БОРТОВАЯ СЕТЬ СВЯЗИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

БОРТОВАЯ СЕТЬ СВЯЗИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА


RU (11) 2206177 (13) C1

(51) 7 H04B7/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001127399/09 
(22) Дата подачи заявки: 2001.10.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.10.08 
(45) Опубликовано: 2003.06.10 
(56) Аналоги изобретения: КАЗАНСКИЙ П.А. Бортовая сеть связи подвижного состава. - Электросвязь, 1993, № 12, с. 39-40. RU 94021640 A1, 17.06.1994. РАТЫНСКИЙ М.В. Основы сотовой связи. - М.: Радио связь, 2000, с. 21.65. RU 2058670 C1, 28.07.1989. 
(71) Имя заявителя: Уральский государственный университет путей сообщения 
(72) Имя изобретателя: Волынский Д.Н.; Волынская А.В. 
(73) Имя патентообладателя: Уральский государственный университет путей сообщения 
(98) Адрес для переписки: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66, УрГУПС, ОНТИ, Л.Б. Никулиной 

(54) БОРТОВАЯ СЕТЬ СВЯЗИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА 

Изобретение относится к регулирующим, предупреждающим или подобным предохранительным устройствам, действующим между вагонами, в частности к системам внутрипоездной связи. Техническим результатом является увеличение надежности связи и оперативность управления автоматическими системами поезда и персоналом, повышение безопасности движения поездов, производительности труда обслуживающего персонала, снижение эксплуатационных расходов. Сущность изобретения состоит в том, что соединения между оконечными устройствами связи и унифицированным узлом коммутации, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, причем частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент. 1 з. п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к регулирующим, предупреждающим или подобным предохранительным устройствам, действующим между вагонами, в частности к системам внутрипоездной связи.

Известна бортовая сеть сигнализации и связи подвижного состава (Егоров В. П. Устройство и эксплуатация пассажирских вагонов (для проводников): Учебное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: УМК МПС России, 1999, с. 193-204), включающая пульт управления, двухпроводные линии, находящиеся под напряжением, проходящие в трубах и соединяющиеся специальными штепсельными разъемами, а также сквозную магистраль радиосети поезда с межвагонными низковольтными штепсельными соединителями. Телефонная связь начальника поезда с проводниками вагонов, поездным электромехаником и машинистом локомотива ведется в одностороннем режиме. Проводные линии связи и сигнализации подвержены вредному воздействию температуры, влажности, масла, кислот, вибрации, а также умышленному повреждению. Недостатками такой организации являются низкая надежность и сложность эксплуатации (соединение либо разъединение штепсельных разъемов при формировании либо расформировании поезда), отсутствие мобильной прямой и обратной связи между вагонами, мобильного контроля за оборудованием, из за чего один из проводников должен постоянно наблюдать за пультом, что приводит к низкой надежности связи и сигнализации, отсутствию оперативности управления персоналом.

Известен также вариант канала внутрипоездной связи (Волков А.А. Вариант канала внутрипоездной связи.// Автоматика, связь, информатика. - 1998, 7, с. 6), в котором в качестве линии связи используются рельсы, введены рамочные многовитковые антенны под полом каждого вагона и модемы для голосовой связи. Недостатками данного технического решения являются доступность для повреждения рамочной многовитковой антенны под полом вагона, отсутствие мобильной связи внутри вагона, поскольку модем связан проводами с рамочной антенной, низкая пропускная способность канала, помехи, влияющие на сторонние системы связи, особенно на соседних путях.

Известна бортовая сеть связи подвижного состава БСС ПС (Казанский П.А., Горелов Г. В. , Колбасюк С.Л., Новиков С.А. Бортовая сеть связи подвижного состава. // "Электросвязь". - 1993, 12, с.39 и 40) (прототип), включающая в каждом вагоне подвижного состава оконечные устройства связи (ОУС) (на чертеже не показаны) и унифицированный узел коммутации (УУК), один из которых назначен ведущим, причем ОУС соединены с УУК линейными интерфейсами, а смежные УУК соединены сетевыми интерфейсами с двумя (основной и резервной) транзитными волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС) через аварийный коммутатор-ретранслятор (АКР), межвагонные перемычки, пульт управления и диагностики (ПУД), реализованный на базе ПЭВМ (на чертеже не показан), цифровую радиолинию, связывающую бортовую сеть связи подвижного состава с внешними системами связи. Недостатками данного технического решения являются наличие ВОЛС с межвагонными соединительными перемычками, которые подвержены постоянной тряске, требуют соединения либо разъединения при формировании либо расформировании поезда, а также доступны для умышленного повреждения, большая стоимость коммутационного оборудования ВОЛС, что снижает надежность и усложняет эксплуатацию бортовой сети связи подвижного состава, снижает безопасность движения поездов, увеличивает эксплуатационные расходы, снижает производительность труда.

Цель изобретения - повышение надежности, упрощение эксплуатации, снижение стоимости, повышение оперативности управления и безопасности движения поездов.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой бортовой сети связи подвижного состава заменяют ВОЛС, АКР, межвагонные перемычки на радиоканал, пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связан с унифицированным узлом коммутации по радиоканалу.

Сущность изобретения состоит в том, что соединения между оконечными устройствами связи и унифицированным узлом, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, причем частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммуникации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент, а пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связывается по радиоканалу с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором он находится в данный момент.

На чертеже приведена схема бортовой сети связи подвижного состава, которая содержит в каждом вагоне 1 оконечные устройства связи 2 (в виде мобильных радиотелефонов для персонала и пассажиров, радиодатчиков и исполнительных устройств системы автоматики вагона, миниатюрных терминалов видеонаблюдения и других необходимых устройств), унифицированные узлы коммутации 3 (в виде базовых станций), пульт управления и диагностики (в виде контроллера базовых станций), причем оконечные устройства связи 2 связаны только с унифицированным узлом коммутации 3 того вагона 1, в котором они находятся в данный момент, а смежные унифицированные узлы коммутации 3 связаны между собой по радиоканалу 5, а пульт управления и диагностики 4 связан по радиоканалу 5 с внешними системами связи цифровой радиолинией 6 (например, спутниковым радиоканалом).

Предлагаемая бортовая сеть связи подвижного состава работает следующим образом. Пульт управления и диагностики 4 - это носимый пульт управления начальника поезда, он передает и принимает радиосигнал в любой точке поезда. Радиосигнал попадает на унифицированный узел коммутации 3 того вагона 1, в котором находится пульт управления и диагностики 4. Далее по цепочке унифицированных узлов коммутации 3 радиосигнал поступает на то оконечное устройство связи 2 в любом вагоне 1 поезда, для которого он предназначен. Ответный радиосигнал от оконечное устройство связи 2 проходит тот же путь в обратном направлении.

Пример 1. Начальник поезда нажимает на кнопку вызова проводника хвостового вагона; сигнал вызова поступает на оконечное устройство связи 2 (мобильный телефон проводника), который подает ответный сигнал, после чего начальник поезда может дать задание проводнику или получить от него информацию.

Пример 2. Пассажир 8-го вагона включает оконечное устройство связи 2 (мобильный телефон), сигнал попадает на унифицированный узел коммутации 3 восьмого вагона и по цепочке унифицированных узлов коммутации 3 попадает на цифровую радиолинию 6, находящуюся, например, в штабном вагоне. Далее радиосигнал, например, по спутниковому радиоканалу поступает к абоненту, находящемуся в зоне действия спутниковой связи. И тот по обратной цепочке отвечает пассажиру 8-го вагона.

Пример 3. Начальник поезда может наблюдать что происходит в коридоре, например, 2-го вагона 1. Для этого он нажатием соответствующей кнопки на пульте управления и диагностики 4 посылает по цепочке унифицированных узлов коммутации 3 сигнал включения видеокамеры, установленной в коридоре 2-го вагона 1. Видеокамера посылает изображение по радиоканалу 5 в обратном направлении на видеоэкран пульта управления и диагностики 4 начальника поезда.

Для обеспечения высокой пропускной способности радиоканала 5 он выполнен широкополосным. При этом высокую помехоустойчивость радиоканала 5 обеспечивают использованием в нем линейно-параметрической модуляции и накоплением сигнала (Волынский Д. Н. Предпосылки использования линейно-параметрической модуляции в системах передачи информации.// Новые информационные технологии и системы: Материалы IV Международной научно-технической конференции. - Пенза, ПГУ, 2000, с. 140).

Предлагаемая бортовая сеть связи подвижного состава позволит увеличить надежность связи и оперативность управления автоматическими системами поезда и персоналом, что повышает безопасность движения поездов и обслуживающего персонала, производительность труда, уровень сервиса, снижает эксплуатационные расходы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Бортовая сеть связи подвижного состава, включающая пульт управления и диагностики, в каждом вагоне подвижного состава оконечные устройства связи и унифицированный узел коммутации, цифровую радиолинию, связывающую бортовую сеть связи подвижного состава с внешними системами связи, отличающаяся тем, что соединения между оконечными устройствам связи и унифицированным узлом коммутации, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, причем частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент, а пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связывается по радиоканалу с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором пульт управления и диагностики находится в данный момент.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в радиоканале применена линейно-параметрическая модуляция и накопление сигнала.