СИСТЕМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ
SYSTEM OF DISTRIBUTING AND EXCHANGING INFORMATION

Изобретение относится к информационным системам, используемым на транспорте, преимущественно в метрополитене, и предназначено для осуществления обмена компьютерной информацией между центральной информационной станцией и подвижным составом поездов метро.
7
Известна система распространения информационных сообщений, преимущественно в подвижном составе метрополитена, содержащая экраны коллективного пользования в виде, по меньшей мере, двух соединенных тыльными сторонами мониторов, установленных в каждом вагоне подвижного состава, соединенных с блоком электропитания и подключенных при помощи кабельной линии связи к пульту управления, выполненного на базе компьютера (см. патент UA №63040, МКИ G09F 27/00, бюл. №1, 2004).
Основными недостатками известной системы являются:
- отсутствие связи между системой распространения информационных сообщений каждого поезда метро и центральной информационной станцией, а также станциями метрополитена;
- довольно большие потери полезного сигнала по электропитанию из-за большой длины линий связи и наличия переходных устройств и разветвляющих устройств, что приводит к ухудшению изображения на мониторах по мере их отдаления от пульта управления и понижающего блока электропитания каждого из вагонов;
- сложность монтажа и низкая защищенность магистрального кабеля, который монтируется под вагонами;
- низкая мощность разветвителей-повторителей, которые не обеспечивают надлежащее качество переданного на мониторы сигнала.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования системы распространения информации путем создания возможности оперативной передачи информации как с центральной информационной станции и станций метрополитена на поезда метро, так и в обратном направлении при одновременном повышении качества, надежности и оперативности передачи и отображения (воспроизведения) информации.
Решение поставленной задачи позволит значительно увеличить объем получаемой пассажирами метрополитена информации, обеспечит оперативную ее замену и доведение до пассажиров не только из головного вагона внутрь состава, но также из центральной информационной станции и любой отдельно взятой станции метрополитена. Кроме того, передача информации в направлении от поезда метро к центральной информационной станции создает возможность оперативной передачи информации из поезда и позволяет организовать видеонаблюдение внутри поезда и передачу видеоинформации на центральную информационную станцию и/или на станцию метрополитена. Указанная возможность разрешит значительно повысить безопасность пребывания пассажиров в поездах метро.
Поставленная задача в системе распространения информации, преимущественно в метрополитене, которая содержит систему передачи и отображения/воспроизведения информации в, по меньшей мере, одном составе поезда, которая имеет оконечные аудио- и визуальные устройства, установленные в каждом вагоне и соединенные с компьютерным пультом управления составным многопроводным каналом связи, установленный в каждом вагоне усилитель-распределитель и понижающий блок электропитания указанных устройств, кроме того, система дополнительно снабжена центральной информационной станцией, оптоволоконным каналом связи, который соединяет ее с, по меньшей мере, одной станцией метрополитена, на которой установлен, по меньшей мере, один медиаконвертер с подключенной к нему беспроводной точкой доступа для сетей Ethernet, при этом в систему передачи и отображения информации по меньшей мере одного состава поезда дополнительно введена беспроводная точка доступа для сетей Ethernet, подключенная к понижающему блоку питания и компьютерному пульту управления поезда, через которую по радиоканалу осуществляются связь и обмен информацией с беспроводной точкой доступа для сетей Ethernet станции, на которую прибывает или находится состав поезда, многокоаксиальная кабельная линия связи с дополнительными усилителями-распределителями, подключенными к соответствующим оконечным устройствам, и дополнительный понижающий блок питания для них, установленный в каждом вагоне поезда, а компьютерный пульт управления выполнен с возможностью установки и/или замены магнитного носителя информационной памяти («жесткого» диска) и подключения, по меньшей мере, одного конечного передающего устройства (например, видеокамеры).
Наличие центральной информационной станции, ее связь по проводному оптоволоконному каналу связи с, по меньшей мере, одной станцией метрополитена, а по радиоканалу - с, по меньшей мере, одним из поездов, позволяет значительно повысить оперативность обмена необходимой информацией при одновременном повышении качества отображения визуальной и воспроизведения аудиоинформации, обеспечить необходимые условия для ее обновления, одновременно увеличив ее объем и значительно расширив количество ознакомленных с нею пассажиров. Использование оптоволоконных и многокоаксиальных линий связи позволяет значительно сократить время передачи информации при одновременном улучшении качества ее отображения (воспроизведения). Как следует из ранее описанного, использование всех указанных технических признаков объекта изобретения, который заявлен, обеспечивает достижение ожидаемого технического результата.
Сущность изобретения, его реализация и возможность промышленного применения пояснены при помощи чертежей, на которых представлены: на фиг.1 - функциональная схема распространения компьютерной информации в головном вагоне поезда, на фиг.2 - функциональная схема распространения компьютерной информации в промежуточном вагоне поезда, на фиг.3 - функциональная схема распространения компьютерной информации в последнем вагоне поезда, на фиг.4 - общая функциональная схема всей системы.
Система обмена компьютерной информацией, преимущественно в метрополитене, содержит систему передачи аудио- и визуальной компьютерной информации в поезде, которая содержит: экраны 1 коллективного пользования с оконечными аудиоустройствами (не показаны), усилители-распределители 2, установленные в каждом вагоне 3 поезда и соединенные с компьютерным пультом 4 управления составной многокоаксиальной кабельной линией 5 связи, которые получают электропитание от дополнительного понижающего блока 6 электропитания. Система передачи аудио- и визуальной компьютерной информации в поезде также содержит беспроводную точку 7 доступа для сетей Ethernet, которая получает электропитание от понижающего блока 8 электропитания и оконечные передающие устройства (видеокамеры) 9, получающие электропитание от понижающего блока 6 электропитания. От понижающего блока 8 электропитанием также обеспечивается и компьютерный пульт 4 управления. Компьютерный пульт 4 управления выполнен с возможностью установки и/или замены магнитного носителя информационной памяти («жесткого» диска) (на чертеже не показан). Беспроводная точка 7 доступа для сетей Ethernet, подключенная к компьютерному пульту 4 управления, через радиоканал 10 во время прибытия и пребывания на станции 11 метрополитена поезда обменивается компьютерной информацией с, по меньшей мере, одной беспроводной точкой 12 доступа для сетей Ethernet, установленной на станции 11 метрополитена, которая через медиаконвертер 13 и оптоволоконную линию 14 связи подключена к центральной информационной станции 15.
Практическую реализацию заявленной системы обмена компьютерной информацией нетрудно проследить на конкретном примере.
Для этого от центральной информационной станции 15 прокладывают оптоволоконную линию 14 связи на все станции 11 метрополитена. На каждой станции 11 оптоволоконную линию 14 связи подключают к медиаконвертеру 13, соединенному проводным каналом 16 связи типа «витая пара» с беспроводной точкой 12 доступа для сетей Ethernet, которая, в свою очередь, по радиоканалу 10 обменивается с беспроводной точкой 7 доступа для сетей Ethernet, установленной в головном вагоне поезда, который прибывает или находится на станции 11, компьютерной информацией и уникальным сетевым адресом, который однозначно идентифицирует станцию и направление движения поезда. Для электропитания беспроводной точки 12 доступа для сетей Ethernet используют понижающий блок 17 электропитания. Для электропитания медиаконвертера 13 используют понижающий блок 18 электропитания. При этом каждый поезд метро, содержащий систему передачи аудио- и визуальной компьютерной информации, принимает на беспроводную точку 7 доступа для сетей Ethernet компьютерную информацию, которая поступает по радиоканалу 10. Эта информация обрабатывается компьютерным пультом 4 управления и записывается на магнитный носитель информационной памяти («жесткий» диск). Далее, записанная и обработанная информация в виде аудио- и визуальной информации передается по составной многокоаксиальной кабельной линии 5 связи через усилители-распределители 2 на экраны 1 коллективного пользования с оконечными аудиоустройствами для последующего отображения (воспроизведения). При этом информация с последнего усилителя-распределителя 2 головного и промежуточного вагонов передается на первый усилитель-распределитель 2 соответствующего следующего вагона. Кроме указанной компьютерной информации, установленная в каждом поезде беспроводная точка 7 доступа для сетей Ethernet по прибытии на станцию 11 метрополитена по радиоканалу 10 принимает уникальный сетевой адрес, который однозначно идентифицирует станцию и направление движения поезда. Этот адрес передается по проводной линии связи в компьютерный пульт 4 управления. В зависимости от полученного таким образом сетевого адреса компьютерный пульт 4 управления передает по составной многокоаксиальной кабельной линии 5 связи через усилители-распределители 2 на экраны 1 коллективного пользования с оконечными аудиоустройствами аудио- и визуальную информацию о названии станции метрополитена, направлении движения, возможных пересадках и т.п.для последующего отображения (воспроизведения).
Кроме приема компьютерной информации, система передачи аудио- и визуальной компьютерной информации каждого поезда метро за время пребывания на станции метрополитена может передавать записанную ранее на магнитный носитель информационной памяти («жесткий» диск) разного рода информацию (записи видео- и аудионаблюдения в поезде и т.п.), а именно: видео- и аудиоинформация от передающих оконечных устройств (например, видеокамер) 9, (оснащенных или не оснащенных микрофонами), установленных в каждом вагоне 3 поезда, по составной многокоаксиальной кабельной линии 5 связи постоянно передается в компьютерный пульт 4 управления, в котором записывается на магнитный носитель информационной памяти («жесткий» диск). За время стоянки поезда на станции 11 метрополитена записанная на магнитный носитель информационной памяти («жесткий» диск) информация через беспроводную точку 7 доступа для сетей Ethernet по радиоканалу 10 передается беспроводной точке 12 доступа для сетей Ethernet, установленной на станции 11 метрополитена и, далее, через медиаконвертер 13 и оптоволоконную линию 14 связи передается на центральную информационную станцию 15 для последующего анализа и записи. Электропитание видеокамер 9 осуществляется от дополнительного понижающего блока электропитания 6.
При такой организации системы обмена компьютерной информацией используются две объединенные в одну и дополняющие одна другую системы, а именно: система передачи аудио- и визуальной компьютерной информации в поезде и централизованная станционная система обмена компьютерной информацией с возможностью «дозагрузки» новой компьютерной информации в поезд метро во время его прибытия и стоянки на станциях метрополитена при помощи сети Ethernet.
При таком построении заявленной системы, система передачи аудио и визуальной компьютерной информации в, по меньшей мере, одном поезде метро оборудована составной многокоаксиальной кабельной линией 5 связи, например, состоящей из XGA-кабеля категории НГ (негорючий), с дополнительными усилителями-распределителями 2, например, VP200xl (5 шт. на поезд) и VP300ne (13 шт. на поезд) такого производителя как Kramer Electronics, а компьютерный пульт 4 управления выполнен, например, на базе материнской платы VIA EPIA M10000 с возможностью установки и/или замены магнитного носителя информационной памяти («жесткого» диска), например, с использованием специального оборудования Mobile Rack («кармана» и корпуса для «жесткого» диска на базе «жесткого» диска Hitachi HDD 60Gb 2,5"). Кроме этого, система поезда оборудована беспроводной точкой 7 доступа для сетей Ethernet, например, такого производителя как D-Link. В качестве экранов 1 коллективного пользования могут использоваться, например, жидкокристаллические мониторы такого производителя как SAMSUNG.
Централизованная станционная часть системы обмена компьютерной информацией от центральной информационной станции 15 по оптоволоконной линии 14 связи через медиаконвертер 13, соединенный проводным каналом 16 связи типа «витая пара» с беспроводной точкой 12 доступа для сетей Ethernet, например, такого производителя как D-Link, обеспечивает обмен компьютерной информацией по радиоканалу 10 с беспроводной точкой 7 доступа для сетей Ethernet, установленной на поезде, со скоростью 10 или 100 Мбит/с. Каждой беспроводной точке 12 доступа для сетей Ethernet и беспроводной точке 7 доступа для сетей Ethernet на каждой станции метрополитена и в каждом поезде присваиваются уникальные сетевые адреса, чем обеспечивается однозначная идентификация станции, направления движения и поезда метро. Для каждого задействованного в системе поезда в файловой структуре центральной информационной станции отведено определенное размещение файлов («папки» с соответствующими сетевыми адресами поездов, именами), в которых записывается информация, которую необходимо передать на соответствующий поезд метро. По прибытии любого поезда метро на любую станцию метрополитена беспроводная точка 12 доступа для сетей Ethernet, установленная на станции 11, соединяется по радиоканалу 10 с беспроводной точкой 7 доступа для сетей Ethernet, установленной на поезде, обменивается с нею компьютерной информацией и передает на центральную информационную станцию сетевой адрес прибывшего поезда и сетевой адрес беспроводной точки 12 доступа для сетей Ethernet, установленной на станции 11. Исходя из полученных сетевого адреса станции 11 и поезда файлы с информацией, которые находятся в соответствующей «папке», с центральной информационной станции 15 передаются на компьютерный пульт 4 управления, где записываются на магнитный носитель информационной памяти («жесткий» диск). За время стоянки поезда на станции 11 (около 15 секунд), исходя из продолжительности установления связи между беспроводными точками доступа 12 и 7 (2 секунды) при скорости передачи информации 10 Мбит/с, обеспечивается передача в компьютерный пульт 4 управления поезда до 13 Мбайт информации. После передачи каждого файла из «папки» центральной информационной станции 15 в компьютерный пульт 4 управления после получения соответствующего подтверждения о корректном приеме и записи полученного файла, последний удаляется из соответствующей «папки» на центральной информационной станции 15.
Использование сменного магнитного носителя информационной памяти («жесткого» диска) позволяет осуществлять обмен информацией с компьютерным пультом 4 управления путем замены «жесткого» диска в случае невозможности осуществления обмена информацией через оптоволоконную линию 14 и радиоканал 10 (при поломках компьютерной сети), что является дополнительным элементом повышения надежности работы системы.
Таким образом, заявленная система обмена компьютерной информацией позволяют оперативно загружать любую компьютерную информацию в компьютерный пульт управления поезда, а также передавать ее с компьютерного пульта управления поезда (например, информацию видеонаблюдения в вагонах) на центральную информационную станцию за время стоянки поезда.