Система диспетчерской централизации Российский патент 2025 года по МПК B61L27/30 

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для управления движением поездов на станциях и на промышленных предприятиях.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является патент РФ № 2240245 от 20.11.2004 под названием «Централизованная диспетчерская система с распределенными контролируемыми пунктами» на патент (МПК B61L 27/04). Известная централизованная диспетчерская система с распределенными контролируемыми пунктами, содержит распределенные контролируемые пункты и центральный пункт управления с рабочим местом поездного диспетчера объединенные внешней локальной сетью, при этом каждый распределенный контролируемый пункт содержит блоки вывода сигналов телеуправления, блоки ввода сигналов телесигнализации, блоки ввода сигналов телеизмерения, и резервированный центральный блок управления, предназначенный для связи по внешней локальной сети этого распределенного контролируемого пункта с другими контролируемыми распределенными пунктами и с упомянутым центральным пунктом управления, а также для связи по внутренней локальной сети с блоками вывода сигналов телеуправления, блоками ввода сигналов телесигнализации и блоками ввода сигналов телеизмерения, при этом в каждом распределенном контролируемом пункте резервированный центральный блок управления, блоки вывода сигналов телеуправления, блоки ввода сигналов телесигнализации и блоки ввода сигналов телеизмерения выполнены отдельными блоками, размещаемыми непосредственно на стативах. Данное решение обладает следующими недостатками: отсутствует возможность использования современных оптоволоконных линий связи, позволяющих повысить скорость и объемы передаваемой информации от контролируемого пункта, обусловленное необходимостью передачи кроме телесигнализации и команд телеуправления, но и объемных аналоговых параметров, телеизмерений и другой мониторинговой информации необходимых для качественного диагностирования устройств железнодорожной автоматики, существующая система имеет однонаправленный кольцевой канал связи между контролируемыми пунктами, что не позволяет сохранить работоспособность при возникновении более чем одного отказа (отсутствие возможности автоматического парирования двух отказов), отсутствие возможности управления станциями примыкания (“мини ДЦ” – управление соседней или соседними контролируемыми пунктами (станциями) с опорной станции в одном кольце связи при управлении остальным участком (станциями) от поездного диспетчера), отсутствует логический контроль функционирования устройств СЦБ и действий ДНЦ с функцией двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля (АБЛК), с формированием предупреждающих сообщений, отсутствие протоколирования и хранение информации о состоянии объектов контроля и управления, командах управления и действиях ДНЦ, отсутствие возможности просмотра протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям (тип объекта, тип события, время возникновения и т.д.), отсутствие возможности поиска событий (неисправностей, предотказных состояний,...) в архивной базе протоколов.

Задачей заявленного изобретения является создание более совершенной системы диспетчерской централизации при устранении недостатков известных аналогов. Технический результат заключается в повышении скорости передачи и объема передачи информации от контролируемого пункта за счет применения оптоволоконных линий связи, для обеспечения передачи помимо телесигнализации и команд телеуправления, объемных аналоговых параметров, телеизмерений и другой мониторинговой информации необходимых для качественного диагностирования устройств железнодорожной автоматики. Также технический результат заключается в обеспечении возможности использования, в системе в качестве внешнего канала связи между контролируемыми пунктами, дублированного двунаправленного кольцевого канала связи. Также технический результат заключается в обеспечении возможности управления станциями примыкания. Также технический результат достигается в применении активного блокирующего логического контроля АБЛК с двухуровневой блокировкой некорректных команд от ДНЦ, и из систем класса автоматической установки маршрутов (АУМ) и ошибочных действий оперативного персонала. Также технический результат заключается в обеспечении возможности: логического контроля функционирования устройств СЦБ с формированием предупреждающих сообщений, протоколирования и хранение информации о состоянии объектов контроля и управления, командах и действиях ДНЦ, возможности просмотра протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям, возможности поиска событий в архивной базе протоколов. Технический результат достигается всей совокупностью существенных признаков.

Сущность изобретения состоит в том, что система диспетчерской централизации включает по меньшей мере один контролируемый пункт, соединенный двумя двунаправленными оптоволоконными кольцами связи повышенной скорости и объема передачи информации с постом диспетчерской централизации, пост диспетчерской централизации через по меньшей мере одну локальную вычислительную сеть соединен с автоматизированным рабочим местом поездного диспетчера, причем автоматизированное рабочее место поездного диспетчера включает по меньшей мере один тонкий клиент, соединённый с по меньшей мере двумя серверами диспетчерской централизации, выполненными с возможностью двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля, которые в свою очередь соединены с по меньшей мере одним автоматизированным рабочим местом электромеханика поста диспетчерской централизации и по меньшей мере с двумя промышленными компьютерами шлюза диспетчерской централизации, а промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей поста диспетчерской централизации, которые в свою очередь соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей контролируемого пункта, причем коммутаторы локальных сетей контролируемого пункта соединены с по меньшей мере одним центральным блоком распределенного контролируемого пункта, выполненного с возможностью двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля и соединенного с блоками контроля-управления и мониторинга, которые в свою очередь соединены с исполнительной группой централизации. Причем центральный блок распределенного контролируемого пункта соединен с автоматизированным рабочим местом электромеханика. Также центральный блок распределенного контролируемого пункта соединен с автоматизированным рабочим местом дежурного по станции и выполнено с возможностью управления станциями примыкания (мини ДЦ). А автоматизированное рабочее место поездного диспетчера выполнено с возможностью управления устройствами сигнализации централизации и блокировки на станциях диспетчерского участка в режимах маршрутного или раздельного управления, или ввода ответственных команд, отображения визуальной и голосовой информации. Кроме того, локальная вычислительная сеть представляет собой оптическую дублированную вычислительную сеть. Причем сервер диспетчерской централизации представляет собой промышленный сервер, предназначенный для протоколирования и хранения информации о состоянии объектов контроля и управления, командах управления и действиях ДНЦ. Автоматизированное рабочее место электромеханика выполнено с возможностью диагностирования устройств СЦБ на основе логического и параметрического контроля (релейных и микропроцессорных средств), звукового, голосового и графического оповещение электромеханика, просмотра протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям, поиска событий в архивной базе протоколов (тип объекта, тип события, время возникновения, по типу неисправностей, предотказных состояний и т.д.). Причем исполнительная группа централизации представляет собой релейную электрическую централизацию и/либо релейно-процессорную электрическую централизацию, и/либо микропроцессорную электрическую централизацию.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемой системы диспетчерской централизации.

Система диспетчерской централизации (показана на фиг. 1) содержащая по меньшей мере один контролируемый пункт 3, соединенный двумя оптоволоконными кольцами связи 11 и 12 с постом диспетчерской централизации 2, пост диспетчерской централизации 2 через по меньшей мере одну локальную вычислительную сеть 5 соединен с тонким клиентом 4 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера 1. Причем автоматизированное рабочее место диспетчера 1 включает по меньшей мере один тонкий клиент 4, соединенный с по меньшей мере с двумя серверами диспетчерской централизации 6, включающими функцию АБЛК - двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля (проверка на верхнем уровне), в свою очередь соединенными с по меньшей мере одним автоматизированным рабочим местом электромеханика 10 поста диспетчерской централизации 2 и по меньшей мере с двумя промышленными компьютерами шлюза диспетчерской централизации 7. Промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации 7 соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей 8 и 9 поста диспетчерской централизации 7, которые в свою очередь соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей 13 и 14 контролируемого пункта 3. В свою очередь, коммутаторы локальных сетей 13 и 14 контролируемого пункта 3 соединены с по меньшей мере одним центральным блоком распределенного контролируемого пункта 15, включающими функцию АБЛК - двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля (проверка на нижнем уровне), который соединен опционально автоматизированным рабочим местом электромеханика и опционально автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) 16, блоками контроля-управления и мониторинга 17, связанными в свою очередь исполнительной группой централизации 18. Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ) 1 представляет собой персональный промышленный компьютер на базе тонкого клиента (ТК). Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера 1 предназначено для выполнения функций управления устройствами сигнализации централизации и блокировки (СЦБ) на станциях диспетчерского участка в режимах маршрутного или раздельного управления, или ввода ответственных команд, отображения визуальной и голосовой информации. Индивидуальный контроль состояния объектов централизации – стрелок, светофоров, рельсовых цепей, переездов, датчиков устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС), автоматики на перегонах, т.е. контроль поездного положения железнодорожного участка. Для отображения визуальной информации используется жидкокристаллические мониторы, голосовая информация воспроизводится через звуковые колонки. В качестве органов управления используется: функциональная клавиатура, стандартная клавиатура компьютера и манипулятор типа «мышь». АРМ ДНЦ 1 соединено с постом диспетчерской централизации 2 (пост ДЦ) посредством дублированной локальной вычислительной сети 5. Локальная вычислительная сеть 5 представляет собой оптическую дублированную вычислительную сеть. Локальная вычислительная сеть 5 предназначена для связи компьютеров автоматизированного рабочего места дежурного по станции (АРМ ДНЦ) 4, с постом диспетчерской централизации 2. На посту диспетчерской централизации 2 дублированная локальная вычислительная сеть 5 соединяет (обвязывает) два сервера диспетчерской централизации 6, автоматизированное рабочее место электромеханика 10 (АРМ ШН), по меньшей мере два промышленных компьютера шлюза диспетчерской централизации 7. Сервер диспетчерской централизации 6 представляет собой промышленный сервер, предназначенный для протоколирования и хранения информации о состоянии объектов контроля и управления, командах управления и действиях ДНЦ. Каждый сервер диспетчерской централизации 6 подключен к дублированной вычислительной сети 5 соответственно. АРМ ШН 10 представляет собой персональный промышленный компьютер. АРМ ШН 10 предназначено для диагностирования устройств СЦБ на основе логического и параметрического контроля (релейных и микропроцессорных средств); звуковое, голосовое и графическое оповещение электромеханика; просмотр протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям (тип объекта, тип события, время возникновения и т.д.); возможность поиска событий (неисправностей, предотказных состояний) в архивной базе протоколов. АРМ ШН 10 подключено к локальной вычислительной сети 5. Промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации 7 представляют собой два промышленных компьютера. Они обеспечивают взаимодействие коммутаторов локальных сетей 8 и 9 с серверами диспетчерской централизации 6, АРМ ШН 10 и АРМ ДНЦ 4. Промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации 7 подключены к дублированной локальной вычислительной сети 5 и имеют перекрестное подключение к коммутаторам локальных сетей 8 и 9, т.е. информация из каждого оптоволоконного кольца связи 11 и 12, поступает каждый из промышленных компьютеров шлюза диспетчерской централизации 7, чем обеспечивается надежность связи с контролируемы пунктами 3. Коммутаторы локальных сетей 8 и 9 представляет собой медиаконверторы (конверторы среды передачи данных). Подключены медиаконверторы к оптоволоконного кольцам связи 11 и 12. Оптоволоконные кольца связи 11 и 12 представляют собой кольцевые структуры связи – построены на основе двух независимых оптоволоконных колец связи 11 и 12, необходимых для обеспечения связи (передачи данных) между контролируемым пунктом 3 и постом диспетчерской централизации 2. При этом каждое кольцо связи 11 и 12 имеет два направления передачи, т.е. каждый коммутатор локальной сети 8, 9, 13 и 14 передает данные в две стороны (и влево и вправо) – получается четырехкратная возможность доставки данных, также имеется возможность автоматической реконфигурации кольца (исключения из работы отказавшего участка связи между станциями (объектами управления)). Контролируемый пункт 3 выполнен на базе распределенного контролируемого пункта РКП. В состав контролируемого пункта 3 входят: коммутаторы локальных сетей 13 и 14; центральный блок распределенного контролируемого пункта 15 шкафного исполнения (РКП-ЦШ), который представляет собой 19-ти дюймовый шкаф стандарта «Евромеханика»; опционально автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) и опционально автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) 16, блоки контроля-управления и мониторинга 17 для увязки с исполнительной группой централизации 18. Коммутаторы локальных сетей 13 и 14 представляет собой медиаконверторы (конверторы среды передачи данных). Подключены медиаконверторы с одной стороны (линейной стороной) к оптоволоконным кольцам связи 11 и 12 с другой стороной подключены к промышленным компьютерам центрального блока распределенного контролируемого пункта 15. Центральный блок распределенного контролируемого пункта 15 представляет собой два персональных промышленных компьютера (основной и резервный), к которым подключены: коммутаторы локальных сетей 13 и 14, опционально автоматизированное рабочее место электромеханика АРМ ШН и опционально автоматизированное рабочее место дежурного по станции АРМ ДСП 16, блоки контроля-управления и мониторинга 17 для увязки с исполнительной группой централизации 18. Автоматизированное рабочее место электромеханика предназначено для диагностирования устройств СЦБ непосредственно на контролируемом пункте. Автоматизированное рабочее место дежурного по станции необходимо для организации управления соседними станциями (станциями примыкания, мини ДЦ – управление соседней или соседними станциями с опорной станции в одном кольце связи при управлении остальным участком (станциями) от поездного диспетчера), это возможно при установке на опорной станции усеченного АРМа поездного диспетчера. Совокупность блоков контроля-управления и мониторинга 17 обеспечивают увязку с исполнительной группой централизации 18. К блокам контроля-управления относятся блоки: телесигнализации (ТС), телеуправления (ТУ), ответственного телеуправления (ОТУ), преобразователя интерфейсов (ПИ). Блоки контроля-управления и мониторинга ТУ, ОТУ, ПИ обеспечивают управление исполнительной группой централизации 18, блоки ТС и ПИ предназначены для осуществления контроля состояния объектов исполнительной группы 18. Блоки контроля-управления ТС, ТУ, ОТУ, ПИ соединены CAN сетью с центральным блоком распределенного контролируемого пункта 15, а входами контроля и выходами управления подключены к исполнительной группе централизации 18. К блокам мониторинга относятся блоки: телеизмерения аналоговых сигналов (ТИ), телеизмерения сопротивления изоляции (ИСИ). Блоки диагностики (мониторинга) ТИ, ИСИ обеспечивают параметрический контроль исполнительной группы централизации 18 и объектов, управляемых централизацией. Блоки диагностики (мониторинга) ТИ, ИСИ соединены локальной сетью CAN с центральным блоком распределенного контролируемого пункта 15, а входами контроля подключены к исполнительной группе централизации 18. Исполнительная группа централизации 18 может быть представлена: релейной электрической централизацией (ЭЦ); релейно-процессорной электрической централизацией (РПЦ); микропроцессорной электрической централизацией (МПЦ). Любая централизация подключается к напольным объектам управления, представляющим собой совокупность напольных объектов: стрелки, светофоры, электрические рельсовые цепи, переезды, устройства УКСПС, средства оповещения, работающих на путях, и т.д. Исполнительная группа централизации 18 предназначена для обеспечения управления, контроля и мониторинга процесса движения поездов с требуемым уровнем безопасности.

Система диспетчерской централизации функционирует следующим образом. Поездной диспетчер на своем автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера 1 задает команду на АРМ ДНЦ 4. Команда воспринимается и передается по локальной вычислительной сети 5 в сервер диспетчерской централизации 6, находящийся на посту диспетчерской централизации 2, где проверяется возможность ее выполнения реализуя функцию двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля, и далее по локальной вычислительной сети 5 в промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации 7. Из промышленных компьютеров шлюза диспетчерской централизации 7 команда поступает в коммутаторы локальной сети 8 и 9 и далее по оптоволоконным кольцам связи 11 и 12 в коммутаторы локальной сети 13 и 14 по меньшей мере одного контролируемого пункта 3 диспетчерского участка, откуда попадает в центральный блок распределенного контролируемого пункта 15 где проверяется на возможность выполнения, реализуя функцию двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля, и далее к блокам контроля-управления и мониторинга 17 и далее на исполнение в исполнительную группу централизации 18. Информация об изменениях передается на пост диспетчерской централизации 2 в обратном порядке. При необходимости управления станциями примыкания (мини ДЦ) автоматизированное рабочее место электромеханика (АРМ ШН) и автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП) 16 устанавливают непосредственно на контролируемом пункте 3.

Применение заявленного изобретения имеет следующие достоинства: добавлена функция интеллектуальной поддержки принятия решений на базе нейросетевых алгоритмов: анализ поездной ситуации, диагностические параметры по состоянию ТС и измерений измеренным временным параметрам, напряжениям и сопротивлениям в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ); применение в качестве блока телеизмерения РКП-ТИ1М с расширенными возможностями измерений напряжении; расширена номенклатура блоками телеизмерения сопротивления изоляции РКП-ИСИ, тем самым расширены возможности диагностики; изменена платформа блоков РКП (применен микроконтроллер более высокого класса по производительности), что позволило производить более точные измерения токов и напряжений и более точные измерения временных параметров (блоками ТС), тем самым повышен уровень диагностики; добавлена функция логического контроля функционирования устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) и действий ДСП с формированием предупреждающих сообщений; добавлена возможность протоколирования технологических событий и действий дежурного по станции, возможность просмотра протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям (тип объекта, тип события, время возникновения, по типу неисправностей, предотказных состояний и т.д.).

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике для управления движением поездов на станциях и на промышленных предприятиях. Система диспетчерской централизации включает контролируемый пункт, соединенный двумя двунаправленными оптоволоконными кольцами связи с постом диспетчерской централизации, который через локальную вычислительную сеть соединен с АРМ поездного диспетчера, включающим тонкий клиент, соединенный с двумя серверами диспетчерской централизации. Серверы соединены с АРМ электромеханика поста диспетчерской централизации и с двумя промышленными компьютерами шлюза диспетчерской централизации, которые соединены с двумя коммутаторами локальных сетей поста, которые соединены с двумя коммутаторами локальных сетей контролируемого пункта. Коммутаторы контролируемого пункта соединены с центральным блоком распределенного контролируемого пункта, выполненного с возможностью двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля и соединенного с блоками контроля-управления и мониторинга, которые соединены с исполнительной группой централизации. Технический результат заключается в повышении скорости передачи и объема передачи информации и в расширении функциональных возможностей системы диспетчерской централизации. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система диспетчерской централизации, включающая по меньшей мере один контролируемый пункт, соединенный двумя двунаправленными оптоволоконными кольцами связи повышенной скорости и объема передачи информации с постом диспетчерской централизации, пост диспетчерской централизации через по меньшей мере одну локальную вычислительную сеть соединен с автоматизированным рабочим местом поездного диспетчера, причем автоматизированное рабочее место поездного диспетчера включает по меньшей мере один тонкий клиент, соединенный с по меньшей мере двумя серверами диспетчерской централизации, выполненными с возможностью двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля, которые в свою очередь соединены с по меньшей мере одним автоматизированным рабочим местом электромеханика поста диспетчерской централизации и по меньшей мере с двумя промышленными компьютерами шлюза диспетчерской централизации, а промышленные компьютеры шлюза диспетчерской централизации соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей поста диспетчерской централизации, которые в свою очередь соединены с по меньшей мере двумя коммутаторами локальных сетей контролируемого пункта, причем коммутаторы локальных сетей контролируемого пункта соединены с по меньшей мере одним центральным блоком распределенного контролируемого пункта, выполненного с возможностью двухуровневого адаптивного блокирующего логического контроля и соединенного с блоками контроля-управления и мониторинга, которые в свою очередь соединены с исполнительной группой централизации.

2. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что центральный блок распределенного контролируемого пункта соединен с автоматизированным рабочим местом электромеханика.

3. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что центральный блок распределенного контролируемого пункта соединен с автоматизированным рабочим местом дежурного по станции и выполнен с возможностью управления станциями примыкания (мини-ДЦ).

4. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что автоматизированное рабочее место поездного диспетчера выполнено с возможностью управления устройствами сигнализации централизации и блокировки на станциях диспетчерского участка в режимах маршрутного или раздельного управления или ввода ответственных команд, отображения визуальной и голосовой информации.

5. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что локальная вычислительная сеть представляет собой оптическую дублированную вычислительную сеть.

6. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что сервер диспетчерской централизации представляет собой промышленный сервер, предназначенный для протоколирования и хранения информации о состоянии объектов контроля и управления, командах управления и действиях ДНЦ.

7. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что автоматизированное рабочее место электромеханика выполнено с возможностью диагностирования устройств СЦБ на основе логического и параметрического контроля релейных и микропроцессорных средств, звукового, голосового и графического оповещения электромеханика, просмотра протоколов архивных событий с возможностью их классификации по различным критериям: тип объекта, тип события, время возникновения, по типу неисправностей, предотказных состояний, поиска событий в архивной базе протоколов.

8. Система диспетчерской централизации по п. 1, отличающаяся тем, что исполнительная группа централизации представляет собой релейную электрическую централизацию, и/либо релейно-процессорную электрическую централизацию, и/либо микропроцессорную электрическую централизацию.