Przejdź do głównej zawartości

Infrastruktura bezprzewodowa dla systemów sterowania pociągiem

Richard Weatherburn

Kraje na całym świecie próbują zwalczyć swoją zależność od ropy naftowej i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla. Kluczową strategią osiągnięcia tego celu w niektórych regionach jest skoncentrowany wysiłek zmierzający do radykalnej poprawy infrastruktury kolejowej.

W rezultacie wielu operatorów kolejowych stara się poprawić przepustowość bez konieczności podejmowania kosztownych i uciążliwych projektów inżynieryjnych. Jednym z rozwiązań są systemy kontroli pociągu oparte na komunikacji (CBTC), które zwiększają wykorzystanie istniejącej infrastruktury kolejowej.


Rozważmy architekturę zastosowań CBTC i infrastruktury bezprzewodowej potrzebnej do obsługi tych systemów sterowania pociągami.

Systemy kontroli pociągu oparte na komunikacji (CBTC) obniżają koszty kapitału i operacyjne
Tradycyjnie zwiększanie przepustowości w miejskiej sieci kolejowej wiązało się z projektami, takimi jak układanie dodatkowych torowisk, wytaczanie nowych tuneli i wydłużanie peronów, aby umożliwić obsługę dłuższych pociągów. Te duże projekty cywilne są nie tylko drogie; są również potencjalnie destrukcyjne dla usług operacyjnych.

Dzięki dokładnym informacjom o położeniu pociągu w czasie rzeczywistym, CBTC stanowi rozwiązanie dla wyzwań związanych z przepustowością i pozwala uniknąć wielu projektów inwestycyjnych w zakresie budownictwa.

Zwiększone wykorzystanie istniejącej infrastruktury kolejowej realizowane jest poprzez usunięcie tradycyjnych stałych bloków sygnalizacyjnych. Zamiast tego, przejazdy pociągów, a także profile prędkości i przyspieszenia są zarządzane w sposób ciągły w czasie rzeczywistym. System CBTC zarządzający krótszymi, lżejszymi i szybszymi pociągami, które będą ze sobą blisko współpracować, spowoduje zwiększenie przepustowości w stosunku do dłuższych pociągów poruszających się w systemie stałych bloków sygnalizacyjnych.

Oprócz zalet niższych nakładów kapitałowych i szybszego zwrotu z inwestycji (ROI) niż w przypadku projektów inżynieryjnych, systemy CBTC pomagają obniżyć koszty operacyjne. Duża część całkowitych kosztów eksploatacji kolejowych pojazdów pasażerskich jest ustalana na długie okresy (takie jak leasing pojazdu lub koszty finansowe). Zużycie paliwa lub energii bardzo często stanowi największą część kosztów, które operator może kontrolować.


Zastosowanie systemu CBTC pozwala na oszczędności energii poprzez zastosowanie różnych profili jazdy (takich jak wybieg i zmniejszone krzywe przyspieszenia), gdy zapotrzebowanie pasażerów jest mniejsze, na przykład poza godzinami szczytu. W połączeniu z technologią zliczania pasażerów to zarządzanie pojazdami szynowymi może być w pełni zautomatyzowane.

Architektura systemów sterowania pociągami CBTC
Typowa architektura nowoczesnego systemu CBTC obejmuje następujące podsystemy sterowania:
·    ATP - Automatyczna ochrona pociągu
·    ATO - Automatyczna obsługa pociągu
·    ATS - Automatyczny nadzór pociągu

W zależności od dostawcy architektura tych podsystemów może być scentralizowana lub rozproszona. ATS zazwyczaj znajduje się w centralnym centrum dowodzenia, chociaż lokalne systemy kontroli mogą być również włączone jako rezerwowe.

Podsystemy sterowania są zorganizowane w logiczne komponenty, jak pokazano poniżej:
Infrastruktura bezprzewodowa dla komunikacji pociąg-ziemia
Infrastruktura komunikacyjna systemu CBTC przebiega w cyfrowym sieciowym systemie radiowym za pomocą dwukierunkowej komunikacji między urządzeniami torów i pociągami. Pasmo 2,4 GHz jest powszechnie stosowane w tych systemach (publiczne pasmo Wi-Fi), choć mogą być również stosowane inne częstotliwości alternatywne, takie jak 900 MHz (USA), 5,8 GHz lub licencjonowane pasma. Obecnie rozważa się również technologię LTE z kilkoma dostawcami sygnałów testujących systemy CBTC oparte na LTE.

Podczas gdy korzystanie z technologii bezprzewodowej w CBTC jest powszechne, nie obędzie się bez wyzwań, z których wiele wynika z wymagającego środowiska i prędkości poruszających się pociągów. Niektóre kluczowe wymagania sieci bezprzewodowej CBTC są wymienione w poniższej tabeli.
Systemy sterowania pociągami potrzebują niezawodnej infrastruktury bezprzewodowej
Ponieważ możliwości podróży pociągiem stale się zwiększają, a koleje starają się maksymalizować przepustowość, wzrasta zapotrzebowanie na bezpieczne, niezawodne połączenia pomiędzy pociągami w ruchu i systemami naziemnymi. Oczywiste jest, że połączenie komunikacyjne pomiędzy pociągiem a infrastrukturą naziemną ma kluczowe znaczenie dla powodzenia.

Nawet, podczas gdy to wymagające środowisko ewoluuje, wpływ awarii systemu odbije się na tysiącach ludzi i pociągnie za sobą poważne konsekwencje finansowe. Dlatego wybór odpowiednich komponentów sieciowych i kabli, takich jak te z Belden, nabiera jeszcze większego znaczenia dla zapewnienia bezpieczeństwa, niezawodności i odporności sieci.

Aby dowiedzieć się więcej na temat bezprzewodowej komunikacji między pociągiem a ziemią dla CBTC, a także dla zastosowań do przesyłania danych pasażerskich i do nadzoru wideo, pobierz tę publikację.

Czy wdrożyłeś bezprzewodowe systemy pociąg-ziemia? Jeśli tak, to jak sobie poradziły? Czekamy na wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…