Kamery na R2 – technický pohľad

Rýchlostná cesta R2 Ruskovce – Pravotice, odovzdaná do užívania 6. októbra 2016, významným spôsobom zníži automobilovú premávku cez mesto Bánovce nad Bebravou. Technologickú časť a niektoré súčasti stavebnej časti informačného systému zrealizovala spoločnosť PPA INŽINIERING, s. r. o., člen skupiny PPA CONTROLL.

Technologické vybavenie informačného systému rýchlostnej cesty definujú technické požiadavky na výstavbu rýchlostných ciest a diaľnic. Aj tento úsek je tak vybavený technológiami na zvýšenie bezpečnosti, poskytnutie komfortu pri užívaní rýchlostnej cesty motoristickou verejnosťou a zároveň na zabezpečenie potrebných informácií a údajov pre správcu rýchlostnej cesty Národnú diaľničnú spoločnosť, a. s., a jej pracovisko Stredisko správy a údržby diaľnic Trenčín-Zlatovce (SSÚD Trenčín).

Informačný systém rýchlostnej cesty (ISRC) tvoria rozvádzače technologických uzlov, rozvádzače riadenia cestnej svetelnej signalizácie, cestná svetlená signalizácia, rozvádzače kamerového dohľadu, kamery, meteorologické stanice, sčítač dopravy a ďalšie technologické a stavebné súčasti. Celý ISRC je poprepájaný optickými a metalickými káblami na vzájomnú dátovú komunikáciu s bezdrôtovým prenosom do SSÚD Trenčín.

Základné prvky ISRC

Základnými prvkami ISRC sú tri technologické uzly prepojené optickými káblami, ktoré zhromažďujú a zabezpečujú prenos údajov a signálov medzi zariadeniami. V komunikačnej infraštruktúre sú použité ethernetové sieťové prepínače (switche) modelového radu RedFox a Lynx švédskeho výrobcu Westermo Teleindustri AB, ktoré sa vyznačujú vysokým rozsahom pracovných teplôt od -40 do +70 °C bez aktívneho chladenia ventilátormi alebo vetracími otvormi.

Samotné telo switchu plní úlohu pasívneho chladiča, ktorý zabezpečuje odvod tepla vlastných elektronických obvodov. Táto konštrukcia a ďalšie technické parametre predurčujú tieto switche na dlhodobú bezúdržbovú prevádzku aj v sťažených podmienkach priemyselného prostredia. Chrbticová kruhová topológia siete prenášajúca údaje rýchlosťou 1 Gbps po optických vláknach poskytuje dostatočnú kapacitu s minimálnou odozvou aj na ďalšie rozšírenie rýchlostnej cesty o budúce úseky smerom na Trenčín a Prievidzu.

Kamery a senzory: Takto vidia časť riešenia okoloidúci.

Kamerový dohľad

Systém kamerového dohľadu rýchlostnej cesty R2 má štyri kamery modelového radu Q8665 s použitím kompletného kamerového riešenia švédskeho výrobcu Axis Communications BV. Použité kamery osadené na betónových stĺpoch sú vybavené sklopno-otočným pozičným systémom bez koncového bodu, čo umožňuje otáčať kamerou v rozsahu 360 stupňov kontinuálne, donekonečna.

Každá kamera má jeden pár infračervených reflektorov na osvetlenie snímanej scény v tme. Kamery sú vybavené vysoko svetelnými objektívmi s opticky premenným ohniskom a umožňujú sledovanie scény na veľmi veľké vzdialenosti. Kryt kamery je vybavený stieračom na okamžité očistenie krycieho skla od prachu či dažďových kvapiek. Vnútorné vybavenie celej kamery zabezpečuje prevádzkovanie v širokom rozsahu vonkajších teplôt od -40 do +55 °C so štartom aj pri nižších teplotách pomocou funkcie automatického rozmrazenia.

Samotný obraz z kamier vo vysokom rozlíšení (FullHD/1080p) a s maximálnou snímkovacou frekvenciou sa prenáša do SSÚD Trenčín. Tu sa obraz z kamier zaznamenáva na sieťový videorekordér S1032MKII. Pomocou tzv. video klient počítačov S9001MKII na spracovanie a zobrazenie obrazu kamier má operátor na sledovanie aktuálnej situácie z rýchlostnej cesty k dispozícii veľkoplošný monitor osadený na stene a zároveň pracovný monitor na stole. Na ovládanie a prácu s kamerovým dohľadom je určený video pult. Oprávnený operátor na prácu s uloženými obrazovými záznamami z kamier používa intuitívny video manažment softvér.

Cestná svetelná signalizácia

Cestná svetelná signalizácia umiestnená pred mostmi upozorňuje motoristov na nebezpečenstvo, pričom podkladom na jej spustenie sú údaje z meteorologických staníc, ktoré snímajú poveternostnú situáciu, ale aj stav povrchu vozovky, ako je napríklad námraza. Výstražné blikanie cestnej svetelnej signalizácie možno spustiť aj priamo operátorom v SSÚD Trenčín cez vizualizačný program.

Ten okrem informácií z nového úseku, ktorý prislúcha tomuto stredisku, zobrazuje údaje z priľahlej diaľnice D1 v úseku Piešťany – Ladce. Vďaka integrácii technológie rýchlostnej cesty R2 do existujúceho systému, ktorý ešte v roku 2006 realizovala pri modernizácii technologickej časti diaľnice D1 v spomenutom úseku takisto spoločnosť PPA INŽINIERING, s. r. o., nebolo potrebné vybaviť existujúce pracovisko v SSÚD Trenčín ďalšími počítačovými systémami.

Riadiaci systém

Riadiaci systém modelovej rodiny SIMATIC S7 nemeckého výrobcu Siemens AG spoľahlivo doplnil existujúci riadiaci systém v SSÚD Trenčín. Jednotlivé procesorové jednotky s komunikačným rozhraním a vstupno-výstupnými rozhraniami osadené v rozvádzačoch technologických uzlov a v rozvádzačoch radičov cestnej svetelnej signalizácie zabezpečujú zber a distribúciu riadiacich a údajových signálov, ktoré sa spracovávajú nadradenými procesormi v SSÚD Trenčín.

Okrem rôznorodých signálov sa prenášajú aj údaje o teplote v rozvádzačoch, výstražné signály o otvorení rozvádzačov technologických uzlov, ale aj informácie o výpadkoch či poruchách cestnej svetelnej signalizácie.

Meteorologické stanice

Meteorologické stanice fínskeho výrobcu Vaisala Oyj zabezpečujú zber poveternostných údajov a aj ďalších údajov – napríklad o viditeľnosti a stave povrchu vozovky – s ich spracovaním v SSÚD Trenčín a zobrazením vo vizualizačnom programe riadiaceho systému. Tieto údaje a výstrahy prispievajú spoločne s cestnou svetelnou signalizáciou k zvýšeniu bezpečnosti na rýchlostnej ceste.

Informácie o počte vozidiel

Informácie o počte vozidiel zo sčítača dopravy sa prenášajú z tohto úseku nielen do SSÚD Trenčín, ale aj na ďalšie spracovanie do strediska správy a údržby rýchlostných ciest vo Zvolene. Tento prenos sa s prihliadnutím na citlivosť prenášaných údajov realizuje zabezpečeným tunelovým internetovým spojením.

Rádiový prenos

Samotný úsek rýchlostnej cesty R2 Ruskovce – Pravotice je vzdialený od SSÚD Trenčín niekoľko desiatok kilometrov. Vzhľadom na neexistujúce komunikačné prepojenie medzi týmito dvomi lokalitami sa na prenos všetkých dát ISRC využíva rádiový prenos z rýchlostnej cesty k najbližšiemu bodu v Bánovciach nad Bebravou pripojenému k internetu a prostredníctvom neho využíva aj pripojenie celej infraštruktúry ethernetovej siete ISRC až do switchu v SSÚD Trenčín, ktorým sa zabezpečuje spojenie technologických zariadení do existujúcej lokálnej ethernetovej siete v SSÚD Trenčín zahŕňajúc diaľnicu D1 v úseku Piešťany – Ladce.

Pohľad do zákulisia: Operátorské pracovisko SSÚD Trenčín. Takto vidí riešenie operátor.

Záver

Celkové riešenie integrácie technológie ISRC do existujúceho systému v SSÚD Trenčín vrátane vizualizácie, riadenia technologických zariadení, riadenia cestnej svetelnej signalizácie a zberu údajov z meteorologických staníc si nevyžadovalo zvýšené nároky na vedomosti zamestnancov NDS, a. s., keďže existujúci systém už poznajú a používajú. Novinkou bol kamerový systém, ktorého vysoká kvalitatívna a technologická úroveň ponúka operátorom SSÚD Trenčín výborný prehľad, spoľahlivosť a jednoduchú obsluhu kamerového dohľadu na rýchlostnej ceste R2 Ruskovce – Pravotice.

Autor textu a fotografií: Ing. Marek Ivan, PPA INŽINIERING, s. r. o.