Как устроена пневмопочта — PortoPronto
Пневмопочта — это инженерная система, позволяющая осуществлять транспортировку штучных грузов по трубопроводам. Грузы, как правило располагаются в капсулах (контейнерах или патронах). Стандартные диаметры магистрали пневмопочты варьируют от 63 до 300 мм в диаметре. Трубопроводы, в зависимости от условий эксплуатации пневмопочты, изготавливаются из пластика или металла.
Капсулы (патроны) пневмопочты приводятся в движение нагнетанием или разряжением воздуха в трубопроводе. Для нагнетания/разряжения используются воздуходувки вентиляторного типа, которые, иногда неправильно именуют компрессорами. На крупных системах, на железнодорожных узлах или металлургических предприятиях, действительно используются компрессорные установки. Подробнее о принципе работы воздуходувок в системах пневмопочты.
Современные системы пневмопочты оснащаются автоматикой, позволяющей осуществлять многоадресную маршрутизацию пересылок. Маршрутизация пересылок является важным свойством современных систем пневмопочты.
Для перенаправления пересылок в пределах одной линии используются маршрутные стрелки, а для пересылки между линиями используются межлинейные распределительные блоки (МРБ). Стрелки могут осуществлять переключение между двумя-шестью трубопроводами, в зависимости от модели стрелки. МРБ может связывать несколько десятков линий пневмопочты.
Станция приема-отправки является одним из основных компонентов пневмопочты. Станции принято классифицировать по типу механизма приема-отправки (лифт-станция, слайд-станция, проходная/конечная станция) и по наличию функций автоматизации отправки/приема капсул (ручная станция / автоматическая).
Станции пневмопочты оснащаются пультами для осуществления отправки, мониторинга статуса системы, а так же, для удаленного управления системой. Самый простой пульт — кнопочный, имеющий фиксированный набор адресатов, как правило от одного до десяти. Многоадресные пульты могут иметь ЖК-дисплей для выбора неограниченного количества адресатов. Пульты могут иметь ряд дополнительных функций — контроль доступа пользователей и аутенификация пересылок, уведомление пользователей о событиях в системе на дисплее, звуковое и световое оповещение. Современные пульты вместо кнопок имеют емкостные тачскрины, позволяющими осуществлять управление в перчатках или с помощью любого небольшого предмета.
Широкое распространение в системах пневмопочты получила технология RFID идентификации. RFID позволяет не только обеспечивать гибкую настройку прав доступа к работе с системой на основе смарт-карт, но и интеллектуально управлять пересылкой капсул.
Капсулы с чипом могут сами находить дорогу «домой», учитывать пробег, для проведения планового техобслуживания или дезинфекции, взаимодействовать с системой регистрации содержимого капсул. Пневмопочта, оснащенная RFID, надежно защищена от несанкционированного доступа и отправки чего-либо, не являющегося капсулой.
что это такое, как работают системы пневмопочты и почему устаревшие технологии остаются популярными
Вакуумные поезда Hyperloop Илона Маска будто сошли со страниц фантастических книг, но это впечатление обманчиво. Схожую технологию начали применять в середине 19 века для доставки писем и посылок и применяют по сей день. Вспомним о пневматической почте и на ее примере разберемся, почему внедрение инноваций в практику часто задерживается, а компании продолжают использовать древние технологии, схемы и бизнес-процессы и по сей день.
Когда появилась и как работает пневмопочта
Сжатый воздух впервые использовали для передачи информации в Вене в 1792 году.
Прообраз системы
пневматической почты соединял наблюдательную площадку на вершине 50-метровой колокольни собора Святого Стефана
с комнатушкой у подножия башни, где дежурили пожарные.
Медная капсула с адресом дома, над которым заметили дым, разгонялась по трубе кузнечными мехами, установленными на вершине башни. Прибыв вниз, она ударялась о колокол, и пожарная бригада получала своеобразное уведомление о входящем сообщении.
Эта сигнализация работала до 1855 года, и ее называют первой локальной или «внутренней» пневматической почтой, то есть связывающей части одного здания. До создания «внешней», городской пневмопочты потребовалось еще почти сто лет.
Капсула пневматической почты из американской библиотеки.
Хотя всю необходимую теорию разработал и изложил в трактате «Пневматика» еще древнегреческий математик
и механик Герон Александрийский, практическая надобность в такой системе возникла только в 1854 году.
Тогда 200-метровая труба, сконструированная изобретателем почтовой марки Роулендом Хиллом, соединила биржу
и лондонский телеграф.
Расцвет пневматической почты
Контейнеры с сообщениями по-прежнему приводились в движение разницей в давлении спереди и позади капсулы, но на смену мехам пришли паровые компрессоры.
Через восемь лет еще одна линия была проложена между почтамтом и ближайшим вокзалом, а после усовершенствования пневмопочта постепенно опутала весь Лондон.
Схема лондонской пневмопочты.
В 1865 году аналогичную систему пневмопочты начали строить в Берлине. Через 10 лет она соединяла 15 почтовых отделений, а к 1900 году объединяла уже 53 станции. В 1866 году пневмопочту заложили в Париже, затем она появилась в Вене, Праге, Нью-Йорке, Филадельфии, Рио-де-Жанейро и других городах Старого и Нового Света.
В России «внешнюю» пневмопочту так и не построили, несмотря на ее преимущества: работу по четкому
расписанию и высокую скорость доставки сообщений. На некоторых участках пневматических линий капсулы
с письмами разгонялись до 60 км/ч.
Пневматическая почтовая система, Pennsylvania Terminal Post Office, New York, 1914 год.
Во времена расцвета берлинская система пневмопочты насчитывала 467 км почтовых труб, а парижская тянулась на 440 км. Нью-Йоркская пневмопочта не была столь протяженной, но отличалась высокой пропускной способностью. С ее помощью ежедневно доставляли до трех тонн корреспонденции. Такого высокого показателя достигли благодаря стальным 9 кг почтовым капсулам для пневмопочты, напоминавшим размерами артиллерийский снаряд. Если в одном контейнере лондонской пневмопочты помещалось от силы полтора десятка писем, то в Нью-Йорке за раз отправлялось порядка пятисот.
Недостатки пневматической почты
Для середины 19 — начала 20 века пневматическая почта была прогрессивной технологией, которая хорошо
дополняла телеграф, но с появлением телефонов и автомобильных курьерских служб она начала терять
популярность. В отличие от обычной почты, пневматическая требовала развития и поддержания
инфраструктуры, напоминающей железнодорожную.
План парижской пневматической почтовой сети, отпечатанный в 1967 году. Картину дополняют сделанные от руки пометки. Небольшая вставка в правом нижнем углу показывает отдельную правительственную пневматическую почту.
Поначалу инженеры еще старались проектировать сравнительно простые замкнутые кольцевые трубопроводы и несложные радиальные системы пневмопочты, но по мере роста сети они неизбежно обрастали многочисленными ответвлениями, на которых находились сортировочные пункты. Там диспетчеры изучали маркировку каждой капсулы и вкладывали ее в нужную трубу, так что для работы пневмопочты требовался большой штат сотрудников.
К тому же, на линии пневматической почты одновременно могла находиться лишь одна капсула, а значит,
чем длиннее была труба, тем меньше корреспонденции за единицу времени можно было отправить с ее помощью.
Единственная застрявшая капсула останавливала работу всего сегмента сети пересылки сообщений. Поиски места, где
возникла проблема, становились отдельной инженерной задачей, ведь трубы часто зарывали под землю.
Система пневмопочты в американском универмаге Бродвей, 1925 год.
Городские пневматические сети не выдерживали конкуренции, теряли рентабельность, ветшали и закрывались одна за другой, но технология нашла применение на уровне отдельных компаний и государственных учреждений, в том числе и российских. Из этой ниши ее должен был окончательно вытеснить электронный документооборот, но этого не произошло.
Пневматическая почта сегодня
Современная пневмопочта — это не только историческое наследие, как, например, в Российской государственной библиотеке, но и важная часть повседневной жизни различных организаций. Ее используют для пересылки документов, лабораторных проб, деталей и образцов на промышленных предприятиях, наличных денег в банках и супермаркетах.
В случае медицинских проб и наличных это оправданная практика, но в других сценариях
пневматическая почта, пускай она и стала совершеннее, используется скорее в силу привычки.
Современная лабораторная пневмопочта, кадр из каталога производителя.
Практически все, для чего может понадобиться пневмопочта, делают системы электронного документооборота — СЭД. Они позволяют эффективнее управлять потоками документации и доступом к ним, сокращают трудозатраты на поиск информации, ускоряют работу. Кроме того, современные СЭД облегчают хранение информации, снижают риск утери документов, упрощают сверку и согласование их содержания, автоматизируют подготовку отчетов. Руководству компании СЭД предоставляют актуальные данные, необходимые для принятия решений, а также обеспечивают контроль за их исполнением, автоматически рассылая уведомления о статусе текущих задач.
Даже там, где, казалось бы, не обойтись без пересылки физических объектов, находятся более практичные
решения, чем пневмопочта. Оригиналы документов заменяются электронными копиями, удостоверенными цифровой
подписью. Производственные линии на промышленных предприятиях перестраиваются по поточной модели, когда все
необходимые операции, например, анализ материалов или испытание компонентов на прочность, проводятся
в том же помещении, без отрыва от технологической цепочки.
Затянувшаяся эксплуатация пневматической почты объясняется тем, что в поведенческой экономике называют эскалацией привязанности — одним из распространенных когнитивных искажений. За их открытие психолог Даниел Канеман и экономист Вернон Ломакс Смит в 2002 году получили Нобелевскую премию по экономике.
Суть этой типичной ошибки мышления заключается в том, что чем больше сил и ресурсов вложено в некую практику, тем труднее от нее отказаться.
Обычно этот тезис иллюстрируют судьбой авиалайнера «Конкорд», который приносил стабильные убытки и, тем не менее, пролетал 34 года, но требующая постоянного присмотра, обслуживания и ухода пневматическая почта — более приземленный и наглядный пример. Привычные подходы и проверенные технологические решения зачастую используются неоправданно долго. Даже при том, что, они навязывают компаниям неоптимальные модели ведения бизнеса.
Сеть пневматических труб определяет структуру документооборота фирмы, в то время как система
электронного документооборота, напротив, проектируется и подстраивается под особенности бизнес-процессов.
Поэтому устаревшие технологии и подходы проигрывают гибким современным аналогам даже при, казалось бы,
сопоставимой эффективности.
Это повод задуматься, нет ли в вашей компании собственной «пневмопочты», и не пришло ли время от нее отказаться?
Даже если сотрудникам компании кажется, что работа организована достаточно хорошо, и не стоит изобретать велосипед, в оптимизации бизнес-процессов скрываются нереализованные возможности. Они настолько значительны, что стоит единожды преодолеть консерватизм и инерцию мышления, и преимущества новых решений: PRM, CRM, СЭД, электронных архивов — становятся очевидны. От их внедрения выигрывают все: каждый сотрудник, отдел, департамент и организация в целом. Автоматизация приводит к переходу работы на качественно иной уровень. Стоит только осознать необходимость и с нашей помощью начать модернизацию.
Система пневматических труб — Принцип работы
Движущей силой системы пневматических труб является пневматика.
Пневматика восходит к Герою Александрийскому в I веке нашей эры.
Представьте себе жаркий летний день, отдых на террасе с холодным напитком через соломинку… Посасывая кончик соломинки, вы создаете в ней вакуум. Жидкость в стакане будет всасываться этим вакуумом в соломинку. Уровень жидкости в соломинке снова падает, когда вы осторожно дуете на соломинку. Это принцип работы пневматики.
Нажмите на изображение ниже, чтобы увеличить его!
Рисунок 1 – Воздуходувка дует Рисунок 2 – Воздуходувка всасывает Рисунок 3 – Переключатель трубки Рисунок 4 – Пневматический тормоз и воздуходувка всасывает Рисунок 5 – Каретка ударяется о воздушный буфер Рисунок 6 – Воздушный тормоз и воздуходувка дуетПояснение к рисунку №1
Держатель пневматической трубки имеет манжеты и хорошо помещается в транспортировочную трубку. Когда мы присоединяем конец трубки к воздуходувке и даем воздуходувке дуть, в трубке создается избыточное давление. Держатель пневматической трубки выдаст форму давления и отойдет от воздуходувки.
Пояснение к рисунку №2
Всасывание воздуходувкой создаст вакуум в трубе, через который носитель снова будет двигаться в направлении воздуходувки. Таким образом, носитель перемещается по транспортной трубе.
Пояснение к рисунку №3
Как центральный процессор узнает, что перевозчик прибыл в пункт назначения? Поэтому у нас есть ламповый переключатель. Переключатель трубки обнаруживает носитель в трубке и в этом случае подает сигнал центральному процессору на отключение воздуходувки.
Отлично, тележка может двигаться вперед и назад, а вентилятор можно отключить. Это почти похоже на настоящую пневматическую трубную систему. Но если нагнетатель будет выключен, транспортное средство все равно будет иметь значительную скорость, транспортное средство не остановится сразу и столкнется с концом трубы. Это плохо сказывается на техническом состоянии носителя, не говоря уже о его содержании. Для решения этой проблемы мы используем воздушный тормоз.
Пояснения к рисункам №4 и №5
Пневматический тормоз состоит из двух воздуховодов и двух воздушных клапанов.
Если один клапан открыт, другой автоматически закрывается. Давление воздуходувки сделает это автоматически, нет необходимости во внешнем управлении.
Клапаны расположены таким образом, что при подсосе носителя к нагнетателю воздух будет проходить через перепускную трубу.
Перевозчик пройдет трубный выключатель, который выключит вентилятор. Носитель будет остановлен воздушным буфером в трубе. Остальной воздух будет проходить через перепускную трубу и больше не будет воздействовать на носитель.
При удлинении байпаса торможение несущей будет мягче.
Пояснение к рисунку №6
Вентилятор будет дуть, и положение клапанов изменится. Перепускной клапан закрывается, и воздух нагнетает носитель на станцию назначения.
На станции носитель будет точно так же обнаружен ламповым переключателем и будет замедлен встроенным воздушным тормозом.
Еще одним компонентом системы пневматических трубок является дивертер. Это необходимо для перехода перевозчика с одного пути на другой для продолжения пути.
Таким образом, вы можете подключить несколько станций к системе. Опять же, трубный переключатель определяет, где находится носитель, до или после отклоняющего устройства.
Обычно в трубе находится только один носитель, но из-за технической неисправности в нем может быть два. Носители никогда не могут столкнуться, потому что они оба подвержены одной и той же движущей силе.
Пневматическая трубка – история и принципы работы
Время чтения: 6 мин.
Выберите приложение, введите короткое сообщение, отправьте его, и текст почти одновременно дойдет до адресата. До XIX века нам требовалось несколько дней, а иногда и недель, чтобы передать информацию, которую сегодня мы можем передать за секунды. Благодаря дигитализации долгое время передачи сообщений осталось в прошлом. Пневматические трубки, которые использовались для передачи почтовой корреспонденции с 1850-х годов, по-прежнему играют важную роль сегодня: благодаря многим технологическим инновациям они стали решающими, особенно в системообразующих областях нашего общества.
Сообщение через сжатый воздух
История пневматических трубных систем восходит к 1850-м годам. Первая операционная система была построена инженером Джосайей Латимером Кларком и введена в действие в лондонском телеграфе в 1853 году. Были созданы более короткие пути для быстрой транспортировки: письма, телеграммы и даже посылки помещались в цилиндрические контейнеры и отправлялись по трубам. Цветная маркировка служила идентификацией для различных поставок.
Особенно для фондового рынка в то время это был важный и, прежде всего, быстрый способ связи: если сообщения не были доставлены вовремя, спекулянты рисковали потерять целое состояние. Все больше и больше пневматических трубных систем также использовались в розничной торговле, банках, химической и автомобильной промышленности — в основном для передачи образцов продукции в лаборатории. Было обеспечено высокое качество.
В течение 19-го и 20-го веков воздушная система была создана не только в Лондоне, но и в других городах.
Почта отправлялась по сети Пражского метро до 2002 года — это самый продолжительный период, когда воздушная система использовалась для доставки почты. Однако транспортировка по метро с годами становилась все труднее. Происходило все больше и больше сбоев, отдельные участки труб уходили под землю, ремонтные работы усложнялись.
Сегодня система в основном используется для быстрой и надежной внутренней логистики. Цель осталась прежней: преодоление расстояний на быстром и безопасном транспорте.
Как работает пневматическая трубка?
Концепция пневматической трубной системы не изменилась с момента ее разработки много лет назад: каждая система приводится в действие воздухом . Один или несколько воздушных компрессоров и сеть различных нагнетательных трубок составляют основу каждой системы. Для носителей, которые необходимо перевозить на несколько этажей вверх, необходим сжатый воздух. Для транспортировки пневмотрубопроводов на нижний этаж он засасывается с помощью воздуха.
Горизонтальный транспорт работает как с сжатым воздухом и всасыванием в зависимости от системы. Программное обеспечение пневматических труб используется для передачи информации об уровне, на котором расположены отдельные станции пневматических труб, а также о том, куда транспортировать отдельные носители.
В большинстве установок, работающих с воздушным компрессором, используются воздухоотводчики . Обычно они располагаются над компрессором и регулируют транспортировку носителя в системе пневматических труб сжатым воздухом или всасыванием. Таким образом, воздушные переключатели отвечают за переключение воздушного компрессора с давления на всасывание и наоборот.
Несколько коммутаторов в отдельных транспортных каналах обеспечивают адресацию правильной станции. Как только транспортное средство направляется к другому ответвлению трубы, информация передается через программное обеспечение пневматической трубы. Преобразователи частоты на воздуходувке используются для предотвращения слишком быстрой транспортировки контейнеров.
Они замедляют движение по сети пневматических труб, предотвращая повреждение носителя и его содержимого.
Большие системы пневматических трубок, охватывающие несколько зданий и этажей, обычно требуется несколько транспортных линий и воздуходувок . Транспортные линии работают аналогично маршрутам сети метро. Отдельным перевозчикам часто приходится менять маршруты, чтобы добраться до пункта назначения. С помощью единиц передачи создается возможность уйти с одной линии, чтобы продолжить на другой. Этот компактный переход позволяет осуществлять автоматический обмен контейнерами между несколькими линиями .
Фильтры твердых частиц Special используются для очистки воздуха внутри пневматической системы. Микроскопические частицы, такие как пыль или пыльца, удаляются из транспортных трубок.
Пневматическая трубка в больницах
Системы пневматических трубок по-прежнему играют важную роль, особенно в больницах.
Несмотря на то, что передовые технологии используются во многих областях медицины, хорошо зарекомендовавший себя режим работы пневматических трубных систем по-прежнему используется для большей части критически важных маршрутов внутренней логистики в больницах. Качество транспортировки товаров чрезвычайно важно, так как неправильно доставленные товары или неправильное обращение с ними при пневмотранспорте негативно сказываются на логистических операциях, эффективности работы персонала и уходе за пациентами.
Система пневматических труб идеально соединяет все палаты, хирургические кабинеты и отделения с лабораторией больницы и центральной аптекой. Он значительно сокращает сроки доставки и управляет двумя наиболее важными материальными потоками в больнице – диагностикой и терапией.
Некоторые характеристики, такие как скорость, пройденное расстояние или упаковочный материал, могут повлиять на состояние медицинских товаров, особенно образцов крови, во время транспортировки.
Однако исследования показали, что нет никакой статистической разницы в том, транспортируются ли образцы, такие как гемолизированные образцы, с помощью системы пневматических трубок или вручную. Дополнительно автоматизированный транспорт предлагает высокий уровень безопасности процесса и пациента.
В то же время системы пневматических трубок упрощают повседневную работу медицинского персонала, поскольку позволяют избежать поручений и, таким образом, ресурсы могут быть использованы для оказания терапевтических услуг. Постоянная доступность системы , 24 часа в сутки, семь дней в неделю, также способствует более плавному, эффективному и быстрому уходу.
В результате результаты анализов предоставляются быстрее, что оставляет больше времени для лечения пациентов. Пневматическую систему можно рассматривать как логистическую основу терапии пациентов, поэтому регулярное техническое обслуживание и непрерывная модернизация системы так важны.
В частности, поддержание программного обеспечения в актуальном состоянии имеет важное значение. Однако время от времени систему также следует модернизировать, чтобы стрелочные переводы, станции и переходы соответствовали последним технологическим стандартам. Это единственный способ обеспечить перспективные, надежные и безопасные процессы в больницах.
Система пневматических трубок устанавливает международные стандарты в области транспортировки лекарств и лабораторных образцов, а также в больничной логистике. В настоящее время более 3000 медицинских учреждений по всему миру используйте наши системы пневматических трубок.
Краткий обзор преимуществ пневматической трубки
- Быстрый и безопасный транспорт
- Снижение риска загрязнения
- Экономит ресурсы
- Повышенная эффективность
- Пособие для медицинского персонала
- Больше времени для пациентов
Система пневматических трубок TranspoNet
Интегрированная система пневматических трубок TranspoNet – это комплексное решение для автоматизации транспорта в больницах.
Различные типы станций могут использоваться для отправки и получения носителей в зависимости от индивидуальных требований больницы.
Полная автоматизация загрузки и выгрузки лабораторных образцов может повысить эффективность лаборатории до 50%. Эти станции пневматических трубок принимают и выгружают содержимое носителя и автоматически возвращают его в систему. Это гарантирует, что каждый перевозчик всегда прибудет туда, где он больше всего нужен.
В зависимости от товаров, которые необходимо транспортировать, в больницах используются различные пневмотранспортеры. Наряду со стандартными контейнерами герметичные контейнеры обеспечивают дополнительную защиту при транспортировке жидких грузов. Специальные вставки из пеноматериала доступны для держателей для предотвращения повреждений при транспортировке, например, для флаконов с образцами. Фильтр HEPA можно использовать для удаления бактерий или вирусов из трубок.
Одна из крупнейших систем пневматических трубок TranspoNet от Swisslog Healthcare установлена по адресу Klinikum rechts der Isar в Мюнхене, Германия.