Тел.: 8 (495) 640-49-48
E-mail: mail@gkantecreo.ru
Работаем со всеми регионами РФ
  • Системы видеонаблюденияпродажа и монтаж систем
  • Системы безопасностиконтроль доступа
  • Противопожарная безопасностьпервичные средства пожаротушения
  • Пожарная автоматикаспринклерные и пенные системы
  • Средства радиосвязи
  • Беспроводная передача данныхрадиотелеметрия
  • Осветительное оборудование
  • Машины и спецтехника

Новости

Спасатель 112

12 Сентябрь 2017 Вбрасываемая огнетушащая капсула “Спасатель 112” . Взял. Бросил. Потушил. Легко и просто. Огнетушитель состоит из травмобезопасной цилиндрической капсулы для хранения огнетушащего вещества и запатентованного огнетушащего состава. Защищаемый объем 3-5 м3.
  

Пластина ФОГ 65

11 Март 2016 Обновление в линейке автономных установок пожаротушения на основе микрокапсулированного огнетушащего вещества ФОГ.  Пластина ФОГ 65 разработана для защиты от возгораний электрооборудования шкафного исполнения: распределительные щиты, электрошкафы, электрические розетки, шкафы управления, сейфы и др. Защищаемый объем 65 литров.
 

Система поиска RECCO R-9 в лавиноопасных зонах.

28 Сентябрь 2014 Recco, на протяжении последних 25 лет единственный в мире производитель не имеющей аналогов системы пассивного обнаружения под снегом, представляет систему R9 - детектор, в четыре раза более легкий и почти вдвое меньший, чем предыдущие, способный принимать сигналы не только от рефлекторов RECCO, но и от лавинных маяков. Это портативное устройство может значительно уменьшить время, которое поисковые группы тратят на обнаружение жертв лавины с воздуха или земли.
Подробнее...

Дымососы ДПЭ-7

11 Февраль 2014 В продажу поступили дымососы серии ДПЭ-7 для систем газового, порошкового и аэрозольного пожаротушения. Дымососы  ДПЭ-7 ОТП для боевых пожарных расчетов с электродвигателем и дымососы с двигателем внутреннего сгорания. Узлы стыковочные. Рукавные линии.
Подробнее...

Проект ГК "Антэ Крео" по радиофикации на основе средств связи Motorola в городе Нефтеюганск (месторождение нефти "Мангазея")

29 Декабрь 2012 Группа компаний "АНТЭ КРЕО" вместе с коллегами из города Нефтеюганск завершила основную часть проекта по оснащению средствами радиосвязи на основе оборудования Motorola месторождения нефти "Мангазея".  Подробнее...

Радиомодемы CalAmp

09 Сентябрь 2012

В разделе радиосвязь и беспроводной доступ представлена информация о радиомодемах CalAmp (США). Компания CalAmp, Inc. является одним из ведущих разработчиков решений в области радиосвязи для критически важных приложений. Подразделение CalAmp’s Wireless DataCom Division поставляет продукцию для технологических радиосетей служб общественной безопасности, АСУ в промышленности и на транспорте.

Подробнее...

Конвекциональные узкополосные технологические радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести

Конвекциональные узкополосные технологические радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СЕТЬ СВЯЗИ (англ. private network) - предназначена для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами в производстве. Технологии и средства связи, применяемые для создания технологических сетей связи, а также принципы их построения устанавливаются собственниками или иными владельцами этих сетей. [Федеральный закон «о связи» от 07.072003 N126-ФЗ].
НАДЕЖНОСТЬ (англ. reliability) - свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и транспортирования [ГОСТ27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения»].
ЖИВУЧЕСТЬ (англ. survivability) - свойство системы, характеризуемое способностью выполнять установленный объем функций в условиях воздействий внешней среды и отказов компонентов системы в заданных пределах [ГОСТ 34.003-90 «Автоматизированные системы. Термины и определения»].

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Технологические радиосети обмена данными создаются для решения ком­плекса функциональных задач, связан­ных с организацией мониторинга состоя­ния (сбора данных о техническом и/или оперативном состоянии), оперативно­диспетчерского управления и информа­ционного обеспечения в условиях, когда использование других средств связи невозможно или нецелесообразно. Зна­чительная часть таких радиосетей пред­назначена для обеспечения в качестве основного или резервного средства функционирования критически важных и ответственных приложений, сбой в ра­боте которых может приводить к серьез­ным авариям и катастрофам.

Область применения технологических радиосетей обмена данными определяет­ся следующими основными оперативно­техническими возможностями и преиму­ществами:

•  надежность среды передачи (линия пе­редачи не подвергается механическим повреждениям и разрушающему влия­нию окружающей среды, а ее качество контролируется соответствующими го­сударственными органами);
•  обширная оперативная зона с воз­можностью ретрансляции сигнала (ре­ально построенные радиосети имеют сплошную оперативную зону более миллиона кв. км);
•  применение детерминированных про­токолов обмена данными, поддержи­вающих работу в близком к реальному режиму времени и обеспечивающих гарантированную доставку данных в установленные регламентом работы радиосети сроки;
•  относительно небольшое время доступа к каналу передачи данных, обеспечиваю­щее незначительные и приемлемые для большинства автоматизированных си­стем задержки в доставке данных;
•  высокая безопасность данных, функ­ционирующих в технологической радиосети (применяемые технологии обеспечивают защиту от подавления, перехвата или несанкционированного доступа к работе в составе технологи­ческой радиосети);
•  относительно низкая стоимость экс­плуатации;
•  независимость от «чужой» инфра­структуры связи и возможность разви­вать ее исходя из реальных требований (радиосеть принадлежит собственно пользователю, параметры ее работы и оперативная зона могут изменяться им самостоятельно);
•  совместимость с разнородным обору­дованием сбора и обработки данных по широко применяемым и детально отработанным интерфейсам;
•  простота перемещения и оператив­ность развертывания в новом районе;
•  возможность эксплуатации в жестких условиях.


Основными пользователями узкопо­лосных стационарных средств обмена данными являются:

•  промышленность и транспорт, где они применяются для управления телемеха­ническими устройствами и аппаратурой сбора телеметрической информации;
•  банки и офисы - для подключения автономно функционирующих техни­ческих средств, например, банкоматов;
•  вооруженные силы и службы обще­ственной безопасности - для опера­тивного управления подвижными си­лами и средствами, дистанционного управления специальной техникой и оповещения.

Наиболее широкое распространение в России такие радиосети получили на предприятиях топливно-энергетического комплекса, в горнодобывающей про­мышленности, лесном и водном хо­зяйстве, дорожных службах, на ста­ционарных и подвижных объектах авиационного, железнодорожного, авто­мобильного и электротранспорта.
В связи с расширением областей при­менения и масштабов технологических радиосетей обмена данными, их исполь­зованием в ответственных приложениях, разработчиками ведутся активные рабо­ты, направленные на повышение надеж­ности и живучести таких радиосетей.
 

ВСЕРОССИЙСКОЕ ОТРАСЛЕВОЕ РЕКЛАМНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ИЗДАНИЕ
ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА СВЯЗИ
ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАДИОСЕТЕЙ ОБМЕНА ДАННЫМИ



Современные программно-техничес­кие средства позволяют создавать от­носительно недорогие, эффективные и гибкие радиосети обмена данными, спо­собные функционировать на протяжении многих лет с минимальным техническим обслуживанием. Типовая упрощенная схема коммутации технологической ра­диосети обмена данными представлена на Рис. 1. Источником данных на удаленном объ­екте является датчик (группа датчиков) или пользователь (группа пользователей). Информация от источника принимается и обрабатывается программируемым кон­троллером или удаленным терминалом, который подключается к радиомодему по стандартному интерфейсу (как правило, RS-232 или Ethernet). Радиомодем слу­жит для преобразования поступающих цифровых данных в аналоговый сигнал, который посредством радиопередатчика передается в пункт управления (напри­мер, диспетчерскую или полевой пункт управления). Здесь процесс обработки происходит в обратном порядке: модем
преобразует поступивший от радиопри­емника аналоговый сигнал в цифровую форму, пригодную для его дальнейшей автоматизированной обработки.
В типовых приложениях обмен данны­ми производится под управлением цен­трального объекта (топология «звезда»), работающего через базовую станцию по принятым для конкретной радиосети протоколам обмена данными.
Возможные варианты построения тех­нологических радиосетей обмена данны­ми представлены на Рис. 2.
Таким образом, создается радиосеть обмена данными с полностью детермини­рованными параметрами, исключающая флуктуации информационного потока, способные привести к сбоям в ее рабо­те, и поддерживающая работу удаленных устройств и пользователей в режиме вре­мени, близком к реальному.
Наиболее высокая надежность работы достигается в системах, в которых обеспе­чивается прямая радиовидимость между объектами, то есть радиосигнал беспре­пятственно распространяется от передаю­щей до приемной антенны. Номинально в создаваемых радиосетях радиовидимость составляет 30 км на открытой местности и 10 км в условиях города со средней плот­ностью застройки. Минимальные и мак­симальные значения зависят от условий местности и могут отличаться на порядок. Обеспечение прямой радиовидимости от­носительно просто достигается в стацио­нарных технологических радиосетях, но оказывается практически невыполнимым для подвижных радиосетей, в которых условия приема радиосигнала постоянно изменяются. В связи с этим при создании подвижных радиосетей применяется спе­циальное радиотехническое оборудование, существенно отличающееся от используе­мого в стационарных радиосетях.

Радиомодемы для стационарных технологических радиосетей

В составе стационарных технологи­ческих радиосетей обмена данными применяются различные модели радио­модемов, обеспечивающие работу в ре­жиме «точка - много точек». Поскольку, в отличие от подвижных радиосетей, позиции оборудования в таких сетях остаются неизменными на протяжении всего периода работы, функциональ­ные требования к применяемому в их составе оборудованию ограничены и не предусматривают требования по обеспе­
чению работы с удаленными объектами, перемещающимися между оператив­ными зонами соседних базовых стан­ций. Радиомодемы в таких радиосетях функционируют в условиях минималь­ного изменения условий приема радио­сигнала. При правильно спроектирован­ной радиосети уровень принимаемого сигнала на каждой приемо-передающей позиции соответствует номинальному для используемой модели оборудова­ния, поэтому специальные методы по­вышения помехоустойчивости в таких радиосетях, в отличие от подвижных ра­диосетей, как правило, не применяются. Таким образом, радиомодемы для ста­ционарных технологических радиосетей обмена данными представляют собой более простые устройства, в которых не реализуются функциональные возмож­ности, обязательные для радиомодемов, применяемых в подвижных радиосетях обмена данными.
Надежность функционирования ста­ционарной технологической радиосети встроенными средствами оборудования не обеспечивается.

Современные стационарные радиосети строятся на специализированных радио­модемах. Общими требованиями к этим устройствам считаются:

•  «прозрачный» режим работы (исполь­зуется протокол верхнего уровня, что упрощает интеграцию с АСУ ТП и раз­личными типами оборудования);
•  относительно невысокая скорость об­мена данными (пакетная передача и дополнительные методы повышения надежности доведения информации, связанные с увеличением объема слу­жебной информации, не применяются;
•  пропускная способность радиоканала в таком режиме значительно выше, чем в «пакетном» на аналогичной скорости);
•  малое время доступа к радиоканалу (основное время при передаче затра­чивается на выполнение процедур свя­зи, поскольку объем данных, переда­ваемых от контролируемых объектов за один сеанс связи, относительно мал и обычно составляет десятки байт);
•  высокая пропускная способность (в составе системы может функциониро­вать значительное количество объек­тов, последовательный опрос которых должен производиться за короткий промежуток времени, обычно от не­скольких десятков секунд до несколь­ких минут);
•  удаленная диагностика и настройка (поскольку создаваемые системы размещаются, как правило, на об­ширной территории, наличие данной функции позволяет обеспечить их на­дежное функционирование и снизить затраты на обслуживание в процессе эксплуатации);
•  ограниченная оперативная зона (ста­ционарная радиосеть может функцио­нировать на обширных территориях, но ее оперативная зона формируется индивидуальными базовыми стан­циями, которые не взаимодействуют между собой);
•  низкая стоимость эксплуатации (основ­ные затраты на создание технологиче­ской радиосети связаны с ее разверты­ванием, затраты на этапе эксплуатации должны быть относительно низкими);
•  поддержка работы в 50% цикле (не­прерывная работа на излучение и пе­редача больших объемов информации за один сеанс, как правило, не требу­ются);
•  простота в расширении радиосети (расширение должно производиться без замены использующегося обору­дования).

Основными пользователями узкопо­лосных стационарных технологических радиосетей обмена данными являются промышленность и транспорт (включая трубопроводный), где они используются для удаленного сбора данных и управ­ления исполнительными устройствами автономно или в составе автоматизиро­ванных систем управления технологиче­скими процессами различного масштаба.
Наиболее широкое распространение такие радиосети получили на предприя­тиях топливно-энергетического комплек­са, (сбор данных о функционировании и управление устройствами телемеханики), в горнодобывающей промышленности (управление механизмами и агрегатами), в инженерных сетях (контроль функ­ционирования объектов электро-, водо-, газо-, теплоснабжения и канализации) на стационарных объектах авиационного, железнодорожного и морского транс­порта (сбор данных и управление).
Надежность радиомодемов определяет­ся характеристиками безотказности, долго­вечности, ремонтопригодности и сохраняе­мости, а также определенным сочетанием
этих свойств.

В связи с этим для построе­ния технологических радиосетей с повы­шенной надежностью выбираются техниче­ские средства, имеющие соответствующие значения следующих параметров:

•  среднее времени наработки на отказ;
•  срок службы;
•  гарантийный срок эксплуатации;
•  среднее время устранения неисправ­ности;
•  среднее время восстановления работо­способности после сбоя.

При выборе оборудования для созда­ния радиосети повышенной надежности и живучести учитывается заявленная производителем вероятность возникно­вения необнаруженной ошибки в про­цессе обмена данными, а также данные о стабильности (сохранении) заявленных параметров в процессе эксплуатации при различных условиях окружающей среды. Как правило, это требование строго вы­полняется в случае использования моде­лей «профессионального» оборудования, при изготовлении которых применяются электронные компоненты в промышлен­ном или военном исполнении.
Технологические радиосети с повы­шенной надежностью и живучестью строятся с использованием специаль­ных моделей оборудования, имеющих высокие характеристики по отказоу­стойчивости. Например, в радиотех­нических комплексах T-Base/HA(HighAvailability) и I-Base/HA, предназна­ченных для использования в качестве базовых станций, реализована отка­зоустойчивая архитектура, предусма­тривающая полное дублирование всех компонентов устройства. В составе каждого комплекса используется по два радиомодема T-Baseили I-Base, ра­ботающие на единое антенно-фидерное устройство. Один из радиомодемов на­ходится в «горячем» резерве и в случае выхода из строя основного радиомоде­ма автоматически берет на себя выпол­нение его функций. В такой конфигура­ции коэффициент исправного действия связи радиотехнического комплекса составляет не менее 99,99%. Сниже­ние среднего времени устранения не­исправности в работе оборудования и устранения сбоев в работе радиосети достигается за счет использования средств автоматического мониторинга
и диагностики технического состоянии оборудования, поддержания квалифи­кации обслуживающего персонала на должном уровне и создания резерва оборудования и запасных частей.

Радиомодемы для подвижных технологических радиосетей

В составе подвижных технологических радиосетей используются радиомодемы, устанавливаемые на стационарных (ба­зовые станции) и подвижных объектах. К каждому из таких модемов предъяв­ляются требования, обусловленные их функциональным назначением и усло­виями эксплуатации1.
Радиомодемы базовых станций (БС) подвижной технологической радиосети представляют собой специализированное радиотехническое оборудование, предна­значенное для эксплуатации в стационар­ных условиях. В современных радиосетях они обеспечивают реализацию функций, связанных с надежным функционирова­нием радиосети с постоянно меняющей­ся конфигурацией и условиями приема сигнала. Данные функции включают в себя автоматический перевод подвижных объектов из оперативной зоны одной БС в оперативную зону другой, гарантирован­ное доведение передаваемых сообщений собственными встроенными средствами, автоматическое распределение нагрузки в радиосети и многие другие функции, связанные с ее работой.
Радиомодемы для подвижных объек­тов представляют собой специализиро­ванное радиотехническое оборудование, предназначенное для эксплуатации на борту подвижных средств и обеспечи­вающие работу со стационарной базовой станцией и между собой.
Надежность функционирования под­вижной технологической радиосети частично обеспечивается встроенными средствами оборудования.

Современные подвижные радиосети строятся на специализированных радио­модемах. Общими требованиями к этим устройствам считаются:

• «пакетный» режим работы (исполь­зуется встроенный протокол, обе­спечивающий функционирование оборудования в составе системы с архитектурой «точка - много точек» с постоянно изменяемыми конфигу­рацией и передаваемым подвижными объектами объемом данных);
•  относительно высокая скорость об­мена данными (пакетная передача и дополнительные методы повышения надежности доведения информации связаны с увеличением объема слу­жебной информации и общего объема данных в радиосети. Пропускная спо­собность радиоканала в таком режиме значительно ниже, чем в «прозрачном» на аналогичной скорости);
•  малое время доступа к радиоканалу (основное время при передаче за­трачивается на выполнение процедур связи, поскольку объем данных, пере­даваемых от подвижных объектов за один сеанс связи, относительно мал и обычно составляет десятки байт);
•  высокая пропускная способность (в со­ставе системы может функционировать значительное количество объектов, взаимодействие с которыми должно производиться за короткий промежуток времени, обычно от нескольких десятков секунд до десятков минут);
•  относительно высокая выходная мощ­ность (постоянно изменяемые условия приема и работа на отраженном от мест­ных предметов сигнале требуют более высокой по сравнению со стационар­ными радиосетями выходной мощности оборудования);
•  работа оборудования базовой станции в дуплексном режиме (что позволяет сократить период опроса в системах с большим количеством подвижных объектов, общее количество которых в зоне действия каждой БС радиосе­ти постоянно изменяется, подвижные объекты в этом случае используют по­лудуплексное оборудование);
•  удаленная диагностика и настройка (по­скольку создаваемые системы размеща­ются, как правило, на обширной террито­рии, наличие данной функции позволяет обеспечить их надежное функциониро­вание и снизить затраты на обслужива­ние в процессе эксплуатации);
•  более высокая по сравнению с ра­диомодемами для стационарных радиосетей надежность доставки информации в условиях постоянно меняющихся характеристик среды передачи (в аппаратуре передачи данных реализуются специальные программно-технические решения, направленные на увеличение вероят­ности их доведения до адресатов);
•  высокая достоверность данных (ис­пользование помехоустойчивого коди­рования и функции коррекции ошибки);
•  использование встроенных протоколов обмена данными, реализующих раз­личные варианты взаимодействия с подвижными объектами (инициатором сеанса связи может выступать как базо­вая станция, так и подвижный объект);
•  обширная оперативная зона (в боль­шинстве случаев в составе подвижной технологической радиосети использу­ется несколько базовых станций, обе­спечивающих согласованную работу в единой оперативной зоне);
•  поддержка продолжительной работы в 100% цикле (непрерывная работа на излучение при передаче больших объемов информации);
•  низкая стоимость эксплуатации (основные затраты на создание тех­нологической радиосети связаны с ее развертыванием, затраты на этапе экс­плуатации должны быть относительно низкими);
•  простота в расширении радиосети (расширение должно производиться без замены использующегося обору­дования);
•  эксплуатация в более жестких, по сравнению с радимодемами для ста­ционарных технологических радиосе­тей, условиях.

Основными пользователями подвиж­ных технологических радиосетей обмена данными являются транспорт, промыш­ленность и силовые структуры, где они применяются для оперативного и дис­петчерского управления, дистанционного мониторинга и навигации, обеспечения аварийно-ремонтных работ и действий по ликвидации последствий происшествий и чрезвычайных ситуаций, как в районах с хорошо развитой инфраструктурой связи, так и в труднодоступных районах, в кото­рых такая инфраструктура развита слабо или полностью отсутствует.
Наиболее широкое распространение такие радиосети получили на предпри­ятиях пассажирского и специального автомобильного транспорта, включая подземный, в правоохранительных ор­ганах и вооруженных силах, на станциях скорой медицинской помощи, в служ­бах поиска и спасения, на предприятиях топливно-энергетического комплекса (аварийно-ремонтные бригады и под­вижные средства контроля), в горно­добывающей промышленности (управ­
ление большегрузными самосвалами и погрузочной техникой в карьерах и раз­резах), на авиационном, железнодорож­ном и морском транспорте.
Применяемое в составе подвижных технологических радиосетей оборудо­вание эксплуатируется в более жестких, по сравнению со стационарными радио­сетями, условиях и режимах. Обычно они строятся как интегрированные системы, использующие разнотипное стационар­ное и подвижное оборудование, к каждо­му из которых предъявляются различные требования по надежности и живучести, безусловное выполнение которых за­кладывается уже на этапе разработки и производства.

Примеры построения конвенциональ­ных узкополосных технологических ра­диосетей обмена данными повышенной надежности и живучести

Представленные ниже варианты повы­шения надежности и живучести техно­логических радиосетей обмена данными основываются на применении избыточ­ности программно-технических средств и отказоустойчивой архитектуры радио­сетей, предусматривающей автоматиче­ское восстановление работоспособности в случае аварий и сбоев в функциониро­вании радиосети. Информация касается реализованных, спроектированных и перспективных радиосетей обмена дан­ными для ответственных приложений.

Интегрированная подвижная и стацио­нарная радиосеть для промышленного железнодорожного транспорта

Работа железнодорожного транспор­та связана с повышенной опасностью и ответственностью. В связи с этим все системы управления движением и сбора данных об оперативном и техническом состоянии подвижного состава и на­польной автоматики на контролируемой железнодорожной сети имеют полное (двойное или тройное) дублирование. Схема радиосети повышенной надежно­сти и живучести представлена на Рис. 3.
Схема разработана и применяется в си­стеме диспетчерского управления на участ­ке путей протяженностью около 400 км на одном из предприятий промышленного железнодорожного транспорта для управ­ления железнодорожными составами увеличенной длины (до 200 вагонов). Ра­диосеть работает на скорости 9600 бит/с. Система управления решает задачи мони­торинга подвижных объектов и контроля работы напольной автоматики, включая:

•  выявление перегрева колесной пары;
•  контроль состояния и управление стрелочными переводами;
•  контроль местоположения локомотива по данным спутниковой навигации;
•  автоматическое обнаружение схода вагона;
•  автоматическое обнаружение дефек­тов колесной пары.

Оперативная зона радиосети форми­руется 13 базовыми станциями, рабо­тающими на пяти парах радиочастот (ис­пользование радиочастот чередуется). Под управлением системы находится 71 объект напольной автоматики и 28 локо­мотивосоставов. Каждая БС подключена к центру диспетчерского управления по выделенному радиорелейному каналу связи. Оперативные зоны соседних базо­вых станций имеют 100% перекрытие, что обеспечивает возможность подключения любого из устройств напольной автома­тики к одной из двух базовых станций. В случае нарушения работы одной из БС, подключенные к удаленным устройствам напольной автоматики радиомодемы ав­томатически переключаются на работу со второй БС (функция автоматического перехода на резервный канал связи явля­ется стандартной для радиомодемов для подвижных радиосетей обмена данными).
Подключенные к радиосети устройства напольной автоматики передают сигна­лы тревог в адрес диспетчера с автома­тической ретрансляцией его в адрес ма­шиниста по каналам этой же (основной) радиосети. Кроме того, каждое устрой­ство имеет собственный аналоговый го­лосовой резервный канал с машинистом, который используется для передачи сиг­налов тревог в виде голосового сообще­ния непосредственно машинисту.
Автоматическое управление радиосе­тью выполняет многобазовый контроллер в отказоустойчивом исполнении со 100% дублированием, имеющий в своем соста­ве два блока, каждый из которых спосо­
бен управлять 15 базовыми станциями. Упрощенная схема многобазового управ­ляющего контроллера в отказоустойчи­вом исполнении представлена на Рис. 4.
Таким образом, в системе управления предусмотрена не только возможность перехода на резервный комплект обо­рудования в случае аварии, но и ручное переключение на резервный порт ввода- вывода данных на основном комплекте в случае выхода из строя одного из пор­тов. Работа основной радиосети, обеспе­чивающей двойное перекрытие каждой оперативной зоны, дублируется работой резервной аварийной радиосети опове­щения машиниста.




Реализация стационарной техноло­гической радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести на радиомодемах DataradioI-Base-HA/ Integra-TR
В настоящее время в составе стацио­нарных технологических радиосетей управления телемеханикой на объектах топливно-энергетического комплек­са и предприятиях трубопроводного транспорта на территории Российской Федерации и государств СНГ широко применяются радиомодемы DataradioIntegra-TR. Данные радиомодемы об­ладают высокими характеристиками надежности (среднее время наработки на отказ свыше 540 тыс. часов, среднее время устранения неисправности (при наличии запасных частей) - 30 минут). Они входят в состав радиотехнической платформы, включающей в себя обо­рудование для базовых станций (I-Base) и удаленных контролируемых объектов (Integra-TR). Технические характери­стики оборудования позволяют стро­ить технологические радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести, обладающие свойствами автоматического восстановления ра­ботоспособности в случае выхода из строя отдельных элементов радиосети.
На Рис. 5 представлен вариант реализа­ции такой сети для отдельного участка системы управления телемеханикой нефтепровода (общая протяженность трубопровода составляет более 3500 км, скорость обмена данными - 19200 бит/с).
Схема коммутации УКВ-оборудования стационарной технологической радиосе­ти управления телемеханикой повышен­ной надежности и живучести на радио­модемах I-Base/Integra-TRпредставлена на Рис. 6.
Техническое решение подготовлено для реализации на участке трубопровода про­тяженностью около 60 км, проходящего в сейсмоопасной зоне, где существует угро­за одновременного выхода из строя всего оборудования базовой станции (БС-2) на одной из позиций. Технологическая радио­сеть управления телемеханикой функ­ционирует на скорости 19200 бит/с. БС-2 обеспечивает управление телемеханикой четырех контролируемых пунктов. Связь с КП-4 осуществляется через КП-3, кото­рый дополнительно выступает в качестве ретранслятора. Позиция КП-2 находится в зоне прямой радиовидимости с позицией КП-3 и КП-1 (на схеме не указан). Связь между КП-2 и БС-3 осуществляется по вы­деленному радиоканалу.
НА КП-2 развернут комплект резерв­ной базовой станции (БС-Р), обеспе­чивающий функционирование через единое антенно-фидерное устройство. БС-Р подключается к соседней базовой станции БС-3 по среднескоростному вы­деленному каналу обмена данными по­средством радиомодемов Viper-100/400 по IP-протоколу. Коммутация аппарату­ры БС-Р и КП-2 выполнена с использо­ванием преобразователей интерфейсов RS-232 - Ethernet: 4-портовый LantronixMMS4 для подключения радиомодема DataradioIntegra-TRи I-Baseна позиции КП-2 и 2-портовый LantronixXPress-DR+ (www.lantronix.com) для сопряжение ап­паратуры БС-3 с каналом связи с БС-Р через радиомодем Viper-100/400. 2-пор- товый LantronixXPress-DR+ имеет резер­вированный канал Ethernet, обеспечи­вающий его подключение одновременно по двум портам. В полной комплектации схема предусматривает дополнительное дублирование преобразователей интер­фейсов и аппаратуры обмена данными.
Все базовые станции радиосети (за исключением резервной) реализованы на радиомодемах I-Base-HA, имеющих 100% дублирование и обладающих по­вышенной надежностью и живучестью. В случае выхода из строя одного из ком-
плектов оборудования данного радио­модема производится автоматический переход на второй комплект, а инфор­мация о выходе из строя направляется дежурному инженеру связи.
Подключение каждого комплекта обо­рудования производится по двум портам RS-232: первый используется для связи с устройствами телемеханики, второй - для передачи диагностической инфор­мации о текущем состоянии всех радио­модемов в составе радиосети в масштабе времени, близком к реальному. По вто­рому порту обеспечивается также уда­ленная настойка радиомодемов на БС и КП (выполняется в период технологиче­ских перерывов связи).
Обработка данных о текущем техниче­ском состоянии выполняется средствами программно-технического комплекса диагностики радиосети, возможности которого будут описаны ниже.
Реализация стационарной технологи­ческой радиосети обмена данными по­
вышенной надежности и живучести на радиомодемах Viper100/400
Радиомодем Viper-100/400 относится к последнему поколению оборудования и имеет развитый интерфейс, включаю­щий в себя два последовательных порта RS-232 (информационный и для диа­гностики и настройки) и один порт RJ-45 Ethernet. Обмен данными в радиосети производится с использованием адап­тированного IP-протокола (реализована фильтрация части избыточной служеб­ной информации и аппаратное сжатие данных), что делает его полностью «про­зрачным» для любого программного обе­спечения, использующего IP-протокол.
В отличие от «прозрачных» радиомо­демов, в данном устройстве используется встроенный пакетный протокол, который обеспечивает не только возможность ра­боты в составе радиосети по инициативе любого подключенного к ней устройства (как в сети Ethernet), но и автоматическую маршрутизацию передаваемых пакетов.
Функциональные возможности устройства, связанные с использовани­ем IP-протокола, позволяют создавать на его базе технологические радиосети повышенной надежности и отказоустой­чивости с автоматически изменяемыми маршрутами доставки сообщений и воз­можностью ретрансляции данных (до четырех промежуточных узлов ретран­сляции). Наличие выделенного порта для съема диагностической информа­ции позволяет организовать контроль технического состояния устройства в близком к реальному масштабу време­ни, без существенного ухудшения об­щей пропускной способности радиосе­ти. Упрощенная схема такой радиосети представлена на Рис. 7.
Схема коммутации УКВ-оборудования стационарной технологической радиосе­ти управления телемеханикой повышен­ной надежности и живучести на радио­модемах Viper-100/400 представлена на Рис. 8.



Технологическая радиосеть управле­ния телемеханикой функционирует на скорости 32000 бит/с. БС-2 обеспечивает управление телемеханикой четырех кон­тролируемых пунктов. Связь любого из четырех КП с БС-2 может осуществлять­ся напрямую, либо посредством ретран­сляции через один или несколько КП.
Позиция КП-4 находится в зоне прямой радиовидимости с позицией КП-1 БС-3, что обеспечивает сопряжение всех четы­рех КП БС-2 с БС-3.
Таким образом, в случае выхода из строя БС-2 радиомодемы Viper-100/400 автоматически изменяют маршруты передачи информации и передают дан­ные через соседнюю базовую станцию (БС-3). Данная схема выглядит гораздо проще схемы коммутации технологи­ческой радиосети обмена данными на радиомодемах I-Base/Integra-TR, одна­ко для ее реализации требуется обе­спечение электромагнитной доступно­сти между позициями всех соседних удаленных контролируемых пунктов.
Реализация подвижной технологи­ческой радиосети обмена данными по­вышенной надежности и живучести на
радиомодемах DataradioParagonG3/ GeminiG3
Одним из направлений повышения надежности функционирования техно­логических процессов является их авто­матизация с максимальным исключени­ем влияния человеческого фактора на работу системы. На промышленном же­лезнодорожном транспорте перспектив­ным направлением является обеспече­ние автовождения локомотивосоставов без машиниста на борту (аналогичные варианты управления уже реализова­ны в метро в ряде государств). Наряду с повышением надежности и безопас­ности работ такой подход связан с по­лучением серьезных экономических и финансовых выгод, поскольку позволяет организовать движение с существенно более короткими интервалами, нежели при регулировании на перегонах. Пер­вый масштабный проект такого рода реализуется компанией Рио-Тинто в Австралии на участке путей общей про­тяженностью 1200 км. Пилотный проект предусматривает организацию движения около 100 локомотивов при управлении из единого диспетчерского центра. Тех­
нологическая радиосеть имеет в своем составе 60 базовых станций с полностью перекрывающимися оперативными зо­нами. Подобная система предъявляет повышенные требования к надежности функционирования радиосети, через ко­торую осуществляется передача управля­ющих команд на борт локомотива и сбор данных об оперативном и техническом состоянии его подсистем и агрегатов. Упрощенная схема радиосети обмена данными на радиомодемах ParagonG3/ GeminiG3 представлена на Рис. 9.
Схема коммутации УКВ-оборудования подвижной технологической радиосети управления движением промышленного железнодорожного транспорта повы­шенной надежности и живучести на ра­диомодемах ParagonG3/GeminiG3 пред­ставлена на Рис. 10.
Технологическая радиосеть управле­ния движением промышленного желез­нодорожного транспорта функционирует на скорости 64000 бит/с и обеспечивает трансляцию телеметрических и навига­ционных данных с борта локомотивов в адрес диспетчера-оператора, а так­же запросов и управляющих команд от диспетчера-оператора и управляющего комплекса диспетчерской системы на борт. Перевод локомотива из опера­тивной зоны одной базовой станции в оперативную зону соседней выполняет­ся автоматически. В случае увеличения объема транслируемых в радиосети дан­ных и возникновения угрозы перегрузки каждая базовая станция автоматически распределяет нагрузку и принудительно переключает подвижный объект на со­седнюю БС.Протокол обмена данными предусматривает возможность инициа­тивной передачи, как со стороны базовой станции, так и с локомотива. В случае по­тери связи с базовой станцией бортовой радиомодем автоматически производит поиск другой базовой станции и выпол­няет коммутацию с ней. Подключение бортового оборудования производится одновременно по двум интерфейсам: сетевому TCP/IP и последовательному (порт RS-232, диагностическая инфор­мация о радиомодеме).
Таким образом, современные радио­технические средства позволяют соз­давать подвижные технологические
радиосети обмена данными повышенной надежности и живучести для ответствен­ных приложений. Опыт эксплуатации таких радиосетей подтверждает эффек­тивность описанной выше схемы радио­сети на промышленном железнодорож­ном транспорте.

Повышение надежности и живучести технологических радиосетей обмена данными за счет внедрения средств опе­ративного мониторинга и контроля тех­нического состояния
Применяемое в составе технологиче­ских радиосетей обмена данными радио­техническое оборудование имеет, как правило, очень высокие характеристики надежности. Однако несоблюдение усло­вий (в первую очередь, нестабильные характеристики питающего тока, несо­блюдение температурного режима и воз­действие влаги) и правил эксплуатации приводят к преждевременному выходу аппаратуры из строя и сбоям в работе радиосетей.
С целью дальнейшего повышения надежности функционирования техно­логических радиосетей используются
специальные программные средства оперативного мониторинга и контроля технического состояния радиомодемов. Такие средства позволяют в близком к реальному масштабу времени контроли­ровать рабочие параметры аппаратуры, выявлять отклонения в параметрах ра­боты и, на этой основе, предупреждать о возможных сбоях и выходах из строя. В результате появляется возможность предотвращения сбоев и дорогостоящих долговременных перерывов в работе технологической радиосети за счет сво­евременной замены и восстановления работоспособности аппаратуры до ее полного выхода из строя.
Обычно такие программные средства базируются на использовании встроен­ной функции автономной диагностики радиомодемов. Одним из известных ти­повых решений, предназначенных для повышения надежности технологических радиосетей обмена данными, являет­ся программно-технический комплекс (ПТК) «Балтика».
ПТК «Балтика» предназначен для мониторинга состояния и поддержания эксплуатационной готовности стационарной технологической радио­сети обмена данными УКВ-диапазона на радиомодемах DataradioT-Base/T- 96SR, I-Base/Integra-TRи Viper-100/400 производства американской компании CalAmp.

В настоящее время ПТК исполь­зуется для мониторинга технического состояния аппаратуры радиосетей сбо­ра данных и управления:

•  линейной телемеханикой магистраль­ных продуктопроводов;
•  средствами автоматизации районов газо- и нефтедобычи;
•  аппаратурой контроля и управления электрическими сетями;
•  технологическими процессами в до­бывающей и перерабатывающей про­мышленности;
•  железнодорожной напольной автома­тикой;
•  инженерными сетями энерго-, газо-, водо- и теплоснабжения;
•  очистными сооружениями;
•  шлюзами и заслонками оросительных каналов;
•  средствами сбора сейсмической и ме­теорологической информации;
•  устройствами анализа радиационной и химической обстановки.

ПТК состоит из технических средств сопряжения аппаратуры базовых стан­ций технологической радиосети с маги­стральными каналами передачи данных и программно-технических средств сбо­ра, отображения, обработки и хранения диагностической информации, разво­рачиваемых в пунктах диспетчерского управления и связи.
ПТК обеспечивает автоматический сбор, обработку по заданным алгорит­мам в оперативном режиме и отобра­жение данных о состоянии радиосети с привязкой ко времени. Данные о техни­ческом состоянии аппаратуры автомати­чески передаются с каждым сообщением от удаленного контролируемого пункта и на диагностический порт базовой стан­ции, откуда они поступают в обработку.



Программа обработки данных произво­дит анализ информации по следующим основным служебным и техническим па­раметрам:


•  идентификационный номер устрой­ства;
•  температура внутри корпуса;
•  напряжение питания;
•  уровень сигнала, принимаемого базо­вой станцией радиосети от удаленного устройства;
•  излучаемая мощность передатчика;
•  мощность обратной волны.


ПТК «Балтика» позволяет:

•  следить за целостностью и качеством каналов технологической радиосети обмена данными;
•  контролировать рабочие параметры радиотехнической аппаратуры;
•  извещать оператора о нештатной рабо­те каналов обмена данными;
•  выявлять сбои в функционировании основной электросети и факт перехода на питание от резервной сети (аккуму­ляторов);
•  проводить предварительный расчет зон электромагнитной доступности для объек-тов технологической радио­сети обмена данными.


Программный комплекс имеет архи­тектуру «клиент-сервер» и функцио­нирует на основе СУБД MSSQLServer, в том числе, на вычислительных отка­зоустойчивых комплексах повышенной надежности и живучести, которые будут описаны ниже. Проектная емкость ПТК составляет 250 базовых станций и 1000 удаленных контролируемых объ­ектов, све-денных в единую радиосеть с иерархической структурой и распре­деленной системой управления. Ком­плекс обеспечивает формирование и ведение паспортов объектов техноло­гической радиосети, учет их оснащения аппаратурой связи и передачи данных, хранение и получение данных о приме­няемых вспомогательных технических средствах и антенно-фидерных устрой­ствах. Хранимые памяти ПТК данные о техническом оснащении объектов связи позволяют сократить сроки вос­становления их работоспособности при сбоях и авариях, повышая живучесть радиосети. Иерархическая структура радиосети формируется автоматически на основе данных, внесенных в базу, и изменяется в интерактивном режиме персоналом, допущенным к выпол­нению данной функции. Система раз­граничения доступа позволяет созда­вать и сопровождать рабочие профили пользователей, обеспечивая решение
функциональных задач диспетчера и оператора радиосети. Последний имеет доступ к выполнению комплекса ана­литических задач с целью оценки пара­метров работы радиосети и отдельных устройств, функциони-рующих в ее составе, за определенный период вре­мени. В полном объеме в составе ПТК разворачиваются и функционируют рабочие места диспетчера (дежурного инженера), оператора, администратора и учебное рабочее место.
Программное обеспечение (ПО) ПТК позволяет воспроизводить работу радио­сети за заданный период и использовать его в интересах обучения персонала на реальных данных без вмешательства в текущую работу, обеспечивая выполне­ние организационных мероприятий, на­правленных на повышение надежности и живучести радиосети.

ПО ПТК производит сбор, анализ, ото­бражение и архивирование информации, обеспечивая:
• конфигурирование (описание структу­ры) ПТК мониторинга технологической радиосети обмена данными, установку
пороговых значений для измеряемых параметров оперативной диагностики;
•  слежение за поступлением данных оперативной диагностики устройств передачи данных на основании их идентификаторов и выдачу сигнала «авария» при пропадании этих данных;
•  анализ значений данных оперативной диагностики устройств передачи дан­ных относительно пороговых значений и формирование сигнала «авария» при их выходе за установленные пределы;
•  анализ данных оперативной диагно­стики для косвенного определения исправности абонентских радиомо­демов, работающих через удаленные ретрансляторы технологической ра­диосети обмена данными, не подклю­ченные непосредственно к комплексу мониторинга;
•  ведение журнала аварий, формирова­ние и представление отчетов по видам аварий и времени их возникновения;
•  анализ изменений данных оператив­ной диагностики с целью предсказа­ния возможных аварийных ситуаций и сбоев.
Применение ПТК «Балтика» повышает оперативность реа­гирования на возможные сбои в работе технологической радиосети обмена данными и на достоверность информации, используемой при принятии решений по восстановлению ее работоспособности.Он обеспечивает снижение эксплуа­тационных затрат, связанных с поддержанием радиосети в высокой оперативной готовности, оптимизацию технологиче­ских процессов за счет распределения обязанностей между подразделениями АСУ и связи при проведении ремонтно­восстановительных мероприятий.
Комплекс позволяет организовать надежную эксплуатацию крупных технологических радиосетей и автоматизировать процесс мониторинга их технического состояния и параметров ра­боты, повышая надежность и безопасность функционирования управляемых и контролируемых объектов.
Таким образом, перспективные программные решения по­зволяют повысить надежность и живучесть технологических радиосетей обмена данными за счет превентивного выявления возможных сбоев в работе и аварий, сокращения сроков ликви­дации их последствий и непрерывного контроля технического состояния радиотехнического оборудования в масштабе време­ни, близком к реальному.