Исполнительные устройства

Исполнительные устройства подключаются к ОТС через слаботочные реле и служат для выполнения автоматических команд или команд, подаваемых оператором с диспетчерского пункта. Такими устройствами могут быть блокираторы двигателя, различного рода световые или звуковые сигнализации, элементы управления температурными режимами и прочее.

В качестве средств передачи текстовой информации в ОТС используются светодиодные табло, на которые передается, в автоматическом режиме текстовые сообщения (название остановки, текущее время, температура воздуха и т.п.

Навигационная информация, маршрут движения выводятся на цветной ЖКИ индикатор водителя.

Для голосовой связи водителя с диспетчерским пунктом используется GSM канал, подключаемый с помощью беспроводной гарнитуры.

Средствами видео наблюдения и регистрации (опционально) оборудуются транспортные средства для обеспечения высокой безопасности пассажиров и сохранности дорогостоящих грузов.

Все оборудование транспортного средства обеспечивает обмен информацией посредством беспроводной технологии Bluetooth, что в значительной степени облегчает установку и монтаж оборудования на транспортном средстве.

Сеть передачи информации

Для передачи информации от объектов мониторинга к диспетчерскому серверу в навигационной системе используется сеть сотовой связи GSM/GPRS.

Применение технологий передачи информации по сотовым сетям связи существенно повышает эффективность системы в целом. Сотовые сети связи используются для передачи информации от объектов мониторинга, большую часть времени находящихся в пределах крупных населенных пунктов, центральных областей, освоенных районов и федеральных автотрасс, а также в местах, специально оборудованных сотовыми радиопередатчиками. При использовании абонентских терминалов стандартов GSM/GPRS в системе будут доступны все виды передачи информации, включая голосовую и видеосвязь.

Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона, как правило, в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит/с. Данные сети, позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д.

3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).

Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (или W-CDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов). Также возможно использование стандарта CDMA450.

Технология CDMA2000 обеспечивает эволюционный переход от узкополосных систем с кодовым разделением каналов IS-95 (американский стандарт цифровой сотовой связи второго поколения) к системам CDMA «третьего поколения» и получила наибольшее распространение на Североамериканском континенте, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Технология UMTS (Universal Mobile Telecommunications System — универсальная система мобильной электросвязи) разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения), и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.

Работа по стандартизации UMTS координируется международной группой 3GPP (Third Generation Partnership Project), а по стандартизации CDMA2000 — международной группой 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), созданными и сосуществующими в рамках ITU.

По данным Wireless Intelligence, на конец ноября 2006 г. в мире насчитывалось 364 млн абонентов 3G, из них 93,5 млн. были подключены к сетям UMTS и 271,1 млн. – к СDMA2000. Крупнейший оператор – японский NTT DoCoMo, по состоянию на апрель 2010 года количество абонентов превышает 56 млн. человек.

В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса. Согласно регламентам ITU (International Telecommunications Union – Международный Союз Электросвязи) сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных:

· для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) — не более 144 кбит/с;

· для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) — 384 кбит/с;

· для неподвижных объектов – 2048 Кбит/с.

Основные тенденции 3G сетей:

· преобладание трафика data-cards (USB-модемы, ExpressCard/PCMCIA-карты для ноутбуков) над трафиком телефонов и смартфонов 3G;

· постоянное снижение цены 1 Мб трафика, обусловленное переходом операторов к более совершенным и эффективным технологиям.

В сетях с кодовым разделением каналов, в том числе и 3G, есть важное преимущество – улучшенная защита от обрывов связи в движении, за счёт использования так называемого «мягкого хендовера». По мере удаления от одной базовой станции клиента «подхватывает» другая. Она начинает передавать всё больше и больше информации, в то время как первая станция передаёт всё меньше и меньше, пока клиент вообще не покинет её зону обслуживания. При хорошем покрытии сети вероятность обрыва полностью исключается системой подобных «подхватов». Это отличается от поведения систем с частотным и временным разделением каналов (GSM), в которых переключение между станциями «жёсткое» и может приводить к задержкам в передаче и даже обрывам соединения.

Диспетчерский сервер

Диспетчерский сервер представляет собой аппаратный серверный блок с установленным на нем комплексом серверного программного обеспечения, подключенный к сети Интернет с присвоенным статическим IP-адресом. Универсальная архитектура в сочетании с простыми алгоритмами работы и высокая пропускная способность диспетчерского сервера позволяет подключать к системе до нескольких тысяч абонентских терминалов без заметного снижения быстродействия системы в целом. Для повышения надежности системы потоки данных могут дублироваться на другой аналогичный сервер, выполняющий функции резервного.

Основные функции диспетчерского сервера:

· установление соединений с ОТС и диспетчерскими пунктами;

· отправка на ОТС текстовых сообщений и команд оперативного управления;

· прием и обработка поступающих от пользователей системы текстовых сообщений и команд оперативного управления;

· прием и обработка поступающих от ОТС навигационных и телеметрических параметров, текстовых сообщений и автоматических подтверждений выполнения команд оперативного управления;

· передача на диспетчерские пункты текущих и архивных навигационных и телеметрических параметров транспортных средств;

· хранение информации в единой базе данных (например MS SQL);

· формирование отчетов по запросу с диспетчерских пунктов;

· преобразование информации в формат, совместимый с пользовательскими ИС;

· обмен данными с пользовательскими ИС;

· создание баз данных в формате пользовательских архивов;

· хранение и распределение информации из базы данных электронных карт местности (ГИС).

Диспетчерский пункт представляет собой рабочее место диспетчера – рабочая станция (компьютер) с установленным на ней специализированным ПО.

Рабочие станции могут находиться как внутри локальной сети предприятия, так и вне таковой с подключением через сеть Интернет. Для тех случаев, когда требуется только периодическое наблюдение за деятельностью автопарка (например, для руководства ведомств), возможно подключение к диспетчерскому серверу упрощенных версий диспетчерских пунктов с использованием WEB-технологий или сотовых сетей связи.

Светодиодное табло

Светодиод – это полупроводниковый прибор с p-n переходом, который излучает фотоны при прямом смещении. Эффект излучения света называется инжектированной электролюминесценцией и происходит, когда неосновные носители заряда рекобинируют с носителями противоположного типа в запрещенной зоне. Длина волны излучаемого света определяется в основном выбором используемых полупроводниковых материалов.

Базовая структура светодиодного индикатора состоит из полупроводникового кристалла, рамки с внешними выводами, на которой размещен кристалл, и герметизирующей эпоксидной смолы, которая окружает и защищает кристалл, а также рассеивает свет (формирует диаграмму направленности) (рис. 2.2). Кристалл приклеивается токопроводящей эпоксидной смолой ко дну рамки,называемой лункой. Лунка является первичной оптической системой для кристалла и согласует распределение светового потока от его граней, с последующим преломлением линзы из эпоксидной смолы. Верхний контакт кристалла соединен проводом с другим выводом рамки.

 

Рис. 2.2 – Типичный светодиод и его конструкция в разрезе

 

Механическая конструкция светодиода определяет распределение света и диаграмму направленности излучения в пространстве. Узкая диаграмма направленности (рис. 2.3) обеспечивает большую силу света в осевом направлении, но небольшой угол обзора. Тот же кристалл может быть смонтирован так, чтобы получить широкий угол обзора, но интенсивность в осевом направлении будет ниже пропорционально углу излучения. Сверхяркие светодиоды с углом обзора от 15° до 30° по уровню 0,5 применяются для информационных панелей, расположенных прямо перед наблюдателем, а светодиоды с широким углом обзора применяются в индикаторах для широкого обзора или приборных досках.    

Рис. 2.3 – Светодиодный индикатор с узкой диаграммой направленности

 

Для реализации данной системы светодиодное табло состоит из связанных между собой шести подключённых друг к другу модулей с индивидуальным питанием для каждого, управляемых сигналом с ПК, через микроконтроллер. При таком подключении получается экран на 64 диода по горизонтали и 48 диодов по вертикали. Таким образом, самый минимальный размер текста для воспроизведения одной буквы будет достигать 5 диодов по вертикали и 5 диодов по горизонтали.

Светодиодная матрица 5х5 является более универсальной, позволяя отображать латинский алфавит в верхнем и нижнем регистре, а также множество символов.

При таком размере символов, возможно, воспроизводить текст, содержащий до восьми строк одновременно с возможностью сдвига, как одной строки отдельно (если слово не умещается по горизонтали) так и сдвига текста полностью для вывода нового сообщения.

Так же есть возможность расширить табло, как на количество строк, так и на количество символов. При этом нужно учитывать большую потребляемую мощность светодиодных модулей добавляемых в конструкцию. А так же может потребоваться установка другого микроконтроллера или дополнительная установка HUB для подключения к нему нескольких контроллеров. Подключение HUB необходимо, если по вертикали нужно более восьми модулей.

Программно табло будет выбирать шрифт автоматически. Это будет зависеть от количества высвечиваемой информации, то есть, если будет много строк, то будет автоматически использоваться текст с разрешением для одного символа 5x5 диодов. Если информация использует одну строку, то будет использоваться максимальный размер на все три вертикально стоящих модуля.

Так как в системе использовано устройство индикации бегущая строка, собранная из нескольких модулей, то изменение отображения информации о прибытии транспортных средств будет меняться каждую минуту со сдвигом всего отображаемого текста, заменяемого в паузах информационными сообщениями, рекламой и прочей необходимой информацией.

В связи с тем, что в нашей системе используется модем Huawei с поддержкой Wi Fi, то настройку табло техник может производить с ноутбука, находясь на том остановочном пункте, где возникла неисправность.

Использование услуги интернет с ограничением по скорости можно разрешить пассажирам ожидающим транспорт на остановочном пункте, что бы ожидание было более полезным и приятным.