Industrial and Transport Control Systems Využití internetových technologií pro realizaci vzdáleného přístupu do diagnostické databáze drážních vozidel Aleš Hajný

Telematické aplikace pro drážní vozidla Telematický systém –Přenos údajů z mobilního systému (drážní vozidlo) do stacionární části, kde následuje další zpracování –Pro přenos se požívají bezdrátové technologie – GSM, GSM-R, WiFi Systémy s podobným zaměřením se již používají v silniční dopravě

Telematické aplikace pro drážní vozidla Objevuje se poptávka provozovatelů v drážní dopravě –Železniční společnosti (České dráhy, Trenitalia), výrobci drážních vozidel (Škoda, Alstom), soukromí dopravci Přenos stavových a diagnostických údajů z řídících systémů, pohonů, automatizované nahrávání jízdních řádů, rezervační systém Dosud řešeno ručně v depu Vlakové flotily až o 1000 vozidel, pohyb po rozsáhlých územích – vyžaduje automatizaci

Specifický problém je pohyb mezi státy a přebírání vozidel mezi provozovateli Od roku 2000 je problematika řešena v evropských projektech –TrainCom, EuroMain, IntegRail Zůčastňují se i velké firmy z řad výrobců a provozovatelů Snaha sjednotit systémy přenosu dat Navržena koncepce systému Telematické aplikace pro drážní vozidla

Koncepce telematického systému

Koncepce telematického systému Přenos dat mezi mobilní a stacionární částí založen na webových službách (hierarchie protokolů TCP/IP, HTTP, SOAP) –Větší pružnost proti proprietárním binárním protokolům Ve vozidle je jeden přístupový bod –Mobilní komunikační gateway –Tvoří komunikační rozhraní pro různé systémy ve vozidlech Ve stacionární části je server, shromažďující data Řada klientských stanic s připojením k serveru nebo přímo k mobilní části

Diagnostická databáze Mezi prvními požadavky uživatelů telematického systému je dálkový přenos diagnostických informací –Jsou uloženy v jednotlivých vlakových systémech (řídicí jednotka, pohony, subsystém dveří, atd.) –Přenášejí se do mobilní komunikační GW, kde se ukládají do diagnostické databáze (DDB) –GW poskytuje centrální přístupový bod –Data jsou přenášena do stacionárního serveru a dále do klientů, používaných servisními klienty

Struktura diagnostické databáze Footer MD5 digest Header bank update time Data area... secured by MD5 digest bank #0 Footer MD5 digest Header bank update time Data area... secured by MD5 digest bank #1 non-volatile memory segment

Mobilní komunikační gateway Diagnostic Database Expert Diagnostic Application Application Program Executor HTTP / SOAP Server Trenitalia intranet Configuration and Parameterization Target Database IO Subsystems WiFi / GPRS connection Expert Diagnostic Application IO Subsystems IO Subsystem Diagnostic Data Upload Manager Telediagnostic Unit Web Services

Realizace webových služeb (WS) Pro realizaci protokolu SOAP/HTTP v mobilní části je použita knihovna Axis C++ –Uvažuje se o náhradě knihovnou gSOAP –Aplikace je psána v C++ V části stacionárního serveru je použita SQL databáze a služby IIS –Aplikace je psána v.net

WS - mobilní komunikační gateway RoGS gps RS232 Vehicle computer GPS RS232 RoGate tlr471 VS VPN (GPRS) Java Tomcat Axis TCP/IP HTTP X M L S O A P services

Architektura pozemního serveru Telerail jednotka TDManagement ASP.NET TDManagement ASP.NET AlarmUpload WEB service AlarmUpload WEB service DRImport Windows service DRImport Windows service Centrální Diagnostická Databáze (CDDB) SQLXML Bulk Load DRBulkInsert XML document Klientská stanice WEB Browser Telerail jednotka Pozemní server DRQuery ASP.NET DRQuery ASP.NET Alarmy ConnInfo WEB service ConnInfo WEB service ActiveInfo WEB service ActiveInfo WEB service IP Adresa Aktivní odstavení IIS MS SQL

Mobilní komunikační gateway RAS/router GSM/GPRS network infrastructure TU #2 TU #1 GSM/GPRS modem RS232 Intranet GSM/GPRS modem RS232 router / remote access server Intranet network subnetwork for remote clients PPP connection ground server TU #3 GSM/GPRS modem RS232

Mobilní komunikační gateway router WLAN infrastructure TU #2 TU #1 Ethernet/W LAN bridge Ethernet Intranet Ethernet/W LAN bridge Ethernet Intranet network subnetwork for wireless clients WLAN access point connected to subnetwork (IP from DHCP) ground server TU #3 Ethernet/W LAN bridge Ethernet

Diagnostics data upload manager DDUM process startup exit invalid initialize process resources load upload status parse command line arguments <xml … …………… <xml … …………… [DDUM] …………… [DDUM] …………… configuration file open database read TU info / DDD version info <xml … …………… <xml … …………… TU info (XML file) document DDD version (XML file) document non-volatile memory install periodic timer main loop diagnostic database ground server HTTP/SOAP protocol

DDUM main loop collect new/updated records initialize data message upload to ground server non-volatile memory diagnostic database ground server connected? no do nothing yes available? no do nothing confirmed? no try next time again yes update upload status finished Diagnostics data upload manager

Import alarmů z XML souborů XML Soubor ImportedDRFailedDR DiagnosticRecords XML Soubor DRImport dir. CDDB Import souborů do DB pomocí XMLBulkLoad komponenty MS SQL serveru Záznamy, které by narušily referenční integritu databáze (duplicitní, neznámá verze konfigurace…) Vyčištěné záznamy bez duplicit, neznámých verzí konfigurace, neznámých TLR jednotek…

DRMailer application structure Scheduler TaskDefs TaskLog QueryExecuter Mailer RecFile ExecuteQuery (Parameters) CDDB Records DRSelector_FullParams Generat (Recipients) SMTP Server SendMail (Recipients) Attachment Store task execution results Load task definitions

WS – příklad kódu aplikace...

Realizace komunikační gatewaye Jednotka TLR PC104, Pentium 3 Jednotka UniNOD Kompaktní, PPC 8245 Jednotka TDG Modulární, ARM 425

Výstupy z reálných vozových dat

Výstupy z reálných vozových dat

Výstupy z reálných vozových dat

Výstupy z reálných vozových dat

Možnosti využití EMJ 471 E402B

Možnosti využití ETR470 E414 Vivalto (NCDP)