РДПС-Ц

РДПС-Ц - Интегрированная система станционной двухсторонней парковой связи и оповещения работающих на железнодорожных путях на базе цифровой технологической радиосвязи
 

• 1 Общие сведения
• 2 Система двухсторонней станционной парковой связи на базе радиосвязи по стандарту DMR (РДПС-ЦП-DMR)
• 3 Система оповещения работающих о приближении
• 4 Система станционной двухсторонней парковой связи на базе технологической радиосвязи по стандарту GSM-R
• 5 Система индивидуального оповещения работающих о приближении железнодорожного подвижного состава (РДПС-ЦИ-LPWAN)

Общие сведения

Традиционно парковая связь и оповещение работающих строится на железнодорожных станция российских железных дорог с применением громкоговорящих устройств и переговорных колонок, расположенных на территории станции. Широко используемая система связи, основанная на громкоговорящей передаче информации, не отвечает современной тенденции развития железнодорожного транспорта России, т.к. обладает целым рядом недостатков, в том числе: создает в прилегающих к станции жилых массивах акустические помехи, вызывающие многочисленные жалобы населения, имеет недостаточную разборчивость команд (сообщений), особенно при высоком уровне шума и плохих погодных условиях.
Для организации громкоговорящей парковой связи и оповещения работающих на территории станции прокладывается сеть кабельных линий с установкой мачт для громкоговорителей и колонок переговорных устройств, требуется большое количество усилительных устройств и источников бесперебойного электропитания большой мощности, что приводит к большим расходам на строительство и техническую эксплуатацию.

В соответствии с планом НТР ОАО «РЖД» в период 2018-2020 гг. АО «НИИАС» совместно с ЦСС, ООО КБ «Пульсар-Телеком» и ООО «Аргус-Спектр» была создана система парковой связи и оповещения работающих на базе цифровой технологической радиосвязи (РДПС-Ц), в которой практически исключены перечисленные выше недостатки. В рамках данной тематики были разработаны парковая связь и оповещение работающих на базе радиосвязи стандарта DMR и парковая связь на базе стандарта GSM-R в сочетании с системой оповещения работающих по технологии LPWAN.
Парковая связь и оповещение работающих (РДПС-Ц-DMR) построены по стандарту DMR в диапазоне 160 МГц в виде единого комплекса на базе двухчастотной группы радиостанций, входящих в состав репитера модульного РМУ-4.
Тайм-слоты (канальные интервалы) каждой частоты используются для служебных целей, для парковой связи и для информирования и оповещения в соответствии с рис. 1.

В системе GSM-R организована только паковая связь (РДПС-ЦП-GSM-R), для оповещения работающих на станции использована технология LPWAN.

Система двухсторонней станционной парковой связи на базе радиосвязи по стандарту DMR (РДПС-ЦП-DMR)

Структурная схема РДПС-ЦП-DMR приведена на рис. 2.
Система двухсторонней парковой связи на базе технологической радиосвязи выполняет следующие функции:

• - передачу команд (сообщений) руководителей эксплуатационной работы станции исполнителям технологических процессов, находящимся на территории станции;
• - ответ исполнителя руководителю на принятую команду (сообщение) или поочередный вызов исполнителем одного из двух руководителей и переговоры с руководителем;
• - передачу сообщений от исполнителя другим исполнителям с последующим ведением переговоров, воспроизводимых у других исполнителей и у дежурного по станции;
• - воспроизведение громкоговорителем манипулятора носимой радиостанции информационных сообщений о движении подвижного состава по станционным путям, формируемых речевым информатором на основании данных, поступающих от ЭЦ (МПЦ).

Исполнителям работ, находящимся на территории станции, приданы носимые радиостанции (НРП-DMR).
В отдельных районах станции устанавливается т.н. активный громкоговоритель (АГР-DMR), представляющий собой усилитель низкой частоты с выходной мощностью 30-50 Вт, нагруженный на громкоговоритель или фидерную линию. На входе усилителя включен радиомодуль, принимающий сообщения, передаваемые руководителем по парковой связи. Электропитание АГР-DMR осуществляется от сети переменного тока 220 В.
АГР-DMR используется в районах станции, где могут находится исполнители работ без НРП-DMR, в местах санкционированных переходов через пути и на пассажирских платформах для информирования пассажиров.
Носимые радиостанции НРП-DMR настраиваются для работы в системе парковой связи в двух режимах:

• - циркулярном, в котором передаваемые сообщения воспроизводятся всеми носимыми радиостанциями, работающими на одной группе частот;
• - групповом, в котором передаваемые сообщения (команды) воспроизводятся определенной группой радиостанций. Группы формируются, как правило, по специализации исполнителей (СЦБ, пути, связи, энергообеспечения, движения и т.п.), всего до 10 групп.

Таким образом, каждая НРП-DMR воспроизводит сообщения, передаваемые циркулярно и в одной из групп.
АГР-DMR настраивается, как правило, на воспроизведение сообщений, передаваемых в циркулярном режиме, при использовании для информирования пассажиров - только в групповом («пассажиры»).
Радиостанцию НРП-DMR (заводское обозначение РНД-520) рекомендуется размещать на сигнальном жилете в соответствии с рис. 3 с учетом обеспечения удобства пользования и минимизации влияний на выполнение пользователем штатных обязанностей.

Громкоговоритель, микрофон, тангента, органы управления и индикации расположены на манипуляторе радиостанции, укрепленном с наружной стороны сигнального жилета, что дает возможность использовать в процессе работы только манипулятор, не доставая находящуюся с внутренней стороны сигнального жилета радиостанцию.
Носимая радиостанция РНД-520 показана на рис. 4.

Вес радиостанции составляет 350 г.
РНД-520 может использоваться в следующих подсистемах:

• - станционной радиосвязи;
• - двухсторонней парковой связи;
• - индивидуального информирования;
• - парковой связи и индивидуального информирования.

Передача команд (сообщений) и переговоры руководителей эксплуатационной работы с исполнителями в парках станции осуществляются с использованием переговорно-вызывных пультов, представляющих собой цифровые телефоны IP. Пульт на базе цифрового телефона приведен на рис. 5.

В системе предусмотрена возможность ориентировочного контроля местоположения исполнителей на территории станции в результате использования навигационных данных, получаемых РНД-520 от сети ГЛОНАСС/GPS, воспроизводимых на одной из экранных форм информационной панели (см. ниже).

Система оповещения работающих о приближении

железнодорожного подвижного состава (РДПС-ЦК/И-DMR)
Для организации оповещения работающих территория железнодорожной станции условно разделяется на зоны оповещения, охватывающие один - два железнодорожных пути с размещенными вблизи них объектами инфраструктуры (стрелочные переводы, светофоры, муфты и т.п.). Зоны определяются при проектировании с учетом технологии работы станции.
Оповещение работающих о приближении подвижного состава осуществляется коллективным переносным оповещателем КПО-DMR, носимой радиостанцией парковой связи НРП-DMR осуществляется информирование работающих о движении поездов по станционным путям.

Структурная схема системы оповещения РДПС-ЦК/И-DMR представлена на рис. 6.

Зону, в которой выдано разрешение на производство работ, дежурный по станции вводит в режим контроля нажатием значка а на мониторе АРМ-ДСП. В этом режиме в станционный управляющий сервер (СУС) из системы ЭЦ (МПЦ) поступают сообщения об отсутствии или о наличии приближающегося к контролируемой зоне подвижного состава.
Дежурный по станции регистрирует приданные работающим оповестительные устройства (КПО-DMR) и информационные устройства (НРП-DMR) в контролируемой зоне, переводя манипулятором («мышь») на экране информационной панели уникальные номера оповестительных и информационных устройств из таблицы в соответствующую зону станции (рис. 7).
Контролируемая зона на информационной панели при отсутствии приближающегося подвижного состава окрашивается в желтый цвет, при приближении подвижного состава - в оранжевый цвет. Находящиеся в желтой зоне оповестительные приборы воспроизводят контрольные сигналы, а находящиеся в оранжевой зоне - воспроизводят сигнал оповещения (информирования).
Приданные работающим оповестительные и информационные устройства отображаются на информационной панели в виде прямоугольников с уникальным номером с зеленым контуром при нормальном функционировании. При отказе оповестительного или информационного устройства или системы оповещения контур светиться красным цветом в мигающем режиме. Одновременно воспроизводиться звуковой сигнал, который может быть выключен нажатием клавиши на ИП.

Контрольные сигналы тональной частоты = 1000 Гц продолжительностью = 1 с, воспроизводимые с периодом 12-15 с, свидетельствуют об отсутствии подвижного состава и исправности системы.
Сигнал оповещения представляет собой речевое сообщение о направлении движения приближающегося подвижного состава с последующим воспроизведением сигнала длительностью 2 с с повторением через 4 с не менее трех раз. На КПО-DMR акустические сигналы сопровождаются свечением оптического излучателя оранжевого цвета, на манипуляторе НРП-DMR - свечением светодиода. Работающие при этом должны отойти в безопасное место и приступить к работе после прохода подвижного состава.

Воспроизведение сигнала оповещения начинается не менее чем за 60 с до подхода подвижного состава к границе места работ.
Оповещение работающих обеспечивается при приближении подвижного состава к контролируемой зоне и к соседним с ней параллельным зонам.
При перемещении работающих с оповестительным устройством по территории станции с пересечением границ зон безопасное оповещение не обеспечивается. В этом случае повышение безопасности персонала может обеспечить автоматическая передача информации о движении поездов по станционным путям.
Обязательным условием организации оповещения работающих на станционных путях и информирования персонала на территории станции является получение от систем ЭЦ (МПЦ) следующих данных:

- сообщений в цифровой форме об отсутствии или наличии приближающегося к контролируемой зоне подвижного состава и направлении его движения;
- информации, идентифицирующей установленный маршрут.
Оповещение работающих осуществляется с помощью коллективного переносного оповещателя КПО-DMR, обеспечивающего выполнение следующих основных функций:
- воспроизведение контрольных сигналов или сигнала оповещения при приеме соответствующих команд от СУС по радиосвязи;
- воспроизведение сигнала аварии при отказе системы;
- передачу в СУС воспроизводимого на ИП подтверждения о вы-полнении/невыполнении принятой команды;
- ручное включение сигнала оповещения;
- ведение переговоров руководителем работ в системе двухсторонней парковой связи.

КПО-DMR оборудован контрольным микрофоном, воспринимающим воспроизводимые сигналы контроля или оповещения, поступающие на котроллер для сравнения с принятой командой. При совпадении воспроизводимого сообщения с принятой командой на ИП поступает сообщение о нормальном функционировании, при несовпадении - поступает сообщение об отказе, а на КПО-DMR воспроизводиться сигнал аварии.

Система станционной двухсторонней парковой связи на базе технологической радиосвязи по стандарту GSM-R

Система станционной двухсторонней парковой связи на базе технологической радиосвязи по стандарту GSM-R организована аналогично системе парковой связи по стандарту DMR, за исключением способа подключения к базовой радиостанции GSM-R переговорновызывных пультов руководителей эксплуатационной работы станции, выполняемого с использованием системы диспетчерской связи GSM-R (рис. 9).

Персоналу, находящемуся на территории станции, придаются носимые радиостанции парковой связи НРП-GSM-R (заводское обозначение РНД-530), настроенные для работы в циркулярном и групповом режиме.
Носимые радиостанции РНД-530 по конструкции, основным параметрам, кроме частотного диапазона, аналогичны радиостанциям РНД-520, используемым в системе парковой связи РДПС-ЦП-DMR. Размещать РНД-530 на сигнальном жилете рекомендуется аналогично размещению РНД-520.
В качестве переговорно-вызывных пультов ПРР-GSM-R, используемых руководителями эксплуатационной работы станции для обеспечения передачи команд и сообщений в циркулярном и групповом режиме, приема вызовов от исполнителей в парках и ведение переговоров с исполнителями, применяются действующие пульты GSM-R типа Dicora S15.

Система индивидуального оповещения работающих о приближении железнодорожного подвижного состава (РДПС-ЦИ-LPWAN)

В качестве одного из вариантов оповещения работающих на станционных железнодорожных путях о приближении подвижного состава создана система индивидуального оповещения по технологии LPWAN производства ООО «Аргус-Спектр» (рис. 11).
Железнодорожная станция также, как и для варианта РДПС-ЦК/ И-DMR, разбивается на зоны оповещения.
Система оповещения построена с использованием радиоканаль-ных устройств и контроллеров, взаимодействующих со станционным управляющим сервером (СУС) по сети Ethernet.

Примечание
LPWAN (Low-PowerWide-AreaNetwork - энергоэффективная сеть радиосвязи дальнего радиуса действия) представляет собой беспроводную технологию передачи небольших по объему массивов данных на расстояние 1,5-2,0 км в условиях промышленной застройки (железнодорожной станции).
Система используется для организации распределенных сетей телеметрии, интернета вещей, контроля и управления объектами инфраструктуры, оповещения и др.
Система радиосвязи LPWAN содержит базовую радиостанцию и взаимодействующие с ней объектовые радиостанции, представляющие собой, в данном случае, индивидуальные устройства оповещения, выполненные в виде наручных браслетов, осуществляющие функцию оповещения в результате вибрационного воздействия, сопровождаемого акустическим сигналом и оптической индикацией на экране браслета.
Средства радиосвязи, используемые в LPWAN, функционируют, как правило, в нелицензируемом диапазоне (433 или 868 МГц) с передачей сигналов малой мощности (от 10 до 25 мВт) с применением специальных методов модуляции, обеспечивающих прием сигналов при уровне помех, превышающих уровень полезного сигнала.
Информация о движении подвижного состава поступает в систему от микропроцессорной централизации МПЦ.
Дежурный по станции вводит режим контроля в зоне, где разрешены работы, на АРМ-ДСП и переводит с помощью манипулятора на информационной панели из таблицы наручные браслеты работающих с уникальными номерами в контролируемую зону. Экранная форма информационной панели аналогична приведенной на рис. 7.
Зона, в которой установлен режим контроля, при отсутствии подвижного состава окрашивается в желтый цвет, при приближении подвижного состава - в оранжевый.
Наручные браслеты (НБ) представлены в зоне в виде прямоугольников с зеленым контуром, в центре которого изображен уникальный номер браслета (рис. 12).
Сигнализация нормальной работы и отказов осуществляется аналогично варианту РДПС-Ц-DMR.
В связи с отсутствием в настоящее время в наручных браслетах контроля фактического воспроизведения сигналов оповещения или контрольных сигналов система РДПС-ЦИ-LPWAN может использоваться только в режиме информирования.

Автоматизированное рабочее место (АРМ-КМП) предназначено для ориентировочного контроля местоположения исполнителей, наручный браслет которых оборудован приемником сигнала ГЛО-НАСС/GPS. НБ формирует и передает с заданной периодичностью координаты своего местоположения в радиоканальное устройство РР-И-ПРО, отображаемые на АРМ-КМП. АРМ-КМП выполняет также функции мониторинга и администрирования.
Испытание системы РДПС-Ц-DMR проводилось на станции Райновская Юго-Восточной железной дороги, испытания системы РДПС-Ц-GSM-R/LPWAN проводились на станции Черкизово Московского центрального кольца.

Блиндер И.Д.
Захаров А.В.
Дуренков А.В.
Черников А.А.