Способ построения интегрированной цифровой системы технологической связи железнодорожного транспорта

Способ построения интегрированной цифровой системы технологической связи железнодорожного транспорта

Реферат

Изобретение относится к области связи, в частности к устройствам технологической связи железнодорожного транспорта, и может быть использовано для управления сложными железнодорожными системами.

В применяемой в настоящее время системе технологической связи, предназначенной для управления всеми звеньями железнодорожного транспорта при выполнении технологических процессов эксплуатационной деятельности, используются построенные независимо друг от друга системы передачи оперативно-технологической связи, связи аудиосовещаний и видеоконференций, общетехнологической телефонной связи, передачи данных и др. (см. «Концепция технического и организационного развития хозяйства связи и вычислительной техники ОАО «РЖД»». Часть 1, Книга 2 «Основные технические решения по развитию связи и вычислительной техники ОАО «РЖД»», утвержденная Начальником Департамента связи и вычислительной техники ОАО «РЖД» в 2005 году).

Данные технические решения исключают возможность применения единых принципиальных решений, единой элементной базы, общих для всех систем устройств управления, синхронизации, мониторинга и др., что снижает эффективность управления и усложняет техническую эксплуатацию на железнодорожном транспорте.

Известна система диспетчерской оперативно-технологической связи железнодорожного транспорта, содержащая в центре технического обслуживания электронно-вычислительный комплекс автоматизированного рабочего места оператора связи, а в едином диспетчерском центре управления - распорядительную станцию с пультами оперативной связи поездных диспетчеров, при этом контрольный выход распорядительной станции подключен к входу электронно-вычислительного комплекса автоматизированного рабочего места оператора связи, а на каждом участке диспетчерской оперативно-технологической связи - мостовую станцию и исполнительные станции с пультами оперативной связи дежурных по станциям, причем распорядительная станция и мостовые станции одного направления железной дороги соединены в кольцо верхнего уровня, а исполнительные станции и мостовая станция каждого участка диспетчерской оперативно-технологической связи соединены в кольцо нижнего уровня, которое соединено с кольцом верхнего уровня через мостовую станцию с помощью цифровых сумматоров (см. RU 2007125558 A, МПК Н04В 10/100, 2009.01.20).

Известная система обеспечивает только оперативно-технологическую связь и не предусматривает другие виды технологической связи, что ограничивает возможности ее применения.

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 C1, МПК Н04 В10/12; Н04В 7/26, 2006.12.10).

Однако известное устройство не предназначено для комплексного решения проблемы построения интегрированной цифровой системы технологической связи.

Наиболее близким аналогом принята «Цифровая система оперативно-технологической связи железнодорожного транспорта» (см. Данилов А.И, Блиндер И.Д. Цифровая система оперативно-технологической связи железнодорожного транспорта России, Железнодорожный транспорт, серия Сигнализация и связь, М., ЭИ/ЦНИИТЭИ, 2003 г, вып.4, с.1-38), в которой сформулированы основные принципы технических решений аппаратных средств оперативно-технологической связи, включающих цифровые системы передачи и коммутации, укомплектованные аналоговыми и цифровыми линейными комплектами, и устройства сопряжения с аналоговыми линиями, являющимися продолжением или ответвлением от цифровых участков.

В цифровой оперативно-технологической связи используют устройство цифровой коммутации, содержащее функциональные модули управления, объединенные сигнальными шинами, обеспечивающие высокую надежность и живучесть путем применения в них основного и резервного микропроцессорных устройств, в каждом из которых устанавливаются одинаковые версии программного обеспечения и конфигурационные данные.

Программное обеспечение выполняет задачи управления разговорными трактами, управления ресурсами цифровой сети, защиту системы ОТС от несанкционированного доступа и преднамеренного разрушения информационного пространства.

Недостатком известной системы является отсутствие технических решений по комплексному применению аппаратуры различных видов связи, обеспечивающему интегрированную и надежную работу цифровой системы технологической связи железнодорожного транспорта.

Сущность заявляемого устройства состоит в расширении функциональных возможностей и в повышении эффективности управления работой железнодорожного транспорта за счет использования оборудования различных видов связи, представляющих собой единый аппаратно-программный комплекс, рассчитанный на функционирование в многоуровневых интегральных цифровых телекоммуникационных системах.

Технический результат заключается в упрощении оборудования связи, повышении ее надежности и снижении материальных затрат на техническое обслуживание.

Технический результат достигается тем, что в комплексное устройство интегрированной цифровой технологической связи, содержащее подсистемы цифровой передачи синхронной иерархии STM-1(4), оперативно-технологической связи, общетехнологической связи, связи аудиосовещаний, передачи данных оперативно-технологического назначения и средств охранной и пожарной сигнализации, организации сети передачи данных с пакетной коммутацией, отдельных систем мониторинга и администрирования и средств тактовой сетевой синхронизации для каждого вида связи, согласно изобретению перечисленные выше подсистемы интегрированы в единый аппаратно-программный комплекс с общим высокопроизводительным управляющим устройством, общим устройством синхронизации и общим устройством мониторинга и администрирования на основе единой конструктивной базы.

На чертеже представлена схема комплексного устройства интегрированной цифровой технологической связи железнодорожного транспорта, содержащей следующие основные узлы: мультиплексор 1 синхронной цифровой иерархии STM-1(4), соединенный через электронно-оптические порты 13 волоконно-оптическими линиями с аналогичными мультиплексорами на соседних станциях, один из выходов первичных цифровых каналов Е1 которого подключен через блок 17 сетевой синхронизации к управляющему устройству 3, соединенному в свою очередь с коммутационной станцией 4 оперативно-технологической связи, с блоком 19 цифровых сумматоров, с коммутационной станцией 5 общетехнологической связи (ОбТС), с первичным мультиплексором 2, с коммутационной станцией 6 связи аудиосовещаний (СС), с линейными комплектами 8 пультов и телефонных аппаратов ОТС, с линейным комплектом 10 перегонной связи (ПГС), с линейным комплектом 11 межстанционной связи (МЖС), с линейными комплектами 9 телефонных аппаратов ОбТС, с линейным комплектом 14 двухсторонней парковой связи (ДПС), с линейным комплектом 15 аппаратуры диспетчерской централизации ДЦ (ТУ/ТС), с линейным комплектом 16 охранной и пожарной сигнализации и линейным комплектом 18 поездной радиосвязи, а другие первичные цифровые каналы Е1 подключены к коммутационной станции 5 общетехнологической связи, к первичному мультиплексору 2, к коммутационной станции 6 связи аудиосовещаний, к маршрутизатору 20 сети мониторинга и администрирования и к блоку 19 цифровых сумматоров, соединенному с коммутационной станцией 4 оперативно-технологической связи и с линейным комплектом 18 поездной радиосвязи.

К коммутатору 7, соединенному с маршрутизатором 20, подключен выход подсистемы мониторинга и администрирования (СМА) интегрированной системы технологической связи от управляющего устройства 3 и линии к подсистемам видеонаблюдения, видеоконференцсвязи, мониторинга и администрирования аппаратуры двухсторонней парковой связи (СМА ДПС).

К коммутационной станции 4 оперативно-технологической связи подключены линейные комплекты 8, 10, 11, к коммутационной станции 5 общетехнологической связи подключены линейные комплекты 9, к первичному мультиплексору 2 подключены линейные комплекты 14, 15 и 16 и к коммутационной станции 6 связи аудиосовещаний линейные комплекты 12.

Комплексное устройство интегрированной цифровой технологической связи железнодорожного транспорта основано на применении представленных выше цифровых устройств передачи синхронной иерархии, мультиплексирования (демультиплексирования) коммутации, управления и сопряжения, выполненных на единой аппаратно-программной и конструктивной базе.

Комплексное устройство функционирует следующим образом.

Первичные цифровые каналы ПЦК структуры Е1, выделенные мультиплексором 1, поступают на блок цифровых сумматоров 19, на коммутационную станцию общетехнологической связи 5, на коммутационную станцию связи аудиосовещаний 6 и на первичный мультиплексор передачи данных 2, к которым через линейные комплекты 8 подключены переговорно-вызывные пульты и телефонные аппараты ОТС, через линейные комплекты 10 и 11 линии перегонной и межстанционной связи, через линейные комплекты 9 подключены телефонные аппараты общетехнологической связи, через линейные комплекты 12 подключено студийное оборудование связи аудиосовещаний, через линейный комплект 14 подключена аппаратура двухсторонней парковой связи, через линейный комплект 15 аппаратура ДЦ (ТУ/ТС) через линейный комплект 16 охранная и пожарная сигнализация и через линейный комплект 18 аппаратура поездной радиосвязи.

Установление соединений в каждой из систем (оперативно-технологической связи, общетехнологической связи, связи аудиосовещаний, передачи данных, охранной и пожарной сигнализации и др.) между подключенными к линейным комплектам пультами, телефонными аппаратами, линями перегонной и межстанционной связи, радиостанциями, датчиками и др. осуществляется с помощью общего устройства 3 управления, соединенного с коммутационной станцией 4 и блоком 19 сумматоров ОТС, с коммутационной станцией 5 ОбТС, с первичным мультиплексором 2, с коммутационной станцией 6 связи аудиосовещаний, с линейными комплектами 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 18 и с блоком 17 сетевой синхронизации.

Синхронизация работы оборудования каждой из систем технологической связи обеспечивается с помощью синхросигнала, выделяемого мультиплексором STM-1(4) 1, поступающего на устройство 3 управления через блок 17 сетевой синхронизации.

Мониторинг и администрирование (управление) комплексом технологической связи осуществляется в результате взаимодействия общего устройства управления 3 с системой СМА (ЕСМА), организованной в сети с коммутацией пакетов, через коммутатор 7, подключенный к маршрутизатору 20, соединенному с каналами Е1, выделенными мультиплексором 1.

К сети с коммутацией пакетов, в которую входит маршрутизатор 20, могут быть подключены через коммутатор 7 устройства видеонаблюдения, аудиоконференцсвязи и СМА ДПС.

Система технологической связи железнодорожного транспорта, содержащая мультиплексор, соединенный через электронно-оптические порты волоконно-оптическими линиями с мультиплексорами на соседних станциях, один из выходов первичных цифровых каналов Е1 которого подключен через блок сетевой синхронизации к управляющему устройству, соединенному с коммутационной станцией оперативно-технологической связи, с блоком цифровых сумматоров, с коммутационной станцией общетехнологической связи, с первичным мультиплексором, с коммутационной станцией связи аудиосовещаний, с линейными комплектами пультов и телефонных аппаратов оперативно-технологической связи, с линейным комплектом перегонной связи, с линейным комплектом межстанционной связи, с линейными комплектами телефонных аппаратов общетехнологической связи, с линейным комплектом двухсторонней парковой связи, с линейным комплектом аппаратуры диспетчерской централизации, с линейным комплектом охранной и пожарной сигнализации и линейным комплектом поездной радиосвязи, при этом соответствующие линейные комплекты подключены к коммутационной станции оперативно-технологической связи, к коммутационной станции общетехнологической связи, к первичному мультиплексору и к коммутационной станции связи аудиосовещаний, другие первичные цифровые каналы Е1 подключены к коммутационной станции общетехнологической связи, к первичному мультиплексору, к коммутационной станции связи аудиосовещаний, к маршрутизатору сети мониторинга и администрирования и к блоку цифровых сумматоров, который соединен с коммутационной станцией оперативно-технологической связи и с линейным комплектом поездной радиосвязи, к коммутатору, соединенному с маршрутизатором, подключен выход подсистемы мониторинга и администрирования системы технологической связи от управляющего устройства и линии к подсистемам видеонаблюдения, видеоконференцсвязи, мониторинга и администрирования аппаратуры двухсторонней парковой связи.