История развития железных дорог

      Регистратор параметров движения и автоведения грузового электровоза  переменного (РПДА-ГПТ) тока способен заменить существующие средства измерения и регистрации параметров движения (например, скоростемер), кроме того, измеряемые параметры движения, необходимы для выполнения алгоритма автоматизированного ведения поезда, который реализует система автоведения грузового электровоза.

     В РПДА-ГПТ реализован дополнительный информационно-передающий канал, который  может использоваться для подключения  дополнительных средств измерения и диагностики с целью расширения функций бортовой диагностики и контроля работы основных узлов электровоза.

                Для записи и хранения зарегистрированной  информации используется переносной  картридж, объем памяти которого, рассчитан на запись данных нескольких маршрутов (не менее 7000 км пробега).

     Экономический эффект от внедрения РПДА-ГПТ грузовых электровозов  переменного тока достигается за счет:

     - сокращения расходов железной  дороги (локомотивного депо), на расшифровку  скоростемерных лент;

     - повышения точности планирования и учета расхода электроэнергии;

     - совершенствования диагностики  локомотивов, уменьшения затрат на поиск неисправностей и ремонт электровозов;

     - ликвидации фактов и последствий  неисправностей в пути, повышения  качества технического обслуживания локомотивов и надежности электровозов.

     Внедрение ЦВС на подвижной состав ВСЖД в  значительной степени облегчит расследование  крушений, аварий и браков на железнодорожном  транспорте, а также приведет к  усилению трудовой дисциплины локомотивных бригад, что увеличит безопасность движения поездов.

      Назначение:

      - постоянная запись контролируемых  параметров электровоза;

      - видеозапись действий локомотивной  бригады при следовании поезда  по станции и на запрещающее  показание светофора;

      - постоянная видеозапись состояния пути во время движения локомотива;

      - постоянная аудио запись регламента  переговоров локомотивной бригады.

     В обеих кабинах локомотива устанавливаются  две камеры и два микрофона  для записи действий локомотивной бригады, и две телекамеры, направленные на пути. Запись осуществляется на жесткий диск, в течение нескольких месяцев.

     Цифровой  видео сервер должен содержать информацию о серии и номере локомотива, номере кабины и депо приписки локомотива.

     В целях исключения вывода из строя, порчи или кражи ЦВС необходимо обеспечить надежную установку в кабинах локомотива, исключающую возможность порчи цифрового видео сервера.

Таким образом, при анализе форматов для  архивирования цифровой информации, оптимальным форматом является протокол ITP.

     Для определения видео составляющих компонентов сервера, необходимо произвести также выбор и пояснение минимального объема аппаратного и программного обеспечения системы источник-потребитель (накопитель) цифровой информации.

      Современные видеокамеры работают, как правило, под управлением микропроцессорного устройства, имеющего свое программное обеспечение.

     Производители видеоаппаратуры как бытовой, так  и промышленной разрабатывают специальные  драйверы и утилиты, обеспечивающие поддержку общепринятых форматов передачи цифровых данных.

     Производители видеоаппаратуры как бытовой, так  и промышленной разрабатывают специальные  драйверы и утилиты, обеспечивающие поддержку общепринятых форматов передачи цифровых данных. Набор спецификаций, разработанный корпорацией Intel, позволяющий компьютерам автоматически обнаруживать и настраивать устройства, устанавливаемые на компьютер, и устанавливать соответствующие драйверы носит название Plug and Play.

     которым в данном случае является цифровая WEB-камера требует работы драйвера – программного устройства под управлением Windows, которое, как правило, необходимо. Windows автоматически сохраняет изображения в указанной подпапке папки «Мои рисунки».

передачи  цифрового потока от WEB-камеры промежуточному накопителю, которым является ОЗУ бортового компьютера, наиболее целесообразно применение ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line – асимметричная цифровая абонентская линия). Технология высокоскоростной цифровой передачи данных, использующая существующие телефонные линии и допускающая передачу голосовых данных по тем же линиям. Большая часть трафика является входящей; скорость передачи обычно колеблется от 512 Кбит/ кодек. Оборудование для преобразования звуковых и видеосигналов в аналоговую или цифровую форму; аппаратное или программное обеспечение для сжатия и распаковки звуковых и видеоданных; а также сочетание этих компонентов.

           а) Терминальные модули системы сбора данных и управления: Терминальные модули серии МИМ-1100

     Модули  предназначены для организации  интерактивного взаимодействия с оператором. Могут использоваться как в периферийном оборудовании, так и в качестве центрального компьютера системы сбора данных и управления (ведущий или ведомый в сети RS-485). Вывод информации осуществляется на четырёх строчный дисплей, 20 символов в строке. Управление оператором производится четырьмя кнопками, с помощью которых осуществляется выбор соответствующего пункта меню.

     Структура и названия пунктов меню формируются  на любом персональном компьютере и загружаются в ЭППЗУ (EEPROM) модуля по интерфейсу RS-485 с помощью поставляемого программного обеспечения. Простота создания меню в визуальной среде разработки обеспечивает высокую гибкость и скорость создания приложений. Модули используются в бортовых системах контроля. Питание модулей осуществляется от бортовой сети локомотива. Предусмотрена возможность установки дополнительных плат, обеспечивающих выполнение функций, указанных заказчиком (см. номенклатуру контроллеров серии МИМ 1200 и модулей расширения ввода/вывода МИМ 1300).

     Продолжительность записи в накопитель не менее 12 часов.

           Таблица 3.2 - Технические  характеристики модулей серии МИМ-1100

 

      в) Системы сбора данных и управления: Системы на базе модулей МИМ, СИМ-1000. Бортовая система контроля температурного режима подшипниковых узлов

      Аппаратно-программный  комплекс предназначен для непрерывного контроля и предупреждения машиниста о нагреве подшипниковых узлов выше критического значения. При достижении критической температуры контролируемого узла, производится прогнозирование времени достижения узлом аварийной температуры, путём определения скорости изменения температуры узла. В процессе работы система не требует вмешательства машиниста, при возникновении критической или аварийной ситуации для привлечения внимания машиниста подаётся звуковой сигнал с одновременным выводом на экран соответствующего сообщения.

      БСКТ  позволяет контролировать параметры  интенсивности нагрева подшипниковых узлов с выводом результата на встроенный дисплей, а так же сохранять данные измерений в накопителе системы для дальнейшей обработки. В системе измерения температуры используется метод разности температур, преимуществом которого является независимость контролируемой величины нагрева узла от температуры окружающего воздуха. Поскольку информация с датчиков поступает непосредственно в цифровом виде, то, тем самым, обеспечивается высокая помехозащищённость системы. Монтаж системы может производиться во время ТР-3 без использования специального оборудования. БСКТ может работать в системе многих единиц. Привязка к конкретному типу локомотива производится при заказе.

Требования  к серверу возможно сформулировать следующим образом:

        - произведение непрерывной видео  съемку в двух кабинах локомотива  с 
наложением   аудио   канала  переговоров  с  диспетчером   и   переговоров   в 
кабинах в режиме реального времени и привязкой к текущей дате ( времени );

          - локомотива с первичных датчиков и последующей записью информации 
с привязкой к текущему времени на накопитель;

          -выдача по запросу всех накопленных данных для анализа причин 
аварий ( происшествий ) - оперативный разбор ситуаций.

      Комплекс  должен реализовывать следующие  технические параметры:

     - количество каналов видеоизображения  - 4

     - количество каналов аудиозаписи  - 2

- количество каналов регистрации технологических параметров - 50 
Система ввода видеоизображения состоит из:

     -видеокамеры обзора пути перед локомотивом, по одной для каждой кабины.

     - видеокамеры обзора в кабине  локомотива, для каждой кабины;

     - модуля преобразования и архивирования видеоизображения;

-модуля  записи и сохранения видеоизображения; 
Система должна обеспечивать следующие характеристики:

     разрешающую способность видеокамер - не менее 450 ТВ линий;

     - поле зрения видеокамеры обзора  пути по горизонтали - не менее 16 град;

     - поле зрения видеокамеры обзора  пути по вертикали - не менее  12 град;

видеокамеры обзора кабины локомотива должна обеспечивать просмотр 
всей кабины, при минимальных уровнях освещенности (дежурное освещение);

     - скорость записи видеосигнала с камеры обзора пути перед локомотивом 
должна соответствовать  максимальной  скорости  движения   пассажирского 
высокоскоростного поезда- 120 км/ч;

     -скорость  записи видеосигнала с камеры  в кабине машиниста должна 
меняться в зависимости от интенсивности движения в кабине;

     - качество видео не менее 640x350 точек изображения;

     - модуль   преобразования   видеосигнала   должен   обеспечивать   прием 
видеосигнала    с    четырех    видеокамер    в    режиме    реального    времени, 
нормализацию уровня видеосигнала, преобразования его в цифровую форму, 
архивирование и выдачу на твердотельный накопитель;

     - модуль записи и сохранения  видеоизображения должен обеспечивать 
запись на внутренний накопитель видео и аудио информации полученной в 
процессе   работы   прибора   с   привязкой   к   текущему   времени   и   дате. 
Технологическая информация так же записывается на внутренний накопитель 
с привязкой к времени (дате );

      - модуль записи и сохранения  должен обеспечивать защиту от  вибрации, 
механических    внешних    воздействий    (аварийных    ситуаций),    резких 
перепадов  температуры, давления, воздействия влаги, и электромагнитную 
защиту.    Целесообразна    возможность   реализации    быстрого    извлечения 
накопителя информации для замены или иных целей.

     Подсистема   ввода   технологической   информации   (система   теплового контроля СТК) должна обеспечивать следующие основные положения: