РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАТОР МОДУЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к аварийно-технологической сигнализации, в частности к универсальным модульным речевым информаторам, реагирующим на два и более различных нежелательных или ненормальных условия, и может быть использовано для аварийно-технологической сигнализации, связи и речевого оповещения о техническом состоянии подвижного состава и/или технологического оборудования.
Основными задачами, решаемыми при создании устройств оповещения с использованием речевых сообщений, являются следующие: своевременность выдачи сообщения; достоверность выдаваемых сообщений; надежность системы; способность к обнаружению неисправностей устройств речевых сообщений и контролируемого оборудования; способность устройств к оповещению о неисправностях ответственных лиц; необходимость привязки к существующему оборудованию, имеющему различные виды выходных сигналов;
Широкий круг решаемых задач, различные области применения и условия работы привели к многообразию устройств оповещения, эксплуатируемых на сети железных дорог Российской Федерации.
Известно устройство передачи информации на подвижной состав (Речевой информатор РИ-1. Руководство по эксплуатации. ДШКА2М3.535.000РЭ), содержащее блок входных интерфейсов, связанный шиной исходных данных и линией возврата с блоком общего управления; программно-аппаратный синтезатор вызывных и речевых сигналов, соединенный 8-ми разрядной шиной данных и линией управления с блоком общего управления; энергонезависимое запоминающее устройство, соединенное с блоком общего управления с помощью двух шин и двух линий управления.
Недостатком устройства является отсутствие последовательного интерфейса, что не позволяет наращивать систему оповещения дополнительными блоками согласования.
Также известно устройство передачи информации на подвижной состав (патент РФ №32745, B61L 23/06, 12.05.2003), которое содержит блок входных интерфейсов, связанный с блоком управления; программно-аппаратный синтезатор вызывных и речевых сигналов, вход которого соединен через шину с выходом блока управления; последовательный интерфейс, внутренние входные и выходные цепи которого подключены к приемопередатчику блока управления, а внешние - к линии связи; сторожевой таймер, входом и выходом подключенный соответственно к выходу и входу управляющего элемента блока управления; полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу программно-аппаратного синтезатора вызывных и речевых сигналов, а выход связан со входом усилителя низкой частоты; блок приоритета речевых сообщений, включенный между выходными цепями интерфейса радиостанции и разъемом подключения радиостанции.
К недостаткам данного устройства относятся: технологическая сложность увеличения количества принимаемых входных сигналов; для прошивки ПЗУ устройства необходимо использовать специальное программное обеспечение и программатор.
В качестве прототипа выбрано устройство анализа и формирования речевых сообщений для системы оперативного речевого оповещения о положении поездов на железнодорожном транспорте (патент РФ №2291492, G08B 3/10, 04.07.2005). Устройство включает модуль ввода, выполненный с возможностью преобразования поступающих от реле аппаратуры контроля дискретных сигналов в цифровые; анализа указанных цифровых сигналов и выдачи команды через двунаправленную шину синтезатору оповещения, выполненному с возможностью хранения оцифрованных речевых сообщений, выбора требуемого речевого сообщения на основании команды, получаемой от модуля ввода и передачи выбранного сообщения на радиостанцию и усилитель низкой частоты.
Прототип имеет следующие недостатки: постоянное количество принимаемых входных дискретных сигналов; перепрограммирование ПЗУ устройства при изменении требований пользователя вызывает технические сложности - необходим программатор, а так же финансовые и организационные сложности - требуется прямой доступ к объекту, обычно связанный с расходами на командировки; отсутствует возможность одновременной работы с входными дискретными сигналами и цифровыми пакетами от аппаратуры контроля, например от аппаратуры контроля за состоянием подвижного состава.
Задачей полезной модели заключается в разработке универсального модульного речевого информатора с изменяемым количеством анализируемых входных дискретных сигналов от 8 до 256 в зависимости от требований пользователя; позволяющего одновременно анализировать как дискретные сигналы от различных систем контроля, так и дискретные сигналы и информационные пакеты, содержащие данные о результатах контроля.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве анализа и формирования речевых сообщений для системы оперативного речевого оповещения о положении поездов на железнодорожном транспорте, которое содержит модуль ввода, выполненный с возможностью преобразования поступающих дискретных сигналов в цифровые и последующей передачи команды, соответствующей текущему положению поездов через двунаправленную шину синтезатору оповещения для выбора из постоянного запоминающего устройства соответствующего речевого сообщения и его последующей передачи внешним устройствам, предусмотрены следующие отличия: в состав заявленного устройства входит блок управления, выполненный конструктивно в виде отдельного модуля. Использование в заявляемом устройстве модульной конструкции блока управления и двунаправленной шины дает системный эффект, заключающийся в появлении возможности изменять количество входных анализируемых сигналов с восьми до двухсот пятидесяти шести путем добавления/исключения модулей ввода, выполненных по однотипной схеме в виде модульных конструкций.
Блок управления включает интерфейс Ethernet для передачи данных в компьютерных сетях; интерфейс RS232, предназначенный для передачи информации между терминальным оборудованием и связным оборудованием с обменом по последовательному двоичному коду; часы реального времени в виде готового изделия стороннего производителя (далее по тексту: часы) и энергонезависимую память журнала событий, представляющую собой запоминающее устройство с файловой системой организации, хранения и именования данных (далее по тексту: журнал событий).
Интерфейс Ethernet позволяет обмениваться данными с другими устройствами сети и удаленно вносить изменения в конфигурационные данные.
Интерфейс RS-232 позволяет получать информационные пакеты, содержащие данные о результатах контроля от аппаратуры, устанавливаемой на подходах к станциям и искусственным сооружениям.
Данные поступающие через интерфейсы Ethernet и RS232 фиксируются как события и передаются блоком управления в двунаправленную шину.
Журнал событий предназначен для записи информации о событиях для последующего анализа.
Часы реального времени предназначены для фиксации текущего времени события и организации периодического воспроизведение сообщений информационного, предупреждающего или иного характера.
Кроме того, предложенный универсальный модульный речевой информатор отличается тем, что информация о конфигурации универсального модульного речевого информатора содержится в текстовом файле, что позволяет легко изменять настройки устройства, в том числе и удаленно.
Кроме того, предложенный универсальный модульный речевой информатор отличается тем, что запоминающее устройство синтезатора оповещения выполнено в виде запоминающего устройства с файловой системой организации, хранения и именования данных. Это позволяет формировать и хранить большое количество речевых сообщений, причем эти сообщения могут быть изменены в случае необходимости без дополнительного оборудования как непосредственно, например, заменой физического устройства памяти, так и перезаписью информации непосредственно или удаленно, через внешнюю сеть. Изменяя конфигурационный текстовый файл можно использовать для оповещения как готовые речевые фразы, так и делать фонемный подбор, т.е. по команде модуля ввода синтезатор оповещений может сформировать требуемую фразу из набора фонем (незавершенных фраз и/или отдельных слов).
Полезная модель позволяет: изменять количество входных сигналов в соответствии с требованиями пользователя; использовать устройство для одновременного анализа входных дискретных сигналов от различных источников; одновременно анализировать дискретные сигналы и информационные пакеты, содержащих данные о результатах контроля; упростить перепрограммирование устройства при необходимости; сохранять для последующего анализа статистические данные о входных состояниях системы.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются следующими чертежами: на фиг.1 приведена блок-схема универсального модульного речевого информатора; на фиг.2 показана упрощенная блок-схема устройства и его связи с входными и выходными внешними устройствами.
Предложенный универсальный модульный речевой информатор включает следующие конструктивные элементы: модуль ввода 1, соединенный двунаправленной шиной 2 с синтезатором оповещения 3 и блоком управления 4. В состав устройства может быть включено до шестнадцати модулей ввода 1 и до двух синтезаторов оповещения 2, подключаемых известным способом к двунаправленной шине 2.
Универсальный модульный речевой информатор выполнен следующим образом: модуль ввода 1 включает четыре групповых цепи опроса состояния 5, выходами соединенные с входами управляющего процессора 6, который двунаправленной шиной 2 соединен с управляющим процессором 7 синтезатора оповещения 2, включающим также карту памяти 8, аудиодекодер 9, реле 10, ключ 11, интерфейс радиостанции 12 и усилитель низкой частоты (УНЧ) 13; а блок управления 4, включающий интерфейс Ethernet 14, часы 15, журнал событий 16, интерфейс RS232 17, через управляющий процессор 18 так же соединен с двунаправленной шиной 2.
Описанный выше универсальный модульный речевой информатор работает следующим образом.
Модуль ввода 1 с помощью групповых цепей опроса состояния 5 опрашивает состояние аппаратуры контроля (см. фиг.2), преобразует данные в цифровой сигнал и передает через двунаправленную шину 2 в синтезатор оповещения 3 для выбора сигнала оповещения и в блок управления 4 для записи данных в журнал 16 и регистрации времени наступления события часами 15. При получении информационного пакета, содержащего данные о результатах контроля через интерфейс RS-232 17, блок управления 4 записывает данные в журнал 16, фиксируя время события часами 15 и передает данные о событии через двунаправленную шину 2 на синтезатор оповещения 3. При получении данных от любого из описанных выше источников, синтезатор оповещения 3 в соответствии с командой, поступившей на управляющий процессор 7 через двунаправленную шину 2 считывает аудиофайлы с карты памяти 8, формирует речевое или иное, например, тональное сообщение с помощью аудиодекодера 9 и передает его в эфир через интерфейс радиостанции 12 или через УНЧ 13. Также синтезатор оповещения посылает в двунаправленную шину 2 данные о выдаче или невыдаче сообщения для блока управления 4, который, получив подтверждение от синтезатора оповещения 3, формирует отчет и отсылает через интерфейс Ethernet 14 на сервер статистики (на схеме не указан). Управляющий процессор 7 соединен с электронным ключом 10 и внутренним реле 11 для управления различными типами внешних УНЧ и организации приоритетного переключения источников сигнала для УНЧ.
Данные поступающие через интерфейсы Ethernet 14 также фиксируются как события и могут передаваться управляющим процессором 18 через двунаправленную шину 2 остальным блокам устройства.