Автоматизована система управління пристроями пасажирської автоматики та спосіб обміну даними в цій системі

Винахід відноситься до систем управління та контролю і може використовуватись у транспортній, промисловій та інших галузях, що мають потребу в автоматичному управлінні та контролі сплати вартості послуг, обліку фінансової та статистичної інформації, контролю виконання графіку робіт і поліпшення ефективності роботи за допомогою безперервного контролю. Дана система найбільш придатна для використання на транспорті, а саме в метрополітені, міському та залізничному транспорті. З рівня техніки відоме авторське свідоцтво №1667124 [30.07.1991, МПК G07B15/00], в якому розкрито пристрій для сплати проїзду та контролю проїзних документів, який містить центральний пост та вестибюльні комплекси. Кожний з вестибюльних комплексів містить блок управління, автоматичні контрольні пункти та пункти сплати вартості проїзду, що з'єднані між собою за допомогою мультиплексного каналу. При цьому кожний автоматичний контрольний пункт містить блок зчитування коду проїзного документу, блок пам'яті зчитаного коду та реєстр зчитаного коду, які включені між собою послідовно, блок пам'яті повідомлень, декодер повідомлень та блок порівняння, які включені між собою послідовно, причому входи блоку порівняння підключені відповідно до виходів регістру зчитаного коду та декодера повідомлень, а також блок управління приводом турнікета. Пункт сплати вартості проїзду містить касовий апарат, блок зчитування коду проданого проїзного документа, який підключений до блоку кодування повідомлення про проданий проїзний документ. Недоліками даного пристрою є відсутність автоматизації обліку потоку проходів, статистичної обробки результатів роботи, складність операцій продажу проїзних документів та їх перевірки. Недоліки, які присутні у A.c. №1667124, вирішуються в патенті RU2115953 [20.07.1998, МПК G07B15/00, 15/04]. Даний пристрій у вестибюльному комплексі додатково містить контролер та сервер управління вестибюлем, а мультиплексний канал вестибюльного комплексу виконаний з двох відокремлених каналів: першого - для зв'язку автоматичних контрольних пунктів, другого - для зв'язку пунктів сплати вартості проїзду та автоматизованих робочих місць. При цьому автоматичний контрольний пункт додатково містить блок перекодування проїзного документу, який підключений до виходу блоку порівняння, до якого також підключений вхід блоку управління турнікетом, та блок обміну з першим мультиплексним каналом вестибюльного комплексу, який підключений до виходу блоку пам'яті зчитаного коду, з'єднаного своїм входом з виходом регістра зчитаного коду та входом блоку пам'яті повідомлень. Також пункт сплати вартості проїзду додатково містить блок пам'яті кодів проданих проїзних документів, блок обміну та блок фіскальної пам'яті. При цьому вихід касового апарату підключено до блоку зчитування коду проданого проїзного документа, блок кодування повідомлень, блок пам'яті кодів проданих проїзних документів та блок обміну з'єднані послідовно, блок фіскальної пам'яті підключений до виходу касового апарату. Блоки обміну пунктів сплати вартості проїзду та автоматизованих робочих місць підключені до другого мультиплексного каналу вестибюльного комплексу, сервер управління вестибюльним комплексом за допомогою своїх входів обміну підключений до входу пристрою вводу-виводу вестибюльного комплексу, другому мультиплексному каналу вестибюльного комплексу та контролеру, другий вхід якого приєднаний до першого мультиплексного каналу вестибюльного комплексу. Автоматизована система використовує наступний спосіб обміну даними, при проході пасажира через автоматичний контрольний пункт виконується зчитування відповідного коду проїзного документу, який потрапляє до регістру та надалі у блок пам'яті зчитаного коду. З блоку пам'яті зчитані коди періодично пачками передають в регістр даних і блок пам'яті. У блоці пам'яті при надходженні чергової пачки повідомлень виконується коригування кодів відповідних проїзних документів. Потім коди з однаковими номерами проїзних документів, які накопичені в блоці пам'яті, порівнюють, і якщо при порівняні виявляється, що номер проїзного документу відсутній в блоці пам'яті або строк дії документу минув формується сигнал заборони на пропуск пасажира. Недоліками даного пристрою є відсутність можливості використання разом автоматизованої системи сплати проїзду за допомогою безконтактних карток та використання системи, яка пристосована для оплати проїзду за допомогою жетонів. Також відсутня можливість ведення загальну статистичн у обробку результатів роботи системи, яка функціонує з використанням автоматизованої системи оплати проїзду за допомогою безконтактних карток та з використанням системи оплати проїзду за допомогою жетонів. Також відсутність можливість контролю за станом проїзного документу з боку користувача, відсутність гарантованого безперервного живлення пристроїв у разі аварії у системі централізованого енергопостачання, а також можливість поповнення картки (дозапису). Недоліками способу є відсутність підтвердження прийому пакету даних, відсутність можливості виправлення помилки при передачі даних, та низькій рівень захисту від несанкціонованого доступу до системи за допомогою підробленої картки. Задачею винаходу є розробка системи, а також способу обміну даними в цій системі, які дають можливість використання разом автоматизованої системи сплати проїзду за допомогою безконтактних карток та використання системи, яка пристосована для оплати проїзду за допомогою жетонів. Також наявність можливості ведення загальної статистичної обробки результатів роботи системи, яка функціонує з використанням автоматизованої системи оплати проїзду за допомогою безконтактних карток та з використанням системи оплати проїзду за допомогою жетонів. Наявність можливості контролю за станом проїзного документу з боку користувача, наявність гарантованого безперервного живлення пристроїв системи, а також наявність блоку для поповнення картки (дозапису). Розроблений спосіб, для використання в цій системі, надає підтвердження прийому пакету даних, надає можливість виправлення помилки при передачі даних, та більш високий рівень захисту від несанкціонованого доступу до системи за допомогою підробленої картки. Запропонована автоматизована система управління пристроями пасажирської автоматики (АСУППА), вирішує поставлену задачу тим, що містить сервер вестибюлю (тут і далі під "вестибюлем" слід розуміти: вестибюль метрополітену, салон транспортних засобів, перон, зупинку та будь-який інший пасажирський термінал), на якому може бути встановлено автоматизоване робоче місце (АРМ) старшого касира та, щонайменше один АРМ касира вестибюлю, апаратуру зв'язку з телекомунікаційною мережею автоматизованої системи проходу пасажирів (АСПП), локальну мережу вестибюлю Ethernet, локальну мережу пристроїв пасажирської автоматики, щонайменше один автоматичний контрольний пункт на вхід (АКП), щонайменше один пункт контрольний автоматичний на вихід (ПКА), багажний турнікет (БТ), турнікет ручного контролю (ТРК), який може бути сумісний з пультом контролера вестибюлю (ПКВ), щонайменше один автомат видачі жетонів (АВЖ), щонайменше один автомат дозапису безконтактних карток (АДБК), апаратуру забезпечення гарантованого безперервного живлення пристроїв, які входять до складу АСУППА. Пульт контролера вестибюлю (ПКВ), сумісний з ТРК, БТ, АКП та ПКА, АВЖ, АДБК та сервер вестибюлю, на якому може бути встановлено АРМ старшого касира та АРМ касира, з'єднані за допомогою локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN, при цьому апаратура зв'язку з телекомунікаційною мережею АСПП з'єднана з сервером вестибюлю, на якому може бути встановлено автоматизоване робоче місце (АРМ) старшого касира та, щонайменше з одним АРМом касира вестибюлю за допомогою локальної мережі вестибюлю Ethernet. При цьому АДБК має можливість з'єднання як з локальною мережею пристроїв пасажирської автоматики CAN, так і з локальною мережею вестибюлю Ethernet. Сервер призначений для забезпечення функціонування локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN в складі АСУППА та функціонування АСУППА в складі АСПП. Сервер побудовано на базі комп'ютера середньої потужності, до складу якого входить модуль адаптера мережевого інтерфейсу CAN. Процес завантаження серверу виконується автоматично під час керованого включення пристроїв АСУППА на початку робочого дня за умови виконання правил керованого включення та відключення пристроїв пасажирської автоматики. Сервер побудовано з можливістю встановлення на ньому АРМу старшого касира та АРМу касира. Модуль адаптера мережевого інтерфейсу CAN, який входить до складу апаратури сервера, забезпечує виконання наступних функцій: • підтримку швидкісного буферизованого обміну даними в мережі CAN (до 1 МБіт/сек) по двом незалежним каналам; • гальванічно розв'язане підключення до мережі CAN, фізичний рівень, у відповідності з міжнародними стандартами ISO/DIS 11898-3, ISO/DIS 11519-1 та розширеною специфікацією фізичного рівня CANopen, (CiA DRP-303-1), яка підтримується міжнародною асоціацією СіА; • підтримку специфікацій протоколу фізичного рівня обміну даними CAN 2.0 А та CAN 2.0 В; АРМ старшого касира входить до складу АСУППА і призначене для виконання всіх функцій, пов'язаних з виконанням продажу засобів сплати вартості проїзду та обліком фінансових та матеріальних цінностей. До складу АРМу старшого касира входить персональний комп'ютер, обладнаний уніфікованим модулем персоналізації (модуль зчитування/запису безконтактних карток, антеною терміналу обміну даними з БК) та програмне забезпечення. Виконання операцій з АРМом старшого касира можливе лише за умови присутності ідентифікаційної картки старшого касира в зоні антени терміналу обміну даними з БК. Звітна інформація про результати роботи АРМу старшого касира, яку формує старший касир, підписуються електронно-цифровим підписом з використанням власного ключа старшого касира, розташованого на його ідентифікаційній картці. Автоматизоване робоче місце (АРМ) касира входить до складу АСУППА і призначене для виконання всіх функцій, пов'язаних з виконанням операцій продажу, поповнення рахунків та повернення проїзних квитків, виконаних з використанням безконтактних карток. До складу АРМу касира входить персональний комп'ютер, обладнаний уніфікованим модулем персоналізації (модуль зчитування/запису безконтактних карток, антеною терміналу обміну даними з БК), модулем рідкокристалічного індикатора, та програмне забезпечення, або пристій, виконаний з використанням модуля контролера універсального, двох модулів рідкокристалічного індикатора, уніфікованого модуля клавіатури та програмного забезпечення, який підключено до локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики (CAN). При виконанні фінансових операцій з квитками, рідкокристалічний індикатор показує поточний стан рахунку на картці для забезпечення виконання контролю. Виконання фінансових операцій з квитками можливе лише за умови присутності ідентифікаційної картки касира в зоні антени терміналу обміну даними з БК. Побудова АСУППА дозволяє встановлення декількох АРМів касира. Автоматичний контрольний пункт (АКП) є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення проходу за умови сплати вартості проїзду з використанням: жетонів, магнітних та безконтактних карток. Для створення надійної в експлуатації, зручної в обслуговуванні конструкції АКП, він побудований за модульним принципом. Пункт контрольний автоматичний є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення виходу, заборони проходу в зворотньому напрямку, виконання функцій автоматизованого підрахунку кількості проходів, для забезпечення статистичного аналізу потоку проходів АСПП та забезпечення диференційованої системи сплати вартості проїзду. Багажний турнікет є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення проходу та транспортування багажу за умови сплати вартості проїзду з використанням засобів сплати вартості проїзду. Пульт контролера вестибюлю (ПКВ) є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення контролю за проходами через АКП та ПКА, контролю технічного стану пристроїв пасажирської автоматики вестибюлю, виконання ручного контролю засобів багаторазової сплати вартості проїзду (магнітних та безконтактних карток або інших платіжних засобів). Турнікет ручного контролю є складовою частиною пульта контролера вестибюлю (ПКВ). Автомат дозапису безконтактних карток є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення можливості додавання коштів до рахунків на безконтактних картках, самостійного контролю стану рахунків на безконтактних картках. Використання АДБК в складі пристроїв пасажирської автоматики вестибюлю дозволяє зменшити навантаження на касирів вестибюлю та запобігти утворенню черг. Додаткова функція АДБК є використання його в якості автоматизованої інформаційно-довідкової системи. При підключенні до локальної мережі вестибюлю Ethernet АДБК забезпечує можливість ведення інтенсивного обміну великими об'ємами даних. Автомати видачі жетонів (АВЖ) є складовою частиною АСУППА. При побудові автоматизованої системи управління пристроями пасажирської автоматики вестибюлю передбачено можливість інтегрування існуючих автоматів видачі жетонів до складу системи. Інтегрування існуючих АВЖ до складу АСУППА забезпечує можливості виконання наступних функцій: • автоматизація підрахунку кількості виданих автоматом жетонів та суми отриманих коштів, забезпечення передачі цієї інформації та завантаження її в базу даних АСПП для виконання автоматизованого обліку фінансових та матеріальних цінностей в АСПП; • забезпечення централізованого контролю стану працездатності та виконання функцій діагностики АВЖ. Для реалізації обміну даними між пристроями пасажирської автоматики (ПА) вестибюлю використовується локальна мережа, побудована з використанням протоколу CAN (Controller Area Network). Протокол CAN в найбільш повній мірі відповідає вимогам до побудови мережі обміну даними з пристроями промислової автоматики в умовах промислового об'єкту. Найбільш суттєві переваги використання інтерфейсу CAN для побудови локальної мережі АСУППА наведено нижче: • за своєю топологією мережа являє моноканал, що дозволяє уникнути необхідності прокладання окремих комунікацій до кожного пристрою ПА; • як фізичний носій даних може бути застосована екранована пара звитих провідників, рішення, яке вигідне з економічної точки зору, невисокі вимоги до якості носія; • надзвичайна надійність реалізації за рахунок розвинених механізмів діагностики помилок при обміні даними та діагностики виходу з ладу окремих елементів мережі; • висока перешкодостійкість реалізації протоколу; • забезпечення рівноправності елементів мережі при доступі до каналу, можливість виконання елементами обміну інформаційними блоками між собою без наявності "ведучого елемента", що є актуальним для мережі пристроїв пасажирської автоматики; • можливість забезпечення гарантованої доставки інформаційного блоку з підтвердженням його отримання; • висока швидкість обміну даними на фізичному рівні мережі - до 1 Мбіт/сек; • можливість функціонування в аварійному режимі при виході з ладу одного з дротів пари звитих провідників. Локальна телекомунікаційна мережа пристроїв пасажирської автоматики побудована з урахуванням особливостей побудови автоматизованої системи управління пристроями пасажирської автоматики та специфіки потоків даних, що використовуються в системі (архітектура кліент-сервер), та складається з наступних рівнів: • фізичний рівень побудови мережі: гальванічно розв'язане підключення елементів до мережі CAN; реалізація у відповідності з міжнародними стандартами ISO/DIS 11898-3, та розширеною специфікацією фізичного рівня CANopen, (СіА DRP-303-1), яка підтримується міжнародною асоціацією СіА; • логічний (транспортний) рівень побудови мережі: використано специфікації протоколу обміну даними CAN 2.0 В, що, в порівнянні з CAN 2.0 А, забезпечило можливість підключення до мережі великої кількості елементів при мінімальному перевантаженні трафіку службовою інформацією; створено реалізацію протоколу обміну блоками даних довільної довжини, який забезпечує гарантовану доставку та цілісність блока даних за умови одночасної інтенсивної передачі інформації багатьма елементами мережі в напрямку одного елемента, при цьому забезпечується вирівнювання пріоритетів окремих елементівпередавачів та виключається можливість монополізації мережі одним з них; • прикладний (верхній) рівень побудови мережі: створено реалізацію протоколу обміну даними прикладного рівня, який забезпечує передачу потоків структурованої неподільної інформації у відповідності з архітектурою побудови системи (трансакції та блоки трансакцій) з мінімальними затримками та перевантаженням трафіку мережі. Для реалізації способу обміну даними між пристроями пасажирської автоматики (ПА) в АСУППА використовується локальна телекомунікаційна мережа, побудована з використанням протоколу CAN (Controller Area Network). Локальна телекомунікаційна мережа пристроїв ПА побудована з урахуванням особливостей побудови автоматизованих систем управління пристроями пасажирської автоматики та специфіки потоків даних, що використовуються в системі. Підключення пристроїв до локальної телекомунікаційної мережі виконується у відповідності з рекомендаціями СіА DS102-2. Для забезпечення обміну даними між пристроями ПА, які об'єднані у мережу CAN, розроблено протокол транспортного рівня. Протокол передбачає використання повідомлень, які мають 29-ти бітний ідентифікатор фрейма. Розроблена реалізація протоколу обміну блоками даних довільної довжини, яка забезпечує гарантовану доставку та цілісність блоку даних за умови одночасної інтенсивної передачі даних багатьма елементами мережі в напрямку одного елемента, при цьому забезпечується вирівнювання пріоритетів окремих елементівпередавачів та виключається можливість монополізації мережі одним з них. Кожний елемент мережі має унікальне значення адреси довжиною 8 біт. Значення адрес, які дорівнюють нулю, зарезервовані для виконання конфігурації елементів мережі та не повинні використовуватись при призначенні адрес діючої мережі. Встановлення значень адрес елементів та швидкості обміну даними виконується перед включенням пристроїв в мережу. Також можливо динамічне призначення адрес та встановлення швидкості обміну даними при виконанні конфігурації мережі з боку одного з ведучих елементів. Для цього кожний елемент мережі повинен забезпечувати виконання набору технологічних команд, які передаються в широкомовному режимі, підтвердження передається вибраним за серійним номером елементом призначення також у широкомовному режимі. Значення пріоритетів задаються неявно значенням коду функції та адресами приймача та передавача. Широкомовний режим забезпечує передачу блоків даних, які мають довжину меншу або рівну 8-ми байтам, та призначені всім елементам мережі. Дані передаються в одному повідомлені (фреймі) логічного рівня. Адреса елемента призначення в ідентифікаторі фрейму повідомлення дорівнює нулю. Підтвердження прийому блока даних елементами мережі не передаються. Використовується для передачі службової інформації (конфігурація елементів мережі, синхронізація часу, інформація про події та ін.). Повідомлення мають найбільший пріоритет. Режим обміну даними елемент-елемент забезпечує гарантовану доставку блоків даних, які мають довжину 0...65535 байт. Блок поділяється на пакети, розмір яких визначається джерелом інформації, прийом кожного пакету даних повинен бути підтверджений елементом призначення. Цей режим є основним режимом обміну даними в локальній мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN. В процесі прийому даних, у випадку виникнення помилок (невідповідність значень коду типу функції, значень довжини блоку/пакету даних, значення кількості байт від початку блоку до початку поточного пакету даних або контрольної суми прийнятих даних пакету), елемент призначення формує фрейми підтвердження з відповідними кодами, не очікуючи закінчення прийому всього блоку даних. Обробка відповідних підтверджень покладається на елемент, який є джерелом даних. Протокол обміну даними прикладного рівня між сервером та пристроями пасажирської автоматики орієнтовано на передачу потоків структурованої неподільної інформації різного змісту у відповідності з архітектурою побудови системи, які групуються у блоки довільної довжини. Передача даних забезпечується з мінімальними затримками та мінімальним перевантаженням трафіку мережі. Мінімальною одиницею переданої інформації є так звана уніфікована трансакція, яка являє собою набір структур даних, що описують фінансову операцію, виконану пристроєм, подію, яка викликана зміною стану пристрою, технологічну інформацію, запитувані дані, та ін. Дані, які складають тіло трансакції, визначаються значенням типу трансакції та можуть бути представлені як у відкритому, так і в криптографічно-захищеному вигляді. Трансакції, як однотипні так і різних типів, поєднуються в блоки трансакцій довільної довжини. Блок трансакцій складається якнайменше з однієї трансакції. Найбільше значення кількості трансакцій у блоці визначається пристроєм, який сформував блок, але обмежено значенням 65535 трансакцій. Кожна трансакція складається з заголовку фіксованого формату, довільних даних, які складають тіло трансакції та контрольної суми, яка розраховується для всієї трансакції, включаючи заголовок. Вироджені трансакції складаються з заголовка та контрольної суми. Кожна сформована трансакція, яка входить до складу блоку, передається на транспортний рівень незалежно. Останні трансакції блоків, до складу яких входить конфіденційна інформація, являють собою електронно-цифровий підпис (ЕЦП) для всіх попередніх трансакцій блоку. Структура файлів журналів серверу рівня пасажирської автоматики оптимізована для роботи з блоками трансакцій вказаної структури. До заголовку трансакції входить вся необхідна інформація для прийому/передачі трансакції, перевірки її цілісності, заповнення полів запису файлу журналу трансакцій сервера, а також формування звітної інформації рівня пасажирської автоматики системи. Суть винаходу, що заявляється, пояснюється кресленнями, на яких зображено: Фіг.1 - стр уктурна схема АСУППА. Фіг.2 - автоматичний контрольний пункт (АКП), стр уктурна схема. Фіг.3 - пункт контрольний автоматичний (ПКА), стр уктурна схема. Фіг.4 - автомат дозапису безконтактних карток (АДБК), стр уктурна схема. На Фіг.1 представлена структурна схема запропонованої автоматизованої системи управління пристроями пасажирської автоматики (АСУППА), апаратуру зв'язку з телекомунікаційною мережею АСПП (АСПП на кресленнях не вказана) побудованою, наприклад з використанням цифрової АТС "DEFINITY", локальну мережу вестибюлю Ethernet, локальну мережу пристроїв пасажирської автоматики (CAN), щонайменше один автоматичний контрольний пункт на вхід (АКП), щонайменше один пункт контрольний автоматичний на вихід (ПКА), щонайменше один багажний турнікет (БТ), щонайменше один пульт контролера вестибюлю (ПКВ), щонайменше один турнікет ручного контролю, що є складовою частиною ПКВ (на креслені не вказаний), щонайменше один автомат видачі жетонів (АВЖ), щонайменше один автомат дозапису безконтактних карток (АДБК), апаратуру забезпечення гарантованого безперервного живлення пристроїв. Апаратура забезпечення гарантованого безперервного живлення пристроїв, яка забезпечує за допомогою внутрішнього фідеру 1 (ВФ1) та внутрішнього фідеру 2 (ВФ2) гарантоване живлення АСУППА. Щонайменше один багажний турнікет, щонайменше один автоматичний контрольний пункт на вхід, щонайменше один пункт контрольний автоматичний на вихід, щонайменше один автомат видачі жетонів, щонайменше один пульт контролера вестибюлю (ПКВ) та сервер вестибюлю з'єднані за допомогою локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN. Щонайменше один автомат дозапису безконтактних карток, виконаний з можливістю підключення, як до АСУППА за допомогою локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN (на креслені не вказано), так і за допомогою локальної мережі вестибюлю Ethernet (показано на креслені). Щонайменше один АРМ касира вестибюлю, сервер вестибюлю, який має можливість суміщення з автоматизованим робочім місцем (АРМ) старшого касира та апаратура зв'язку з телекомунікаційною мережею автоматичної системи проходу пасажирів (АСПП), наприклад з використанням цифрової АТС "DEFINITY", з'єднані між собою за допомогою локальної мережі вестибюлю Ethernet. На Фіг.2 показано структурну схему автоматичного контрольного пункту на вхід. Автоматичний контрольний пункт є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення проходу за умови сплати вартості проїзду з використанням засобів сплати вартості проїзду (жетонів, магнітних та безконтактних карток). Для створення надійної в експлуатації, зручної в обслуговуванні конструкції АКП, він побудований за модульним принципом. До складу АКП входять такі основні модулі: модуль контролера універсального (МКУ), термінал обміну даними з безконтактними картками (БК), магнітна головка зчитування магнітної картки (МК), модуль аналізатора жетонів, елементи світлової індикації та звукової сигналізації, джерела опромінення та оптоелектронні датчики інфрачервоних променів, які використовуються для контролю проходу в прямому та зворотньому напрямках, механізм перекривання проходу, модуль керування елементами світлової індикації та звукової сигналізації, датчик спрацювання механізму перекривання проходу, модуль силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями (керує механізмом перекривання проходу та джерелами опромінення інфрачервоних (14) променів), електромеханічний або електронний лічильник (електронний лічильник інтегрований в МКУ) для підрахунку кількості використаних жетонів, датчик відкривання бункера АКП, модулі джерела живлення, інтегровані в МКУ та забезпечують живлення усіх модулів АКП від загальної мережі, підключення до якої виконується через два незалежні внутрішні фідери (ВФ1, ВФ2) для забезпечення гарантованого безперервного живлення та ефективної фільтрації імпульсних перешкод. АКП за допомогою модуля контролера універсального (МКУ) з'єднаний з локальною мережею пристроїв пасажирської автоматики CAN та за допомогою згаданої локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN взаємодіє з іншими елементами АСУППА. МКУ з'єднаний з терміналом обміну даними з безконтактними картками (БК), до складу якого входять антена терміналу обміну даними з БК та модуль рідкокристалічного (РК) індикатора, також МКУ з'єднаний з магнітною головкою зчитування магнітних карток (МК), модулем керування елементами світлової індикації та звукової сигналізації, який в свою чергу з'єднаний з елементами світлової індикації та звукової сигналізації, при цьому МКУ з'єднаний з модулем силової електроніки та керування інфрачервоних (14) променів і з'єднаний з датчиком відкривання бункеру АКП та електромеханічним або електроннимлічильником для підрахунку використаних жетонів. Датчик спрацювання механізму перекривання проходу, оптоелектронні датчики проходу та джерела опромінення оптоелектронних інфрачервоних датчиків з'єднані з модулем силової електроніки та керування інфрачервоних (14) променів, також модуль силової електроніки та керування інфрачервоних (14) променів з'єднаний з механізмом перекривання проходу. МКУ керує роботою всі х модулів АКП та забезпечує функціонування АКП в складі АСУППА. МКУ працює під управлінням спеціалізованого програмного забезпечення МКУ АКП, яке забезпечує виконання наступних основних функцій: • виконує всі необхідні функції, пов'язані з використанням безконтактних карток, використанням гнучких систем сплати вартості проїзду, реалізацією схем диференційованого розрахунку вартості проїзду; • обробляє дані, які поступають з магнітної головки при виконанні зчитування магнітних карток, включаючи попередню фільтрацію, нормування та декодування інформації, зчитаної з магнітної картки, її аналіз та прийняття рішення про дозвіл чи заборону проходу, формування відповідної трансакції; • виконує функції обробки інформації, яка поступає з оптоелектронних датчиків під час проходу, функції керування механізмом перекривання проходу в залежності від прийнятого рішення про можливість або неможливість проходу, перешкоджає спробам проходу без сплати проїзду; • виконує функції керування світловою індикацією та звуковою сигналізацією; • виконує обмін даними з іншими модулями, що входять до складу АКП; • забезпечує виконання функцій діагностики працездатності всіх модулів як при включенні так і в процесі роботи; • забезпечує виконання процесу діагностики працездатності складових частин АКП в цілому під час виконання профілактичних робіт; • забезпечує гальванічно-розв'язане підключення до локальної мережі та виконання процесу обміну даними з сервером вестибюлю по локальній мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN у відповідності з протоколом обміну даними локальної мережі; • забезпечує автономне функціонування АКП у випадках ви ходу з ладу локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики або сервера вестибюля, виконуючи запис до архіву всієї інформації, яка формується в процесі роботи, збереження цієї інформації при відключенні живлення, передачу накопиченої в архіві інформації на сервер вестибюлю після усунення несправностей в системі, або її передачу по запиту у випадках необхідності відновлення даних в системі. МКУ забезпечує можливість використання у складі АКП існуючих аналізаторів жетонів, їх підключення, обробку інформації про прохід з використанням жетона та її передачу в систему для подальшої обробки у відповідності з концепцією побудови АСПП. МКУ забезпечує можливість використання у складі АКП аналізаторів жетонів сторонніх виробників. Модуль аналізатора жетонів підключається до МКУ за допомогою уніфікованого послідовного інтерфейсу SPI. До складу модуля силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями входять потужні ключі управління електромагнітами механізму перекривання проходу (на креслені не показані), елементи контролю струму електромагнітів та буферні елементи (на креслені не показані), що забезпечують живлення оптоелектронних випромінювачів інфрачервоних променів. Управління елементами світлової індикації та звукової сигналізації здійснюється за допомогою модуля керування елементами світової індикації та звукової сигналізації по сигналах, які надходять з МКУ. Управління механізмом перекривання проходу здійснюється за допомогою модуля силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями, який забезпечує управління потужними елементами механізму по сигналах, які надходять з МКУ. Оптоелектронні випромінювачі та приймачі інфрачервоних променів обслуговуються безпосередньо МКУ. До складу МКУ входять два модуля джерела живлення, які підключені до двох незалежних внутрішніх фідерів (ВФ1, ВФ2) мережі живлення пристроїв пасажирської автоматики вестибюлю. Модулі включені в буферному режимі на спільні вихідні кола. Потужність кожного модуля достатня для забезпечення живлення всіх модулів, які входять до складу пристроїв. На Фіг.3 показано структурну схему пункту контрольного автоматичного на вихід. Пункт контрольний автоматичний (ПКА) є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення виходу, заборони проходу в зворотньому напрямку, виконання функцій автоматизованого підрахунку кількості проходів для забезпечення статистичного аналізу потоку проходів АСПП, та забезпечення диференційованої системи сплати вартості проїзду. До складу ПКА входять такі основні модулі: модуль контролера універсального (МКУ), термінал обміну даними з безконтактними картками (БК), елементи світлової індикації та звукової сигналізації, джерела опромінення та оптоелектронні датчики інфрачервоних променів, які використовуються для контролю проходу в прямому та зворотньому напрямках, механізм перекривання проходу, модуль керування елементами світлової індикації та звукової сигналізації, датчик спрацювання механізму перекривання проходу, модуль силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями (керує механізмом перекривання проходу та джерелами опромінення інфрачервоних (14) променів), модулі джерела живлення, інтегровані в МКУ, які забезпечують живлення усіх модулів ПКА від загальної мережі, підключення до якої виконується через два незалежні внутрішні фідери (ВФ1, ВФ2) для забезпечення гарантованого безперервного живлення та ефективної фільтрації імпульсних перешкод. ПКА за допомогою модуля контролера універсального (МКУ) з'єднаний з локальною мережою пристроїв пасажирської автоматики CAN і за допомогою згаданої локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN взаємодіє з іншими елементами АСУППА. МКУ з'єднаний з терміналом обміну даними з безконтактними картками (БК), до складу якого входять антена терміналу обміну даними з БК та модуль рідкокристалічного (РК) індикатора, також МКУ з'єднаний з модулем керування елементами світлової індикації та звукової сигналізації, який в свою чергу з'єднаний з елементами світлової індикації та звукової сигналізації, при цьому МКУ з'єднаний з модулем силової електроніки та керування інфрачервоних (14) променів. Датчик спрацювання механізму перекривання проходу, оптоелектронні датчики проходу та джерела опромінення оптоелектронних інфрачервоних датчиків з'єднані з модулем силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями, також модуль силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями з'єднаний з механізмом перекривання проходу. МКУ керує роботою всі х модулів ПКА та забезпечує функціонування ПКА в складі АСУППА. МКУ працює під управлінням спеціалізованого програмного забезпечення МКУ ПКА, яке забезпечує виконання наступних основних функцій: • виконує всі необхідні функції, пов'язані з використанням безконтактних карток, використанням гнучких систем сплати вартості проїзду, реалізацією схем диференційованого розрахунку вартості проїзду; • виконує функції обробки інформації, яка поступає з оптоелектронних датчиків під час проходу, функції керування механізмом перекривання проходу в залежності від прийнятого рішення про можливість або неможливість проходу, перешкоджає спробам проходу без сплати проїзду; • виконує функції керування світловою індикацією та звуковою сигналізацією; • виконує обмін даними з іншими модулями, що входять до складу ПКА; • забезпечує виконання функцій діагностики працездатності всіх модулів як при включенні так і в процесі роботи; • забезпечує виконання процесу діагностики працездатності складових частин ПКА в цілому під час виконання профілактичних робіт; • забезпечує гальванічно-розв'язане підключення до локальної мережі та виконання процесу обміну даними з сервером вестибюлю по локальній мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN у відповідності з протоколом обміну даними локальної мережі; • забезпечує автономне функціонування ПКА у випадках ви ходу з ладу локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики або сервера вестибюлю, виконуючи запис до архіву всієї інформації, яка формується в процесі роботи, збереження цієї інформації при відключенні живлення, передачу накопиченої в архіві інформації на сервер вестибюлю після усунення несправностей в системі, або її передачу по запиту у випадках необхідності відновлення даних в системі. До складу модуля силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями входять потужні ключі управління електромагнітами механізму перекривання проходу (на креслені не показані), елементи контролю струму електромагнітів та буферні елементи (на креслені не показані), що забезпечують живлення оптоелектронних випромінювачів інфрачервоних променів. Управління елементами світлової індикації та звукової сигналізації здійснюється за допомогою модуля керування елементами світової індикації та звукової сигналізації по сигналах які надходять з МКУ. Управління механізмом перекривання проходу здійснюється за допомогою модуля силової електроніки та керування інфрачервоними (14) променями, який забезпечує управління потужними елементами механізму по сигналах які надходять з МКУ. Оптоелектронні випромінювачі та приймачі інфрачервоних променів обслуговуються безпосередньо МКУ. До складу МКУ входять два модуля джерела живлення, які підключені до двох незалежних внутрішніх фідерів (ВФ1, ВФ2) мережі живлення пристроїв пасажирської автоматики вестибюлю. Модулі включені в буферному режимі на спільні вихідні кола. Потужність кожного модуля достатня для забезпечення живлення всіх модулів, які входять до складу пристроїв. На Фіг.4 показано структурну схему автомата дозапису безконтактних карток (АДБК). Автомат дозапису безконтактних карток є складовою частиною АСУППА і призначений для забезпечення можливості самостійного додавання коштів до рахунків на безконтактних картках, самостійного контролю стану рахунків на безконтактних картках. Використання АДБК в складі пристроїв пасажирської автоматики вестибюлю дозволяє зменшити навантаження на касирів вестибюлю та запобігти утворенню черг. Додатковою функцією АДБК є використання його в якості автоматизованої інформаційно-довідкової системи. До складу АДБК входять такі основні елементи: комп'ютерний процесорний блок, уніфікований модуль персоналізації (модуль зчитування/запису безконтактних карток з антеною терміналу обміну даними з БК, який не вимагає втручання оператора), рідкокристалічний (РК) повноформатний монітор, вандалостійкий сенсорний екран, валідатор, призначений для прийому банкнот будь-якого номіналу національної валюти, принтер для друку фіскальних чеків (опціонально), модем (опціонально), пристрій зчитування магнітних карток (опціонально), пристрій обміну даними з контактними картками (опціонально), дві відеокамери автоматичного спостереження за діями клієнта та модуль запису інформації з них, який встановлюється в комп'ютер (модуль запису інформації на креслені не показаний), пристрій звукової сигналізації відкривання корпусу, джерело гарантованого живлення, модуль адаптера мережевого інтерфейсу CAN (опціонально). Комп'ютерний процесорний блок з'єднаний з рідкокристалічним (РК) повноформатним монітором, вандалостійким сенсорним екраном, двома відеокамерами автоматичного спостереження за діями клієнта, валідатором, пристроєм звукової сигналізації відкривання корпусу до складу якого входять модуль охороної сигналізації до якого приєднані датчик відкривання корпусу та елемент звукової сигналізації, також комп'ютерний процесорний блок з'єднаний з уніфікованим модулем персоналізації, який містить модуль зчитування/запису безконтактних карток та антену терміналу обміну даними з БК, які з'єднані між собою, при цьому комп'ютерний процесорний блок опціонально з'єднаний з принтером для друку фіскальних чеків. Модем, модуль мережевого інтерфейсу CAN та пристрій обміну даними з контактними картками з'єднані з комп'ютерним процесорним блоком, причому комп'ютерний процесорний блок виконаний з можливістю підключення до локальної мережі вестибюлю Ethernet або може бути підключений до локальної мережі пристроїв пасажирської автоматики CAN за допомогою модуля мережевого інтерфейсу CAN. Програмне забезпечення (ПЗ) АДБК оформлене як інтерактивне ПЗ із зручним, надзвичайно спрощеним інтерфейсом з користувачами, побудованим з використанням технології TouchScreen. Конструктивно АДБК виконано у металевому вандалостійкому корпусі, обладнаному замками сейфового типу. Спосіб обміну даними в автоматизованій системі управління пристроями пасажирської автоматики (АСУППА) в якому щонайменше один елемент АСУППА передає блок даних до щонайменше одного другого елемента АСУППА починаючи з першого пакету блоку даних, причому кожний пакет даних, які складають блок, поділяється на фрейми, а передача починається з передачі фрейма команди, після отримання підтвердження прийому фрейма команди далі передаються фрейми, до складу яких входять дані, передається така кількість фреймів, щоб їх сумарна довжина дорівнювала значенню довжини передаваемого пакету даних, після отримання повідомлення про прийом повного пакету даних починається передача наступного пакету блоку даних і передача блоку даних триває поки усі пакети блоку даних не будуть передані, при цьому, щонайменше один елемент АСУППА приймає блок даних від щонайменше одного другого елемента АСУППА, починаючи з першого пакету даних, причому кожний пакет даних, які складають блок, поділяється на фрейми, прийом починається з прийому фрейму команди, після отримання фрейму команди елемент прийому передає підтвердження прийому фрейму команди, далі приймаються фрейми, до складу яких входять дані, приймається така кількість фреймів, щоб їх сумарна довжина дорівнювала значенню довжини передаваемого пакету даних, після отримання пакету даних елемент прийому формує повідомлення про прийом повного пакету даних і починається прийом наступного пакету блоку даних і прийом триває поки не буде прийнятий останній пакет блоку даних, в процесі прийому блоку даних. У випадку виникнення помилок, елемент, що отримує блок даних, формує фрейм підтвердження з відповідними кодами, не очікуючи закінчення прийому всього блоку даних, при цьому обробка відповідних підтверджень покладається на щонайменше один елемент, який передає блок даних. Якщо елемент, що передає блок даних, отримує повідомлення про помилку, передача блоку або поточного пакету даних починається з початку. Ідентифікатор фрейму команди може містити дані про адресу елемента передачі, адресу елемента прийому та дані про тип повідомлення. Також ідентифікатор фрейму команди може містити службове поле. Фрейм команди може містити дані про довжину передаваемого блоку даних, довжину поточного пакета блоку даних, кількість байт від початку блоку даних до початку поточного пакету даних, значення контрольної суми для даних, які складають поточний пакет. Формат ідентифікатора довільного фрейму будь-якого пакету будь-якого блоку даних може мати наступний вигляд: Довжина поля, біт 1 1 8 8 8 3 Назва поля Mode Data/Command flag DestinationAddress SourceAddress Function Code Reserved Опис Широкомовний режим / режим елемент-елемент. Команда /дані. Адреса елемента визначення. Адреса елемента джерела. Значення типу повідомлення / коду виконуваної функції. Службове поле біт, яке може приймати довільні випадкові значення. Використовується для вирівнювання динамічних пріоритетів елементівпередавачів інформації. В широкомовному режимі усі дані передаються в одному фреймі. Існують наступні коди підтвердження прийому блоків та пакетів даних: Опис Код підтвердження службового (зарезервовано). Код підтвердження успішного прийому фрейму команди. Код підтвердження успішного прийому фреймів даних. Код запросу повторної передачі всього блоку даних. Код запросу повторної передачі поточного пакету блоку даних. Встановлення значень адрес елементів та швидкості обміну даними виконується перед включенням пристроїв в мережу. Також можливо динамічне призначення адрес та встановлення швидкості обміну даними при виконанні конфігурації мережі з боку одного з ведучих елементів. При додаванні будь-якого нового елементу АСУППА в працюючу систему, його адреса та швидкість встановлюються окремо. Сервер також забезпечує виконання передачі потоків структурованих неподільних даних, які групуються у блоки довільної довжини. Мінімальною одиницею передаваємої інформації у блоці є уніфікована трансакція, яка являє собою набір структур даних, що описують фінансову операцію, виконану пристроєм, подію, яка викликана зміною стану пристрою, технологічну інформацію, запитувані дані, та ін. Трансакції, як однотипні так і різних типів, поєднуються в блоки трансакцій довільної довжини. Блок трансакцій складається якнайменше з однієї трансакції. Найбільше значення кількості трансакцій у блоці визначається пристроєм, який сформував блок, але обмежено значенням 65535 трансакцій. Кожна трансакція складається з заголовку фіксованого формату, довільних даних, які складають тіло трансакції та контрольної суми, яка розраховується для всієї трансакції, включаючи заголовок. Вироджені трансакції складаються з заголовка та контрольної суми. Кожна сформована трансакція, яка входить до складу блоку, передається на транспортний рівень незалежно. Останні трансакції блоків, до складу яких входить конфіденційна інформація, являють собою електронно-цифровий підпис (ЕЦП) для всіх попередніх трансакцій блоку. До заголовку трансакції входить вся необхідна інформація для прийому/передачі трансакції, перевірки її цілісності, заповнення полів запису файлу журналу трансакцій сервера, а також формування звітної інформації рівня пасажирської автоматики системи.