Презентация проекта БСПП

1.

Название проекта
Безопасность Сигнализации
Приближения Поезда
(БСПП)

2.

Результат проекта
ЦЕЛЬ
Обеспечить предупреждение об приближении поезда для работников на пути, по
средствам обнаружения поезда, по исходящим радио-волнам от излучателя.
УНИКАЛЬНОСТЬ
Несколько слов о ключевом отличии от аналогов
ДЛЯ КОГО
Работники службы дистанции пути, службы сигнализации связи, службы
энергоснабжения и иные слубы выходящие на перегон.
ТЕХНОЛОГИИ
Макет: Arduino UNO R3, радио-излучатель УКВ-диапазона, радиоприемник УКВдиапазона, дисплей 128x64, зуммер.
АВТОРЫ
Горлов Тимофей, Чингиз Шихализаде, Иван Богданов, Егор Дешко, Максим
Поспелов.

3.

Исследование аналогов решения
Оповещение от ДСП
Сигналист
Светофор
Бригады обязан оповещать ДСП
о поездах в пределах станции и
выезжающих на перегон по
радиосвязи.
Минусы:
1. Человеческий фактор, при
большом количестве бригад,
ДСП может забыть/не успеть
предупредить;
2. Отключена рация.
В каждой бригаде, которая
выходит на пути должен
обязательно быть сигналист. Его
задача следить за приближением
поезда, и, когда он будет рядом,
подать сигнал.
Минусы:
1. Человеческий фактор,
сигналист может не успеть
увидеть поезда;
2. В кривых участках пути
отсутствует нужная видимость;
3. Плохая видимость при
неблагоприятных погодных
условиях.
На Казанско-Рязанском
направлении Московской
железной дороги реализованы
специальные светофоры в
рамках проекта по безопасности.
На протяжении перегона
выставлены светофоры с двумя
мигающими головками
предназначенные для
работников на путях. Поезда нет
– погасший. Поезд приближается
– мигают две головки белым
светом.
Проект признан неудачным, так
как требует слишком большие
затраты в рамках города и
страны.

4.

Решение
Принцип распространения сигнала
На протяжении всего движения происходит узконаправленное УКВрадиоизлучение на выделенного частоте помехозащищенного сигнала.
При создании эпюры радиосигнала стоbт учитывать:
1. Расстояние приема от 1000 метров;
2. Радиус кривых;
3. Скорость движения в кривой;
УКВ-радиоизлучение используется, потому что оно хорошо подходит для
распространения по прямой и в рамках определённого габарита от путей.
Излучатель
Приемник
УКВ

5.

Решение
Распространение сигнала
Прохождение в кривых участках пути обеспечивается по средствам
пропорционального изменения скорости прохождения и радиуса
кривой, поэтому время срабатывания датчика остается
приблизительно на одном уровне.
Сигнал направляется по прямой и проходит по касательной
относительно кривой пути.
На рисунке красными стрелками указано направление
распространение УКВ-излучения. Коричневым – область
чувствительность датчиком-приемником.
Приблизительно за 1000 метров до опасного участка работ браслетприемник обнаруживает сигнал от локомотива и на браслете
появляется надпись «ПРИБЛИЖАЕТСЯ ПОЕЗД» и одновременно
срабатывает звуковой сигнал.
Браслет может присутствовать как только у бригадира, так и у каждого
работника на путях.
Сигнал формируется помехозащищенный: используется ШИМ,
формируется определённая амплитуда и сигнал повторяется много
раз в секунду.

6.

Решение
Установка передатчика
На локомотиве это выполняется в виде небольшого блока УКВпередатчика с антенной, который может быть установлен либо
дополнительно, либо на заводе изготовителе.
Такой подход обеспечивает экономию на оборудовании локомотивов.
Дополняющее устройство может быть выполнено в переносном
корпусе и выдаваться локомотивной бригаде при заступленные на
смену, таким образом на депо может выдаться меньше устройств, чем
локомотив реально, но каждый локомотив, который выезжает будет им
обеспечен.
Сигнал безопасности может подаваться непрерывно, например на
специально выделенной УКВ-частоте и использоваться также в других
целях для оповещения об опасности на необорудованных пешеходных
переходах, переездах и так далее.

7.

Решение
Наш макет
На макете устройства мы заменили радиоканал на проводной
датчик. Устройство реализовано на базе контроллера Arduino
UNO R3. Код скетча приведен в папке проекта на облачном
хранилище.
На видеопрезентации продемонстрирована его работа.

8.

Видео проекта
https://vk.com/video552594130_456239350?list=ln-LIPbYKV9XYWbMZH1rO

9.

Социально-экономическая эффективность
Затраты на специалистов
Работа радиочастотного инженера, разработка помехозащищенного сигнала не мешающего другим устройствам – 120 тыс. рублей/мес;
Работа схемотехника – 120 тыс. рублей/мес;
Инженер-программист – 135 тыс. рублей/мес;
Инженер-технолог по тестированию нового устройства – 120 тыс. рублей/мес.
ИТОГО: 495 тыс. рублей
Затраты на изготовление 1 браслета
Микроконтроллер на RISC-V – 800 рублей;
Дисплей LCD 128x64 – 1200 рублей;
Печатная плата и небольшие SMD-компоненты – 500 рублей;
Модуль-радиоприемник Si4703 – 400 рублей.
Модуль звука – 200 рублей.
ИТОГО: 3100 рублей*
*сборка происходит на производственных мощностях заводов по контракту, цена работы оборудования по договору.
По данным:
russia.superjob.ru
aliexpress.com
chipdip.ru

10.

Социально-экономическая эффективность
Затраты на изготовление 1 передатчика на локомотиве
Микроконтроллер на RISC-V – 800 рублей;
Печатная плата и небольшие SMD-компоненты – 700 рублей;
Модуль-радиоприемник радиоизлучения УКВ – 2000 рублей;
Антенна – 2500 рублей;
Защищенный корпус – 2700 рублей.
ИТОГО: 8700 рублей*
Затраты на реализацию
Тестирование– 120 тыс. рублей;
Пилотный запуск на Рязанском направлении МЖД – 1800 тыс. рублей;
Распространение рассчитывается по количеству требуемых устройств умноженному на стоимость одного;
ИТОГО: 1920 тыс. рублей
*сборка происходит на производственных мощностях заводов по контракту, цена работы оборудования по договору.
По данным:
russia.superjob.ru
aliexpress.com
chipdip.ru

11.

Дополнительные материалы
Ссылка на папку в системе облачного хранения данных: вставить ссылку на папку
ВНИМАНИЕ! Проверяйте доступность материалов для просмотра
В папке должны находиться материалы в указанных форматах в соответствии с требованиями к демонстрационным материалам
выбранного трека:
❏
исходный код и дистрибутив программы / приложения;
❏
техническая документация: 3D-модели CAD (STL, 3MF), 3D-модели для визуализации (GLB, GLTF), схемы электрические (PDF,
SPW), схемы архитектурные (PDF), схемы картографические (GPKG) и т.д.
❏
сопроводительная документация: Фотографии (JPEG, PNG), Инструкции (PDF), наборы данных (CSV, JSON) и т.д.

12.

Этапы разработки
Разработка идеи
проекта
17.07
18.07-20.07
20.07-02.08
02.08-15.08
Общая схема
работы
Разработка схемы
электрической
Макет
Разработка общей схемы
работы готового
устройства.
Создание схемы для
макета устройства в
рамках лаборатории ЖДмоделизма МДЖД.
Здесь можно обозначить
перспективы проекта