RU2811608C1

RU2811608C1 - System for monitoring and regulating power and energy consumed by transport system

Info

Publication number: RU2811608C1
Application number: RU2023123448A
Authority: RU
Inventors: Инна Романовна Гургенидзе; Александр Игоревич Долгий; Алексей Владимирович Калинин; Сергей Владимирович Калинин; Алексей Петрович Козловский; Алексей Михайлович Ольшанский; Ефим Наумович Розенберг; Анатолий Вячеславович Степанов; Антон Владимирович Эрлих
Filing date: 2023-09-11
Publication date: 2024-01-15

Abstract

FIELD: electrified railway transport.

SUBSTANCE: system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system contains traction substations, a central device for collecting and processing energy dispatcher data, a personal computer for an automated train dispatcher workstation, a unit for transmitting control commands and an operational work plan, and electric locomotives. Traction substations are connected via a radio communication channel to on-board radio modems installed on electric locomotives using stationary radio modems. The central device for collecting and processing data from the energy dispatcher contains a block for generating a train schedule in real time, a block for generating a standard or variant train schedule, a block for generating capacity restrictions for energy, a logical comparison block, a block for constructing a target forecast arrangement of trains along the site, an intelligent control block with predictive analysis of train traffic, a block of potential “windows” plan, a block for forming a snapshot of the state of the locomotive fleet and a block for monitoring the formation of trains at previous sections and stations.

EFFECT: expanding the functionality of the system.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электрифицированного железнодорожного транспорта и может быть использовано в системах контроля и регулирования мощности, потребляемой единицами подвижного состава с электрической тягой.The invention relates to the field of electrified railway transport and can be used in systems for monitoring and regulating the power consumed by units of rolling stock with electric traction.

В настоящее время тяговые подстанции могут оснащаться устройствами для автоматического регулирования напряжения в контактной сети, улучшающими условия возврата в первичную сеть избыточной энергии, вырабатываемой поездами при рекуперативном торможении, и повышающими устойчивость работы тяговых подстанций и энергоэффективность работы железнодорожного транспорта (RU 2481203, В60М 3/02, 10.05.13). Наиболее эффективному энергосбережению способствует прямое использование энергии рекуперативного торможения соседними поездами. Недостатком известной системы является сложность синхронизации в движении поездов таким образом, чтобы во время рекуперативного торможения одного поезда поблизости от него находились другие поезда, способные возможно полно использовать сгенерированную первым поездом электроэнергию для своей тяги.Currently, traction substations can be equipped with devices for automatic voltage regulation in the contact network, improving the conditions for returning excess energy generated by trains during regenerative braking to the primary network, and increasing the stability of the operation of traction substations and the energy efficiency of railway transport (RU 2481203, V60M 3/02 , 05/10/13). The most efficient energy savings come from direct use of regenerative braking energy by neighboring trains. The disadvantage of the known system is the difficulty of synchronizing the movement of trains in such a way that during regenerative braking of one train there are other trains nearby that are capable of fully using the electricity generated by the first train for their traction.

Известна система для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, содержащая тяговые подстанции, с размещенными на них приемниками спутниковой навигации и стационарными радиомодемами, соединенными по радиоканалу связи с бортовыми радиомодемами, установленными на электровозах, к одной из вторичных обмоток трансформатора каждой тяговой подстанции подключен датчик напряжения, а через датчик тока подключены соответствующие концы секции контактного провода и секции рельсовой линии, при этом секции контактного провода каждого отдельного участка тяговой электросети гальванически отделены от секций контактного провода соседних участков тяговой электросети силовыми ключами, выходы датчиков напряжения и тока соединены с соответствующими входами устройства контроля и управления тяговой подстанции, первый и второй вход/выход которого подключены к выходу/входу соответственно приемника спутниковой навигации и стационарного радиомодема, а третий вход/выход через устройство сопряжения и сеть передачи данных подключен к центральному устройству сбора и обработки данных энергодиспетчера, на борту каждого электровоза установленные датчики напряжения и тока, потребляемого электровозом, выходами подключенные к входу бортового блока контроля и управления, вход/выход которого подключен к бортовой шине передачи данных, с которой соединены выход бортового приемника спутниковой навигации и вход/выход бортового радиомодема (RU 2446065, В60М 3/02, 27.03.2012).A known system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system, containing traction substations, with satellite navigation receivers placed on them and stationary radio modems connected via a radio communication channel with on-board radio modems installed on electric locomotives, to one of the secondary windings of the transformer of each traction substation a voltage sensor is connected, and through a current sensor the corresponding ends of the contact wire section and the rail line section are connected, while the contact wire sections of each individual section of the traction electrical network are galvanically separated from the contact wire sections of adjacent sections of the traction electrical network by power switches, the outputs of the voltage and current sensors are connected to the corresponding inputs of the monitoring and control device of the traction substation, the first and second input/output of which are connected to the output/input, respectively, of the satellite navigation receiver and the stationary radio modem, and the third input/output is connected through an interface device and a data transmission network to the central device for collecting and processing data from the energy dispatcher, on board each electric locomotive there are installed voltage and current sensors consumed by the electric locomotive, the outputs are connected to the input of the on-board monitoring and control unit, the input/output of which is connected to the on-board data bus, to which the output of the on-board satellite navigation receiver and the input/output of the on-board radio modem (RU) are connected 2446065, V60M 3/02, 03/27/2012).

Известная система повышает точность учета электроэнергии тяговых сетей электроснабжения за счет синхронизации времени систем контроля электроэнергии электроподвижного состава и тяговых подстанций и определения текущего положения электроподвижного состава (ЭПС) с помощью использования системы спутниковой навигации, а также за счет записи информации об электропотреблении ЭПС при движении по межподстанционной зоне и передаче ее на устройство сбора и обработки данных при передвижении ЭПС в зоне радиодоступа.The known system increases the accuracy of electricity metering of traction power supply networks by synchronizing the time of electric rolling stock and traction substations electricity monitoring systems and determining the current position of electric rolling stock (ERV) using a satellite navigation system, as well as by recording information about the electric power consumption of ERV when moving along an intersubstation zone and transferring it to a data collection and processing device when moving EPS in the radio access zone.

Известная система выполняет функции расчета и регистрации расхода электроэнергии для последующего анализа и использования этих данных в устройстве центрального сбора и обработки данных энергодиспетчера, для возможности практического анализа электропотребления по всей длине тяговой сети, для выявления участков с повышенными потерями электроэнергии.The known system performs the functions of calculating and recording electricity consumption for subsequent analysis and use of this data in the device for central collection and processing of energy dispatcher data, to enable practical analysis of electricity consumption along the entire length of the traction network, to identify areas with increased electricity losses.

Недостатком известной системы является ограниченность ее функциональных возможностей, обусловленная тем, что она не предусматривает постоянный контроль за поездной ситуацией на перегонах и параметрами движения поездов для обеспечения безопасности движения и эффективного управления в реальном времени распределением энергии на тягу поездов в межподстанционных зонах тяговой энергосети.The disadvantage of the known system is the limitation of its functionality, due to the fact that it does not provide for constant monitoring of the train situation on the stages and train movement parameters to ensure traffic safety and effective real-time control of the distribution of energy for train traction in the intersubstation zones of the traction power network.

В качестве прототипа выбрана система для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, содержащая тяговые подстанции, с размещенными на них приемниками спутниковой навигации и стационарными радиомодемами, соединенными по радиоканалу связи с бортовыми радиомодемами, установленными на электровозах, к одной из вторичных обмоток трансформатора каждой тяговой подстанции подключен датчик напряжения, а через датчик тока подключены соответствующие концы секции контактного провода и секции рельсовой линии, при этом секции контактного провода каждого отдельного участка тяговой электросети гальванически отделены от секций контактного провода соседних участков тяговой электросети силовыми ключами, выходы датчиков напряжения и тока соединены с соответствующими входами устройства контроля и управления тяговой подстанции, входы/выходы которого через устройство сопряжения и сеть передачи данных подключены к центральному устройству сбора и обработки данных энергодиспетчера, на борту каждого электровоза установленные датчики напряжения и тока, потребляемого электровозом, выходами подключенные к входу бортового блока контроля и управления, вход/выход которого подключен к бортовой шине передачи данных, с которой соединены выход бортового приемника спутниковой навигации и вход/выход бортового радиомодема, на каждом электровозе установлены и подключены к бортовому блоку контроля и управления модуль формирования сигнала регистрации и модуль хранения номеров временных слотов, к сети передачи данных подключен персональный компьютер автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, а на каждой тяговой подстанции введен блок управления радиомодемной связью, состоящий из микропроцессора, к выходу которого подключен приемник сигнала регистрации, выходом соединенный с блоком памяти номеров поездов, к которому подключен блок определения номера временного слота, выходом соединенный с входом микропроцессора, первый вход/выход которого соединен с выходом/входом блока обработки данных, ко второму, третьему и четвертому входам/выходам микропроцессора подключены соответственно выходы/входы устройства контроля и управления тяговой подстанции, приемника спутниковой навигации и стационарного радиомодема (RU 2629622, В60М 3/02, 30.08.2017).As a prototype, a system was selected for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system, containing traction substations with satellite navigation receivers placed on them and stationary radio modems connected via a radio communication channel with on-board radio modems installed on electric locomotives to one of the secondary windings of the transformer Each traction substation is connected to a voltage sensor, and through a current sensor the corresponding ends of the contact wire section and the rail line section are connected, while the contact wire sections of each individual section of the traction electrical network are galvanically separated from the contact wire sections of adjacent sections of the traction electrical network by power switches, the outputs of the voltage and current sensors connected to the corresponding inputs of the monitoring and control device of the traction substation, the inputs/outputs of which, through an interface device and a data transmission network, are connected to the central device for collecting and processing data from the energy dispatcher; on board each electric locomotive there are sensors installed for voltage and current consumed by the electric locomotive, the outputs are connected to the input of the on-board control and control unit, the input/output of which is connected to the on-board data transmission bus, to which the output of the on-board satellite navigation receiver and the input/output of the on-board radio modem are connected; on each electric locomotive, a registration signal generation module and a storage module are installed and connected to the on-board control and control unit numbers of time slots, a personal computer of the automated train dispatcher workstation is connected to the data transmission network, and at each traction substation a radio modem communication control unit is introduced, consisting of a microprocessor, to the output of which is connected a registration signal receiver, the output is connected to a memory block of train numbers, to which a block for determining the time slot number is connected, the output is connected to the input of the microprocessor, the first input/output of which is connected to the output/input of the data processing unit, the second, third and fourth inputs/outputs of the microprocessor are connected, respectively, to the outputs/inputs of the monitoring and control device of the traction substation, receiver satellite navigation and stationary radio modem (RU 2629622, V60M 3/02, 08/30/2017).

Известная система также повышает точность учета электроэнергии тяговых сетей электроснабжения за счет синхронизации времени систем контроля электроэнергии электроподвижного состава и тяговых подстанций и определения текущего положения электроподвижного состава с помощью использования системы спутниковой навигации, а также за счет регистрации электропотребления ЭПС при движении по межподстанционной зоне и передаче данных об электропотреблении ЭПС на центральное устройство сбора и обработки данных при передвижении ЭПС в зоне его радиодоступа.The known system also improves the accuracy of electricity metering of traction power supply networks by synchronizing the time of electricity control systems of electric rolling stock and traction substations and determining the current position of electric rolling stock using a satellite navigation system, as well as by recording electric power consumption of EPS when moving through the intersubstation area and transmitting data about the power consumption of the EPS on the central device for collecting and processing data when moving the EPS in its radio access zone.

Недостатком известной системы является недостаточная энергоэффективность из-за отсутствия постоянного контроля за поездной ситуацией и интеллектуального управления энергоснабжением поездов в межподстанционных зонах тяговой энергосети.The disadvantage of the known system is insufficient energy efficiency due to the lack of constant monitoring of the train situation and intelligent control of the energy supply of trains in the intersubstation areas of the traction power network.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы за счет постоянного контроля в реальном времени за поездной ситуацией в пределах изолированных участков тяговой электросети и эффективного управления распределением энергии на тягу поездов при движении поездов по этим участкам.The technical result of the invention is to expand the functionality of the system due to constant real-time monitoring of the train situation within isolated sections of the traction power network and effective control of the distribution of energy for train traction when trains move along these sections.

Технический результат достигается тем, что в системе для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, содержащей тяговые подстанции, с размещенными на них приемниками спутниковой навигации и стационарными радиомодемами, подключенными к блоку управления радиомодемной связью и соединенными по радиоканалу связи с бортовыми радиомодемами, установленными на электровозах, к одной из вторичных обмоток трансформатора каждой тяговой подстанции подключен датчик напряжения, а через датчик тока подключены соответствующие концы секции контактного провода и секции рельсовой линии, при этом секции контактного провода каждого отдельного участка тяговой электросети гальванически отделены от секций контактного провода соседних участков тяговой электросети силовыми ключами, выходы датчиков напряжения и тока соединены с соответствующими входами устройства контроля и управления тяговой подстанции, первые входы/выходы которого через устройство сопряжения соединены с сетью передачи данных, к которой подключены центральное устройство сбора и обработки данных энергодиспетчера и персональный компьютер автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, вторые входы/выходы устройства контроля и управления тяговой подстанции соединены с первыми входами/выходами микропроцессора блока управления радиомодемной связью, со вторыми и третьеми входами/выходами которого соединены соответственно стационарный радиомодем и блок обработки данных, вход микропроцессора соединен с выходом приемника спутниковой навигации, а его выход подключен к приемнику сигнала регистрации, выход которого через блок памяти номеров поездов соединен с входом блока определения номера временного слота, выход которого подключен ко второму входу микропроцессора, на каждом электровозе к входам бортового блока контроля и управления подключены датчики напряжения и датчики тока, потребляемого электровозом, а его выход соединен с входом модуля хранения номеров временных слотов, первый вход/выход бортового блока контроля и управления подключен к бортовой шине передачи данных, с которой соединены выход бортового приемника спутниковой навигации и вход/выход бортового радиомодема, а ко второму входу/выходу бортового блока контроля и управления подключен модуль формирования сигнала регистрации, согласно изобретению в центральное устройство сбора и обработки данных энергодиспетчера введены блок формирования графика движения поездов в реальном времени, блок формирования нормативного или вариантного графика движения поездов и блок формирования ограничений пропускной способности по энергетике, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока логического сравнения, выход которого соединен с входом блока построения целевой прогнозной расстановки поездов по полигону, выход которого соединен с первым входом блока интеллектуального управления с предиктивным анализом движения поездов, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока построенного плана “окон”, блока формирования среза состояния локомотивного парка, и блока мониторинга образования поездов на предыдущих участках и станциях, выход блока интеллектуального управления с предиктивным анализом движения поездов через блок передачи команд управления и оперативного плана работы соединен с входом персонального компьютера автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, выход которого подключен ко входу блока формирования графика движения поездов в реальном времени.The technical result is achieved in that in a system for monitoring and regulating power and energy consumed by a transport system containing traction substations with satellite navigation receivers placed on them and stationary radio modems connected to a radio modem communication control unit and connected via a radio communication channel to on-board radio modems, installed on electric locomotives, a voltage sensor is connected to one of the secondary windings of the transformer of each traction substation, and the corresponding ends of the contact wire section and the rail line section are connected through the current sensor, while the contact wire sections of each individual section of the traction electrical network are galvanically separated from the contact wire sections of adjacent sections traction electrical network with power switches, the outputs of the voltage and current sensors are connected to the corresponding inputs of the monitoring and control device of the traction substation, the first inputs/outputs of which are connected through an interface device to the data transmission network, to which the central device for collecting and processing data of the energy dispatcher and the personal computer of the automated worker are connected train dispatcher's seat, the second inputs/outputs of the monitoring and control device of the traction substation are connected to the first inputs/outputs of the microprocessor of the radio modem communication control unit, with the second and third inputs/outputs of which a stationary radio modem and a data processing unit are connected, respectively, the microprocessor input is connected to the output of the satellite receiver navigation, and its output is connected to the registration signal receiver, the output of which, through the train number memory block, is connected to the input of the block for determining the time slot number, the output of which is connected to the second input of the microprocessor; on each electric locomotive, voltage sensors and sensors are connected to the inputs of the on-board monitoring and control unit current consumed by the electric locomotive, and its output is connected to the input of the module for storing time slot numbers, the first input/output of the on-board monitoring and control unit is connected to the on-board data bus, to which the output of the on-board satellite navigation receiver and the input/output of the on-board radio modem are connected, and The second input/output of the on-board monitoring and control unit is connected to a registration signal generation module; according to the invention, a block for generating a real-time train schedule, a block for generating a standard or variant train schedule, and a block for generating capacity restrictions by energy, the outputs of which are connected, respectively, to the first, second and third inputs of the logical comparison block, the output of which is connected to the input of the block for constructing the target predictive arrangement of trains along the range, the output of which is connected to the first input of the intelligent control block with predictive analysis of train movement, the second, third and the fourth inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the block of the constructed “window” plan, the block for forming a slice of the state of the locomotive fleet, and the block for monitoring the formation of trains at previous sections and stations, the output of the intelligent control block with predictive analysis of train movement through the block for transmitting control commands and the operational work plan connected to the input of the personal computer of the train dispatcher's automated workstation, the output of which is connected to the input of the block for generating a train schedule in real time.

На чертеже приведена функциональная схема системы для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой.The drawing shows a functional diagram of a system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system.

Система для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, содержит тяговые подстанции 1, 2, с размещенными на них приемниками 3 спутниковой навигации и стационарными радиомодемами 4, подключенными к блоку 5 управления радиомодемной связью и соединенными по радиоканалу связи с бортовыми радиомодемами 6, установленными на электровозах 7, к одной из вторичных обмоток трансформатора 8 каждой тяговой подстанции 1 (2) подключен датчик 9 напряжения, а через датчик 10 тока подключены соответствующие концы секции контактного провода 11 и секции рельсовой линии 12, при этом секции контактного провода 11 каждого отдельного участка тяговой электросети гальванически отделены от секций контактного провода соседних участков тяговой электросети силовыми ключами 13, выходы датчиков 9 напряжения и 10 тока соединены с соответствующими входами устройства 14 контроля и управления тяговой подстанции, первые входы/выходы которого через устройство 15 сопряжения соединены с сетью 16 передачи данных, к которой подключены центральное устройство 17 сбора и обработки данных энергодиспетчера и персональный компьютер (ПК) 18 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, вторые входы/выходы устройства 14 контроля и управления тяговой подстанции соединены с первыми входами/выходами микропроцессора 19 блока 5 управления радиомодемной связью, со вторыми и третьеми входами/выходами которого соединены соответственно стационарный радиомодем 4 и блок 20 обработки данных, вход микропроцессора 19 соединен с выходом приемника 3 спутниковой навигации, а его выход подключен к приемнику 21 сигнала регистрации, выход которого через блок 22 памяти номеров поездов соединен с входом блока 23 определения номера временного слота, выход которого подключен ко второму входу микропроцессора 19, на каждом электровозе 7 к входам бортового блока 24 контроля и управления подключены датчики 25 напряжения и датчики 26 тока, потребляемого электровозом 7, а его выход соединен с входом модуля 27 хранения номеров временных слотов, первый вход/выход бортового блока 24 контроля и управления подключен к бортовой шине 28 передачи данных, с которой соединены выход бортового приемника 29 спутниковой навигации (СН) и вход/выход бортового радиомодема 6, а ко второму входу/выходу бортового блока 24 контроля и управления подключен модуль 30 формирования сигнала регистрации, в центральное устройство 17 сбора и обработки данных энергодиспетчера введены блок 31 формирования графика движения поездов в реальном времени, блок 32 формирования нормативного или вариантного графика движения поездов и блок 33 формирования ограничений пропускной способности по энергетике, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 34 логического сравнения, выход которого соединен с входом блока 35 построения целевой прогнозной расстановки поездов по полигону, выход которого соединен с первым входом блока 36 интеллектуального управления с предиктивным анализом движения поездов, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока 37 построенного плана “окон”, блока 38 формирования среза состояния локомотивного парка, и блока 39 мониторинга образования поездов на предыдущих участках и станциях, выход блока 36 интеллектуального управления с предиктивным анализом движения поездов через блок 40 передачи команд управления и оперативного плана работы соединен с входом персонального компьютера 18 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, выход которого подключен ко входу блока 31 формирования графика движения поездов в реальном времени.The system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system contains traction substations 1, 2, with satellite navigation receivers 3 and stationary radio modems 4 placed on them, connected to the radio modem communication control unit 5 and connected via a radio communication channel to on-board radio modems 6, installed on electric locomotives 7, a voltage sensor 9 is connected to one of the secondary windings of the transformer 8 of each traction substation 1 (2), and the corresponding ends of the contact wire section 11 and the rail line section 12 are connected through the current sensor 10, with the contact wire sections 11 of each individual sections of the traction electrical network are galvanically separated from the sections of the contact wire of adjacent sections of the traction electrical network by power switches 13, the outputs of the voltage sensors 9 and 10 of the current are connected to the corresponding inputs of the monitoring and control device 14 of the traction substation, the first inputs/outputs of which are connected through the interface device 15 to the transmission network 16 data, to which the central device 17 for collecting and processing data from the energy dispatcher and the personal computer (PC) 18 of the automated workstation of the train dispatcher are connected, the second inputs/outputs of the monitoring and control device 14 of the traction substation are connected to the first inputs/outputs of the microprocessor 19 of the radio modem communication control unit 5 , with the second and third inputs/outputs of which the stationary radio modem 4 and the data processing unit 20 are connected, respectively, the input of the microprocessor 19 is connected to the output of the satellite navigation receiver 3, and its output is connected to the registration signal receiver 21, the output of which is connected through the train number memory unit 22 with the input of the block 23 for determining the number of the time slot, the output of which is connected to the second input of the microprocessor 19, on each electric locomotive 7, voltage sensors 25 and sensors 26 of the current consumed by the electric locomotive 7 are connected to the inputs of the on-board monitoring and control unit 24, and its output is connected to the input of the module 27 for storing time slot numbers, the first input/output of the on-board monitoring and control unit 24 is connected to the on-board data transmission bus 28, to which the output of the on-board satellite navigation (SN) receiver 29 and the input/output of the on-board radio modem 6 are connected, and to the second input/output on-board monitoring and control unit 24 is connected to a module 30 for generating a registration signal, a block 31 for generating a real-time train schedule, a block 32 for generating a standard or variant train schedule, and a block 33 for generating capacity restrictions on energy, the outputs of which are connected, respectively, to the first, second and third inputs of the logical comparison block 34, the output of which is connected to the input of the block 35 for constructing the target predictive arrangement of trains along the site, the output of which is connected to the first input of the intelligent control block 36 with predictive analysis of train movement, the second , the third and fourth inputs of which are connected respectively to the outputs of block 37 of the constructed “window” plan, block 38 of forming a slice of the state of the locomotive fleet, and block 39 of monitoring the formation of trains at previous sections and stations, the output of block 36 of intelligent control with predictive analysis of train movement through the block 40 for transmitting control commands and the operational work plan is connected to the input of the personal computer 18 of the automated train dispatcher workstation, the output of which is connected to the input of block 31 for generating a train schedule in real time.

Система для контроля и регулирования мощности и энергии, расходуемой транспортной системой, работает следующим образом.The system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system works as follows.

Районные подстанции (на чертеже не показаны) снабжают тяговые подстанции 1, 2 электроэнергией по трехфазным линиям питания. Тяговый трансформатор 8 на каждой тяговой подстанции преобразует входное напряжение к величине 27,5 кВ и питает этим напряжением контактную сеть. Смежные подстанции 1 и 2 питают одну межподстанционную зону с двух сторон. На всех тяговых подстанциях установлено одинаковое оборудование. Учет электроэнергии, потребляемой от тяговой подстанции 1 (2), осуществляется с помощью датчика 10 тока и датчика 9 напряжения. Информация о величинах тока и напряжения поступает на устройство 14 контроля и управления, где каждый отсчет синхронизируется по времени с помощью системы спутниковой навигации. Сигналы системы спутниковой навигации принимаются с помощью приемника 3. Устройство 14 контроля и управления рассчитывает расход электроэнергии, регистрирует и отправляет данные об энергопотреблении через устройство 15 сопряжения и через сеть 16 передачи данных в устройство 17 центрального сбора и обработки данных энергодиспетчера.District substations (not shown in the drawing) supply traction substations 1, 2 with electricity via three-phase power lines. Traction transformer 8 at each traction substation converts the input voltage to a value of 27.5 kV and supplies the contact network with this voltage. Adjacent substations 1 and 2 feed one intersubstation zone on both sides. All traction substations have the same equipment. Accounting for electricity consumed from traction substation 1 (2) is carried out using current sensor 10 and voltage sensor 9. Information about current and voltage values is sent to monitoring and control device 14, where each reading is time synchronized using a satellite navigation system. The satellite navigation system signals are received using the receiver 3. The monitoring and control device 14 calculates the energy consumption, registers and sends energy consumption data through the interface device 15 and through the data transmission network 16 to the central data collection and processing device 17 of the energy dispatcher.

На каждом электровозе 7 с датчика 26 тока и датчика 25 напряжения информация передается в бортовой блок 24 контроля и управления, который, наряду с функциями безопасного управления движением поезда, осуществляет расчет расхода электроэнергии и регистрирует его. Электровозный бортовой блок 24 контроля и управления принимает от бортового приемника 29 системы спутниковой навигации информацию для синхронизации времени отсчетов и информацию о местоположении электровоза 7. Электровозный бортовой блок 24 контроля и управления осуществляет привязку информации о расходе электроэнергии к профилю пути, пройденного поездом, и передает ее в стационарный радиомодем 4 с помощью бортового радиомодема 6.On each electric locomotive 7, from the current sensor 26 and the voltage sensor 25, information is transmitted to the on-board monitoring and control unit 24, which, along with the functions of safe train movement control, calculates the electricity consumption and records it. The electric locomotive on-board monitoring and control unit 24 receives from the on-board receiver 29 of the satellite navigation system information for synchronizing the timing of references and information about the location of the electric locomotive 7. The electric locomotive on-board monitoring and control unit 24 links information on electricity consumption to the profile of the path traveled by the train and transmits it to the stationary radio modem 4 using the on-board radio modem 6.

До начала обмена информацией, на электровозах 7, при их движении, осуществляют сравнение текущих географических координат местоположения каждого электровоза 7 с предварительно заданными географическими координатами точки регистрации, предшествующей нейтральной вставке каждого очередного изолированного участка тяговой электросети. При совпадении упомянутых координат в бортовом блоке 24 контроля и управления электровоза 7, программный модуль 30 формирования сигнала регистрации формирует сигнал регистрации, который через бортовой радиомодем 6 передается в радиоканалы связи. Стационарный радиомодем 4 на тяговой подстанции 1 (2) принимает этот сигнал регистрации и передает его на вход микропроцессора 19, размещенного внутри блока 5 управления радиомодемной связью. Микропроцессор 19 декодирует сигнал регистрации и передает его в приемник 21 сигнала регистрации. Сигнал регистрации несет информацию о номере, категории поезда и номере пути его следования. Приемник 21 сигнала регистрации осуществляет запись принятых данных о поезде в базу данных блока 22 памяти номеров поездов и передает его в блок 23 определения номера временного слота. В блоке 23 определения номера временного слота, с учетом очередности поступивших ранее данных, определяется номер свободного временного слота для передачи данных от электровоза 7 данного поезда. Информация о присвоенном номере временного слота с выхода блока 23 поступает в микропроцессор 19 и далее, через стационарный радиомодем 4, передается на электровоз 7. Через бортовой радиомодем 6 электровоза 7 бортовой блок 24 контроля и управления передает присвоенный номер временного слота в модуль 27 хранения номеров временных слотов. В качестве бортового блока 24 контроля и управления предпочтительно используется безопасный локомотивный объединенный комплекс «БЛОК» или аналогичные ему по функциональным и вычислительным возможностям бортовые устройства управления электровозов.Before the exchange of information begins, on electric locomotives 7, as they move, the current geographic coordinates of the location of each electric locomotive 7 are compared with the preset geographic coordinates of the registration point preceding the neutral insertion of each next isolated section of the traction electrical network. If the mentioned coordinates coincide in the on-board control and monitoring unit 24 of the electric locomotive 7, the software module 30 for generating a registration signal generates a registration signal, which is transmitted through the on-board radio modem 6 to radio communication channels. The stationary radio modem 4 at the traction substation 1 (2) receives this registration signal and transmits it to the input of the microprocessor 19 located inside the radio modem communication control unit 5. The microprocessor 19 decodes the registration signal and transmits it to the registration signal receiver 21. The registration signal carries information about the number, category of the train and the number of its route. The registration signal receiver 21 records the received data about the train into the database of the train number memory block 22 and transmits it to the block 23 for determining the time slot number. In block 23 for determining the time slot number, taking into account the order of previously received data, the number of a free time slot for data transmission from electric locomotive 7 of a given train is determined. Information about the assigned time slot number from the output of block 23 enters the microprocessor 19 and then, through a stationary radio modem 4, is transmitted to the electric locomotive 7. Through the on-board radio modem 6 of the electric locomotive 7, the on-board monitoring and control unit 24 transmits the assigned time slot number to the module 27 for storing temporary numbers slots As an on-board monitoring and control unit 24, it is preferable to use the safe locomotive integrated complex “BLOK” or on-board control devices of electric locomotives similar in functionality and computing capabilities.

Выделенные временные слоты используется для передачи от электровоза 7 на тяговую подстанцию 1 (2) пакетов данных о параметрах движения и энергопотребления поезда, а синхронизацию при обмене пакетов данных осуществляют по меткам системы спутниковой навигации, сигналы которой принимаются с помощью приемников спутниковой навигации 3 и 29.Dedicated time slots are used to transmit from the electric locomotive 7 to the traction substation 1 (2) data packets about the parameters of movement and energy consumption of the train, and synchronization during the exchange of data packets is carried out using tags of the satellite navigation system, the signals of which are received using satellite navigation receivers 3 and 29.

На тяговой подстанции 1 (2) блок 20 обработки данных осуществляет сбор данных об ограничениях, накладываемых условиями безопасного интервального регулирования, и ограничениях на расход энергии потребления для поездов при движении их по участкам маршрутов между тяговыми подстанциями 1 и 2. Эти данные поступают в них по сети передачи данных 16 из центрального устройства 17 сбора и обработки данных энергодиспетчера и из персонального компьютера 18 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера.At traction substation 1 (2), the data processing unit 20 collects data on the restrictions imposed by the conditions of safe interval regulation and restrictions on energy consumption for trains when moving along route sections between traction substations 1 and 2. This data is received by them via data transmission network 16 from the central device 17 for collecting and processing data from the energy dispatcher and from the personal computer 18 of the automated workstation of the train dispatcher.

Персональный компьютер 18 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера имеет непрерывную информацию о последовательном занятии и освобождении поездами рельсовых цепей и информацию об ограничениях максимальной скорости движения для каждой координаты маршрутов движения поездов. Эти данные с выхода блока 20 обработки данных в синхронные моменты времени передаются на электровоз 7.The personal computer 18 of the train dispatcher's automated workstation has continuous information about the sequential occupation and release of rail circuits by trains and information about the maximum speed limits for each coordinate of train routes. This data is transmitted from the output of the data processing unit 20 to the electric locomotive 7 at synchronous moments in time.

Бортовой блок 24 контроля и управления осуществляет сбор данных о состоянии, координатах, скорости и направлении движения поезда. Эти данные также передаются на тяговую подстанцию 1 (2) и используются блоком 20 обработки данных и микропроцессором 19.The on-board monitoring and control unit 24 collects data on the condition, coordinates, speed and direction of the train. This data is also transmitted to the traction substation 1 (2) and is used by the data processing unit 20 and the microprocessor 19.

Система обеспечивает постоянный контроль за поездной ситуацией на перегонах и контроль за параметрами движения поездов с целью обеспечения оптимального расстояния между вслед идущими поездами и обеспечения энергосбережения при выполнении графиков движения.The system provides constant monitoring of the train situation on the hauls and control of train movement parameters in order to ensure the optimal distance between following trains and ensure energy saving when fulfilling traffic schedules.

Стационарный радиомодем 4 обеспечивает передачу пакетов данных на каждый электровоз 7 в заранее установленные временные интервалы длительностью, например, 500 мс.The stationary radio modem 4 ensures the transmission of data packets to each electric locomotive 7 at predetermined time intervals lasting, for example, 500 ms.

Регистрацию бортового радиомодема 6 осуществляют во временные интервалы длительностью, например, 100 мс.Registration of the on-board radio modem 6 is carried out in time intervals lasting, for example, 100 ms.

Бортовой радиомодем 6 осуществляет передачу пакетов данных на радиомодем 4 тяговой подстанции 1 (2) в выделенные интервалы времени 1…n, для каждого поезда, с интервалами времени на передачу этих данных длительностью, например, 100 мс.The on-board radio modem 6 transmits data packets to the radio modem 4 of the traction substation 1 (2) in allocated time intervals 1...n, for each train, with time intervals for transmitting this data lasting, for example, 100 ms.

Сообщение от стационарного радиомодема 4 содержит общую (широковещательную) и адресные части, следующие непрерывно в одном пакете. Максимальная длина сообщения от стационарного радиомодема 4 составляет, например, 240 байтов. Длина общей части фиксирована и составляет, например, 40 байтов. Длина адресной части переменная, зависит от максимального количества поездов на участке между тяговыми подстанциями 1 или 2 и составляет, например, 10 байтов для каждого электровоза 7. Сообщения от электровоза 7 имеют фиксированную длину, например, не более 20 байтов. С электровоза 7 передаются два вида сообщений: информационное и запрос на регистрацию.The message from the stationary radio modem 4 contains the general (broadcast) and address parts, which follow continuously in one packet. The maximum message length from the fixed radio modem 4 is, for example, 240 bytes. The length of the common part is fixed and is, for example, 40 bytes. The length of the address part is variable, depends on the maximum number of trains in the section between traction substations 1 or 2 and is, for example, 10 bytes for each electric locomotive 7. Messages from electric locomotive 7 have a fixed length, for example, no more than 20 bytes. Electric locomotive 7 transmits two types of messages: informational and registration request.

Высокая оперативность и надежность обмена информацией между тяговыми подстанциями 1 (2) и электровозом 7, создает возможность для передачи на электровоз 7 команд по изменению параметров их движения с минимальными задержками в реальном времени. Для дополнительного уменьшения задержек в обмене информацией, например, для высокоскоростных поездов, для них может выделяться увеличенное количество временных слотов.The high efficiency and reliability of information exchange between traction substations 1 (2) and the electric locomotive 7 creates the opportunity to transmit 7 commands to the electric locomotive to change the parameters of their movement with minimal delays in real time. To further reduce delays in information exchange, for example, for high-speed trains, an increased number of time slots can be allocated for them.

Дополнительно, к основной радиомодемной связи на железнодорожных участках, имеющих радиопокрытие другими видами мобильной радиосвязи, такими как, например, GSM, GSM-R, система может параллельно, или в качестве резервных использовать и эти виды связи.In addition to the main radio modem communication on railway sections with radio coverage by other types of mobile radio communication, such as, for example, GSM, GSM-R, the system can use these types of communication in parallel or as backup ones.

Система не только определяет режимы электропотребления на каждом участке, по каждому фидеру, и высчитывает потери электроэнергии в реальном времени, а также осуществляет интеллектуальное управление в реальном времени системой электроснабжения поездов на участке между тяговыми подстанциями 1 и 2. Модемная радиосвязь обеспечивает оперативное выделение временных слотов для обмена информацией с поездами с минимальным отставанием от реального времени на протяжении всей зоны управления. Анализ в реальном времени графиков движения всех поездов на участке между тяговыми подстанциями 1 и 2 выполняется микропроцессором 19 во взаимодействии с устройством 14 контроля и управления. В результате прогнозирующих расчетов система предотвращает возникновение перегрузок тяговых подстанций 1 (2) по разрешенной мощности. Также система своевременно реагирует на ограничения в распределении энергии на движение поездов, которые могут быть связаны как с предельными возможностями аппаратуры, так и с ограничениями энергопотребления, задаваемыми районными подстанциями.The system not only determines power consumption modes at each section, for each feeder, and calculates electricity losses in real time, but also carries out intelligent real-time control of the train power supply system in the section between traction substations 1 and 2. Modem radio communication ensures the prompt allocation of time slots for exchange of information with trains with a minimum lag from real time throughout the entire control zone. Real-time analysis of the movement schedules of all trains on the section between traction substations 1 and 2 is performed by microprocessor 19 in interaction with monitoring and control device 14. As a result of predictive calculations, the system prevents the occurrence of overloads of traction substations 1 (2) according to the permitted power. The system also promptly responds to restrictions in the distribution of energy for the movement of trains, which can be associated both with the maximum capabilities of the equipment and with energy consumption restrictions set by regional substations.

За счет лучшего согласования режимов энергосберегающего движения поездов, на каждом участке между тяговыми подстанциями 1 и 2 устройство 14 контроля и управления обеспечивает более эффективный непосредственный обмен энергией рекуперативного торможения между поездами. Приказы на снижение чрезмерной потребляемой мощности учитывают минимально необходимый уровень мощности, требуемый профилем пути на тягу каждого конкретного поезда, и позволяют оптимизировать энергоснабжение поездов в порядке приоритетов диспетчерского управления безопасным движением с соблюдением установленных графиков движения. Количество случаев посылок на единицы подвижного состава ограничений по мощности от тяговых подстанций по сравнению с аналогами сокращено за счет лучшего использования энергии рекуперативного торможения для покрытия возникающих дефицитов энергии на тягу поездов. Это также улучшает соблюдение нормативных графиков движения поездов, снижает влияние нехватки электроэнергии на степень замедления в движении поездов и отставания их от нормативного графика.Due to better coordination of energy-saving train movement modes, at each section between traction substations 1 and 2, the monitoring and control device 14 provides a more efficient direct exchange of regenerative braking energy between trains. Orders to reduce excessive power consumption take into account the minimum necessary level of power required by the track profile for traction of each specific train, and allow optimization of the power supply of trains in order of dispatch priorities for safe movement in compliance with established traffic schedules. The number of cases of sending power restrictions per unit of rolling stock from traction substations in comparison with analogues has been reduced due to better use of regenerative braking energy to cover emerging energy deficits for train traction. This also improves compliance with standard train schedules and reduces the impact of power shortages on the degree to which trains slow down and lag behind the standard schedule.

В рамках каждого изолированного участка тяговой электросети возможна локальная субоптимизация энергосберегающего движения в реальном времени, не противоречащая выполнению заложенного глобального графика поездки, а наоборот его поддерживающая. Например, для восстановления движения, заложенного глобальным графиком поездки после сбоя или оптимизация использования резервов времени хода, которые обязательно (для надежности) закладывались на этапе разработки глобального графика. Если упомянутые резервы еще не были использованы к моменту вхождения поезда в текущую зону маршрута между тяговыми подстанциями 1 и 2, то это используется при оптимизации энергосбережения на основе лучшего совмещения интервалов набора скорости одними поездами с интервалами рекуперативного торможения соседних поездов. Другая существенная возможность для этой оптимизации основана на том, что существуют варианты энергооптимальных графиков движения, позволяющие сдвигать момент начала рекуперативного торможения без существенных изменений в экономии электроэнергии. Примеры, иллюстрирующие это, приведены, например, в патенте RU 2524410, B61L 3/00, 27.07.2014. Микропроцессор 19 для осуществления этой оптимизации оперативно формирует для электровоза 7 команды на изменения интервалов времени и интенсивности рекуперативного торможения, а также команды на изменение интервалов времени темпов набора скорости поездами, не противоречащие требованиям глобального графика движения поездов. При этом учитывается априорное знание планов движения поездов в текущих зонах маршрутов между тяговыми подстанциями 1 и 2, а также знание, например, сопротивления их движению, которое оказывает путевая инфраструктура и текущие погодные условия. Это позволяет заранее рассчитать порции энергии, которые могут быть получены в результате рекуперативного торможения. Управляющие приказы могут быть сформированы с учетом необходимости не допустить отставания от графика или наоборот ликвидировать или уменьшить уже накопившиеся ранее отставания от графика. Более полное использование энергии рекуперативного торможения за счет прямого использования ее другими поездами, как показано в патенте RU 2477235, В60Т 13/58, 10.03.2013, имеет дополнительный положительный эффект продления сроков службы тормозной системы поезда, а также уменьшения износа ходовых частей поезда и износа путевой инфраструктуры.Within each isolated section of the traction power network, local suboptimization of energy-saving movement in real time is possible, which does not contradict the implementation of the established global travel schedule, but rather supports it. For example, to restore traffic laid down in the global travel schedule after a failure or to optimize the use of travel time reserves, which were necessarily (for reliability) included at the stage of developing the global schedule. If the mentioned reserves have not yet been used by the time the train enters the current route zone between traction substations 1 and 2, then this is used to optimize energy saving based on a better combination of the speeding intervals of some trains with the regenerative braking intervals of neighboring trains. Another significant opportunity for this optimization is based on the fact that there are options for energy-optimal driving schedules that make it possible to shift the start point of regenerative braking without significant changes in energy savings. Examples illustrating this are given, for example, in patent RU 2524410, B61L 3/00, 07.27.2014. To implement this optimization, the microprocessor 19 promptly generates commands for the electric locomotive 7 to change the time intervals and intensity of regenerative braking, as well as commands to change the time intervals of the speed of trains, which do not contradict the requirements of the global train schedule. This takes into account a priori knowledge of train movement plans in the current route zones between traction substations 1 and 2, as well as knowledge, for example, of the resistance to their movement provided by the track infrastructure and current weather conditions. This allows you to calculate in advance the portions of energy that can be obtained as a result of regenerative braking. Control orders can be generated taking into account the need to prevent delays from the schedule or, conversely, to eliminate or reduce previously accumulated delays from the schedule. More complete use of regenerative braking energy due to its direct use by other trains, as shown in patent RU 2477235, B60T 13/58, 03/10/2013, has the additional positive effect of extending the service life of the train's braking system, as well as reducing wear and tear on the train's running parts track infrastructure.

Предлагаемая система может использоваться для сетей тягового электроснабжения как переменного, так и постоянного тока, с разницей лишь в используемых датчиках тока и напряжения.The proposed system can be used for traction power supply networks of both AC and DC, with the only difference being the current and voltage sensors used.

Система позволяет повысить также точность учета использования электроэнергии, вследствие более оперативного и полного обмена информацией с поездами об энергоиспользовании на протяжении всего маршрута их движения. Связь системы через сеть 16 передачи данных с системами верхнего уровня управления, например АСОУП, обеспечивает уточненный коммерческий учет электроэнергии и позволяет передавать в систему оперативные изменения глобального графика, которые рассчитываются, например, системой Эльбрус (RU 2487036, B61L 27/00, 10.07.2013). Система позволяет повысить оперативность ввода изменения глобального графика в локальные графики движения поездов на участках между тяговыми подстанциями 1 и 2, одновременно решая локальные задачи энергосберегающего движения. Помимо информации от тяговых подстанций и локомотивов, используются сведения из блока 31 о движении поездов в реальном времени, из блока 32 нормативного (или вариантного) графика движения поездов и из блока 33 об ограничении пропускной способности на перегонах по причине недостаточного развития устройств электроснабжения.The system also makes it possible to increase the accuracy of accounting for electricity use, due to a more rapid and complete exchange of information with trains about energy use throughout their entire route. The connection of the system through the data transmission network 16 with upper-level control systems, for example, automated control system, provides updated commercial electricity metering and allows you to transmit to the system operational changes in the global schedule, which are calculated, for example, by the Elbrus system (RU 2487036, B61L 27/00, 07/10/2013 ). The system makes it possible to increase the efficiency of entering changes in the global schedule into local train schedules in the sections between traction substations 1 and 2, while simultaneously solving local problems of energy-saving traffic. In addition to information from traction substations and locomotives, information is used from block 31 on the movement of trains in real time, from block 32 of the standard (or variant) train schedule and from block 33 on capacity limitations on hauls due to insufficient development of power supply devices.

Блок 31 формирует картину реального графика движения поездов на основании обработки информации из «нижней инфраструктурной системы» (контур под шиной 16, снимающий информацию с передающих устройств тяговых подстанций и локомотивов (обработанную). Также, для возможности внесения в ситуацию ручных корректировок по линии иных служб (Д, оперативных служб и т.п.) блок 31 соединен с АРМ диспетчера (компьютер 18).Block 31 forms a picture of the real train schedule based on processing information from the “lower infrastructure system” (the circuit under bus 16, which removes information from the transmitting devices of traction substations and locomotives (processed). Also, for the possibility of making manual adjustments to the situation through other services (D, operational services, etc.) block 31 is connected to the dispatcher's workstation (computer 18).

Выходная информация из этих блоков поступает в блок 34 логического сравнения, который формирует итоговые ограничения, исходя из данных о графике движении поездов и ограничениях по пропускной способности. Эти ограничения ложатся в основу оптимизационной задачи многокритериальной оптимизации, которая решается в блоке 35 построения целевой прогнозной расстановки поездов по полигону, оптимизирующий энергопотребление с учетом фактического местоположения поездов и ограничений по электроснабжению в области пропускной способности. Блок 35 построения целевой прогнозной расстановки поездов по полигону оптимизирует энергопотребление с учетом фактического местоположения поездов и ограничений по энергопотреблению в области требуемой пропускной способности, функционирует на основе алгоритмов теории автоматического управления и регулирования разработанных Л.А. Барановым.The output information from these blocks enters the logical comparison block 34, which generates the final restrictions based on data on the train schedule and capacity restrictions. These restrictions form the basis of the optimization problem of multicriteria optimization, which is solved in block 35 of constructing the target forecast arrangement of trains on the site, optimizing energy consumption taking into account the actual location of trains and power supply restrictions in the capacity area. Block 35 for constructing the target forecast arrangement of trains along the site optimizes energy consumption taking into account the actual location of trains and energy consumption restrictions in the area of the required capacity, operates on the basis of algorithms of the theory of automatic control and regulation developed by L.A. Baranov.

Выход блока 35 соединен с блоком 36 интеллектуального управления с предиктивным анализом движения поездов, который формирует план работы участка в оперативном режиме с учетом дополнительных факторов: процесса формирования поездов на предыдущих станциях и их движения по участку (информация поступает из блока 39), сведения о плановых «окнах» (информация поступает из блока 37) и информации из блока 38 формирования среза состояния локомотивного парка, который передает информацию о располагаемых тяговых характеристиках конкретных локомотивов.The output of block 35 is connected to block 36 of intelligent control with predictive analysis of train movement, which generates a plan for the operation of the section in online mode, taking into account additional factors: the process of forming trains at previous stations and their movement along the section (information comes from block 39), information about planned “windows” (information comes from block 37) and information from block 38 for generating a slice of the state of the locomotive fleet, which transmits information about the available traction characteristics of specific locomotives.

Блок 36 формирует управляющие команды и через блок 40 передачи команд управления и оперативного плана работы передает данные команды в персональный компьютер 18 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера (в случае человеко-машинной системы организации труда) или на локомотив (если участок работает в парадигме цифровой железной дороги).Block 36 generates control commands and, through block 40 for transmitting control commands and the operational work plan, transmits these commands to the personal computer 18 of the automated train dispatcher workstation (in the case of a human-machine labor management system) or to the locomotive (if the section operates in the digital railway paradigm ).

В предлагаемой системе технический результат достигается за счет введения в контур управления и прогнозирования блоков, учитывающих особенности поездообразования, продвижения поездов по участку, планового графика ремонтных работ и актуального технического состояния локомотивов. Предлагаемая система позволяет сократить непроизводительные потери энергии на тягу поездов и снизить непроизводительное использование рабочего времени локомотивных бригад и локомотивов на тягу поездов за счет поддержания рационального времени хода по перегону в соответствии с располагаемыми мощностями устройств электроснабжения.In the proposed system, the technical result is achieved by introducing into the control loop and forecasting blocks that take into account the peculiarities of train formation, the movement of trains along the section, the planned schedule of repair work and the current technical condition of locomotives. The proposed system makes it possible to reduce unproductive energy losses for traction of trains and reduce the unproductive use of working time of locomotive crews and locomotives for traction of trains by maintaining rational travel time along the stretch in accordance with the available capacities of power supply devices.

Claims

A system for monitoring and regulating the power and energy consumed by the transport system, containing traction substations with satellite navigation receivers placed on them and stationary radio modems connected to a radio modem communication control unit and connected via a radio communication channel to on-board radio modems installed on electric locomotives, to one of the secondary A voltage sensor is connected to the transformer windings of each traction substation, and the corresponding ends of the contact wire section and the rail line section are connected through the current sensor, while the contact wire sections of each individual section of the traction electrical network are galvanically separated from the contact wire sections of adjacent sections of the traction electrical network by power switches, the outputs of the voltage sensors and current are connected to the corresponding inputs of the monitoring and control device of the traction substation, the first inputs/outputs of which, through an interface device, are connected to the data transmission network, to which the central device for collecting and processing data of the energy dispatcher and the personal computer of the automated train dispatcher workstation are connected, the second inputs/outputs monitoring and control devices of the traction substation are connected to the first inputs/outputs of the microprocessor of the radio modem communication control unit, with the second and third inputs/outputs of which a stationary radio modem and a data processing unit are connected, respectively, the microprocessor input is connected to the output of the satellite navigation receiver, and its output is connected to the receiver registration signal, the output of which, through the train number memory block, is connected to the input of the block for determining the time slot number, the output of which is connected to the second input of the microprocessor; on each electric locomotive, voltage sensors and current sensors consumed by the electric locomotive are connected to the inputs of the on-board monitoring and control unit, and its output connected to the input of the module for storing time slot numbers, the first input/output of the on-board monitoring and control unit is connected to the on-board data bus, to which the output of the on-board satellite navigation receiver and the input/output of the on-board radio modem are connected, and to the second input/output of the on-board control unit and control, a registration signal generation module is connected, characterized in that the central device for collecting and processing data from the energy dispatcher includes a block for generating a real-time train schedule, a block for generating a standard or variant train schedule, and a block for generating capacity restrictions for energy, the outputs of which are connected accordingly with the first, second and third inputs of the logical comparison block, the output of which is connected to the input of the block for constructing the target predictive arrangement of trains along the polygon, the output of which is connected to the first input of the intelligent control block with predictive analysis of train movement, the second, third and fourth inputs of which are connected respectively to outputs of the block of the constructed plan of “windows”, the block of forming a slice of the state of the locomotive fleet and the block of monitoring the formation of trains at previous sections and stations, the output of the intelligent control block with predictive analysis of train movement is connected through the block for transmitting control commands and the operational work plan to the input of the personal computer of the automated worker place of the train dispatcher, the output of which is connected to the input of the block for generating a train schedule in real time.