Автор | Сообщение |
---|---|
admin | |
Создание эффективных систем контроля подвижного состава и дистанционного управления железнодорожными грузоперевозками является важной задачей как государственного, так и отраслевого уровней. В статье представлены разработки ученых и инженеров ООО «Малленом Системс», направленные на решение данных задач. Дано описание системы распознавания номеров вагонов (СРНВ) ARSCIS, обеспечивающей контроль передвижения объектов подвижного состава железнодорожного транспорта путем автоматического обнаружения и идентификации вагонов, цистерн и платформ по их регистрационному номеру. Описаны особенности реализации в 2011–2012 гг. масштабного проекта АНК «Башнефть» по созданию и внедрению на базе СРНВ ARSCIS распределенных автоматизированных систем коммерческого учета нефтепродуктов, перевозимых железнодорожным транспортом. В ходе проекта был автоматизирован в общей сложности 21 участок на предприятиях — филиалах АНК «Башнефть». Реализация проекта позволила значительно усовершенствовать процесс коммерческого учета и управления логистическими операциями, связанными с использованием железнодорожного транспорта на предприятиях компании. Использование оптоэлектронного метода и средств контроля — перспективный способ решения проблемы информатизации и контроля перевозок на железнодорожном транспорте На российских железных дорогах и промышленных предприятиях в настоящее время для идентификации грузовых вагонов и цистерн используется, как правило, ручное визуальное списывание регистрационных номеров транспортных средств, которые представляют собой метки в виде восьмизначной цифровой последовательности. При таком способе списывания оператор на контрольном участке железной дороги просматривает номера вагонов проходящего состава и при необходимости сравнивает их с номерами в определенной передаточной ведомости, называемой также натур-листом. При обнаружении несоответствия производится корректировка натур-листа, формируются управляющие решения. Недостатки рассмотренного способа идентификации очевидны: необходимость в постоянном внимании оператора, высокая трудоемкость процесса контроля, недостаточная достоверность информации. Кроме того, составы, проходящие мимо поста списывания, вынуждены либо полностью останавливаться, либо значительно снижать скорость, что существенно ограничивает пропускную способность контрольного поста или станции. На протяжении более десятка лет на российских железных дорогах предпринимаются попытки массового внедрения приборов автоматической идентификации, основанных на использовании сверхвысоких радиочастот (СВЧ-системы). Примером системы, построенной в соответствии с указанным принципом, является внедряемая ОАО «РЖД» система автоматической идентификации (САИ) «ПАЛЬМА». Принцип действия этой системы следующий: в точках контроля движения поездов устанавливается считывающая аппаратура, передающая информацию о проходящих составах в единый центр обработки, где ведется централизованная база данных. Вагоны и локомотивы подвижных составов оборудуются датчиками-маркерами, активизируемыми поступающей от считывающих устройств СВЧ-энергией. Маркер передает запрашивающему устройству закодированную в нем информацию. Однако внедрение и применение САИ «ПАЛЬМА» на практике имеет ряд сложностей, часть которых обусловлена ограничениями используемого метода контроля. Среди таких сложностей основными являются следующие:
Указанные ограничения с учетом естественного выхода из строя в процессе эксплуатации или умышленной порчи установленных маркеров обуславливают известную проблему недостаточной эффективности систем идентификации, подобных САИ «ПАЛЬМА», в российских условиях. Одним из путей решения данной проблемы является создание комплексов контроля на базе оптоэлектронного метода, обеспечивающих идентификацию объектов подвижного состава железнодорожного транспорта путем распознавания их регистрационных номеров, нанесенных на борт или балку шасси. В связи с последними достижениями в компьютерной и оптоэлектронной индустрии, области информационных технологий указанный способ обеспечивает возможность создания надежных, мобильных, простых в установке и эксплуатации СРНВ. СРНВ могут эффективно использоваться при создании автоматизированных систем управления грузоперевозками: например, в задачах организации контроля передвижения вагонов и цистерн по территории крупных промышленных предприятий, повышения эффективности и безопасности процессов разгрузки/погрузки. Значительный интерес для ряда предприятий (нефте-, газоперерабатывающей, химической, металлургической и др. отраслей) представляет автоматизация процесса учета вагонов и цистерн при их взвешивании. Ведение такого учета существенно упрощается при использовании указанных приборов контроля. СРНВ должны решать следующие базовые задачи:
К достоинствам оптоэлектронных средств контроля и автоматизированных систем, создаваемых на их основе, можно отнести:
Основным недостатком оптоэлектронного метода контроля является зависимость от загрязненности объектов контроля и погодных условий. Однако эту зависимость, как правило, можно существенно нивелировать путем проведения определенных организационно-технических мероприятий. В качестве дополнительного преимущества метод оптоэлектронного контроля позволяет включить в контур управления процессом идентификации человека — оператора. Это обеспечивает возможность практически полностью исключить возможные ошибки идентификации за счет привлечения оператора к обработке ситуаций, когда искусственный интеллект системы «сомневается» в окончательном решении или не может его принять. С учетом последней особенности, система распознавания номеров вагонов без существенных видоизменений может быть дополнена функциями коммерческого осмотра вагонов и перевозимых грузов, а также решать ряд задач охранного видеонаблюдения в зоне контроля. ARSCIS — аппаратно-программный комплекс оптоэлектронной идентификации объектов подвижного состава железнодорожного транспорта Для автоматизации технологических процессов на промышленных предприятиях за последнее десятилетие в «Малленом Системс» создан целый класс систем машинного зрения. Их назначение — решение задач контроля геометрических параметров и чтения маркировки различных видов продукции, контроль качества упаковки, выявление дефектов на поверхности листовых и рулонных изделий. Для акционерной компании «АЛРОСА» разрабатывается уникальный оптоэлектронный автомат классификации кристаллов алмазов по их форме. В 2004 г. на базе ООО «Малленом» был создан опытно-промышленный образец аппаратно-программного комплекса, производящего в автоматическом режиме считывание номеров грузовых вагонов железнодорожных составов. Первое внедрение состоялось в июне 2005 г. на ст. Череповец-1 Северной железной дороги. Разработка получила название ARSCIS (Automated Rolling-Stocked Cars Identification System). Типовая конфигурация и технические характеристики СРНВ ARSCIS Рис. 1. Типовая структурная схема СРНВ ARSCIS Существуют различные варианты подключения телекамер к ЭВМ. Выбор оптимального варианта подключения зависит от объекта внедрения и уже имеющихся телекоммуникаций. Возможна организация передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю, витой паре, по оптоволоконному каналу. При вводе в ЭВМ аналогового видеосигнала необходимо использование платы видеозахвата. В случае использования IP-камер передача видеосигнала происходит изначально в цифровом виде, и возможно подключение к ЭВМ через Ethernet. Программное обеспечение (ПО) СРНВ ARSCIS осуществляет управление процессом идентификации объектов подвижного состава и реализует процедуры технологии обработки и анализа изображений. Программное обеспечение комплекса создано под платформу Windows 2000 или выше и использует библиотеки dotNET. В качестве выходной информации оператору системы управления грузоперевозками, создаваемой на основе СРНВ ARSCIS, предъявляется список распознанных регистрационных номеров и отдельные изображения объектов подвижного состава. В случае сомнения комплекса в своем решении по идентификации какого-либо объекта контроля (вагона, цистерны, платформы) оператор может принять решение на основе изображений данного объекта. По итогам многократных тестирований СРНВ на объектах внедрения подтверждены следующие технические характеристики ее эффективности в реальных условиях эксплуатации:
Малое значение ошибки достигается за счет реализованного механизма «сомнения» в идентификации и поддержки диалога с оператором в случае появления объекта с отсутствующим или трудно распознаваемым номером. Разработка автоматизированной системы учета нефтепродуктов ARSCIS.OilAccount на базе СРНВ ARSCIS ARSCIS.OilAccount обеспечивает идентификацию вагонов, проходящих через контрольный пункт взвешивания, путем выявления и распознавания их регистрационных номеров и интеграцию результатов идентификации с данными системы повагонного взвешивания (СПВ) для автоматической регистрации результатов взвешивания и учета отгружаемой/полученной продукции. Результаты идентификации и взвешивания обрабатываются программой, предъявляются оператору и помещаются в базу данных (БД) для дальнейшего хранения и формирования отчетной документации по результатам взвешивания (рис. 2). Рис. 2. Обобщенная структурная схема ПО системы ARSCIS.OilAccount Рис. 3. Главное окно АРМ оператора системы ARSCIS.OilAccount Практически каждый из участков внедрения имел свои особенности, обусловленные характером движения составов в зоне контроля, необходимостью интеграции систем распознавания инвентарных номеров вагонов с весовыми комплексами и АСУ наливных терминалов различных производителей. Краткое описание объектов внедрения и их особенностей представлено в таблице. ТАБЛИЦА. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ОАО АНК «БАШНЕФТЬ» Проект был успешно реализован в течение 2011 г. На 20 узлах коммерческого учета произведена аппаратная и программная интеграции с весовыми системами или АСУ ТП точечного налива эстакад (рис. 4). Еще одна система обслуживает контроль передвижения вагонов на въезде/выезде ОАО «Уфаоргсинтез». При выезде состава по каждому из вагонов уточняется информация о том, принадлежит ли этот вагон собственному ж/д парку предприятия, сопоставляется информация времени его въезда и операций по его загрузке. В случае «подозрительных» ситуаций происходит оповещение оператора, что позволяет выявлять возможные правонарушения со стороны персонала и выполнять их профилактику. Рис. 4. Участок коммерческого учета на предприятии ОАО АНК «Башнефть» (на вертикальной балке навеса видны смонтированные телекамеры и осветитель) В общей сложности в интегрированных комплексах внедренных систем функционируют 84 IP-видеокамеры, 24 сервера, 25 автоматизированных рабочих мест. Поскольку системы распознавания номеров вагонов должны функционировать в режиме 24 часа в сутки 7 дней в неделю 365 дней в году, в том числе в сложных внешних условиях, предъявляются серьезные требования к надежности и возможностям камер. Для реализации данного проекта, пожалуй, впервые в российском нефтегазовом секторе экономики настолько масштабно были использованы камеры немецкой компании BASLER. Предпочтение было отдано IP-камерам Basler BIP2-1300c-dn. Выбор данной модели обусловлен следующими факторами:
Развитие проекта
Заключение Масштабный проект по комплексному внедрению системы распознавания инвентарных номеров вагонов ARSCIS в интеграции с системами повагонного взвешивания и АСУ ТП погрузки-разгрузки, выполненный в 2011–2012 гг. на четырех предпритиях ОАО АНК «Башнефть», позволил значительно повысить степень информатизации этого промышленного производства, эффективность и экономическую безопасность процессов коммерческого учета нефтепродуктов. Источник: http://www.controlengrussia.com Подписка на интересные и полезные новости по АСУ ТП: https://vk.com/app5898182_-68679613#s=63899&force=1 |
|
Сообщения: 463 |