бортовая сеть связи подвижного состава

Формула изобретения

Бортовая сеть связи подвижного состава, включающая мобильный пульт управления и диагностики, а также расположенные в каждом вагоне стационарные и мобильные оконечные устройства связи, отличающаяся тем, что все оконечные устройства связи соединены между собой по радиоканалу как внутри вагона, так и с оконечными устройствами связи смежных вагонов, а мобильный пульт управления и диагностики выполнен с возможностью размещения в любом вагоне и соединения по радиоканалу с любым оконечным устройством связи не только того вагона, в котором он находится в данный момент, но и с оконечными устройствами связи смежных вагонов, при этом соединение мобильного пульта управления и диагностики с нужным оконечным устройством связи производится по цепочке оконечных устройств связи, характеризующихся наилучшим в данный момент качеством связи.

Описание изобретения к патенту

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.39-40), включающая в каждом вагоне подвижного состава оконечные устройства связи (ОУС) (на рисунке 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 рисунке 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.

Известна также БССПС (RU 2206177, МПК7 Н 04 В 7/26. Бортовая сеть связи подвижного состава. Волынский Д.Н., Волынская А.В. - Опубл. 10.06.2003. Бюл. №16) - прототип, 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, 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, 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. Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность бортовой сети связи подвижного состава, так как при отказе хотя бы одного унифицированного узла коммутации разрывается вся сеть связи.

Цель изобретения - повышение надежности бортовой сети связи подвижного состава.

Указанная цель достигается тем, что все оконечные устройства связи и мобильный пульт управления и диагностики выполняют универсальными элементами сети связи, которые могут связываться между собой попарно в любых сочетаниях.

Сущность изобретения состоит в том, что все оконечные устройства связи соединены между собой по радиоканалу как внутри вагона, так и с оконечными устройствами связи смежных вагонов, а мобильный пульт управления и диагностики выполнен с возможностью размещения в любом вагоне и соединения по радиоканалу с любым оконечным устройством связи не только того вагона, в котором он находится в данный момент, но и с оконечными устройствами связи смежных вагонов, при этом соединение мобильного пульта управления и диагностики с нужным оконечным устройством связи производится по цепочке оконечных устройств связи, характеризующихся наилучшим в данный момент качеством связи.

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), причем оконечные устройства связи 2 по радиоканалам 4 связываются между собой, как внутри вагона 1, так и с оконечными устройствами связи смежных вагонов, а мобильный пульт управления и диагностики 3, находясь в любом вагоне, может связываться по радиоканалу 4 с любым оконечным устройством связи 2 не только того вагона, в котором он находится в данный момент, но и с оконечными устройствами связи смежных вагонов.

Предлагаемая бортовая сеть связи подвижного состава работает следующим образом. Мобильный пульт управления и диагностики 3 - это оконечное устройство связи, исполняющее роль носимого пульта управления начальника поезда, он передает и принимает радиосигнал в любой точке поезда. Радиосигнал попадает одновременно на несколько ближайших оконечных устройств связи, но связь организуется с тем оконечным устройством связи, с которым качество связи в данный момент наилучшее. Далее по цепочке оконечных устройств связи радиосигнал поступает на то оконечное устройство связи 2 в любом вагоне 1 поезда, для которого он предназначен. Ответный радиосигнал от оконечного устройства связи 2 проходит тот же путь в обратном направлении. Предпочтение в выборе пары отдается тому оконечному устройству связи, качество связи с которым в данный момент наилучшее. Отказ одного или даже нескольких оконечных устройств связи не приводит к разрыву сети, так как соединение остается через исправные оконечные устройства связи. По такому же принципу природа организовала нейронные цепи в живых организмах: сигналы в нейронных цепях распространяются от источника к получателю одновременно по многим путям, что обуславливает высокую надежность передачи сигналов и высокую живучесть всего организма.

Пример 1. Начальник поезда нажимает на кнопку вызова проводника хвостового вагона; сигнал вызова через цепочку оконечных устройств связи всех вагонов, находящихся между вагоном, в котором начальник поезда находится в данный момент, и хвостовым вагоном, поступает на оконечное устройство связи 2 (мобильный телефон проводника хвостового вагона), который подает ответный сигнал, после чего начальник поезда может дать задание проводнику или получить от него информацию.

Пример 2. Начальник поезда может наблюдать, что происходит в коридоре, например, второго вагона. Для этого он нажатием соответствующей кнопки на пульте управления и диагностики 3 посылает по цепочке оконечных устройств связи сигнал включения видеокамеры, установленной в коридоре второго вагона. Видеокамера посылает изображение по радиоканалу 4 в обратном направлении на видеоэкран мобильного пульта управления и диагностики 3 начальника поезда.

Для обеспечения высокой пропускной способности радиоканала 4 он выполнен широкополосным. При этом высокую помехоустойчивость радиоканала 4 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 г. - С.140).

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