Веб-решение для удаленного управления экологичным общественным транспортом

Как разработка системы, заменяющей ручной мониторинг системой управления подстанциями экологичного общественного транспорта, позволила муниципалитетам Нидерландов удаленно контролировать, управлять и получать информацию об аварийных ситуациях на подстанциях в режиме реального времени, тем самым повысив эффективность и стабильность всей системы.

Общественный транспорт, работающий на электричестве, является наиболее экологичным. Самые узнаваемые его типы – это, конечно, трамваи и троллейбусы. Неудивительно, что и без того широко распространенный во многих городах, сейчас такой транспорт привлекает к себе дополнительное внимание.

Для питания транспорта электроэнергией используется сложная инфраструктура – это буквально километры проводов, протянутых вдоль трасс. Для подачи тока к различным точкам контактной сети используются тяговые подстанции – это сложные сооружения, состоящие из комплекса мощных электроустановок.

Такие объекты требуют постоянного контроля и управления. Обычно в черте города насчитывается не менее 10-15 подстанций. Вручную следить за всеми подстанциями и обеспечивать их бесперебойную работу, конечно, очень сложно. Использование автоматизированных систем контроля и управления помогает оперативно реагировать на различные сбои и аварийные ситуации, тем самым напрямую увеличивая время безотказной работы – а значит, и эффективность всей системы общественного транспорта.

Задача

Клиент поставил нам задачу разработать автоматизированную систему управления, программно-аппаратный комплекс.

Система управления должна удаленно контролировать, управлять и получать информацию об аварийных ситуациях на подстанции, а в отдельных случаях и отправлять команды для действий по восстановлению управления и работы системы.

Решения

Из-за специфики и оригинальности задачи мы построили уникальную архитектуру, исходя из поставленных перед нами задач. Для этой архитектуры мы подобрали решения, которые отвечают требованиям заказчика и соответствуют условиям эксплуатации. При выборе решений мы также ориентировались на цену. Мы нашли наиболее выгодное сочетание цены и технологий, необходимых для решения поставленной задачи.

Мы выбрали специализированный промышленный компьютер на базе архитектуры x86 под управлением встраиваемой операционной системы «Виндоус Эмбеддед Стандарт» (Windows Embedded Standard). Такие компьютеры были установлены на каждой подстанции;
подобрали комплект специализированных цифровых и аналоговых модулей ввода-вывода от производства компании «Адвантек» (Advantech), модем мобильной связи третьего поколения (3G) для обеспечения канала связи с центральным диспетчерским пунктом, преобразователи интерфейсов для связи с интеллектуальными модулями на подстанции;
Разработали программное обеспечение для автоматизированного мониторинга и управления с внешним интерфейсом связи;
Разработали программное обеспечение для централизованного контроля и управления, позволяющее получать данные телеметрии и дистанционной сигнализации со всех подстанций и выполнять необходимые действия по дистанционному управлению.

Ключевые особенности

Мониторинг и контроль

Постоянный автоматизированный мониторинг и контроль состояния подстанций.

Оповещение об авариях

Дистанционное получение оперативной информации об аварийных ситуациях на объектах.

Бесперебойная работа

Обеспечение стабильной и непрерывной работы подстанций в любых условиях.

Эффективное управление

Восстановление и оптимизация эффективного автоматизированного управления процессами.

Набор технологий

Система диспетчерского управления и сбора данных «Адвантек» SCADA
Протокол передачи данных «Модбас РТУ» (Modbus RTU)
Однопроводной интерфейс «1-Вайер» (1-wire)
Последовательный периферийный интерфейс «СПАЙ» (SPI)
Технология пакетной радиосвязи «ГПРС» (GPRS)
Протокол сетевого управления «СНМП» (SNMP)
Операционная система реального времени «РТОС» (RTOS)
Программная библиотека обмена сообщениями «Зеро-Эм-Кью» (ZeroMQ)
Среда выполнения кода «Нод-Джи-Эс» (Node.js)
Промышленный контроллер «Адвантек» серии 4000 (Advantech 4000)
Промышленный контроллер «Адвантек» серии 5000 (Advantech 5000)
Встраиваемый персональный компьютер (Embedded PC)