве 1 и передает ее на АРМ 11 для вывода информации оператору. Сервер 9 проверяет наличие файла электронной карты полигона обращения в блоке 10 памяти данных для локомотива с которым установлен сеанс связи и посредством радио сетевого оборудования GSM 7 направляет информацию с номером версии электронной карты полигона обращения на локомотив 1 в блок 6 радиосвязи, который транслирует ее в вычислительный блок 5, в котором происходит сравнение информации о номере версии электронной карты полигона обращения, полученной от сервера 9 и блока 3 памяти электронной карты полигона обращения устройства 2 безопасности. При отрицательном результате сравнения номеров версий электронных карт полигона обращения, вычислительный блок 5 формирует запрос на выгрузку актуальных файлов электронной карты полигона обращения с блока 10 памяти данных и передает его в блок 6 радиосвязи и далее по сети GSM, через радио сетевое оборудование GSM 7 на сервер 9, который на основании полученного запроса выгружает актуальный файл электронной карты полигона обращения, хранящийся в блоке 10 памяти данных и выполняет его передачу в радио сетевое оборудование GSM 7 и далее через сеть GSM в блок 6 радиосвязи, который передает файл электронной карты полигона обращения в вычислительный блок 5. Вычислительный блок 5 сохраняет полученный файл электронной карты полигона обращения в своей внутренней энергонезависимой памяти и запускает процесс его загрузки через CAN шину 4 в блок 3 памяти электронной карты полигона обращения из состава устройства 2 безопасности. На блоке индикации (на чертеже не показан) устройства 2 безопасности выводится информация, отражающая процесс и результат записи электронной карты полигона обращения в блок 3 памяти электронной карты полигона обращения устройства 2 безопасности. При положительном результате сравнения номеров версий электронных карт полигона обращения, имеющихся в блоке 3 памяти электронной карты полигона обращения устройства 2 безопасности и блоке 10 памяти данных вычислительного комплекса связи 8, запрос файла с электронной картой полигона обращения вычислительным блоком 5 локомотива 1 не осуществляется.

Для реализации функции автоматической передачи зарегистрированных данных о параметрах движения поезда, устройство 2 безопасности, установленное на локомотиве 1, формирует сообщения с данными о параметрах движения и передает их в CAN шину 4. Вычислительный блок 5 принимает эти сообщения из CAN шины 4 и записывает передаваемые в них данные в свою внутреннюю энергонезависимую память в определенном формате в виде файла. При нахождении в зоне радиопокрытия сети GSM, блок радиосвязи 6 устанавливает связь с радио сетевым оборудованием GSM 7 и передает в вычислительный блок 5 информацию о наличии активного канала GSM для передачи данных. Вычислительный блок 5 передает зарегистрированные данные о параметрах движения в виде фрагментов файла в блок 6 радиосвязи, который через сеть GSM передает их в радио сетевое оборудование GSM 7, которые далее передаются на сервер 9, где данная информация обрабатывается и загружается в блок 10 памяти данных вычислительного комплекса связи 8. Просмотр наличия файлов, которые были загружены в блок 10 памяти данных, а также выгрузка данных файлов для дальнейшей их расшифровки выполняется с применением АРМ 11.

В качестве локомотивного устройства 2 безопасности используется устройство безопасности БЛОК, устанавливаемое на локомотив 1, имеющее в составе блок 3 памяти ЭКПО (ячейка ЭК-СНС-01) для хранения электронной карты полигона обращения.

В качестве блока 6 радиосвязи, устанавливаемого на локомотив 1, используется блок БРУС-МК.

В качестве вычислительного блока 5, устанавливаемого на локомотив 1, используется блок БРС-М.

Изобретение относится к средствам приема/передачи информации с бортовых устройств безопасности. Система содержит вычислительный комплекс связи, состоящий из сервера, с подключенным к нему блоком памяти данных, в котором записаны электронные карты полигонов обращения и информация о зарегистрированных параметрах движения, один порт сервера соединен с персональным компьютером автоматизированного рабочего места, а другой порт соединен с радиосетевым оборудованием GSM, взаимодействующим по сети радиосвязи GSM с размещенным на локомотиве блоком радиосвязи, согласно изобретению на локомотиве установлен и подключен к блоку радиосвязи вычислительный блок, соединенный через CAN-шину с локомотивным устройством безопасности и с его блоком памяти. При этом вычислительный блок выполнен с функциями загрузки в автоматическом режиме электронных карт полигонов обращения в блок памяти электронных карт полигонов обращения устройства безопасности, регистрации параметров движения, локомотивных, поездных характеристик и диагностики устройства безопасности и автоматической передачи данных в блок памяти данных вычислительного комплекса связи. Достигается повышение оперативности обновления электронных карт полигонов обращения в устройствах безопасности и передачи информации о параметрах движения поезда и диагностики устройств безопасности. 1 ил.

Система приема/передачи ответственной информации с бортовых устройств безопасности, содержащая вычислительный комплекс связи, состоящий из сервера, с подключенным к нему блоком памяти данных, в котором записаны электронные карты полигонов обращения и информация о зарегистрированных параметрах движения, один порт сервера соединен с персональным компьютером автоматизированного рабочего места, а другой порт соединен с радиосетевым оборудованием GSM, взаимодействующим по сети радиосвязи GSM c размещенным на локомотиве блоком радиосвязи, отличающаяся тем, что на локомотиве установлен и подключен к блоку радиосвязи вычислительный блок, соединенный через CAN-шину с локомотивным устройством безопасности и с его блоком памяти, при этом вычислительный блок выполнен с функциями загрузки в автоматическом режиме электронных карт полигонов обращения в блок памяти электронных карт полигонов обращения устройства безопасности, регистрации параметров движения, локомотивных, поездных характеристик и диагностики устройства безопасности и автоматической передачи данных в блок памяти данных вычислительного комплекса связи.