RU2466460C2

RU2466460C2 - Computer-aided system of monitoring rail freightage

Info

Publication number: RU2466460C2
Application number: RU2010154787/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Исаакович Жодзишский (RU); Александр Исаакович Жодзишский; Александр Анатольевич Мельников (RU); Александр Анатольевич Мельников; Сергей Николаевич Работько (RU); Сергей Николаевич Работько; Лев Андреевич Воротников (RU); Лев Андреевич Воротников; Сергей Александрович Иевлев (RU); Сергей Александрович Иевлев; Михаил Вячеславович Курочкин (RU); Михаил Вячеславович Курочкин
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-11-10
Also published as: RU2010154787A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: proposed system comprises central monitoring station, mobile monitoring station, central dispatcher station, additional dispatcher stations, and remote computer-aided work stations. Said mobile monitoring station is connected with central monitoring station connected via communication lines with remote monitoring wok stations and central dispatcher station connected, in its turn, with additional monitoring stations. Said mobile monitoring station includes communication and navigation unit, emergency radio beacon, computer-aided work station, car-to-car radio communication channel module, and no-break power supply. Set of monitoring hardware comprises three-axis acceleration measurement and registration unit, basic station, set of contact transducers, car-to-car radio communication channel module, and storage battery.

EFFECT: expanded operating performances.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системе мониторинга перевозок грузов железнодорожным транспортом, предназначенной для реализации мер по своевременному прогнозированию, выявлению и предупреждению угроз и критических ситуаций в отношении грузов с учетом данных автоматического сбора, обработки и анализа поступающей информации с транспортных средств (ТС), осуществляющих перевозку грузов.The invention relates to a monitoring system for the transportation of goods by rail, designed to implement measures for the timely forecasting, identification and prevention of threats and critical situations in relation to goods, taking into account the data of automatic collection, processing and analysis of incoming information from vehicles (TS) carrying out the transportation of goods.

Из уровня техники известен способ управления и мониторинга подвижного транспортного средства (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2254616, опубл. 20.06.2005), предназначенный для централизованного контроля мест нахождения транспортных средств, состояния их подсистем и фиксирования текущих событий, происходящих на транспортном средстве.The prior art method for controlling and monitoring a moving vehicle (see the patent of the Russian Federation for the invention RU 2254616, publ. 06/20/2005), designed for centralized control of the location of vehicles, the state of their subsystems and recording current events occurring on the vehicle .

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

- от ТС передаются только данные о местоположении и событиях ТС, однако информация о состоянии перевозимого груза не передается;- only data on the location and events of the vehicle are transmitted from the TS, however, information on the state of the transported cargo is not transmitted;

- передача данных осуществляется только с помощью SMS сообщений, что требует, во-первых, необходимости введения в состав центрального диспетчерского пункта (ЦДП) приемопередатчика пакетов цифровой информации и, во-вторых, постоянного нахождения ТС в зоне покрытия сети сотовых операторов для оперативного оповещения ЦДП о сложившейся обстановке, что снижает зону применения системы.- data transmission is carried out only with the help of SMS messages, which requires, firstly, the need for introducing a digital data packet transceiver into the central control center (DPC) and, secondly, the vehicle must always be in the coverage area of the network of cellular operators for prompt notification of the DAC about the current situation, which reduces the area of application of the system.

Из уровня техники известна информационно-аналитическая система мониторинга грузов, требующих особых условий перевозки (см. патент Российской Федерации на полезную модель RU 85011, опубл. 20.07.2009), используемая в железнодорожном транспорте, морском и автомобильном транспорте и других областях промышленности в части мониторинга перевозки с использованием данных автоматического сбора, обработки и анализа поступающей информации с объектов, осуществляющих транспортировку, либо хранение грузов. Система может быть использована для формирования электронного документооборота транспортного предприятия. Сущность полезной модели заключается в использовании системы датчиков собирающих информацию, интеллектуального контроллера для обработки информации датчиков, базы SCADA-системы, GPRS модема, GSM связи, UNIX-сервера и программного обеспечения для автоматического сбора данных с объектов мониторинга и передачи их по общеприменимым сетевым ресурсам. А также обработки и анализа поступающей информации с объектов посредством создания баз данных, настроенных на двусторонний обмен с сервером.The information-analytical system for monitoring goods requiring special conditions of transportation is known from the prior art (see the patent of the Russian Federation for utility model RU 85011, publ. July 20, 2009) used in railway transport, sea and road transport, and other industries in terms of monitoring transportation using data from the automatic collection, processing and analysis of incoming information from objects engaged in transportation or storage of goods. The system can be used to generate electronic document management of a transport company. The essence of the utility model is to use a system of sensors that collect information, an intelligent controller for processing sensor information, a SCADA system base, a GPRS modem, GSM communication, a UNIX server, and software for automatically collecting data from monitoring objects and transmitting them via generally applicable network resources. As well as processing and analysis of incoming information from objects by creating databases configured for two-way exchange with the server.

Недостатками известной из уровня техники системы является ограниченный список датчиковой аппаратуры, позволяющей контролировать работу подсистем ТС, на котором она установлена. Кроме того, не производится непосредственный контроль состояния груза, например отсутствует контроль за механико-динамическими параметрами груза. Все датчики системы располагаются непосредственно на ТС, оборудованном системой. В системе отсутствуют средства отображения информации для лиц, сопровождающих груз.The disadvantages of the prior art system is a limited list of sensor equipment that allows you to control the operation of the TS subsystems on which it is installed. In addition, there is no direct control of the state of the cargo, for example, there is no control over the mechanical and dynamic parameters of the cargo. All sensors of the system are located directly on the vehicle equipped with the system. The system lacks means of displaying information for persons accompanying the cargo.

Из уровня техники известна система контроля, навигации и мониторинга подвижных объектов (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2268175, опубл. 20.01.2006). Сущность известной системы заключается в следующем. На подвижном объекте расположены приемник дистанционного считывания кода с антенной, бортовой компьютер, управляющий контроллер, шина обмена данных, группа охранных датчиков, индикатор режимов работы охранных датчиков, модем, спутниковый трансивер с антенной, сотовый трансивер с антенной, блок оптимального сложения, делитель мощности, спутниковый навигационный приемник сигналов GPS, телекамера, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, цифроаналоговый преобразователь аудиосигналов, электроакустический преобразователь, блок ручного ввода данных и блокиратор функциональных органов охраняемого объекта. Диспетчерский центр выполнен с двумя высокочастотными входами, подключенными к антеннам соответственно спутниковой и сотовой связи, а также с абонентским входом. Система позволяет эффективно противодействовать несанкционированному воздействию на охраняемый объект, а также оперативно изменять порядок функционирования блоков в зависимости от выполняемых ею функций.The prior art system for monitoring, navigation and monitoring of moving objects (see the patent of the Russian Federation for the invention RU 2268175, publ. 01.20.2006). The essence of the known system is as follows. On the moving object there is a remote code reading receiver with an antenna, an on-board computer, a control controller, a data bus, a group of security sensors, an indicator of the operation modes of security sensors, a modem, a satellite transceiver with an antenna, a cellular transceiver with an antenna, an optimal addition unit, a power divider, GPS satellite navigation receiver, television camera, analog-to-digital video signal converter, digital-to-analog audio signal converter, electro-acoustic converter, ru full data entry and a blocker of the functional organs of the protected object. The dispatch center is made with two high-frequency inputs connected to the antennas of satellite and cellular communications, respectively, as well as with a subscriber input. The system allows you to effectively counter the unauthorized impact on the protected object, as well as to quickly change the functioning of the units depending on the functions performed by it.

Недостатками известной системы являются:The disadvantages of the known system are:

- отсутствие возможности приема навигационной информации спутниковой системы ГЛОНАСС;- the inability to receive navigation information from the GLONASS satellite system;

- отсутствие средств отображения информации для лиц, сопровождающих груз.- lack of means of displaying information for persons accompanying the goods.

Из уровня техники известен способ мониторинга, сопровождения и управления наземными транспортными средствами (ТС) (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2288509, опубл. 27.11.2006) для централизованного контроля состояния и местоположения контролируемых ТС, дистанционного управления узлами и агрегатами ТС, а также для поиска ТС и оказания помощи водителю и пассажирам в нештатных ситуациях, например в случаях кражи или угона ТС.The prior art method for monitoring, tracking and control of land vehicles (TS) (see the patent of the Russian Federation for the invention RU 2288509, publ. 11/27/2006) for centralized monitoring of the condition and location of controlled vehicles, remote control of nodes and units of vehicles, and also to search for vehicles and assist the driver and passengers in emergency situations, for example in cases of theft or theft of the vehicle.

Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:

- отсутствие возможности приема навигационной информации системы ГЛОНАСС;- the lack of the ability to receive navigation information from the GLONASS system;

- отсутствие средств отображения информации для лиц, сопровождающих груз;- lack of means of displaying information for persons accompanying the goods;

- отсутствие резервного канала передачи данных, что требует постоянного нахождения ТС в зоне покрытия сети сотовых операторов для оперативного оповещения ЦДП о сложившейся обстановке, что снижает зону применения системы.- the lack of a backup data transmission channel, which requires the vehicle to be constantly in the coverage area of the network of cellular operators for prompt notification of the DAC about the current situation, which reduces the system's application area.

Из уровня техники известна территориальная система контроля транспортировки особо важных и опасных грузов (см. патент Российской Федерации на изобретение RU 2403623, опубл. 10.11.2010), содержащая оборудование на каждом специальном транспортном средстве, на пункте управления и на каждом контрольном посту. На каждом специальном транспортном средстве имеются датчик координатной информации, датчик характера груза, сигнальные датчики, устройство кодирования, устройство регистрации, радиостанция с приемопередающей антенной, а на пункте управления - радиостанция с приемопередающей антенной, два процессора, блок сравнения, устройство кодирования и рабочее место оператора.The territorial control system for transportation of especially important and dangerous goods (see the patent of the Russian Federation for the invention RU 2403623, publ. 10.11.2010) containing equipment on each special vehicle, at a control point and at every control post is known from the prior art. Each special vehicle has a coordinate information sensor, a cargo character sensor, signal sensors, an encoding device, a registration device, a radio station with a transceiver antenna, and a control station has a radio station with a transceiver antenna, two processors, a comparison unit, an encoding device, and an operator’s workstation .

Недостатками известной из уровня техники системы являются:The disadvantages of the prior art system are:

- наличие канала передачи данных внутри системы, построенного на использовании радиостанций, не имеющих выход в глобальные сети передачи данных, что ограничивает зону использования системы;- the presence of a data channel within the system, built on the use of radio stations that do not have access to global data networks, which limits the area of use of the system;

- использование собственного датчика координатной информации, не привязанного к глобальным спутниковым навигационным системам, что ограничивает зону ее применения;- the use of its own coordinate information sensor, not tied to global satellite navigation systems, which limits the area of its application;

Заявленная автоматизированная система направлена на устранение вышеперечисленных недостатков известных из уровня техники технических решений. Для этого в заявленной системе содержится набор датчиковой аппаратуры для контроля состояния перевозимого груза, информация от которого передается в центральный пункт мониторинга (ЦПМ) вместе с текущими координатами ТС, при этом датчиковая аппаратура может быть распределена по нескольким ТС и связана в единую сеть при помощи УКВ-радиоканала, что необходимо при осуществлении перевозки железнодорожным транспортом, при которой груз распределен по отдельным вагонам, входящим в единый состав. Кроме канала передачи данных, предоставляемого сотовыми операторами (GPRS), используются резервные каналы спутниковых систем связи, что значительно повышает надежность и оперативность доставки информации в ЦПМ. В составе подвижного диспетчерского пункта (ПДП), располагаемого в вагоне сопровождения железнодорожного транспорта, имеется АРМ оператора, позволяющий наблюдать текущее местоположение и параметры перевозимого груза. Кроме того, в заявляемой системе используется двухсистемный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, совместное использование навигационной информации от двух независимых систем позволяет увеличить точность определения географических координат в любой точке Земли и повысить надежность. В заявляемой системе передача данных осуществляется через глобальные сети передачи данных (Интернет), что значительно расширяет зону ее применения.The claimed automated system is aimed at eliminating the above disadvantages of technical solutions known from the prior art. To do this, the claimed system contains a set of sensor equipment for monitoring the status of the transported cargo, information from which is transmitted to the central monitoring point (CPM) together with the current coordinates of the vehicle, while the sensor equipment can be distributed over several vehicles and connected to a single network using VHF -Radio channel, which is necessary when carrying out transportation by rail, in which the cargo is distributed among individual wagons that are part of a single train. In addition to the data transmission channel provided by cellular operators (GPRS), backup channels of satellite communication systems are used, which significantly increases the reliability and efficiency of information delivery to the MSC. The mobile dispatching station (RAP), located in the railway escort car, has an operator’s workstation that allows you to monitor the current location and parameters of the cargo being transported. In addition, the inventive system uses a two-system navigation receiver GLONASS / GPS, the joint use of navigation information from two independent systems allows to increase the accuracy of determining geographic coordinates anywhere in the world and increase reliability. In the inventive system, data transmission is carried out through global data transmission networks (Internet), which significantly expands the area of its application.

Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение функциональных возможностей системы мониторинга: своевременное прогнозирование, выявление и предупреждение угроз и критических ситуаций в отношении перевозимых грузов на железнодорожном транспорте с учетом данных автоматического сбора, обработки и анализа поступающей информации с железнодорожного транспорта, контроль состояния железнодорожного транспорта, а также перевозимых грузов одновременно по многим параметрам, повышение степени защиты от несанкционированного доступа, снижение уровня риска воздействия на грузы факторов техногенного, террористического, а также природного характера с использованием современных технических средств радиосвязи, спутниковой связи и навигации и вычислительной техники. Все данные могут передаваться по множеству каналов связи, в качестве которых используются: проводной канал связи, волоконно-оптический канал связи, спутниковые каналы связи, каналы сотовой сети подвижной связи, УКВ-радиоканал связи.The technical result of the claimed invention is to increase the functionality of the monitoring system: timely forecasting, detection and prevention of threats and critical situations in relation to transported goods by rail, taking into account the data of automatic collection, processing and analysis of incoming information from rail transport, monitoring the condition of rail transport, and goods transported simultaneously in many ways, increasing the degree of protection against unauthorized persons nnogo access level of risk reducing the impact on loads technogenic factors, terrorism and natural character using the modern means of radio communication, satellite communication and navigation and computer equipment. All data can be transmitted over a variety of communication channels, which are used as: a wired communication channel, a fiber-optic communication channel, satellite communication channels, channels of a cellular mobile network, VHF radio channel.

Технический результат заявленного изобретения достигается совокупностью существенных признаков, а именно автоматизированная система мониторинга перевозок груза железнодорожным транспортом включает:The technical result of the claimed invention is achieved by a combination of essential features, namely, an automated monitoring system for the transportation of goods by rail includes:

- центральный пункт мониторинга с автоматизированными рабочими местами;- a central monitoring point with workstations;

- подвижной пункт мониторинга на железнодорожном транспорте предприятия с автоматизированным рабочим местом;- a mobile monitoring station on the railway transport of an enterprise with an automated workstation;

- центральный диспетчерский пункт предприятия с автоматизированными рабочими местами;- The central control center of the enterprise with automated workstations;

- дополнительные диспетчерские пункты предприятия для заинтересованных лиц предприятия (директор, начальники транспортных служб и пр.) с автоматизированными рабочими местами;- additional control rooms of the enterprise for interested persons of the enterprise (director, heads of transport services, etc.) with automated workstations;

- выносные автоматизированные рабочие места;- remote workstations;

при этом подвижной пункт мониторинга на железнодорожном транспорте по каналам связи взаимосвязан с центральным пунктом мониторинга, который взаимосвязан по каналам связи с выносными автоматизированными рабочими местами и центральным диспетчерским пунктом предприятия, который, в свою очередь, взаимосвязан по каналам связи с дополнительными пунктами мониторинга предприятия,the mobile monitoring station on railway transport through communication channels is interconnected with the central monitoring point, which is interconnected via communication channels with remote workstations and the central control center of the enterprise, which, in turn, is interconnected via communication channels with additional monitoring points of the enterprise,

при этом центральный пункт мониторинга выполнен с возможностью:wherein the central monitoring point is configured to:

- приема информации о местонахождении железнодорожного транспорта и параметрах перевозки груза;- receiving information on the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation;

- автоматической обработки и анализа принятой информации на корректность и внесения ее в базу данных;- automatic processing and analysis of the received information for correctness and entering it into the database;

- наблюдения за получением информации в режиме реального времени на автоматизированные рабочие места;- monitoring the receipt of information in real time at workstations;

- передачу принятой и обработанной информации;- transfer of received and processed information;

при этом центральный диспетчерский пункт предприятия и выносные автоматизированные рабочие места выполнены с возможностью:at the same time, the central control center of the enterprise and remote workstations are made with the possibility of:

- формирования запросов, приема информации о местонахождении железнодорожного транспорта и параметрах перевозки груза;- formation of requests, receiving information about the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation;

при этом дополнительные диспетчерские пункты предприятия выполнены с возможностью:wherein additional control rooms of the enterprise are made with the possibility of:

- получения и отображения на АРМ информации от ЦДПП о местонахождении железнодорожного транспорта, параметрах перевозки грузов и составе группы сопровождения;- receiving and displaying information on the AWP from the CDAC on the location of the railway transport, the parameters of cargo transportation and the composition of the escort group;

- наблюдения за получением информации в режиме реального времени.- monitoring the receipt of information in real time.

Подвижной пункт мониторинга на железнодорожном транспорте предприятия состоит из: подвижного диспетчерского пункта, располагаемого в вагоне сопровождения железнодорожного транспорта и включающего:The mobile monitoring station on the railway transport of the enterprise consists of: a mobile dispatching station located in the railcar escort car and including:

а) блок связи и навигации с Wi-Fi точкой доступа (беспроводным каналом связи с автоматизированным рабочим местом подвижного диспетчерского пункта), в состав которого входят:a) a communication and navigation unit with a Wi-Fi access point (a wireless communication channel with an automated workstation of a mobile control center), which includes:

- двухсистемный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, подключенный к антенне;- a two-system navigation receiver GLONASS / GPS, connected to the antenna;

- модем цифрового стандарта GSM с поддержкой обмена по протоколу GPRS-пакетной беспроводной передачи данных, подключенный к приемопередающей антенне GSM/GPRS;- a GSM digital standard modem with support for GPRS-packet wireless data transfer protocol connected to a GSM / GPRS transceiver antenna;

- модем спутниковой системы связи «Гонец» или Inmarsat и др. с приемопередающей антенной;- modem satellite communications system "Messenger" or Inmarsat and others with a transceiver antenna;

- многопортовый преобразователь интерфейсов;- multiport interface converter;

- блок питания блока связи и навигации;- power supply unit for communication and navigation;

при этом вход-выход навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS, вход-выход GSM/GPRS модема, вход-выход модема спутниковой системы связи соединены по интерфейсу через многопортовый преобразователь интерфейсов с входом-выходом автоматизированного рабочего места подвижного диспетчерского пункта, при этом двухсистемный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, GSM/GPRS модем, модем спутниковой системы связи, многопортовый преобразователь интерфейсов и модуль радиоканала межвагонной связи подвижного диспетчерского пункта подключены к блоку питания блока связи и навигации;the input / output of the GLONASS / GPS navigation receiver, the GSM / GPRS modem input-output, the satellite communication system modem input-output are connected via an interface via a multiport interface converter with the input / output of the workstation of the mobile control center, while the GLONASS two-system navigation receiver / GPS, GSM / GPRS modem, modem of satellite communications system, multi-port interface converter and module of the radio channel for inter-car communication of the mobile control center are connected to the power supply unit communication and navigation;

б) персональный аварийный радиомаяк космической системы поиска и спасания КОСПАСС/SARSAT;b) personal emergency radio beacon of the space search and rescue system COSPASS / SARSAT;

в) автоматизированное рабочее место подвижного диспетчерского пункта на базе ноутбука с возможностью работы как автономно, так и от источника бесперебойного питания и взаимосвязанного с блоком связи и навигации по одному из каналов: кабелю Ethernet и через Wi-Fi точку доступа (беспроводному каналу связи);c) an automated workstation of a mobile dispatching center based on a laptop with the ability to work both autonomously and from an uninterruptible power supply and interconnected with a communication and navigation unit through one of the channels: Ethernet cable and via Wi-Fi access point (wireless communication channel);

г) модуль радиоканала межвагонной связи с приемопередающей антенной, вход-выход которого через многопортовый преобразователь интерфейсов соединен с входом-выходом автоматизированного рабочего места подвижного диспетчерского пункта;d) an inter-car communication radio channel module with a transceiver antenna, the input-output of which is connected via a multi-port interface converter to the input-output of an automated workstation of a mobile control room;

д) источник бесперебойного питания, подключенный к блоку связи и навигации и автоматизированным рабочим местам подвижного диспетчерского пункта;e) an uninterruptible power supply connected to a communication and navigation unit and to automated workstations of a mobile control room;

комплекса технических средств мониторинга груза, располагаемого в вагоне с грузом, включающего:a complex of technical means for monitoring cargo located in a wagon with cargo, including:

- устройство измерения и регистрации ускорений по трем ортогональным осям, температуры и влажности воздуха, регистрации состояния контактных датчиков типа «сухой контакт» с возможностью использования автономного источника питания, выполненное с возможностью в фоновом режиме выполнять функции автономного регистратора («черного ящика») со встроенной Flash памятью;- a device for measuring and recording accelerations along three orthogonal axes, temperature and humidity, registering the state of contact sensors of the “dry contact” type with the possibility of using an autonomous power source, made with the ability to perform in the background the functions of an autonomous registrar (“black box”) with a built-in Flash memory;

- базовую станцию;- base station;

- комплект контактных датчиков типа «сухой контакт»;- a set of contact sensors of the "dry contact" type;

- комплект беспроводных датчиков с автономными источниками питания;- A set of wireless sensors with autonomous power supplies;

- модуль радиоканала межвагонной связи с приемопередающей антенной, взаимосвязанный по радиоканалу с аналогичным модулем радиоканала межвагонной связи подвижного диспетчерского пункта с приемопередающей антенной;- the module of the radio channel of the inter-car communication with the transceiver antenna, interconnected over the radio channel with the same module of the radio channel of the inter-car communication of the mobile control center with the transceiver antenna;

- аккумуляторную батарею для питания модуля радиоканала комплекса технических средств мониторинга груза, базовой станции и устройства измерения и регистрации,- a battery for powering the radio channel module of a set of technical means for monitoring cargo, a base station and a measurement and recording device,

при этом n контактных датчиков типа «сухой контакт» подключены к n входам устройства измерения и регистрации, где n=1-4, базовая станция взаимосвязана по каналам связи с комплектом беспроводных датчиков, выход устройства измерения и регистрации и выход базовой станции соединены по интерфейсу для выдачи информации на модуль радиоканала межвагонной связи комплекса технических средств мониторинга груза,n contact sensors of the “dry contact” type are connected to n inputs of the measuring and recording device, where n = 1-4, the base station is interconnected via communication channels with a set of wireless sensors, the output of the measuring and recording device and the output of the base station are connected via an interface for issuing information to the module of the radio channel for inter-car communication of a set of technical means for monitoring cargo,

при этом подвижной диспетчерский пункт выполнен с возможностью:while the mobile control room is configured to:

- формирования запросов и приема данных по радиоканалу от комплекса технических средств мониторинга груза;- forming requests and receiving data via a radio channel from a set of technical means for monitoring cargo;

- обработки и внесения данных в базу данных;- processing and entering data into the database;

- анализа полученных данных на предмет отклонения от заданных пределов;- analysis of the data obtained for deviations from the specified limits;

- отображения полученных данных на автоматизированном рабочем месте подвижного диспетчерского пункта;- display of the received data at the automated workstation of the mobile control room;

- передачи полученных и обработанных данных по каналам связи на центральный пункт мониторинга;- transmission of received and processed data via communication channels to the central monitoring point;

при этом комплекс технических средств мониторинга груза выполнен с возможностью:the complex of technical means for monitoring the cargo is made with the possibility of:

- измерения и регистрации температуры, влажности, ускорений по трем ортогональным осям;- measurement and recording of temperature, humidity, accelerations along three orthogonal axes;

- контроля состояния, например, дверей, люков, окон, наличия дыма в вагоне, силы натяжения элемента крепления груза и наличия в воздухе вредных примесей;- condition monitoring, for example, doors, hatches, windows, the presence of smoke in the car, the tension force of the load securing element and the presence of harmful impurities in the air;

- автоматической записи полученных данных о температуре, влажности, ускорений по трем ортогональным осям и о состоянии датчиков типа «сухой контакт» на встроенную Flash память устройства измерения и регистрации;- automatic recording of received data on temperature, humidity, accelerations along three orthogonal axes and on the state of dry contact sensors on the built-in Flash memory of the measuring and recording device;

- передачи данных по радиоканалу по запросу на модуль радиоканала межвагонной связи подвижного диспетчерского пункта.- data transmission over the radio channel upon request to the radio channel module of the inter-vehicle communication of the mobile control center.

Устройство измерения и регистрации включает:The measurement and recording device includes:

- емкостной трехосевой акселерометр;- capacitive three-axis accelerometer;

- блок приема, предварительной обработки и передачи данных;- unit for receiving, preprocessing and transmitting data;

- микроконтроллер;- microcontroller;

- датчик температуры и влажности воздуха;- temperature and humidity sensor;

- встроенные часы-календарь реального времени;- built-in clock-calendar of real time;

- блок памяти;- memory block;

- стабилизатор напряжения питания;- voltage stabilizer;

при этом выход емкостного трехосевого акселерометра соединен со вторым входом блока приема, предварительной обработки и передачи данных, выход которого соединен со вторым входом микроконтроллера, первый выход которого соединен со вторым входом блока памяти, выход стабилизатора напряжения соединен с входами емкостного трехосевого акселерометра, датчика температуры и влажности и встроенных часов-календаря реального времени, а также с первыми входами блока приема, предварительной обработки и передачи данных, микроконтроллера и блока памяти, выход датчика температуры и влажности соединен с четвертым входом микроконтроллера, второй выход которого является выходом устройства измерения и регистрации, пятый, шестой, седьмой и восьмой входы микроконтроллера являются n-ми входами устройства измерения и регистрации, где n=1-4, подключенными к выходам n контактных датчиков типа «сухой контакт», а вход стабилизатора напряжения является n+1 входом устройства измерения и регистрации и напряжения, подключенным к выходу аккумуляторной батареи комплекса технических средств мониторинга груза. В качестве каналов связи могут использоваться: проводной канал связи, волоконно-оптический канал связи, спутниковые каналы связи, каналы сотовой сети подвижной связи, УКВ-радиоканал связи.the output of the capacitive three-axis accelerometer is connected to the second input of the receiving, preprocessing and data transmission unit, the output of which is connected to the second input of the microcontroller, the first output of which is connected to the second input of the memory unit, the output of the voltage stabilizer is connected to the inputs of the capacitive three-axis accelerometer, temperature sensor and humidity and built-in clock-calendar of real time, as well as with the first inputs of the receiving unit, preprocessing and data transfer, microcontroller and unit mint, the temperature and humidity sensor output is connected to the fourth input of the microcontroller, the second output of which is the output of the measuring and recording device, the fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the microcontroller are the n-th inputs of the measuring and recording device, where n = 1-4 connected to the outputs of n contact sensors of the “dry contact” type, and the input of the voltage stabilizer is n + 1 input of the measuring and recording device and voltage, connected to the output of the battery of the complex of technical monitoring equipment ha cargo. The following can be used as communication channels: a wired communication channel, a fiber-optic communication channel, satellite communication channels, channels of a mobile mobile network, VHF radio channel.

Заявленная система мониторинга решает следующие задачи:The claimed monitoring system solves the following tasks:

- сбор, обработка, анализ, хранение и представление информации об обобщенных показателях защищенности маршрутах транспортировки грузов, а также о техногенных воздействиях грузов на окружающую среду;- collection, processing, analysis, storage and presentation of information on generalized indicators of security of cargo transportation routes, as well as on the technogenic effects of cargo on the environment;

- контроль перевозок грузов;- control of cargo transportation;

- прогнозирование угроз грузам и динамики изменения состояния их защищенности под влиянием техногенных, природных и других факторов;- forecasting threats to goods and the dynamics of changes in the state of their security under the influence of technogenic, natural and other factors;

- информационная поддержка работ, выполняемых в целях подготовки и реализации мер по обеспечению безопасной транспортировки грузов, предупреждению и локализации кризисных ситуаций, а также ликвидации их последствий;- information support for work carried out in order to prepare and implement measures to ensure the safe transportation of goods, prevention and localization of crisis situations, as well as liquidation of their consequences;

- обеспечение автоматизированной поддержки принятия управленческих решений по защите грузов;- providing automated support for making management decisions for the protection of goods;

- информационно-аналитическое обеспечение работ в сфере противодействия угрозам террористического, техногенного и природного характера;- information and analytical support for work in the field of countering threats of a terrorist, man-made and natural nature;

- формирование единого информационного пространства системы мониторинга на основе унификации и совместимости информационных, программных и аппаратных средств.- the formation of a single information space monitoring system based on the unification and compatibility of information, software and hardware.

Применение технических средств в составе системы мониторинга перевозок грузов позволяет обеспечить решение следующих задач по контролю железнодорожного транспорта и перевозимых грузов:The use of technical means as part of the monitoring system for the transportation of goods allows us to provide the solution to the following tasks for the control of railway transport and transported goods:

- отображение местоположения ТС на электронных картах пиктограммами разного вида и цвета, характеризующие состояние ТС (грузов);- mapping the location of the vehicle on electronic maps with pictograms of various types and colors, characterizing the condition of the vehicle (cargo);

- автоматическое и ручное масштабирование сдвига карты в соответствии с перемещением ТС с грузами;- automatic and manual scaling of the card shift in accordance with the movement of the vehicle with goods;

- поиск и слежение как за отдельным выбранным ТС, так и за выбранной группой ТС в информационном окне;- search and tracking of both a single selected vehicle and a selected group of vehicles in the information window;

- отображение сигнала тревоги, информации о технической неисправности ТС и информации от датчиков, установленных на ТС и грузах;- display of the alarm signal, information about the technical malfunction of the vehicle and information from sensors installed on the vehicle and cargo;

- вывод в случае поступления от ТС с грузами сигнала тревоги специального сообщения на экран оператора (диспетчера) с сопровождением звуковой сигнализацией, автоматического формирования окна ТС, подающего сигнал тревоги;- output, in the case of a special message from the vehicle with the alarm cargo, to the operator (dispatcher) screen accompanied by an audible alarm, automatically generating the vehicle window that gives an alarm;

- нанесение на карту дополнительных пользовательских слоев без изменения базовой картографической информации;- drawing on the map of additional user layers without changing the basic cartographic information;

- ведение базы данных, хранящей данные о местоположении всех ТС, выполняющих рейсы, и всех нештатных ситуациях.- maintaining a database storing data on the location of all vehicles operating flights, and all emergency situations.

Признаки и сущность заявленного изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, где показано следующее:The features and essence of the claimed invention are explained in the following detailed description, illustrated by drawings, which shows the following:

Фиг.1. Структурная схема заявленной автоматизированной системы мониторинга перевозок грузов железнодорожным транспортом, где:Figure 1. The structural diagram of the claimed automated system for monitoring the transportation of goods by rail, where:

1 - подвижной пункт мониторинга на железнодорожном транспорте предприятия, включающий:1 - a mobile monitoring station on the railway transport of the enterprise, including:

1₁ - подвижной диспетчерский пункт, располагаемый в вагоне сопровождения железнодорожного транспорта, состоящий из:1 ₁ - a mobile control room located in a railcar escort car, consisting of:

2 - модуля радиоканала межвагонной связи с приемопередающей антенной;2 - module radio channel intercar communication with a transceiver antenna;

3 - блока связи и навигации;3 - communication and navigation unit;

4 - источника бесперебойного питания;4 - uninterruptible power supply;

5 - автоматизированного рабочего места;5 - workstation;

6 - персонального аварийного радиомаяка;6 - personal emergency beacon;

l₂ - комплекс технических средств мониторинга груза, располагаемый в вагоне с грузом, включающий:l ₂ - a set of technical means for monitoring cargo located in a wagon with cargo, including:

7 - модуль радиоканала межвагонной связи с приемопередающей антенной;7 - module radio channel intercar communication with a transceiver antenna;

8 - устройство измерения и регистрации;8 - device for measuring and recording;

9 - комплект датчиков типа «сухой контакт»;9 - a set of sensors of the type "dry contact";

10 - аккумуляторную батарею;10 - battery;

11 - базовую станцию;11 - base station;

12 - комплект беспроводных датчиков;12 - a set of wireless sensors;

13 - центральный пункт мониторинга с автоматизированными рабочими местами и средствами отображения информации;13 - a central monitoring point with automated workstations and information display facilities;

14 - центральный диспетчерский пункт предприятия с автоматизированными рабочими местами и средствами отображения информации;14 - the central control center of the enterprise with automated workstations and means of displaying information;

15₁…15_N - дополнительные диспетчерские пункты предприятия для заинтересованных лиц предприятия (директор, начальники транспортных служб и пр.) с автоматизированными рабочими местами (АРМ) на базе ноутбука;15 ₁ ... 15 _N - additional control rooms of the enterprise for interested persons of the enterprise (director, heads of transport services, etc.) with workstations (AWS) based on a laptop;

16₁…16_N - выносные автоматизированные рабочие места на базе ноутбука.16 ₁ ... 16 _N - remote workstations based on a laptop.

Фиг.2. Структурная схема блока связи и навигации, где:Figure 2. Block diagram of a communication and navigation unit, where:

17 - двухсистемный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS с антенной;17 - two-system navigation receiver GLONASS / GPS with an antenna;

18 - GSM/GPRS модем с приемопередающей антенной;18 - GSM / GPRS modem with a transceiver antenna;

19 - модем спутниковой системы связи (ССС), например «Гонец», Inmarsat и др. с приемопередающей антенной;19 - modem of a satellite communications system (CCC), for example, “Messenger”, Inmarsat, etc. with a transceiver antenna;

20 - многопортовый преобразователь интерфейсов;20 - multiport interface converter;

21 - Wi-Fi точка доступа;21 - Wi-Fi access point;

22 - блок питания.22 - power supply.

Фиг.3. Структурная схема устройства измерения и регистрации, где:Figure 3. Block diagram of a measurement and recording device, where:

23 - емкостной трехосевой акселерометр;23 - capacitive three-axis accelerometer;

24 - блок приема, предварительной обработки, фильтрации и оцифровки данных;24 - block receiving, pre-processing, filtering and digitizing data;

25 - микроконтроллер;25 - microcontroller;

26 - стабилизатор напряжения питания;26 - voltage regulator;

27 - часы-календарь реального времени;27 - a real-time calendar clock;

28 - блок памяти;28 - memory block;

29 - датчик температуры и влажности.29 - temperature and humidity sensor.

Принцип работы заявленной автоматизированной системы мониторинга перевозок грузов железнодорожным транспортом заключается в следующем.The principle of operation of the declared automated system for monitoring the transportation of goods by rail is as follows.

ЦПМ принимает информацию о местонахождении железнодорожного транспорта и параметрах перевозки груза, автоматически обрабатывает и анализирует принятую информацию на корректность и вносит ее в базу данных, наблюдает за получением информации в режиме реального времени на АРМ и передает принятую и обработанную информацию.The CPM receives information about the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation, automatically processes and analyzes the received information for correctness and enters it into the database, monitors the receipt of information in real time to the workstation and transfers the received and processed information.

ЦДПП и выносные АРМ формируют запросы, принимают информацию о местонахождении железнодорожного транспорта и параметрах перевозки груза, автоматически обрабатывают и анализируют принятую информацию на корректность и вносят ее в базу данных, наблюдают за получением информации в режиме реального времени на АРМ и передают принятую и обработанную информацию.CDPP and remote AWP form requests, receive information about the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation, automatically process and analyze the received information for correctness and enter it into the database, monitor the receipt of information in real time to the AWP and transmit the received and processed information.

На ЦПМ приходит вся информация о состоянии железнодорожного транспорта с грузом. АРМ ЦПМ выполняет следующие функции:All the information about the state of railway transport with cargo comes to the MTC. AWP MTC performs the following functions:

1) отображение местоположения ТС с грузами на экране монитора оператора с привязкой к электронной карте, с указанием курса и скорости движения, а также:1) displaying the location of the vehicle with goods on the operator’s monitor screen with reference to the electronic map, indicating the course and speed, as well as:

номер, тип транспортного средства, водитель и т.п.;number, type of vehicle, driver, etc .;

наличие экстренных сообщений от транспортных средств;availability of emergency messages from vehicles;

состояние транспортного средства, графическое и звуковое оповещение о наличии сигнала «Тревога»;vehicle condition, graphic and sound notification about the presence of the Alarm signal;

2) наблюдение за выбранным ТС с грузами с возможностью автономного масштабирования, в том числе имеется возможность:2) monitoring the selected vehicle with cargo with the possibility of autonomous scaling, including the possibility of:

задать перечень отслеживаемых ТС с грузами и частоту обновления информации для АРМ оператора;set a list of monitored vehicles with goods and the frequency of updating information for the operator’s workstation;

3) оперативный прием, регистрация, долговременное хранение всех поступающих данных;3) operational reception, registration, long-term storage of all incoming data;

4) формирование и выдача статистических данных;4) generation and delivery of statistical data;

5) отображение информации в информационных таблицах.5) display of information in information tables.

ДДПП предназначены для заинтересованных лиц предприятия (директор, начальники транспортных служб и пр.) для получения и отображения на АРМ информации от ЦДПП о местонахождении железнодорожного транспорта, параметрах перевозки грузов, а также наблюдения за получением информации в режиме реального времени.DDPP are intended for interested persons of the enterprise (director, heads of transport services, etc.) to receive and display information on the AWP from the CDAC on the location of the railway transport, the parameters of cargo transportation, as well as monitoring information in real time.

ППМ-ЖД состоит из комплекса технических средств мониторинга грузов (ТСМ-Г), располагаемого в грузовых вагонах, и подвижного диспетчерского пункта (ПДП), располагаемого в вагоне сопровождения.ППМ-ЖД consists of a set of technical means of cargo monitoring (TSM-G) located in freight cars, and a mobile dispatching station (PDP) located in an escort car.

ТСМ-Г включает устройство измерения и регистрации ускорений по трем ортогональным осям, температуры и влажности воздуха, регистрации состояния контактных датчиков типа «сухой контакт» (контроль состояния, например, дверей, люков, окон) с возможностью использования автономного источника питания и с возможностью в фоновом режиме выполнять функции автономного регистратора («черного ящика») со встроенной Flash памятью; базовую станцию; комплект контактных датчиков типа «сухой контакт»; комплект беспроводных датчиков с автономными источниками питания; модуль радиоканала межвагонной связи с приемопередающей антенной, взаимосвязанный по радиоканалу с аналогичным модулем радиоканала межвагонной связи подвижного диспетчерского пункта с приемопередающей антенной; аккумуляторную батарею с расширенным температурным диапазоном для питания модуля радиоканала комплекса технических средств мониторинга груза, базовой станции и устройства измерения и регистрации, при этом вся информация с контактных датчиков типа «сухой контакт» передается на устройство измерения и регистрации, на базовую станцию поступают данные с комплекта беспроводных датчиков, выход устройства измерения и регистрации и выход базовой станции соединены по интерфейсу для выдачи информации на МРК ТСМ-Г и дальнейшей передачи на МРК ПДП.TSM-G includes a device for measuring and recording accelerations along three orthogonal axes, temperature and humidity, recording the state of contact sensors of the “dry contact” type (condition monitoring, for example, doors, hatches, windows) with the possibility of using an autonomous power source and with the possibility of in the background, perform the functions of an autonomous registrar (“black box”) with built-in Flash memory; base station set of contact sensors of the "dry contact" type; set of wireless sensors with autonomous power supplies; the module of the radio channel of the inter-car communication with the transceiver antenna, interconnected over the radio channel with the same module of the radio channel of the inter-car communication of the mobile control center with the transceiver antenna; a battery with an extended temperature range for powering the radio channel module of a set of technical means for monitoring cargo, a base station and a measuring and recording device, while all information from contact sensors of the "dry contact" type is transmitted to a measuring and recording device, data from the kit is sent to the base station wireless sensors, the output of the measuring and recording device and the output of the base station are connected via an interface for issuing information to the TSM-G MRK and for further transmission to the MRK DP.

В качестве беспроводных датчиков (БД) могут использоваться, например: БД контроля компонентов ускорений, который измеряет ускорения по трем ортогональным осям; БД контроля состояния сухих контактов, который регистрирует состояния до датчиков типа «сухой контакт»; БД контроля концентрации газа, который применяется совместно с газоанализаторами для оценки концентрации вредных и опасных веществ; БД контроля силы натяжения элемента крепления груза, который работает совместно с датчиком силы (до 10 т) и может быть встроен в силовую цепь элемента крепления груза; БД контроля температурно-влажностного режима, который контролирует температуру и влажность окружающего воздуха и др.As wireless sensors (DB) can be used, for example: a DB for monitoring acceleration components, which measures accelerations along three orthogonal axes; DB for monitoring the state of dry contacts, which registers the state before the sensors of the type of "dry contact"; Gas concentration monitoring database, which is used in conjunction with gas analyzers to assess the concentration of harmful and dangerous substances; DB for monitoring the tension force of the load securing element, which works together with the force sensor (up to 10 t) and can be built into the power circuit of the load securing element; A DB for monitoring the temperature and humidity conditions, which controls the temperature and humidity of the surrounding air, etc.

Устройство измерения и регистрации ТСМ-Г работает следующим образом.The device for measuring and recording TSM-G operates as follows.

Емкостной трехосевой акселерометр измеряет ускорение по трем ортогональным осям и передает данные в виде электрических сигналов в блок приема, предварительной обработки и передачи данных, где происходят их фильтрация и передача полученного цифрового кода в микроконтроллер. Микроконтроллер получает данные об ускорениях по трем ортогональным осям в виде цифрового кода из блока предварительной обработки данных, а также данные о температуре и влажности в виде цифрового кода с датчика температуры и влажности воздуха, анализирует данные о состоянии четырех контактных датчиков типа «сухой контакт» (закрыто/открыто), подключенных к цифровым входам микроконтроллера, определяет максимальные значения ускорений и дисперсий по трем ортогональным осям, температуру и влажность, состояние контактных датчиков типа «сухой контакт», обрабатывает все полученные данные, привязывает данные о состоянии контактных датчиков к времени (календарю) встроенных часов реального времени и записывает их в блок памяти. Питание акселерометра, блока приема, предварительной обработки и передачи, микроконтроллера, встроенных часов-календаря реального времени, блока памяти и датчика температуры и влажности осуществляется через стабилизатор напряжения питания. Выдача всей информации в виде кода производится один раз в секунду через выход микроконтроллера устройства измерения и регистрации на МРК ТСМ-Г. Код содержит данные о максимальных значениях ускорений и дисперсию в интервале одной секунды по каждой из осей, текущих значений температуры и влажности, а также состоянии датчиков типа «сухой контакт».A three-axis capacitive accelerometer measures acceleration along three orthogonal axes and transmits data in the form of electrical signals to a data receiving, preprocessing and transmission unit, where they are filtered and the received digital code is transmitted to the microcontroller. The microcontroller receives data on accelerations along three orthogonal axes in the form of a digital code from the data preprocessing unit, as well as data on temperature and humidity in the form of a digital code from the temperature and humidity sensors, analyzes the state data of four contact sensors of the “dry contact” type ( closed / open), connected to the digital inputs of the microcontroller, determines the maximum values of accelerations and dispersions along three orthogonal axes, temperature and humidity, the state of contact sensors of the type “su second contact "processes all the data, binds the data on the state of contact sensors to the time (calendar) embedded real-time clock and records them in the memory unit. The accelerometer, the receiving, preprocessing and transmitting units, the microcontroller, the built-in real-time calendar clock, the memory unit and the temperature and humidity sensor are powered through the power supply voltage regulator. The issuance of all information in the form of a code is performed once a second through the output of the microcontroller of the measuring and recording device on the TSM-G MRK. The code contains data on the maximum values of accelerations and dispersion in the interval of one second for each axis, current values of temperature and humidity, as well as the state of dry contact sensors.

ПДП формирует запросы и принимает данные по радиоканалу от ТСМ-Г, обрабатывает принятые данные и вносит их в базу данных, анализирует полученные данные на предмет отклонения от заданных пределов, отображает полученные данные на АРМ ПДП и передает полученные и обработанные данные по каналам связи на ЦПМ. Блок связи и навигации, входящий в состав ПДП, передает и принимает всю информацию по двум каналам связи: кабелю Ethernet и через Wi-Fi точку доступа (беспроводному каналу связи) на/с АРМ ПДП. Для определения текущего местоположении ППМ-ЖД блок связи и навигации содержит двухсистемный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS с антенной. Для подачи сигналов тревоги через спутниковые каналы связи системы КОСПАС/SARSAT в состав ПДП включен персональный аварийный радиомаяк космической системы поиска и спасания КОСПАСС/SARSAT.The PDP generates requests and receives data over the radio channel from TSM-G, processes the received data and enters them into the database, analyzes the data for deviations from the specified limits, displays the received data on the PDP AWP and transfers the received and processed data via communication channels to the CPM . The communication and navigation unit, which is part of the RAP, transmits and receives all information through two communication channels: an Ethernet cable and via Wi-Fi access point (wireless communication channel) to / from the RAP automated workstation. To determine the current location of the ППМ-ЖД, the communication and navigation unit contains a GLONASS / GPS two-system navigation receiver with an antenna. To signal alarms via satellite communication channels of the COSPAS / SARSAT system, a personal emergency radio beacon of the COSPASS / SARSAT space search and rescue system was included in the RAP.

В настоящее время покрытие территории РФ сетями сотовой связи не обеспечивает требований по гарантированной непрерывной доставке информации в рамках системы мониторинга перевозки грузов. Возможности применения систем УКВ и транкинговой связи ограничены в связи с тем, что перевозки грузов могут осуществляться вне крупных населенных пунктов в основном в междугородном и межрегиональном сообщении по магистральным путям (часто в малонаселенной местности). В связи с этим применяются две системы связи: GSM и спутниковая связь.Currently, coverage of the territory of the Russian Federation with cellular networks does not provide the requirements for guaranteed continuous delivery of information within the framework of a monitoring system for the transportation of goods. The possibilities of using VHF and trunking communication systems are limited due to the fact that cargo can be transported outside large settlements, mainly in intercity and interregional communications along main routes (often in sparsely populated areas). In this regard, two communication systems are used: GSM and satellite communications.

При вхождении контролируемого железнодорожного транспорта в зону приема GSM-сигналов происходит автоматический переход на передачу информации по сетям GSM с поддержкой обмена по протоколу GPRS-пакетной беспроводной передачи данных, обеспечивающей высокоскоростной обмен информацией через сотовую сеть, с помощью встроенных GSM/GPRS-модемов.When controlled railway transport enters the GSM signal receiving zone, an automatic transfer to information transfer via GSM networks with the support of GPRS-packet wireless data transfer protocol providing high-speed information exchange via a cellular network using the built-in GSM / GPRS modems takes place.

Прием информации от контролируемого железнодорожного транспорта с грузом при использовании систем связи GSM и выбранной спутниковой связи производится следующим образом:Reception of information from controlled freight transport with the use of GSM communication systems and the selected satellite communications is as follows:

- передача информации о местоположении железнодорожного транспорта с грузом осуществляется в масштабе времени, близком к реальному;- information on the location of railway transport with cargo is transmitted on a time scale close to real;

- при нахождении транспорта в зоне покрытия сетями сотовой связи формата GSM передача информации ведется по каналам сотовой связи; на остальных участках трассы информация о местоположении предается по каналам спутниковой связи; при вхождении в зону приема GSM-сигналов происходит автоматический переход на передачу информации по сетям GSM.- when a vehicle is in the coverage area of a cellular network of the GSM format, information is transmitted via cellular channels; in other sections of the route, location information is transmitted via satellite channels; when entering the zone of receiving GSM-signals, an automatic transition to the transmission of information over GSM networks occurs.

Набор датчиков, устанавливаемых на контролируемом транспорте, позволяет оценивать состояние и сохранность его и грузов (открытие дверей, люков, удары, опрокидывание, включение специальных сигналов и т.п.).A set of sensors installed on a controlled vehicle allows you to evaluate the state and safety of it and cargo (opening doors, hatches, knocks, tipping over, turning on special signals, etc.).

Информация, вырабатываемая системой мониторинга перевозок грузов, содержит сведения, получаемые посредством спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS, о местоположении в текущий момент времени вагонов с грузами, а также целостности грузов, состоянии грузов, включая ранние признаки возникновения аварий или чрезвычайных ситуаций. Кроме того, обеспечивается возможность оперативного оповещения о наступлении чрезвычайных с помощью персонального аварийного радиомаяка космической системы поиска и спасания КОСПАСС/SARSAT, который подает сигналы тревоги через спутниковые каналы связи системы КОСПАС/SARSAT, когда отсутствуют другие возможности сообщить о произошедшей аварии.The information generated by the freight transportation monitoring system contains information obtained via GLONASS / GPS satellite systems about the current location of freight wagons, as well as the integrity of the cargo, the condition of the cargo, including early signs of accidents or emergencies. In addition, it is possible to promptly report an emergency using a personal emergency radio beacon of the COSPASS / SARSAT space search and rescue system, which sends alarms via satellite channels of the COSPAS / SARSAT system when there is no other way to report an accident.

В заявленной системе мониторинга перевозок грузов железнодорожным транспортом для надежного информационно-навигационного обеспечения используются современные технические средства связи и навигации и вычислительной техники, обеспечивающие непрерывный мониторинг железнодорожного транспорта, перевозимого груз при невысоких эксплуатационных расходах.In the claimed monitoring system for the transportation of goods by rail for reliable information and navigation support, modern technical means of communication and navigation and computer technology are used that provide continuous monitoring of the railway transport of goods at low operating costs.

Claims

1. The automated system for monitoring cargo transportation by rail includes:
- Central monitoring station with automated workstations (AWS);
- a mobile monitoring station on the railway transport of an enterprise with an automated workstation;
- The central control center of the enterprise (CDPC) with automated workstations;
- additional control rooms of the enterprise for interested persons of the enterprise (director, heads of transport services) with automated workstations;
- remote workstations;
at the same time, the mobile monitoring station on railway transport via communication channels is interconnected with the central monitoring point, which is interconnected via communication channels with remote workstations and the central control center of the enterprise, which, in turn, is interconnected by communication channels with additional monitoring points of the enterprise, this central monitoring point is configured to:
- receiving information on the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation;
- automatic processing and analysis of the received information for correctness and entering it into the database;
- monitoring the receipt of information in real time at workstations;
- transfer of received and processed information;
at the same time, the central control center of the enterprise and remote workstations are made with the possibility of:
- formation of requests, receiving information about the location of the railway transport and the parameters of cargo transportation;
- automatic processing and analysis of the received information for correctness and entering it into the database;
- monitoring the receipt of information in real time at workstations;
- transfer of received and processed information;
wherein additional control rooms of the enterprise are made with the possibility of:
- receiving and displaying information on the AWP from the CDAC on the location of the railway transport, the parameters of cargo transportation and the composition of the escort group;
- monitoring the receipt of information in real time;
while the mobile monitoring station on the railway transport of the enterprise consists of:
a mobile control center located in a railcar escort car and including:
a) a communication and navigation unit with a Wi-Fi access point (a wireless communication channel with a workstation of a mobile control center), which includes:
- a two-system navigation receiver GLONASS / GPS, connected to the antenna;
- a GSM digital standard modem with GPRS-packet wireless data transfer protocol support connected to a GSM / GPRS transceiver antenna;
- a modem of a satellite communications system (for example, “Messenger”, Inmarsat) with a transceiver antenna;
- multiport interface converter;
- power supply unit for communication and navigation;
wherein the input-output of the GLONASS / GPS navigation receiver, the GSM / GPRS modem input-output, the satellite communication system modem input-output are connected via an interface via a multiport interface converter with the workstation of the mobile control center input and output, while the GLONASS two-system navigation receiver / GPS, GSM / GPRS modem, modem of satellite communication system, multiport interface converter and module of the radio channel for inter-car communication of the mobile control center are connected to the power supply unit of the communication unit and navigation;
b) personal emergency radio beacon of the space search and rescue system COSPASS / SARSAT;
c) an automated workstation of a mobile dispatching center based on a laptop with the ability to work both autonomously and from an uninterruptible power supply and interconnected with a communication and navigation unit through one of the channels: Ethernet cable and via Wi-Fi access point (wireless communication channel);
d) an inter-car communication radio channel module with a transceiver antenna, the input-output of which is connected via a multi-port interface converter to the input-output of an automated workstation of a mobile control room;
e) an uninterruptible power supply connected to a communication and navigation unit and to a workstation of a mobile control room;
a complex of technical means for monitoring cargo located in a wagon with cargo, including:
- a device for measuring and recording accelerations along three orthogonal axes, temperature and humidity, recording the state of contact sensors of the "dry contact" type with the possibility of using an autonomous power source and with the ability to perform the functions of an autonomous black box recorder with built-in Flash memory in the background;
- base station;
- a set of contact sensors of the "dry contact"type;
- A set of wireless sensors with autonomous power supplies;
- the module of the radio channel of the inter-car communication with the transceiver antenna, interconnected over the radio channel with the same module of the radio channel of the inter-car communication of the mobile control center with the transceiver antenna;
- a battery for powering the radio channel module of a set of technical means for monitoring cargo, a base station and a measurement and recording device,
n contact sensors of the “dry contact” type are connected to n inputs of the measuring and recording device, where n = 1-4, the base station is interconnected via communication channels with a set of wireless sensors, the output of the measuring and recording device and the output of the base station are connected via an interface for issuing information to the module of the radio channel for inter-car communication of a set of technical means for monitoring cargo, while the mobile dispatching station is configured to:
- forming requests and receiving data via a radio channel from a set of technical means for monitoring cargo;
- processing and entering data into the database;
- analysis of the data obtained for deviations from the specified limits;
- display of the received data at the automated workstation of the mobile control room;
- transmission of received and processed data via communication channels to the central monitoring point;
the complex of technical means for monitoring the cargo is made with the possibility of:
- measurement and registration of temperature, humidity, accelerations along three orthogonal axes;
- condition monitoring, for example, doors, hatches, windows, the presence of smoke in the car, the tension force of the load securing element and the presence of harmful impurities in the air;
- automatic recording of all received data on the built-in Flash memory of the measuring and recording device;
- data transmission over the radio channel upon request to the radio channel module of the inter-car communication of the mobile control room.

2. The system of claim 1, wherein the measurement and recording device
includes:
- capacitive three-axis accelerometer;
- block receiving, preprocessing and data transfer;
- microcontroller;
- temperature and humidity sensor;
- built-in clock-calendar of real time;
- memory block;
- voltage stabilizer;
the output of the capacitive three-axis accelerometer is connected to the second input of the receiving, preprocessing and data transmission unit, the output of which is connected to the second input of the microcontroller, the first output of which is connected to the second input of the memory unit, the output of the voltage stabilizer is connected to the inputs of the capacitive three-axis accelerometer, temperature sensor and humidity and built-in clock-calendar of real time, as well as with the first inputs of the receiving unit, preprocessing and data transfer, microcontroller and unit mint, the temperature and humidity sensor output is connected to the fourth input of the microcontroller, the second output of which is the output of the measuring and recording device, the fifth, sixth, seventh and eighth inputs of the microcontroller are the n-th inputs of the measuring and recording device, where n = 1-4 connected to the outputs of n contact sensors of the “dry contact” type, and the input of the voltage stabilizer is n + 1 input of the measuring and recording device, connected to the output of the battery of a set of technical means for monitoring the cargo.

3. The system according to claim 1 or 2, in which the following communication channels can be used: a wired communication channel, a fiber-optic communication channel, satellite communication channels, channels of a cellular mobile network, VHF radio channel.