Направление 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
Системы мобильной связи и сетевые технологии
на транспорте
на транспорте
Проекты II семестра 2022-2023 учебного года
Проекты:
Исследование радиоканалов связи в скоростном поезде «Сапсан»
Устройство динамических расчетов для специального вагона «Хоппер»
Разработка системы контроля схода подвижного состава с оптоволоконным датчиком обнаружения деталей, выступающих за пределы нижнего габарита
Разработка системы отслеживания параметров телекоммуникационных устройств корпоративного уровня
Сбор данных с автомобилей
Система автоматического построения маршрутов приема пассажирских поездов
Исследование радиоканалов связи в скоростном поезде «Сапсан»
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
Команда проекта:
Тропин Кирилл
Загоскин Егор
Мешков Роман
Загоскин Егор
Мешков Роман
ПроблемаОтсутствие данных оценки качества передачи пользовательских данных по радиоканалу поездной инфраструктуры
ПродуктИтогом проекта являются результаты исследования и сделанные на их основе выводы о влиянии затухания в радиоканале на качество передачи пользовательского трафика в поездах «Сапсан»
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения и требований заказчика
2
Построение схемы эмуляции и реализация ее на модели
3
Проведение тестирования на модели с внесением затухания и замерами скорости передачи данных
4
Анализ полученных данных, выводы и рекомендации по результату исследования
Схема системы эмуляции радиоканалов
Составление схемы стендовой системы эмуляции радиоканалов и определение технических характеристик устройств, составляющих систему.
Схема подключения к эмулятору радиоканала, составленная в процессе конфигурирования оборудования
Используемые технологии:
- эмулятор радиоканала IEEE 802.11ac
- системное администрирование SQL, LibreOffice Base
IP-адресация и общая схема
Для проведения тестов была выполнена настройка IP-параметров каждого узла сети стенда
Во время тестирования были проведены статические замеры скорости с попеременными заменами аттенюации в интервале 60 – 81 дБ с шагом в 3 дБ.
Выводы зависимостей в виде графиков
В процессе исследования радиоканалов в поездной инфраструктуре поезда «Сапсан» было установлено, что оборудование, используемое для связи, работает некорректно, что можно наблюдать на неравномерности графиков. Благодаря полученным данным, компания сможет обратиться к разработчику оборудования для устранения неполадки.
Устройство динамических расчетов для специального вагона «Хоппер»
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
Команда проекта:
Витушкин Родион
Абраменков Антон
Браташ Павел
Опарина Ольга
Чеховской Андрей
Абраменков Антон
Браташ Павел
Опарина Ольга
Чеховской Андрей
- ПроблемаОтсутствие решения по рациональному расходованию балластного материала при строительстве, ремонтах и текущем содержании железнодорожного пути
- ПродуктМалогабаритное устройство в жестком корпусе на основе программируемой платы и связанных с ней датчиков
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения и требований заказчика
2
Изучение принципов работы вагона Хоппер-дозатор
3
Разработка требований к устройству
4
Сборка и программирование лабораторного образца
5
Первичные испытания
6
Проектирование и создание корпуса прибора
Программное обеспечение
Применяемые технологии:
- C++
- Ультразвуковые датчики
- Плата Arduino Uno
- Устройство устанавливается на подвижной состав (хоппер-дозатор).
- Измерение происходит на хоппер-дозаторе периодически в соответствии с технологическим процессом.
- Устройство должно быть малогабаритным, недорогим по стоимости и иметь защиту от пыли, влаги, вибрации, вандалов.
- Устройство должно иметь автономный источник питания, который можно легко заменить в любое время.
- Устройство должно обеспечивать измерение расстояния от хоппер-дозатора до поверхности верхнего строения пути.
- После получения измеренного расстояния работник должен понимать, какой объем необходимо довыгрузить.
Лабораторный образец устройства
Разработка корпуса устройства
Прототип устройства
Текущие результаты:
Планируемые результаты:
- Изучены основы работы хоппер-дозатора и особенности Arduino
- Приведена смета закупки необходимых комплектующих
- Написан программный код, синхронизирующий работу датчика, дисплея и передачу данных на персональный компьютер
- Проведены лабораторные тестирования устройства
Планируемые результаты:
- Провести успешное тестирования устройства в реальной условиях эксплуатации
- Выполнить оформление результатов деятельности и сопутствующей документации
- Успешно запустить массовую установку приборов на Хоппер-дозатор
Разработка системы контроля схода подвижного состава с оптоволоконным датчиком обнаружения деталей, выступающих за пределы нижнего габарита
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 211
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 211
Команда проекта:
Ильинов Богдан
Горчаков Роман
Любарчук Георгий
Абросимов Никита
Штучко Александр
Горчаков Роман
Любарчук Георгий
Абросимов Никита
Штучко Александр
- ПроблемаУ устройства контроля схода подвижного состава есть существенный недостаток – датчик работает на принципе обрыва электрической цепи, что приводит к одноразовому применению такого датчика
- Продукт3Д-макет устройства, подача патента на изобретение
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения и требований заказчика
2
Изучение свойств оптической линии и передачи света по волокну
3
Требования к устройству, 3Д-модель и описание технической реализации устройства
Существующие устройства контроля
УКСПС предназначено для автоматического обнаружения наличия деталей, выступающих за нижние пределы габарита в подвижном железнодорожном составе (поезде), а также для контроля схода подвижного состава в поездах и остановки поезда перед станцией или искусственным сооружением (тоннелем, мостом) при их срабатывании.
БУКС разработан для обнаружения схода колесных пар, волочения металлических деталей подвижного состава или элементов закрепления грузов с целью повышения безопасности движения поездов посредством передачи извещения в смежные системы сигнализации, централизации и блокировки для предотвращения повреждения объектов железнодорожной инфраструктуры.
БУКС разработан для обнаружения схода колесных пар, волочения металлических деталей подвижного состава или элементов закрепления грузов с целью повышения безопасности движения поездов посредством передачи извещения в смежные системы сигнализации, централизации и блокировки для предотвращения повреждения объектов железнодорожной инфраструктуры.
Для реализации системы контроля схода подвижного состава с оптоволоконным датчиком обнаружения деталей, необходимо использовать специальное оборудование:
Волоконно-оптическая связь имеет несколько преимуществ по сравнению с БУКС – она более надежна и безопасна, так как данные передаются по кабелю, который сложно подвергнуть воздействию внешних факторов. Кроме того, кабель можно защитить от несанкционированного доступа, что делает волоконно-оптическую связь безопасной для передачи конфиденциальной информации.
- Позволяющее конвертировать данные в формат, пригодный для передачи по оптоволоконному кабелю.
- Позволяющее передавать данные через волоконно-оптический кабель. Может включать в себя установку оптоволоконных кабелей, свитчей и другого оборудования, которое обеспечивает передачу данных между различными устройствами.
Волоконно-оптическая связь имеет несколько преимуществ по сравнению с БУКС – она более надежна и безопасна, так как данные передаются по кабелю, который сложно подвергнуть воздействию внешних факторов. Кроме того, кабель можно защитить от несанкционированного доступа, что делает волоконно-оптическую связь безопасной для передачи конфиденциальной информации.
Разработка системы отслеживания параметров телекоммуникационных устройств корпоративного уровня
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
Команда проекта:
Курдюков Роман
Клишин Илья
Белоусова Александра
Никонов Даниил
Костенко Валерий
Сапронов Андрей
Клишин Илья
Белоусова Александра
Никонов Даниил
Костенко Валерий
Сапронов Андрей
ЗаказчикООО «ЖелдорЦТИ»- ПроблемаОтсутствие у системного администратора инструмента, позволяющего оперативно удаленно отслеживать состояние и работоспособность компьютеров
- ПродуктНастройка системы Zabbix для мониторинга параметров компьютеров и прогнозирования неполадок
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения и требований заказчика
2
Создание локального сервера
3
Установка и настройка Zabbix-клиента
4
Тестирование
Программное решение
На данный момент существует множество систем для администрирования сетевых устройств, самые популярные из них: Zabbix, Grafana, Prometheus.
Была выбрана система Zabbix, как наиболее удобная для администрирования сетевого оборудования.
Преимущества Zabbix:
Была выбрана система Zabbix, как наиболее удобная для администрирования сетевого оборудования.
Преимущества Zabbix:
- Оповещение о проблемах
- Выполнение мониторинга динамических объектов
- Работа через API
- Диагностика неисправностей
Система комплексного мониторинга процессов работы телекоммуникационного оборудования, с целью выявления аномалии в работе устройств в кратчайшие сроки и их дальнейшее устранение или предотвращение.
Сбор данных с автомобилей
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 111
Команда проекта:
Зязева Александра
Бекешов Тилек
Соболев Илья
Байдовский Игорь
Бекешов Тилек
Соболев Илья
Байдовский Игорь
- ПроблемаОтсутствие универсальных, модульных, специализированных устройств для сбора статистики с автотранспорта
- ПродуктУстройство для сбора различных данных с автомобильных интерфейсов на основе программируемой платы, подключаемое к CAN-шине автомобиля
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения
2
Анализ требуемого функционала
3
Разработка устройства сбора и визуализации
4
Проведение тестов работоспособности полученного решения
5
Повторный анализ полученных данных
Программно-аппаратное решение
- Микросхема MCP2515 – специализированный выделенный Контроллер сети CAN, реализующий спецификацию CAN версию 2.0В
- Arduino Nano
Модульное устройство сбора статистики
- Мониторинг расхода топлива
- Защита от угона
- Навигация
- Контроль температуры
Система автоматического построения маршрутов приема пассажирских поездов
Направление подготовки:
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 211
«Системы мобильной связи и сетевые технологии на транспорте»
ШМС - 211
Команда проекта:
Смирнов Даниил
Щукин Петр
Чечин Кирилл
Мискив Василий
Черунов Антон
Щукин Петр
Чечин Кирилл
Мискив Василий
Черунов Антон
- ПроблемаОтсутствует возможность автоматической реализации маршрута приема и отправления пассажирского поезда на удаленных станциях без участия дежурного по станции
- ПродуктТехническое решение для автоматического построения маршрутов приема пассажирских поездов на малых станциях
Этапы проекта:
1
Анализ проблемы, аналогов ее решения и требований заказчика
2
Разработка требований к проекту
3
Разработка технических решений и обоснованный выбор наилучшего варианта
4
Моделирование работы системы на примере одной из малых станций Северной железной дороги
Идентификация поезда посредством радиометки и считывателя RID6514QLP
