Развитие технологий связи
Проект 2116
Забайкальская железная дорога
Беспроводная передача данных в системе "САИ ПС", посредством радиочастотного модуля "LoRa"
  • Раднаев
    Вячеслав Мнкуевич
    автор проекта, электромеханик
  • Степанова
    София Дмитриевна
    электромеханик
  • Савченко
    Денис Александрович
    электромеханик
  • Заказчик
    Дирекция связи
  • Конечный потребитель
    Региональный центр связи
  • Защита интеллектуальной собственности
    Охранный документ принадлежит/будет принадлежать сторонней компании
  • Стадия жизненного цикла проекта
    Опытно-конструкторская разработка решения
  • Сведения о ранее полученных охранных документах
    Заявители DUOLUN TECH CO LTD
    Изобретатели Чэнь Бин; Шэ Юйцунь; Сун Цзочэн; Ян Чжикуй; Чжу Бин; Чжан Аньцянь; Классификации IPC G08G1/09; H04W84/12; Приоритеты CN202221972965U·2022-07-28; Применение CN202221972965U·2022-07-28; Публикация CN217821843U·2022-11-15 Опубликовано как CN217821843U
Проблематика
На данный момент конечное подключение пунктов считывания идентификации , использует кабельные линии связи. Что влечет за собой ряд значительных минусов в использование данного метода:
  1. Высокие ресурсозатраты. Необходимо разработать длинную траншею, организовать дренаж, защитить кабель от давления почвы, защита от вандалов. Занимает рабочее время персонала на обслуживание, контрольные измерения, мониторинг состояния кабелей.
  2. Сложность ремонта. Большое кол-во времени на обнаружение и устранение повреждений, с сопутствующими потерями материала, и рабочего времени сотрудников, что может занять дни или даже недели.
  3. Опасность случайного повреждения. При сопровождение линейно путевых работ, несанкционированная разработка грунта в пределах места прохождения трассы кабеля.
  4. Подверженность повреждениям при движении грунта.
  5. Невозможность увеличений пропускной способности. Подземные кабели нужно дополнить или заменить в случае необходимости увеличения количества оборудования.
Данные недостатки происходят достаточно часто, и влекут за собой отказы оборудования что влечет за собой общий имидж компании и отсутствие мониторинга достижений той или иной точки определенного вагона.
Предлагаемое решение
Предлагаем отказаться от кабельной схемы подключения пунктов считывания системы идентификации "Пальма", с переходом на беспроводную передачу данных с применением модуля E22-400T30D, который основан на методах модуляции с расширенным спектром, полученных на основе технологии chirp spread spectrum.LoRa обеспечивает передачу на большие расстояния с низким энергопотреблением. Технология охватывает физический уровень, в то время как другие технологии и протоколы, такие как LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), покрывают верхние уровни. Он может достигать скорости передачи данных от 0,3 кбит/сек до 50 кбит/сек в зависимости от коэффициента расширения.

К плюсам данного решения можно отнести:
  1. Возможность подключения на большие расстояния– Включение диапазонов 15+ км в сельской местности и 5+ км в городах. Обеспечивает покрытие в масштабе города, и достигается хорошее проникновение в здания.
  2. Безопасные передачи– Шифрование AES-128 бит защищает данные и предотвращает несанкционированный доступ.
  3. Длительное время автономной работы в запасе на десять лет.
  4. Использует протокол "RS-232", который использует система "Пальма".
  5. Простота в обслуживание.
  6. Не требует прямой видимости, устойчив к погодным условиям и осадкам.
  7. Рабочая наружная температура составляет от -40 до +50.
Существует не мало станций оснащенные 1-2 ПСЧ для подсчета и мониторинга вагонов. На отдаленных станциях, где требуется прокладка нового кабеля на расстояния варьирующиеся от 3 до 15 км от постов МПЦ, что позволит сократить затраты на приобретение медножильного кабеля.
Альтернативы и аналоги
Передача данных через, модемы RS-232 - IP, но с использованием сотовой сети. Что влечет за собой дальнейшие траты при эксплуатации. Покупка дополнительного оборудования.
Что сделано в рамках проекта и какова роль проектной команды
Проектная команда провела работу по подбору оборудования с учетом расчета скорости и требований к информационной безопасности. Данное оборудование приобретено для полевых испытаний в среде станций ОАО "РЖД", и программирования для установки передачи данных и постоянного контроля ПСЧ. Так же учли экономическую эффективность, и оптимизацию рабочего процесса.
Перспективы развития решения после реализации проекта
Экономический эффект, оптимизация рабочего процесса при использовании беспроводной системы, нежели кабельные линии передачи связи.
Необходимые ресурсы и затраты на реализацию проекта
Три специалиста РЦС
Модуль "E220 400T30D". - 809р. за 1 штуку
Антенна всенаправленная 433МГц, разъем SMA-K. - 328р. за 1 штуку
База для модуля, с покупкой канального преобразователя логического уровня
Администратор из числа необходимых специалистов для первичной настройки оборудования
Бюджет затрат на реализацию на ст. Чита-1 для подключения "13 ПСЧ" - 100 000р. с учетом непредвиденных затрат
Планируемые эффекты
  • Повышение надежности
  • Оптимизация технологического процесса
  • Оптимизация рабочей силы
  • Возможность установки нового и переноса "Пункта считывания"
Количественные показатели
  • Снижение аварийности
  • Снижение затрат на устранение аварий
  • Снижение износа объектов системы ПСЧ
  • Снижение дефицита производительности
  • Снижение затрат на плановые ремонты объектов инфраструктуры
Экономический эффект
  • 4 269 441,30 руб.
    Исходя из расчетов закрепленные в дополнительном материале
Анализ рисков
Дорожная карта проекта
14.04.2025
Закупка оборудования.
Ответственные: Раднаев Вячеслав Мункуевич
18.04.2025
Программирование модуля, и установка параметров информационной защиты.
Ответственные: Савченко Денис Александрович
30.05.2025
Вырезка платы, распайка и проведение испытания на ст. Чита-1.
Ответственные: Раднаев Вячеслав Мункуевич
31.05.2025
Сбор информации контроль работоспособности.
Ответственные: Степанова София Дмитриевна
Презентация проекта