RU2452644C2 - System to determine railway haul unoccupancy - Google Patents

System to determine railway haul unoccupancy Download PDF

Info

Publication number
RU2452644C2
RU2452644C2 RU2010118324/11A RU2010118324A RU2452644C2 RU 2452644 C2 RU2452644 C2 RU 2452644C2 RU 2010118324/11 A RU2010118324/11 A RU 2010118324/11A RU 2010118324 A RU2010118324 A RU 2010118324A RU 2452644 C2 RU2452644 C2 RU 2452644C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transceiver
unit
counting
input
section
Prior art date
Application number
RU2010118324/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010118324A (en
Inventor
Владимир Сергеевич Миронов (RU)
Владимир Сергеевич Миронов
Сергей Евгеньевич Ададуров (RU)
Сергей Евгеньевич Ададуров
Ефим Наумович Розенберг (RU)
Ефим Наумович Розенберг
Игорь Наумович Розенберг (RU)
Игорь Наумович Розенберг
Елена Евгеньевна Шухина (RU)
Елена Евгеньевна Шухина
Борис Моисеевич Гордон (RU)
Борис Моисеевич Гордон
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО "НИИАС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО "НИИАС") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО "НИИАС")
Priority to RU2010118324/11A priority Critical patent/RU2452644C2/en
Publication of RU2010118324A publication Critical patent/RU2010118324A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452644C2 publication Critical patent/RU2452644C2/en

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: system consists of two hardware subsets mounted at counting posts of stations limiting the haul. Every said subset includes rail transducers arranged at check track section of appropriate counting section and connected via signal generator with input of receiver unit with its output connected via interface unit incorporating axle counters with local communication main line whereto connected are interface unit with electric centralisation, control unit and interface unit with interface unit incorporating long-range digital radio communication channel whereto connected is radio modem with antenna. At least, one intermediate counting station is located at every intermediate section of railway haul. Every train locomotive is equipped with transceiver of long-range and short-range digital radio communication channels. Said transceiver is connected with central onboard traffic control device.
EFFECT: higher throughput of system for long hauls.
1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на участках, оборудованных системами полуавтоматической блокировки.The invention relates to railway transport and can be used in areas equipped with semi-automatic locking systems.

Известно устройство для определения свободности от подвижного состава участка железнодорожного пути, в котором осуществляется сравнение посчитанных соответствующими реверсивными счетчиками количества осей колесных пар подвижного состава при вступлении его на участок железнодорожного пути и количества осей колесных пар подвижного состава при уходе его с упомянутого участка и при сохранении разницы между ними неизменной принимают решение о незанятости участка, причем разницу оценивают с учетом начальных показаний счетчиков при подаче на них питания (RU 2106993, B61L 1/16, 20.03.98). Недостатками известного технического решения является низкая пропускная способность в случае длинных перегонов, возможность фиксации ложной занятости, в случае сбоев при счете осей, которая обуславливает необходимость дополнительного визуального контроля свободности перегона.A device is known for determining the freedom from rolling stock of a section of a railway track, in which the number of axles of the wheelsets of the rolling stock, calculated by the corresponding reversing counters, when it enters the section of the railway, and the number of axles of the wheelsets of the rolling stock when it leaves the mentioned section and while maintaining the difference between them invariably decide on the unoccupied area, and the difference is estimated taking into account the initial readings of the counters at And even food for them (RU 2106993, B61L 1/16, 03.20.98). The disadvantages of the known technical solution is the low throughput in the case of long hauls, the possibility of fixing false employment, in case of failures when counting the axles, which necessitates additional visual control of the free haul.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе является принятая в качестве прототипа система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне, содержащая два полукомплекта аппаратуры, установленных на счетных участках станций, ограничивающих перегон, причем каждый полукомплект содержит рельсовые датчики, установленные на контрольном путевом участке соответствующего счетного участка, которые через формирователь сигналов соединены с входом блока приемников, выход которого через блок интерфейса со счетчиками осей соединен с локальной магистралью связи, к которой подключены блок интерфейса с электрической централизацией, блок управления и блок интерфейса с радиоканалом дальней, цифровой радиосвязи, который через стационарный радиомодем соединен со стационарной антенной (RU 2238866, B61L 21/06, 27.10.04).Closest to the technical nature of the claimed system is a system adopted as a prototype for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway section, containing two half-sets of equipment installed on the counting sections of stations that limit the section, and each half-set contains rail sensors mounted on a control the track section of the corresponding counting section, which are connected through the signal shaper to the input of the receiver block, the output of which through an interface unit with axis counters it is connected to a local communication highway to which an interface unit with electrical centralization is connected, a control unit and an interface unit with a radio channel for long-distance, digital radio communication, which is connected via a stationary radio modem to a stationary antenna (RU 2238866, B61L 21/06, 10.27.04).

Известная система обладает недостаточной пропускной способностью при наличии длинных перегонов между станциями.The known system has insufficient bandwidth in the presence of long hauls between stations.

Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности системы при длинных перегонах между станциями.The technical result of the invention is to increase the throughput of the system with long hauls between stations.

Технический результат достигается тем, что в системе для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне, состоящей из двух полукомплектов аппаратуры, установленной на счетных участках станций, ограничивающих перегон, каждый полукомплект аппаратуры содержит установленные на контрольном путевом участке соответствующего счетного участка рельсовые датчики, которые через формирователь сигналов соединены с входом блока приемников, выход которого через блок интерфейса со счетчиками осей соединен с локальной магистралью связи, к которой подключены блок интерфейса с электрической централизацией, блок управления и блок интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи, к которому подключен радиомодем с антенной, согласно изобретению на каждом из промежуточных участков железнодорожного перегона размещен, по крайней мере, один промежуточный счетный пункт, включающий стационарный приемопередающий блок маломощного цифрового радиоканала ближней связи, порт управления которым соединен с первым портом микроконтроллера, второй порт которого через интерфейс сопряжения соединен с пассивным датчиком прохода колеса, входы питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера подключены к автономному источнику питания, на каждом локомотиве подвижного состава установлено приемопередающее устройство каналов дальней и ближней цифровой радиосвязи, которое посредством локальной магистрали соединено с центральным бортовым устройством управления движением подвижного состава.The technical result is achieved by the fact that in the system for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway line, consisting of two half-sets of equipment installed on the counting sections of stations restricting the stage, each half-set of equipment contains rail sensors installed on the control track section of the corresponding counting section, which are connected through the signal shaper to the input of the receiver unit, the output of which is connected through the interface unit to the axis counters with a local communication line to which an electrical centralization interface unit is connected, a control unit and an interface unit with a long-distance digital radio communication channel to which a radio modem with an antenna is connected, according to the invention, at least one intermediate counting station is located on each of the intermediate sections of the railway section an item including a stationary transceiver unit of a low-power digital short-range radio channel, the control port of which is connected to the first port of the microcontroller, the second whose unit through the interface is connected to a passive wheel passage sensor, the power inputs of the stationary transceiver unit and the microcontroller are connected to an autonomous power source, on each locomotive of the rolling stock there is a transceiver device of the channels of far and near digital radio communication, which is connected via a local highway to the central on-board control device rolling stock movement.

В промежуточном счетном пункте стационарный приемопередающий блок может дополнительно содержать приемопередающий GSM-модуль, а автономный источник питания состоять из двух последовательно соединенных аккумуляторных батарей, подключенных к входу второго стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входу питания приемопередающего GSM-модуля, первая аккумуляторная батарея соединена с входом первого стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входам питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера, который управляющим выходом соединен с входом включения/выключения второго стабилизатора напряжения.At an intermediate counting point, the stationary transceiver unit may additionally contain a GSM transceiver module, and the autonomous power supply may consist of two series-connected batteries connected to the input of the second voltage stabilizer, the output of which is designed to connect to the power input of the transceiver GSM module, the first battery connected to the input of the first voltage stabilizer, the output of which is designed to connect to the power inputs of a stationary receiver the transmitting unit and the microcontroller, which control output is connected to the on / off input of the second voltage regulator.

На чертеже приведена структурная схема системы для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне.The drawing shows a structural diagram of a system for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway line.

Система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне 1 состоит из двух полукомплектов аппаратуры (на чертеже показан один полукомплект аппаратуры), установленной на счетных участках 2 станций, ограничивающих перегон 1. Каждый полукомплект аппаратуры содержит установленные на контрольном путевом участке соответствующего счетного участка рельсовые датчики 3, которые через формирователь 4 сигналов соединены с входом блока 5 приемников, выход которого через блок 6 интерфейса со счетчиками осей соединен с локальной магистралью 7 связи, к которой подключены блок 8 интерфейса с электрической централизацией, блок 9 управления и блок 10 интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи, к которому подключен радиомодем 11 с антенной. На каждом из промежуточных участков 12 железнодорожного перегона размещен, по крайней мере, один промежуточный счетный пункт 13, включающий стационарный приемопередающий блок 14 маломощного цифрового радиоканала ближней связи, порт управления которым соединен с первым портом микроконтроллера 15, второй порт которого через интерфейс 16 сопряжения соединен с пассивным датчиком 17 прохода колеса, входы питания стационарного приемопередающего блока 14 и микроконтроллера 15 подключены к автономному источнику 18 питания, на каждом локомотиве 19 подвижного состава установлено приемопередающее устройство 20 каналов дальней и ближней цифровой радиосвязи, которое посредством локальной магистрали 21 соединено с центральным бортовым устройством 22 управления движением подвижного состава. В промежуточном счетном пункте 13 стационарный приемопередающий блок 14 может дополнительно содержать приемопередающий GSM-модуль 23, а автономный источник 18 питания состоять из двух последовательно соединенных аккумуляторных батарей 24, 25, подключенных к входу второго стабилизатора 26 напряжения, выход которого предназначен для подключения к входу питания приемопередающего GSM-модуля 23, первая аккумуляторная батарея 24 соединена с входом первого стабилизатора 27 напряжения, выход которого предназначен для подключения к входам питания стационарного приемопередающего блока 14 и микроконтроллера 15, который управляющим выходом соединен с входом включения/выключения второго стабилизатора напряжения.The system for determining the freeness from rolling stock of track sections on the railway line 1 consists of two half-sets of equipment (the drawing shows one half-set of equipment) installed on the counting sections of 2 stations that limit the stage 1. Each half-set of equipment contains installed on the control track section of the corresponding counting section rail sensors 3, which are connected through the signal shaper 4 to the input of the receiver unit 5, the output of which through the interface unit 6 with the axis counters connected to the backbone LAN connection 7 to which an interface unit 8 connected to the electrical interlocking, a control unit 9 and the unit 10 interfaces with a radio link distal digital radio, connected to the radio antenna 11 a. At least one intermediate counting station 13 is located on each of the intermediate sections 12 of the railway stage, including a stationary transceiver unit 14 of a low-power digital short-range radio channel, the control port of which is connected to the first port of the microcontroller 15, the second port of which is connected to the interface 16 passive sensor 17 of the passage of the wheel, the power inputs of the stationary transceiver unit 14 and the microcontroller 15 are connected to an autonomous power source 18, on each locomotive 19 under of the rolling stock, a transceiver device 20 of the far and near digital radio communication channels is installed, which is connected via a local highway 21 to the central on-board device 22 for controlling the movement of the rolling stock. In the intermediate counting point 13, the stationary transceiver unit 14 may further comprise a GSM transceiver module 23, and the autonomous power source 18 may consist of two series-connected batteries 24, 25 connected to the input of the second voltage regulator 26, the output of which is intended to be connected to the power input GSM transceiver module 23, the first battery 24 is connected to the input of the first voltage stabilizer 27, the output of which is designed to connect to the power inputs of the station the transceiver unit 14 and the microcontroller 15, which control output is connected to the on / off input of the second voltage regulator.

Система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне работает следующем образом.The system for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway section works as follows.

Полукомплекты работают попарно в двух основных режимах приема и отправления. Когда один полукомплект работает в режиме отправления, другой работает в режиме приема. В режиме отправления состава со станции на вход блока 8 интерфейса с электрической централизацией поступает сигнал отправления на прилегающую станцию, который через локальную магистраль 7 связи передается в виде кодовой посылки блоку 9 управления. При въезде первой колесной пары на счетный участок 2 на вход блока 8 поступает сигнал занятости контрольного участка 2, который в виде кодовой посылки через локальную магистраль 7 связи передается блоку 9 управления. Блок 9 управления через локальную магистраль 7 связи передает блоку 6 интерфейса со счетчиками осей команду на включение счета осей. Блок 6 включает блок 5 приемников, получающий входные сигналы прохода колесных пар поезда от рельсовых датчиков 3.Half-sets work in pairs in two main modes of reception and departure. When one half-set is in send mode, the other is in receive mode. In the mode of sending the train from the station to the input of unit 8 of the interface with electrical centralization, a send signal arrives at the adjacent station, which is transmitted through the local communication line 7 as a code message to the control unit 9. When the first pair of wheels enters the counting section 2, the busy section 2 receives a busy signal at the input of block 8, which, in the form of a code message, is transmitted to the control unit 9 through a local communication line 7. The control unit 9 through the local communication highway 7 transmits to the unit 6 of the interface with the axis counters a command to turn on the axis count. Block 6 includes a block 5 of receivers receiving input signals of the passage of the wheelsets of the train from rail sensors 3.

Информацию о проходе всего состава по счетному участку 2 железнодорожного перегона 1 формирует блок 8 в виде кодовой посылки, которая передается через локальную магистраль 7 связи в блок 9 управления. По этой же локальной магистрали блок 9 управления получает от блока 6 информацию о количестве осей состава, прошедших по счетному участку 2. Далее блок 9 управления через локальную магистраль 7 связи передает в блок 10 интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи информацию о количестве осей в составе, прошедшем по счетному участку 2. Эта информация через радиомодем 11 по радиоканалу дальней цифровой радиосвязи поступает в бортовое приемопередающее устройство 20 локомотива 19 подвижного состава, уходящего со станции. Полученная информация о количестве осей в составе через локальную магистраль 21 записывается в память центрального бортового устройства 22 управления движением поезда.Information about the passage of the entire train along the enumeration section 2 of the railway line 1 is formed by block 8 in the form of a code parcel, which is transmitted through the local communication highway 7 to the control unit 9. On the same local highway, the control unit 9 receives from block 6 information on the number of axes of the train that passed through the counting section 2. Next, the control unit 9 passes through the local communication highway 7 to the block 10 of the interface with the long-distance digital radio channel information on the number of axes in the composition, passed through the enumeration section 2. This information is transmitted through the radio modem 11 via the radio channel for long-distance digital radio communication to the on-board transceiver 20 of the locomotive 19 of the rolling stock leaving the station. The obtained information about the number of axles in the composition through the local highway 21 is recorded in the memory of the central on-board device 22 for controlling the movement of the train.

В режиме приема состава на станцию передатчик бортового приемопередающего устройства 20 локомотива 19 по каналу дальней цифровой радиосвязи передает информацию о количестве осей в его составе в стационарный радиомодем 11 дальней цифровой радиосвязи полукомплекта принимающей станции. Эта информация через блок 10 интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи и локальную магистраль 7 связи поступает в блок 9 управления на принимающей станции. После прохода всего прибывающего состава по счетному участку 2 (аналогично рассмотренному при отправлении поезда) блок 9 управления через локальную магистраль 7 связи получает от блока 6 информацию о количестве осей состава, прошедших по счетному участку 2 принимающей станции. Блок 9 управления сравнивает посчитанное блоком 6 число осей и информацию о количестве осей, поступившую с локомотива 19, и при совпадении чисел передает через локальную магистраль 7 связи команду в блок 8 принимающей станции на выдачу сигнала прибытия поезда в полном составе. Блок 8 вырабатывает соответствующий сигнал прибытия в полном составе и формирует кодовую посылку, которую передает через локальную магистраль 7 связи в блок 9 управления, и система приходит в исходное состояние. Для повышения пропускной способности локомотив 19 в процессе движения по перегону 1 может активизировать работу нескольких (в случае длинных перегонов) промежуточных счетных пунктов 13 для координатного контроля постепенного освобождения участков пути перегона 1. Эта возможность имеется для локомотивов, оборудованных современными устройствами управления (например, КЛУБ-У). В устройствах управления КЛУБ-У в электронной памяти центрального бортового устройства управления движением поезда содержится карта маршрута с координатной привязкой местоположения путевых устройств, а также имеется подсистема определения текущей координаты местонахождения локомотива 19.In the mode of receiving the composition to the station, the transmitter of the on-board transceiver device 20 of the locomotive 19 transmits information on the number of axes in its composition to the stationary radio modem 11 of the long-range digital radio communication of the receiving station's half-set via the long-distance digital radio channel. This information, through the interface unit 10 with the radio channel of the far-field digital radio communication and the local communication highway 7, enters the control unit 9 at the receiving station. After the entire arriving train passes through the enumeration section 2 (similar to that considered when sending the train), the control unit 9 through the local communication line 7 receives from block 6 information on the number of axes of the train passing through the enumeration section 2 of the receiving station. The control unit 9 compares the number of axles calculated by block 6 and the information on the number of axles received from the locomotive 19, and when the numbers coincide, it transmits a command through the local communication line 7 to the receiving station unit 8 to issue a full train arrival signal. Block 8 generates the corresponding arrival signal in its entirety and generates a code package, which transmits through the local communication line 7 to the control unit 9, and the system comes to its original state. To increase the throughput, the locomotive 19 in the process of driving on lane 1 can activate the work of several (in the case of long hauls) intermediate counting points 13 for coordinate control of the gradual release of sections of haul 1. This option is available for locomotives equipped with modern control devices (for example, CLUB -U). In the CLUB-U control devices, the electronic memory of the central on-board train control device contains a route map with coordinate reference to the location of the track devices, and there is also a subsystem for determining the current location coordinate of the locomotive 19.

В этом случае, при проследовании локомотивом 19 промежуточного счетного пункта 13, система работает следующим образом.In this case, when locomotive 19 follows the intermediate counting point 13, the system operates as follows.

При приближении локомотива 19 к очередному промежуточному счетному пункту 13, центральное бортовое устройство 22 управления активизирует в бортовом приемопередающем устройстве 20 приемопередатчик (на чертеже не показан) маломощного цифрового радиоканала связи, который непрерывно через свою бортовую антенну вызывает стационарный приемопередающий блок 14 маломощного цифрового радиоканала ближней связи промежуточного счетного пункта 13, используя известный ему адрес вызова приемопередающего блока 14 маломощного цифрового радиоканала, с известной координатой местоположения. Сигнал, принятый блоком 14, переключает его из ждущего режима, обеспечивающего малый ток потребления, в режим установления связи. В этом режиме он вначале принимает от бортового приемопередающего устройства 20 локомотива 19 информацию о его адресе. В ответе блок 14 передает информацию на локомотив 19 о своей координате и диагностическую информацию о своей готовности и исправности (в частности, о степени заряда автономного источника 18 питания). Принятую информацию бортовое приемопередающее устройство 20 передает в центральное бортовое устройство 22 управления для проверки идентификационных и диагностических данных аппаратуры данного промежуточного счетного пункта 13. При положительном результате проверки передатчик бортового приемопередающего устройства 20 локомотива 19 передает в стационарный приемопередающий блок 14 пакет информации, содержащий номер локомотива 19, номер вызова локомотивных устройств для передачи данных по GSM связи, количество осей в составе и разрешение на счет осей. В процессе проверки аппаратура локомотива 19 использует информацию о координате промежуточного счетного пункта 13 из электронной карты маршрута и о своей координате, определенной устройством спутниковой навигации (на чертеже не показаны) центрального бортового устройства 22 управления движением подвижного состава. При каких-либо ошибках в принятии пакетов информации осуществляется повторная передача пакетов информации. После окончания обмена информацией передатчик бортового приемопередающего устройства 20 начинает передавать сигнал несущей маломощного цифрового радиоканала связи, по уровню принимаемой мощности которого на промежуточном счетном пункте 13 оценивают степень приближении локомотива. Поскольку скорость передачи по маломощному цифровому радиоканалу связи достигает десятков килобод, а дальность надежной связи составляет 1-2 километра, сеанс надежного радиообмена между промежуточным счетным пунктом 13 и приближающимся к нему локомотивом 19 завершается в течение 1-3 секунд, т.е. за десятки секунд до прохода локомотивом 19 промежуточного участка 12 с промежуточным счетным пунктом 13. Для снижения в это время расхода энергии батареи стационарный приемопередающий блок 14 снова переходит в режим ожидания с малым потреблением, а в режим готовности к приему и передаче переходит только при заданном уровне несущей принимаемого сигнала. Если локомотив остановится, не проехав промежуточный счетный пункт 13, то прекращается передача несущей, чтобы аппаратура промежуточного счетного пункта 13 вернулась в ждущий режим с малым потреблением тока. Этот алгоритм позволяет с помощью небольшой батареи (например, Tadiran TL-5135 напряжением 3.6 В, емкостью 1700 мА·ч, диапазоном рабочих температур -55°С +85°C, и временем саморазряда 10 лет) обеспечить длительную работу аппаратуры промежуточного счетного пункта 13 без подзарядки батареи. Отсутствие необходимости в частой подзарядке батареи позволяет исключить потребность в проводах для подвода питания к промежуточным счетным пунктам 13, что обеспечивает существенное преимущество заявляемой системы по сравнению с такими известными системами с промежуточными пунктами счета осей, как микропроцессорная полуавтоматическая блокировка разработки НПЦ «Промэлектроника» УрГУПС. Применение маломощного радиоканала цифровой радиосвязи существенно удешевляет аппаратуру промежуточного счетного пункта 13 из-за малых габаритов и стоимости компонентов оборудования. Для сохранения этих преимуществ используется пассивный датчик прохода колеса 17 (типа рельсовой педали), потребляющий электроэнергию с выхода микроконтроллера 15 только во время счета осей. В свою очередь микроконтроллер 15 и приемопередающий блок 14 переводятся в активный режим из ждущего режима с очень малым током потребления при получении приемопередающим блоком 14 с локомотива 19 радиосигнала определенной частоты и превышением заданного уровня мощности. Активный режим приемопередающего блока 14 и микроконтроллера 15 сохраняется только во время их взаимодействия с проходящим локомотивом 19. Выпускаются различные микроконтроллеры с потреблением тока в ждущем режиме на уровне нескольких микроампер (например, серия MSP430) и микросхемы маломощных приемопередатчиков с функцией перехода из режима с микропотреблением тока в режим приема и передачи от радиосигнала. Например, выпускается микросхема СС1101 с функцией wake up on radio. Микросхема CC1101 выполняет в приемопередающем блоке 14 функции приемопередатчика ISM диапазона радиосвязи 330-440 МГц. Микросхема CC1101 с заданной периодичностью (в течение короткого времени) по сигналу внутреннего таймера осуществляет быструю проверку радиоэфира на наличие радиосигнала с заданной частотой и уровнем. Если такого сигнала нет, то она снова переходит в «спящий режим». Средний ток потребления микросхемы в таком режиме составляет 10-15 микроампер. Применение таких компонентов с питанием от батареи типа TL-5135 позволяет обеспечить работу аккумуляторной батареи 24 без подзарядки в течение 2,5-5 лет. При проходе над пассивным датчиком 17 каждого колеса поезда датчик срабатывает от прогиба рельса и разрывает цепь контрольного сигнала, формируемого микроконтроллером 15 во время его активного режима работы. Этим датчик 17 создает паузу в контрольном сигнале. Микроконтроллер 15 считает количество этих пауз, фильтрует по длительности случайные помехи и сравнивает посчитанное число пауз с ожидаемым количеством осей в поезде. Если происходит совпадение и далее в течение заданного промежутка времени срабатывания пассивного датчика 17 прекращаются, то стационарный приемопередающий блок 14 передает на локомотив 19 пакет информации, содержащей кодовый сигнал проследования поезда в полном составе и также фактическое (посчитанное микроконтроллером 15) число осей. Для большей экономии энергии аккумуляторной батареи 24 с локомотива 19 в пакете, активизирующем работу приемопередающего блока 14, может с учетом скорости и плана его движения на участке удаления от промежуточного счетного пункта передаваться команда об изменении заданной периодичности включения приемопередающего блока 14. Локомотивные бортовые устройства используют информацию от промежуточного счетного пункта 13 для контроля следования поезда в полном составе. После получения с уходящего локомотива 19 подтверждение приема пакета информации, (или же не получения такого подтверждения), через заданный промежуток времени микроконтроллер 15 переводит всю электронику счетного пункта 13 в ждущий режим с микропотреблением тока. Если длина поезда не превышает 1000 м, то стационарный приемопередающий блок 14, выполненный на основе микросхемы СС1101, может обеспечить надежную связь с уходящим поездом без ретрансляции сигнала примерно на 2000 м. В случаях сложного рельефа местности, уменьшающего дальность связи по маломощному цифровому радиоканалу ближней связи, информация о результатах счета осей может передаваться через ретранслирующий второй приемопередатчик (аналогичный приемопередающему блоку 14), установленный впереди промежуточного счетного пункта 13 на необходимом расстоянии по ходу движения поезда (на чертеже не показано). Возможным также является вариант использования в аппаратуре промежуточного счетного пункта 13 приемопередающего GSM-модуля 23. При использовании GSM-модуля дальность связи с уходящим поездом существенно увеличивается, но при этом увеличивается и потребление тока. С точки зрения снижения потребления тока, при использовании GSM-модуля предпочтительно для его питания использовать вторую (дополнительную) аккумуляторную батарею 25, которая последовательно соединяется с первой аккумуляторной батареей 24. Второй стабилизатор 26 напряжения постоянного тока (в отличие от первого 27) управляется логическим сигналом с управляющего выхода микроконтроллера 15, который управляет подачей питания на GSM-модуль, т.е. включает его только тогда, когда с помощью приемопередающего блока 14 не удается связаться с удаляющимся локомотивом 19 по маломощному радиоканалу цифровой радиосвязи. Это решение обеспечивает без дополнительной подзарядки батарей емкостью 1700 мА·ч работу аппаратуры промежуточного счетного пункта 13 на малодеятельных железнодорожных линиях в течение порядка одного года. Информация о результатах счета осей в промежуточных счетных пунктах 13 передается с локомотива 19 по радиоканалу дальней связи в радиомодемы 11 дальней цифровой радиосвязи прилегающих станций и может далее использоваться в устройствах диспетчерского управления, создавая возможности координатного управления движением поездов на перегоне. При этом на длинные перегоны могут отправлять более одного поезда, т.к. предлагаемая система обеспечивает повышенную пропускную способность длинных перегонов.As the locomotive 19 approaches the next intermediate counting point 13, the central on-board control device 22 activates in the on-board transceiver 20 a low-power digital radio channel, which continuously calls through its on-board antenna a stationary transceiver unit 14 of a low-power digital short-range radio channel intermediate counting point 13, using the call address of the transceiver unit 14 of the low-power digital radio channel known to him, from The known coordinate of the location. The signal received by block 14 switches it from the standby mode, providing a small current consumption, in communication mode. In this mode, he first receives information from his on-board transceiver device 20 of locomotive 19 about his address. In response, block 14 transmits information to the locomotive 19 about its coordinate and diagnostic information about its availability and serviceability (in particular, the degree of charge of the autonomous power source 18). The on-board transceiver 20 transmits the received information to the central on-board control device 22 to verify the identification and diagnostic data of the equipment of this intermediate counting point 13. If the verification result is positive, the transmitter of the on-board transceiver 20 of the locomotive 19 transmits an information packet containing the locomotive number 19 to the stationary transceiver unit 14 , the call number of locomotive devices for data transmission via GSM communication, the number of axes in the composition and permission to axle count. In the verification process, the equipment of the locomotive 19 uses information about the coordinate of the intermediate counting point 13 from the electronic route map and about its coordinate determined by the satellite navigation device (not shown) of the central on-board device 22 for controlling the movement of rolling stock. If there are any errors in receiving information packets, the information packets are retransmitted. After the exchange of information, the transmitter of the airborne transceiver 20 begins to transmit a carrier signal of a low-power digital radio communication channel, the degree of approximation of the locomotive is estimated by the level of received power of which at the intermediate counting point 13. Since the transmission speed through the low-power digital radio channel reaches tens of kilobods, and the reliable communication range is 1-2 kilometers, a reliable radio session between the intermediate counting station 13 and the locomotive 19 approaching it ends in 1-3 seconds, i.e. tens of seconds before the locomotive 19 passes the intermediate section 12 with the intermediate counting point 13. To reduce the battery power consumption at this time, the stationary transceiver unit 14 again goes into standby mode with low consumption, and enters the standby mode for receiving and transmitting only at a given level carrier of the received signal. If the locomotive stops without having passed the intermediate counting point 13, the carrier transfer stops, so that the equipment of the intermediate counting point 13 returns to standby mode with low current consumption. This algorithm allows using a small battery (for example, Tadiran TL-5135 with a voltage of 3.6 V, a capacity of 1700 mAh, a range of operating temperatures of -55 ° C + 85 ° C, and a self-discharge time of 10 years) to ensure long-term operation of the equipment of the intermediate counting point 13 without recharging the battery. The absence of the need for frequent recharging of the battery eliminates the need for wires for supplying power to the intermediate counting points 13, which provides a significant advantage of the claimed system compared to such well-known systems with intermediate counting points of axes, such as microprocessor-based semi-automatic blocking of the development of the Scientific and Production Center “Promelectronics” of Ural State Transport University. The use of a low-power digital radio channel significantly reduces the cost of the equipment of the intermediate counting point 13 due to the small size and cost of the equipment components. To preserve these advantages, a passive wheel passage sensor 17 (such as a rail pedal) is used, which consumes electricity from the output of the microcontroller 15 only during axle counting. In turn, the microcontroller 15 and the transceiver unit 14 are put into active mode from the standby mode with a very low current consumption when the transceiver unit 14 receives a radio signal of a certain frequency from the locomotive 19 and exceeds a predetermined power level. The active mode of the transceiver unit 14 and the microcontroller 15 is maintained only during their interaction with the passing locomotive 19. Various microcontrollers are produced with standby current consumption at the level of several microamps (for example, the MSP430 series) and low-power transceiver microcircuits with the function of switching from the mode with micro current consumption in the mode of reception and transmission from the radio signal. For example, the CC1101 chip with the wake up on radio function is available. The CC1101 chip performs in the transceiver unit 14 the functions of the transceiver ISM radio range 330-440 MHz. The CC1101 chip with a given frequency (for a short time) by the signal of the internal timer performs a quick check of the radio broadcast for the presence of a radio signal with a given frequency and level. If there is no such signal, then it again goes into "sleep mode". The average current consumption of the chip in this mode is 10-15 microamps. The use of such components with battery power such as TL-5135 allows you to ensure the operation of battery 24 without recharging for 2.5-5 years. When passing over a passive sensor 17 of each train wheel, the sensor is triggered by the deflection of the rail and breaks the control signal generated by the microcontroller 15 during its active mode of operation. This sensor 17 creates a pause in the pilot signal. The microcontroller 15 counts the number of these pauses, filters out random noise by duration and compares the calculated number of pauses with the expected number of axles in the train. If there is a coincidence and then, within a predetermined period of time, the passive sensor 17 is stopped, the stationary transceiver unit 14 transmits to the locomotive 19 a packet of information containing the complete train tracking code signal and also the actual (counted by microcontroller 15) number of axes. To save energy of the battery 24 from the locomotive 19 in a package that activates the operation of the transceiver unit 14, taking into account the speed and plan of its movement at the distance from the intermediate counting station, a command can be sent to change the specified frequency of inclusion of the transceiver unit 14. Locomotive on-board devices use information from the intermediate counting point 13 to monitor the full train. After receiving confirmation from the outgoing locomotive 19 of receiving a packet of information (or not receiving such confirmation), after a specified period of time, the microcontroller 15 puts all the electronics of the counting point 13 into standby mode with micro current consumption. If the train length does not exceed 1000 m, then the stationary transceiver unit 14, made on the basis of the CC1101 chip, can provide reliable communication with the outgoing train without signal relay by approximately 2000 m. In cases of complex terrain, reducing the communication range via a low-power digital short-range radio channel , information about the results of counting axes can be transmitted through a relaying second transceiver (similar to transceiving unit 14) installed in front of the intermediate counting point 13 distance along the train (not shown in the drawing). It is also possible that the equipment uses an intermediate counting point 13 of the GSM transceiver module 23. When using the GSM module, the communication range with the outgoing train increases significantly, but the current consumption also increases. From the point of view of reducing current consumption, when using the GSM module, it is preferable to use a second (additional) battery 25 for its power supply, which is connected in series with the first battery 24. The second DC voltage regulator 26 (unlike the first 27) is controlled by a logical signal from the control output of the microcontroller 15, which controls the power supply to the GSM module, i.e. turns it on only when, using the transceiver unit 14, it is not possible to communicate with the retreating locomotive 19 via a low-power digital radio channel. This solution provides, without additional recharging of batteries with a capacity of 1700 mA · h, the operation of the equipment of the intermediate counting point 13 on inactive railway lines for about one year. Information about the results of axle counting at intermediate counting points 13 is transmitted from the locomotive 19 via the long-distance radio channel to the radio modems 11 of the far-field digital radio communications of adjacent stations and can be further used in supervisory control devices, creating the possibility of coordinate control of trains on the train. Moreover, more than one train can be sent to long hauls, as the proposed system provides increased throughput for long hauls.

Claims (1)

Система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне, состоящая из двух полукомплектов аппаратуры, установленной на счетных участках станций, ограничивающих перегон, каждый полукомплект аппаратуры содержит установленные на контрольном путевом участке соответствующего счетного участка рельсовые датчики, которые через формирователь сигналов соединены с входом блока приемников, выход которого через блок интерфейса со счетчиками осей соединен с локальной магистралью связи, к которой подключены блок интерфейса с электрической централизацией, блок управления и блок интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи, к которому подключен радиомодем с антенной, отличающаяся тем, что на каждом из промежуточных участков железнодорожного перегона размещен, по крайней мере, один промежуточный счетный пункт, включающий стационарный приемопередающий блок маломощного цифрового радиоканала ближней связи, который дополнительно содержит приемопередающий GSM-модуль, порт управления стационарным приемопередающим блоком маломощного цифрового радиоканала ближней связи соединен с первым портом микроконтроллера, второй порт которого через интерфейс сопряжения соединен с пассивным датчиком прохода колеса, входы питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера подключены к автономному источнику питания, который состоит из двух последовательно соединенных аккумуляторных батарей, подключенных к входу второго стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входу питания приемопередающего GSM-модуля, первая аккумуляторная батарея соединена с входом первого стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входам питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера, который управляющим выходом соединен с входом включения/выключения второго стабилизатора напряжения, на каждом локомотиве подвижного состава установлено приемопередающее устройство каналов дальней и ближней цифровой радиосвязи, которое посредством локальной магистрали соединено с центральным бортовым устройством управления движением подвижного состава. A system for determining the freeness from rolling stock of track sections on a railroad stage, consisting of two half-sets of equipment installed on the counting sections of stations restricting the stage, each half-set of equipment contains rail sensors installed on the control track section of the corresponding counting section, which are connected to the input via a signal former receiver block, the output of which through the interface block with axis counters is connected to a local communication highway, to which an interface unit with electrical centralization, a control unit and an interface unit with a radio channel for long-distance digital radio communication are connected to which a radio modem with an antenna is connected, characterized in that at least one intermediate counting station including a stationary transceiver is located on each of the intermediate sections of the railway section a low-power digital short-range radio channel unit, which further comprises a GSM transceiver module, a control port for a stationary small transceiver unit A digital short-range radio channel is connected to the first port of the microcontroller, the second port of which is connected via the interface to a passive wheel passage sensor, the power inputs of the stationary transceiver unit and the microcontroller are connected to an autonomous power source, which consists of two series-connected batteries connected to the input of the second voltage stabilizer, the output of which is designed to connect to the power input of the transceiver GSM module, the first battery The second battery is connected to the input of the first voltage stabilizer, the output of which is designed to connect to the power inputs of a stationary transceiver unit and a microcontroller, which is connected by a control output to the on / off input of a second voltage stabilizer, and a transceiver device for long and short range digital radio channels is installed on each locomotive of the rolling stock which, through a local highway, is connected to a central on-board device for controlling the movement of a mobile vehicle stav.
RU2010118324/11A 2010-05-07 2010-05-07 System to determine railway haul unoccupancy RU2452644C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118324/11A RU2452644C2 (en) 2010-05-07 2010-05-07 System to determine railway haul unoccupancy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010118324/11A RU2452644C2 (en) 2010-05-07 2010-05-07 System to determine railway haul unoccupancy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010118324A RU2010118324A (en) 2011-11-20
RU2452644C2 true RU2452644C2 (en) 2012-06-10

Family

ID=45316269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010118324/11A RU2452644C2 (en) 2010-05-07 2010-05-07 System to determine railway haul unoccupancy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2452644C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2511760C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method of determining the track section non-occupancy at spans
RU2536999C1 (en) * 2013-06-24 2014-12-27 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method for determination if railroad haul is free from rolling-stock and controlled manual system for railroad haul
RU2587760C1 (en) * 2015-04-27 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method of controlling movement at railway crossing
RU2591551C1 (en) * 2015-05-28 2016-07-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" Train control system on railway haul
RU2600175C1 (en) * 2015-07-01 2016-10-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" System for determining unoccupancy of track sections by rolling stock
RU2702374C1 (en) * 2019-02-28 2019-10-08 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Independent axes counting station
RU2762453C1 (en) * 2021-07-22 2021-12-21 Акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» Method for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway stretch
RU2820356C1 (en) * 2024-02-05 2024-06-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" System for determining whether railway sections are free from rolling stock

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531661C1 (en) * 2013-05-08 2014-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") Semiautomatic interlocking system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1017577B1 (en) * 1997-09-04 2002-11-27 L.B. Foster Company Railway wheel detector
US6799097B2 (en) * 2002-06-24 2004-09-28 Modular Mining Systems, Inc. Integrated railroad system
RU2238866C1 (en) * 2003-08-29 2004-10-27 Государственное унитарное предприятие Российский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи Method of determining non-occupancy of track section
RU2381125C1 (en) * 2009-04-13 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Railway traffic control system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1017577B1 (en) * 1997-09-04 2002-11-27 L.B. Foster Company Railway wheel detector
US6799097B2 (en) * 2002-06-24 2004-09-28 Modular Mining Systems, Inc. Integrated railroad system
RU2238866C1 (en) * 2003-08-29 2004-10-27 Государственное унитарное предприятие Российский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи Method of determining non-occupancy of track section
RU2381125C1 (en) * 2009-04-13 2010-02-10 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Railway traffic control system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОРТОВОЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ «К-ДЛАЭ/УЭ» [он-лайн], 27.12.2002, [найдено 09.06.2011], найдено из Интернет http://www.cqham.ru/trx/k_dl.html. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2511760C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method of determining the track section non-occupancy at spans
RU2536999C1 (en) * 2013-06-24 2014-12-27 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method for determination if railroad haul is free from rolling-stock and controlled manual system for railroad haul
RU2587760C1 (en) * 2015-04-27 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method of controlling movement at railway crossing
RU2591551C1 (en) * 2015-05-28 2016-07-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" Train control system on railway haul
RU2600175C1 (en) * 2015-07-01 2016-10-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Информатизации, Автоматизации И Связи На Железнодорожном Транспорте" System for determining unoccupancy of track sections by rolling stock
RU2702374C1 (en) * 2019-02-28 2019-10-08 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Independent axes counting station
RU2762453C1 (en) * 2021-07-22 2021-12-21 Акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» Method for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway stretch
RU2820356C1 (en) * 2024-02-05 2024-06-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" System for determining whether railway sections are free from rolling stock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010118324A (en) 2011-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2452644C2 (en) System to determine railway haul unoccupancy
US10144440B2 (en) Methods and systems for data communications
CN102358333B (en) Wireless signal system for preventing rapid trains from rear-end collision
US6666411B1 (en) Communications-based vehicle control system and method
CN101054089B (en) Method and device for carrying train operation monitoring by vehicular monitoring system
US20160194014A1 (en) Vehicular data communication systems
CN107733459A (en) The vehicle-mounted T Box to be communicated based on DSRC and low-altitude satellite and its application
WO2019226114A1 (en) System and apparatus for determining the position of railbound vehicles on a railway system
CN208344233U (en) A kind of train locomotive on-vehicle safety control device
CN114194259B (en) Control system of nimble marshalling
RU2511760C1 (en) Method of determining the track section non-occupancy at spans
CN112339792B (en) Intelligent personal rapid transportation system based on communication control
CN102941865A (en) System and method for rail train collision prevention based on wireless sensor network
CN208298009U (en) A kind of vehicle-mounted V2X device, vehicle and system
CN108609035A (en) The Train Approaching early warning system and implementation method of LoRa combination radar detections
CN108773393A (en) The BTM of stored messages
ES2918579T3 (en) Exchange of information on a train
RU2497703C1 (en) Method of control over train motion over noncoding station tracks and system for its application
ES2918150T3 (en) Method for car-to-car communication, method for checking the integrity of a train and train car
CN208544283U (en) Train Approaching pre-warning system is implemented in combination with using LoRa and radar detection
CN102811415B (en) Train-ground communication method of urban railway transportation
US9061691B2 (en) Method and apparatus for operation of a railway branch line
CN210982767U (en) Active responder system for simulating rail transit
JPH11245818A (en) Train communication apparatus and method
Bhavsar et al. Train collision avoidance system by using RFID

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130508

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140427