Что такое системы мониторинга и контроля в грузоперевозках?
Системы мониторинга и контроля воплощают в себе современные методы сбора данных, а в некоторых случаях также методы управления единичным автомобильным транспортным средством, паком транспортных средств или грузом. Хотя в этом контексте речь может идти о целом ряде типов систем мониторинга и контроля, в данной статье ограничимся обзором нескольких разновидностей: систем спутникового мониторинга (GPS/ГЛОНАСС), систем контроля и регулирования температуры и топлива.
Системы спутникового мониторинга в автомобильных грузоперевозках
В настоящее время на рынке лидируют две системы спутникового мониторинга: GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия). Другие системы, например, европейская Galileo, находятся на различных стадиях разработки или внедрения. По широте применения со значительным отрывом лидирует система GPS, поэтому более подробно остановимся именно на ней.
Следует иметь ввиду, что альтернативные системы работают по сходным принципам, и, если когда-нибудь станут популярнее, приведенные в данной статье теоретические сведения останутся актуальными с незначительными поправками.
Название «GPS» объединяет сеть из тридцати одного действующих спутников, обращающихся вокруг Земли на высоте приблизительно двадцать тысяч километров от земной поверхности. Орбитальная скорость спутников составляет около 7км/с, и один оборот вокруг Земли они выполняют примерно за 12 часов.
Это значит, что спутник проходит над одной и той же точкой земной поверхности дважды в сутки. Важнее, однако, другое обстоятельство: спутники расположены относительно друг друга таким образом, чтобы с каждой точки Земли в каждый момент времени в зоне были видны не менее четырех спутников. Спутники передают информацию о своем местоположении посредством специального цифрового радиосигнала. Устройства, оснащенные аппаратурой GPS, принимают эти сигналы и рассчитывают временную задержку (обычно исчисляемую в наносекундах) от момента передачи сигнала спутником до момента его прихода на приемник.
Поскольку радиоволны представляют собой энергию электромагнитного поля и распространяются в пространстве со скоростью около трехсот тысяч километров в секунду, по задержке сигнала между передатчиком и приемником устройство с поддержкой GPS может точно вычислить расстояние от себя до спутника.
Вычислив расстояния до всех видимых спутников, приемник способен точно определить свое местоположение в этот момент (такой подход обычно позволяет GPS-приемнику определить местоположение с точностью до 20 метров). Этот метод называется трилатерацией. Ниже на примере будет показано, как работает данный метод.
Как работает система GPS
Представьте, что вас сбросили на парашюте в совершенно незнакомое место –допустим, где-нибудь в деревенской глубинке необъятной России. Вы наталкиваетесь на бензозаправку, покапаете там пачку жевательной резинки и спрашиваете у продавщицы, где вы находитесь. Но все, что она может сказать, — это «вы в 50 километрах от Москвы». Исходя из такой информации вы можете оказаться во множестве точек в радиусе 50 км от Москвы. И вариантов тут бесконечно множество.
Только вы начали обдумывать, что делать дальше, подходит другой клиент и говорит: «Насколько мне известно, что вы в 230 километрах от Рязани». Эта вторая подсказка несколько помогает вам уточнить ваше местоположение, поскольку есть всего две географические точки, которые одновременно находятся в 50 километрах от Москвы и в 230 километрах от Рязани.
Теперь представим, что входит директор магазина и сообщает: «Вы в 150 километрах от Калуги». Если у вас есть эти три подсказки и карта России, вы сможете определить, что находитесь в пригороде г. Подольск. Так работает трилатерация в системе GPS, только выполняется она в трехмерном пространстве, а не двумерном (как показано на рисунке ниже).
Компоненты систем спутникового мониторинга автомобильного транспорта
Для функционирования системы спутникового мониторинга на грузовой автомобиль должно быть установлено специальное устройство – навигационный блок. Он, в свою очередь, может быть подключен к CAN-шине автомобиля и передавать данные о расходе топлива или пробеге непосредственно с бортового компьютера автомобиля. Если грузовик не оборудован CAN-шиной, то навигационный блок передает данные только с подключенных к нему дополнительных датчиков.
Навигационный блок имеет модули GPS/ГЛОНАСС и может собирать телеметрические данные в реальном времени о местонахождении грузового автомобиля, его скорости, направления движения, включено или выключено зажигание, уровне топлива и состоянии других датчиков, подключенных к терминалу.
Телеметрические данные передаются посредством сотовой связи на так называемый телеметрический сервер. Телеметрический сервер может быть приобретен по модели SaaS или On-Premise. Обычно поставщики оборудования для спутникового мониторинга имеют в своем портфеле данное программное обеспечение.
«Сырые» телеметрические данные собираются с телеметрического сервера и передаются в TMS-систему для анализа данных и предоставления их в понятном для пользователя виде: маршрут следования, въезд и выезд из той или иной зоны, превышения скорости, заправки и сливы топлива, соблюдение норм рабочего времени, холостая работа двигателя, а также аналитические отчеты по этим аспектам.
Использование TMS-системы делает возможной связку данных, полученных при мониторинге автомобилей, с данными о рейсах и заявках на перевозку. Тем самым компания получает возможность видеть прогресс исполнения заявок в реальном времени и влиять на исполнение в случае необходимости.
TMS-системы способны получать данные с телеметрического сервиса для проведения дальнейшей обработки и анализа. Также они обычно могут получать данные одновременно с нескольких телеметрических серверов разных производителей.
Применение систем спутникового мониторинга в автомобильных грузоперевозках
Возможностей применения спутникового мониторинга в автомобильных грузоперевозках множество. Кроме этого, с помощью специальных дополнительных датчиков, которые подключаются к навигационному блоку, эти возможности можно существенно расширить.
Среди основных возможностей стоит выделить:
- Контроль соблюдения маршрута. Контроль соблюдения маршрута представляет собой анализ и визуализацию информации о местонахождении грузового автомобиля на основе данных, получаемых в реальном времени через систему спутникового мониторинга. При использовании вкупе с TMS-системой он позволяет диспетчерам компаний оперативно принимать меры в таких нештатных ситуациях, как отклонение от маршрута, въезд в закрытые зоны, прогрессирующий срыв графика доставки грузов. Кроме того, обеспечивает контроль соблюдения водителями скоростных ограничений и норм рабочего времени.
- Контроль уровня топлива. Для полноценного ведения учета и списания топлива важно контролировать его расход в режиме реального времени, своевременно получать информацию о заправках, сливах и пережогах топлива. Эти данные позволяют не только ускорить процесс учета топлива, но и сократить нецелевое использование и уменьшить расход за счет постоянного контроля в сравнении с нормативным расходом. Для этих целей на автомобилях устанавливают датчики уровня топлива. Современные датчики дают точность измерений порядка 98%, что позволяет полноценно вести учет топлива в режиме реального времени. Эти данные могут быть переданы в TMS-систему для регистрации расхода топлива, выписки регламентных документов и формирования прочих аналитических отчетов.
- Контроль температуры. Датчики контроля температуры позволяют отслеживать температурный режим в кузове грузового автомобиля, контролировать отклонения от нормативных показателей. В случае отклонения можно успеть среагировать и избежать порчи товара.
- Контроль нагрузки на оси. Рост штрафных санкций, связанных с несоблюдением заданных нормативов нагрузки на ось автомобиля, вынуждают компании, осуществляющие грузовые перевозки, уделять значительное внимание распределению груза внутри кузова. Датчики контроля нагрузки на оси позволяют предупредить водителя и диспетчера о перегрузе, что позволяет значительно продлить срок эксплуатации грузового автомобиля, а также избежать штрафных санкций, исключив перегруз. Также информация может выводиться на дисплей водителя в кабине транспортного средства.
- Контроль соблюдения норм перевозки. В процессе грузоперевозки важно контролировать соблюдение требований и установленных норм. Для этого могут быть установлены специальные датчики, фиксирующие данные о характере движения автомобиля и манеру вождения водителя. Соблюдение данных норм приводит к уменьшению штрафов, уменьшению числа ДТП и сокращению затрат на топливо.
Контроль температуры
Перевозка скоропортящихся грузов требует особого подхода, специального оборудования и тщательного соблюдения режима. Один из факторов, способствующих естественным процессам разложения, — это тепло. Под его воздействием вещества могут разлагаться на составляющие и портиться. Часто для того, чтобы замедлить или предотвратить разложение, груз охлаждают на всем пути следования. Такая цепочка поставок с регулированием температуры называется холодной цепочкой.
Под ней можно понимать транспортный канал, в котором перевозятся грузы, чувствительные к температурному режиму, с применением различных методов поддержания необходимой температуры на все протяжении грузоперевозки. Холодные цепочки имеют в своем составе несколько технологических элементов, в том числе склады с регулируемой температурой, специализированные упаковочные материалы, рефрижераторные емкости и датчики контроля температуры. Рассмотрим более подробно некоторые элементы такой цепочки.
Технологии упаковки
Технологии упаковки в цепочках поставок с регулированием температуры подразделяются на две категории: технологии пассивной и активной транспортной упаковки. Пассивная транспортная упаковка – теплоизолированная упаковка, внутри которой поддерживается определенный температурный режим с использованием конечного количества предварительно подготовленного хладагента в виде охлажденных или замороженных гелевых хладоэлементов, материалов с обратимыми фазами, сухого льда и так далее. Пассивная транспортная упаковка характеризуется номинальным сроком хранения содержимого при указанной температуре. Обычные значения этого срока – 24, 48, 72 и 96 часов.
Активной транспортной упаковкой называется теплоизолированная упаковка, в которой для поддержания необходимого температурного режима используется источник электрической или другой энергии. Таким образом, ключевое отличие между активной и пассивной транспортной упаковкой в том, что активная упаковка имеет в своем составе технические средства для активного охлаждения, а пассивная упаковка таких средств обычно не содержит.
Как правило, активная транспортная упаковка больше по размерам и дороже, чем пассивная. Она имеет размеры с паллету или больше и лучше всего подходит для перевозки крупного груза навалом. Пассивная транспортная упаковка обычно меньше и легче и служит для упаковки более мелких грузов.
Технологии контроля температуры в холодной цепочке грузоперевозки
Контроль температуры – ключевой элемент холодной цепочки грузовой перевозки. Часто, если обнаруживается, что при перевозке груза температура выходила за установленные пределы, грузополучатель имеет право забраковать весь груз. К наиболее распространенным технологиям контроля температуры относятся системы на базе термоиндикаторов, RFID-меток и температурных регистраторов.
Система контроля температуры на базе термоиндикаторов – самый старый, и, пожалуй, наиболее дешевый способ контроля соблюдения температурного режима во всей транспортной сети. Такого рода системы зачастую представляют собой обычные карточки, обработанные специальными химическими составами, которые меняют цвет или иным образом меняются внешне, будучи подвергнуты воздействию определенных температур. Эти визуальные изменения, как правило, необратимы, и после «срабатывания» карточкам нельзя вернуть исходный вид и цвет. Такие карточки и системы позволяют установить, случались ли нарушения температурного режима в процессе грузоперевозки. Но с их помощью не так просто выяснить, когда такие нарушения могли произойти.
К тому же они практически не позволяют узнать, были ли нарушения многократными. (Если происходит несколько нарушений, обычно фиксируется только первое, так как на этом этапе карточка уже «израсходована»). По перечисленным причинам эти карточки применяются все реже.
Устройства контроля температуры – термохромы – это обычно компактные (размером с кредитную карту) полуактивные метки с датчиком температуры, запрограммированные на переход в режим ожидания и выход из этого режима через заранее заданные промежутки времени. Например, термохром может быть закреплен на грузе, содержащем товары, чувствительные к температурному режиму, и запрограммирован на регистрацию температуры коробки, паллеты или контейнера через каждые два часа.
Данные о температуре запоминаются в памяти устройства и могут быть считаны определенным сканером. Термохром способен обеспечить гораздо более детальный контроль соблюдения температурного режима, чем обычный термоиндикатор. Такие датчики находят значительно применение в грузоперевозках.
Температурные оффлайн-регистраторы (логгеры) – небольшие USB-устройства для контроля температуры и влажности. После доставки груза логгер подключают к USB-порту компьютера. Результаты контроля в этом случае могут быть сразу отправлены грузоотправителю.
Температурные датчики, подключенные к навигационному терминалу. Об этом уже упоминалось выше , когда речь шла про спутниковый мониторинг. Температурные датчики позволяют контролировать температуру в реальном времени и незамедлительно принимать меры в случае отклонения от необходимых значений. Тем не менее данную технологию возможно использовать только перевозчикам, в чьей собственности находится грузовой автомобиль, потому что именно они получают эти данные. Грузоотправители и грузополучатели обычно этими данными не располагают.
Подводя итоги вышесказанному, необходимо отметить, что технологии стремительно эволюционируют, и участники рынка автомобильных грузоперевозок постоянно находят новые способы использования технологических ресурсов для извлечения прибыли. Поэтому следует ожить в сфере грузовых перевозок автотранспортом дальнейших технологических инноваций, открывающих новые способы создания добавленной стоимости.
Загрузка...
