RU2744414C2

RU2744414C2 - Method for monitoring infrastructure facilities of a railway station

Info

Publication number: RU2744414C2
Application number: RU2019126837A
Authority: RU
Inventors: Илья Давидович Блиндер; Борис Моисеевич Гордон; Александр Викторович Захаров; Александр Александрович Черников
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2021-03-09
Also published as: RU2019126837A; RU2019126837A3

Abstract

FIELD: railroad communications.

SUBSTANCE: At the infrastructure facilities of the railway station, appropriate sensors are installed to monitor their parameters and / or their functioning, each of which is connected to a radio modem with an independent power source. The central server, through the corresponding stationary station, in the coverage area of which the modems are located, alternately polls the sensors via the radio channel, and, based on the results of the polling, generates the corresponding messages for transmission to the hardware and software devices of the automated workstations of the dispatchers of the corresponding services. If the sensors register the parameters of objects, the values of which go beyond the norm, or register the emergency functioning of objects or the failure of objects, radio modems automatically generate a corresponding message and transmit it out of turn via a radio channel through a stationary radio station to a central server for transmission to hardware and software devices of workstations dispatchers of the respective services.

EFFECT: increased efficiency of monitoring of railway station infrastructure objects due to operational control of their parameters and / or functioning.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга состояния объектов инфраструктуры железнодорожной станции.The invention relates to the field of measuring technology and can be used to monitor the state of infrastructure facilities of a railway station.

Известен способ беспроводной телеметрии и управления состояния средств, применяемых при строительных и ремонтно-восстановительных работах, а также обслуживании подвижного состава и контроля состояния рельсовых путей железнодорожного транспорта, заключающийся в том, что в зоне прохождения рельсовых путей и/или на каждом средстве конструктивном элементе каждого средства, устанавливают, по меньшей мере, один датчик, характеризующий состояние указанного средства, или среды, размещенной в средстве, или участка территории в зоне прохождения рельсовых путей, устанавливают блок обработки информации, к входам которого подключают указанные датчики, при этом выход блока обработки информации подключают к входу приемопередающего устройства, выполненного с возможностью приема/передачи радиосигнала, поступившего на приемопередающие устройство, на расстояние не менее чем максимальное расстояние между двумя соседними средствами приемопередающего устройства, расположенного в пункте контроля состояния указанного средства, или участка территории в зоне прохождения рельсовых путей, а также устанавливают блок управления, контроля и оповещения, расположенного в пункте контроля состояния указанного средства или участка территории в зоне прохождения рельсовых путей и подключенного к приемопередающему устройству, расположенному там, при этом на каждом контролируемом средстве или в зоне прохождения рельсовых путей устанавливают источник электрического тока, выходы которого подключены к датчикам, блоку обработки информации и приемопередающему устройству, а каждый датчик имеет уникальный идентификатор. (RU 2008125939 С1, B61L 25/02, 26.08.2008).The known method of wireless telemetry and control of the state of the means used in construction and repair and restoration work, as well as maintenance of rolling stock and monitoring the state of railways of railway transport, which consists in the fact that in the area of passage of rail tracks and / or on each means of a structural element of each means, install at least one sensor characterizing the state of the specified means, or the environment located in the means, or a section of the territory in the zone of the passage of railways, install an information processing unit, to the inputs of which these sensors are connected, while the output of the information processing unit connected to the input of the transceiver device configured to receive / transmit a radio signal received by the transceiver device, at a distance not less than the maximum distance between two adjacent means of the transceiver device located at the control point of the control unit the specified means, or a section of territory in the zone of passage of rail tracks, and also install a control, monitoring and notification unit located at the point of monitoring the state of the specified means or section of territory in the zone of passage of rail tracks and connected to a transceiver device located there, with each a source of electric current is installed in the controlled vehicle or in the area of the track, the outputs of which are connected to sensors, an information processing unit and a transceiver device, and each sensor has a unique identifier. (RU 2008125939 C1, B61L 25/02, 26.08.2008).

Недостатком данного способа является отсутствие возможности внеочередной передачи сообщений при обнаружении аварийных состояний контролируемых объектов.The disadvantage of this method is the lack of the possibility of out-of-order transmission of messages upon detection of emergency states of monitored objects.

Известен способ контроля и управления состоянием искусственных сооружений, включающий опрос датчиков, установленных в местах диагностирования конструкции, сравнение полученной величины с заданным значением и передачу разницы в координатор сети, где осуществляют регистрацию полученной информации, формируют условное изображение контролируемого объекта, повторяющее его конструкцию, размещают на нем в местах, соответствующих реальному расположению датчиков, метки-индикаторы, выводят упомянутое изображение с метками-индикаторами на экран управляющего компьютера, обеспечивая постоянную связь меток-индикаторов с датчиками, а результаты опроса датчиков отражают в реальном времени на условном изображении объекта, по которому судят об исправности датчиков и состоянии конструкции, отличающийся тем, что осуществляют непрерывный мониторинг, для чего используют систему датчиков, интегрированных в узлы, каждый из которых содержит конкретную метамодель, представляющую собой набор кластеров, характеризующихся присущими им ограничениями признакового пространства, при этом каждый кластер соответствует определенной ситуации на контролируемом объекте, результат опроса конкретного узла сравнивают с данными его метамодели и определяют, к какому из кластеров относится сложившаяся ситуация, а в координатор сети передают информацию об определенном кластере и относительном положении сложившейся ситуации в признаковом пространстве и по результатам сопоставления изменений положения ситуаций прогнозируют выход параметров конструкции за допустимые пределы, при возникновении ситуаций, не относящихся ни к одному из существующих кластеров, дополняют метамодели узлов новыми кластерами, характеризующими новые ситуации, перезаписывая их по радиоканалу в узлы. (RU 2434300 С1, G08C 17/00, 20.11.2011).There is a known method for monitoring and managing the state of artificial structures, including polling sensors installed in the places where the structure is diagnosed, comparing the obtained value with a given value and transmitting the difference to the network coordinator, where the received information is recorded, a conditional image of the controlled object is formed, repeating its design, and placed on it, in places corresponding to the real location of the sensors, the indicator marks display the said image with the indicator marks on the screen of the control computer, ensuring constant communication of the indicator marks with the sensors, and the results of the sensor polling are reflected in real time on the conditional image of the object by which about the health of the sensors and the state of the structure, characterized in that they carry out continuous monitoring, for which they use a system of sensors integrated into nodes, each of which contains a specific metamodel, which is a set of clusters, characterizing with their inherent limitations of the feature space, while each cluster corresponds to a certain situation on the controlled object, the poll result of a particular node is compared with the data of its metamodel and it is determined which of the clusters the current situation belongs to, and information about a certain cluster and relative position is transmitted to the network coordinator of the current situation in the feature space and based on the results of comparing changes in the position of situations, predict the exit of the design parameters beyond the permissible limits, in the event of situations that do not belong to any of the existing clusters, they supplement the metamodels of nodes with new clusters characterizing new situations, rewriting them over the radio channel into nodes. (RU 2434300 C1, G08C 17/00, 20.11.2011).

Недостатком данного способа является возможность его использования для определения конструктивных изменений контролируемого объекта и нецелесообразность применения для контроля другой инфраструктуры из-за повышенной сложности системы.The disadvantage of this method is the possibility of using it to determine the structural changes of the controlled object and the inexpediency of using it to control another infrastructure due to the increased complexity of the system.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности мониторинга объектов инфраструктуры железнодорожной станции за счет оперативного контроля их параметров и/или функционирования объектов инфраструктуры железнодорожной станции.The technical result of the proposed invention is to increase the efficiency of monitoring the infrastructure of the railway station due to the operational control of their parameters and / or the functioning of the infrastructure of the railway station.

Технический результат достигается тем, что способ мониторинга объектов инфраструктуры железнодорожной станции заключается в том, что на объектах инфраструктуры железнодорожной станции устанавливают соответствующие датчики мониторинга их параметров и/или их функционирования, каждый из которых подключают к радиомодему с независимым источником питания, посредством которого центральный сервер через соответствующую стационарную станцию, в зоне действия которой расположены модемы, по радиоканалу поочередно опрашивает датчики, и по результатам опроса формирует соответствующие сообщения для передачи в аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест диспетчеров соответствующих служб, при этом в случае регистрации датчиками параметров объектов, значения которых выходят за норму, или регистрации аварийного функционирования объектов или отказа объектов, радиомодемы автоматически формируют соответствующее сообщение и передают его вне очереди по радиоканалу через стационарную радиостанцию в центральный сервер для передачи в аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест диспетчеров соответствующих служб.The technical result is achieved by the fact that the method for monitoring infrastructure facilities of a railway station consists in the fact that corresponding sensors for monitoring their parameters and / or their functioning are installed at the infrastructure facilities of a railway station, each of which is connected to a radio modem with an independent power source, through which the central server through the corresponding stationary station, in the coverage area of which the modems are located, alternately polls the sensors via the radio channel, and, based on the results of the polling, generates the corresponding messages for transmission to the hardware and software devices of the automated workstations of the dispatchers of the corresponding services, while in the case of the sensors registering the parameters of objects whose values are for the norm, or registration of emergency operation of objects or failure of objects, radio modems automatically generate a corresponding message and transmit it out of turn over a radio channel through a stationary radio to the central server for transmission to the hardware and software devices of the automated workstations of the dispatchers of the corresponding services.

Способ осуществляет мониторинг состояния объектов железнодорожной связи, объектов автоматики и телемеханики, объектов пути и сооружений, объектов энергообеспечения, объектов службы движения.The method monitors the state of objects of railway communication, objects of automation and telemechanics, objects of the track and structures, objects of power supply, objects of the traffic service.

При этом интервалы опроса датчиков выбирают в зависимости от типа и назначения объектов.In this case, the intervals for polling the sensors are selected depending on the type and purpose of the objects.

С целью экономии электроэнергии обмен информацией между радиомодемом и стационарной радиостанцией осуществляют кратковременно.In order to save electricity, the exchange of information between the radio modem and the stationary radio station is carried out for a short time.

Предлагаемый способ реализуется системой мониторинга объектов инфраструктуры железнодорожной станции, структурная схема которой представлена на чертеже.The proposed method is implemented by a system for monitoring infrastructure facilities of a railway station, the block diagram of which is shown in the drawing.

Система мониторинга объектов 1 инфраструктуры железнодорожной станции содержит установленные на каждом объекте датчики 2 его параметров и/или его функционирования, каждый из которых подключен к соответствующему радиомодему 3 с независимым источником питания, взаимодействующему по радиоканалу через соответствующую стационарную радиостанцию 4 с центральным сервером 5. Центральный сервер 5 подключен к аппаратно-программным устройствам автоматизированных рабочих мест (АРМ 6) диспетчеров соответствующих служб.The monitoring system of objects 1 of the infrastructure of a railway station contains sensors 2 of its parameters and / or its functioning installed at each object, each of which is connected to a corresponding radio modem 3 with an independent power source, communicating over the radio channel through a corresponding stationary radio station 4 with a central server 5. Central server 5 is connected to the hardware and software devices of automated workstations (AWP 6) of the dispatchers of the corresponding services.

Для мониторинга напольных шкафов используют датчики несанкционированного доступа и задымления; кабельных колодцев – датчик несанкционированного доступа; устройств электропитания – датчики выходного напряжения, температуры, задымления; волноводов поездной радиосвязи – датчик уровня сигнала, магистрального кабеля – датчик давление газа; помещений связи – датчики несанкционированного доступа, температуры, напряжения, тока и уровня сигналов; кабельных муфт – датчик местоположения; помещений сигнализации, централизации и блокировки – датчики несанкционированного доступа, температуры, напряжения питания, задымления; релейных шкафов – датчики несанкционированного доступа, температуры, напряжения питания, задымления; путевых коробок – датчик несанкционированного доступа; ввода кабелей в пост электрической централизации – датчики несанкционированного доступа и возгорания; стрелочных переводов – датчики давления воздуха, включения/выключения обдува, включения/выключения обогрева, состояния контактных групп, помехи переводу стрелки; компрессорной – датчики давления воздуха в модуле, давления воздуха в резервуаре; рельсов – датчики намагничивания стыков, температуры, температурного напряжения рельсовой плети; тяговых подстанций – датчики напряжения для потребителей, температуры масла трансформатора, напряжения на распределительной шине, исправности выпрямительного агрегата; размыкателя – датчики контроля замыкания/размыкания, управления размыкателем; для системы освещения – датчики освещенности, включения/выключения освещения; контактной сети – датчики положения груза натяжения контактной сети, целостности соединений изолятора, напряжения вторичной обмотки трансформаторов; тормозных башмаков – датчик местоположения; пассажирских платформ – датчик наличия подвижного состава, габаритных ворот – датчик контроля нарушения габаритов.To monitor floor cabinets, tamper and smoke detectors are used; cable wells - sensor of unauthorized access; power supply devices - sensors of output voltage, temperature, smoke; train radio waveguides - signal level sensor, trunk cable - gas pressure sensor; communication rooms - sensors of unauthorized access, temperature, voltage, current and signal level; cable sleeves - location sensor; alarm rooms, centralization and blocking - sensors of unauthorized access, temperature, supply voltage, smoke; relay cabinets - sensors of unauthorized access, temperature, supply voltage, smoke; travel boxes - sensor of unauthorized access; cable entry into the electrical interlocking post - sensors of unauthorized access and fire; turnouts - air pressure sensors, airflow on / off, heating on / off, contact group state, interference with the turn of the arrow; compressor room - air pressure sensors in the module, air pressure in the tank; rails - sensors for the magnetization of joints, temperature, temperature voltage of the rail string; traction substations - voltage sensors for consumers, transformer oil temperature, distribution bus voltage, rectifier unit health; breaker - sensors for control of closure / opening, control of the breaker; for the lighting system - light sensors, lighting on / off; contact network - load position sensors, tension of the contact network, the integrity of the insulator connections, the voltage of the secondary winding of transformers; brake shoes - location sensor; for passenger platforms - a sensor for the presence of a rolling stock, for clearance gates - a sensor for monitoring dimensional violations.

Система мониторинга объектов инфраструктуры железнодорожной станции реализует предлагаемый способ следующим образом.The system for monitoring infrastructure facilities of a railway station implements the proposed method as follows.

К каждому из станционных объектов 1 железнодорожной связи, автоматики и телемеханики, пути и сооружений, энергообеспечения, службы движения подключены датчики 2 мониторинга и контроля параметров и/или его функционирования. Выход каждого датчика 2 соединен со входом соответствующего радиомодема 3 с независимым источником питания. Центральный сервер 5 в автоматическом режиме через стационарную радиостанцию 4 посредством радиоканала осуществляет поочередный опрос датчиков 2, с подключенными радиомодемами 3, находящимися в зоне действия стационарной радиостанции 4. При получении соответствующего сигнала радиомодем 3 кратковременно с малым потреблением электроэнергии осуществляет передачу информации о состоянии или функционировании объекта 1 инфраструктуры на центральный сервер 5. После получения информации о состоянии и/или функционировании объекта 1 инфраструктуры центральный сервер 5 осуществляет обработку, сортировку и распределение данных и передачу в аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест 6 диспетчеров соответствующих служб.To each of the station objects 1 of railway communications, automation and telemechanics, tracks and structures, power supply, traffic services, sensors 2 for monitoring and controlling parameters and / or its functioning are connected. The output of each sensor 2 is connected to the input of the corresponding radio modem 3 with an independent power supply. The central server 5 in automatic mode through the stationary radio station 4 through the radio channel carries out alternate polling of the sensors 2, with the connected radio modems 3 located in the coverage area of the stationary radio station 4. Upon receipt of the corresponding signal, the radio modem 3 transmits information about the state or operation of the object for a short time with low power consumption 1 infrastructure to the central server 5. After receiving information about the state and / or operation of the infrastructure object 1, the central server 5 processes, sort and distributes data and transfers it to the hardware and software devices of the automated workstations 6 of the dispatchers of the relevant services.

Опрос датчиков 2 при сборе информации центральный сервер 5 осуществляет с интервалами, продолжительность которых зависит от типа и назначения объекта 1 железнодорожной инфраструктуры.When collecting information, the central server 5 polls the sensors 2 at intervals, the duration of which depends on the type and purpose of the railway infrastructure object 1.

В случае регистрации датчиком 2 параметра объекта 1, выходящего за нормированное значение или аварийного функционирования объекта 1 железнодорожной инфраструктуры или его отказа, радиомодем 3 автоматически формирует соответствующее сообщение и передают его вне очереди по радиоканалу через стационарную радиостанцию 4 в центральный сервер 5, который передает его в аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест 6 диспетчеров соответствующих служб для принятия мер по устранению нештатной ситуации.If the sensor 2 registers the parameter of object 1, which goes beyond the normalized value or the emergency functioning of the object 1 of the railway infrastructure or its failure, the radio modem 3 automatically generates the corresponding message and transmits it out of turn via the radio channel through the stationary radio station 4 to the central server 5, which transmits it to hardware and software devices of automated workstations 6 dispatchers of the relevant services to take measures to eliminate the emergency situation.

Применение указанного способа с использованием радиоканала позволяет повысить эффективность мониторинга за счет оперативного контроля их параметров и/или функционирования объектов инфраструктуры железнодорожной станции. Кроме того, способ позволяет включить в мониторинг удаленные и ранее недоступные объекты, а также существенно снизить строительные и эксплуатационные расходы за счет автоматизации мониторинга, уменьшения энергопотребления и исключения кабельных линий.The use of this method with the use of a radio channel makes it possible to increase the monitoring efficiency due to the operational control of their parameters and / or the functioning of railway station infrastructure facilities. In addition, the method allows you to include in monitoring remote and previously inaccessible objects, as well as significantly reduce construction and operating costs by automating monitoring, reducing energy consumption and eliminating cable lines.

Claims

1. A method of monitoring infrastructure facilities of a railway station, which consists in the fact that corresponding sensors for monitoring their parameters and / or their functioning are installed at the infrastructure facilities of a railway station, each of which is connected to a radio modem with an independent power source, through which the central server through the corresponding stationary station , in the coverage area of which the modems are located, alternately interrogates the sensors via the radio channel, and based on the results of the polling, forms the corresponding messages for transmission to the hardware and software devices of the automated workstations of the dispatchers of the corresponding services, while in the case of the sensors registering the parameters of objects, the values of which are outside the norm, or registration of emergency operation of objects or failure of objects, radio modems automatically generate a corresponding message and transmit it out of turn over a radio channel through a stationary radio station to a central server for acchi in the hardware and software devices of the automated workstations of the dispatchers of the corresponding services.

2. The method according to claim 1, characterized in that the parameters and / or functioning of railway communication facilities, automation and telemechanics facilities, track and construction facilities, power supply facilities, traffic service facilities are monitored.

3. The method according to claim 1, characterized in that the polling intervals of the sensors are selected depending on the type and purpose of the objects.

4. The method according to claim 1, characterized in that the exchange of information between the radio modem and the stationary radio station is carried out for a short time.