Система автоматического считывания информации с движущегося подвижного состава используется в рамках информационно-управляющей системы и предназначена для автоматической фиксации подвижного состава (локомотивов, грузовых и пассажирских вагонов, вагонов-механизмов) через заранее выбранные пункты считывания.
Автоматическая идентификация заменяет ручное и визуальное натурное списывание подвижного состава. Система обеспечивает качественное улучшение сведений о подвижных объектах в части достоверности информации и оперативности ее доставки пользователям на всех уровнях управления. Система функционирует в реальном масштабе времени. Развертывание системы имеет целью организацию и ведение достоверной оперативно контролируемой БД на уровне ИВЦ железных дорог и отрасли в целом.
Для достижения поставленной цели весь подвижной состав оборудуется кодовыми бортовыми датчиками (КБД), несущими информацию о каждом подвижном объекте, а в выбранных точках полигона сети устанавливаются пункты считывания, включающие в себя напольные считывающие устройства (НСУ), которые автоматически снимают информацию с укреплённых на подвижном составе кодовых датчиков и передают ее к месту ведения БД.
На рис. 3.1 показана структура систем автоматического считывания номеров вагонов, где: ЭП –
электронная педаль; СУ – считывающее устройство; СО – счётчик осей; СДС – схема дешифрации сигналов; Н – накопитель; К – кодер; П – передатчик; ЛС – линия связи.
Рис. 3.1. Структура систем автоматического считывания номеров
Идея считывания заключается в следующем. На вагоне укрепляют датчик ВД, несущий информацию о номере в закодированном виде. При проходе поезда по контрольному участку эта информация считывается и дешифрируется. Процесс считывания активизируется специальными устройствами контроля приближения поезда, в качестве которых обычно применяют короткие РЦ наложения (электронные педали) или электромагнитные точечные датчики. В процессе считывания выполняется счёт осей вагонов. Схемы счётчиков осей вагонов позволяют устанавливать направления движения, определяют порядок обработки считанных сигналов.
Технически и организационно проблема считывания номеров вагонов достаточно сложна, поскольку: считывание необходимо проводить без снижения скорости поезда, которая может достигать 150-160 км/ч; содержание и качество считанной информации не должно зависеть от направления движения поезда; требуется выявлять вагоны с поврежденными или отсутствующими датчиками; датчики должны быть простыми в настройке, легкосъемными, приемлемыми для любых типов вагонов, долговечными, а также работать без источника питания; достоверность считывания не должна ухудшаться при плохой видимости, загрязнениях датчика, а также при изменениях климатических условий.
Сочетать оптимальное решение этих задач в одном устройстве достаточно трудно. Известны системы считывания, основанные на различных физических принципах взаимодействия датчиков и приемников устройств считывания, среди которых можно выделить оптические, акустические, радиоактивные, магнитные, электромагнитные, индуктивные, радиочастотные и телевизионные.
В настоящее время оборудуется датчиками весь подвижной состав сети железных дорог и пункты считывания, сопряженные каналами передачи информации с центрами обработки данных. Система идентификации предназначается для решения следующего набора основных прикладных задач:
- система полностью берет на себя функции контроля фактического состава поездов, высвобождает контингент сотрудников на станциях, занятых списыванием и контролем составов поездов;
- создает базу реализации безбумажных информационных технологий;
- решает проблему отчетности информационных структур по вагонным паркам, снимая имеющиеся противоречия и автоматизируя взаиморасчеты за пользование вагонами между железнодорожными администрациями государств СНГ и стран Балтии – участницами Соглашения о совместном пользовании грузовыми вагонами;
- обеспечивает информационный сервис в транзитных перевозках и в обслуживании отправителей и получателей грузов во внутреннем и межгосударственном сообщении железных дорог;
- создаёт надёжную информационную базу для перехода к системе ремонтов и технического содержания грузового вагонного парка по нормативным фактически выполненного пробега;
- обеспечивает достоверность и оперативность ведущихся АСУ железнодорожного транспорта в составе комплекса «ДИСПАРК» моделей дислокации подвижного состава на элементах сети железных дорог, повышая за счёт этого реальную эффективность решаемых в составе АСУ задач.
В настоящее время на отечественных железных дорогах наибольшее распространение получили системы считывания номеров вагонов типа «Пальма» и ЛОТОС.
В зависимости от решаемой технологической задачи пункт считывания системы автоматической идентификации может располагаться в следующих местах:
На входах станций между входным светофором и первой стрелкой.
На выходах станций между последней стрелкой и указателем «Граница станции».
На контрольных пунктах локомотивных или вагонных депо.
Схема сбора и передачи информации для пункта считывания имеет следующий вид. Информация с каждого пункта через низкотемпературный модем передается на концентратор информации системы автоматической идентификации, расположенный на станции (как правило, в Доме связи, товарной конторе и т.п.). Концентратор информации формирует стандартное сообщение и передает его по системе передачи данных (СПД) пользователям.
Сервер станции обеспечивает накопление нормативной информации о движении поездов, обработку считанной информации, протоколирование выполненной станцией поездной работы с детализацией до времени прибытия и отправления поезда и номера приёмоотправочного пути, распределение и вывод соответствующей информации на АРМ пользователей.
Система обеспечивает: считывание данных с КБД локомотива или вагона и учёт числа осей единицы подвижного состава при любом направлении движения; надёжное считывание данных при скорости движения от 0 до 140 км/ч (допустимая вероятность возникновения одной обнаруживаемой средствами системы ошибки не более 0,000001); распознавание и локализацию сведений о тех подвижных единицах, бортовой прибор на которых неисправен или отсутствует; работу в диапазоне температур от +70 до –500С в любых климатических условиях; невосприимчивость к загрязнения, пыли от тормозных колодок, льду, снегу, туману, пару и дыму, воздействию посторонних электромагнитных полей. Кодовый датчик работает без источника автономного электроснабжения. Система не должна создавать никаких помех в нормальной эксплутационной работе, экологических проблем пассажирам и персоналу. Кодовые датчики системы адаптированы к условиям выполнения пропарки и промывки цистерн, к методам оттаивания сыпучих смерзаемых грузов.