СИСТЕМА ЗАЩИТЫ И СОХРАННОСТИ ГРУЗОВ В ПУТИ СЛЕДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА

Заявляемое решение относится к системам защиты и контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе, которые позволяют оперативно обнаружить факты несанкционированного доступа к грузам и предотвратить несанкционированный доступ к ним.
Известен способ дистанционного контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе, заключающийся во внешнем осмотре подвижного состава, для чего в парке прибытия подвижной состав перемещают в поле зрения неподвижных телекамер общего и детального обзора, осмотр производят навстречу направлению движения подвижного состава, причем с телевизионной камеры детального обзора производят непрерывную запись изображения, а с помощью телевизионной камеры общего обзора обнаруживают предполагаемые нарушения целостности груза, распознают отклонения образа наблюдаемого объекта от исходного состояния путем его сравнения с эталонным образом, например, покадровым сопоставительным анализом, а по результатам сравнения судят о сохранности груза. Способ реализуется следующим устройством. Это устройство - система дистанционного контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе содержит средства контроля прибывающего в парк прибытия подвижного состава, например телевизионные камеры с видеоконтрольными устройствами. При этом телевизионные камеры общего и детального обзора установлены над наблюдаемой поверхностью на расстояниях, определяемых заданными соотношениями, выходы камер последовательно через коммутатор видеосигналов, снабженный переключателем каналов записи, и через плату цифровой видеозаписи соединены с записывающим устройством. Выход телевизионной камеры общего обзора дополнительно соединен с индивидуальным видеоконтрольным устройством, а на вход записывающего устройства дополнительно подключен выход счетчика вагонов (RU №97110921, 1999 г.).
К недостаткам, известного решения, относится то, что они не предназначены для защиты и контроля сохранности груза в любой точке пути следования железнодорожного состава.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение надежности защиты и обеспечения сохранности грузов непосредственно в пути следования охраняемого объекта, путем обеспечения возможности оперативного обнаружения факта несанкционированного доступа к охраняемому объекту в движущемся железнодорожном составе в любой момент его движения.
Указанный технический результат достигается тем, что система защиты и сохранности груза, перевозимого по железной дороге, содержащая подсистему телевизионного наблюдения охраняемого объекта, содержит также подсистему обнаружения проникновения, подсистему освещения и рабочее место охраны, причем подсистема обнаружения проникновения содержит прикрепленные к охраняемому объекту объектовое устройство и кабель, и выполнена с возможностью формирования сигнала тревоги с идентификацией порядкового номера объектового устройства, установленного на охраняемом объекте, подсистема телевизионного наблюдения выполнена с возможностью видеоконтроля охраняемого объекта в обоих направлениях для верификации предполагаемого места несанкционированного проникновения при его движении и содержит цифровой видеорегистратор, монитор и телевизионные камеры, размещенные на охраняемом объекте.
Система, характеризующаяся тем, что охраняемым объектом является железнодорожный состав.
Система, характеризующаяся тем, что объектовое устройство содержит адресную метку, адресный релейный блок и стробоскоп.
Система, характеризующаяся тем, что объектовое устройство может быть прикреплено к вагону железнодорожного состава при помощи магнитов.
Система, характеризующаяся тем, что кабель может крепиться к поверхности вагона железнодорожного состава и локомотива с помощью магнитов.
Система, в которой кабель может быть прикреплен к объектовому устройству с использованием разъемных соединителей.
Система, в которой телевизионные камеры могут быть размещены в термостатируемых контейнерах.
Система, характеризующаяся тем, что телевизионные камеры и прожектора могут быть размещены на внешних сторонах нерабочей кабины локомотива в направлении противоположном движению железнодорожного состава, а рабочее место охраны расположено в нерабочей кабине локомотива.
Система, характеризующаяся тем, что телевизионные камеры и прожектора могут быть расположены с внешних сторон модуля контейнерного типа железнодорожного состава, а именно - помещения для группы сопровождения груза, где расположено и рабочее место охраны.
Заявляемая система поясняется фиг.1-4, где на фиг.1 приведена электрическая схема заявляемой системы, когда телевизионные камеры и прожектора размещены на внешних сторонах нерабочей кабины локомотива в направлении противоположном движению железнодорожного состава, а рабочее место охраны расположено в нерабочей кабине локомотива, на фиг.2 - приведена электрическая схема заявляемой системы, когда телевизионные камеры и прожектора расположены с внешних сторон модуля контейнерного типа железнодорожного состава, а именно - помещения для группы сопровождения груза, где расположено и рабочее место охраны., на фиг.3 расположение контейнеров-термостатов с телекамерами на локомотиве (со стороны нерабочей кабины), на фиг.4 - расположение на вагоне объектового устройства.
Принципиальной задачей при формировании концепции системы защиты и сохранности грузов (СЗГ) является определение способа передачи тревожных сообщений (или дистанционного контроля) объектовых технических средств с охраняемых вагонов (контейнеров) на пульт наряда охраны.
Существуют СЗГ с использованием передачи данных по радиоканалу, однако, существующие радиоканальные охранные системы не обеспечивают необходимую зону уверенного приема сообщений в условиях применения на железнодорожном транспорте, вследствие малой мощности излучения передатчика. Кроме того, для таких систем максимальная дальность действия достигается только в условиях прямой видимости между передатчиком и приемником, при отсутствии препятствий распространению радиоволн и электромагнитных помех.
Применение радиосистем в СЗГ потребует комплекса мероприятий по обеспечению электропитанием объектовых устройств. Штатные аккумуляторные батареи обеспечивают максимальное время работы радиопередатчиков не более 12 часов, что потребует применения дополнительных энергоемких аккумуляторных батарей, проведение мероприятий по поддержанию работоспособности (подзарядки) аккумуляторных батарей.
Все указанные недостатки устранены в заявляемой системе, где использован проводной канал связи, отличающийся своей простотой в реализации способа передачи информационных сигналов и питания объектовых устройств (по одному кабелю).
СЗГ состоит из подсистемы обнаружения проникновения (СОП), подсистемы телевизионного наблюдения (СТН), подсистемы освещения и рабочего места охраны.
СЗГ содержит прожектора 1-4 и телевизионные камеры 5-8, расположенные на внешних сторонах нерабочей кабины локомотива в направлении противоположном движению железнодорожного состава или с внешних сторон модуля контейнерного типа железнодорожного состава и по направлению движения и против него. Сигналы с телевизионных камер 5-8 поступают на цифровой видеорегистратор 9, связанный с мультиплексорами 10 и 11, имеющими выход на мониторы 12 и 13. Система содержит также панель управления 14 прожекторами и преобразователь напряжения 15, связанный с цепями электропитания локомотива.
Устройство и работа подсистем заявляемой системы.
Подсистема обнаружения проникновения формирует сигнал тревоги с идентификацией порядкового номера объектового технического средства, установленного на охраняемом объекте (железнодорожном составе), и светозвуковой сигнал предупреждения и оповещения.
К грузовому вагону железнодорожного состава (контейнеру) с помощью, например, магнитов крепится объектовое устройство 16, которое представляет собой корпус с установленными внутри устройствами: адресной меткой, адресным релейным блоком и стробоскопом (на фигурах не показаны). Объектовые устройства устанавливаются в местах, недоступных для демонтажа без дополнительных подручных средств.
Линия связи между объектовыми устройствами прокладывается отдельными частями по внешней поверхности охраняемых объектов (вагонов). Размещение сенсора непосредственно на охраняемом объекте исключает возможность проникновения через имеющиеся двери или люки без его обрыва.
Кабель 17 магистральный крепится к поверхности грузового вагона (контейнера) и локомотива с помощью магнитов, а к объектовому устройству с использованием разъемных соединителей.
СОП реализована на базе центрального пульта контроля и управления (ПКУ) контроллера адресной подсистемы и адресных расширителей, входящих в состав объектового устройства. ПКУ совместно с подключенным по интерфейсу RS-485 контроллером двухпроводной адресной системы, организует непрерывный контроль состояния адресных расширителей и целостность двухпроводной линии связи (отсутствие короткого замыкания). Оконечным элементом обнаружения проникновения служит сенсор обрывного свойства, подключенный к объектовому устройству. Электропитание расширителей и обмен данными с контроллером организовано по выделенной двухпроводной линии связи. Для формирования светозвукового сигнала предупреждения и оповещения в состав объектового устройства входит стробоскоп со световой и звуковой сигнализацией, электропитание которого осуществляется по дополнительной линии связи, а управление - релейным контактом соответствующего адресного расширителя.
Функции, доступные с ПКУ:
- отображение событий, происходящих в системе, на встроенном жидкокристаллическом индикаторе;
- регистрация событий в энергонезависимой памяти данных;
- формирование звукового сигнала предупреждения при регистрации тревожных событий от одного или нескольких объектовых устройств;
- управление взятием/снятием и контроль состояния шлейфов сигнализации адресных расширителей;
- объединение шлейфов сигнализации в раздел и управление разделом;
- программирование конфигурационных параметров системы с персонального компьютера.
Подсистема телевизионного наблюдения (СТН) обеспечивает видеоконтроль текущей и регистрацию тревожной обстановки вдоль железнодорожного состава в обоих направлениях с целью верификации предполагаемого места несанкционированного проникновения и содержит цифровой видеорегистратор, монитор и комплект телевизионных камер в термостатируемых контейнерах.
Цифровой видеорегистратор предназначен для ведения непрерывной записи видеоинформации с черно-белых телекамер на встроенный накопитель на жестком магнитном диске с возможностью контроля записанной видеоинформации на специализированном выходе и быстрого поиска видеофрагментов по зарегистрированным сигналам тревог.
Видеорегистратор также обеспечивает коммутацию видеосигналов на вспомогательный видеовыход, предназначенный для подключения монитора и просмотра текущей обстановки.
Цветные цифровые камеры высокого разрешения со встроенными объективами чувствительны к освещенности объекта, что позволяет им автоматически переключаться из цветного в монохромный режим, обеспечивающий повышенную чувствительность.
Контейнер-термостат с установленной внутри телекамерой крепится к локомотиву с помощью магнитов и дополнительного механического крепления за существующие конструктивные детали локомотива.
В состав оборудования системы освещения входят, например, миниатюрные ксеноновые фары. Малые габаритные размеры в сочетании с мощным ксеноновым светом обеспечивают удобство монтажа и требуемую освещенность.
В состав оборудования рабочего места стрелка входит мобильный комплект оборудования, обеспечивающий просмотр изображения на мониторе НО-15\\П2С, регистрацию изображения и включение фар.
Цифровой регистратор из состава рабочего места стрелка обеспечивает требуемый темп записи видеоизображения (четыре кадра в секунду). Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД) емкостью 20 ГБ обеспечивает продолжительность записи видеоизображений не менее 10 ч. Видеоквадратор из состава рабочего места стрелка обеспечивает режим полиэкранного отображения изображений от двух телекамер на одном экране.
Оборудование из состава рабочего места стрелка также используется при просмотре зарегистрированного видео в выделенном помещении, при наличии персонального компьютера.
В качестве сенсора обрывного типа СЗГ может быть применен кабель П 274 М.
Основные функциональные возможности СЗГ и назначение системы:
- видеонаблюдение бортов охраняемых вагонов (контейнеров) с обеих сторон поезда и прилегающей территории с формированием цветного или черно-белого изображения;
- отображение текущей видеоинформации на мониторе рабочего места стрелка;
- регистрация видеоинформации;
- просмотр зарегистрированной информации;
- просмотр на экране монитора рабочего места стрелка текущего изображения от телекамер с обеих сторон поезда в режиме разделения экрана;
- видеорегистрация изображения от телекамер с обеих сторон поезда;
- просмотр видеоархива на специально оборудованном месте;
- дистанционное включение/выключение прожекторов системы освещения с рабочего места стрелка.
Работа заявляемой системы.
Видеосигналы от телекамер поступают на видеорегистратор для непрерывной регистрации. С транзитных выходов видеорегистратора сигналы поступают на видеоквадратор (расположен между выходом цифрового регистратора и входом монитора), откуда изображения от телекамер выводятся на монитор для просмотра текущей обстановки.
Система освещения включается и выключается с рабочего места стрелка.
Условия эксплуатации СЗГ:
Стойкость к воздействию внешних климатических факторов:
интервал рабочих температур окружающего воздуха, °С: от минус 50 до плюс 50;
относительная влажность при температуре окружающего воздуха 25°С, %:
для устройств, работающих внутри помещений, не более 80,
для остальных устройств - 100.
Заявляемая СЗГ обеспечивает получение требуемого объема достоверной информации, характеризующей обстановку, складывающуюся в пути следования, и дает возможность оперативного реагирования.