Пояснительная записка Гуськов (1230978), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 2.1 – Примеры визуализации данных
Анализируя эту информацию можно сделать выводы о исправности узлов локомотива, а, следовательно, сделать ремонт целенаправленным.
3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ И АЛГОРИТМОВ СЧИТЫВАНИЯ ДАННЫХ ИЗ МСУД
В рамках проектирования был выбран метод передачи данных посредством Wi-fi соединения подвижного состава и пункта промежуточного сбора данных из мсуд.
3.1 Структура системы и принципы считывания данных из МСУД
Работа системы будет основана на универсальной схеме передачи, где от источника посредством кодирующего устройства, информация, проходя через канал связи будет декодироваться и поступать к получателю. На рисунке 3.1 представлена универсальная схема передачи информации.
Рисунок 3.1 – Универсальная схема передачи информации
В момент прохождения локомотива по станции, будет происходить подключение беспроводного клиента оборудования электровоза к точке доступа на рабочем месте диспетчерского пункта которая обеспечит обширную зону покрытия для передачи данных.
Войдя в эту зону адаптер электровоза подключится к определенной сети и начнет передачу по беспроводному каналу Wi-fi. После чего вся переданная информация будет попадать в АСУ, а по ней будет следовать в отдел, где будет происходить её расшифровка и оперативный анализ.
На рисунке 3.2 представлена схема передачи данных с локомотива на рабочее место диспетчерского пункта.
Рисунок 3.2 – Схема передачи данных с локомотива на рабочее место станции
3.2 Алгоритмы считывания данных из МСУД
Изначально устройство передачи находится в ожидающем режиме. То есть данные получаемые из МСУД приходят и сохраняются на жестком диске. При въезде на станцию происходит включение адаптера для соединения со станционной аппаратурой, так как система знает на каком километре сейчас находится локомотив.
Аппаратура локомотива, войдя в зону покрытия, которую обеспечивает станционная аппаратура начинает отправлять запрос на передачу данных, после чего получает ответ и в случае подтверждения передачи происходит отправка данных мсуд на рабочее место станции. После чего происходит проверка переданного объема данных на целостность и получение ответа с рабочего места о том, что информация успешно передана. На рисунке 3.3 представлен алгоритм передачи данных МСУД.
Рисунок 3.3 – Алгоритм передачи данных из МСУД
В свою очередь оборудование на станции находится в постоянном рабочем состоянии. То есть промышленный адаптер постоянно обеспечивает на станции необходимую зону покрытия с установленной на ней скоростью передачи.
Алгоритм работы принимающего устройства представлен на рисунке 3.4 и описан ниже.
Рисунок 3.4 – Алгоритм приема данных из МСУД
В момент вхождения локомотива в зону покрытия на рабочее место приходит запрос на передачу информации, после чего система формирует ответ на подключение к точке доступа. В случае установления соединения происходит передача этой информации на рабочее место станции, после чего система оценивает целостность массива данных и в случае, если целостность соблюдена, происходит сохранение данных с их маркировкой.
3.3 Технические средства, оборудование и программное обеспечение для реализации удаленного считывания данных из мсуд
Для реализации проекта считывания данных из мсуд следует оснастить локомотив и рабочее место в диспетчерском пункте соответствующим оборудованием. В состав оборудования входит:
- Промышленный Wi-fi адаптер, установленный на территории диспетчерского пункта и работающий в режиме точки доступа;
- Электронно-вычислительная машина для приема данных в диспетчерском пункте с операционной системой;
- Электронно-вычислительная машина для хранения и передачи данных с локомотива с операционной системой;
- Промышленный Wi-fi адаптер, установленный на локомотиве, возможен вариант электронно-вычислительной машины со встроенным адаптером;
- Операционная система, которая будет реализовывать функции автоматической передачи и получения информации.
3.3.1. Оборудование для удаленного соединения
Для передачи данных требуется оборудование, которое сможет обеспечить обширную зону покрытия и достаточную скорость передачи данных, наиболее подходящие варианты описаны ниже.
- Беспроводной сетевой адаптер фирмы «МОХЛ» серии AWK-3121. Внешний вид оборудования представлен на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 – Беспроводной сетевой адаптер фирмы «МОХЛ» серии AWK-3121
Технические характеристики адаптера приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Технические характеристики адаптера
| Интерфейс LAN (беспроводная) | IEEE 802.11a/b/g |
| Режим работы Wi-Fi | Точка доступа/Беспроводной мост/Беспроводной клиент |
| Защита беспроводной связи | WEP WPA WPA2 |
| Режимы работы беспроводной сети | Ad-Hoc Infrastructure |
| Мощность радиопередатчика Wi-Fi, dBm | 18 |
| Чувствительность приемника Wi-Fi, dBm | -92 |
| Возможность резервирования связи | "Связующее дерево" Spanning Tree |
| Дальность передачи | до 40 км (кабель 9/125 мкм) |
| Автоматическое оповещение об обрыве электропитания | При помощи реле, по E-Mail, по SNMP |
| Автоматическое оповещение об обрыве связи по порту | При помощи реле, по E-Mail, по SNMP |
| Дискретные входы | 2 |
| Напряжение лог. \"1\" | +13 ~ +30 В |
| Напряжение лог. \"0\" | -30 ~ +3 В |
| Макс. ток, мА | 8 |
| Рабочее напряжение | 12 ~ 48 В (пост.) или PoE |
| Потребление тока | 0,494 A при 12 В, 0,121 A при 48 В |
| Разъем электропитания | Клеммы |
| Рабочая температура, град. C | -40 ~ 75 |
Окончание таблицы 3.1
| Рабочая влажность, % | 5 ~ 95 |
| Температура хранения, град. C | -40 ~ +85 |
| Габаритные размеры, мм | 54 x 135 x 105 |
| Материал корпуса | Алюминий |
| Масса нетто, г | 850 |
- Сетевой адаптер фирмы «МОХЛ» серии AWK-4131. Внешний вид оборудования представлен на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 – Сетевой адаптер фирмы «МОХЛ» серии AWK-4131
Технические характеристики адаптера приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Технические характеристики адаптера
| Интерфейс LAN (беспроводная) | IEEE 802.11a/b/g/n |
| Режим работы Wi-Fi | Точка доступа/Беспроводной мост/Беспроводной клиент |
| Защита беспроводной связи | WEP WPA WPA2 |
| Режимы работы беспроводной сети | Ad-Hoc Infrastructure |
Окончание таблицы 3.2
| Мощность радиопередатчика Wi-Fi, dBm | 18 |
| Чувствительность приемника Wi-Fi, dBm | -92 |
| Возможность резервирования связи | "Связующее дерево" Spanning Tree |
| Дальность передачи | до 40 км (кабель 9/125 мкм) |
| Автоматическое оповещение об обрыве электропитания | При помощи реле, по E-Mail, по SNMP |
| Автоматическое оповещение об обрыве связи по порту | При помощи реле, по E-Mail, по SNMP |
| Дискретные входы | 2 |
| Напряжение лог. \"1\" | +13 ~ +30 В |
| Напряжение лог. \"0\" | -30 ~ +3 В |
| Макс. ток, мА | 8 |
| Рабочее напряжение | 12 ~ 48 В (пост.) или PoE |
| Потребление тока | 0,494 A при 12 В, 0,121 A при 48 В |
| Разъем электропитания | М12 |
| Рабочая температура, град. C | -40 ~ 75 |
| Рабочая влажность, % | 5 ~ 95 |
| Температура хранения, град. C | -40 ~ +85 |
| Габаритные размеры, мм | 224 x 148 x 65 |
| Материал корпуса | Алюминий |
| Масса нетто, г | 1800 |
- Промышленная точка доступа фирмы «МОХЛ» серии AWK-1131А. Внешний вид оборудования представлен на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Точка доступа фирмы «МОХЛ» серии AWK-1131А
Технические характеристики адаптера приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 – Технические характеристики адаптера
| Интерфейс LAN (беспроводная) | IEEE 802.11a/b/g/n |
| Режим работы Wi-Fi | Точка доступа |
| Защита беспроводной связи | WEP WPA WPA2 |
| Мощность радиопередатчика Wi-Fi, dBm | 23 |
| Чувствительность приемника Wi-Fi, dBm | 92 |
| Рабочее напряжение | 12 ~ 48 В (пост.) |
| Потребление тока | 6,72 Вт (12 В/0.,56 А-48 В/0,14 А) |
| Разъем электропитания | Клеммы |
| Рабочая температура, град. C | -40 ~ 75 |
| Рабочая влажность, % | 5 ~ 95 |
| Температура хранения, град. C | -40 ~ +85 |
| Габаритные размеры, мм | 58 x 115 x 70 |
| Материал корпуса | Алюминий |
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
