लोकोमोटिव के लिए हाई-स्पीड डेटा डंप समाधान में 5जी मिलीमीटर वेव तकनीक का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया
2023-10-09 17:53पृष्ठभूमि
लोकोमोटिव ऑनबोर्ड सुरक्षा संरक्षण प्रणाली ने लोकोमोटिव के ऑपरेटिंग वातावरण और स्थिति की निगरानी और लोकोमोटिव क्रू द्वारा मानकीकृत संचालन के कार्यान्वयन की निगरानी में एक आवश्यक भूमिका निभाई है। सिस्टम ने सुरक्षा दुर्घटनाओं को रोकने के लिए लोकोमोटिव की क्षमता में सुधार किया है। फिर भी, सिस्टम द्वारा उत्पन्न दैनिक वीडियो डेटा मुख्य रूप से USB फ्लैश ड्राइव के माध्यम से चालक दल द्वारा कॉपी और डंप किया जाता है और लोकोमोटिव सेक्शन के स्टोरेज सर्वर पर अपलोड किया जाता है, जिसमें डेटा सुरक्षा खतरों और कम डंपिंग दक्षता जैसी समस्याएं हैं, जैसा कि नीचे बताया गया है।
सिस्टम से भारी मात्रा में वीडियो फुटेज को लोकोमोटिव की हार्ड ड्राइव पर संग्रहीत किया जाता है और चालक दल द्वारा USB स्टिक के माध्यम से कॉपी और डंप किया जाता है। इस पद्धति से कर्मचारियों और डिस्पैचरों का कार्यभार बढ़ जाता है और विमान अनुभाग में USB फ्लैश ड्राइव के प्रबंधन का बोझ बढ़ जाता है। यदि USB फ्लैश ड्राइव को डेटा के बिना स्टोरेज में स्थानांतरित किया जाता है, तो इसे अभी भी ऑनबोर्ड कॉपी किया जाना चाहिए या उद्योग से सीधे विश्लेषण किया जाना चाहिए। इसके अलावा, प्रतिलिपि बनाने के लिए यूएसबी फ्लैश ड्राइव के उपयोग के साथ, कई समस्याएं हैं, जैसे वायरस संक्रमण की संवेदनशीलता, धीमा डेटा डाउनलोड, यूएसबी इंटरफेस को आसान क्षति इत्यादि, जिनका ग्राउंड सर्वर पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है और वाहन उपकरण।
हाल के वर्षों में 5G संचार प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, भारी मात्रा में डेटा के उच्च गति संचरण की तकनीक धीरे-धीरे परिपक्व हो गई है। 5G अल्ट्रा-ब्रॉडबैंड तकनीक सभी लोकोमोटिव डेटा को जल्दी से जमीन पर पहुंचा सकती है और सुरक्षित, विश्वसनीय और कुशल डेटा डंपिंग प्राप्त कर सकती है।
5G मिलीमीटर-वेव तकनीक क्या है?
प्रणाली 60GHz उच्च-आवृत्ति मिलीमीटर लहर का उपयोग करती है, जिसमें परिपक्व प्रौद्योगिकी, बड़े बैंडविड्थ, कोई स्पेक्ट्रम अनुप्रयोग नहीं है, और आम नागरिक आवृत्ति बिंदुओं से दूर कम हस्तक्षेप के फायदे हैं। ;
पारंपरिक वायरलेस संचार में, इसकी ऑक्सीजन-क्षरण संचरण विशेषताएँ लंबी दूरी पर संचारित करना मुश्किल बनाती हैं, और इसका अनुप्रयोग सीमित है। साथ ही, यह सुविधा वाहन-टू-ग्राउंड बैकहॉल परिदृश्यों में शॉर्ट-रेंज संचार और सिग्नल रिसाव रोकथाम की जरूरतों को पूरा करती है।
I. सिस्टम परिचय ;
5G व्हीकल-टू-ग्राउंड डेटा हाई-स्पीड डंप सिस्टम में 5G मिलीमीटर वेव व्हीकल-टू-ग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम और एक डिस्ट्रीब्यूटेड क्लाउड स्टोरेज सिस्टम होता है। लोकोमोटिव डेटा का हाई-स्पीड डाउनलोड लोकोमोटिव पर 5G ट्रांसमिशन डिवाइस स्थापित करके और तैयारी यार्ड में और महत्वपूर्ण इंटरचेंज बिंदुओं पर समर्पित 5G बेस स्टेशन बनाकर हासिल किया जाता है।
1.1 5G मिलीमीटर वेव व्हीकल-टू-ग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम
वाहन-टू-ग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम में एक ऑन-बोर्ड 5G सिस्टम और एक ग्राउंड-आधारित 5G बेस स्टेशन सिस्टम होता है। 60GHz मिलीमीटर तरंग प्रौद्योगिकी समाधान का उपयोग किया जाता है, जिसे वाहन पर 60GHz मिलीमीटर तरंग चरणबद्ध ऐरे एंटीना स्थापित करके और वाहन-से-जमीन डंपिंग के लिए जमीन पर समर्पित 60GHz बेस स्टेशन का निर्माण करके प्राप्त किया जाता है।
1). ;ऑनबोर्ड 5G सिस्टम में एक हाई-स्पीड बफर पूल, एक सुरक्षा गेटवे और एक 5G ऑनबोर्ड एंटीना शामिल है, जो लोकोमोटिव वीडियो, एलकेजे और टीसीएमएस के लिए स्टोरेज, रिडंडेंसी बैकअप और डेटा इंटरेक्शन सुरक्षा कार्यों को महसूस करता है। यह इस डेटा को ग्राउंड बेस स्टेशन सिस्टम तक पहुंचाता है।
2). ग्राउंड 5G बेस स्टेशन सिस्टम में 5G ग्राउंड बेस स्टेशन आरबीएस और ग्राउंड कैश सर्वर शामिल है, जो जमीन पर स्वचालित, उच्च-गति और सुरक्षित ऑनबोर्ड डेटा स्टोरेज प्राप्त करता है।
3). जब लोकोमोटिव 5G बेस स्टेशन के कवरेज क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो ऑनबोर्ड 5G सिस्टम टर्मिनल (ताउ ) और ग्राउंड-आधारित 5G बेस स्टेशन (आरबीएस ) स्वचालित रूप से एक कनेक्शन स्थापित करते हैं। और लोकोमोटिव बफर पूल में ऑनबोर्ड डेटा को जल्दी से ग्राउंड कैश सर्वर पर डंप करने के लिए एक डंप आरंभ करें। मैन्युअल हस्तक्षेप के बिना पूरी प्रक्रिया स्वचालित रूप से पूरी हो जाती है।
1.2 वितरित क्लाउड स्टोरेज सिस्टम
वितरित डेटा स्टोरेज सिस्टम अलग-अलग ग्राउंड बेस स्टेशन सिस्टम में डाउनलोड किए गए डेटा को प्रबंधित करने के लिए एक वितरित स्टोरेज आर्किटेक्चर का उपयोग करता है। क्रॉस-सेक्शनल और क्रॉस-नोड रीयल-टाइम एक्सेस के लिए वर्चुअलाइज्ड स्टोरेज स्पेस प्रदान करने के लिए डेटा क्लस्टर नोड्स और वीडियो डेटा सब-सेंटर स्थापित करें।
द्वितीय .5G मिलीमीटर वेव व्हीकल-टू-ग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम
5G मिलीमीटर वेव व्हीकल-टू-ग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम में एक ऑनबोर्ड 5G सिस्टम और एक ग्राउंड-आधारित 5G बेस स्टेशन सिस्टम होता है जो ऑनबोर्ड डेटा को ग्राउंड-आधारित बेस स्टेशन तक पहुंचाता है। जब लोकोमोटिव 5G बेस स्टेशन के कवरेज क्षेत्र में होता है, तो ऑनबोर्ड 5G सिस्टम ग्राउंड 5G बेस स्टेशन सिस्टम के साथ हाई-स्पीड कनेक्शन स्थापित करता है। यह लोकोमोटिव बफर पूल से ग्राउंड कैश में ऑनबोर्ड डेटा को जल्दी से डंप करने के लिए एक डंप शुरू करता है। 5G वायरलेस लिंक एक उच्च-बैंडविड्थ, सुरक्षित और विश्वसनीय पाइपलाइन ट्रांसमिशन डेटा स्ट्रीम प्रदान करता है, और प्रक्रिया स्वचालित रूप से पूरी हो जाती है। नीचे दिया गया आरेख सिस्टम आर्किटेक्चर दिखाता है।
2.1 इन-व्हीकल 5G सिस्टम
इन-व्हीकल 5G सिस्टम में एक इन-व्हीकल सिक्योरिटी गेटवे, एक बफर पूल और एक इन-व्हीकल 5G एंटीना (ताउ ) शामिल है।
2.1.1 सुरक्षा गेटवे
सुरक्षा गेटवे का प्राथमिक कार्य सिस्टम av3 बोर्ड से वीडियो प्राप्त करना और इसे कैश पूल में भेजना है। गेटवे पहले के 6A हार्डवेयर संस्करणों पर विचार कर सकता है, वीडियो बोर्ड को संतृप्त करने और भविष्य में एक समान रखरखाव की सुविधा के लिए CPU और डीडीआर संसाधनों पर दबाव कम कर सकता है।
2.1.2 हाई-स्पीड बफर पूल
कैश पूल स्थानीय भंडारण के लिए रीयल-टाइम में ऑडियो और वीडियो स्ट्रीम खींचने के लिए 1GE नेटवर्क कार्ड के माध्यम से सुरक्षा गेटवे के साथ संचार करता है। जब लोकोमोटिव स्टेशन या तैयारी यार्ड में प्रवेश करता है, तो पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन ऑनबोर्ड बेस स्टेशन के साथ 2.5GE नेटवर्क के माध्यम से कैश्ड ऐतिहासिक ऑडियो और वीडियो डेटा को ग्राउंड-आधारित हाई-स्पीड स्टोरेज सिस्टम पर अपलोड करने के लिए सफलतापूर्वक संचार करता है। ऑनबोर्ड बेस स्टेशन।
2.1.3 ऑटोमोटिव 5G एंटीना (टीएयू)
वाहन-टू-ग्राउंड डंप सिस्टम का ऑनबोर्ड 5G एंटीना (ताउ ) उपकरण एक चरणबद्ध ऐरे एंटीना को एकीकृत करता है, एक 2.5GE सर्विस इलेक्ट्रिकल इंटरफ़ेस प्रदान करता है और ग्राउंड 5G बेस स्टेशन के साथ एक हाई-स्पीड डेटा चैनल स्थापित करने के लिए लोकोमोटिव की छत पर स्थापित होता है।
2.2 ग्राउंड-बेस्ड 5G बेस स्टेशन सिस्टम
लोकोमोटिव रखरखाव यार्ड में ग्राउंड 5G बेस स्टेशन सिस्टम स्थापित करें। विधि में 5G बेस स्टेशन उपकरण, एक हाई-स्पीड स्टोरेज सर्वर और एक बुद्धिमान विश्लेषण सर्वर शामिल हैं।
2.2.1 ;5G बेस स्टेशन उपकरण (आरबीएस )
ताउ की तरह, ग्राउंड 5G बेस स्टेशन इक्विपमेंट (आरबीएस ) एक चरणबद्ध ऐरे एंटीना को एकीकृत करता है, जो 10GE सर्विस ऑप्टिकल इंटरफ़ेस और जीई सर्विस इलेक्ट्रिकल इंटरफ़ेस प्रदान करता है। डिवाइस 5G वाहन एंटीना का एक्सेस प्वाइंट प्रदान करता है, वाहन से डाउनलोड किए गए डेटा को प्राप्त करता है, और इसे कैश सर्वर में सहेजता है।
2.2.2 ;कैश सर्वर
कैश सर्वर लोकोमोटिव से डाउनलोड किए गए डेटा को संग्रहीत करता है और वितरित डेटा स्टोरेज सिस्टम के लिए एक नोड के रूप में कार्य करता है, जो पूरे क्षेत्रों में सिंक्रनाइज़ेशन और डेटा साझाकरण का समर्थन करता है।
2.2.3 इंटेलिजेंट एनालिटिक्स सर्वर
कैश सर्वर में एलकेजे जानकारी के आधार पर, बुद्धिमान विश्लेषण सर्वर मशीन सेवा द्वारा उपयोग किए जाने वाले आइटम बिंदुओं का विश्लेषण करता है। यह स्वचालित रूप से स्मार्ट विश्लेषण परिणामों को अनुभाग मुख्यालयों तक पहुंचाता है।
चतुर्थ. डेटा सेंटर, डेटा एक्सेस नोड और डेटा विश्लेषण कक्ष निर्माण
3.1 ढांचा
तैयारी यार्ड में एक 5G बेस स्टेशन सिस्टम बनाया गया है, और 5G द्वारा डाउनलोड किए गए डेटा को सेक्शन डेटा सेंटर में स्वचालित रूप से प्रेषित करने के लिए एक डेटा एक्सेस नोड स्थापित किया गया है। प्रत्येक डाटा सेंटर सेगमेंट-स्तरीय वीडियो और लोकोमोटिव ऑपरेशन डेटा स्टोर करता है। प्रत्येक इकाई का डेटा विश्लेषण केंद्र कम विलंबता पहुंच प्राप्त करने के लिए मांग पर डेटा केंद्र से वीडियो और लोकोमोटिव ऑपरेशन डेटा को सिंक्रनाइज़ कर सकता है।
3.2 वितरित भंडारण प्रणाली
डेटा सेंटर में एक वितरित डेटा स्टोरेज सिस्टम बनाएँ। सिस्टम डेटा प्रबंधन को केंद्रीकृत करता है और डेटा के क्रॉस-रीजनल एक्सेस को सक्षम करने के लिए एक एकीकृत उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस प्रदान करने के लिए एक वर्चुअल फ़ाइल सिस्टम का उपयोग करता है।
विशिष्ट कार्य इस प्रकार हैं।
1. वितरित आर्किटेक्चर का उपयोग किया जाता है। सिस्टम का प्रदर्शन और क्षमता नोड्स की संख्या के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है।
2. स्टोरेज स्पेस वर्चुअलाइजेशन प्रबंधन को महसूस करें, सभी भौतिक स्टोरेज संसाधनों को एक एकीकृत स्टोरेज स्पेस में वर्चुअलाइज करें, एक एकीकृत वैश्विक नामस्थान प्रदान करें, और बाहरी दुनिया के लिए अद्वितीय व्यावसायिक आईपी एड्रेस एक्सेस प्रदान करें।
3. अतिरेक नीतियों को लागू करें जब कई हार्ड डिस्क विफलताओं के साथ एक नोड, और पढ़ने और लिखने की सेवाएं अप्रभावित हों। जब कई नोड विफल हो जाते हैं, तो यह पढ़ने और दस्तावेज़ सेवाओं पर प्रभाव को कम करने के लिए नोड्स के बीच विभिन्न गति से डेटा रिकवरी और पुन: कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है।
4. ऑनलाइन अपग्रेड फ़ंक्शन का समर्थन करें, सिस्टम चल रहा है, और लोड संतुलन का समर्थन करते समय मौजूदा नोड्स के साथ ऑनलाइन नई नोड क्षमता, इंटरफ़ेस और इंटरमीडिएट डेटा स्टोरेज का एहसास कर सकता है।
5. सॉफ़्टवेयर संस्करण, हार्डवेयर स्थिति और सिस्टम क्षमता उपयोग की रीयल-टाइम निगरानी को समझें, और रीयल-टाइम अपडेट अलार्म सूचना फ़ंक्शन करें।
मेंउन्नत और अभिनव
1.5G मिलीमीटर वेव ट्रांसमिशन अत्यधिक कुशल है, 1.5Gbps तक की चरम दर के साथ, 4G ट्रांसमिशन दरों से 30 गुना अधिक है।
2. कम समय की देरी, समय पर और प्रभावी बैक ट्रांसमिशन में बेस स्टेशन की सीमा में लोकोमोटिव डेटा और अनुभाग नेटवर्क में पहुँचा जा सकता है।
3. वीडियो डेटा की अखंडता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए ब्रोकन लिंक ट्रांसमिशन।
4. ऑटोमैटिक लोड बैलेंसिंग, ट्रांसमिशन पूरा होने के बाद ऑटोमैटिक लिंक डिस्कनेक्शन, और सिस्टम के स्थिर और कुशल वीडियो डंपिंग को सुनिश्चित करने के लिए संसाधनों को जारी करना।
5. सुरक्षा, अद्वितीय पॉइंट-टू-पॉइंट नेटवर्क का उपयोग करना और तार्किक सुरंग विशेष संचरण स्थापित करना।
6. उच्च विश्वसनीयता, बेहतर एंटी-स्टैटिक, एंटी-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस फंक्शन, परिवेश के तापमान के अनुकूल -40 तक पहुंच सकता है℃~ 70℃.
7. डेटा सुरक्षा, एकत्रित डेटा वीडियो के माध्यम से एन्क्रिप्ट किया गया है, स्ट्रीम कार्ड लिया गया है, और बफर पूल में संग्रहीत किया गया है।
8. डेटा डंपिंग ने श्रम की तीव्रता और सुरक्षा जोखिमों को कम करते हुए, मैन्युअल काम की जगह ले ली।
9. लिंक विफलता, सिस्टम तुरंत अलार्म, और संचालन और रखरखाव कर्मी सिस्टम के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए तुरंत प्रतिक्रिया देते हैं।
10. वितरित डेटा प्रबंधन प्रणाली अपनाई जाती है, डेटा स्वचालित रूप से बैकअप होता है, और भंडारण क्षमता को गतिशील रूप से विस्तारित किया जा सकता है।
11. समर्थन भंडारण अतिरेक रणनीति; जब एक एकल नोड विफलता होती है, तो पढ़ने और लिखने की सेवा के प्रभाव को अधिकतम करने के लिए विभिन्न गति पर डेटा रिकवरी और नोड्स के बीच पुन: संयोजन के लिए समर्थन।