Коммуникационные технологии и особенности построения сети на колесе обозрения High Roller

Колесо обозрения High Roller в Лас-Вегасе

Анонсированный в августе 2011 г. проект построения колеса обозрения High Roller изначально имел высокий статус. Колесо является центральным объектом комплекса магазинов, ресторанов и всевозможных развлечений Linq, созданного компанией Caesars Entertainment. Размер и сложность этого проекта потребовали участия лидеров различных отраслей. Руководитель проекта, Рэнди Принц (Randy Printz) из Themed Development Manager, имеет более чем 30-летний опыт работы в крупных проектах, таких как Disneyland, Epcot Center и Universal Studios. Создателем самого колеса была выбрана компания American Bridge Co., конструирующая сложные стропильные фермы и мосты уже более 100 лет, создавшая, в том числе, подвесную часть верхней части моста San Francisco Bay Bridge. Schwager Davis — подрядчик, выбранный для проектирования, поставки, монтажа и ввода в эксплуатацию механического оборудования, имеет более чем 30-летний опыт работы в крупных гражданских строительных проектах. Leitner Poma является известным мировым производителем кабинок для канатных дорог и подъемников. Акцент на использование промышленного оборудования был ключевым. Сотрудники компаний — производителей промышленных сетей знакомы с промышленным оборудованием и знают, как подключиться к оконечному оборудованию, например к программируемым логическим контроллерам. Они понимают разницу между надежностью офисных сетей и критической надежностью систем жизнеобеспечения.

Проектируемая сеть должна была быть установлена на открытом воздухе в Лас-Вегасе, работать до 18 ч в день без сбоев при температуре –10…+50 °С, при сильном ветре, с большим количеством пыли, при радиопомехах. Оборудование планировалось установить на высоте 60–150 м в постоянном движении и меняющейся ориентации. В ходе реализации проекта возник ряд проблем в области связи. К примеру, оказалось, что на диапазоне 2,4 ГГц было большое количество помех, так что разработчикам пришлось использовать частоту 5 ГГц.

Схема организации связи кабинки с центром управления

В каждой кабинке High Roller есть несколько систем управления и безопасности, которые держат постоянную связь с центром управления на земле. Также в каждой кабинке имеется система экстренной связи с видео, доступная в любой момент поездки. Наконец, экраны показывают посетителям путь их кабинки, предоставляют возможность просмотра развлекательных программ в течение всей получасовой поездки. Учитывая критическую важность работы перечисленных систем, беспроводная связь между каждой кабинкой и центром управления должна быть безупречно надежной.

Для создания коммуникационной инфраструктуры, соединяющей каждую кабинку колеса обозрения с центром управления, было использовано проводное и беспроводное оборудование промышленного класса. Для обеспечения наибольшей надежности были созданы две независимые, полностью резервированные сети, обслуживающие всю связь колеса с кабинками.

Схема размещения оборудования на колесе обозрения High Roller

Новые ультрасовременные системы управления и аварийные системы требуют создания надежных резервируемых сетей для обеспечения безопасности пассажиров. Для связи между кабинкой и колесом были использованы специализированные точки доступа Wi-Fi, к каждой из которых подключена резервируемая самовосстанавливающаяся волоконно-оптическая сеть Ethernet. Для создания этой сети использовались компактные управляемые коммутаторы Gigabit Ethernet с защитой от ударов и вибрации, монтируемые на DIN-рейку и подключенные к различным системам: противопожарной, безопасности жизнедеятельности, связи с диспетчером, управления движением. Для обеспечения наиболее стабильной и надежной беспроводной связи вместо традиционных антенн установлен коаксиальный излучающий кабель, поскольку вращение кабинок может экранировать антенны. Использование волоконно-оптических каналов обеспечивает высокую производительность сети и резервирование со временем восстановления 20 мс.

Ethernet-коммутатор Moxa TN-5510 с защитой от вибрации и ударов

В противоположных концах колеса установлены стоечные коммутаторы с SFP-модулями Gigabit для отправки сетевых сообщений по волоконному кабелю на шпиндель в центр колеса. Для связи между шпинделем и осью колеса использованы беспроводные точки доступа. Для связи с центром управления используются высокопроизводительные промышленные коммутаторы второго и третьего уровней с функциями резервирования и обеспечения сетевой безопасности. Простое в использовании программное обеспечение для управления сетью позволяет операторам выявить проблемы в сети с первого взгляда и решить их, произведя буквально несколько действий.

Установленное на колесе обозрения оборудование сочетает в себе высококачественное исполнение и наличие специальных функций для обеспечения высокой производительности и промышленной надежности. Выполненное для эксплуатации в широком диапазоне рабочих температур и в безвентиляторном исполнении, оно гарантирует годы бесперебойной связи даже в жарком Лас-Вегасе. Беспроводные сети с топологией двойного резервирования обеспечивают надежное соединение устройств, при этом не теряя своей производительности даже в условиях радиопомех, исходящих от окружающих зданий, казино и отелей.

Высокая сложность построения сети и уникальные характеристики участка поставили перед разработчиками чрезвычайно трудные задачи, включающие в себя интеграцию большого количества систем и оборудования от различных производителей. Инженеры компании Moxa — поставщика систем IP-коммуникации и промышленных систем управления, оценили всю систему коммуникаций, а не только те части, где было задействовано их оборудование. Основываясь на этих рекомендациях, проектировщики смогли уйти от потенциальных проблем и построить действительно надежную сеть.

Схема построения сети в High Roller

Устройства Moxa, использованные для проекта High Roller:

• AWK-3121-T — беспроводной сетевой адаптер IEEE 802.11a/b/g;
• AWK-4121-T — беспроводной сетевой адаптер IEEE 802.11a/b/g с защитой от пыли и влаги IP68;
• AWK-4131-T — беспроводной сетевой адаптер IEEE 802.11a/b/g/n с защитой от пыли и влаги IP68;
• MXview-1000 — программное обеспечение для управления промышленными сетями;
• PT-7728-R-24-24 — коммутатор 2-го уровня, до 28 портов, для стойки 19″, с SFP-модулями Gigabit Ethernet;
• TN-5510-2GLSX — управляемый Ethernet-коммутатор с защитой от вибрации и ударов;
• EDR-G902 — промышленный маршрутизатор Gigabit Ethernet;
• EDS-728 — управляемый 28-портовый Ethernet-коммутатор;
• EDS-828 — управляемый 28-портовый Ethernet-коммутатор 3-го уровня.

* * *

Как показала практика, высокий уровень технической экспертизы в областях IP-коммуникаций и систем промышленной автоматики имел решающее значение для обеспечения успеха проекта и обеспечил высокую надежность функционирования аттракциона. Колесо обозрения High Roller стало новой достопримечательностью Лас-Вегаса и вошло в Книгу рекордов Гиннесса как самое высокое в мире.

Статья подготовлена по материалам Control Engineering USA

Самое высокое в мире колесо обозрения High Roller (высота — 167 м, количество сферических пассажирских кабинок — 28, обзор — 360°) является частью развлекательного комплекса стоимостью $550 млн. В каждой кабинке могут разместиться до 40 человек, поездка длится 30 мин, пассажиропоток — более 2200 человек в час. Для сравнения: колесу Singapore Flyer («Парящий Сингапур»), имеющему высоту 165 м, для совершения полного круга требуется 37 мин., а London eye («Лондонский глаз») дает прекрасный обзор на панораму города с высоты 135 м.

В России все выглядит гораздо скромнее. Колесо имени 850-летия Москвы, построенное в 1995 г. в московском ВВЦ (ВДНХ), имеет диаметр 70 м, а в высшей точке кабинки возносятся на 73 м. А самое высокое колесо обозрения в Санкт-Петербурге, построенное в 2013 г. (парк «Диво-остров», ранее Приморский парк Победы на Крестовском о-ве), имеет высоту конструкции 55 м. Но амбиции «отечественных производителей» всегда были велики: в 2008 г. рассматривался вариант строительства 150-м колеса обозрения вблизи Воробьевых гор, а в 2009 г. обсуждалась идея постройки колеса высотой 180 м в Центральном парке культуры и отдыха (ЦПКиО) им. Горького. Дальнейшая судьба этих проектов нам неизвестна.

Но обязательно нужно упомянуть прародителя всех этих аттракционов: 100-м Grande Roue de Paris, построенное для Всемирной выставки 1900 г. в Париже и снесенное в 1920 г.