Integrovaná IP řešení pro chytřejší železnice

Transkript

1 Integrovaná IP řešení pro chytřejší železnice Poptávka po železniční dopravě roste rychleji než dostupná kapacita a možnosti infrastruktury. Tím vzniká úzké hrdlo v možnostech současných systémů. Rostoucí počet cestujících a zvyšující se konkurence mezi operátory stejně jako vyšší požadavky na komfort nutí operátory k výměně nebo radikální modernizaci svého vozového parku. Zpráva Evropské komise o udržitelné budoucnosti dopravy uvádí, že inteligentní dopravní systémy jsou v mnoha případech nejlevnější způsob jak zvýšit celkovou výkonnost dopravního systému. Obr. 1 Sortiment zařízení Moxa pro železniční aplikace Vyšší úroveň komfortu pro cestující, populační růst a obavy z klimatických změn jsou hnacími články globálního rozvoje železnice. Pokrok v informačních a komunikačních technologiích umožňuje minimalizovat výpadky v železniční dopravě a zvyšovat její spolehlivost, efektivitu a pohodlí. Moxa nabízí svým partnerům z oblasti železniční dopravy nejucelenější a v reálných aplikacích ověřené řešení pro realizací chytřejší železnice. Moxa je jediný IRIS certifikovaný výrobce ucelené řady IP zařízení Moxa je jediný IRIS certifikovaný výrobce širokého sortimentu robustních železničních komunikačních řešení včetně drátové a bezdrátové sítě, výpočetní techniky, automatizačních systémů a CCTV řešení na bázi IP. Jako IRIS-certifikovaný dodavatel řešení zná Moxa výzvy, jimž čelí denně provozovatelé vlaků. Patří mezi ně sledování zastarávání zařízení, zvyšování spolehlivosti a výkonu, prodlužování intervalů údržby, a snižování nákladů na generální opravy. Ke splnění těchto průmyslových požadavků vyvinula Moxa unikátní časově a cenově úsporné železniční technologie, včetně inteligentního bezdrátového propojení vagónů, flexibilní automatické konfigurace zařízení založené na jejich aktuální pozici, ethernetové redundanci s obnovou provozu v řádu milisekund a milisekundovým zabezpečeným bezdrátovým roamingem. Široké portfolio zařízení Moxa již bylo nasazeno po celém světě v oblastech POS (Passenger Oriented Service), Wi-Fi připojení pro cestující, CCTV, CBTC (Communication-based Train Control), ATO (Automatic Train Operation), traťových DCS a v dalších železničních systémech. Pět užitečných technologií pro stavbu chytřejší železnice IEC páteřní ethernetová vlaková síť IEC je nový průmyslový standard definující ethernetovou vlakovou páteřní síť ETB (Ethernet Train Backbone). 8 květen 2017

2 Obr. 2 Struktura ETBN sítě se směrovači a přepínači Moxa Obsahuje požadavky na otevřené vlakové datové komunikační sítě založené na technologii Ethernet. Tato norma zajišťuje propojitelnost lokálních sítí v soupravách, bez ohledu na použité technologie a výrobce. Norma IEC dává výrobcům a provozovatelům železničních vozidel přístup k nejnovějším komunikačním technologiím včetně širokého přenosového pásma pro vysokorychlostní datové komunikace. Standardizuje rozhraní zařízení a usnadňuje integraci kamer, displejů a bezdrátových sítí s jinými zařízeními. Špičkové ethernetové routery Moxa řady TN-5916 jsou navrženy v souladu se specifikacemi stanovenými v normě IEC Řada TN-5916 podporuje směrování mezi páteřními ethernetovými vlakovými sítěmi a ethernetovými sítěmi v soupravách. Mimoto zpracovává směrovač TN-5916 informace o připojení a odpojení vagónů a předává tyto informace do příslušných aplikací. Inteligentní ethernetová redundance s automatickým přizpůsobením při změnách řazení vlaku Provozovatelé na železnici hledají způsoby, jak efektivněji alokovat zdroje a obsloužit požadavky cestujících. Například provozovatelé meziměstských linek chtějí provozovat vlaky s menším počtem souprav v době mimo špičku a během dopravní špičky nasadit vlaky složené s většího počtu souprav. Provozovatelé železniční dopravy by také rádi šetřili náklady a zdroje složením vlaků z více souprav cestujících mezi různými destinacemi na úsecích, které jsou společné. Ethernetové přepínače řady Moxa Tough- Net jsou vybaveny technologií DRC (Dynamic Ring Coupling), která je součástí inteligentní ethernetové kruhové redundance. Tato technologie je vynikající pro propojování souprav v rámci vlaku. Detekcí a automatickou rekonfigurací sítě zkracuje DRC dobu konfigurace a eliminuje potenciální lidské chyby. Zajistí, aby systém poskytoval vysoce spolehlivý a efektivní provoz den co den, a nezávislost na stavu sítí uvnitř souprav pro bezproblémové poskytování palubních služeb cestujícím. Žádné ovlivňování služeb pro cestující Na rozdíl od redundance RSTP nedojde u technologie Dynamic Ring Coupling k přerušení propojení souprav při změně jejich orientace. Výsledkem je, že všechny květen

3 Obr. 3 Flexibilní redundantní propojení souprav pomocí funkce Dynamic Ring Coupling Obr. 4 Automatické bezdrátové propojení vozů Obr. 5 Porovnání množství získaných dat při pomalém a rychlém vzorkování ethernetové služby používané provozovateli dálkové osobní přepravy jako například CCTV videodohled, přístup k Wi-Fi, informační systémy pro cestující a další lze využívat i když dojde během cesty ke změně řazení vlaku Inteligentní průmyslové řešení pro propojení vagónů Díky funkci ACC (Auto Carriage Connection) mohou provozovatelé využívat provozní a nákladové výhody bezdrátových propojení mezi vagóny, bez zvýšených nároků na údržbu a snížení zabezpečení. Pro ACC stačí každé zařízení nakonfigurovat jen jednou, aby bylo připraveno k instalaci v jakémkoli vagónu v rámci vlaku a vytvářelo spojení při jakékoli konfiguraci vlaku. Provozovatelé už nemusí ručně měnit konfiguraci AP pokaždé, když se změní řazení vagónů v rámci vlaku. Technologie ACC bude inteligentně a dynamicky vytvářet bezchybný bezdrátový propoj a poskytovat širokopásmovou komunikaci v celém vlaku. Kromě toho se používá časový limit pro potvrzení, že dva vagóny jsou skutečně fyzicky spřáhnuté, čímž se zabrání nežádoucí asociace s blízkými vagóny. ACC značně minimalizuje manuální konfiguraci a riziko lidské chyby. Při tom bude stále dodrženo vysoké zabezpečení sítě díky WPA/WPA2 šifrování. ACC také podporuje aplikace s vysokou datovou propustností, protože je k dispozici podpora standardu n u zařízení řady AWK-3131/4131-M12-RCC. 10 květen 2017

4 Přesné měření s khz vzorkováním Schopnost operátorů na železnici a jejich techniků údržby zabránit selhání nákladných systémů a možnost optimálně alokovat zdroje závisí na dostupnosti nesčetného množství real-time stavů poskytovaných samostatnými monitorovacími systémy. Tyto systémy pro získávání dat často obsahují mnoho senzorů, snímačů RTU jednotek běžících na různých platformách s uzavřenými komunikačními protokoly. Kvůli tomu je údržba náročná a nákladná. RTU jednotky Moxa s certifikací EN nabízejí vzorkování analogových vstupů na khz úrovni. Díky tomu mají návrháři k dispozici analogová data s přesností, kterou potřebují. Včetně přesných milisekundových časových značek pro sestavení časové sekvence a analýzu událostí. Jednodušší cesta k modernizaci starých vlakových sítí Renovace starších vlaků je náročná z mnoha důvodů. Řada palubních programovatelných automatů Moxa iopac 8600 a routerů pro připojení vlaků k pozemní síti MAR-2000 je navržena tak, aby poskytovala kompletní řešení v kompaktním zařízení. Všechny jejich inteligentní funkce usnadňují cestu k modernizaci starých systémů pro železniční komunikaci. Modulární programovatelné řídicí systémy Integrované řešení pro řízení a správu Programovatelný řídicí systém IoPAC kombinuje sériové porty, I/O a Ethernet rozhraní v jednom zařízení a také podporuje C/C++ a IEC programovací jazyky. Je vybavený předpřipravenými softwarovými službami například pro ukládání dat a zasílání ových alarmů. Integrace všech těchto skvělých vlastnosti do jednoho zařízení zjednodušuje vývoj systému, snižuje množství nutné údržby a zlepšuje servis a spolehlivost sítě. Obr. 6 Modulární PAC systém iopac 8600 Obr. 7 Ethernetové propojení vozů kroucenou dvoulinkou Dvoudrátový Ethernet s rychlostí až 100 Mbps Rekonstruované vlaky mají pouze omezený počet propojovacích vodičů. Unikátní technologie dvoudrátového ethernetu u jednotek Moxa iopac 8600 umožňuje systémovým integrátorům implementovat Ethernet (IP sítě) na stávající 2-drátové kabeláži a propojovat 100 Mbps síť i v rámci rekonstruovaných vlaků. Ve srovnání s VDSL (Very high bit rate DSL) nabízí technologie dvoudrátového ethernetu výrazné snížení času potřebného pro připojení. Obecně trvá vytvoření komunikačního spojení méně než pět sekund. Funkce bypass relé v lineární topologii V lineární topologii má porucha některého z propojovacích uzlů za následek ztrátu spojení s dalšími navazujícími subsystémy. U železničních komunikačních systémů, které se často skládají ze vzájemně propojených sítí, způsobí takový výpadek nefunkčnost celého systému. Pro květen

5 Obr. 8 Propojení uzlů v lineární topologii pomocí bypass relé Obr. 9 Multifunkční komunikační brána MAR-2000 pro připojení k pozemní síti zabránění takovéto poruchy jsou porty iopac jednotky Moxa 8600 vybaveny bypass relé. Pokud jedna z jednotek selže kvůli výpadku napájení, jsou její porty přemostěny těmito relé a komunikační sběrnice se tak automaticky propojí, aby mohl provoz zbytku systému nepřetržitě pokračovat. Komunikační brány pro připojení k pozemní síti Posílení spojení se stacionární sítí je při modernizaci vozového parku nutností pro zlepšení pohodlí a bezpečnost cestujících. Při prostorově omezené rekonstrukci vlaků je kompaktní, EN kompatibilní, obousměrná komunikační brána Moxa MAR-2000 pro spojení vlaku se zemí vybavena multi-wan řešením, které dělá rekonstrukci jednodušší a spolehlivější. Dodavatelem širokého sortimentu robustních železničních komunikačních řešení Moxa včetně prvků pro drátové a bezdrátové sítě, výpočetní techniky, automatizačních systémů a CCTV řešení na bázi IP je společnost ELVAC a.s. Podrobnější informace můžete najít na internetových stránkách Odborný nekomerční text text 12 květen 2017

6