Интеллектуальное решение для австралийских междугородних железнодорожных поездов
Введение в проект
Достижения в области информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) способствовали внедрению сетевых и оцифрованных приложений в отрасли железнодорожного транспорта. Что касается междугородних железных дорог, то создание информационных систем для пассажиров (PIS) и систем видеонаблюдения (CCTV) с использованием продуктов ИКТ предоставляет пассажирам достаточную информацию о поездке и безопасную среду для поездки. Однако ключом к бесперебойной работе двух систем является качество выбранных аппаратных продуктов.
Поскольку железнодорожные поезда являются мобильными транспортными средствами, электронные устройства, встроенные в кузов транспортного средства, должны не только выдерживать испытания в условиях окружающей среды, такие как вибрация, удары и изменения температуры, но также обрабатывать большие объемы данных сигналов и изображений. Если используются продукты с плохими техническими и / или недостаточными рабочими характеристиками, будут задержки с отображением информации, перегрев, проблемы с запуском в слишком холодную погоду и внезапные отключения без причины. Производители поездов должны тщательно решить эти проблемы, иначе операторы получат отрицательный отзыв из-за плохого обслуживания.
Advantech предлагает встроенные контроллеры и управляемые коммутаторы Ethernet, сертифицированные международными стандартами железнодорожного транспорта для PIS и систем видеонаблюдения. Устройства обеспечивают надежную аппаратную платформу и качество сетевого соединения для требовательных сред применения подвижного состава, закладывая прочную основу для производителей поездов в разработке новых систем и обеспечивая операторов стабильной операционной системой.
Системные требования
Австралийская железная дорога Нового Южного Уэльса - это пассажирский поезд, работающий на окраинах и междугородних линиях. Недавно железнодорожная компания объявила тендер. План состоял в том, чтобы заменить старые поезда, которые были в эксплуатации в течение многих лет. Датой завершения проекта был 2022 год. Компания, эксплуатирующая железные дороги, надеялась облегчить управление и техническое обслуживание с помощью новых технологий, одновременно улучшая качество обслуживания междугородных железнодорожных поездов с помощью мгновенных обновлений информации и мониторинга безопасности в режиме реального времени.
Подрядчик, который получил эту заявку, отвечал за предоставление систем контроля и управления для поезда, которые включали разработку систем PIS и CCTV. Системы должны были предоставить пассажирам информацию о поездке и карту маршрута, а также дистанционный мониторинг кабины, чтобы служить доказательством. Подрядчик должен был приобрести контроллеры транспортных средств и сетевые коммутаторы для управления несколькими дисплеями и сетевыми камерами наблюдения (IPcam), установленными в салоне.
Две единицы оборудования, требуемые подрядчиком, должны быть сертифицированы на международном уровне и совместимы с существующей железнодорожной средой. Кроме того, бортовые контроллеры должны были быть встроенными в малогабаритные компьютеры высотой не более 90 мм для установки в транспортном средстве; прочные и долговечные для обеспечения стабильной работы системы; и способные выдавать команды для настройки функции подсветки PIS-дисплея, чтобы пассажиры могли четко воспринимать информацию о поездке без помех от окружения салона и бликов. Сетевой коммутатор должен был быть средством управления сетью и обеспечивать функциональность PoE (Power over Ethernet) для питания нескольких подключенных IP-камер без дополнительных кабелей.
Обзор системы
Решение Advantech, которое объединило безвентиляторную систему ITA-5831 с управляемым коммутатором Ethernet EKI-9516P, отвечало антивибрационным, противоударным требованиям и требованиям к рабочей температуре (-40 ° C - 70 ° C) для стандарта железнодорожного применения EN 50155. Он также обеспечил стабильную работу бортовой управляющей платформы.
Согласно структуре кузова нового поезда, план предусматривал установку трех ITA-5831 в каждом вагоне, в котором два отвечали за PIS, который был подключен к полосовым дисплеям через порты DVI-I и принял механизм автоматического резервного копирования с двумя хостами. Когда один из хостов вышел из строя, система автоматически включила резервный хост, тем самым гарантируя, что на экране всегда отображается самая последняя информация. Третий ITA-5831 отвечал за систему видеонаблюдения, которая подключала четыре IP-камеры через EKI-9516P.
Проект работал следующим образом: сервер системы управления движением поездов (TCMS) или центр управления движением передавали информацию о поездке в ITA-5831 через сеть, а затем на каждый дисплей через распределитель. Карта маршрута и информация о станции могут быть синхронизированы на всех экранах. Для IP-камер полученные изображения передавались на ITA-5831 в каждом вагоне и сохранялись на жестком диске. Изображения передавались одновременно, чтобы водитель мог видеть кабину для обеспечения безопасности пассажиров.
Наиболее важным продуктом в решении был ITA-5831. Эта высокопроизводительная платформа управления процессором не только обеспечивала возможность быстрой обработки больших объемов данных, но также имела компактный размер (220 х 88 х 198,8 мм), идеально подходящий для приложений с ограниченным пространством. Широкий температурный диапазон без вентиляторов для различных применений, степень защиты от пыли IP40 / IP50, фиксирующие соединители M12 и другие ключевые особенности конструкции обеспечили соответствие этого встроенного компьютера строгим требованиям для применения на железной дороге при одновременном предоставлении экономически эффективного решения.
В проекте использовался последовательный порт RS-485 ITA-5831 для получения параметров подсветки дисплея, уведомления машиниста, когда яркость экрана в вагонах была автоматически отрегулирована в соответствии с окружающим освещением, и предоставления информации о том, правильно ли работает подключенный дисплей с учетом получаемых параметров. ITA-5831 предлагал различные варианты потребляемой мощности (24, 48, 72, 110 В постоянного тока) для удовлетворения требований к напряжению различных типов транспортных средств.
Источник питания PoE, предоставляемый коммутатором Ethernet управляемого типа (EKI-9516P), позволил проекту избежать прокладки отдельных кабелей питания для каждой IP-камеры. Это упростило процесс установки и развертывания и сэкономило на стоимости проекта. EKI-9516P также снабжен разъемом M12, обеспечивающим надежное и безопасное соединение для защиты качества передачи по сети от вибраций поезда.
Оборудование:
● ITA-5831: Безвентиляторная система со встроенным процессором Intel® 6-го поколения Core ™ -i, соответствующая стандарту EN 50155 для применения в транспортной сфере
● EKI-9516P: Управляемый коммутатор Ethernet 16G с 12 портами PoE, которые отвечают требованиям EN 50155 и IP67
Системная диаграмма
Заключение
Системы PIS и видеонаблюдения являются необходимой инфраструктурой для современных железнодорожных транспортных средств. Поскольку ядро управления двумя системами, встроенными компьютерами и сетевыми коммутаторами, испытывающими недостаток в качественном тестировании, подвергает систему риску неэффективной работы.
Решение Advantech для контроля в транспорте прошло строгие проверки качества с точки зрения производительности, размера, рабочей температуры, вибрации, удара и устойчивости к пыли. В дополнение к высокому качеству продукции, техническая команда Advantech предлагает значительную профессиональную компетентность в области железнодорожного транспорта.