Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

При получении новых данных по USB интерфейсу, происходит прерывание основного цикла программы и запускается подпрограмма прерывания. В подпрограмме прерывания происходит расшифровка вновь поступаемых данных и вывод их в элементах графического отображения. Параллельно с расшифровкой данных происходит их запись в базу данных.

При нажатии кнопок интерфейса пользователь вызывает ещё одну подпрограмму прерывания. В данной программе происходит обработка управляющего воздействия, с выполнением соответствующих действий.

2.7 Рекомендации по размещению оборудования

2.7.1 Размещение напольного оборудования

В качестве пробного проекта предлагается внедрить разрабатываемую систему на участок железной дороги с действующей системой АБ. Дальнейшее использование системы возможно на участках, не оборудованных системами интервального регулирования движения поездов. Данной подход подразумевает период накопления информации о работе системы. Это дает возможность произвести проверку показателей надежности и безопасности новой системы.

Использование системы позиционирования в условиях железной дороги, предъявляет к устанавливаемому оборудованию повышенные требования к расстоянию между узлами. Помимо этого, накладываются ограничения по работе в условиях отрицательных температур. Поэтому для реального использования предлагается применять ZigBee модемы промышленного образца.

В качестве устройств для установки предлагается три вида узлов: напольный, локомотивный и оконечный.

Напольное оборудование в системе позиционирования должно обладать функциями FFD – устройства и при этом выступать в качестве маршрутизатора сети. Данные узлы будут отвечать за прием и ретрансляцию пакетов данных. Для решения этих задач предлагается использовать ZigBee модемы, которые выпускаются изготовителем как законченные укомплектованные изделия в герметичном и антивандальном корпусе. ZigBee модем модели AnCom RZ представлен на рисунке 2.23.

Рисунок 2.23 – ZigBee-модем AnCom RZ

Модем AnCom RZ, предназначен для организации персональных беспроводных радиосетей топологии MESH с адресным доступом ко всем узлам сети и автоматической ретрансляцией передаваемых данных для объединения в единую сеть объектов автоматизации, управления, мониторинга и диспетчеризации.

Монтаж модема производится на DIN – рейке в релейном шкафу проходного светофора (рисунок 2.24), с установкой внешней антенны. В зависимости от целей использования модема, перед установкой модема можно произвести настройку оборудования.

В качестве интерфейса для шлюзования в сеть ZigBee, в модеме предусмотрен интерфейс RS-485.

Рисунок 2.24 – Установка модема на DIN-рейку

Установка модема в релейном шкафу решает вопрос с электропитанием модема. Питание модема AnCom RZ осуществляется встроенным адаптером первичного питания. Питание подается на соединитель «AC/DC 220V» или «9...36V» (в зависимости от варианта исполнения модема) в соответствии с видом используемого первичного питания.

2.7.1.1 Варианты установки внешней антенны

Для работы модемов в персональной беспроводной сети необходимо использовать внешние антенны. В качестве выносной антенны предлагается применять антенны ZigBee ANT 2496 с креплением на верхнюю часть релейного шкафа (рисунок 2.25). Заявленная производителем дальность передачи сигнала при использовании выносной антенны составляет до 4000 метров на открытой местности. Данный показатель позволяет покрыть mesh сетью большую территорию и реализовать систему позиционирования в пределах блок участка любой длины.

Рисунок 2.25 – Антенна ZigBee ANT 2496

На станции модемы могут устанавливаться в релейных шкафах входных светофоров, а также в релейном помещении. Установка в релейном шкафу производиться по такому же принципу, как и в релейных шкафах сигнальных точек.

В местах где установка антенны на крышу металлического шкафа недоступна, существуют антенны с кронштейном для крепления на стену. На рисунке 2.26 представлена модель антенны ANT K2496 для крепления на стену.

Рисунок 2.26 – Антенна ZigBee ANT K2496

Допускается монтаж металлического кронштейна антенны ZigBee ANT K2496 болтами на заземленные металлоконструкции. Однако в этом случае должна обеспечиваться защита от возникновения опасных напряжений (например, наводки при попадании молнии в металлоконструкцию) между этой металлоконструкцией и цепями первичного питания модема.

2.7.2 Размещение оборудования на движущемся объекте

Размещение оборудования на движущемся объекте подразумевает установку двух устройств – локомотивного и оконечного на последнем вагоне.

Устройство, устанавливаемое на последнем вагоне, является активной RFID меткой и обладает функциями RFD – устройства. Метка, хвостового вагона служит для контроля полносоставности поезда. Она сообщают о своем местоположении локомотивам своего и следом идущего поезда (рисунок 2.27).

Рисунок 2.27 - Определение местоположения последнего вагона

Алгоритм программы активной RFID метки заключается в периодическом сканировании пространства на наличие в зоне действия устройств, с более высокой сетевой ролью. После сканирования пространства, активная RFID метка посылает свою идентификационную информацию всем обнаруженным узлам, сигнализируя о своем местоположении. Цикл сканирования и передачи информации заканчивается переходом метки в режим сна, до следующей проверки пространства на наличие узлов. При активном использовании режима сна, расход заряда батареи сопоставим с расходом вызванным процессом саморазряда.

Локомотивное устройство, устанавливаемое в голову поезда, обладает функциями FFD – устройства и выступает в качестве маршрутизатора сети. Реализуется оно при помощи уже ранее рассмотренного ZigBee модема AnCom RZ. Наличие в модеме интерфейса RS 485. позволяет подключить его к бортовому локомотивному компьютеру, тем самым обеспечить увязку с приемниками ГЛОНАСС.

Алгоритм работы данного узла подразумевает его активную работу без переключений в режим сна. Задача данного узла сводится к сигнализации напольному узлу о своем местоположении, дополняя эти данные различной информацией. Пакет данных который формируется локомотивным устройством включает в себя информацию о RFID метках, находящихся в зоне видимости локомотивного узла. Этот пакет передается ближайшему активному не занятому в маршрутизации напольному узлу. Таким образом в передаваемом пакете фиксируется полносоставность поезда и наличие препятствий в виде отцепов на его пути следования. В локомотивах, оборудованных системами КЛУБ пакет передаваемых данных может дополняться данными приемника ГЛОНАСС.

Напольные устройства получая данные от локомотива, с помощью рассмотренных ранее методов позиционирования рассчитывают расстояние до движущегося объекта. Вычислительных мощностей напольному узлу недостаточно для вычисления координат движущегося объекта, поэтому вся информация ретранслируется на узел сбора и обработки данных.

На узле сбора и обработки данных происходит привязка значений расстояний к карте местности, тем самым происходит полная локализация подвижного объекта.

3 Расчет экономических затрат на разработку системы

3.1 Характеристика проекта

Одним из главных инструментов эффективного развития ОАО РЖД, предусмотренного стратегической программой, является создание современных комплексных систем на микропроцессорной элементной базе с использованием персональных компьютеров и нейронных сетей.

Железнодорожный транспорт, как и любое современное производство, сложно представить без автоматизированных систем контроля и мониторинга. Для увеличения пропускной способности, участки железной дороги оборудуются системами интервального регулирования движения поездов. Одной из функций этих систем является позиционирование подвижного состава в локальной системе координат. Для повышения надежности и точности систем разрабатываются новые методы позиционирования и мониторинга.

Применение традиционных физических линий связи предполагает наличие кабельной сети, передающей и принимающей аппаратуры, специального программного обеспечения. Организовать проводной канал передачи данных не всегда получается, по причинам надежности и сложности прокладки. Особенно это осложняется на станциях с неразвитой инфраструктурой. Развитие беспроводных технологий передачи данных, позволяет создать единственную альтернативу по экономической и технической целесообразности.

Повышая точность и безотказность систем позиционирования при внедрении современных технологий в систему железнодорожного комплекса, «ОАО РЖД» создает материально техническую базу для реализации соглашений по выходу на международный рынок.

Данный дипломный проект является исследовательским и не предполагает капитальных вложений.

Эффективность любого проекта зависит от затрат, связанных с разработкой и от эффекта, который внедрение данной системы принесет. Любые затраты представляются в денежном эквиваленте. Однако эффект от разработки любой системы может быть экономическим и социальным. Разрабатываемая система направлена в первую очередь на повышение показателей безопасности, что в свою очередь является социальным эффектом. Социальный эффект сегодня не коррелирует с финансово – экономическим напрямую, но даже посредственно. Разрабатываемые нововведения планируется к установке в зонах, где нет статистики об отказах высокой значимости, приводящей к тяжелым последствиям. Но если б они имели место быть, то их причины в большей степени связаны с иными системами, нежели с функционированием или отсутствием устройств, аналогично разрабатываемому.

Поэтому задача экономического раздела сводится к определению затрат, связанных с реализацией проекта.

3.2 Расчет затрат на разработку системы

3.2.1 Затраты, связанные с покупкой комплектующих

Для разработки и проведения экспериментальной составляющей проекта, в данной работе использовались аппаратно – программные средства марки Arduino. Помимо этого, в проекте использовались приемо – передатчики XBee S2C фирмы Digi, а также необходимая обвязка. Смета затрат, необходимых для приобретения комплектующих представлена в таблице 3.1. Все цены взяты с официальных сайтов производителей на 15.04.2017.

Таблица 3.1 – Смета затрат на комплектующие

Общая сумма затрат, связанных на приобретение комплектующих составила 6510 руб.

3.2.2 Затраты, связанные с оплатой труда разработчика

В общем случае разработка системы включает в себя следующие этапы:

• Подготовительный этап. На данном этапе формулируются основные требования, предъявляемые к системе.

• Этап внешнего проектирования. В ходе выполнения данного этапа необходимо разработать структуру системы, определить алгоритмы решения, выявить подсистемы и отдельные составляющие их модули.

• Этап проектирования и кодирования компонентов. Происходит проектирование и кодирование на выбранном языке программирования отдельных модулей системы.

• Основной этап. Является наиболее трудоемким. Необходимо произвести отладку и тестирование отдельных модулей, затем – комплексную отладку.

• Заключительный этап. Производится окончательная коррекция программы, и подготавливаются необходимые выводы о проделанной работе.

За базовую часовую ставку для разных видов работ взяты часовая ставка инженера 80 руб/час и часовая ставка программиста 100 руб/час. Данные показатели являются средними на рынке оплаты труда по городу Хабаровск в апреле 2017 г.

Затраты, связанные с оплатой труда разработчика проекта, включающие все виды работ по отладке и испытанию представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Смета затрат на оплату труда

К дополнительной заработной плате относятся: оплата отпусков, выплата вознаграждения за выслугу лет и т.д. Дополнительная заработная плата составляет 20% от основной:

Характеристики

Список файлов ВКР