УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОПЕРАТИВНОМУ ПЕРСОНАЛУ ПО ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ (УПДЛ)

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована совместно с аппаратурой контроля буксовых узлов КТСМ-01 Д на сети железных дорог России.
Целью полезной модели является повышение безопасности движения подвижного состава путем создания на участках контроля независимого дополнительного канала передачи данных о состоянии подвижного состава непосредственно на локомотив.
Устройство передачи данных оперативному персоналу по цифровой связи (далее по тексту - УПДЛ) предназначено для приема данных о состоянии подвижного состава с перегонной аппаратуры КТСМ-01Д после прохождения составом участка контроля, обработки полученной информации по алгоритму реализованному в программе ПЭВМ линейного пункта контроля (далее по тексту ЛПК) аппаратуры КТСМ-01Д и передачи результатов обработки на локомотив. Это позволяет оперативно обеспечить машиниста поезда информацией о исправности подвижного состава (наличие в составе подвижных единиц с опасными уровнями нагрева букс, превышение допустимого габарита подвижных единиц состава и т.п.), что делает возможным локомотивной бригаде своевременно принять правильное решение для дальнейшего управления движением поезда. Передача данных о неисправностях подвижного состава в систему автоматического управления торможением (далее по тексту - САУТ) позволяет реализовать алгоритм управления скоростным режимом поезда при возникновении в составе неисправностей, зафиксированных аппаратурой КТСМ-01Д.
Схема соединения составных частей УПДЛ приведена на фигуре 1.
Основными частями УПДЛ являются: концентратор информации КИ-6М ИН7.100 ООО ТУ 4035-004-45602127-2000 (4), находящийся вместе расположения перегонного оборудования пункта контроля КТСМ-01Д - блока ПК-02ПД (2) и оборудование пункта передачи данных на локомотив: устройство сопряжения с генератором УСГ ПЕТИ.462483.007 (далее по тексту - УСГ) (5), путевой генератор ГПУ-САУТ-ЦМ-НМ4 ПЮЯИ.468754.011-04 (далее по тексту - Генератор) (7) с шлейфом (8) и датчик ИД-Д2 ПЕТИ.408113.002-01 (6).
Оборудование пункта передачи данных расположено в 2 км от пункта контроля КТСМ-01Д по ходу поезда.
Технические характеристики УПДЛ:
1. прием и обработка данных с перегонного оборудования аппаратуры КТСМ-01Д;
2. питание УПДЛ - источник переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 220 В с допустимыми изменениями в пределах от 187 до 242 В;
3. ток, потребляемый УПДЛ от источника питания не более 0,23 А;
4. протокол обмена между УПДЛ и перегонным оборудованием КТСМ-01Д определяется аппаратурой КТСМ-01Д и обеспечивает обмен информацией на скорости 1200 бод;
5. обмен информацией УСГ с Генератором выполняется по физической двухпроводной линии связи на скорости 1200 бод, обмен пакетный, тип контроля информации - контрольная сумма CRC32, обмен полудуплексный с квитированием;
6. данные, передаваемые на локомотив:
- количество вагонов, содержащих неисправности;
- тип неисправности в первом неисправном вагоне;
- номер неисправного вагона;
- номер оси в неисправном вагоне;
- сторона неисправного вагона;
- выходной ток, который обеспечивает генератор в шлейфе, при индуктивной нагрузке величиной (65±5) мкГн равен (0,5±0,1) А.
Принцип действия УПДЛ
После прохода подвижного состава по участку контроля, оснащенному аппаратурой КТСМ-01Д, данные о результате контроля с перегонного оборудования КТСМ-01Д, блока ПК-02ПД (2), поступают в концентратор информации (4) УПДЛ, откуда по каналу связи станция-перегон поступают на АРМ станции ЛПК (3), а по каналу связи поступают в УСТ. УСГ, аналогично ПЭВМ АРМ станции ЛПК (3), выполняет обработку полученных данных, преобразует их к виду необходимому для приема их Генератором и по каналу связи передает в Генератор. Получив данные, Генератор формирует телеграмму (сообщение), которая понимается локомотивной аппаратурой САУТ и начинает циклическую передачу ее в шлейф.
Подвижной состав, после прохождения участка, на котором расположен пункт контроля, следует по участку передачи данных на локомотив. При прохождении локомотива по отрезку пути, на котором расположен шлейф аппаратуры УПДЛ, происходит передача телеграммы, содержащей результаты контроля подвижного состава в локомотивную аппаратуру САУТ. На борту локомотива результат контроля отображается на пульте машиниста и в виде звукового сигнала, а также записывается в регистратор данных САУТ.
Генератор, получив сообщение от УСГ, выполняет его контроль, и, при положительном результате контроля, принимает его к исполнению, т.е. формирует сообщение (телеграмму) и передает ее в шлейф. При отрицательном результате контроля или отсутствии сообщения от УСГ в течение 30 секунд, Генератор передает в шлейф телеграмму, в которой передается признак отказа аппаратуры УПДЛ. Формат, способ кодирования и скорость передачи телеграмм, передаваемых в шлейф, соответствуют принятому протоколу обмена между Генератором и локомотивной аппаратурой САУТ
Шлейф Генератора образуется электрической цепью, образованной отрезком правого (по ходу движения) рельса длиной 10 м, двумя стандартными перемычками, обеспечивающими соединение рельса с кабельной сетью УПДЛ.
После передачи телеграмм в шлейф и прохождения первыми двумя осями локомотива индуктивного датчика ИД-Д2, УСГ прекращает выдачу текущего сообщения, передаваемого в Генератор, и начинает выдавать тестовое сообщение до следующего приема данных от КТСМ-01Д. Тестовое сообщение не отображается локомотивной аппаратурой САУТ, что необходимо в случае, если после поезда, который проследовал по участку контроля, следует поезд по неправильному пути во встречном направлении. Любая телеграмма, переданная Генератором в шлейф, циклически повторяется им до момента получения от УСГ нового сообщения.
Канал связи Генератора представляет собой двух проводную линию связи с параметрами: тип модуляции FSK (V23), скорость приема и передачи информации 1200 бод, формат посылки 8N1, режим приема/передачи асинхронный, полудуплексный; протокол обмена между устройствами - специализированный, пакетный с контрольной суммой CRC32 по типу «запроса -«ответа. Длина пакета «запроса - 12 байт, длина пакета «ответа - 8 байт. Цикл обмена УСГ - Генератор составляет около 600 мс.
После включения питания аппаратуры УПДЛ, УСГ восстанавливает циклическую передачу в Генератор, а Генератор в шлейф телеграммы, которую он передавал до выключения питания.
В УПДЛ использован такой же концентратор информации КИ-6М, что и в АРМ станции ЛПК аппаратуры КТСМ-01Д. УСГ представляет собой микропрограммное устройство, функционально состоящее из двух модемных узлов, узла обработки сигналов датчика ИД-Д2 и центрального процессора.
Применение устройства передачи данных оперативному персоналу по цифровой связи, обеспечивающее резервирование канала передачи данных на ЛПК и исключение человеческого фактора в управлении скоростными режимами движения поезда, позволит сохранить достаточный уровень безопасность движения поездов даже в случае отсутствии радиосвязи с локомотивной бригадой или при отказе основного канала передачи данных на ЛПК.