Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОСВЯЗИ ПО ЦИФРОВЫМ КАНАЛАМ СВЯЗИ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно радиосвязи при использовании в качестве линейных каналов волоконно-оптических линий передачи, и может найти применение для организации технологической радиосвязи на железных дорогах.

Известна система управления кольцевым соединением для кольцевых соединений обслуживания, содержащая администратор кольцевого соединения и соединенные в кольцо сетевые элементы. Администратор кольцевого соединения для кольцевого соединения обслуживания путем замыкания и размыкания кольцевого соединения обслуживания при управлении речевыми сигналами обеспечивает работу без помех кольцевого соединения обслуживания (RU 2199187, H04L 12/42, 2000). Недостатки системы управления кольцевым соединением для кольцевых соединений обслуживания заключаются в том, что в ней не предусмотрено управление сетевыми элементами на аналоговом ответвлении и отсутствует мониторинг сетевых элементов.

Известна система диспетчерского управления на железнодорожном транспорте, включающая формирование сообщения сигнализации и его передачу по групповому кольцевому каналу связи на каждую из n станций, подключенных к упомянутому кольцевому каналу связи (RU 2158691, В61L 27|04, 2004). Недостаток указанной системы диспетчерского управления на железнодорожном транспорте заключается в том, что для каждой системы железнодорожной радиосвязи, в том числе симплексной поездной, дуплексной поездной и ремонтно-оперативной радиосвязи, необходимо организовывать дополнительные кольцевые каналы связи. Кроме этого, известная система диспетчерского управления на железнодорожном транспорте не обеспечивает управление сетью радиосвязи и создание современной системы ее эксплуатации.

Наиболее близкой системой к заявляемому изобретению является базовая сеть, реализующая способ построения многокольцевой иерархической сети на волоконно-оптических линиях связи. Базовая сеть содержит центральный узел связи на распорядительной станции и коммутирующие станции на исполнительных станциях, соединенные в кольца, охватывающие различные пространственные области (участки диспетчерской связи), причем коммутирующие станции предназначены для передачи информации (RU 2127489, Н04В 10/12, H04J 14/00, 1998).

Известная базовая сеть, представляющая собой многокольцевую иерархическую сеть на волоконно-оптических линиях связи, имеет недостаточно высокую надежность, а также ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия средств управления сетью радиосвязи.

Технологическая радиосвязь должна быть круглосуточно готова к работе и обеспечивать радиосвязью широкий круг работников, связанных с обеспечением движения поездов, текущим содержанием устройств, ремонтно-восстановительными работами, ликвидацией последствий аварий.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности системы технологической радиосвязи путем уменьшения вероятности одновременного выхода из строя независимых каналов связи и каналов радиосвязи и в расширении функциональных возможностей системы за счет обеспечения мониторинга и администрирования сетью радиосвязи.

Технический результат изобретения по первому варианту достигается тем, что в системе технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах, содержащей в едином диспетчерском центре управления в каждом направлении для каждого участка технологической радиосвязи распорядительную станцию с цифровым интерфейсом и пультами оперативной радиосвязи, на каждой промежуточной станции - стационарную радиостанцию с цифровым интерфейсом и пультами управления, причем стационарные радиостанции соединены в кольцо последовательно с распорядительными станциями с помощью выделенного первичного цифрового канала технологической и магистральной цифровых сетей, а на каждом поездном локомотиве - возимую радиостанцию, согласно изобретению в едином диспетчерском центре управления распорядительные станции соединены последовательно с помощью выделенного первичного цифрового канала, при этом выделенный первичный цифровой канал содержит D-канал и В-каналы для каждого участка технологической радиосвязи, в едином диспетчерском центре управления дополнительный выход каждой распорядительной станции соединен с системой передачи данных мониторинга и администрирования, к которой подключены два сервера, один из которых соединен с электронно-вычислительным устройством автоматизированного рабочего места системы управления технологической радиосвязью, а другой сервер соединен с электронно-вычислительным устройством автоматизированного рабочего места единой системы мониторинга и администрирования. Система технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах по второму варианту, кроме вышеперечисленной совокупности признаков, характеризуется тем, что на аналоговом ответвлении стационарные радиостанции с цифровыми интерфейсами соединены последовательно с помощью выделенного кольцевого первичного цифрового канала цифровой системы передачи по медному кабелю.

Система технологической радиосвязи с вышеперечисленной совокупностью признаков позволяет за счет использования выделенного первичного цифрового потока повысить «живучесть» связи, так как уменьшается вероятность одновременного выхода из строя независимых каналов связи и радиосвязи, а также обеспечивает мониторинг и администрирование сетью радиосвязи.

Сравнение заявленного технического решения с аналогами и прототипом позволило установить его соответствие условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень», так как такое техническое решение не известно и явным образом не следует из уровня техники.

Предложенная система является промышленно применимой, поскольку может быть реализована с использованием существующих технических средств. Следовательно, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности.

На фиг.1 представлен первый вариант предлагаемой системы технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах, на фиг.2 - второй вариант системы технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах (наличие аналогового ответвления).

По первому варианту предложенная система технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах содержит в едином диспетчерском центре управления в каждом направлении для каждого участка технологической радиосвязи распорядительную станцию 1 с цифровым интерфейсом и пультами 2 оперативной радиосвязи, на каждой промежуточной станции - стационарную радиостанцию 3 с цифровым интерфейсом и пультами 4 управления, причем стационарные радиостанции 3 соединены в кольцо последовательно с распорядительными станциями 1 с помощью выделенного первичного цифрового канала технологической цифровой сети 5 и магистральной цифровой сети 6, а на каждом поездном локомотиве - возимую радиостанцию 7, при этом в едином диспетчерском центре управления распорядительные станции 1 соединены последовательно с помощью выделенного первичного цифрового канала, при этом первичный цифровой канал содержит D-канал и В-каналы для каждого участка технологической радиосвязи, в едином диспетчерском центре управления дополнительный выход каждой распорядительной станции 1 соединен с системой передачи данных мониторинга и администрирования, к которой подключены два сервера 8 и 10. Сервер 8 соединен с электронно-вычислительным устройством 9 автоматизированного рабочего места управления системой технологической радиосвязи, а сервер 10 соединен с электронно-вычислительным устройством 11 единой системы мониторинга и администрирования. По второму варианту система технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах, кроме вышеперечисленной совокупности признаков, характеризуется тем, что на аналоговом ответвлении стационарные радиостанции 3 с цифровыми интерфейсами соединены последовательно с помощью выделенного кольцевого первичного цифрового канала цифровой системы 12 передачи по медному кабелю.

Система технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах по первому варианту работает следующим образом.

Функционирование системы технологической радиосвязи при использовании в линейном канале выделенного первичного цифрового канала волоконно-оптических линий передачи определяется использованием D-канала как общего канала сигнализации для передачи команд управления, взаимодействия, мониторинга и администрирования технологической радиосвязи.

Алгоритм работы технологической радиосвязи следующий.

В исходном состоянии стационарные радиостанции 3 находятся в режиме дежурного приема в метровом диапазоне волн.

При вызове от возимой радиостанции 7 стационарные радиостанции 3, принявшие вызов, посылают на распорядительную станцию 1 сигналы входящего вызова по D-каналу первичного цифрового канала через мультиплексоры технологической цифровой сети 5. Соответствующая распорядительная станция 1 в едином диспетчерском центре управления принимает сигнал входящего вызова и посылает на стационарную радиостанцию 3, пославшую первой сигнал входящего вызова, сигнал подтверждения вызова, а на другие стационарные радиостанции 3, принявшие сигналы входящего вызова, - сигналы отклонения вызова. От подключившейся стационарной радиостанции 3 на распорядительную станцию 1 посылается сигнал контроля подключения и на пульте 2 оперативной радиосвязи поездного диспетчера включается вызывной сигнал, привлекающий внимание поездного диспетчера. Переговоры ведутся в симплексном режиме, причем речевые сигналы посылаются по В-каналу первичного цифрового канала. При получении сигнала «Отбой» стационарная радиостанция 3 переходит в дежурный режим.

При вызове от поездного диспетчера с распорядительной станции 1 по D-каналу первичного цифрового канала через мультиплексоры технологической цифровой сети 5 посылается сигнал избирательного подключения той стационарной радиостанции 3, через которую должно быть установлено соединение с возимой радиостанцией 7. Стационарная радиостанция 3 подключается к линейному каналу и посылает на распорядительную станцию 1 по D-каналу первичного цифрового канала через мультиплексоры технологической цифровой сети 5 сигнал контроля подключения. Переговоры ведутся в симплексном режиме, причем речевые сигналы посылаются по В-каналу первичного цифрового канала. При получении сигнала «Отбой» стационарная радиостанция 3 переходит в дежурный режим. При вызове от дежурного по станции на пульте 4 управления соответствующей стационарной радиостанции 3 нажимается кнопка вызова, в результате чего посылается вызывной сигнал на возимую радиостанцию 7. Переговоры ведутся в симплексном режиме.

Система технологической радиосвязи по цифровым каналам связи на железных дорогах по второму варианту применяется в том случае, если на данном малодеятельном участке железной дороги не проложен волоконно-оптический кабель. При этом система работает аналогично вышеописанному за исключением того, что на аналоговом ответвлении стационарные радиостанции 3 с цифровыми интерфейсами соединяются последовательно с помощью выделенного кольцевого первичного цифрового канала цифровой системы 12 передачи по медному кабелю. В качестве цифрового канала цифровой системы 12 передачи по медному кабелю может использоваться оборудование XDSL, которое состоит из передатчиков и приемников первичного цифрового канала цифровой системы 12 передачи, соединенных медными жилами магистрального кабеля, проложенного вдоль железных дорог.

При обрыве технологической цифровой сети 5 соединение распорядительной станции 1 со стационарными радиостанциями 3 обеспечивается через резервную магистральную цифровую сеть 6.

Каждая стационарная радиостанция 3 периодически производит самоконтроль собственной исправности. С распорядительной станции 1 поочередно посылаются запросы на передачу результатов дистанционного контроля исправности каждой стационарной радиостанции 3. Каждая локомотивная радиостанция 7 также периодически производит самоконтроль собственной исправности и передает их в радиоканал. Сигналы результатов дистанционного контроля исправности стационарных радиостанций 3 и локомотивных радиостанций 7 передаются на распорядительную станцию 1 по D-каналу первичного цифрового канала, где преобразуются в поток IP-пакетов. С дополнительного выхода распорядительной станции 1 результаты дистанционного контроля исправности поступают в сеть передачи данных мониторинга и администрирования и далее в сервер 8 и в электронно-вычислительное устройство 9 автоматизированного рабочего места управления системой технологической радиосвязи. В сервере 8 сохраняются результаты дистанционного контроля объектов технологической радиосвязи. С электронно-вычислительного устройства 9 автоматизированного рабочего места управления системой технологической радиосвязи посылаются сигналы администрирования стационарным радиостанциям 3. На дисплее электронно-вычислительного устройства 9 автоматизированного рабочего места управления системой технологической радиосвязи отражается текущее состояние стационарных радиостанций 3 в виде стилизованных участков технологической радиосвязи, наложенных на карту местности. В узлах участка технологической радиосвязи исправные стационарные радиостанции отображаются зеленым цветом, а неисправные - красным. С выхода электронно-вычислительного устройства 9 автоматизированного рабочего места управления системой технологической радиосвязи сигналы аварии передаются через систему (сеть) передачи данных мониторинга и администрирования в сервер 10 и в электронно-вычислительное устройство 11 автоматизированного рабочего места единой системы мониторинга и администрирования. В сервере 10 сохраняются результаты дистанционного контроля. В электронно-вычислительном устройстве 11 автоматизированного рабочего места единой системы мониторинга и администрирования осуществляется аналитическая обработка аварий и других событий, связанных с перерывами технологической радиосвязи. Таким образом, использование в предложенном техническом решении выделенного цифрового канала и серверов, связанных через систему передачи данных мониторинга и администрирования с электронно-вычислительными устройствами, обеспечило повышение надежности системы технологической радиосвязи за счет снижения вероятности одновременного выхода из строя независимых каналов связи и радиосвязи и позволило расширить функциональные возможности системы за счет мониторинга и администрирования сетью радиосвязи. Тем самым обеспечивается круглосуточная готовность к работе технологической радиосвязи, в результате чего бесперебойной радиосвязью обеспечивается широкий круг работников, занятых управлением движения поездов, текущим содержанием устройств и ремонтно-восстановительными работами, что особенно важно при ликвидации последствий аварий. Кроме этого, обеспечивается управление сетью радиосвязи и создание современной системы эксплуатации технологической радиосвязи на железнодорожном транспорте.