RU2825483C1 - Device for recording signals of automatic locomotive signalling - Google Patents
Device for recording signals of automatic locomotive signalling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2825483C1 RU2825483C1 RU2024111663A RU2024111663A RU2825483C1 RU 2825483 C1 RU2825483 C1 RU 2825483C1 RU 2024111663 A RU2024111663 A RU 2024111663A RU 2024111663 A RU2024111663 A RU 2024111663A RU 2825483 C1 RU2825483 C1 RU 2825483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- als
- locomotive
- processor
- Prior art date
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 91
- 230000011664 signaling Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относятся к средствам автоматизации на железнодорожном транспорте, в частности, к системам автоматической локомотивной сигнализации.The invention relates to automation means in railway transport, in particular, to automatic locomotive signaling systems.
Известно устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные в корпусе микроконтроллер, блок аналого-цифрового преобразования, включенный между первым входом устройства, предназначенным для подключения устройства к выводам локомотивных катушек приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации, и первым информационным входом микроконтроллера, соответствующими выходами подключенного к входам съемного носителя памяти и блока индикации, элементы индикации которого расположены на лицевой панели корпуса, и блок питания, другие информационные входы микроконтроллера подключены через блок согласования ко второму входу устройства, предназначенного для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, а программное обеспечение микроконтроллера выполнено с возможностью регистрации на носитель памяти синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов автоматической локомотивной сигнализации от локомотивных приемных катушек (RU 118935 U1, B61L 25/00, 10.08.2012).A device for recording automatic locomotive signalling signals is known, comprising a microcontroller installed in a housing, an analog-to-digital conversion unit connected between a first input of the device intended for connecting the device to the terminals of locomotive signal reception coils of an automatic locomotive signalling system, and the first information input of the microcontroller, the corresponding outputs of a removable memory medium connected to the inputs and an indication unit, the indication elements of which are located on the front panel of the housing, and a power supply unit, other information inputs of the microcontroller are connected through a matching unit to a second input of the device intended for connection to a CAN bus of a locomotive safety device, and the software of the microcontroller is designed with the possibility of recording on the memory medium time-synchronised CAN messages from the locomotive safety device and automatic locomotive signalling signals from locomotive receiving coils (RU 118935 U1, B61L 25/00, 10.08.2012).
Известное устройство обеспечивает запись на съемный носитель памяти синхронизированных по времени сообщений, синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов АЛС от локомотивных катушек с их привязкой к координатам местоположения локомотива.The known device ensures recording on a removable memory medium of time-synchronized messages, time-synchronized CAN messages from a locomotive safety device and ALS signals from locomotive coils with their reference to the coordinates of the locomotive's location.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности предварительного анализа синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов АЛС от локомотивных катушек для выявления сбоев кодов АЛС и отступлений в работе устройств АЛС.A disadvantage of the known device is the lack of the ability to pre-analyze time-synchronized CAN messages from the locomotive safety device and ALS signals from locomotive coils to identify ALS code failures and deviations in the operation of ALS devices.
В качестве прототипа принято устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные в корпусе процессор, блок аналого-цифрового преобразования, включенный между входом устройства, предназначенным для подключения устройства к локомотивным катушкам приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации, и первым входом процессора, подключенного выходом - к входу модуля индикации, элементы индикации которого расположены на лицевой панели корпуса, CAN-трансивер, включенный между входом/выходом устройства, предназначенным для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, и первым выходом/входом процессора, второй выход/вход которого соединен с входом/выходом Ethernet-трансивера, другие входы/выходы которого подключены ко выходу/входу устройства, предназначенного для подключения к бортовому радиомодему, и блок питания, вход которого подключен к выходу устройства, предназначенного для подключения к шине питания локомотивного устройства безопасности, при этом программное обеспечение процессора выполнено с возможностью анализа синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов АЛС от локомотивных катушек для выявления сбоев кодов АЛС с привязкой к цифровой модели пути и отступлений в работе устройств АЛС, формирования во внутренней энергонезависимой памяти отдельных блоков данных о CAN-сообщениях, о сигналах АЛС, а также о выявленных сбоях кодов АЛС с привязкой их к цифровой модели пути и об отступлениях в работе устройств АЛС и передачи в режиме реального времени во внешние системы сообщений о выявленных сбоях кодов АЛС и отступлениях в работе устройств АЛС с привязкой их к цифровой модели пути (RU 190653, B61L 25/00, 08.07.2019).The prototype is a device for recording signals of an automatic locomotive signaling system, comprising a processor installed in a housing, an analog-to-digital conversion unit connected between the input of the device intended for connecting the device to the locomotive coils for receiving signals of the automatic locomotive signaling system, and the first input of the processor connected by an output to the input of the indicator module, the indicator elements of which are located on the front panel of the housing, a CAN transceiver connected between the input/output of the device intended for connection to the CAN bus of the locomotive safety device, and the first output/input of the processor, the second output/input of which is connected to the input/output of the Ethernet transceiver, the other inputs/outputs of which are connected to the output/input of the device intended for connection to the on-board radio modem, and a power supply unit, the input of which is connected to the output of the device intended for connection to the power bus of the locomotive safety device, wherein the processor software is designed with the possibility of analyzing time-synchronized CAN messages from the locomotive safety device and ALS signals from locomotive coils to detect ALS code failures with reference to the digital track model and deviations in the operation of ALS devices, to generate individual data blocks in the internal non-volatile memory about CAN messages, about ALS signals, as well as about detected ALS code failures with reference to the digital track model and about deviations in the operation of ALS devices and to transmit in real time to external systems messages about detected ALS code failures and deviations in the operation of ALS devices with reference to the digital track model (RU 190653, B61L 25/00, 08.07.2019).
Известное устройство не достаточно защищает систему управления движением поездов от ложных решений о необходимости ремонта локомотивного приемника. The known device does not sufficiently protect the train control system from false decisions about the need to repair the locomotive receiver.
Статистически существует зависимость вероятности неправильного распознавания каждого элемента паттерна кодового сигнала АЛС (импульса или паузы) от соотношения мгновенных амплитуд сигнала и помехи на входе локомотивного приемника. Если это соотношение снижается до некоторого значения, то вероятность неправильного выделения импульса или паузы в паттерне кодового сигнала АЛС возрастает до такой степени, что вероятность ошибочного восприятия всего паттерна сигнала АЛС превышает назначенную допустимую величину. Причиной искажений воспринимаемого локомотивным приемником кодового сигнала и соответственно его сбоев при приеме сигналов АЛС может являться неисправная работа путевых формирователей кода АЛС в рельсовых цепях или неисправная работа схемы приемного тракта самого локомотивного приемника. Отличие этих ситуаций со сбоями проявляется, в частности, в том, что сбои, при приеме сигналов АЛС из-за неправильной работы приемного тракта локомотивного приемника возникают на произвольных участках конкретного маршрута движения локомотива, а сбои по причине неисправной работы путевых формирователей кода АЛС возникают в основном только когда локомотив находится на рельсовых цепях, где в самом деле неисправна путевая аппаратура формирования кодов АЛС. Классификация этих сбойных ситуаций на две отдельные группы позволяет обоснованно решить вопрос о необходимости снятия локомотива с маршрутов для направления его на пункт технического обслуживания (ТО) или только ограничиться ремонтом и регулировкой аппаратуры конкретных рельсовых цепей. Statistically, there is a dependence of the probability of incorrect recognition of each element of the ALS code signal pattern (pulse or pause) on the ratio of instantaneous amplitudes of the signal and interference at the input of the locomotive receiver. If this ratio decreases to a certain value, then the probability of incorrectly identifying a pulse or pause in the ALS code signal pattern increases to such an extent that the probability of erroneous perception of the entire ALS signal pattern exceeds the designated permissible value. The cause of distortions of the code signal perceived by the locomotive receiver and, accordingly, its failures when receiving ALS signals may be a faulty operation of the ALS code track generators in the track circuits or a faulty operation of the receiving circuit of the locomotive receiver itself. The difference between these failure situations is manifested, in particular, in the fact that failures in the reception of ALS signals due to incorrect operation of the receiving path of the locomotive receiver occur on arbitrary sections of a specific route of the locomotive, and failures due to faulty operation of the track ALS code generators occur mainly only when the locomotive is on track circuits, where the track equipment for generating ALS codes is actually faulty. Classification of these failure situations into two separate groups allows us to reasonably decide on the need to remove the locomotive from routes to send it to a maintenance point (MT) or to limit ourselves to repairing and adjusting the equipment of specific track circuits.
Известное локомотивное устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации эту функцию классификации не позволяет выполнять с необходимой надежностью из-за того, что данные о работе схемы приемного тракта локомотивного приемника АЛС анализируются в центре ТО, т.е. только после прибытия локомотива на проверку в центр ТО. До этого времени информация, передаваемая из локомотивных устройств в центры ТО по каналу радиосвязи, ограничена в объеме. Ограниченность информации передаваемой в пункт ТО связана с ограничениями объема данных, передаваемых по каналу радиосвязи с локомотива в центр ТО, по сравнению с более подробными надежными и своевременными данными, которые доступны непосредственно на локомотиве процессору его бортового устройства, через шину CAN межмодульного интерфейса локомотива. The known locomotive device for recording signals of automatic locomotive signaling does not allow this classification function to be performed with the required reliability due to the fact that the data on the operation of the circuit of the receiving path of the locomotive ALS receiver are analyzed in the maintenance center, i.e. only after the locomotive arrives for inspection at the maintenance center. Until this time, the information transmitted from locomotive devices to maintenance centers via the radio channel is limited in volume. The limited information transmitted to the maintenance point is associated with the limitations of the volume of data transmitted via the radio channel from the locomotive to the maintenance center, compared to more detailed reliable and timely data that are available directly on the locomotive to the processor of its on-board device, via the CAN bus of the locomotive intermodular interface.
Например, в радиоканал с локомотива не передаются подробные данные о текущих амплитудах сигнала и помехи на входе локомотивного приемника, поскольку это большие объемы информации, перегружающие сеть радиосвязи. Эти данные невозможно передавать слишком часто и с малой временной задержкой для требуемого достоверного выявления потенциальных сбойных ситуаций.For example, detailed data on current signal amplitudes and interference at the input of the locomotive receiver are not transmitted to the radio channel from the locomotive, since these are large volumes of information that overload the radio network. These data cannot be transmitted too frequently and with a small time delay for the required reliable detection of potential failure situations.
В ряде случаев, связь с пунктом ТО по радиоканалу может надолго прерываться. Для некоторых подвижных единиц рельсового транспорта (ремонтные дрезины и т.п.) связь во время поездки может вообще отсутствовать из-за недостаточного объема бортового оборудования. In some cases, radio communication with the maintenance point may be interrupted for a long time. For some rolling stock of rail transport (repair trolleys, etc.), communication may be completely absent during the trip due to insufficient volume of on-board equipment.
Ошибочное снятие локомотива с маршрута для проведения его технического обслуживания на пункте ТО снижает эффективность работы системы управления движением поездов.Erroneous removal of a locomotive from the route for its maintenance at a maintenance point reduces the efficiency of the train traffic control system.
Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности определения неисправности локомотивного приемника и отделении неисправностей локомотивного приемника от неисправностей аппаратуры формирования кодов АЛС в рельсовых цепях по маршруту движения поезда.The technical result of the invention consists in increasing the reliability of determining a malfunction of a locomotive receiver and separating malfunctions of a locomotive receiver from malfunctions of the equipment for generating ALS codes in track circuits along a train route.
Технический результат достигается тем, что устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации, содержащее установленные в корпусе процессор, между входом устройства, предназначенным для подключения локомотивных катушек приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации и первым входом процессора включены последовательно соединенные фильтр низких частот и аналого-цифровой преобразователь, к выходу процессора подключен вход модуля индикации, элементы индикации которого расположены на лицевой панели корпуса, CAN-трансивер, включенный между входом/выходом устройства, предназначенным для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, и первым входом/выходом процессора, второй вход/выход которого соединен с выходом/входом Ethernet-трансивера, другие входы/выходы которого подключены к выходу/входу устройства, предназначенного для подключения к бортовому радиомодему, и блок питания, вход которого подключен к выходу устройства для подключения к шине питания локомотивного устройства безопасности, при этом программное обеспечение процессора выполнено с возможностью анализа синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов АЛС от локомотивных катушек для выявления сбоев кодов АЛС с привязкой к цифровой модели пути и отступлений в работе устройств АЛС, формирования во внутренней энергонезависимой памяти отдельных блоков данных о CAN-сообщениях, о сигналах АЛС, а также о выявленных сбоях кодов АЛС с привязкой их к цифровой модели пути и об отступлениях в работе устройств АЛС и передачи в режиме реального времени во внешние системы сообщений о выявленных сбоях кодов АЛС и отступлениях в работе устройств АЛС с привязкой их к цифровой модели пути, согласно изобретению снабжено модулем фиксатора уровня сигнала, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход соединен с выходом модуля бортовой электронной карты, выход модуля фиксатора уровня сигнала соединен с входом модуля памяти, выход которого подключен к первому входу модуля сравнения, второй вход которого соединен с выходом модуля памяти контрольных сигналов, выход модуля сравнения соединен со вторым входом процессора, третий вход/выход которого соединен с входом/выходом блока анализа данных, вход/выход которого соединен с входом/выходом блока принятия решения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами процессора.The technical result is achieved in that the device for recording signals of an automatic locomotive signaling system, containing a processor installed in a housing, between the input of the device intended for connecting locomotive coils for receiving signals of the automatic locomotive signaling system and the first input of the processor, a low-pass filter and an analog-to-digital converter are connected in series, the input of the indicator module is connected to the output of the processor, the indicator elements of which are located on the front panel of the housing, a CAN transceiver connected between the input/output of the device intended for connection to the CAN bus of the locomotive safety device and the first input/output of the processor, the second input/output of which is connected to the output/input of the Ethernet transceiver, the other inputs/outputs of which are connected to the output/input of the device intended for connection to the on-board radio modem, and a power supply unit, the input of which is connected to the output of the device for connection to the power bus of the locomotive safety device, wherein the processor software is designed with the possibility of analyzing synchronized based on the time of CAN messages from the locomotive safety device and ALS signals from the locomotive coils for detecting ALS code failures with a link to the digital track model and deviations in the operation of ALS devices, generating in the internal non-volatile memory individual data blocks about CAN messages, about ALS signals, as well as about detected ALS code failures with a link to the digital track model and about deviations in the operation of ALS devices and transmitting in real time to external systems messages about detected ALS code failures and deviations in the operation of ALS devices with a link to the digital track model, according to the invention is equipped with a signal level clamp module, the first input of which is connected to the output of the analog-to-digital converter, and the second input is connected to the output of the on-board electronic map module, the output of the signal level clamp module is connected to the input of the memory module, the output of which is connected to the first input of the comparison module, the second input of which is connected to the output of the control signal memory module, the output of the comparison module is connected to the second input a processor, the third input/output of which is connected to the input/output of the data analysis unit, the input/output of which is connected to the input/output of the decision-making unit, the first and second outputs of which are connected respectively to the third and fourth inputs of the processor.
На чертеже приведена функциональная схема устройства регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации.The drawing shows a functional diagram of the device for recording signals of automatic locomotive signaling.
Устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации содержит установленные в корпусе 1 процессор 2, между входом устройства, предназначенным для подключения локомотивных катушек приема сигналов системы автоматической локомотивной сигнализации и первым входом процессора 2 включены последовательно соединенные фильтр 3 низких частот и аналого-цифровой преобразователь 4, к выходу процессора 2 подключен вход модуля 5 индикации, элементы индикации которого расположены на лицевой панели корпуса 1, CAN-трансивер 6, включенный между входом/выходом устройства, предназначенным для подключения к CAN-шине локомотивного устройства безопасности, и первым входом/выходом процессора 2, второй вход/выход которого соединен с выходом/входом Ethernet-трансивера 7, другие входы/выходы которого подключены к выходу/входу устройства, предназначенного для подключения к бортовому радиомодему, и блок 8 питания, вход которого подключен к выходу устройства для подключения к шине питания локомотивного устройства безопасности, при этом программное обеспечение процессора 2 выполнено с возможностью анализа синхронизированных по времени CAN-сообщений от локомотивного устройства безопасности и сигналов АЛС от локомотивных катушек для выявления сбоев кодов АЛС с привязкой к цифровой модели пути и отступлений в работе устройств АЛС, формирования во внутренней энергонезависимой памяти отдельных блоков данных о CAN-сообщениях, о сигналах АЛС, а также о выявленных сбоях кодов АЛС с привязкой их к цифровой модели пути и об отступлениях в работе устройств АЛС и передачи в режиме реального времени во внешние системы сообщений о выявленных сбоях кодов АЛС и отступлениях в работе устройств АЛС с привязкой их к цифровой модели пути, модуль 9 фиксатора уровня сигнала, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 4, а второй вход соединен с выходом модуля 10 бортовой электронной карты, выход модуля 9 фиксатора уровня сигнала соединен с входом модуля 11 памяти, выход которого подключен к первому входу модуля 12 сравнения, второй вход которого соединен с выходом модуля 13 памяти контрольных сигналов, выход модуля 12 сравнения соединен со вторым входом процессора 2, третий вход/выход которого соединен с входом/выходом блока 14 анализа данных, вход/выход которого соединен с входом/выходом блока 15 принятия решения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами процессора 2.The device for recording signals of an automatic locomotive signalling system comprises a processor 2 installed in a
Устройство регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации работает следующим образом.The device for recording automatic locomotive signaling signals operates as follows.
Перед началом движения поезда соответствующие входы устройства регистрации сигналов автоматической локомотивной сигнализации подключают к шине питания и CAN-шине локомотивного устройства безопасности, а также к бортовому радиомодему.Before the train starts moving, the corresponding inputs of the automatic locomotive signaling signal recording device are connected to the power bus and CAN bus of the locomotive safety device, as well as to the on-board radio modem.
При начале движения поезда, оборудованного локомотивными устройствами безопасности, участвующими в информационном обмене по протоколу CAN по контролируемому маршруту, происходит инициализация всех трансиверов локальной сети CAN. При этом в автоматическом режиме подается напряжение на вход блока 8 питания. Блок 8 питания осуществляет преобразование поступающего на его вход напряжения в напряжение питания всех элементов устройства и их гальваническую развязку с цепями устройства безопасности. При этом модуль 5 индикации сигнализирует о включении устройства регистрации сигналов АЛС.When a train equipped with locomotive safety devices participating in the information exchange via the CAN protocol along a controlled route starts moving, all transceivers of the local CAN network are initialized. In this case, voltage is supplied to the input of power supply unit 8 in automatic mode. Power supply unit 8 converts the voltage supplied to its input into the supply voltage of all elements of the device and their galvanic isolation from the circuits of the safety device. In this case, indication module 5 signals the inclusion of the ALS signal recording device.
Сообщения с каналов CAN-шины локомотивного устройства безопасности поступают через CAN-трансивер 6 на соответствующий вход/выход процессора 2. CAN-сообщения включают данные о текущем времени, параметрах движения и координатах поезда, зарегистрированных действиях машиниста, режимах работы бортового оборудования и состоянии локомотивного устройства безопасности.Messages from the CAN bus channels of the locomotive safety device are received via the CAN transceiver 6 to the corresponding input/output of the processor 2. CAN messages include data on the current time, movement parameters and coordinates of the train, registered actions of the driver, operating modes of the on-board equipment and the state of the locomotive safety device.
CAN-трансивер 6 содержит последовательно соединенные CAN-формирователь и гальваническую развязку, при этом входом/выходом CAN-трансивера 6 является вход/выход CAN-формирователя, а его выходом/входом - выход/вход гальванической развязки.CAN transceiver 6 contains a CAN driver and galvanic isolation connected in series, wherein the input/output of CAN transceiver 6 is the input/output of the CAN driver, and its output/input is the output/input of the galvanic isolation.
Модуль индикации 5 включает дисплей для отображения сообщений машинисту и элементы индикации состояния и режимов работы устройства.The indication module 5 includes a display for displaying messages to the driver and elements for indicating the status and operating modes of the device.
USB-порт процессора 2 подключен к выходу устройства, предназначенного для подключения съемного носителя памяти в виде флеш-накопителя.The USB port of processor 2 is connected to the output of a device designed for connecting a removable memory device in the form of a flash drive.
SPI или MCI-порт процессора 2 подключен к выходу устройства, предназначенного для подключения съемного носителя памяти в виде флеш-карты.SPI or MCI port of processor 2 is connected to the output of a device designed for connecting a removable memory device in the form of a flash card.
Такое подключение соответствующих портов процессора к указанным выходам устройства обеспечивает возможность параллельной записи данных на внешние съемные носители памяти, записанной в энергоинформационной памяти процессора информации для ее последующего экспертного анализа.This connection of the corresponding processor ports to the specified device outputs provides the ability to record data in parallel on external removable memory media, recorded in the energy-information memory of the information processor for its subsequent expert analysis.
Модуль 5 индикации включает три светодиода, расположенные на лицевой панели прибора: зеленый, желтый и красный.The 5 indicator module includes three LEDs located on the front panel of the device: green, yellow and red.
Светодиоды модуля 5 индикации определяют следующие признаки функционирования устройства:The LEDs of the 5 indication module determine the following signs of the device’s operation:
- зеленый светодиод при свечении с небольшим мерцанием - включение блока 8 питания, устройство готово к работе;- green LED when lit with a slight flicker - power supply unit 8 is turned on, the device is ready for operation;
- желтый светодиод в режиме мигания сигнализирует о записи CAN-сообщений в энергонезависимую память процессора 2;- the yellow LED in blinking mode signals the recording of CAN messages into the non-volatile memory of processor 2;
- красный светодиод в режиме мигания сигнализирует о записи сигналов АЛС с приемных катушек в энергонезависимую память процессора 2.- the red LED in blinking mode indicates that the ALS signals from the receiving coils are being recorded into the non-volatile memory of processor 2.
Сигналы автоматической локомотивной сигнализации с выводов локомотивных катушек поступают на вход фильтра 3 низких частот, осуществляющего предварительную фильтрацию, и далее в аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП), который преобразует аналоговый сигнал от приемных катушек в цифровой код и передает его на информационный вход процессора 2, осуществляющего запись поступивших сигналов во внутреннюю энергонезависимую память.The signals of the automatic locomotive signaling from the terminals of the locomotive coils are fed to the input of the low-pass filter 3, which performs preliminary filtering, and then to the analog-to-digital converter 4 (ADC), which converts the analog signal from the receiving coils into a digital code and transmits it to the information input of the processor 2, which records the received signals in the internal non-volatile memory.
При записи сигналов с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 процессор 2 формирует RAW аудиофайлы, каждый из которых включает сигналы АЛС за заданный промежуток времени. Запись аудиофайлов во внутреннюю энергонезависимую память процессор 2 осуществляет в отдельный RAW файл.When recording signals from the output of analog-to-digital converter 4, processor 2 forms RAW audio files, each of which includes ALS signals for a specified period of time. Processor 2 records audio files into internal non-volatile memory in a separate RAW file.
При записи CAN-сообщений во внутреннюю энергонезависимую память, процессор 2 каждое CAN-сообщение коррелирует с аудиофайлом и конкретным номером буфера аудиофайла.When recording CAN messages into the internal non-volatile memory, processor 2 correlates each CAN message with an audio file and a specific audio file buffer number.
Причем процессор 2, для каждого сбоя полученные CAN-сообщения формирует в отдельный файл CAN-сообщений и записывает в ту же папку, что и аудио файл. Это позволяет процессору 2 при анализе полученных данных открывать аудиофайлы и просматривать сообщения CAN устройств безопасности во взаимной привязке.Moreover, processor 2, for each failure, forms the received CAN messages into a separate CAN message file and records it into the same folder as the audio file. This allows processor 2, when analyzing the received data, to open audio files and view the CAN messages of the safety devices in mutual binding.
По результатам анализа полученных данных процессор 2 формирует файл с карточкой, содержащей информацию о конкретном сбое. Based on the results of the analysis of the received data, processor 2 generates a file with a card containing information about a specific failure.
Все три файла RAW, CAN и карточку сбоя процессор 2 записывает в отдельный архив.All three RAW files, CAN and the failure card are written by processor 2 into a separate archive.
Анализ сигналов автоматической локомотивной сигнализации и выявление ситуаций со сбоями кодов АЛС процессор 2 осуществляет в режиме реального времени.The analysis of automatic locomotive signaling signals and the identification of situations with ALS code failures is carried out by processor 2 in real time.
При этом процессор 2 осуществляет проверку, связанную с отнесением сбоя к технологически (функционально) обоснованному, то есть обусловленному движением поезда по конкретному участку, или при известных условиях, которые негативно влияют на прием сигнала и приводят к сбою в работе автоматической локомотивной сигнализации.In this case, processor 2 carries out a check related to classifying the failure as technologically (functionally) justified, that is, caused by the movement of the train along a specific section, or under known conditions that negatively affect the reception of the signal and lead to a failure in the operation of the automatic locomotive signaling.
После регистрации места окончания сбоя процессор 2 записывает во внутреннюю энергонезависимую память информацию об указанном сбое кодов, включающую место начала сбоя, место окончания сбоя, параметры поезда, характер сбоя, причина сбоя, фрагмент кодового сигнала, и передает ее через Ethernet-трансивер 7 на вход бортового модуля радиосвязи, для последующей передачи в автоматизированные системы, специализирующие на учете сбоев аппаратуры АЛС.After registering the location of the end of the failure, processor 2 records information about the specified code failure in the internal non-volatile memory, including the location of the beginning of the failure, the location of the end of the failure, train parameters, the nature of the failure, the cause of the failure, a fragment of the code signal, and transmits it via Ethernet transceiver 7 to the input of the on-board radio communication module, for subsequent transmission to automated systems specializing in recording failures of ALS equipment.
Кроме того, по результатам анализа CAN-сообщений процессор 2 выявляет ситуации с отступлениями в содержании устройств АЛС.In addition, based on the results of the analysis of CAN messages, processor 2 identifies situations with deviations in the content of ALS devices.
Для каждого события, связанного с обнаружением отступления в содержании устройств АЛС, процессор 2 регистрирует его параметры.For each event associated with the detection of a deviation in the contents of the ALS devices, processor 2 records its parameters.
При этом для каждого события, связанного с обнаружением отступления в содержании устройств АЛС, процессор 2 формирует из потока входных данных CAN-сообщений отрывок записи сигнала АЛС продолжительностью 5 секунд до и 5 секунд после места (времени) начала зафиксированного события независимо от возможного появления других событий. Информацию об указанном событии (место (время) начала и об окончания отступления, причину отступления) процессор 2 записывает во внутреннюю энергонезависимую память.In this case, for each event related to the detection of a deviation in the contents of the ALS devices, processor 2 forms from the input data stream of CAN messages an excerpt of the ALS signal recording lasting 5 seconds before and 5 seconds after the place (time) of the beginning of the recorded event, regardless of the possible occurrence of other events. Processor 2 records information about the specified event (place (time) of the beginning and end of the deviation, the reason for the deviation) in the internal non-volatile memory.
Внутренняя энергонезависимая память процессора 2 включает в директории ROOT следующие поддиректории:The internal non-volatile memory of processor 2 includes the following subdirectories in the ROOT directory:
- для непрерывной записи сигнала АЛС и информационного обмена системы обеспечения безопасности;- for continuous recording of the ALS signal and information exchange of the security system;
- для регистрации сбоев, в виде отрезков записи сигнала АЛС и информационного обмена по шине CAN;- for recording failures, in the form of segments of the ALS signal recording and information exchange via the CAN bus;
- для регистрации отступлений, в виде отрезков записи сигнала АЛС и информационного обмена по шине CAN.- to register deviations, in the form of segments of the ALS signal recording and information exchange via the CAN bus.
Также информация о выявленных ситуациях с отступлениями в содержании устройств АЛС передается через Ethernet-трансивер 7 на вход бортового модуля радиосвязи для последующей передачи в автоматизированные системы, специализирующие на учете сбоев аппаратуры АЛС.Also, information about identified situations with deviations in the contents of the ALS devices is transmitted via Ethernet transceiver 7 to the input of the onboard radio communication module for subsequent transmission to automated systems specializing in recording failures of the ALS equipment.
При подключении внешнего съемного носителя к соответствующему выходу устройства, связанного с USB или SPI или MCI портом процессора 2, осуществляется копирование информации с его внутренней энергонезависимой памяти в память съемного носителя.When connecting an external removable storage device to the corresponding output of the device associated with the USB or SPI or MCI port of processor 2, information is copied from its internal non-volatile memory to the memory of the removable storage device.
Таким образом, предлагаемое устройство регистрации сигналов АЛС позволяет осуществить прием, обработку, анализ, регистрацию и дальнейшую оперативную передачу поступающей информации о принимаемых на борту сигналах автоматической локомотивной сигнализации, обеспечить синхронизацию этих данных с событиями, связанным с изменением режимов работы бортового оборудования, с изменением поездной ситуации и действиями локомотивной бригады, установить предварительные причины выявленных сбоев и отступлений в работе автоматической локомотивной сигнализации, обеспечить достаточно точную привязку зафиксированных событий, связанных с нарушением работы локомотивной сигнализации, к шкале единого системного времени и цифровой модели пути.Thus, the proposed device for recording ALS signals allows for the reception, processing, analysis, recording and further operational transmission of incoming information about signals of automatic locomotive signaling received on board, ensuring the synchronization of these data with events related to changes in the operating modes of the on-board equipment, changes in the train situation and the actions of the locomotive crew, establishing preliminary causes of detected failures and deviations in the operation of automatic locomotive signaling, ensuring a sufficiently accurate linkage of recorded events related to disruptions in the operation of locomotive signaling to the scale of a single system time and a digital track model.
Предлагаемое устройство выявляет сбои кодов, ставшие причиной переключения сигналов локомотивного светофора, а также выявляет отступления в работе автоматической локомотивной сигнализации, которые определяются отклонением параметров передаваемого сигнала от нормируемых показателей.The proposed device detects code failures that cause the switching of locomotive traffic light signals, and also detects deviations in the operation of automatic locomotive signaling, which are determined by the deviation of the parameters of the transmitted signal from the standard indicators.
Для описания сбоев кодов используются следующие параметры: место начала сбоя, место окончания сбоя, параметры поезда, характер сбоя, причина сбоя, фрагмент кодового сигнала.The following parameters are used to describe code failures: failure start location, failure end location, train parameters, failure nature, failure cause, code signal fragment.
Место начала сбоя кодов характеризует момент времени, соответствующая ему координата и номер пути, идентификатор участка (станции/перегона), литер ближайшего светофора, связанные с проявлением первого после предшествовавшего устойчивого и работоспособного состояния устройств АЛС сбоя кодов. Под координатой следует понимать набор параметров, состоящий из географических координат, железнодорожной координаты (км/пк/м) и идентификатора рельсовой цепи.The place of the beginning of the code failure characterizes the moment of time, the corresponding coordinate and track number, the identifier of the section (station/section), the letter of the nearest traffic light, associated with the manifestation of the first code failure after the previous stable and operational state of the ALS devices. The coordinate should be understood as a set of parameters consisting of geographic coordinates, railway coordinate (km/pc/m) and track circuit identifier.
Место окончания сбоя характеризует момент времени, соответствующая ему координата и номер пути, идентификатор участка (станции/перегона), зафиксированные после истечения 25 секунд от места начала сбоя кодов или после проследования поездом рельсовой цепи, на которой было зафиксировано место начала сбоя кодов.The end point of the failure is characterized by the moment in time, the corresponding coordinate and track number, the section identifier (station/section), recorded after 25 seconds have passed from the start point of the code failure or after the train has passed the track circuit on which the start point of the code failure was recorded.
Параметры поезда включают локомотивные, поездные характеристики, а также параметры движения поезда по участку, среди которых номер поезда, номер локомотива (секции), табельный номер машиниста, скорость движения поезда, режим движения поезда (тяга/выбег), состояние вспомогательного оборудования.Train parameters include locomotive and train characteristics, as well as train movement parameters on the section, including the train number, locomotive (section) number, driver’s identification number, train speed, train movement mode (traction/coasting), and the state of auxiliary equipment.
Характер сбоя - одно из перечисленных в описании сбоев кодов изменение показаний блока индикации локомотивного устройства безопасности.The nature of the failure is one of the codes listed in the description of the failures: change in the readings of the locomotive safety device indicator unit.
Причина сбоя - вероятная, причина возникновения сбоев кодов, экспериментально установленная в соответствии с разработанным алгоритмом анализа входного сигнала АЛС.The cause of the failure is probable, the cause of the occurrence of code failures, experimentally established in accordance with the developed algorithm for analyzing the input signal of the ALS.
Программное обеспечение процессора 2 обеспечивает возможность выявления следующих причин сбоев кодов:The processor 2 software provides the ability to identify the following causes of code failures:
- амплитуда кодового тока АЛС в рельсах не соответствует нормируемому показателю;- the amplitude of the ALS code current in the rails does not correspond to the standard indicator;
- сигнал АЛС на кодируемом участке пути отсутствует;- there is no ALS signal on the coded section of the route;
- временные параметры первого интервала кода АЛС не соответствуют норме;- the time parameters of the first interval of the ALS code do not correspond to the norm;
- отсутствует возможность дешифрировать сигнал АЛС;- there is no possibility to decipher the ALS signal;
- сбой в работе модуля приемника;- failure of the receiver module;
- сбой в работе модуля центрального обработчика локомотивного устройства безопасности;- failure in the operation of the central processor module of the locomotive safety device;
- отсутствие данных в CAN-шине.- no data in the CAN bus.
В отдельных случаях причина сбоя может косвенно или прямо указывать на источник ее возникновения или непосредственно на неисправное устройство.In some cases, the cause of the failure may indirectly or directly indicate the source of its occurrence or directly the faulty device.
Дополнительно программное обеспечение процессора 2 осуществляет регистрацию отступлений в содержании устройств АЛС в качестве причины потенциального сбоя, которая по факту не привела к появлению сбоя из-за удержания показаний блоком индикации локомотивного устройства безопасности, что позволяет выявить и зарегистрировать предотказное состояние устройств АЛС.Additionally, the software of processor 2 registers deviations in the contents of the ALS devices as a cause of a potential failure, which in fact did not lead to the occurrence of a failure due to the retention of readings by the indication unit of the locomotive safety device, which makes it possible to identify and register the pre-failure state of the ALS devices.
Фрагмент кодового сигнала характеризует цифровую запись фрагмента принятого на борту сигнала АЛС общей продолжительностью в диапазоне 15 секунд до и 25 секунд после места (времени) начала сбоя кодов и 5 секунд до и 5 секунд после места (времени) начала отступления.A fragment of a code signal characterizes a digital recording of a fragment of an ALS signal received on board with a total duration in the range of 15 seconds before and 25 seconds after the place (time) of the start of the code failure and 5 seconds before and 5 seconds after the place (time) of the start of the retreat.
Бортовой приемник выполняет функцию непрерывного приема сигналов АЛС, обеспечивая их первичную фильтрацию и подготовку к дальнейшему анализу. Это позволяет реагировать на любые изменения в сигнальной информации, что является ключевым для обеспечения безопасности движения.The on-board receiver performs the function of continuous reception of ALS signals, providing their primary filtering and preparation for further analysis. This allows responding to any changes in signal information, which is key to ensuring traffic safety.
Модуль 9 фиксатора уровня сигнала используется для глубокого анализа принятых сигналов. Данный модуль не только определяет текущий уровень сигнала, но и выявляет потенциальные сбойные ситуации, а также оценивает исправность компонентов системы, таких как фидер и уровень подвеса катушек.The Signal Level Clamp Module 9 is used for deep analysis of received signals. This module not only determines the current signal level, but also identifies potential failure situations and evaluates the health of system components such as the feeder and coil suspension level.
В случае обнаружения штатной работы или сбоя, модуль 9 фиксатора уровня сигнала интегрирует полученные данные с информацией о местоположении из модуля 10 бортовой электронной карты. Это позволяет осуществлять точную информационную привязку диагностических данных к конкретным участкам железнодорожного полотна.In case of detection of normal operation or failure, the signal level recorder module 9 integrates the received data with the location information from the on-board electronic map module 10. This allows for precise information binding of diagnostic data to specific sections of the railway track.
Модуль 11 памяти обеспечивает запись данных текущей поездки и их уникальную адресацию в информационном пространстве. Это создает основу для построения исторической базы данных поездок, облегчая процесс анализа и оптимизации маршрутов.Memory module 11 ensures recording of the current trip data and its unique addressing in the information space. This creates the basis for building a historical trip database, facilitating the process of route analysis and optimization.
Модуль 12 сравнения, взаимодействуя с модулем 11 памяти и модулем 13 памяти контрольных сигналов, осуществляет комплексный анализ истории поездок, уровней сигналов и сбоев. Это позволяет выявлять закономерности и предсказывать потенциальные проблемные участки на железнодорожном полотне.The comparison module 12, interacting with the memory module 11 and the control signal memory module 13, performs a comprehensive analysis of the history of trips, signal levels and failures. This allows for the identification of patterns and the prediction of potential problem areas on the railway track.
Модуль 12 сравнения проводит глубокий анализ записанных сигналов на предмет наличия сбойных паттернов, что значительно повышает эффективность идентификации неисправностей.Comparison module 12 performs deep analysis of recorded signals for fault patterns, which greatly improves the efficiency of fault identification.
По результатам анализа данных блоком 14, блок 15 принятия решения на основе заданного алгоритма формирует на первом выходе информацию с рекомендациями по проверке и обслуживанию бортовых, а на втором выходе информацию с рекомендациями по проверке и обслуживанию стационарных устройств АЛС. Рекомендации отображаются на дисплее модуля 5 индикации и передаются через бортовой радиомодем в центр диспетчерского управления. Это обеспечивает возможность своевременного принятия мер по предотвращению аварийных ситуаций и повышению надежности работы железнодорожного транспорта и избежать не оправданных снятий с маршрута локомотивов с исправными устройствами АЛС.Based on the results of the data analysis by block 14, decision-making block 15, based on a specified algorithm, generates information with recommendations for checking and servicing on-board devices at the first output, and information with recommendations for checking and servicing stationary ALS devices at the second output. The recommendations are displayed on the display of the indication module 5 and transmitted via the on-board radio modem to the dispatch control center. This ensures the possibility of taking timely measures to prevent emergency situations and improve the reliability of railway transport and to avoid unjustified removals from the route of locomotives with serviceable ALS devices.
Предлагаемое устройство обеспечивает более высокий уровень безопасности и эффективности эксплуатации железнодорожного транспорта за счет оперативного и достоверного комплексного анализа и обработки сигналов АЛС, а также их информационной привязки к местоположению и историческим данным.The proposed device ensures a higher level of safety and efficiency of railway transport operation due to prompt and reliable complex analysis and processing of ALS signals, as well as their information linking to location and historical data.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2825483C1 true RU2825483C1 (en) | 2024-08-26 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457134C1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-27 | Виталий Сергеевич Котов | Device for control of rail circuits condition |
RU128588U1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО НИИАС) | LOCOMOTIVE DEVICE FOR REGISTRATION OF PARAMETERS OF MOTION AND OPERATION OF MICROPROCESSOR DEVICES ONBOARD |
RU190653U1 (en) * | 2019-02-07 | 2019-07-08 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DEVICE OF REGISTRATION OF SIGNALS OF AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING |
CN110949456A (en) * | 2019-12-23 | 2020-04-03 | 济南维优科技开发有限公司 | Information acquisition method on railway code-free line |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457134C1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-27 | Виталий Сергеевич Котов | Device for control of rail circuits condition |
RU128588U1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО НИИАС) | LOCOMOTIVE DEVICE FOR REGISTRATION OF PARAMETERS OF MOTION AND OPERATION OF MICROPROCESSOR DEVICES ONBOARD |
RU190653U1 (en) * | 2019-02-07 | 2019-07-08 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | DEVICE OF REGISTRATION OF SIGNALS OF AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING |
CN110949456A (en) * | 2019-12-23 | 2020-04-03 | 济南维优科技开发有限公司 | Information acquisition method on railway code-free line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109649447B (en) | Automatic test method and system for distributed autonomous dispatching centralized station autonomous machine data | |
CN101612948B (en) | Method for comprehensively monitoring running safety of self-wheel running special equipment and monitoring device thereof | |
KR100288950B1 (en) | System and Method for monitoring signal equipment difficulty in train | |
CN102042909A (en) | Locomotive fault diagnosis method and system | |
US8032078B1 (en) | Wayside monitoring systems | |
CN104661890A (en) | Method and arrangement for monitoring a route section which is bounded by two axle-counting sensor units | |
US4763267A (en) | System for indicating track sections in an interlocking area as occupied or unoccupied | |
KR100730388B1 (en) | LICS : Lineside Integrated Control System | |
CN110667646B (en) | Axle counting equipment sharing transmission channel with track circuit and track circuit monitoring system | |
CN106864485B (en) | The identification device and its system of railway switch state | |
CN101186217A (en) | Structure for switching locomotive operation safety monitoring expert system | |
CN106809249A (en) | Microcomputer semiautomatic block equipment and its method of work | |
CN101003279A (en) | Control system to hint railroad station not to mishandle entering road for coming and going out trains in many directions | |
CN209535113U (en) | Municipal rail train cab signal system real-time monitoring platform | |
EP4183661A1 (en) | Security information supervision apparatus applied to high-speed rail signal system | |
RU2825483C1 (en) | Device for recording signals of automatic locomotive signalling | |
JPH0535943B2 (en) | ||
RU190653U1 (en) | DEVICE OF REGISTRATION OF SIGNALS OF AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING | |
CN111766845B (en) | Test method, test system and test device for train control system signal equipment | |
CN217425982U (en) | Centralized monitoring system of high-speed rail signal system | |
CN206781785U (en) | Microcomputer semiautomatic block equipment | |
CN107727988B (en) | Track circuit core wire grounding detection device, system and method | |
US8005585B2 (en) | Method for determining the occupancy status of a track section in particular following a restart of an axle counting system, as well as an evaluation device and counting point for this | |
CN113238105A (en) | Cab signal vehicle-mounted equipment detection system and detection device thereof, and installation mode and detection method of detection system | |
KR101950935B1 (en) | System for sniffing detection data of railway safety device, and program |