Далека родичка е-мейлу

Пневматична пошта, на перший погляд, неактуальна за нинішнього рівня розвитку телекомунікаційних технологій, застосовується дотепер.

До кінця ХХ століття телефонний і факсимільний зв’язок, Інтернет і кур’єрські служби остаточно витіснили зовнішню пневматичну пошту, яка використовувалася для зв’язку підприємств і установ у межах одного міста. Але вона є усталеною внутрішньою системою комунікації для порівняно невеликих територій у організаціях, які працюють із негабаритними матеріальними об’єктами. Тому поки топ-менеджери одних компаній міркують над упровадженням або оптимізацією електронного документообігу, інші всерйоз зайняті його «механізацією».

Принцип пилососа

Пневматична пошта складається із трубопроводів, транспортних контейнерів­ (патрони або капсули), прий­мально-відправних прис­­т­роїв і компресорів. Патрон являє собою тубус, діаметр якого на 20-25% менше внутрішнього діаметра трубопроводу (іноді використовують контейнери й трубопроводи прямокутного перерізу). Для збереження герметичності та зменшення тертя­ на його зовнішній поверхні кріплять два (рідше одне) ущільнювальні кільця. Середня швидкість руху патрона з вантажем масою 1-2 кг — 6-10 м/с, у спеціальних установках може досягати 20-50 м/с.

Робота пневмопошти ґрунтується на принципі пи­лососа. Патрон-контейнер кла­дуть у приймально-від­правний пристрій (розрив­ або поздовжній виріз у трубопроводі, який закривається рухливою гільзою; іноді — «глухий кут» трубопроводу), і під дією стисненого повітря він переміщається трубопроводом до наступної станції. Повітря в систему подають компресори та вентилятори, які створюють у трубопроводах розрідження або надлишковий тиск повітря, регульований заслінками та клапанами. Повітря має бути чистим, тому перед потраплянням у мережу воно фільтрується. Очевидно, що чим більше довжина трубопроводу, тим потужнішим має бути компресор.

Трубопроводи пневматичної пошти виготовляють із тонкостінних суцільнотягнених труб внутрішнім діаметром 50—120 мм (найчастіше — 90 і 110 мм). Матеріалами спочатку були латунь, дюралюміній або сталь, які згодом було замінено на ПХВ і пластмасу. У місцях повороту трубопроводу радіус вигину роблять максимально великим, щоб патрон не застряг.

Маршрутизація

Найскладніший аспект пнев­матичної пошти — маршрутизація контейнерів, завдяки якій капсули досягають потрібного адресата. У цьому пневмопошта схожа на традиційні транспортні системи, наприклад, метрополітен або залізницю. За лінійної організації шляхів між станціями прокладено єдиний трубопровід з одним вантажним контейнером (рух може бути як одно-, так і двобічним). Для збільшення пропускної здатності в таких установках (на станціях або на прогонах) монтують «роз’їзди». Двотрубна лінія забезпечує незалежний рух декількох патронів у обох напрямках. Лінії можуть підключатися до розподільного вузла для перевантаження та сортування патронів. Такий принцип називається радіальним.

Більш складний спосіб організації ліній — кільцевий. Щоб контейнер зупинявся на необхідній станції, на його зовнішньому боці встановлюють два кільця з магнітами та фіксатори. На трубопроводі перед кожною станцією поміщають індуктивні датчики. Якщо кут їхнього розташування збігається з кутом розташування магнітів, спрацьовує заслінка й патрон зупиняється. У сучасних системах відправний пристрій обладнують кнопковим пультом: кожна станція має свій код, і в момент відправлення патрона приймальний пристрій уже готовий до його надходження.

Найскладніша організація в систем пневмопошти з відгалуженнями, на яких може розташовуватися до двох тисяч станцій. У цьому випадку для керування транспортним потоком система поділяється на зони, сполучення між якими регулюється стрілками (діверторами). Вони управляються кроковим шукачем (набір контактів, що замикається бігунком, який, у свою чергу, управляється електричними імпульсами — бігунок позиціонується відповідно до поданого числа імпульсів) за аналогією з першими поколіннями АТС.

Користувачам такого зв’яз­­ку можна не турбуватися про одну з найбільших проблем комп’ютерних мереж — інформаційну безпеку. Перехопити пакет інформації без фізичного втручання в систему й залишитися непоміченим неможливо. Дошкульним місцем стають кінцеві термінали й патрони-контейнери, але вони за необхідності закриваються на механічний або електронний замок.

Незважаючи на те, що пневмопошта — яскравий­ атрибут субкультури стімпанк і вінець механічного зв’язку, сучасні її варіанти не обходяться без мікропроцесорних технологій. Центральний контролер виконує керування та моніторинг трафіком контейнерів, формує звіти про пересилання, замість крокового шукача управляє стрілками, спрямовуючи потоки капсул і регулюючи рух, щоб уникнути «пробок». Станції пневмопошти, обладнані електронними пультами керування, мають систему оповіщення про прибуття (світловий, звуковий сигнал), виконують автоматичне пересилання капсул (за часом, із затримкою). На контейнері може встановлюватися чип, на якому записуються дані про відправника та маршрути.

Застосування

У супермаркетах і банках пневмопошта призначена для пересилання готівки з касового вузла в центральну касу або охоронюване сховище, зворотного пересилання розмінної монети, малогабаритного браковано­го товару з поста адміністратора на склад. У США, приміром, більшість банків, які надають послугу «обслуговування в авто» («drive-in»), використовують пневматичні трубки для відправлення грошей і документів між клієнтами, які перебувають в автомобілі, і працівниками банків. Не залишилося поза увагою й громадське харчування. До закриття на початку 2011 року один із ресторанів мережі McDonald’s у місті Едіна (Міннесота, США) позиціонував себе як єдине у світі автокафе, у якому замовлення доставлялися за допомогою повітряної пошти.

Використовують пневмо­пошту й для транспортування зразків під час нейтронно-активаційного аналізу. Ізотопи переміщаються з ядерного реактора, у якому вони піддаються бомбардуванню нейтронами, до детектора для одержання результатів і далі в сховище. Оскільки деякі з радіоактивних ізотопів можуть мати дуже короткий період піврозпаду, важлива швидкість переміщення. У таких випадках застосовують цілком автоматизовану систему, швидкість переміщення контейнерів якою може досягати 50 м/с. До кінця минулого сторіччя в центрі управління польотами NASA у Хьюстоні (Техас, США) пневматичні трубки зв’язували диспетчерські консолі в головній кімнаті й допоміжного персоналу.

Одна з найбільших наразі мереж пневмопошти діє в міжнародному аеропорту Денвера. У ній через трубо­проводи діаметром 25 см невеликий багаж передається­­ в залу очікування, через консолі з підведеними пневмотрубками діаметром 10 см продаються квитки United Airlines, змонтована окрема мережа для оплати паркування.

Компетентно

Щоб з’ясувати ступінь популярності повітряної пошти в нашій країні, ми звернулися до керівника групи «Пневмопошта» компанії SystemGroup Україна Наталі­ Миронової.

— Наскільки нам відомо,­ в Україні пневмопошта застосовується у великих супермаркетах. Де ще можна побачити її?

— Дійсно, в Україні пневмо­пошта найпопулярніша в роздрібній торгівлі — у супер- і гіпермаркетах. У менших масштабах вона застосовується у сфері промисловості — для відправлення в спеціальних капсулах холодних і гарячих проб сталі, рідини, гранульованих матеріалів, невеликих деталей із виробничих цехів у відділи контролю якості продукції або одержання інструментів зі складських приміщень. У банківському секторі — для пересилання оригіналів документів між департаментами відділення й грошей між грошовим сховищем і касовою зоною.

У світі пневмопошта застосовується значно ширше, причому близько 90% усіх проектів — це медична сфера.  У лікарнях і великих медичних комплексах пневмо­поштою з відділень у лабораторії передають аналізи, рентгенівські знімки, пакети донорської крові, медикаменти. В Україні таких прикладів нема, а в Росії такі системи з’явилися — у Клінічній лікарні ім. Боткіна, Федеральному науково-клінічному центрі дитячої гематології, онкології та імунології та Першій президентській поліклініці.

— Які проекти зі встановлення пневмопошти були реалізовані SystemGroup у нашій країні?

— За кількістю інстальованих систем в Україні наша компанія є впевненим лідером. Серед наших клієнтів — магазини мережі «Ашан», будівельні гіпермаркети «Епіцентр», продовольчі супермаркети «Велика Кишеня», «Мегамаркет», «Фреш», «Оскар». Затребувана пневматична пошта й підприємствами. У харчовій промисловості — Запорізький масложиркомбінат, у машинобудуванні — Харківський тракторний завод ім. Орджонікідзе, у металургії — заводи «Донецьксталь-МЗ», «Українська ливарна компанія» і «Електросталь».

— Чи виробляється в нас обладнання для пневмопошти?

— Ні. Наша компанія, наприклад, працює із системами виробництва Австрії, Німеччини, Швеції, Бельгії.

— На який бюджет слід розраховувати компанії під час установлення пневмопошти й від яких параметрів залежить її вартість?

— Звичайно, кожна система пневмопошти — це індивідуальний проект, специфікація якого розраховується відповідно до поставлених завдань. До кошторису включається вартість обладнання, послуги з установлення та пуско­наладки системи. На ціну обладнання впливає кількість приймально-передавальних станцій, довжина трубопроводу, тип і потужність компресора. А вартість монтажу визначається складністю й тривалістю робіт, причому в цьому випадку все залежить від особливостей конкретного приміщення (наприклад, закладається пневматична пошта на етапі будівництва чи монтується вже в готовому приміщенні). У середньому проста пневмопошта типу «крапка-крапка» «під ключ» коштуватиме замовникові 3 тис. євро, а однобічна система, приміром, для супермаркету — 13—15 тис. євро.

Довідка «УТГ»

Пневматична пошта — «молодша сестра» вакуумного поїзда (англ. — Vactrain) — запропонованого більше ста років тому, але поки не реалізованого високошвидкісного виду транспорту. Цей спосіб переміщення припускає рух за допомогою магнітної левітації усередині труб у вакуумі або сильно розрідженому повітрі. Відсутність повітряного опору й тертя дозволить рухатися з величезними швидкостями (до 5—6 разів швидше звуку в повітрі). Схожий проект до 2020 року планують реалізувати в Китаї. Передбачається, що поїзд зможе розвивати швидкість близько 1000 км/год., а один кілометр такої дороги коштуватиме $2,9 млн.