WESTERMO: Надеждна комуникационна система за контрол и наблюдение в железопътния транспорт

Алън Болард, директор на Westermo UK, обяснява ролята, която съвременна надеждната информационна комуникационна технология играе в управлението и контрола на железопътната мрежа. В днешния свят на високо развити технологии, комуникационните системи, специализирани за железопътни транспортни средства, отчитат информация в реално време за позицията и скоростта на влака, което е от съществено значение за поддържането на ефективен и сигурен трафик. Комуникационните мрежи поддържат приложения, като видеонаблюдение и информация за пътниците, които едновременно подобряват комфорта на пасажерите и повишават безопасността. В днешно време, необходимостта от увеличаване на железопътния капацитет, поставя все повече изисквания към комуникационните мрежи. Продуктите трябва да са проектирани така, че да издържат на постоянни вибрации, екстремни температури и влажност. Оборудването трябва е в съответствие с необходимите стандарти за електромагнитна съвместимост. Мрежовите устройства, като рутери и суичове, които се използват в железопътните средства, трябва да отговарят на стандарта EN 50121-4, докато бордовото оборудване трябва да е в съответствие със стандарта EN 50155. Друг важен детайл е дизайна на оборудването, особено за бордовите приложения, като компактният дизайн и различните възможности за закрепване, са от изключително значение при монтажа на устройствата в железопътните вагони. Захранване през Ethernet - PoE През последните години Ethernet технологията се превърна в стандарт за изграждане на комуникационни системи, особено за управление и контрол на влаковите системи, пътническите информационни системи, видеонаблюдението и информационно-развлекателните системи. Тези мрежи са проектират и изграждат, като се ползват издръжливи индустриални Ethernet суичове, поддържащи разнообразни IP мрежови протоколи. Стандартът IEC 61375-1 е създаден, за да опише общата мрежова архитектура, използвана в железопътния транспорт. Тъй като към тези мрежи се свързва повече и разнообразно оборудване, това създава необходимост от повече портове, повече възможности, както и инсталиране на повече кабели за захранване и данни. Технологията Power over Ethernet (PoE) е идеалното решение на това предизвикателство, тъй като крайните устройства могат да бъдат захранвани чрез мрежовия кабел, което води до значителна икономия на разходите и спестяване на използваното пространство. Традиционните PoE решения разчитат на допълнителни външни захранвания, за да осигурят необходимото напрежение на кабела за данни. По- съвременните решения използват DC / DC конвертор, който позволява директното използване на електрическата мрежа на влака. Тази методология улеснява осигуряването на галванична изолация между всеки порт, което е важно за предпазване на оборудването от пренапрежения или къси съединения, разпространяващи се по цялата мрежа. https://www.youtube.com/watch?v=GRr45dDIqM0&feature=emb_logo Преконфигурация и възстановяване на комуникационната врежа За разлика от традиционните комуникационни мрежи, комуникационните мрежи в железопътния транспорт са изправени пред някои специфични предизвикателства. Например, те трябва да се справят в ситуация на динамично променящата се топология, когато железопътните вагони се свързват или изключват от композицията. Въвеждането на влак в експлоатация е процес, при който мрежата за данни се преконфигурира автоматично, когато вагони се добавят или пренареждат. В съответствие с изискванията на стандарта IEC 61375-2-5, рутерите, изграждащи мрежата, трябва да поддържат протокола Train Topology Discovery Protocol (TTDP), който е отговорен за преконфигурацията на мрежата. По този начин се избягва необходимостта персоналът, управляващ влака, да преминава през обучение за работа с комуникационната система за данни. За да осигурят висока продължителност на работа, влаковите информационни комуникационни мрежи трябва да са в състояние да се справят с потенциалните сценарии за отказ. Съществено значение има топологичната схема на свързване и съответно, използваните устройства (рутери и суичове) в топологията. Основните рутери в топологичната схема поддържат протокол за възстановяване на мрежата, за да осигурят надеждна комуникация в случай на прекъсване, а релейните рутери са двойно резервирани и поддържат агрегирани връзки между вагоните, за да се осигури комуникацията дори когато някой вагон претърпи прекъсване на захранването. Безжична свързаност Разбира се, PoE технологията изисква отделните устройства да бъдат свързани чрез кабели. Има някои железопътни приложения, при които не могат да се използват кабелни връзки. Например, различни данни за движението на влака, предавани към стационарни станции, свързване на вагони, които нямат специален порт за мрежови кабели, или осигуряване на достъп до интернет за персонал и пътници. Съвременните устройства за безжична локална мрежа (WLAN) покриват изискванията на тези приложения, въпреки че трябва да се вземат мерки за захранването на тези устройства. Те осигуряват надеждна, непрекъсната, високоскоростна комуникация на данни за поддръжка на приложения като наблюдение на скоростта на влаковете, състоянието на коловозите, осигуряване на бордовото видео наблюдение и точки за интернет достъп за пътниците. Най-новите WLAN устройства поддържат сигурна връзка и високоскоростна и сигурна комуникация между влака и стационарни земни станции. Осигурявайки безпроблемна комуникация по време на движение на влака, устройствата осигуряват предаването на данни и при превключване от една точка за достъп към друга. Режимът Inter-Consist Link (ICL) осигурява стабилна и сигурна комуникация , без разходи за инсталиране на комуникационни. Най-новите WLAN устройства са идеални за осигуряване на интернет достъп на пътниците. Високият праг на чувствителност на сигнала, който имат новите WLAN устройства, позволява добра връзка, дори при слаби сигнали, а високата скорост на предаване на данни осигурява достъпа до интернет и свързаността на пасажерите. Мрежовата сигурност е от първостепенно значение Сигурността на комуникационната мрежа в железопътния транспорт и предпазването от кибератаки е от съществено значение. За това са от съществено значение и функциите за настройка на мрежовата защита, които се поддържат от устройствата в мрежата Механизмите и начините за настройка на комуникационната мрежа трябва едновременно да позволяват бърза и лесна настройка (особено важно за големи комплекси от мрежи), както и да улеснят постигането на добра защита срещу кибератаки. Освен лесна конфигурация, тези механизми за настройка на мрежата, трябва да могат да осигурят и анализ на защитата, както и опции за промени, които да позволят настройка на по- високо ниво на сигурност. Повече видео материал по темата може да видите ТУК.