Единый локомотивный мультимедийный терминал - средство интеграции устройств «Цифрового локомотива»
А.С. ЧИГИРЕНКОВ, Н.В. РОМАНОВ,
АО «НИИАС», г. Москва
Комплексная программа инновационного развития ОАО «РЖД» на период 2016 — 2020 гг. [1 ] предусматривает широкое применение цифровых технологий в эксплуатационной деятельности холдинга, которые в перспективе обеспечат переход к цифровой трансформации отрасли.
Железнодороджный транспорт как транспортная отрасль испытывает сильное конкурентное давление со стороны транспортных компаний, таких как
http://askor-tk.ru/.
Одной из приоритетных работ в рамках научно-технического проекта «Цифровая железная дорога» [2] является создание «Цифрового локомотива». Согласно концепции [3] «Цифровой локомотив» должен состоять из двух функциональных блоков: тяговой единицы и бортового информационно-управляющего комплекса, осуществляющего в свою очередь взаимодействие с внешними устройствами и информационными системами Цифровой железной дороги. Структурная схема «Цифрового локомотива» приведена на рис. 1.
В настоящее время на эксплуатирующихся локомотивах установлены различные заводские системы управления и устройства безопасности, состав которых регламентирован соответствующим перечнем, утвержденным распоряжением ОАО «РЖД» от 13.08.2013 № 1754р. Большинство данных систем имеют свое отдельное устройство индикации и ввода информации, что приводит к избыточному количеству блоков и кабелей в кабине машиниста, снижает эргономические характеристики кабины и усложняет работу машиниста. В качестве примера на рис. 2 показано размещение блоков существующих систем в кабине машиниста тепловоза ТЭМ7А.
Первый шаг в решении обозначенной выше проблемы в соответствии с концепцией «Цифрового локомотива» был сделан в 2018 г. по инициативе Научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (АО «НИИАС») совместно со специалистами Экспериментального завода научного приборостроения Российской академии наук (ФГУП ЭЗАН), в результате которого был разработан Единый локомотивный мультимедийный терминал (ЕЛМТ). Главной целью создания ЕЛМТ являлась увязка электронных устройств и систем в единый информационно-управляющий комплекс, а также улучшение эргономических характеристик рабочего места машиниста локомотива путем объединения функций имеющихся устройств индикации и ввода данных в одном.
ЕЛМТ представляет собой эргономичный компактный моноблок с сенсорным экраном (рис. 3), главная задача которого состоит в унификации системы индикации на локомотивах посредством предоставления интерфейса с открытым протоколом. На передней панели моноблока распложены подсвечивающиеся кнопки, динамик для передачи звуковых сигналов и речевых сообщений и встроенная видеокамера.
Разработанное устройство позволяет машинисту на одном мониторе получать данные от всех подключенных к нему систем, размещенных на локомотиве. Расширяемый программный продукт способен обеспечить решение любых задач при выполнении технологических операций на локомотиве. Для увязки ЕЛМТ с микропроцессорными системами управления локомотивов специалистами института был разработан универсальный протокол, обеспечивающий передачу данных со скоростью до 1 Гбит/с. Применение современной технологии пакетной передачи данных позволяет подключить к терминалу существенно большее количество периферийных устройств, чем используется в настоящее время.
Использование технологии Power over Ethernet (РоЕ) позволяет передавать удаленному устройству электрическую энергию вместе с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. Подключенные к терминалу средства видеонаблюдения, установленные в опасных зонах локомотива (высоковольтная камера, дизельное помещение, автосцепки), обеспечивают контроль над безопасностью выполнения работ.
Устройство также имеет возможность реализации биометрического контроля доступа для локомотивных бригад и обслуживающего персонала.
Применение ЕЛМТ позволяет:
> машинистам — осуществлять управление локомотивными системами с одного устройства, получать электронные справки и предупреждения, взаимодействовать с дежурным по станции посредством двусторонней связи по радиоканалу передачи данных, оперативно вносить замечания в электронный журнал локомотива и передавать их в сервисное локомотивное депо и производственный участок по ремонту приборов безопасности, контролировать ситуацию вокруг локомотива при помощи видеокамер, в том числе «мертвые зоны», не покидая своего рабочего места;
> командно-инструкторскому составу эксплуатационного локомотивного депо — осуществлять удаленный контроль над действиями локомотивной бригады во время поездки и автоматизированный контроль соблюдения накладных времен;
> производственным участкам по ремонту приборов безопасности — получать удаленно информацию о техническом состоянии обслуживаемых локомотивных систем, оперативно проводить диагностику и устранение неисправностей по данным протоколов событий.
Впервые ЕЛМТ был представлен в Российском университете транспорта (МИИТ) в ноябре 2018 г. в рамках проведения XIX Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», где была отмечена перспективность представленной разработки. В соответствии с рекомендациями конференции, утвержденными заместителем генерального директора — начальником Департамента безопасности движения ОАО «РЖД» Ш.Н. Шайдуллиным, АО «НИИАС» совместно с причастными дирекциями ОАО «РЖД» в первой половине 2019 г. было поручено разработать дорожную карту по расширению функциональных возможностей терминала.
В феврале 2019 г. на станции Солнечная Московской дороги по инициативе Дирекции тяги ОАО «РЖД» и АО «НИИАС» была проведена демонстрация работы тепловоза ЧМЭЗ-4616, оборудованного ЕЛМТ, которая на практике показала работоспособность нового устройства. Комиссия положительно оценила результат разработки и отметила необходимость дальнейшего расширения функционала ЕЛМТ.
Эффективность использования ЕЛМТ заключается в следующем: О значительная экономия средств благодаря снижению количества блоков индикации в кабине машиниста;
- повышение эргономики кабины, так как вместо нескольких блоков индикации в разных местах с подключаемыми к ним кабелями будет всего один, расположенный перед глазами машиниста;
- поддержка современных стандартов, которая позволит осуществлять интеграцию ЕЛМТ с общедоступными технологиями, такими как системы видеонаблюдения, устройства интернета вещей, видеоконференции и т.п.
В настоящее время институтом разработана дорожная карта с предлагаемыми мероприятиями по расширению функциональных возможностей устройства, при реализации которых и внедрении ЕЛМТ будет обеспечен переход на малолюдные технологии, значительно повышена безопасность выполнения технологических процессов.
Библиография
1. Стратепги нayчнo-тeкхниeксoгo раавииия холдинга «Ррссиискки «веление дороги» на период до 2020 года и перспективу до 2025 года. «Белая книга». 2015 г.
2. Kкcцeкцияpeктлянтия «00^06^^-0 4 гтчнo-тркогяeксocoп ролектв «мифо-аа железная дорога». 2017 г.
3. АО «Трансмашхолдинг». Цифровой лcкcмcриа 2020 — 2030.
