Проектирование комплексной системы обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава

Полезная модель относится к области систем слежения за подвижными объектами и предназначена для мониторинга в реальном масштабе времени заданного пространства над объектом, территории объекта и элементов объекта, представляющих повышенную опасность. Задачей настоящей полезной модели является обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава путем обеспечения достоверности наблюдения в режиме реального времени за счет передачи телевизионного сигнала через интернет в режиме onlaine или по запросу центрального головного диспетчера с множества различных точек наблюдения. Заявляемая система обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава содержит, по крайней мере, две станции 1 наблюдения, по крайней мере, одну промежуточную станцию 2 и головной терминал 3 системы. Каждая станция 1 наблюдения снабжена устройством наблюдения 4 пространства и устройством приема-передачи 5. При этом устройство наблюдения 4 пространства может быть реализована в виде видекамеры или тепловизора. Каждая промежуточная станция 2 включает устройство приема-передачи 5 сигнала и блок обработки сигнала. Блок обработки сигнала может включать регистратор 6, сканер 7 и компьютер 8. Головной терминал 3 включает устройство приема-передачи 5 сигнала. При этом устройство приема-передачи 5 сигнала станции 1 наблюдения, промежуточной станции 2 и головного терминала 3 выполнено в виде беспроводной сети связи на основе wi-fi. 1 н.п.ф., 1 з.п.ф., 2 илл.

Полезная модель относится к области систем слежения за подвижными объектами и предназначена для мониторинга в реальном масштабе времени заданного пространства над объектом, территории объекта и элементов объекта, представляющих повышенную опасность.

Известно устройство обеспечения безопасности и мониторинга мобильных объектов, содержащее, по меньшей мере, одну видеокамеру, приспособленную для получения видеосигнала цели, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью и, по меньшей мере, одно устройство приема/передачи сигнала, связанные посредством локальной вычислительной сети, и, по меньшей мере, один транспондер, хранящий и способный передавать на устройство приема/передачи сигнала собственный индивидуальный идентификационный сигнал, соответствующий конкретному охраняемому мобильному объекту или его надлежащему владельцу, причем устройство приема/передачи сигнала приспособлено для приема указанного идентификационного сигнала, при этом оно содержит, по меньшей мере, одно устройство распознавания цели, соединенное через аппаратно-программный интерфейс с видеокамерой и устройством приема/передачи сигнала, по меньшей мере, одну реализованную на вычислительном устройстве с памятью базу данных с заранее записанными в нее описаниями индивидуальных параметров мобильных объектов, подлежащих мониторингу, идентификационными сигналами, отвечающими соответствующим мобильным объектам, подлежащим мониторингу, и описаниями тревожных ситуаций, причем база данных выполнена с возможностью доступа к ней с видеокамеры и с устройства распознавания цели и записи в нее новой информации, получаемой с видеокамеры, содержит, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель в зависимости от получаемого от устройства распознавания цели управляющего сигнала, и, по меньшей мере, один терминал наблюдения, приспособленный для информирования оператора и получения от него управляющих команд, причем устройство распознавания цели приспособлено для анализа сигналов, поступающих от видеокамеры и от устройства приема/передачи сигнала, с возможностью на их основе распознавания тревожной ситуации и определения цели в соответствии с заданным алгоритмом, с использованием хранящейся в базе данных информации, и приспособлено для выдачи соответствующего управляющего сигнала на подвижную видеокамеру для наведения на цель и сигнала тревоги на терминал наблюдения, а подвижная видеокамера выполнена с возможностью получения видеосигнала с изображением цели, пригодного для дальнейшего анализа, и его передачи для хранения в базу данных (см. патент РФ 36315, МПК B60R 25/00 G08B 25/10, опубл. 10.03.2004 г).

Недостатком известной системы является невысокое качество сигнала, за счет того, что сигнал проходит по радиоканалу через ретрасляторы и трансиверы в аналоговом формате, а далее преобразовывается в цифровой.

Известна система безопасности, навигации и мониторинга, содержащая аппаратуру потребителя, включающую блок автономного питания и подключенные к нему навигационный приемник с антенной, трансивер с антенной, группу охранных датчиков и бортовой компьютер, содержащий процессор, предназначенный для обработки сигналов от навигационного приемника и охранных датчиков и выработки информационных сигналов для передачи по радиоканалу, и интерфейс, соединенный с процессором, навигационным приемником и группой охранных датчиков, система дополнительно содержит по меньшей мере один диспетчерский центр, связанный через антенну трансивера посредством радиоканала с аппаратурой потребителя, в которую дополнительно введены аудиосистема и соединенная с интерфейсом бортового компьютера клавиатура, а также подключенные к блоку автономного питания модем, который соединен с интерфейсом и трансивером, телекамера видеоконтроля и телемонитор, входы которого соединены с выходами телекамеры видеоконтроля, при этом бортовой компьютер дополнительно содержит запоминающее устройство, соединенное с интерфейсом, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, вход которого подключен к выходу телекамеры видеоконтроля, а его выход подсоединен к интерфейсу, цифроаналоговый преобразователь аудиосигналов, вход которого соединен с интерфейсом, а его выход подсоединен ко входу аудиосистемы, цифроаналоговый преобразователь видеосигналов, вход которого соединен с интерфейсом, а его выход подсоединен ко входу телемонитора (см. патент РФ 2122239, МПК G08B 25/10, G08B 1/123, B60R 25/10, опубл. 20.11.1998 г).

Недостатком известной системы является отсутствие достоверного контроля состояния местности, расположенной вокруг трасс автомобильных, железнодорожных дорог, что обусловлено тем, что осуществляется передача аналогового сигнала и преобразование его в цифровой, а также за счет использования интерфейсов, где сигнал теряет свое качество.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является система наблюдения воздушного пространства, включающая, по меньшей мере, одну станцию оптико-электронного наблюдения, снабженную системой наблюдения пространства, аппаратурой приема-передачи данных и аппаратурой передачи изображений, и центр управления системой, снабженный аппаратурой приема-передачи данных, вычислительной системой, аппаратурой приема изображений, аппаратурой передачи изображений потребителям, блоком индикации и управления системой, соединенные между собой через общий канал обмена данными, при этом система наблюдения каждой станции включает тепловизионный канал с рабочим спектральным диапазоном 3,0-5,0 мкм, телевизионный канал с рабочим спектральным диапазоном 0,4-0,9 мкм и лазерный дальномер с длиной волны 1,57 мкм, а вычислительная система центра управления содержит блок хранения и обработки информации, сервер приложений подсистемы администрирования, блок приема-передачи и преобразования информации, причем блок хранения и обработки информации соединен с блоком приема-передачи и преобразования информации, с сервером приложений подсистемы администрирования и с блоком индикации и управления системой, соединенным с блоком приема-передачи и преобразования информации и с сервером приложений подсистемы администрирования (см. патент РФ 54427, МПК G01C 23/00, опубл. 27.06.2006 г).

В известной системе осуществляется мобильный мониторинг, которая не может быть использована для работы как ретранслятор телевизионных каналов земля-спутник-земля, что не позволяет применить ее в целях обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава.

Задачей настоящей полезной модели является обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава.

Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является обеспечение достоверности наблюдения в режиме реального времени за счет передачи телевизионного сигнала через Интернет в режиме onlaine или по запросу центрального головного диспетчера с множества различных точек наблюдения.

Поставленная задача достигается тем, что система обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава, содержащая, по крайней мере, две станции наблюдения, каждая из которых снабжена системой наблюдения пространства, устройством приема/передачи сигнала, и центр управления системой, снабженный устройством приема/передачи сигнала, согласно полезной модели, она дополнительно снабжена, по крайней мере, одной промежуточной станцией обработки сигнала с нескольких станций наблюдения, и каждая из которых включает устройство приема-передачи сигнала, при этом устройство приема/передачи сигнала станции наблюдения, промежуточной станции и центра управления системой выполнено в виде беспроводной сети связи на основе wi-fi.

Кроме того, система может включать дополнительную станцию, устанавливаемую в кабине подвижного средства, перемещаемого по контролируемому пространству, содержащую устройство приема-передачи, адаптер и монитор.

Заявляемая совокупность признаков позволяет осуществить передачу телевизионного сигнала через Интернет в режиме onlaine или по запросу центрального головного диспетчера с множества различных точек наблюдения, что обеспечивает достоверность наблюдения в режиме реального времени.

Кроме того, малая мощность излучения микросотовых приемно-передающих станций создает оптимальные условия для электромагнитной совместимости с существующими радиоэлектронными средствами и упрощает процедуру частотного присвоения.

Это позволяет обеспечить автоматическое согласование рабочих частот приема и передачи и уменьшить количество органов управления.

Заявляемая система позволяет осуществить мобильную беспроводную связь из различных точек наблюдения, в том числе труднодоступных мест наблюдения, без затрат на прокладку кабельных систем, а отсутствие высотных сооружений упрощает также ремонт и обслуживание оборудования.

Это способствует обеспечению безопасности железных дорог и подвижного состава при снижении затрат на реализацию и обслуживание проекта.

Заявляемая система обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображена общая функциональная схема системы обеспечения безопасности согласно настоящей полезной модели, на фиг.2 пример выполнения системы.

Позиции на схеме означают следующее: 1 - станция наблюдения; 2 - промежуточная станция; 3 - головной терминал; 4 - устройство наблюдения пространства; 5 - устройство приема-передачи сигнала; 6 - регистратор; 7 - сканер; 8 - компьютер; 9 - дополнительная станция, устанавливаемая в кабине машиниста; 10 - адаптер; 11 - монитор.

Заявляемая система обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава содержит, по крайней мере, две станции 1 наблюдения, по крайней мере, одну промежуточную станцию 2 и головной терминал 3 системы.

Каждая станция 1 наблюдения снабжена устройством наблюдения 4 пространства и устройством приема-передачи 5. При этом устройство наблюдения 4 пространства может быть реализована в виде видекамеры или тепловизора.

Каждая промежуточная станция 2 включает устройство приема-передачи 5 сигнала и блок обработки сигнала. Блок обработки сигнала может включать регистратор 6, сканер 7 и компьютер 8.

Головной терминал 3 включает устройство приема-передачи 5 сигнала.

Устройство приема-передачи 5 сигнала станции 1 наблюдения, промежуточной станции 2 и головного терминала 3 выполнено в виде беспроводной сети связи на основе wi-fi (фиг.1).

Такое выполнение устройство приема-передачи 5 сигнала позволяет осуществить мобильную беспроводную связь из различных точек наблюдения без затрат на прокладку кабельных систем.

Кроме того, это обеспечивает автоматическое согласование рабочих частот приема и передачи, уменьшает количество органов управления.

Система работает следующим образом.

Каждая станция 1 наблюдения устанавливается на расстоянии 300-1000 м на магистральных путепроводах, тоннелях, мостах, в зонах повышенной опасности, а также в зонах проведения профилактических и ремонтно-восстановительных работ.

Для этих целей можно использовать опоры контактной сети.

Каждая промежуточная станция 2 размещается на перегонах, узловых станциях.

Головной терминал 3 может быть установлен в центральной диспетчерской или в помещении начальника станции.

Сигналы с устройства наблюдения 4 непрерывно поступают в устройство приема-передачи 5 каждой станции 1 наблюдения.

Сигналы с нескольких станций 1 наблюдения передаются на устройство приема-передачи 5 промежуточной станции 3, где блоком обработки сигнала осуществляется опрос и регистрация сигнала.

Обработанный сигнал передается на устройство приема-передачи 5 промежуточной станции 3 для дальнейшей его передачи на головной терминал 3.

Кроме того, система может включать дополнительную станцию 9, устанавливаемую в кабине подвижного средства, перемещаемого по контролируемому пространству (фиг.2).

Дополнительная станция 9 включает устройство приема-передачи 5, адаптер 10 и монитор 11.

Дополнительная станция 9 осуществляет связь между кабиной машиниста, станциями наблюдения 1 через промежуточные станции 3.

Это упрощает осуществление безаварийного движения, где машинист подвижного средства на отдельно взятых участках дороги повышенной опасности, таких как переезды, крутые склоны, подъемы и повороты, мосты, и т.п.будет заблаговременно за сотни метров видеть ситуацию на дороге впереди идущего состава и принимать соответствующие меры реагирования.

В тоже время, видеоизображение будет фиксироваться на регистраторе, установленном в кабине машиниста.

Кроме того, для мониторинга несанкционированного доступа на путепроводе и других объектах железной дороги предлагается применить трековую связь через систему «Гланас» для распознавания «свой-чужой», которая вполне реализуется и будет реагировать как на одушевленные, так и неодушевленные предметы.

Использование заявляемого технического решения направлено на предотвращение аварийных ситуаций, террористических актов и других несанкционированных действий на магистральных путепроводах железных дорог за счет осуществления мониторинга в реальном масштабе времени заданного пространства над объектом, территории объекта и элементов объекта, представляющих повышенную опасность.

1. Система обеспечения безопасности железных дорог и подвижного состава, содержащая, по крайней мере, две станции наблюдения, каждая из которых снабжена системой наблюдения пространства, устройством приема/передачи сигнала, и центр управления системой, снабженный устройством приема/передачи сигнала, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена, по крайней мере, одной промежуточной станцией обработки сигнала с нескольких станций наблюдения, и каждая из которых включает устройство приема-передачи сигнала, при этом устройство приема/передачи сигнала станции наблюдения, промежуточной станции и центра управления системой выполнено в виде беспроводной сети связи на основе wi-fi.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она может включать дополнительную станцию, устанавливаемую в кабине подвижного средства, перемещаемого по контролируемому пространству, содержащую устройство приема-передачи, адаптер и монитор.