Система контроля местоположения поезда


 


Владельцы патента RU 2560227:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах управления движением поезда. Система содержит бортовой приемник спутниковой навигационной системы, блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии, бортовой контроллер, локомотивную радиостанцию и установленный в центре управления информационно-управляющий сервер, устройства электрической централизации, стационарный радиоприемопередатчик. В центр управления дополнительно введены сенсорное устройство слежения за передвижением поезда по перегону и блок формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда. Вдоль железнодорожного пути на заданном расстоянии от него проложен волоконно-оптический кабель с герметичной заглушкой и соединен с входом/выходом сенсорного устройства слежения за передвижением поезда по перегону, дополнительный выход которого соединен с первым входом блока формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим входом и третьим выходом информационно-управляющего сервера. Достигается повышение надежности системы контроля местоположения поезда. 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах управления движением поезда для определения и контроля позиции поезда на пути с организацией цифрового радиоканала передачи данных.

Известна система контроля местоположения поезда в составе станционного устройства для системы регулирования движения поездов, содержащая блок управления, связанный с устройствами систем автоматической автоблокировки и электрической централизации, по сигналам от которых определяет местоположение поезда на пути перегона и станции по состоянию рельсовых цепей (RU 2492090, B61L 23/34,10.09.2013).

Недостатком известной системы является зависимость работы рельсовых цепей от погодных условий, изменяющих величину электрического сопротивления балласта, что обуславливает отказы в путевом оборудовании, приводящие к запрещающему показанию локомотивного светофора, а также влияет на точность определения наличия поезда. Эксплуатация путевого оборудования требует значительных затрат.

Известна система контроля местоположения поезда в составе системы управления движением поезда, принятая за прототип, определяющая местоположение поезда без применения на пути оборудования рельсовых цепей. Данная система содержит бортовой GPS приемник спутниковой навигационной системы, выход которого через блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии связан с бортовым контроллером, вход и выход которого соединен с локомотивной радиостанцией. Локомотивная радиостанция передает данные о местоположении поезда по радиоканалу на стационарный радиоприемопередатчик (центральный коммутатор системы радиосвязи), установленный в центре управления и связанный с информационно-управляющим сервером, который соединен с другими информационно-управляющими системами, например с устройствами системы ЭЦ (электрической централизации) (RU 2419569, B61L 25/02, 27.05.2011).

Недостатком известной системы является ее зависимость от безотказного функционирования поездных средств, определяющих местоположение поезда, и этим самым создание возможности, когда поезд с неисправными упомянутыми средствами не сможет обеспечить функцию определения своего местоположения, что исключает безопасность движения на участке железнодорожного пути.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности системы контроля местоположения поезда.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что система контроля местоположения поезда, содержащая бортовой приемник спутниковой навигационной системы, выход которого через блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии связан с бортовым контроллером, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом локомотивной радиостанции, и установленный в центре управления информационно-управляющий сервер, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом и входом устройства электрической централизации, второй вход и второй выход информационно-управляющего сервера соединены соответственно с выходом и входом стационарного радиоприемопередатчика, согласно изобретению снабжена установленными в центре управления сенсорным устройством слежения за передвижением поезда по перегону и блоком формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, вдоль железнодорожного пути на заданном расстоянии от него проложен волоконно-оптический кабель с герметичной заглушкой и соединен с входом/выходом сенсорного устройства слежения за передвижением поезда по перегону дополнительный выход которого соединен с первым входом блока формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим входом и третьим выходом информационно-управляющего сервера.

Технический результат достигается за счет введенного в систему распределенного вдоль железнодорожного пути простого в исполнении устройства (пассивного чувствительного кабеля), реагирующего на перемещение поезда относительно его, не требующего обслуживания и независимого от погодных условий.

На чертеже приведена система контроля местоположения поезда.

Система контроля местоположения поезда 1 содержит бортовой приемник 2 спутниковой навигационной системы (GPS приемник), выход которого через блок 3 привязки географических координат к трассе железнодорожной линии связан с бортовым контроллером 4, вход и выход которого соединен соответственно с выходом и входом локомотивной радиостанции 5.

В центре 6 управления движением поездов установлены информационно-управляющий сервер 7, устройство 8 ЭЦ, стационарный радиоприемопередатчик 9, сенсорное устройство 10 слежения (рефлектометр) за передвижением поезда по перегону и блок 11 формирования данных о местоположении головного вагона и хвостового вагона поезда.

Первый вход и первый выход информационно-управляющего сервера 7 соединены соответственно с выходом и входом устройства 8 ЭЦ. Второй вход и второй выход информационно-управляющего сервера 7 соединены соответственно с выходом и входом стационарного радиоприемопередатчика 9.

Вход/выход сенсорного устройства 10 слежения за передвижением поезда по перегону подключен к волоконно-оптическому кабелю (ВОК) 12 с герметичной заглушкой 14, проложенному вдоль пути 13 на заданном расстоянии. Дополнительный выход устройства 10 соединен с первым входом блока 11 формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим входом и третьим выходом информационно-управляющего сервера 7.

Система контроля местоположения поезда работает следующим образом.

Местоположение поезда 1 на пути 13 перегона обнаруживается локационным методом, осуществляемым установленным в центре 6 управления сенсорным устройством 10 (рефлектометром) слежения за передвижением поезда по перегону. Вход/выход сенсорного устройства 10 слежения за передвижением поезда по перегону подключен к волоконно-оптическому кабелю 12 (являющемуся распределенным чувствительным элементом - стандартным телекоммуникационным одномодовым волокном) посредством оптического блока, входящего в состав рефлектометра. На рисунке оптический блок не показан.

Когерентный источник излучения, входящий в состав рефлектометра, вводит в ВОК 12 с герметичной заглушкой 14 от одного выхода сенсорного устройства 10 слежения за передвижением поезда по перегону периодически с заданной частотой короткие оптические импульсы (длина импульса зависит от длины кабеля). Отраженная световая волна, поступающая на вход сенсорного устройства 10, регистрируется фотодетектором рефлектометра. Сигнал в виде рефлектограммы распределения акустического воздействия по всей длине волокна передается с другого выхода сенсорного устройства 10 по интерфейсу программного обеспечения Ethernet на первый вход блока 11 формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда.

При акустической вибрации ВОК 12, вызываемой при движении поезда, происходит изменение отражения сигнала. Блоком 11 формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда по разности рефлектограммы в отсутствии поезда и рефлектограммы при наличии поезда определяется в режиме реального времени место воздействия на волокно (место нахождения поезда) с точностью ±10 метров. При этом блок 11 фиксирует как головной вагон, так и хвостовой вагон поезда, а также контролирует целостность подвижного состава.

Функционирование блока 11 по контролю передвижения поезда начинается с момента поступления на его второй вход сигнала старта с третьего выхода информационно-управляющего сервера 7. Сигнал старта формируется информационно-управляющим сервером 7 при открытии выходного светофора для выхода поезда на перегон.

С выхода блока 11 данные о местоположении головного вагона и хвостового вагона поезда и целостности подвижного состава по интерфейсу RS-485 передаются на третий вход информационно-управляющего сервера 7.

Программным обеспечением информационно-управляющего сервера 7 информация о передвижении поезда привязывается к плану перегона для отображения на мониторе оператора центра 6 управления передвижения поезда по перегону. С использованием информации о местоположении поезда информационно-управляющий сервер 7 формирует сообщение о поездной ситуации на перегоне.

Информация от бортового приемника 2 спутниковой навигационной системы (GPS приемника) поступает через блок 3 привязки географических координат к трассе железнодорожной линии в бортовой контроллер 4 и затем через выход бортового контроллера 4 на вход локомотивной радиостанции 5. От локомотивной радиостанции 5 информация о местоположении поезда передается в стационарный радиоприемопередатчик 9. По интерфейсу RS-485 она поступает на второй вход информационно-управляющего сервера 7, где сопоставляется с аналогичной информацией от блока 11 формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда для формирования точного местоположения поезда.

По сигналам о состоянии объектов на станции, включающим, например, данные о номере маршрута, состоянии станционных секций, переданным по интерфейсу RS-485 от устройств 8 ЭЦ на первый вход информационно-управляющего сервера 7, информационно-управляющий сервер 7 формирует сообщение о поездной ситуации на станции.

Сформированные сообщения (управляющие команды по движению) информационно-управляющий сервер 7 передает со второго выхода по интерфейсу RS-485 в стационарный радиоприемопередатчик 9 для передачи по радиоканалу на локомотивную радиостанцию 5. С выхода локомотивной радиостанции 5 управляющие команды по движению поступают в бортовой контроллер 4, который обеспечивает отображение управляющих команд движения на информационном табло машиниста для принятия решений по управлению движением поезда. На рисунке информационное табло машиниста не показано.

Применение предлагаемой системы контроля местоположения поезда обеспечивает следующие преимущества:

- повышение безопасности движения поездов;

- повышение надежности функционирования;

- и снижение эксплуатационных затрат ввиду простого исполнения устройства, реагирующего на перемещение поезда относительно его, не требующего обслуживания и независимого от погодных условий.

Система контроля местоположения поезда, содержащая бортовой приемник спутниковой навигационной системы, выход которого через блок привязки географических координат к трассе железнодорожной линии связан с бортовым контроллером, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом локомотивной радиостанции, и установленный в центре управления информационно-управляющий сервер, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с выходом и входом устройства электрической централизации, второй вход и второй выход информационно-управляющего сервера соединены соответственно с выходом и входом стационарного радиоприемопередатчика, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в центре управления сенсорным устройством слежения за передвижением поезда по перегону и блоком формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, вдоль железнодорожного пути на заданном расстоянии от него проложен волоконно-оптический кабель с герметичной заглушкой и соединен с входом/выходом сенсорного устройства слежения за передвижением поезда по перегону, дополнительный выход которого соединен с первым входом блока формирования данных о местоположении головного и хвостового вагонов поезда, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим входом и третьим выходом информационно-управляющего сервера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначено для идентификации радиочастотных меток. Техническое решение содержит радиочастотные метки, платформу, линию остановки, железнодорожное транспортное средство, радиочастотный считыватель, устройство управления, устройство регулирования скорости железнодорожного транспортного средства и пункт сбора и обработки информации.

Изобретение относится к способу и электронному устройству для контроля состояния деталей рельсового транспортного средства, а также к рельсовому транспортному средству, содержащему указанное устройство.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для автоматизации управления движением грузовых электропоездов. Система содержит вычислительный блок с подключенными к нему блоком памяти, измерительными средствами и средствами индикации параметров движения поезда, а также блоком управления режимом тяги и блоком управления режимом торможения, выходы которых соединены с цепями управления поездом, датчики тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, датчик напряжения контактной сети, три блока высоковольтной гальванической развязки, вычислитель, блок моделирования динамических характеристик поезда, блок сравнения и блок формирования команд запрета управлением режимами тяги и торможением.

Группа изобретений относится к управлению поездом. Система управления поездом содержит, бортовое оборудование поезда, включающее передающую и принимающую секцию, секцию измерения времени, секцию вычисления зоны нахождения на рельсах и секцию управления движением.

Изобретение относится к системам управления положением. Способ управления транспортным средством (ТС), колеса которого расположены на постоянной трассе, включает в себя определение фактической скорости ТС и сравнение фактической скорости с командой управления скоростью ТС.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Анализатор параметров движения локомотива содержит многопараметрический блок информации, генератор, корректор, синхронизатор, память, арифметические средства и инерциальные датчики, первый из которых - гироскоп.

Изобретение относится к управлению рельсовым транспортным средством. Способ управления рельсовым транспортным средством, содержащим двойную приводную установку, при этом каждая установка содержит двигатель внутреннего сгорания и передаточный блок, в котором задают заданный приводной момент в качестве желаемой мощности.

Группа изобретений относится к определению местоположения рельсового транспортного средства. Способ создания сигнала местоположения, который указывает местоположение транспортного средства, заключается в том, что заранее внесенный в память опорный объект идентифицируют в окружении транспортного средства, затем объект подвергают измерению расстояния на основе разделенных изображений или совпадения контуров.

Изобретение относится к области управления железнодорожным транспортом. Устройство считывания информации с подвижных объектов железнодорожных составов содержит считывающее устройство, кодовые датчики и размещенные на локомотиве приемоответчики, блок питания и управления, генератор и блок приема и обработки информации.

Изобретение предназначено для применения на объектах железной дороги для получения информации о пребывающих и отправляемых поездах. Комплекс автоматизированного учета вагонооборота содержит систему считывания номеров вагонов; систему обработки и передачи данных; систему распознавания номеров вагонов; систему централизованного сбора, передачи и хранения данных; автоматизированное рабочее место (АРМ).

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит установленные на каждом локомотиве приемник навигационных сигналов и бортовую радиостанцию, постовое центральное устройство, расположенное в диспетчерском центре и содержащее блок идентификации, блок вычисления расстояния между поездами, блок определения скорости сближения поездов, блок контроля координат, блок памяти, формирователь электронной карты и блок принятия решений, подключенный к аппаратно-программному устройству автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, которое соединено с блоком управления IP сетью передачи данных. На каждом локомотиве установлен блок согласования интерфейсов, приемник навигационных сигналов, блок управления локомотивом, пульт машиниста и бортовая радиостанция, связанная по радиоканалу через базовую станцию с IP сетью. Причем блок управления сетью передачи данных, бортовые радиостанции поездов и базовые радиостанции с помощью IP сети выполнены с возможностью организации цифровой радиосвязи на основе стандарта DMR. Достигается повышение эффективности контроля расстояния между следующими друг за другом поездами. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит программно-аппаратный вычислительный комплекс, состоящий из компьютера со специализированным программным обеспечением, канала передачи данных, комплексной системы управления сортировочным процессом, локационные измерительные модули, каждый из модулей снабжен блоком управления и обработки сигнала. Для определения координат вагонов применены сканирующие лазерные дальномерные модули с возможностью кругового вращения и регулировкой скорости вращения. Лазерный сканирующий модуль содержит приемопередатчик для измерения дальности, электродвигатель для поворота лазерного приемопередатчика со встроенным энкодером, при этом лазерный приемопередатчик механически соединен с валом электродвигателя, а блок управления внутренней шиной соединен с электродвигателем, также блок управления внутренней шиной соединен с лазерным приемопередатчиком. Достигается повышение точности измерения координат вагонов. 1 ил.

Группа изобретений относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Спутниковый терминал выполнен с возможностью установки на борту поезда, сохранения данных географической привязки железнодорожного маршрута поезда, приема навигационных сигналов со спутников, принадлежащих одной или более спутниковым навигационным системам, выделения из принятых навигационных сигналов данных местоположения, соответствующих спутникам, которые передали упомянутые навигационные сигналы, определения, на основе сохраненных данных географической привязки и принятых навигационных сигналов, положения поезда вдоль железнодорожного маршрута и уровня достоверности, связанного с упомянутым определенным положением. Система содержит упомянутый спутниковый терминал и спроектирована с возможностью установки на борту поезда, получения от одометра, установленного на борту поезда, текущей оценки положения и приема точных положений поезда из системы сигнализации, установленной вдоль железнодорожного маршрута, а также с возможностью коррекции текущей оценки положения. Достигается повышение надежности достоверного определения местоположения и безопасности движения поездов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области технических средств регистрации и контроля рейсов подвижных объектов. Технический результат - осуществление контроля за выполнением графика заданного маршрута движения. Система регистрации и контроля рейсов подвижных объектов содержит контролируемые подвижные объекты, радиочастотные метки, содержащие пьезокристалл, микрополосковую приемопередающую антенну, электроды, две шины, и набор отражателей, и пункт контроля. На подвижном объекте установлены: датчики давления, положения кузова, расхода топлива, пройденного пути, элемент И, блок кодирования, передатчик, генератор высокой частоты, фазовый манипулятор, усилитель мощности, приемопередающую антенну, циркулятор, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, сумматор, таймер и формирователь кода. На пункте контроля установлены: приемная антенна, усилитель высокой частоты, блок поиска, две гетеродины, два усилителя, два смесителя, два усилителя промежуточной частоты, амплитудный детектор, два перемножителя, узкополосный фильтр, фильтр низких частот, панорамный приемник, дешифратор, блок регистрации, элемент запрета, формирователь длительности импульсов, два ключа, коррелятор, пороговый блок, частотомер, счетчик расхода топлива, счетчик пройденного пути и дополнительный блок регистрации. 4 ил.
Наверх