Proceedings of Petersburg Transport University

Известия Петербургского университета путей сообщения

1815-588X 2658-6851

70239

10.20295/1815-588X-2023-3-758-767

Современные технологии - транспорту

HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT

Современные технологии - транспорту

Application of the Internet of Things Technology for Data Transmission from an Automatic Grounding Resistance Meter

Применение технологии интернета вещей для передачи данных от автоматического измерителя сопротивления заземления

Евдокимова

Ольга Геннадьевна

Evdokimova

Ol'ga Gennad'evna

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Куценко

Сергей Михайлович

Kucenko

Sergey Mihaylovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Мешков

Баир Александрович

Meshkov

Bair Aleksandrovich

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation

21 09 2023

20 3 758 767 20 09 2023

https://pgups.editorum.ru/en/nauka/article/70239/view

Цель: Организовать оперативный автоматический контроль реального состояния одного из важных технических элементов дирекции связи и дирекции инфраструктуры компании ОАО «РЖД» — заземлителя устройств связи и сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ). Методы: Сравнительный анализ технических характеристик, существующих на соответствующем рынке телекоммуникационного оборудования устройств, реализующих технологию интернета вещей, и типовых решений коммутации различных устройств с единой системой мониторинга и администрирования (ЕСМА). Результаты: Получено оптимальное решение для сбора и автоматической передачи информации такого параметра, как электрическое сопротивление заземлителя. Предложено техническое решение, позволяющее согласовать сбор информации посредством необходимых датчиков, применяемых при реализации технологии интернета вещей, сетевого оборудования и передачу информацию в ЕСМА посредством модульно-диагностического комплекса и передающих устройств (коммутационного оборудования и мультиплексоров) ООО «КБ Пульсар-Телеком». Практическая значимость: Предложено комплексное решение по сбору, передаче и контролю состояния объекта, позволяющее оперативно реагировать на изменение столь важного параметра, как сопротивление заземлителя, с целью планирования деятельности ремонтно-оперативных, восстановительных бригад и других служб предприятий дирекций связи и инфраструктуры. Проведен сравнительный анализ трех технологий интернета вещей — LoRaWAN, NB-IoT, СТРИЖ, позволяющий оценить достоинства и недостатки каждой при достижении поставленной цели.

Purpose: To organize operational automatic monitoring of the real state of one of the important technical elements of the Directorate of Communications and the Directorate of Infrastructure of JSC “Russian Railways” — of the grounding systems for communication, signaling, centralization and blockage (SCB). Methods: Comparative analysis of the technical characteristics of devices existing in the relevant telecommunications equipment market that implement the Internet of things technology and standard switching solutions for various devices with a unified monitoring and administration system (UMAS). Results: An optimal solution has been obtained for collecting and automatically transmitting information of such a parameter as the electrical resistance of the grounding device. A technical solution is proposed that allows to coordinate the collection of information by means of necessary sensors used in the implementation of the Internet of Things technology, network equipment and the transmission of information to the UMAS by means of a modular diagnostic complex and transmitting devices (switching equipment and multiplexers) provided by LLC “Pulsar-Telecom Design Bureau”. Practical significance: A comprehensive solution for collecting, transmitting and monitoring the condition of the object is proposed, which allows to respond promptly to changes in such an important parameter as the resistance of the grounding device in order to plan the activities of repair, operational and restoration teams and other services of enterprises of the directorates of communications and infrastructure. A comparative analysis of three technologies of the Internet of Things — LoRaWAN, NB-IoT, STRIZH, allowing to assess the advantages and disadvantages of each in achieving the goal.

Интернет вещей единая система мониторинга и администрирования автоматическое измерение сопротивления заземления LoRaWAN NB-IoT СТРИЖ

The Internet of things unified monitoring and administration system automatic measurement of grounding resistance LoRaWAN NB-IoT STRIZH

Распоряжение Правительства РФ от 19 марта 2019 года № 466-р «Долгосрочная программа развития ОАО «Российские железные дороги» до 2025 года». - URL: https://old-doc.rzd.ru/doc/public/ru?STRUCTURE_ID=704&layer_id=5104&refererLayerId=5101&id=7017.

Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 19 marta 2019 goda № 466-r «Dolgosrochnaya programma razvitiya OAO «Rossiyskie zheleznye dorogi» do 2025 goda». - URL: https://old-doc.rzd.ru/doc/public/ru?STRUCTURE_ID=704&layer_id=5104&refererLayerId=5101&id=7017.

Патент № 2736073 Российская Федерация. Устройство для измерения сопротивления заземления / А. М. Костроминов, А. А. Костроминов, Р. О. Ложкин и др.; заявитель и правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I». - заявл. 11.03.2020; опубл. 11.11.2020.

Patent № 2736073 Rossiyskaya Federaciya. Ustroystvo dlya izmereniya soprotivleniya zazemleniya / A. M. Kostrominov, A. A. Kostrominov, R. O. Lozhkin i dr.; zayavitel' i pravoobladatel' Federal'noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya «Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I». - zayavl. 11.03.2020; opubl. 11.11.2020.

Евдокимова О. Г. Анализ методов измерения сопротивления заземлителей устройств автоматики и связи / О. Г. Евдокимова, С. Л. Шишигин, С. М. Куценко и др. // Автоматика, связь, информатика. - 2023. - № 4. - С. 27-30. - DOI: 10,34649/AT.4.4.002.

Evdokimova O. G. Analiz metodov izmereniya soprotivleniya zazemliteley ustroystv avtomatiki i svyazi / O. G. Evdokimova, S. L. Shishigin, S. M. Kucenko i dr. // Avtomatika, svyaz', informatika. - 2023. - № 4. - S. 27-30. - DOI: 10,34649/AT.4.4.002.

Патент № 140217 Российская Федерация. Устройство для измерения сопротивления заземления / А. Ю. Пасеков, М. В. Педанов, В. Д. Толмачев; заявитель и правообладатель Научно-производственная фирма Московского института энергобезопасности и энергосбережения «Приборы Мосгосэнергонадзора»; заявл. 24.12.2013; опубл. 10.05.2014.

Patent № 140217 Rossiyskaya Federaciya. Ustroystvo dlya izmereniya soprotivleniya zazemleniya / A. Yu. Pasekov, M. V. Pedanov, V. D. Tolmachev; zayavitel' i pravoobladatel' Nauchno-proizvodstvennaya firma Moskovskogo instituta energobezopasnosti i energosberezheniya «Pribory Mosgosenergonadzora»; zayavl. 24.12.2013; opubl. 10.05.2014.

Патент № 1128195 Союз Советских Социалистических Республик. Устройство для автоматического измерения сопротивления заземления / О. А. Петров, Ю. В. Ситчихин, А. И. Сидоров; заявитель и правообладатель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола; заявл. 12.07.1983; опубл. 07.12.1984.

Patent № 1128195 Soyuz Sovetskih Socialisticheskih Respublik. Ustroystvo dlya avtomaticheskogo izmereniya soprotivleniya zazemleniya / O. A. Petrov, Yu. V. Sitchihin, A. I. Sidorov; zayavitel' i pravoobladatel' Chelyabinskiy politehnicheskiy institut im. Leninskogo komsomola; zayavl. 12.07.1983; opubl. 07.12.1984.

LoRaWAN™ What is it? A technical overview of LoRa® and LoRaWAN™. - 2015. -20 p.

ETSI TR 103 526 V1.1.1 (2018-04) TECHNICAL REPORT System Reference document (SRdoc); Technical characteristics for Low Power Wide Area Networks Chirp Spread Spectrum (LPWAN-CSS) operating in the UHF spectrum below 1 GHz.

2ПНСТ 516-2021. Информационные технологии. Интернет вещей. Спецификация LORAWAN RU.

2PNST 516-2021. Informacionnye tehnologii. Internet veschey. Specifikaciya LORAWAN RU.

Сингх Д. Оценка LoRa Wan Evaluation для IoT-коммуникаций / Д. Сингх, О. Г. Алиу, М. Кречмер // Международная конференция 2018 года по достижениям в области вычислительной техники, связи и информатики (ICACCI), Бангалор, Индия, 2018. - C. 163-171. - DOI: 10.1109/ICACCI.2018.8554713.

Singh D. Ocenka LoRa Wan Evaluation dlya IoT-kommunikaciy / D. Singh, O. G. Aliu, M. Krechmer // Mezhdunarodnaya konferenciya 2018 goda po dostizheniyam v oblasti vychislitel'noy tehniki, svyazi i informatiki (ICACCI), Bangalor, Indiya, 2018. - C. 163-171. - DOI: 10.1109/ICACCI.2018.8554713.

10.

Semtech. - URL: https://www.semtech.com (дата обращения: 20.03.2023).

Semtech. - URL: https://www.semtech.com (data obrascheniya: 20.03.2023).

11.

LPWAN-технология «СТРИЖ» и беспроводной протокол XNB Описание продуктов и технологии «СТРИЖ» // «Центр специальных коммуникаций», «Современные Радио Технологии». - 19 с.

LPWAN-tehnologiya «STRIZh» i besprovodnoy protokol XNB Opisanie produktov i tehnologii «STRIZh» // «Centr special'nyh kommunikaciy», «Sovremennye Radio Tehnologii». - 19 s.

12.

Павлова З. Х. Современные технологии приемопередачи измерительной информации для организации серсорных сетей мониторинга объектов нефтегазовой отрасли / З. Х. Павлова, А. Н. Краснов, Р. Р. Балтин // Международный научно-исследовательский журнал. - 2017. - № 5. - С. 79-81. - DOI: 10.23670/IRJ.2017.59.108.

Pavlova Z. H. Sovremennye tehnologii priemoperedachi izmeritel'noy informacii dlya organizacii sersornyh setey monitoringa ob'ektov neftegazovoy otrasli / Z. H. Pavlova, A. N. Krasnov, R. R. Baltin // Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel'skiy zhurnal. - 2017. - № 5. - S. 79-81. - DOI: 10.23670/IRJ.2017.59.108.

13.

Роенков Д. Н. Технология «Стриж» и перспективы ее применения / Д. Н. Роенков, Н. В. Яронова // Автоматика, связь, информатика. - 2017. - № 9. - С. 9-12.

Roenkov D. N. Tehnologiya «Strizh» i perspektivy ee primeneniya / D. N. Roenkov, N. V. Yaronova // Avtomatika, svyaz', informatika. - 2017. - № 9. - S. 9-12.

14.

Стриж. - URL: https://strij.tech/ (дата обращения: 11.03.2023).

Strizh. - URL: https://strij.tech/ (data obrascheniya: 11.03.2023).

15.

LTE-Advanced Pro Introduction eMBB Technology Components in 3GPP Release 13/14. White Paper - Munich, Germany: Rohde & Schwarz, 2017. - 50 p.

16.

ГОСТ Р 59026-2020. Протокол беспроводной передачи данных на основе стандарта LTE В РЕЖИМЕ NB-IoT. Основные параметры. - М.: Стандартинформ, 2020. - 65 с.

GOST R 59026-2020. Protokol besprovodnoy peredachi dannyh na osnove standarta LTE V REZhIME NB-IoT. Osnovnye parametry. - M.: Standartinform, 2020. - 65 s.

17.

Nokia LTE Evolution for IoT Connectivity. - Espoo, Finland: Nokia, 2017 - 18 p.

18.

Дистанционный контроль // Гудок/Куйбышевский железнодорожник. - 2012. - № 16. - С. 7.

Distancionnyy kontrol' // Gudok/Kuybyshevskiy zheleznodorozhnik. - 2012. - № 16. - S. 7.

19.

Куц А. В связи властвует цифра / А. Куц // Гудок/призыв. - 2016. - № 31. - С. 7.

Kuc A. V svyazi vlastvuet cifra / A. Kuc // Gudok/prizyv. - 2016. - № 31. - S. 7.

20.

КБ ПУЛЬСАР-ТЕЛЕКОМ. - URL: https://www.pulsar-telecom.ru/ (дата обращения: 13.03.2023).

KB PUL'SAR-TELEKOM. - URL: https://www.pulsar-telecom.ru/ (data obrascheniya: 13.03.2023).