Система пневмопочты. Пневмопочта. Путь длиной в полтора века. Современные системы пневмопочты
Возможно, самый странный груз, когда-либо отправлявшийся по пневматической почте, — это живые люди. Сохранился отчет 1869 года о перемещении 15-летнего подростка в трубе под Лондоном, в вагончике London Pneumatic Despatch Сompany: «Путь от одной конечной станции до другой занимал девять минут. Путешествие каждый раз захватывало, воздух был свежим и прохладным даже в самые жаркие летние дни. От Холборн-серкус труба ныряла под крутой уклон к Фаррингтон-стрит, и скорость достигала 60 миль в час. В темноте я чувствовал, будто лечу вниз с горы, ногами вперед. Разогнавшийся вагончик проскакивал по возвышению к Ньюгейт-стрит. В первый раз мне показался странным и даже пугающим этот полет под землей, так близко к поверхности, что был слышен стук копыт и грохот повозок».
Прибытие поршня
Впрочем, первые поездки на пневматическом транспорте начались на четверть века раньше. 1844 год, пригород Дублина, 200 пассажиров занимают места в первом в мире поезде «атмосферной железной дороги» в местечке Далки. Вагоны в нем совершенно обычные, их семь, но в составе нет локомотива! За пять минут до отправления раздается звонок, и паровой двигатель в отстоящем на почти 3 км пункте прибытия начинает выкачивать воздух из проложенной между рельсов трубы диаметром 40 см. В трубе находится поршень, зацепленный за первый в составе вагон-тележку. Машинист снимает поезд с тормоза, и вагоны плавно набирают скорость. Поезд бесшумно, без привычного паровозного дыма и копоти поднимается в гору и прибывает на конечную станцию через несколько минут, проделав путь с максимальной скоростью 64 км/ч.
На современников это путешествие производило неизгладимое впечатление. Обратно поезд без выкрутасов скатывался под горку, причем тронуться с места ему помогали пассажиры третьего класса — выходили и толкали.
Начиная с 30-х годов XIX века пневматический транспорт стремительно развивался. Интересно, что прогресс в этой области шел по пути уменьшения размеров — от пассажирских вагонов XIX столетия до компактных капсул нашего времени.
Ясно, что создать тягу, используя трубу небольшого диаметра, проще, чем строить тоннель размером с железнодорожный вагон. Но, чтобы соединенный с составом поршень мог двигаться, в трубе пришлось сделать прорезь по всей длине. А как эту прорезь герметично закрыть? Остановились на варианте с кожаным клапаном-полосой: проходящий поршень открывал его, а установленный на вагоне-тележке ролик закрывал и запечатывал.
Модели клапана работали прекрасно, а в реальной жизни получилось как всегда: в жару кожа сохла и трескалась, в холод замерзала и коробилась. По ночам толпы крыс лакомились вкусно пропитанной салом кожей, и первый утренний поршень привозил на станцию щедрый урожай тушек, перемешанный с накопившимся за ночь конденсатом.
Чтобы клапан приемлемо работал, вслед за каждым поездом приходилось пускать работника, который промазывал клапан и придавливал к трубе. Красивая идея превращалась в головную боль, и через десять лет эксплуатации первую пневматическую железную дорогу закрыли.
Рисунок датируется 1870 годом и изображает пассажирский салон пневматического вагона на станции «Бродвей» Нью-Йоркской подземки.
Саркофаг для сенаторов
Более успешным применением пневматической тяги оказалась перевозка почты, но от идеи тележек на колесах отказались не сразу. В начале 1860-х London Pneumatic Despatch Сompany соединила несколько почтовых отделений Лондона миниатюрным железнодорожным тоннелем высотой около 120 см. По рельсам бегали грузовые капсулы около 60 см высотой и 2 м длиной, снабженные для герметизации резиновым уплотнителем. Каждая капсула могла перевезти до 3 т груза за рейс со скоростью до 60 км/ч.
Люди, желавшие прокатиться по тоннелям, тоже чувствовали себя вполне комфортно, особенно если в капсулу подложить матрасик. Самые яростные оптимисты верили, что недалек тот день, когда сэрам и пэрам после рабочего дня в парламенте можно будет не тащиться по лондонским пробкам домой, а стремительно домчаться до родных пенатов по подземным тоннелям.
Вакуум создавало «пневматическое колесо» — конструкция из вращающихся металлических дисков диаметром 6 м, которые, как центрифуга, выбрасывали воздух из тоннеля. Увы, загерметизировать даже небольшой тоннель оказалось сложно, поэтому создать нужный перепад давления удавалось не всегда. Колесо дорабатывали, но, даже когда его мощность в шесть раз превысила исходную, система работала неустойчиво и капсулы постоянно застревали в тоннелях. В 1875 году компания была ликвидирована.
Почтовая артиллерия
К этому времени идея «труба-капсула» пережила еще одну метаморфозу и наконец-то нашла успешное применение. Плавно изогнутые металлические трубы небольшого диаметра, точно входящие в них капсулы, движущиеся как снаряды по стволу, огромные паутины расходящихся звездообразно почтовых линий. Европейские столицы одна за другой обзаводились классической пневматической почтой. На пике размер сетей достигал впечатляющих масштабов: в Париже до 467 км, в Берлине — до 440. Ежегодно по ним отправлялись десятки миллионов сообщений.
В каждой сети был свой размер труб и капсул. В Париже с пересылкой сообщений могла справиться и хрупкая барышня, а в Нью-Йорке на почте работали далеко не белые воротнички. Суровые нью-йоркские капсулы диаметром 20 см и длиной 61 см делались из стали, поэтому вес их достигал 9,5 кг. На вид они напоминали снаряды, а рабочих, которые их загружали, называли ракетчиками. Чтобы капсулы не застревали, по трубам время от времени пускали перфорированный контейнер со смазкой — поэтому капсулы были постоянно грязные. Иногда «ракетчикам» выдавали рабочие фартуки, но чаще предлагали просто работать в грязной одежде, чай не баре!
К каждой капсуле снаружи прикрепляли ярлык с адресом, поэтому их не приходилось открывать между станциями. А датчиками застревания капсулы были «контрольные вентиляторы» у каждого приемного раструба. Пока капсула движется, она толкает перед собой воздух, и вентилятор вращается. Если вентилятор остановился — надо действовать. Оператор звонил на центральную станцию, и, определив, откуда шла капсула, механик увеличивал давление в точке отправления и уменьшал в пункте прибытия. В 99% случаев это помогало. Ну а если не везло — приходилось копать улицы.
Пневматическая почта работала в любую погоду и не зависела от дорожных условий. Но ее содержание обходилось дорого, к тому же пропускная способность капсульного пневматического транспорта весьма ограничена. В капсулу нью-йоркской почты, не самую маленькую среди существующих, входило максимум 2,5 кг почты, а в минуту отправлялось не более четырех капсул. И перебраться за этот порог было невозможно. Поэтому с распространением телефонов и автомобилей городские системы пневматической почты одна за другой закрылись.
Швейцарская компания Swisslog разрабатывает медицинское оборудование для ведущих европейских клиник. Среди ее продукции есть и контейнеры для пневмопочты — надежные, герметичные, с антибактериальным покрытием. Каждый контейнер оснащен RFID-меткой, благодаря чему компьютер централизованно отслеживает положение всех емкостей в системе.
Деньги на ветер
Пневматическая почта не сдалась и продолжила борьбу за выживание. Она сжалась еще раз, чтобы поселиться в больших офисных зданиях, и довольно долго продержалась там. Даже превратилась в символ бюрократии. Но электронный документооборот выбил ее и с этих позиций. Тогда она заняла узкие ниши — большие предприятия, где важно быстро пересылать мелкие предметы.
Конечно же, самое актуальное — наличные деньги. В крупных магазинах у кассиров быстро скапливаются существенные суммы. Так и до грабежей недалеко. А по защищенной пневматической почте выручку несложно хоть каждые три минуты отправлять в удаленную сейфовую комнату. В банках, наоборот, операционисты прямо на рабочем месте получают ровно столько наличных, сколько нужно в данный момент.
В контейнере можно транспортировать как документы, так и лабораторную посуду, небольшие приборы и даже жидкости. Существуют также специальные чистящие капсулы для ухода за трубопроводом.
Менее очевидное применение пневмопочта нашла в крупных клиниках: это быстрая отправка образцов тканей в лабораторию для медицинских анализов. Для этой задачи важно, чтобы капсула плавно тормозила, а не прилетала на станцию назначения как артиллерийский снаряд. В современных системах навстречу прибывающей капсуле подается воздух, и она постепенно замедляется.
Третье приложение — забор образцов на производстве. Есть системы, которые позволяют, к примеру, зачерпнуть пробу расплавленного металла и автоматически отправить его на испытания.
Принцип действия пневматической почты за 150 лет не изменился. Но материалы и управление вышли на новый уровень. Например, сейчас каждую капсулу можно отслеживать индивидуально и автоматически отправлять в любую точку сети, соединяя до нескольких сотен пользователей. А если капсула застряла, ее местонахождение определит электроника.
Продуктопровод
У каждого вида транспорта есть плюсы, есть минусы, и баланс все время меняется. Автомобили обеспечивают свободу маневра, но жгут нефть, причем 70% топлива уходит на то, чтобы двигать сам автомобиль, и только 30% - на перемещение груза. Много машин — это пробки, аварии, бесконечное строительство и ремонт дорог. Топливо тоже не дешевеет. Поиск альтернатив не прекращается, и капсульные трубопроводы — одна из них.
Идея кажется эксцентричной, только пока не задумаешься, сколько горожанин каждый день получает по трубам жидкостей и газов. Например, 10 т воды в месяц на одного человека — это весьма экономный расчет. Настоящим безумием было бы пытаться привезти, а после использования еще и увезти всю эту массу автомобилями. Канализация, газопроводы и нефтепроводы, перемещение сыпучих материалов на производстве — трубопроводы повсюду, их так много, что они просто сливаются с пейзажем. Потоки движутся днем и ночью, невидимые, бесшумные, экологичные. А чтобы перемещать по трубе крупные предметы, достаточно положить их в транспортные капсулы.
Ноэль Ходсон, координатор проекта Foodtubes, объясняет, что выгоднее всего внедрять доставку товаров по трубопроводам в больших городах. Устройство сети пневмодоставки в районе Лондона Кройдон с населением в 52 000 человек и сотней супермаркетов обойдется в $300 млн и полностью окупится за пять лет. А главное, избавит район от приезда 700 грузовых машин каждый день. Команда Foodtubes уверена, что, когда первая сеть будет построена, другие районы захотят такую же, и постепенно сети сольются в общегородскую паутину.
Группа исследователей из Имперского колледжа Лондона предлагает использовать для капсульных трубопроводов опыт конструирования американских горок. На этих аттракционах колеса вагонеток фиксируются в рельсе, а значит, труба не направляет капсулу и нагрузка на стенки трубы резко снижается. Поэтому вместо стальных можно использовать более простые и дешевые пластиковые трубы.
Однако даже если мы увидим в реальной жизни продуктопроводы и товаропроводы, скорее всего, они будут не совсем пневматическими. Одно из основных ограничений превматических трубопроводов — небольшая пропускная способность, ведь одновременно в трубе может находиться только один состав. Соответственно, чем длиннее труба, тем меньше ее полезная загрузка. Возможное решение — ускорять капсулы не воздухом, а электрическими линейными двигателями, простыми, надежными и дешевыми. Но это уже другая история.
Что такое пневмопочта?
Системы пневматической почты - это быстрая и надежная связь, экономичная и комфортная.
Пневмопочта незаменима при использовании в высотных зданиях, в банках, на складах, в государственных и частных учреждениях, на предприятиях, где подразделения разбросаны по этажам или находятся в соседних зданиях.
Сеть труб системы пневматической почты сделает доступной практически любую точку учреждения, предприятия или организации. Возможна прокладка магистральных труб между зданиями, как по воздуху, так и под землей. Система пневмопочты позволяет улучшить организацию труда, увеличить его производительность, повысить эффективность управления потоком документов, ценных бумаг, денег и других вложений. Особенно пневматическая почта необходима в организациях с большим потоком оригинальных документов.
Как работает пневмопочта:
Система пневматической почты (СПП) состоит из следующихосновных элементов: компрессора, центрального контроллера, стабилизированногоисточника питания, блока управления компрессором, магистрального трубопровода, маршрутных стрелок и рабочихстанций с пультами управления. Основное оборудование СПП устанавливается, как правило, за подвесным потолком, за исключениемцентрального контроллера и станций с пультами управления. Компрессор двунаправленного действия создает, в зависимости откоманд, поступающих с центрального контроллера, давление или разрежение всистеме, определяя тем самым направление движения капсулы. Установленный в системе байпас ссистемой клапанов осуществляет плавное торможение капсулы в зоне компрессора.Центральный контроллер с помощью заложенной вэнергонезависимой памяти программы полностью управляет работой всей СПП . Автоматические маршрутные стрелки устанавливают соединение отдельных участков магистрального трубопровода, определяя путь, по которому движетсякапсула во время фаз нагнетания или разрежения. Рабочие станции позволяют загружать или извлекать капсулы из СПП .
Любая пересылка в СПП состоит из нескольких фаз:
- загрузка капсулы в станцию отправителя.
- движение капсулы от станции отправителя в сторону компрессора (разрежение).
- движение капсулы от компрессора до станции получателя (давление).
- прием капсулы на станции получателя и извлечение ее.
Для отправки капсулы пользователь набирает на клавиатуре адрес станции-получателя, вставляет капсулу в приемное отверстие станции. Далее центральный контроллер определяет путь от станции отправителя до компрессора и устанавливает маршрутные стрелки в нужное положение. Если стрелки не смогут по каким-либо причинам занять заданного центральным контроллером положения, на дисплее контроллера и пультах пользователей появляется сообщение об ошибке и система переходит в режим диагностики и инициализации.
Если стрелки заняли свое положение, центральный контроллер дает команду компрессору на создание разрежения в системе. Капсула начинает свое движение к компрессору. Прохождение капсулы через стрелки фиксируется оптическими датчиками. После прохождения капсулой последней на своем пути стрелки, компрессор отключается и капсула плавно тормозится в байпасе.
Далее центральный контроллер определяет путь движения капсулы от компрессора до станции назначения и устанавливает маршрутные стрелки в соответствующее положение. Компрессор получает команду на создание давления в системе и капсула начинает движение от компрессорак станции получателя. При прохождении капсулой последнего оптического датчика компрессор отключается и капсула плавно тормозится с помощью системы воздушных клапанов в рабочей станции. После прихода капсулы на рабочую станцию система переходит в режим готовности для следующей пересылки.
Перемещение механизмов и прохождение капсулы в маршрутных стрелках контролируется с помощью специальных датчиков, что исключает "зажим" капсулы в стрелке. В случае, если по каким-либо причинам капсула за установленное время не попадет в станцию получателя, все станции в системе блокируются и осуществить передачу становится невозможно. Центральный контроллер переводит систему в режим диагностики и производит "продувку" системы. В режиме продувки системы компрессор последовательно производит "всасывание" с каждой рабочей станции имеющихся в системе капсул до байпаса (компрессора), а затем отправляет "найденные"капсулы на станцию "сброса". На этот случай в системе назначена специальная станция сброса. После извлечения всех капсул из системы центральный контроллер переводит ее в режим готовности.
Основные преимущества использования современной системы пневматической почты:
- оперативность передачиденег, документов, проб, анализов и прочих небольших предметов соскоростью до 8 м/с и весом до 1 кг (при использовании нестандартных системс большим диаметром трубы вес может увеличиться до 3 кг);
- эффективное использованиерабочего времени персонала;
- гибкая структура ивозможность модернизации системы; возможность установки встроящихся и готовых помещениях; возможность прокладкитрубопроводов между зданиями, этажами, под землей, возможность скрытойпрокладки магистралей внутри зданий;
- возможность монтажаконечных устройств (станций) в стенах, шкафах, возможен вариантиспользования настольной конфигурации;
- возможность переадресациипри временном отсутствии получателя; предотвращение несанкционированногодоступа к содержимому пересылаемых капсул, высокий уровень безопасногоиспользования;
- современный внешний видоборудования, широкий диапазон применения и простота эксплуатации;
- возможность удаленногоуправления и сервисного обслуживания с использованием Internet ителефонных линий;
- высокая надежностьоборудования;
- возможностьперсонализации пересылаемых капсул.
Область применения.
В современной жизни мы так привыкли к телефонам, сети интернет и скоростным способам передвижения, что даже сложно представить, как столетия назад люди справлялись с доставкой почты. В данной статье мы расскажем о принципах работы пневмопочты: что такое система пневмопочты, как работает пневмопочта, самая длинная пневмопочта, какие изменения она понесла за годы своего существования и где сегодня можно её повстречать.
Пневмопочта это система называющаяся подземной почтой, является старейшим способом доставки почты и документации. Принцип её работы заключается в создании транспортной развязки труб определённого диаметра, в которых отсутствует воздух, а соответственно, и сопротивление. По этим трубам при помощи сжатого или разжиженного воздуха движутся капсулы с документами. В наше время, система постоянно совершенствуется. К примеру, новая разработка, получившая название Evacuated TubeTransport – технология передвижения по вакуумной трубе, которая находится в стадии разработки. Она ориентирована на передвижения реальных пассажиров, что позволит сэкономить время, обеспечить максимально комфортное передвижение, будет функционировать при любых погодных условиях и не окажет негативного влияния на экологию. В её основу положена технология пневмопочты – капсулы, которые движутся по туннелю под воздействием магнитной подвески на примерной скорости от 600км/час до 6500км/час. Такой способ передвижения поможет сэкономить денежные затраты на проезд и будет максимально безопасным, если сравнивать ЕТТ с авиаперелётами.
История создания и использования пневмопочты: система в крупных городах, причины снижения востребованности
Первые принципы функционирования этого средства связи были изложены в работах инженера Герона Александрийского. Его наработки, созданные ещё в первом столетии, легли в основу создания пневмопочты. Века спустя, французский физик Д.Папен предложил использовать пневмопочту, как средство связи. Уже к середине XIX века пневмопочта активно использовалась для пересылки писем и документации, полученных телеграмм в крупных городах различных стран – сначала в Лондоне, после в Вене, Берлине, Париже. Масштабы созданной системы впечатляют – длина почтовых трубопроводов превышала 100 км, а количество доставленных бумаг – 12 миллионов (пневмопочта Берлина). Более 100 лет назад под мостовыми Нью-Йорка тоже была проложена система пневмопочты, которая стала достопримечательностью города. Эта пневмопочта строилась на протяжении 8 лет (с 1890 года), но дело стоило свеч. Почта функционировала постоянно, доставляя бумаги в любую погоду. Одним из конструкторов было высказано предположение о том, что трубы пневмопочты, когда-нибудь, будут проведении в каждую квартиру и даже между континентами. Примечательно, что не все имели привилегии пересылать почту этой системой. Да, письма первого класса доставлялись по системе труб, а письма клиентов рангом поменьше – по старинке, при помощи фургонов, запряжённых лошадями. Приблизительное количество времени на доставку письма занимало около 3 часов, а срочного – около 1 часа. Пневмопочта Нью-Йорка просуществовала до конца 1953 года. Сама система требовала серьёзных вложений средств и рабочей силы – её необходимо было регулярно смазывать, следить за состоянием труб. В 1928 году было подсчитано, что содержание пневмопочты в некоторых городах просто невыгодно. В начале ХХ века пневмопочта появилась в СССР (Москве и Санкт – Петербурге), Ливерпуле, Дублине и других странах. Конечно, по мере развития технологий, количество систем пневмопочты стало уменьшаться. Их опередили автомобили, телефонная связь и авиаперелёты. Система понемногу устаревала, открывались её недостатки – переезд отделения почты вынуждал проводить реконструкцию труб. Последними работающими системами стали лондонские и парижские. Также в 2002 году прекратила свою работу пневмопочта Праги, причиной этому стало наводнение. Местная телекомпания занимается восстановлением системы.
Другие технологии применения пневмопочты
В современной жизни пневмопочта продолжает своё существование. Она активно используется в библиотеках, банковской системе, медицинских учреждениях – там, где есть необходимость в быстрой доставке важной документации. Пневмопочте нашли применение в государственных структурах, супермаркетах. Это доставка результатов лабораторных исследований, денежных средств и просто важной информации. Особенно необходима система пневмопочты на крупных производственных предприятиях, которые имеют сложную производственную линию. В СССР пневмопочта была применена на железнодорожных соединениях, для формирования и сортировки транспортной документации. Это помогло сократить простой вагонов. В современной Росси систему пневмопочты можно увидеть в отделениях Сбербанка и магазинах «Икея». В банковских отделениях система закладывается в изначальный проект. Пневмопочта позволяет повысить продуктивность труда работников банка.
Какие возможности предоставляет система пневмопочты?
Современные системы пневмопочты, которые практически не отличаются от своих предшественниц, предоставляют следующие возможности:
- Транспортировка документов, почты и денежных средств. Она имеет высокую надёжность и безопасность.
- Оптимизация рабочего процесса, которую предоставляет оперативная система пересылки.
- Высокий уровень обслуживания клиентов.
- Улучшение условий труда персонала.
Если Вас интересует где купить пневмопочту, то Вы по адресу. Мы занимаемся прямыми поставками оборудования с заводов. Опыт монтажа более 5 лет.
Интересные факты о пневмопочте
- В Италии были созданы марки, которые использовались для оплаты услуг за пересылку пневмопочтой. В других странах – Австрии, Германии, Франции, Чехословакии – выпускались специальные конверты и почтовые карточки. Также были придуманы собственные штемпеля, ярлыки. Все эти вещи сегодня являются предметом интереса коллекционеров и филателистов, которые изучают почтовые знаки оплаты.
- В самолёт «Максим Горький» (легендарном АНТ-20) была установлена пневмопочта.
- В XIX веке серьёзно рассматривался вопрос о технической возможности доставки пневмопочтой почтовых сообщений и документов из Лондона в Париж. Планируемая скорость доставки не превышала 1,5 часа.