К вопросу об организации передачи диагностической информации с временного блок-поста Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 5 / 2018.

УДК 621.396.4:656.257

С.В. Гришечко

канд. техн. наук, доцент ОмГУПС г. Омск, РФ svgrishechko@mail.ru С.А. Лунев канд. техн. наук, доцент ОмГУПС г. Омск, РФ

С. А. Сушков старший преподаватель ОмГУПС г. Омск, РФ

К ВОПРОСУ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕДАЧИ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ С ВРЕМЕННОГО БЛОК-ПОСТА

Аннотация

С целью обеспечения надежной работы устройств автоматики временного блок-поста, устанавливаемого при капитальном ремонте железнодорожного пути на двухпутном участке для регулирования движения поездов по второму пути, а также удаленного контроля их технического состояния предлагается использовать систему технического диагностирования и мониторинга «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля». Рассмотрена организация передачи информации с использованием беспроводной локальной сети.

Ключевые слова:

блок-пост, аппаратно-программный комплекс, радиомаршрутизатор, антенна.

При капитальном ремонте железнодорожного пути на двухпутном участке для регулирования движения поездов по второму пути на перегоне между станциями располагается временный блок-пост. Транспортабельный модуль универсального блок-поста содержит помещение для размещения технологического оборудования устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) и аппаратную дежурного по станции, включающую в себя оборудование радио- и проводной связи, а также изолированную бытовую комнату.

Для обеспечения надежной работы устройств СЦБ блок-поста, удаленного контроля их технического состояния целесообразно использовать систему технического диагностирования и мониторинга «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля» (АПК-ДК) [1, с. 233]. С целью обеспечения быстрой установки и запуска блок-поста оборудование АПК-ДК размещается внутри модуля и может рассматриваться в качестве классического линейного пункта (ЛП) системы АПК-ДК, устанавливаемого на станции.

Различные варианты организации связи блок-поста и сервера центрального пункта (ЦП), размещаемого, как правило, в дистанции СЦБ (линейное предприятие железнодорожной инфраструктуры), а именно:

- свободная физическая линия (ненагруженная витая пара);

- волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС);

- сотовая связь с применением технологии GPRS/GSM, были рассмотрены в [2, с. 205] и представлены на рисунке 1.

В данной статье предлагается организация передачи информации с использованием беспроводной локальной сети (в случае отсутствия возможности использовать вышеприведенные варианты) - применение технологии «WiFi» по стандарту IEEE 802.11х в не лицензируемых диапазонах частот 2,4 ГГц, 5 ГГц. Сеть WiFi имеет хорошую скорость передачи и высокую помехоустойчивость, закодированные данные имеют высокую степень криптографической защиты. Теоретические и прикладные

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 5 / 2018.

вопросы применения стандарта IEEE 802.11х достаточно подробно описаны в [3, с. 7]. Основным недостатком такой технологии является малая дальность связи (не превышает 300 м для общественных сетей) из-за ограничения мощности передатчика. Увеличение расстояния может быть достигнуто при использовании промышленных приемопередатчиков (радиомаршрутизаторов) и направленных антенн. В СВЧ диапазоне размеры антенн не превышают нескольких десятков сантиметров, что обеспечивает их ветроустойчивость. Фазированные антенные решетки удобны для крепления на плоских поверхностях.

Модем

Сервер ЦП

& О

S

Я и es н о S

К

CS

Н О

о

В ■

И о ч W

я

OnCell G3251

j L

« В

в в

es н

о «

CS

В «

CS

N

В

ч W

Концентратор ЛП

модуль IPC-610 G.703i

t '

Модем

Сеть передачи данных ОАО «РЖД»

Концентратор ЛП

IPC-610

Модем

модуль G.703

Зелакс ММ221

Зелакс ММ221

модуль G.703

модуль SHDSLQ "»

1

Мультиплексор ГМ-1-М2А i

Ненагруженная витая пара

ВОЛС

f

модуль SHDSLQ

Модем

Мультиплексор ГМ-1-М2А

модуль G.703 ■

Модем -.

Модем

Зелакс ММ221

^Ethernet Концентратор ЛП

AI

.; IPC-610 ■ Технология SHDSL.bis

Зелакс ММ221

^Ethernet Концентратор ЛП

ri

IPC-610 Технология E1

OnCell G3251

^Ethernet Концентратор ЛП

I (шли

^J

IPC-610 ■ ТехнохтогИя" GPRS/GSM

Рисунок1 - Структурная схема возможных вариантов передачи информации с блок-поста на сервер ЦП

Зарубежными и российскими компаниями выпускается различное промышленное оборудование для организации сетей по стандарту IEEE 802.11. Промышленные радиомаршрутизаторы имеют увеличенную мощность передатчика (до 1 Вт), металлический герметичный корпус, оснащены грозозащитой, имеют расширенный рабочий диапазон температуры окружающей среды. Отечественные радиомаршрутизаторы (см. табл. 1) RAPIRA и WIFIBIRD, имеющие направленные встроенные антенны, позволяют построить

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 5 / 2018.

варианты радиосетей, подходящие для организации передачи диагностической информации с временного блок-поста [4].

Встроенная антенна исключает потери СВЧ сигналов в кабеле, имеющие место при использовании выносных антенн. Множество режимов работы и настроек радиомаршрутизаторов через WEB интерфейс позволяют быстро создать WLAN и LAN сети с нужными параметрами.

Таблица 1

Основные характеристики WiFi - маршрутизаторов

Характеристики Параметры

Модель маршрутизатора RAPIRA RS3-CPE-F5060-PTMP-TH WIFIBIRD 5 AP-PTMP-TH60/17

Тип маршрутизатора Клиентская станция Базовая станция

Рабочие частоты, ГГц 5.5 - 6.075 5.5 - 6.075

Максимальная канальная скорость, Мбит/с 54 300

Эффективная пропускная способность, Мбит/с до 57 -

Максимальная мощность выходного радиосигнала, мВт 600 1000

Максимальная дальность связи, км 60 60

Экранированная витая пара FTP, метры 5 (опционально до 90 м) 5 (опционально до 90 м)

Чувствительность приёмника, dBm -74...-93 -74...-93

Встроенная грозозащита УГЗ-3 есть есть

Рабочие температуры, °C -55°... 55° -40°... 40°

Вес нетто / брутто, кг 5 /5,2 3 /3,2

Тип антенны WiFi Встроенная Встроенная

Коэффициент усиления встроенной антенны, db 24 17

Диаграмма направленности встроенной антенны (гориз./вертик.), ° 9х9 60х9

Для реализации беспроводного канала связи необходимы минимум два устройства - базовая станция и клиентская станция. На рисунке 2 показан вариант передачи информации на ЦП с использованием беспроводной локальной сети. Связь концентратора ЛП системы АПК-ДК, находящегося на временном блок-посту и предназначенного для сбора диагностической информации о работе устройств СЦБ, с маршрутизатором RAPIRA 5ГГц может быть реализована по витой экранированной паре с помощью модема Зелакс ММ225 [5 с.5]. Расстояние передачи данных по протоколу FTP не должно превышать 90 м. Базовая станция WIFIBIRD 5ГГц устанавливается на станции, прилегающей к данному перегону. Модем Зелакс ММ225 обеспечивает передачу данных, принятых с временного блок-поста, а также с концентратора ЛП системы АПК-ДК, установленного на данной станции в единую сеть передачи данных (СПД) ОАО «РЖД».

' Временный блок-пост WiFi-1 маршрутизатор RAPIRA 5 ГГц ! ■ 1 Станция ' Базовая станция 1 WIFIBIRD 5ГГц „ 1 Модем Зелакс До 60 км| ' ММ225 „г, с постами Ethernet 1 ЦП дистанции СЦБ 1 Сервер ЦП i

гЬ ' Концентратор ' ЛП IPC-610 У DU /У 1 ■ ! Ó— i Концентратор 1 ЛП IPC-610 -% СПД ОАО «РЖД» 1 mm.....к Bk^ I

1 Модем Зелакс ' ММ225 1 с портами Ethernet I -1-1. 1

I Модем Зелакс i i ММ225 1 . ■ —' ММ22Э i с портами Ethernet 1 «ни ^ -1 rJ-

L "-1-1-1-1-1-1 _¡

Рисунок 2 - Структурная схема организации беспроводного канала связи

При организации беспроводного канала связи с применением технологии «WiFi» по стандарту IEEE 802.11х следует учитывать необходимость обеспечения прямой видимости между временным блок-постом и ближайшей станцией. Данное ограничение может быть снято с помощью применения радиомаршрутизатора RAPIRA RS3-AP1-F5060-PTP-TH, работающего в режиме повторителя сигналов, как

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 5 / 2018.

показано на рисунке 3 [4].

Таким образом, предложенный вариант организации передачи информации с временного блок-поста может быть использован в качестве «последней мили» с точкой доступа, состоящей из комбинированного способа связи с применением проводной и беспроводной среды передачи данных.

2 х ЯАРТЯА ЯЯ3

Рисунок 3 - Структурная схема варианта WiFi сети с повторителями

Список использованной литературы:

1. Системы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник: в 2 ч./А.В. Горелик, Д.В. Шалягин, Ю.Г. Боровков, В.Е. Митрохин и др.; под ред. А.В. Горелика. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012. С. 233-235.

2. Гришечко С.В., Лунев С.А. Организация передачи диагностической информации с временного блокпоста // 115 лет железнодорожному образованию в Забайкалье: Образование-Наука-Производство: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. (Чита, 7 декабря 2017 г.). Чита: ЗабИЖТ ИрГУПС, 2017. Т.1. С. 205-209.

3. Пролетарский А.В., Баскаков И.В., Чирков Д.Н., Федотов Р.А., Бобков А.В., Платонов В.А. / Беспроводные сети Wi-Fi. M.: Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ", 2016 (Основы информационных технологий) URL: https://e.lanbook.com/book/100578#book_name С. 7-119.

4. НПО «Рапира» URL: https://www.nporapira.ru (дата обращения 13.04.2018).

5. Зелакс ММ. Техническое описание MM-22x, MM-52x Зеленоград. 2018. 54 с.

© Гришечко С.В., Лунев С.А., Сушков С. А., 2018

УДК 69.04

П.М. Зинович студент,

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

E-mail: polinazinovich@gmail.com В.А. Матвеева, студент,

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ

ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Аннотация

Безопасные и комфортные условия эксплуатации зданий и сооружений обеспечиваются расчетом