СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ МАЛОИНТЕНСИВНОГО УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
PROCESS COMMUNICATION LOW-INTENSITY RAILWAY TRACK SECTION SYSTEM

Изобретение относится к системам связи, преимущественно к технологической связи малоинтенсивного участка железнодорожного транспорта с использованием спутниковой радиосвязи.
Известно устройство технологической связи, содержащее на распорядительной станции коммутатор оперативно-технологической связи, к которому подключен пульт управления оперативной радиосвязи диспетчера, а на каждой исполнительной станции - коммутатор оперативно-технологической связи, к которому подключена стационарная радиостанция поездной радиосвязи, причем коммутаторы оперативно технологической связи исполнительных станций соединены в кольца нижнего уровня, охватывающие круги диспетчерской радиосвязи, коммутаторы оперативно-технологической связи на главных исполнительных станциях конфигурируются в качестве мостовых и предназначены для передачи информации между кольцами нижних и верхнего уровней, причем коммутатор оперативно-технологической связи распорядительной станции и коммутаторы мостовых станций соединены между собой кольцом верхнего уровня, в устройство введены мобильные радиостанции поездных локомотивов, на станциях в кольцах нижнего и верхнего уровней содержатся цифровые сумматоры, обеспечивающие связь между кольцами верхнего и нижнего уровня, в результате чего осуществляется радиосвязь поездного диспетчера, дежурных по станциям и других командиров с машинистами поездных локомотивов (RU 2289208 С1, МПК Н04B 10/12; Н04В 7/26, 2006.12.10).
Недостатком известной системы является то, что ее линии связи выполнены на кабельных линиях с металлическими жилами, подверженных опасным и мешающим электромагнитным влияниям, вандализму и повреждениям при сложных погодных условиях, требующих больших эксплуатационных затрат.
Наиболее близким аналогом является система связи для организации аварийно-восстановительных работ, содержащая соединенные с абонентскими терминалами линии перегонной связи и линии межстанционной связи, устройство управления и коммутации, устройство радиосвязи, два переговорно-вызывных пульта, средство громкоговорящего оповещения, модем и терминал спутниковой связи, при этом первый вход/выход устройства управления и коммутации, выполненного на базе микропроцессора, соединен с первым переговорно-вызывным пультом, второй переговорно-вызывной пульт соединен со вторым входом/выходом устройства управления и коммутации, к третьему и четвертому входам/выходам которого соответственно подключены устройство радиосвязи и терминал спутниковой связи через интерфейс, выполненный с возможностью подключения к нему персонального компьютера с видеокамерой, а с пятым входом/выходом соединен модем, соединенный через цифровой канал связи с абонентским терминалом, предназначенным для его установки на аварийно-восстановительный поезд, с другими входами/выходами устройства управления и коммутации через линейные комплекты сопряжения соединены линии перегонной связи, линии межстанционной связи и средство громкоговорящего оповещения (RU 90950 Ul, H04B 3/00, Н04В 5/00, 20.01.2010).
Известное техническое решение за счет использования спутниковой связи обеспечивает взаимодействия с различными средствами связи, используемыми участниками аварийно-восстановительных работ для координации их действий, обеспечение непрерывности связи с местом аварийно-восстановительных работ, восстановительным поездом, а также обеспечение связи одновременно с несколькими объектами.
Однако известное техническое решение не обеспечивает взаимодействие абонентов оперативно-технологической и общетехнологической связей.
Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей, повышении качества и надежности связи, снижении расходов на строительство и техническую эксплуатацию системы за счет использования спутниковой радиосвязи.
Технический результат достигается тем, что система технологической связи малоинтенсивного участка железнодорожного транспорта содержит установленные на каждой железнодорожной станции терминал фиксированной спутниковой связи, станционный межсетевой шлюз и коммутатор, размещенные на центральной земной станции фиксированной спутниковой связи межсетевой шлюз и первичный мультиплексор и установленные в дорожном центре управления перевозками коммутатор, первый и второй первичные мультиплексоры, первый и второй модульные медиашлюзы и сервер обработки вызовов, при этом на каждой станции пульты дежурного по станции и руководителей соответствующих служб, телефонные аппараты оперативно-технологической и общетехнологической связи и радиостанция поездной радиосвязи подключены через станционный сервер к коммутатору, входом/выходом соединенному через станционный межсетевой шлюз с терминалом фиксированной спутниковой связи, взаимодействующим по радиоканалу через спутники фиксированной спутниковой связи со станцией спутниковой связи, подключенной через последовательно соединенные межсетевой шлюз и первичный мультиплексор центральной земной станции фиксированной спутниковой связи к сети передачи данных оперативно-технологического назначения, к которой через первый первичный мультиплексор подключен первый вход/выход коммутатора дорожного центра управления перевозками, второй вход/выход коммутатора соединен с выходом/входом сервера обработки вызова, третий - через последовательно соединенные первый модульный медиашлюз и второй первичный мультиплексор - с аналоговыми ответвлениями диспетчерских связей сети оперативно-технологической связи, к которым через коммутационную станцию подключены пульты диспетчеров, а четвертый вход/выход - через второй модульный медиашлюз к сети общетехнологической связи, соединенной с сетью ремонтно-оперативной радиосвязи GSM для взаимодействия соответственно с аппаратами абонентов общетехнологической связи и приемопередатчиками аппаратов перегонной радиосвязи.
Для резервирования каналов спутниковой связи на каждой железнодорожной станции и в дорожном центре управления перевозками дополнительно установлен приемопередающий модуль подвижной спутниковой связи, вход/выход которого соединен с соответствующим входом/выходом соответствующего коммутатора, а каждый носимый аппарат перегонной радиосвязи выполнен с возможностью связи по радиоканалу со спутниками подвижной спутниковой связи, при этом приемопередающий модуль подвижной спутниковой связи диспетчерского центра управления перевозками взаимодействует с приемопередающими модулями подвижной спутниковой связи железнодорожных станций и приемопередатчиками подвижной спутниковой связи носимых аппаратов перегонной радиосвязи по радиоканалу через спутники системы подвижной спутниковой связи.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема система технологической связи малоинтенсивного участка железнодорожного транспорта.
Система технологической связи малоинтенсивного участка железнодорожного транспорта содержит установленные на каждой станции А, N терминал 1 VSAT фиксированной спутниковой связи, станционный межсетовой шлюз 2 и коммутатор 3, размещенные на центральной земной станции 4 фиксированной спутниковой связи межсетовой шлюз 5 и первичный мультиплексор 6 и установленные в дорожном центре 7 управления перевозками (ДЦУП 7) коммутатор 8, первый и второй первичные мультиплексоры 9, 10, первый и второй модульные медиашлюзы 11, 12 и сервер 13 обработки вызовов.
На каждой станции пульты 14 дежурного по станции и других руководителей соответствующих служб (на чертеже не показаны), телефонные аппараты 15 оперативно-технологической и общетехнологической связи и радиостанция 16 поездной радиосвязи подключены через станционный сервер 17 к коммутатору 3, входом/выходом соединенному через станционный межсетевой шлюз 2 с терминалом 1 VSAT фиксированной спутниковой связи, взаимодействующим по радиоканалу через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи со станцией 19 спутниковой связи, подключенной через последовательно соединенные межсетовой шлюз 5 и первичный мультиплексор 6 центральной земной станции 4 фиксированной спутниковой связи к сети 20 передачи данных оперативно-технологического назначения (СПД-ОТН 20), к которой через первый первичный мультиплексер 9 подключен первый вход/выход коммутатора 8 дорожного центра 7 управления перевозками.
Второй вход/выход коммутатора 8 соединен с выходом/входом сервера 13 обработки вызова, третий - через последовательно соединенные модульный медиашлюз 11 и первичный мультиплексор 10 - с аналоговыми ответвлениями 21 диспетчерских связей сети 24 оперативно-технологической связи (ОТС 24), к которым через коммутационную станцию подключены пульты диспетчеров. Четвертый вход/выход коммутатора 8 через модульный медиашлюз 12 подключен к сети 25 общетехнологической связи (ОбТС 25), соединенной с сетью 26 ремонтно-оперативной радиосвязи GSM (POPC-GSM 26) для взаимодействия соответственно с аппаратами абонентов общетехнологической связи и приемопередатчиками 27 носимых аппаратов перегонной радиосвязи (ПГС 27).
Для резервирования канала связи на каждой станции А, N и в дорожном центре 7 управления перевозками установлены приемопередающие модули 28 и 29 системы подвижной спутниковой связи. Вход/выход приемопередающего модуля 29 соединен с пятым входом/выходом коммутатора 8. Вход/выход приемопередающего модуля 28 на каждой станции соединен с третьим входом/выходом коммутатора 3. Каждый ПГС 27 выполнен с возможностью связи по радиоканалу посредством подвижной спутниковой связи. При этом модуль 29 приемопередающей подвижной спутниковой связи диспетчерского центра 7 управления перевозками взаимодействует с модулями 28 приемопередающей подвижной спутниковой связи железнодорожных станций А, N и приемопередатчиками ПГС 27 по радиоканалу через геостационарные спутники 30 системы подвижной спутниковой связи.
Стационарная радиостанция 16 поездной радиосвязи по радиоканалу связана с локомотивной радиостанцией 31.
Система обеспечивает на малоинтенсивном участке железной дороги организацию диспетчерских связей, поездной межстанционной связи, перегонной связи, поездной радиосвязи и общетехнологической связи.
Подключение дежурного (ДСП) по железнодорожной станции A (N) или другого руководителя соответствующих служб к групповому каналу диспетчерской связи осуществляют посылкой с пульта 14 соответствующего вызывного сигнала, поступающего через станционный сервер 17, коммутатор 3 и межсетевой шлюз 2 на вход терминала 1 VSAT фиксированной спутниковой связи и далее по каналу радиосвязи на геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи, транслирующие вызывной сигнал на станцию 19 спутниковой связи центральной земной станции 4 фиксированной спутниковой связи.
С выхода станции 19 спутниковой связи через межсетевой шлюз 5 и первичный мультиплексор 6 вызов поступает в СПД-ОТН 20, из которой через первичный мультиплексор 9 ДЦУП 7 и коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов, обеспечивающий подключение в коммутаторе 8 канала связи ДСП станции А, через первый модульный медиашлюз 11 и второй первичный мультиплексор 10 к аналоговому ответвлению 21 соответствующей диспетчерской связи.
Вызов диспетчера ДСП станции А осуществляет голосом, переговоры ведутся в режиме «каждый с каждым и каждый с диспетчером» с правом перебоя диспетчером каждого абонента.
Подключение дежурного по станции N к каналу диспетчерской связи осуществляют аналогичным образом.
Переговоры ДСП станции А, ДСП станции N с диспетчером осуществляются в режиме конференцсвязи.
Аналогично осуществляют установление соединений и переговоры других абонентов диспетчерских связей с соответствующим диспетчером, между собой и с другими абонентами сети 24 ОТС.
Разъединение осуществляется только по инициативе станционных абонентов с пульта 14 ДСП, с телефонного аппарата 15 (ТА 15) или автоматически при отсутствии переговоров более 10-15 с.
Установление соединений и ведение переговоров абонентов ОбТС 25 осуществляют набором требуемого номера в сети 25 ОбТС на телефонном аппарате 15 (ТА 15) станций А или N. Передача вызывного сигнала осуществляется через станционный сервер 17, коммутатор 3, межсетевой шлюз 2, передатчик 1 VSAT фиксированной спутниковой связи, геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи, станцию 19 спутниковой связи, межсетевой шлюз 5, первичный мультиплексор 6, СПД-ОТН 20, первичный мультиплексор 9, коммутатор 8 и сервер 13 обработки вызовов.
Преобразованный сервером 13 вызывной сигнал через коммутатор 8 и модульный медиашлюз 12 поступает к требуемому абоненту сети 25 ОбТС.
Переговоры ведутся в полудуплексном режиме, разъединение наступает при положенной любым из абонентов микротелефонной трубке телефона.
Вызов дежурного по станции через пульт 14 ДСП станций А или N с пульта 23 диспетчера осуществляют посылкой двухчастотного кода 2/11 от коммутационной станции 22 через аналоговые ответвления 21, первичный мультиплексор 10, модульный медиашлюз 11 и коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов. Сервер 13 обработки вызовов преобразует код 2/11 в функциональный номер абонента и передает его через коммутатор 8, первичный мультиплексор 9 по СПД-ОТН 20 через мультиплексор 6 и межсетевой шлюз 5 на станцию 19 спутниковой связи, которая по каналу радиосвязи через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи передает функциональный номер абонента на терминал 1 VSAT станций А или N. Терминал 1 VSAT станций А или N через межсетевой шлюз 2, коммутатор 3, станционный сервер 17 в соответствии с функциональным номером абонента осуществляет соединение с пультом 14 соответствующего ДСП.
Перегонная связь осуществляют с использованием носимых аппаратов 27 перегонной радиосвязи, взаимодействующих с POPC-GSM 26, связанной с сетью ОбТС 25.
Установление соединений и переговоры носимого аппарата ПГС 27 с ДСП станции А, станции N осуществляют набором соответствующего номера на аппарате ПГС 27 и передачей его по радиоканалу POPC-GSM 26, далее по ОбТС 25 через модульный медиашлюз 12, коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов, распознающий вызывную комбинацию и возвращающий ее через коммутатор 8, первичный мультиплексор 9 по СПД ОТН 20 через первичный мультиплексор 6, межсетевой шлюз 5 на станцию 19 спутниковой связи, которая через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи передает по радиоканалу вызывную комбинацию на терминал 1 VSAT станции А или N. Терминал 1 VSAT станции А или N полученную вызывную комбинацию через межсетевой шлюз 2, коммутатор 3 направляет на станционный сервер 17, который осуществляет соединение ПГС 27 с пультом 14 соответствующего ДСП.
При вызове ПГС 27 соответствующего диспетчера 23 соединение осуществляют по радиоканалу через POPC-GSM 26, далее по ОбТС 25, модульный медиашлюз 12, коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов. Сервер 13 обработки вызовов распознает вызывную комбинацию и возвращает ее через коммутатор 8, модульный медиашлюз 11 и первичный мультиплексор 10 на соответствующее аналоговое ответвление 21, по которому ПГС 27 через коммутационную станцию 22 подключается к групповому каналу соответствующего диспетчера 23 и вызывает его голосом.
Установление соединения машиниста поездного локомотива с диспетчером осуществляют с помощью локомотивной радиостанции 31 УКВ (KB) диапазона, через которую посылают соответствующий вызывной сигнал по радиоканалу на стационарную радиостанцию 16 поездной радиосвязи, установленную на станции A (N), через станционный сервер 17, коммутатор 3, межсетевой шлюз 2 на вход терминала 1 VSAT фиксированной спутниковой связи, взаимодействующего по каналу спутниковой радиосвязи с геостационарными спутниками 18 фиксированной спутниковой связи, транслирующими вызывной сигнал по каналу спутниковой радиосвязи на станцию 19 спутниковой связи, к выходу которой через межсетевой шлюз 5 и первичный мультиплексор 6 подключена сеть 20 СПД-ОТН, по которой осуществляют связь через первичный мультиплексор 9 и коммутатор 8 с сервером 13 обработки вызовов, осуществляющего переадресацию вызова, поступающего далее через коммутатор 8, модульный медиашлюз 11 и первичный мультиплексор 10 на аналоговые ответвления 21 канала поездной радиосвязи и через коммутационную станцию 22 - на пульт радиосвязи поездного диспетчера 23.
Вызов диспетчером машиниста поездного локомотива осуществляют посылкой с пульта 23 группового вызывного сигнала, поступающего через коммутационную станцию 22, аналоговые ответвления 21, мультиплексер 10, модульный медиашлюз 11 и коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов, преобразующий вызывной сигнал и направляющий его через коммутатор 8 и первичный мультиплексор 9 в СПД-ОТН 20, к которой подключена через мультиплексер 6 и межсетевой шлюз 5 станция 19 спутниковой связи, соединенная по каналу спутниковой радиосвязи с геостационарными спутниками 18 фиксированной спутниковой связи, взаимодействующими по спутниковому радиоканалу с терминалом 1 VSAT станции A (N).
С выхода терминала 1 VSAT через межсетевой шлюз 2, коммутатор 3 и станционный сервер 17 групповой вызывной сигнал поступает на радиостанцию 16 УКВ, передающей его локомотивным радиостанциям 31 поездов, находящихся в зоне ее действия. Вызов требуемого машиниста осуществляется речевым сообщением диспетчера.
Установление исходящих соединений с ТА 15 общетехнологической связи на станции А или станции N с абонентами ОбТС 25 осуществляют набором номера вызываемого абонента на ТА15, поступающего через станционный сервер 17, коммутатор 3, межсетевой шлюз 2 на терминал 1 VSAT, передающий его по радиоканалу через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи на станцию 19 спутниковой связи, а затем через межсетевой шлюз 5, первичный мультиплексер 6, СПД-ОТД 20, первичный мультиплексор 9, коммутатор 8 на сервер 13 обработки вызовов. Сервер 13 обработки вызовов, в соответствии с полученным номером через коммутатор 8 и модульный медиашлюз 12 по ОбТС 25 осуществляет соединение телефонных аппаратов 15 общетехнологической связи на станции А или станции N с соответствующим абонентом.
Установление входящего соединения абонента сети ОбТС 25 с абонентами на станции А или N осуществляют в обратном порядке.
Межстанционная связь (МЖС) между пультами дежурных по станции 14 железнодорожных станций А и N осуществляют через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи.
Установление МЖС осуществляют посылкой с пульта 14 дежурного по станции А вызывного сигнала, поступающего через станционный сервер 17, коммутатор 3 и межсетовой шлюз 2 на вход терминала 1 VSAT станции А. Терминала 1 VSAT станции А передает вызывной сигнал по радиоканалу через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи на станцию спутниковой связи 19, которая через межсетевой шлюз 5, первичный мультиплексер 6 по сети СПД-ОТН 20 направляет его через первичный мультиплексор 9, коммутатор 8 в сервер 13 обработки вызовов, который осуществляет преобразование вызывного сигнала.
Преобразованный вызывной сигнал сервер 13 обработки вызовов направляет через коммутатор 8, первичный мультиплексер 9 по СПД-ОТН 20 через первичный мультиплексер 6 межсетевой шлюз 5 на станцию 19 спутниковой связи, которая через геостационарные спутники 18 фиксированной спутниковой связи осуществляет соединение по радиоканалу с терминалом 1 VSAT станции N. С выхода 1 VSAT станции N вызывной сигнал через межсетевой шлюз 2, коммутатор 3 поступает на станционной сервер 17, который осуществляет соединение с пультом ДСП станции N.
В качестве резерва фиксированной спутниковой связи используют подвижную спутниковую связь. Для обеспечения технологической связи на малоинтенсивных участках железнодорожного транспорта приемопередающий модуль 29 подвижной спутниковой связи диспетчерского центра 7 управления перевозками взаимодействует с приемопередающими модулями 28 подвижной спутниковой связи железнодорожных станций и ПГС 27 по радиоканалу через геостационарные спутники 30 системы подвижной спутниковой связи.
Таким образом, предлагаемая система за счет использования спутниковой радиосвязи позволяет осуществлять надежную технологическую связь на малоинтенсивных участках железнодорожного транспорта, снижает расходы на ее строительство и техническую эксплуатацию.