RU2329177C1

RU2329177C1 - Passenger train safety control and communication system

Info

Publication number: RU2329177C1
Application number: RU2006139411/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Финк (RU); Юрий Михайлович Финк; Владимир Наумович Коваленко (RU); Владимир Наумович Коваленко; Алексей В чеславович Осипенко (RU); Алексей Вячеславович Осипенко; Лев Алексеевич Морозов (RU); Лев Алексеевич Морозов; Александр Петрович Зингерман (RU); Александр Петрович Зингерман; Марина Евгеньевна Костина (RU); Марина Евгеньевна Костина; Федор Анатольевич Чернуха (RU); Федор Анатольевич Чернуха
Original assignee: Юрий Михайлович Финк
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-07-20

Abstract

FIELD: transportation, safety systems.

SUBSTANCE: system incorporates a central control system, at least, one basic DECT station connected to two antennas. Also, every passenger car is furnished with a device to transmit emergency signals from the car alarm signalling system, at least, one portable conductor's terminal, at least one repeater and, at least, one antenna fitted on the car, the aforesaid device being connected to the radio transmission socket input. The said socket output is connected to the first input of an additional high-frequency adder, its second input being connected to the repeater. The high-frequency adder output is connected to the antenna fitted on the car. The device incorporates also the car ID parameters and is designed to transmit data received from the alarm signalling system to the conductor's portable terminal and, further on, to the central control system.

EFFECT: car location and state control.

8 cl

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к области средств техники безопасности на железнодорожном транспорте, и может быть использовано для обеспечения пассажирского поезда беспроводной адресной аварийной сигнализацией и внутренней связью.The invention relates to the field of railway transport, and in particular to the field of safety equipment in railway transport, and can be used to provide a passenger train with a wireless address alarm and internal communications.

В дальнейшем при характеристике заявленного технического решения будут использованы следующие термины и понятия:In the future, when characterizing the claimed technical solution, the following terms and concepts will be used:

- адресная аварийная сигнализация - сигнализация, передаваемая заранее определенному абоненту (или группе абонентов) в автоматическом режиме и заданной последовательности.- targeted alarm - alarm transmitted to a predetermined subscriber (or group of subscribers) in automatic mode and in a predetermined sequence.

- центральная управляющая система - устройство, управляющее работой базовых станций, включенных в систему, и представляющее собой АТС, выполненную на базе ПК.- Central control system - a device that controls the operation of base stations included in the system, and which is a telephone exchange based on a PC.

Известна (RU, патент 2206177, 2003) бортовая сеть связи подвижного состава, характеризуемая наличием пульта управления и диагностики (носимый пульт начальника поезда), в каждом вагоне подвижного состава оконечных устройств связи (в виде мобильных радиотелефонов для персонала и пассажиров, радиодатчиков и исполнительных устройств системы автоматики вагона, миниатюрных терминалов видеонаблюдения и других необходимых устройств) и унифицированного узла коммутации (в виде базовой станции), цифровой радиолинией связывающая бортовую сеть связи подвижного состава с внешними системами связи, причем соединение между оконечными устройствами связи и унифицированным узлом коммуникации, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, при этом частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент, а пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связывается по радиоканалу с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором пульт управления и диагностики находится в данный момент.Known (RU, patent 2206177, 2003) is an on-board communication network of rolling stock, characterized by the presence of a control and diagnostics panel (wearable console of the train head), in each carriage of rolling stock terminal devices (in the form of mobile radiotelephones for personnel and passengers, radio sensors and executive devices automation systems of the car, miniature video surveillance terminals and other necessary devices) and a unified switching unit (in the form of a base station), which connects the on-board communication network with a digital radio link a rolling stock with external communication systems, and the connection between the terminal communication devices and the unified communication node, as well as between adjacent unified switching nodes is carried out via the radio channel, while the frequency range and the level of the radio signal in the radio channel are selected in such a way that the terminal devices communicate only with the unified the switching unit of the car in which the communication terminal devices are currently located, and the control and diagnostic panel is mobile and communicates camping on a radio channel with the unified switching unit of the car in which the remote control and diagnostics is currently located.

Недостатком известной бортовой системы следует признать наличие только одного пульта управления и диагностики, выполненного в виде носимого варианта начальника поезда, большого количества узлов коммутации и отсутствия автоматического контроля за состоянием вагона.A disadvantage of the known on-board system should be recognized as the presence of only one control and diagnostic console, made in the form of a wearable version of the train head, a large number of switching nodes and the lack of automatic control of the wagon condition.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения можно признать (RU, патент 46895U1, 2005) систему контроля безопасности и связи пассажирского поезда, характеризуемую наличием центральной управляющей системы и базовыми станциями DECT, причем каждая базовая станция подключена к центральной управляющей системе, к каждой базовой станции DECT подключены по две антенны, установленные на крыше вагона, по меньшей мере, одного устройства передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации железнодорожного вагона путем формирования голосовых сообщений для передачи их проводнику вагона и начальнику поезда, при этом устройство передачи аварийных сигналов подключено к выходам систем аварийной и пожарной сигнализации вагона, не менее одного носимого терминала для получения сигналов об авариях и двухсторонней автоматической телефонной связи, не менее одного репитера для усиления сигнала, не менее одной телефонной трубки в служебных купе проводников и не менее одной кнопки сигнализации опасности.The closest analogue of the proposed technical solution can be recognized (RU, patent 46895U1, 2005) a passenger train safety and communication control system characterized by the presence of a central control system and DECT base stations, with each base station connected to a central control system, connected to each DECT base station two antennas mounted on the roof of the carriage of at least one alarm transmission device from the railway car alarm systems by forming I have voice messages for transmission to the wagon conductor and the head of the train, while the alarm transmission device is connected to the outputs of the car’s emergency and fire alarm systems, at least one wearable terminal for receiving signals about accidents and two-way automatic telephone communication, at least one repeater for amplification signal, at least one handset in the service compartment of the conductors and at least one hazard alarm button.

Недостатком известной системы следует признать затруднения в ее работе, происходящие при переформировании пассажирского поезда.The disadvantage of the known system should recognize the difficulties in its operation that occur during the reformation of the passenger train.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного изобретения, состоит в разработке усовершенствованной системы сигнализации и связи пассажирского поезда.The technical problem solved by the proposed invention is to develop an improved alarm system and communication of a passenger train.

Технический результат, получаемый при реализации предложенной системы, состоит в обеспечении возможности ее работы при переформировании поезда, а также обеспечение контроля состояния вагона, находящегося в депо.The technical result obtained by the implementation of the proposed system is to ensure the possibility of its work during the reformation of the train, as well as to ensure the control of the condition of the car in the depot.

Для получения указанного технического результата предложено использовать систему контроля безопасности и связи пассажирского поезда. Указанная система содержит расположенные в служебном купе начальника поезда центральную управляющую систему, подключенную к, по меньшей мере, одной базовой станции DECT. Количество базовых станций определено количеством вагонов в составе пассажирского поезда, предпочтительно каждая станция обеспечивает радиосвязь с четырьмя вагонами. Каждая базовая станция подключена к двум антеннам, установленным на крыше вагона. Кроме того, в каждом пассажирском вагоне, предпочтительно в служебном купе проводника, установлено выполненное на базе микропроцессора устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений для передачи их проводнику вагона и начальнику поезда, при этом устройство передачи аварийных сигналов подключено к выходам систем аварийной и пожарной сигнализации вагона, место размещения носимого терминала проводника для получения сигналов об авариях и двухсторонней автоматической телефонной связи, репитер, выполненный с возможностью усиления сигнала, передаваемого с/на носимый терминал проводника, и, по меньшей мере, одну антенну, установленную на вагоне. Каждое устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений подключено к входу радиорозетки, выход которой подключен к первому входу дополнительно введенного высокочастотного сумматора, ко второму входу которого подключен репитер, выход высокочастотного сумматора подключен к антенне, установленной на вагоне, при этом устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений содержит идентификационные характеристики вагона и выполнено с возможностью передачи информации, поступившей от систем аварийной сигнализации, последовательно на носимый терминал проводника вагона и затем на центральную управляющую систему. Предпочтительно устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений, радиорозетка, высокочастотный сумматор и репитер установлены в едином корпусе, выполненном с возможностью подключения идентификационного ключа. Обычно используют направленные антенны. В предпочтительном варианте реализации предлагаемой системы центральная управляющая система представляет собой АТС, выполненную на базе процессора. К центральной управляющей системе может быть дополнительно подключен телефонный аппарат, позволяющий осуществлять двухстороннюю связь начальник поезда - проводник. Система может дополнительно содержать станцию спутниковой связи, подключенную к центральной управляющей системе. Обычно в системе использованы от 1 до 5 базовых станций DECT. Дополнительно на локомотиве могут быть установлены устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации локомотива путем формирования голосовых сообщений, радиорозетка, высокочастотный сумматор и репитер, причем устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации локомотива путем формирования голосовых сообщений подключено к входу радиорозетки, выход которой подключен к первому входу высокочастотного сумматора, ко второму входу которого подключен репитер, выход высокочастотного сумматора подключен к антенне, установленной на локомотиве, при этом устройство передачи аварийных сигналов выполнено с возможностью передачи информации, поступившей от систем аварийной сигнализации, последовательно на терминал машиниста локомотива и затем на центральную управляющую систему. Центральная управляющая система может быть выполнена с возможностью автоматической передачи информации через станцию спутниковой связи.To obtain the specified technical result, it is proposed to use the security system and communications of the passenger train. The said system comprises a central control system located in the service compartment of the train head connected to at least one DECT base station. The number of base stations is determined by the number of cars in the passenger train, preferably each station provides radio communication with four cars. Each base station is connected to two antennas installed on the roof of the car. In addition, in each passenger carriage, preferably in the service compartment of the conductor, a microprocessor-based device for transmitting alarms from car alarm systems by generating voice messages for transmitting them to the car conductor and the train head is installed, while the alarm transmission device is connected to the outputs emergency and fire alarm systems of the car, the location of the wearable terminal of the conductor to receive signals about accidents and two-way automatic oh telephone repeater arranged to amplify the signal transmitted from / to the wearable terminal conductor, and at least one antenna mounted on the car. Each device for transmitting alarms from car alarm systems by forming voice messages is connected to the input of a radio outlet, the output of which is connected to the first input of an additionally entered high-frequency adder, to the second input of which a repeater is connected, the output of the high-frequency adder is connected to an antenna mounted on the car, A device for transmitting alarms from car alarm systems by generating voice messages contains identification data line providers carriage and adapted to transmit information from the alarm systems in series on the conductor terminal carried by the carriage and then to the central control system. Preferably, a device for transmitting alarms from car alarm systems by generating voice messages, a radio socket, a high-frequency adder and a repeater are installed in a single housing configured to connect an identification key. Usually use directional antennas. In a preferred embodiment of the proposed system, the central control system is a telephone exchange based on a processor. A telephone can be additionally connected to the central control system, allowing two-way communication between the train head and the conductor. The system may further comprise a satellite communications station connected to a central control system. Typically, 1 to 5 DECT base stations are used in a system. Additionally, a device for transmitting alarms from locomotive alarm systems by generating voice messages, a radio outlet, a high-frequency adder and a repeater can be installed on the locomotive; moreover, an alarm transmission device from locomotive alarm systems by generating voice messages is connected to the input of the radio outlet, the output of which is connected to the first input of the high-frequency adder, to the second input of which a repeater is connected, the output of the high-frequency adder By connecting the antenna installed on the locomotive, the alarm transmission device is adapted to transmit information from the alarm systems in series on Locomotive terminal and then to the central control system. The central control system may be configured to automatically transmit information through a satellite communications station.

Конструктивно предложенная система выполнена следующим образом. В служебном купе начальника поезда установлена центральная управляющая система, предпочтительно представляющая собой автоматическую телефонную станцию, выполненную на базе процессора с «зашитой» программой, обеспечивающей связь между носимыми терминалами проводников и начальником поезда, а также, возможно, с терминалом машиниста. Кроме того, возможно осуществление переговоров начальника поезда через станцию спутниковой связи с ближайшей станцией, а также с депо формирования пассажирского поезда. К указанной центральной управляющей системе подключена кабелем «витая пара», по меньшей мере, одна базовая станция DECT. Количество базовых станций определено количеством вагонов в составе пассажирского поезда, предпочтительно каждая станция обеспечивает радиосвязь с четырьмя вагонами. Обычно к центральной управляющей системе подключают до 7 базовых станций DECT. Каждая базовая станция подключена коаксиальным кабелем к двум антеннам, установленным на крыше вагона. Обычно используют направленные панельные кросс-поляризованные антенны с коэффициентом усиления не менее 8 dB. В каждом пассажирском вагоне, предпочтительно в служебном купе проводника вагона, установлено выполненное на базе микропроцессора устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений для передачи их проводнику вагона и начальнику поезда. Указанное устройство выполнено на базе микропроцессора и имеет не менее двух входов для подключения систем аварийной и пожарной сигнализации. Кроме того, в служебном купе проводника вагона установлены место размещения носимого терминала проводника (обычно телефонной трубки) для получения сигналов об авариях и двухсторонней автоматической телефонной связи, а также репитер, выполненный с возможностью усиления сигнала, передаваемого с/на носимый терминал проводника. Кроме того, на вагоне, предпочтительно на его крыше, установлена, по меньшей мере, одна антенна, обеспечивающая связь с соответствующей базовой станцией DECT, установленная в штабном вагоне. Каждое устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений подключено к входу радиорозетки, выход которой подключен к первому входу дополнительно введенного высокочастотного сумматора, ко второму входу которого подключен репитер, выход высокочастотного сумматора подключен к антенне, установленной на вагоне, при этом устройство передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации вагона путем формирования голосовых сообщений содержит идентификационные характеристики вагона (в частности, его номер или присвоенный ему индекс) и выполнено с возможностью передачи информации, поступившей от систем аварийной сигнализации, последовательно на носимый терминал проводника вагона и затем на центральную управляющую систему.Structurally, the proposed system is as follows. A central control system is installed in the service compartment of the train chief, preferably an automatic telephone exchange made on the basis of the processor with a “wired” program that provides communication between the wearable terminals of the conductors and the train chief, as well as, possibly, with the driver’s terminal. In addition, it is possible to negotiate with the head of the train through the satellite communication station with the nearest station, as well as with the depot for the formation of the passenger train. At least one DECT base station is connected to the specified central control system by a twisted pair cable. The number of base stations is determined by the number of cars in the passenger train, preferably each station provides radio communication with four cars. Typically, up to 7 DECT base stations are connected to a central control system. Each base station is connected by coaxial cable to two antennas mounted on the roof of the car. Usually use directional cross-polarized panel antennas with a gain of at least 8 dB. In each passenger carriage, preferably in the service compartment of the carriage conductor, a microprocessor-based device for transmitting alarms from car alarm systems by forming voice messages for transmission to the car conductor and the train head is installed. The specified device is made on the basis of a microprocessor and has at least two inputs for connecting emergency and fire alarm systems. In addition, the location of the wearable conductor terminal (usually a telephone handset) to receive signals about accidents and two-way automatic telephone communication, as well as a repeater configured to amplify the signal transmitted from / to the wearable terminal of the conductor, are installed in the service compartment of the car conductor’s carriage. In addition, at least one antenna is installed on the carriage, preferably on its roof, providing communication with the corresponding DECT base station installed in the headquarters carriage. Each device for transmitting alarms from car alarm systems by forming voice messages is connected to the input of a radio outlet, the output of which is connected to the first input of an additionally entered high-frequency adder, to the second input of which a repeater is connected, the output of the high-frequency adder is connected to an antenna mounted on the car, A device for transmitting alarms from car alarm systems by generating voice messages contains identification data wagon line providers (in particular, its number or assigned to the index) and adapted to transmit information from the alarm systems in series on the conductor terminal carried by the carriage and then to the central control system.

Вышеперечисленные элементы системы контроля безопасности и связи пассажирского поезда обеспечат автоматическую передачу информации о создании внештатной ситуации в вагоне проводнику этого вагона, а также начальнику поезда и, при необходимости, на ближайшую станцию.The above elements of the passenger train safety and communication control system will automatically transmit information about the emergence of an emergency situation in the car to the conductor of this car, as well as to the train head and, if necessary, to the nearest station.

К центральной управляющей системе может быть дополнительно подключен телефонный аппарат, позволяющий осуществлять двухстороннюю связь начальник поезда - проводник. Также дополнительно на локомотиве может быть установлено указанное оборудование, аналогичное установленному в служебном купе проводника. При этом желательно, чтобы к одному из входов устройства передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации был подключен выход видеокамеры, установленной с возможностью обзора всей кабины локомотива. Выход высокочастотного сумматора через антенну подключен к одной из базовых станций DECT. Это позволит начальнику поезда иметь информацию не только о состоянии пассажирских вагонов, но и о состоянии локомотива, а также машиниста.A telephone can be additionally connected to the central control system, allowing two-way communication between the train head and the conductor. Additionally, the specified equipment similar to that installed in the service compartment of the conductor can be installed on the locomotive. In this case, it is desirable that the output of the video camera installed with the ability to view the entire locomotive cab be connected to one of the inputs of the alarm transmission device from the alarm systems. The output of the high-frequency adder via an antenna is connected to one of the DECT base stations. This will allow the head of the train to have information not only about the condition of passenger cars, but also about the condition of the locomotive, as well as the driver.

Центральная управляющая система может быть выполнена с возможностью автоматической передачи информации через станцию спутниковой связи. Заложенная в процессор центральной управляющей системы программа может быть выполнена таким образом, что при появлении заранее оговоренной информации о внештатной ситуации сообщение автоматически передается на ближайшую станцию.The central control system may be configured to automatically transmit information through a satellite communications station. The program embedded in the processor of the central control system can be executed in such a way that when a predefined emergency information appears, the message is automatically transmitted to the nearest station.

Предлагаемая система работает следующим образом.The proposed system works as follows.

УПАС при появлении заранее учтенной и запрограммированной нештатной ситуации, транслирует специальную команду, которая проходит УПАС-ВЧ модуль ДЕКТ - антенна ДЕКТ штыревая (дипольная) - антенна панельная кросс-поляризованная - базовая станция ДЕКТ-ЦУС (центральное управляющее устройство). ЦУС принимает эту команду и через ССС (станцию спутниковой связи) устанавливает соединение с ближайшей железнодорожной станцией. По созданному соединению УПАС в одностороннем направлении в автоматическом режиме транслирует сообщение о внештатной ситуации.UPAS when a pre-recorded and programmed emergency occurs, it broadcasts a special command that passes the UPAS-RF module DECT - DECT antenna pin (dipole) - cross-polarized panel antenna - DECT-TsUS base station (central control device). The central control center receives this command and through the CCC (satellite communications station) establishes a connection with the nearest railway station. On the created connection, UPAS unilaterally automatically broadcasts an emergency message in one direction.

Использование разработанной системы позволяет обеспечить возможности ее работы при переформировании поезда, так как система дополнительно обеспечивает контроль местонахождения и состояния каждого вагона как в составе поезда, так и при нахождении его в депо.Using the developed system allows you to ensure the possibility of its work when reforming the train, as the system additionally provides control of the location and condition of each car both in the train and when it is in the depot.

Claims

1. The security and communication control system of a passenger train, comprising a central control system located in the service compartment of the train head connected to at least one DECT base station, each base station connected to two antennas installed on the roof of the car and installed in each passenger carriage, a device for transmitting alarms from car alarm systems by generating voice messages to transmit them to the carriage conductor and the head of the train, while in transmitting alarms, it is connected to the outputs of the car’s emergency and fire alarm systems, at least one wearable conductor terminal for receiving alarms and two-way automatic telephone communications, at least one repeater, and at least one antenna mounted on the car, different the fact that each device for transmitting alarms from car alarm systems by forming voice messages is connected to the input of a radio outlet, the output of which is connected to the first input of In addition to the entered high-frequency adder, to the second input of which a repeater is connected, the output of the high-frequency adder is connected to an antenna mounted on the car, while the device for transmitting alarms from the car alarm systems by forming voice messages contains the identification characteristics of the car and is capable of transmitting information received from alarm systems, sequentially to the wearable terminal of the car conductor and then to the central control unit with to the truth.

2. The system according to claim 1, characterized in that the device for transmitting alarms from the car’s alarm systems by forming voice messages, a radio outlet, a high-frequency adder and a repeater are installed in a single housing configured to connect an identification key.

3. The system according to claim 1, characterized in that they use directional antennas.

4. The system according to claim 1, characterized in that the central control system is a telephone exchange.

5. The system according to claim 1, characterized in that the telephone is additionally connected to the central control system.

6. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a satellite communications station connected to a central control system.

7. The system according to claim 1, characterized in that from 1 to 5 DECT base stations are used.

8. The system according to claim 6, characterized in that the central control system is configured to automatically transmit information through a satellite communication station.