Admin

Применение QR-КОДОВ для учета приборов в РТУ

ИСАЙЧЕВА Алевтина Геннадьевна, Самарский государственный университет путей сообщения, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», доцент, канд. техн, наук, г. Самара, Россия

БАШАРКИН Максим Викторович, Самарский государственный университет путей сообщения, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», доцент, канд. техн, наук, г. Самара, Россия

ЕЛИСТРАТОВА Дарья Александровна, ОАО «РЖД», Куйбышевская дирекция инфраструктуры, Самарская дистанция сигнализации, централизации и блокировки, электромеханик, г. Самара, Россия

Ключевые слова: автоматизация сбора данных, приборы ЖАТ, штрихкод, QR-код, радиочастотная идентификация
Аннотация. С 2006 г. в хозяйстве автоматики и телемеханики началась автоматизация процесса учета приборов. При этом до сих пор в большинстве дистанций СЦБ и инфраструктуры этот процесс реализуется с использованием бумажных носителей.
В статье рассмотрены технологии, позволяющие обеспечить автоматизацию процесса учета приборов, проведено их сравнение с применяемой в настоящее время технологией штрихкодирования и рассказано об апробации технологии на основе QR-кода, выполненной в лаборатории станционных систем автоматики и телемеханики кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» СамГУПС.


Проведение регламентных работ по техническому обслуживанию приборов железнодорожной автоматики и телемеханики требует контроля за сроками их выполнения. Увеличение временного промежутка между очередным ТО приводит к росту отказов приборов, а в случае сокращения возникает излишняя нагрузка на персонал ремонтно-технологического участка. В условиях цифровой трансформации хозяйства автоматики и телемеханики осуществляется переход от способа контроля периодичности замены аппаратуры с применением бумажных носителей, где указан срок очередной замены прибора, к технологии штрихкодирования [1-3].


Автоматизированное рабочее место РТУ (АРМ РТУ (СЦБ)) обеспечивает автоматизацию процессов сбора, фиксации и обработки информации о размещении съемного оборудования, сроках его проверки, установки и изъятия. Кроме того, в автоматическом режиме осуществляется долговременное и оперативное планирование работы РТУ по замене приборов
СЦБ, формирование отчетных документов и оперативных справок.
В 2016 г. отраслевой научно-исследовательской лабораторией «Автоматизация технического обслуживания, диагностика и мониторинг систем ЖАТ» разработаны аппаратно-программные комплексы автоматизированных рабочих мест регулировщика и приемщика РТУ: АРМ-Р и АРМ-П. Наряду с модулями «РТУ. Карточка замены» и «РТУ-КПК» они вошли в состав аппаратно-программного комплекса автоматизации работы ремонтно-технологического участка на основе безбумажной технологии с применением штрихкодирования (РТУ-ШК) [4,5]. Этот комплекс, предназначенный для электромехаников РТУ, планируется повсеместно внедрить на сети дорог. Его технология основана на использовании штрихового кодирования и безбумажного документооборота.
Существенным недостатком штрихкода является его одномерность, где вся информация считывается вдоль одной оси. Такой код содержит минимальный набор информации, длину невозможно увеличивать бесконечно, следовательно, возникает ограничение по количеству хранимой информации.
Для считывания штрихкодов (Barcode) используются карманные персональные компьютеры КПК со сканером, выполняющим функцию учета или вывода информации. Штрихкод обычно хранит в себе некоторый уникальный номер, по которому всегда можно найти подробную информацию об объекте.



В настоящее время доступно четыре различных типа считывателей одномерного штрихкода (рис. 1) [6]. Каждый использует собственную технологию для чтения и декодирования. Факторами, делающими штрихкод читабельным, являются адекватный контраст печати между светлыми и темными полосами и наличие всех размеров штрихов и пространства в пределах допусков для символов.
Проведем сравнительный анализ технологий, применение которых возможно для решения задачи автоматизации процесса сбора данных (см. таблицу).
Результаты анализа показывают, что технология, базирующаяся на использовании RFID-меток, избыточна для автоматизации процесса учета, ремонта и замены приборов ЖАТ, а стоимость единицы продукции на порядок выше в сравнении с другими рассматриваемыми технологиями.
Технология штрихкодирования при идентичной стоимости единицы продукции с QR-кодом уступает по остальным критериям, что определяется в первую очередь пространственным расположением кода: одномерным (рис. 2, а) или двумерным (QR-код) (рис. 2, б).
Основное преимущество технологии штрихкодирования приборов ЖАТ заключается в их автоматической идентификации. Она необходима комплексу задач учета приборов РУТ (КЗ УП-РТУ) для сбора данных об установленных приборах и проверки правильности их замены, ввода данных о выполнении ремонта и приемки, а также для автоматизированного ввода данных о новых приборах, поступивших в РТУ.
Благодаря применению штрихкодов повышается качество и оперативность процесса замены и ремонта приборов СЦБ,увеличивается скорость сбора данных об установленных приборах и устройствах, а также обеспечивается оптимизация и контроль исполнения работ по ТО.
Использование двухмерных кодов (QR-кодов) позволяет получить унифицированную информацию о каждом объекте, который требует технического обслуживания в рамках производственного процесса. В числе недостатков такой технологии можно выделить потребность управления сканером и отсутствие возможности обновления заложенной в QR-код информации [7]. Однако последний недостаток в рамках рассматриваемой системы распознавания типа, номера, даты выпуска и завода изготовителя релейно-контактной аппаратуры можно не учитывать, так как эти данные не претерпевают изменений со временем.

Поэтому с учетом того, что многофункциональные RFID- метки существенно дороже, а простой одномерный штрихкод требует соблюдения строгих правил для считывания, которые не всегда легко выполнять при решении оперативных задач, применение QR-кода с заложенной в нем информацией является оптимальным вариантом.
В отличие от штрихкода, который формируется и наносится на приборы на заводах-изготовителях или непосредственно в РТУ, при формировании QR-кода на заводе-изготовителе для дальнейшего использования линейными предприятиями его структуру необходимо согласовать с разработчиками АСУ-Ш-2 или Центральной дирекцией инфраструктуры.
Для упрощения операций по вводу новых приборов в КЗ УП-РТУ при формировании QR-кода на заводе изготовителе в него необходимо включить следующую информацию: тип прибора, год выпуска, заводской номер. Заводской QR-код должен быть уникален для каждого прибора. Если отсутствуют указанные данные или невозможно их однозначное определение в заводском QR-коде, при поступлении новых приборов или устройств в дистанцию необходимо предоставлять эти данные в электронном виде в утвержденном Управлением автоматики и телемеханики формате.
В случае самостоятельного изготовления реле необходимо выбрать наиболее подходящее для нанесения кода место согласно размеру реле. Оптимальные зоны размещения штрихкода и QR-кода на реле НМШ представлены на рис. 3.
Предлагается рассмотреть возможность создания системы технического зрения для распознавания типа, номера, даты выпуска и завода изготовителя релейно-контактной аппаратуры в РТУ по нанесенному на реле QR-коду с применением только персонального компьютера.
На кафедре «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» СамГУПС проведена апробация технологии. На реле типа НМШТ-1440 нанесен QR-код, содержащий всю необходимую информацию (рис. 4). При наведении фотокамеры смартфона на QR-код хранящиеся в нем сведения о реле отображаются на экране (рис. 5).
В ближайшее время планируется реализовать интеграцию разработанной системы на основе QR-кода с мобильным рабочим местом эксплуатационного персонала дистанций СЦБ и инфраструктуры для подтверждения эффективности предложенных решений.

список источников

1. Поменков Д.М. Цифровая трансформация хозяйства автоматики и телемеханики // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 4. С. 12-14.
2. Долгов М.В., Москвина Е.А., Будилова А.В. Автоматизированные системы в цифровой трансформации //Автоматика, связь, информатика. 2019. № 4. С. 15-17.
3. Технологическая инструкция по применению штрихового кодирования для учета оборота аппаратуры ЖАТ: ЦДИ-4980 : утв. 30.12.2022.
4. Долгов М.В., Короткова А.З. Автоматизированные технологии в работе РТУ // Автоматика, связь, информатика. 2014. № 9. С. 2-4.
5. Долгов М.В., Короткова А.З., Кибальчич Н.В. Новые технологии для учета приборов в РТУ И Автоматика, связь, информатика. 2018. № 8. С. 6-9.
6. Малявкина Л.И., Старцева Т.С. Технология штрихового кодирования в торговых розничных сетях // Экономическая среда. 2013. № 2 (4). С. 103-113.
7. Аркенов Б.Е., Арипов Н.М., Баратов Д.Х. Автоматизация процесса учета и контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики с применением технологии QR кодирования // Вестник Казахской академии транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева. 2019. Ns 2 (109). С. 209-219.

Skay

Достоинство у QR по статье только одно - более легкая ориентация считывателя, и то если это не камера смартфона. При это он чаще всего дороже.
Не учтены аспекты:
- заводы уже выпускают приборы с ШК;
- все дистанции уже оснащены оборудованием для ШК;
- большая емкость не нужна, больше информации можно размещать только при переклейке кода при обслуживании в РТУ каждый раз;
- размеры кода впечатляют. А куда его клеить на предохранителях и разрядниках?