Тональні рейкові кола (ТРК) з двотоновими сигналами — ключовий елемент системи автоматичного блокування та диспетчерського зв’язку. Наприклад, на залізничному транспорті України. Вони забезпечують надійну передачу інформації про зайнятість та звільнення колійних ділянок, а також формують команди для систем локомотивного сповільнення.

Поточний стан

1. 1. Аналогова інфраструктура на мідних лініях
      – Понад 4 000 км рейкових кіл працюють на старих чавунних та стальних дроселях з чотирипровідними каналами 600 Ω.
      – Двотональні запити формуються частотами від 316 Гц до 1620 Гц, як несучі АМ-сигнали. Вони кодують набір цифрованих кодів на 11 резонансних частотах (316 … 1 620 Гц) або 7 частотах (СК2/11, СК2/7).
      – Відсутність централізованого моніторингу призводить до високих витрат на обслуговування та ремонт мідних кабелів, особливо в зоні перешкод тягових струмів.

1. 1. Обмеження та виклики
      – Зношеність дроселів і фільтрів: понад 70% елементів у межах нормативного ресурсу працюють понад 30 років.
      – Паразитні перешкоди: згідно з вимогами, коефіцієнт відбиття не перевищує 20 дБ, але на практиці (особливо в припортових та гірських ділянках) рівень гармонік тягових струмів призводить до помилкових кодів.
      – Відсутність дистанційного налаштування: будь-яка корекція фільтра чи резонансної частоти вимагає виїзду бригади. У разі застосування програмного забезпечення для розпізнавання частот це становиться зайвим.

Необхідність поетапної модернізації

Неможливо замінити всю ТРК-інфраструктуру одразу без зупинки руху. Тому доцільно впроваджувати гібридний підхід:

1. 1. Проміжний етап «мідь + оптика»
      – Зберігаються існуючі мідні дроселеві кола на деяких ділянках, тоді як між диспетчерськими пунктами та центральними серверами прокладена волоконно-оптична мережа (ВОЛЗ).
      – На межі «аналог ↔ IP» встановлюються шлюзи – конвертери «Ethernet–ТЧ», які перетворюють двотонові запити в PCM/VoIP чи RTP-пакети з гарантованим QoS (затримка ≤ 20 мс, втрата ≤ 0,1%).

1. 1. Фінальна цифровізація
      – Повна заміна дроселів на мікропроцесорні рейкові кола (МРК-У) з двоканальною схемою 2oo3d та адаптивними DSP-фільтрами.
      – Інтеграція у єдину IP-мережу залізничного зв’язку з резервуванням ліній та підтримкою ERTMS/ETCS.

Оптична мережа як «скелет» цифрової інфраструктури

– У власності УЗ – 2,5 тис. км ВОЛЗ, орендовано – 5,6 тис. км.
– Використання MPLS-VPN із пріоритезацією DSCP = 46 для аудіопакетів тональних команд.
– Розгортання системи централізованого моніторингу рівня сигналу, SNR, затримки та втрат через NMS (Zabbix, Nagios).

Рішення від українських виробників

Постачальник	Продукція	Особливості
KIEVCBT	Шлюзи СВТ.IP-ТЧ44 / ТЧ84	4 – 8 ТЧ-портів, живлення +24 В / +48 В, Ethernet інтерфейс, DSP-детектори двотонових кодів

Обидва рішення дозволяють:

• • Коректно розпізнавати й відтворювати двотональні сигнали з часом імпульсу 10 мс/5мс.

• • Налаштовувати IP-інтерфейс через голосове меню або web GUI (адреса, маска, шлюз, DNS).

• • Поєднувати ТЧ-канали з додатковими службовими каналами (сигналізація, телеметрія) на одному кабелі Ethernet.

Інтеграція з системою оперативно-диспетчерського зв’язку CBT.Legion

CBT.Legion – універсальна платформа, здатна працювати з рейковими колами, радіостанціями та VoIP-абонентами.

• • Підтримка DTMF-подібних двотонових кодів та їх маршрутизація в рамках конференцій.

• • Груповий виклик абонентів РЦ (релейних центрів) та локомотивів із можливістю одночасного моніторингу всіх ліній.

• • Інтерконнект з SIP-АТС, що дозволяє диспетчерам дзвонити на локомотивні приймачі або сервера VoIP із відтворенням тональних запитів.

Висновки

• • Поетапний перехід із комбінованим використанням оптичної мережі та існуючих мідних колій забезпечить безперервність руху.

• • Шлюзи ТОВ КСВТ — оптимальні рішення для гібридної інфраструктури, вони гарантують якісну детекцію та відтворення двотонових сигналів.

• • Інтеграція з CBT.Legion дає змогу організувати надійну селекторну нараду й груповий виклик, об’єднуючи рейкові кола та VoIP-мережі.

• • Подальша модернізація до МРК-У та повна цифровізація відкриє шлях до відповідності європейським стандартам ERTMS і максимальної завадостійкості.
    

    

  •