Дальняя родственница е-мейла
Пневматическая почта, на первый взгляд, неактуальная при нынешнем уровне развития телекоммуникационных технологий, продолжает находить свое применение.
К концу ХХ века телефонная и факсимильная связь, Интернет и курьерские службы окончательно вытеснили внешнюю пневматическую почту, связывающую предприятия и учреждения в рамках одного города. Но она прочно закрепилась как внутренняя система коммуникации для относительно небольших территорий в организациях, работающих с негабаритными материальными объектами. Поэтому пока топ-менеджеры одних компаний размышляют над внедрением или оптимизацией электронного документооборота, другие всерьез заняты его «механизацией».
Принцип пылесоса
Пневматическая почта состоит из трубопроводов, транспортных контейнеров (патроны или капсулы), приемно-отправительных устройств и компрессоров. Патрон представляет собой тубус, диаметр которого на 20-25% меньше внутреннего диаметра трубопровода (иногда используют контейнеры и трубопроводы прямоугольного сечения). Для сохранения герметичности и уменьшения трения на его внешней поверхности крепят два (реже одно) уплотнительных кольца. Средняя скорость движения патрона с грузом массой 1-2 кг — 6-10 м/с, в специальных установках может достигать 20-50 м/с.
Работа пневмопочты строится на принципе пылесоса. Патрон-контейнер закладывается в приемно-отправительное устройство (разрыв или продольный вырез в трубопроводе, закрываемый подвижной гильзой; иногда — «тупик» трубопровода) и под действием сжатого воздуха перемещается по трубопроводу до следующей станции. Воздухом систему снабжают компрессоры и вентиляторы, создающие в трубопроводах разрежение или избыточное давление воздуха, регулируемое заслонками и клапанами. Воздух должен быть чистым, поэтому перед попаданием в сеть он фильтруется. Очевидно, что чем больше длина трубопровода, тем более мощный компрессор необходим.
Трубопроводы пневматической почты изготавливают из тонкостенных цельнотянутых труб внутренним диаметром 50—120 мм (чаще всего — 90 и 110 мм). Материалами первоначально служили латунь, дюралюминий или сталь, которые со временем были заменены на ПХВ и пластмассу. В местах поворота трубопровода радиус изгиба делают максимально большим, чтобы патрон не застревал.
Маршрутизация
Самый сложный аспект пневматической почты — маршрутизация контейнеров, благодаря которой капсулы достигают нужного адресата. В этом пневмопочта сходна с традиционными транспортными системами, например, метрополитеном или железной дорогой. При линейной организации путей между станциями проложен единственный трубопровод с одним грузовым контейнером (движение может быть как одно-, так и двухсторонним). Для увеличения пропускной способности в таких установках (на станциях или на прогонах) монтируют «разъезды». Двухтрубная линия обеспечивает независимое движение нескольких патронов в обоих направлениях. Линии могут подключаться к распределительному узлу для перегрузки и сортировки патронов. Такой принцип называется радиальным.
Более сложный способ организации линий — кольцевой. Чтобы контейнер останавливался на требуемой станции, на его внешней стороне устанавливают два кольца с магнитами и фиксаторы. На трубопроводе перед каждой станцией помещают индуктивные датчики. Если угол их расположения совпадает с углом расположения магнитов, срабатывает заслонка и патрон останавливается. В современных системах отправительное устройство оборудуют кнопочным пультом: каждая станция имеет свой код, и в момент отправки патрона приемное устройство уже готово к его приходу.
Наиболее сложная организация — у систем пневмопочты с ответвлениями, на которых может располагаться до двух тысяч станций. В этом случае для управления транспортным потоком система разделяется на зоны, сообщение между которыми регулируется стрелками (диверторами). Они управляются шаговым искателем (набор контактов, замыкающийся бегунком, который, в свою очередь, управляется электрическими импульсами — бегунок позиционируется в соответствии с поданным числом импульсов) по аналогии с первыми поколениями АТС.
Пользователям такой связи можно не беспокоиться об одном из самых болезненных вопросов компьютерных сетей — информационной безопасности. Перехватить пакет информации без физического вмешательства в систему и остаться незамеченным невозможно. Узким местом становятся конечные терминалы и патроны-контейнеры, но они при необходимости закрываются на механический или электронный замок.
Несмотря на то, что пневмопочта — яркий атрибут субкультуры стимпанк и венец механической связи, современные ее варианты не обходятся без микропроцессорных технологий. Центральный контроллер выполняет управление и мониторинг трафиком контейнеров, формирует отчеты о пересылке, вместо шагового искателя управляет стрелками, направляя потоки капсул и регулируя движение во избежание «пробок». Станции пневмопочты, снабженные электронными пультами управления, имеют систему оповещения о прибытии (световой, звуковой сигнал), выполняют автоматическую пересылку капсул (по времени, с задержкой). На контейнере может устанавливаться чип, на котором записываются данные об отправителе и маршрутах.
Применение
В супермаркетах и банках пневмопочта предназначена для пересылки наличных денег из кассового узла в центральную кассу или охраняемое хранилище, обратной пересылки разменной монеты, малогабаритного бракованного товара с поста администратора на склад. В США, к примеру, большинство банков, предоставляющих услугу «обслуживание в авто» («drive-in»), используют пневматические трубки для отправки денег и документов между клиентами, находящимися в автомобиле, и работниками банков. Не остался без внимания и общепит. До закрытия в начале 2011 года один из ресторанов сети McDonald’s в городе Эдина (Миннесота, США) позиционировал себя как единственное в мире автокафе, в котором доставка заказов осуществлялась при помощи воздушной почты.
Используют пневмопочту и для транспортировки образцов при нейтронно-активационном анализе. Изотопы перемещаются из ядерного реактора, в котором они подвергаются бомбардировке нейтронами, к детектору для получения результатов и далее в хранилище. Поскольку некоторые из радиоактивных изотопов могут иметь очень короткий период полураспада, важна скорость перемещения. В таких случаях применяют полностью автоматизированную систему, скорость перемещения контейнеров по которой может достигать 50 м/с. До конца прошлого столетия в центре управления полетами NASA в Хьюстоне (Техас, США) пневматические трубки связывали диспетчерские консоли в главной комнате и вспомогательного персонала.
Одна из самых больших на сегодняшний день сетей пневмопочты находится в международном аэропорту Денвера. В ней через трубопроводы диаметром 25 см небольшой багаж передается в зал ожидания, через консоли с подведенными пневмотрубками диаметром 10 см продаются билеты United Airlines, смонтирована отдельная сеть для оплаты парковки.
Компетентно
Чтобы выяснить степень популярности воздушной почты в нашей стране, мы обратились к руководителю группы «Пневмопочта» компании SystemGroup Украина Наталье Мироновой.
— Насколько нам известно, в Украине пневмопочта применяется в крупных супермаркетах. Где еще можно увидеть ее?
— Действительно, в Украине наибольшей популярностью пневмопочта пользуется в розничной торговле — в супер- и гипермаркетах. В меньших масштабах она нашла применение в сфере промышленности — для отправки в специальных капсулах холодных и горячих проб стали, жидкости, гранулированных материалов, небольших деталей из производственных цехов в отделы контроля качества продукции или получения инструментов со складских помещений. В банковском секторе — для пересылки оригиналов документов между департаментами отделения и денег между денежным хранилищем и кассовой зоной.
В мире пневмопочта применяется значительно шире, причем около 90% всех проектов — это медицинская сфера. В больницах и больших медицинских комплексах по пневмопочте из отделений в лаборатории передают анализы, рентгеновские снимки, пакеты донорской крови, медикаменты. В Украине подобных примеров нет, а в России такие системы появились — в Клинической больнице им. Боткина, Федеральном научно-клиническом центре детской гематологии, онкологии и иммунологии и Первой президентской поликлинике.
— Какие проекты по установке пневмопочты были реализованы SystemGroup в нашей стране?
— По количеству инсталлированных систем в Украине наша компания является уверенным лидером. Среди наших клиентов — магазины сети «Ашан», строительные гипермаркеты «Эпицентр», продовольственные супермаркеты «Велика Кишеня», «Мегамаркет», «Фреш», «Оскар». Востребована пневматическая почта и предприятиями. В пищевой промышленности — Запорожский масложиркомбинат, машиностроении — Харьковский тракторный завод им. Орджоникидзе, в металлургии — заводы «Донецксталь-МЗ», «Украинская литейная компания» и «Электросталь».
— Производится ли у нас оборудование для пневмопочты?
— Нет. Наша компания, например, работает с системами производства Австрии, Германии, Швеции, Бельгии.
— На какой бюджет необходимо рассчитывать компании при установке пневмопочты и от каких параметров зависит ее стоимость?
— Конечно, каждая система пневмопочты — это индивидуальный проект, спецификация которого рассчитывается согласно поставленным задачам. В смету включается стоимость оборудования, услуги по установке и пусконаладке системы. На цену оборудования влияют количество приемопередающих станций, длина трубопровода, тип и мощность компрессора. А стоимость монтажа определяется сложностью и продолжительностью работ, причем в данном случае все зависит от особенностей конкретного помещения (например, закладывается пневматическая почта на этапе строительства или монтируется уже в готовом помещении). В среднем простая пневмопочта типа «точка-точка» «под ключ» обойдется заказчику в 3 тыс. евро, а односторонняя система, к примеру, для супермаркета — 13—15 тыс. евро.
Справка «УТГ»
Пневматическая почта — «младшая сестра» вакуумного поезда (по-англ. — Vactrain), предложенного более ста лет назад, но пока не реализованного высокоскоростного вида транспорта. Этот способ перемещения предполагает движение с помощью магнитной левитации внутри труб в вакууме или сильно разреженном воздухе. Отсутствие воздушного сопротивления и трения позволяет двигаться с огромными скоростями (до 5—6 раз быстрее звука в воздухе). Похожий проект к 2020 году планируют реализовать в Китае. Предположительно поезд сможет развивать скорость около 1000 км/ч, а один километр такой дороги обойдется в $2,9 млн.
