Устройство автоматической идентификации бортового номера и местонахождения железнодорожного вагона

Техническое решение относится к области односторонней радиосвязи между абонентами, один из которых расположен в средстве передвижения, и может быть использовано для обеспечения вагона беспроводной адресной связью с диспетчерским пунктом или ситуационным центром. Идентификатор содержит блок регистратора, в состав которого входят процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания, при этом GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM, GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM, FLASH-память подключена к процессору ARM. Процессор ARM выполнен с возможностью формировать информационный сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также с возможностью задания времени передачи информационного сигнала. 3 з.п. ф-лы.

Техническое решение относится к области средств беспроводной связи, а именно, односторонней радиосвязи между абонентами, один из которых расположен в средстве передвижения, и может быть использовано для обеспечения вагона беспроводной адресной связью с диспетчерским пунктом или ситуационным центром.

Настоящая разработка предназначена для использования в диспетчерских системах связи для поездов любого типа с целью контроля местонахождения каждого вагона. Устройство позволяет оснащать любые вагоны средствами передачи данных об их местонахождении, что обеспечивает получение достоверной информации диспетчерским пунктом или ситуационным центром о местонахождении любого вагона в любой отрезок времени. Применение разработанного устройства позволит свести до минимума количество потерянных на железной дороге вагонов, в частности, из-за ошибки сцепщиков при формировании железнодорожного состава из вагонов любого типа (грузовой, платформа, хоппер, пассажирский, цистерна и т.д.).

Известна (RU, патент 2058670) система поездной диспетчерской связи, характеризуемая наличием диспетчерского пульта управления, соединенного со стационарными радиостанциями диспетчерского круга связи посредством основной или резервной линий проводной связи, при этом каждая радиостанция состоит из блока переключателей, последовательно соединенных блока избирательного соединения, линейного блока и приемопередатчика, соединенного с антенной, причем сигнальные входы блока переключателей являются выходами основной и резервной линий проводной связи, один из управляющих входов блока переключателей соединен через линейный блок с выходом приемопередатчика, второй выход первого селективного усилителя соединен со вторым входом блока избирательного соединения, при этом в каждую стационарную радиостанцию введены второй селективный усилитель, вход которого соединен с выходом приемопередатчика, первый и второй формирователи сигналов управления, входы которых соединены с выходами первого и второго селективных усилителей соответственно, а выходы - со вторым и третьим управляющими входами блока переключателей, при этом вход блока избирательного соединения через один из контактов блока переключателей соединен с выходом основной или резервной проводной линий связи. Блок переключателей может быть выполнен в виде последовательно соединенных ключей с раздельными цепями управления избирательного соединения.

Недостатком известно технического решения следует отсутствие возможности для диспетчерской службы или ситуационного центра автоматического определения

местонахождения каждого вагона.

Известна также (RU, патент 2206177) бортовая сеть связи подвижного состава, характеризуемая наличием пульта управления и диагностики (носимый пульт начальника поезда), в каждом вагоне подвижного состава оконечных устройств связи (в виде мобильных радиотелефонов для персонала и пассажиров, радиодатчиков и исполнительных устройств системы автоматики вагона, миниатюрных терминалов видеонаблюдения и других необходимых устройств) и унифицированного узла коммутации (в виде базовой станции), цифровой радиолинией, связывающей бортовую сеть связи подвижного состава с внешними системами связи, причем соединение между оконечными устройствами связи и унифицированным узлом коммуникации, а также между смежными унифицированными узлами коммутации осуществляют по радиоканалу, при этом частотный диапазон и уровень радиосигнала в радиоканале выбирают таким образом, что оконечные устройства связи связываются только с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором оконечные устройства связи находятся в данный момент, а пульт управления и диагностики выполнен мобильным и связывается по радиоканалу с унифицированным узлом коммутации того вагона, в котором пульт управления и диагностики находится в данный момент.

Известная бортовая сеть связи работает следующим образом. Пульт управления и диагностики (носимый терминал начальника поезда) передает и принимает радиосигнал в любой точке поезда через сеть унифицированных узлов коммутации, как при получении начальником поезда радиосигнала от оконечного устройства, так и при передаче на оконечное устройство радиосигнала, в том числе и при разговоре пассажира по личному мобильному телефону с абонентом, удаленным от поезда.

Недостатком известно технического решения следует отсутствие возможности для диспетчерской службы или ситуационного центра автоматического определения местонахождения каждого вагона.

Известна (RU, патент 0046895) система контроля безопасности и связи пассажирского поезда, характеризуемая наличием центральной управляющей системы и базовых станций DECT, причем каждая базовая станция подключена к центральной управляющей системе, к каждой базовой станции DECT через ВЧ разъемы подключены по две антенны, установленные на крыше вагона, по меньшей мере, одного устройства передачи аварийных сигналов от систем аварийной сигнализации железнодорожного вагона путем формирования голосовых сообщений для передачи их проводнику вагона и начальнику поезда, включающего радиорозетку DECT, голосовой автоинформатор, носимый терминал с кнопочным номеронабирателем, при этом устройство передачи аварийных сигналов подключено к выходам систем аварийной и пожарной сигнализации вагона, не менее одного носимого терминала проводника для получения сигналов об авариях и двухсторонней автоматической телефонной связи, не менее одного репитера для усиления радиосигналов, не менее одной телефонной трубки в служебных купе проводников и не менее одной кнопки сигнализации опасности.

Недостатком известной системы контроля безопасности и связи пассажирского поезда следует признать ее конструктивную сложность, а также отсутствие возможности для диспетчерской службы или ситуационного центра автоматического определения местонахождения каждого вагона.

В ходе проведения патентно-информационного поиска заявителем не был выявлен источник информации, который может быть использован в качестве ближайшего аналога разработанного технического решения.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного устройства, состоит в разработке усовершенствованного вспомогательного оборудования для железных дорог.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного устройства, состоит в автоматическом получении диспетчерской службы информации о местонахождении вагона любого типа в процессе его перемещения по железнодорожным путям.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство автоматической идентификации бортового номера железнодорожного подвижного состава разработанной конструкции.

Устройство автоматической идентификации бортового номера железнодорожного подвижного состава содержит блок регистратора, в состав которого входят процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания, при этом GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM, GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM, FLASH-память подключена к процессору ARM, процессор ARM выполнен с возможностью формировать информационный сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также с возможностью задания времени передачи информационного сигнала.

В качестве модуля питания может быть использован аккумулятор, предпочтительно выполненный с возможностью подзарядки в процессе движения (использование ветрогенератора, солнечных батарей и т.д.).

Также в качестве модуля питания может быть использована бортовая сеть вагона.

Кроме вагона любого типа разработанное устройство может быть установлено и на локомотив любого типа, что даст возможность диспетчерской службе автоматически и достоверно контролировать местонахождение в текущий момент времени любого локомотива.

Автоматический идентификатор номера вагона (АИНВ) представляет комплекс оборудования, устанавливаемого на железнодорожные вагоны для идентификации номера железнодорожного вагона с привязкой его к географическим координатам.

АИНВ предназначен для решения задач:

- идентификации единиц подвижного состава;

- сбора навигационной информации;

- ведения электронного журнала

- передачи в диспетчерский пункт данных о маршруте следования.

В состав АИНВ входит, как отмечено ранее, блок регистратора, внешняя антенна GSM, внешняя антенна ГЛОНАСС/GPS и блок питания.

При этом блок регистратора содержит процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания, при этом GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM, GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM, FLASH-память подключена к процессору ARM, процессор ARM выполнен с возможностью формировать информационный сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также с возможностью задания времени передачи информационного сигнала.

Процессор архитектуры ARM предназначен для выполнения математических (логических) операций для обеспечения требуемой функциональности устройства.

FLASH-память выполняет функцию временного хранения информации о местонахождении вагона до момента отправки этой информации вместе с номером вагона в диспетчерскую. После отправки информации через GSM модем и антенну информация о местонахождении вагона с FLASH-памяти стирается.

Предусмотрено два режима питания АИНВ: питание от встроенного аккумулятора и питание от бортовой сети вагона. При питании от бортовой сети вагона номинальные напряжения электроснабжения - 54±15% и 110В±15%, постоянного тока.

В зависимости от активированного режима питания, АИНФ функционирует по одному из двух предусмотренных два алгоритма работы.

Первый алгоритм работы предназначен при питании от бортовой сети вагона. В этом случаи сбор навигационной информации осуществляется с интервалом в одну минуту, а ее отправка с идентификационным номером вагона в диспетчерский центр раз в десять минут (система позволяет изменять значения интервалов).

Второй алгоритм работы предназначен при питании от встроенного аккумулятора. В этом случае сбор навигационной информации происходит раз в сутки с последующей ее отправкой с идентификационным номером вагона. Между интервалами получения и отправки информации АИНВ находится в «спящем» режиме, при котором потребление электроэнергии сведено к минимуму.

Разработанное устройство работает следующим образом.

По заранее записанной программе в зависимости от используемого источника питания посредством внешней антенны ГЛОНАСС/GPS и GPS-приемника информация о местонахождении вагона регистрируют и записывают на FLASH-память. В соответствии с записанной в процессор ARM программой записанная на FLASH-память информация вместе с номером вагона посредством GSM-модемаи GSM антенны передается в диспетчерский пункт. Затем записанная информация с FLASH-памяти стирается.

Использование разработанного устройства обеспечивает возможность автоматического получения диспетчерской службы информации о местонахождении вагона любого типа.

1. Устройство автоматической идентификации бортового номера и местонахождения железнодорожного вагона, содержащее датчики, установленные на железнодорожном подвижном составе, и систему связи, отличающееся тем, что оно содержит блок регистратора, в состав которого входят процессор архитектуры ARM, GSM-модем, GPS-приемник и FLASH-память, подключенные к блоку питания, при этом GSM-модем подключен к внешней антенне GSM и к процессору архитектуры ARM, GPS-приемник подключен к внешней антенне ГЛОНАСС/GPS и к процессору архитектуры ARM, FLASH-память подключена к процессору ARM, процессор ARM выполнен с возможностью формировать информационный сигнал, содержащий номер вагона и географическое место нахождения вагона, а также с возможностью задания времени передачи информационного сигнала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве блока питания использован аккумулятор.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что используемый аккумулятор выполнен с возможностью подзарядки в процессе движения.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве блока питания использована бортовая сеть вагона.