Вакуумная почта. Пневмопочта. Принцип работы. Пневматические транспортирующие установки

11.08.2023

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 монтажаконечных устройств (станций) в стенах, шкафах, возможен вариантиспользования настольной конфигурации;
возможность переадресациипри временном отсутствии получателя;
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.

Сто лет назад по трубам под мостовыми Манхэттена со скоростью 35 миль в час летели капсулы с почтой - так работала система Mailpipe - нью-йоркская пневматическая почта

Нью-йоркская пневмопочта оперативно доставляла корреспонденцию в почтовые отделения в любое время, в любую погоду, минуя дорожные пробки

Около 27 миль стальных труб были проложены под землёй от Бэттери-Парк до Гарлема и обратно через Таймс-сквер, вокзал Гранд-сентрал и Главпочтамт. Восьмидюймовые трубы были проложены на глубине 1-3 метров в две нитки - одна для передачи, другая для приёма.

В центральном отделении почта сортировалась, штемпелевалась, укладывалась в цилиндрические контейнеры-капсулы и отправлялась в трубу.

Компрессор нагнетал в трубу воздух, который и гнал капсулу до пункта назначения. Тот путь, который по поверхности занимал сорок минут, контейнер Mailpipe пролетал за семь. Каждая капсула вмещала до 600 писем, общая масса доставленных по городу почтовых отправлений доходила до 3 тонн в сутки.

Вспоминает Натан Халперн, ветеран почтовой службы: «Я ещё помню те контейнеры, которые выскакивали из труб. Они прибывали примерно раз в минуту и были слегка тёплыми, в смазке»

Не все отправления пользовались такой привилегией - в первую очередь под землёй путешествовали письма первого класса, остальные могли отправить по старинке - конным фургоном.

Строительство нью-йоркской Mailpipe началось в конце 1890-х годов, в 1898-м она была введена в строй. Главный почтмейстер США Чарльз Эмори Смит предсказывал тогда, что в один прекрасный день он оснастит пневмопочтой каждую квартиру. Энтузиазм был так велик, что на рубеже XIX-XX веков было даже несколько предложений по прокладке труб пневмопочты между Америкой и Европой.

Погубил пневмопочту автомобиль, а прикончили светофоры. Автофургон оказался чуть медленнее капсулы, но вмещал куда больше писем и был много дешевле в эксплуатации. Выявились и другие недостатки Mailpipe - например, если почтовое отделение переезжало, то приходилось вскрывать мостовую и перекладывать трубы заново

Тем не менее, в Нью-Йорке система продержалась довольно долго (в правой части снимка приёмное устройство пневмопочты)

Строительство Нью-Йоркской системы трубопроводной почты началось в начале 1890-х годов и завершилось в 1898 г. Только на Манхэттене протяженность ее трубопроводов достигала около 27 миль, охватывая район от Бэттери-Парка до Гарлема. Стоимость системы достигла 4 миллионов долларов, основным подрядчиком была компания Tubular Dispatch Company, которая построила подобную систему в Филадельфии (послужившую «прототипом» для Нью-Йоркской) еще в 1893 году.

На Манхэттене система проходила также через Таймс-Сквер, железнодорожный вокзал Грэнд-Сентрал Терминал и главный офис Почтовой Службы вблизи Пенсильванского вокзала (Penn Station). От здания Мэрии (City Hall station) трубопроводы тянулись дальше через Бруклинский мост в главпочтамт Бруклина, на другом берегу Ист-Ривер.

Система обеспечивала доставку почты более быструю, чем почтовые кареты и первые автомобили. Ее преимущества становились особенно очевидны в суровые снежные зимы с заносами, как в 1914 г. - когда движение на улицах останавливалось, бизнес на Манхэттене мог продолжать работать бесперебойно.
Капсулы с почтой и посылками, похожие внешне на тяжелые артиллерийские снаряды, длиной до 2 футов (61 см), скользили под землей по 8-дюймовым трубопроводам под давлением сжатого воздуха, независимо от пробок на улицах и погодных условий, с интервалами примерно в минуту.

Трубопроводы обычно проходили в 2 параллельные линии (для пересылки «туда и обратно») на глубине от 4 до 12 футов под землей, кое-где они использовали существующие туннели Нью-Йоркской подземки - проходя в них параллельно железнодорожным линиям. Сеть труб быстро расширилась, достигнув в крупных городах Восточного побережья 56 миль - со средней интенсивностью работы 200 тысяч писем в час на линию. Такую же систему стала использовать и компания Western Union, соединив таким образом свой центральный офис с отделениями.

Разумеется, такая громадная и сложная пневмосистема требовала достаточно сложной инфраструктуры (компрессорных станций и другого оборудования) и качественного обслуживания, и соответственно - высоких затрат (до 17 тыс долларов в год на милю!). Для регулярной смазки в систему периодически запускались специальные «смазывающие» перфорированные капсулы, заполненные маслом, которое постепенно вытекало из них в процессе движения.

На каждую почтовую капсулу наносилась маркировка, обеспечивающая правильную доставку. Обычная почта доставлялась системой в течение не более 3 часов, «приоритетная» - одного часа. Репутация и надежность системы были исключительно высоки - настолько, что в первые годы 20 века вполне серьезно обсуждалась идея прокладки подобной системы по дну Атлантики, подобно трансатлантическому кабелю, чтобы соединить США с Европой.

Однако развитие автомобилизма и автопромышленности очень скоро нанесло системе пневмопочты смертельный удар. Уже у 1918 году стремительная автомобилизация страны (и почтовой службы) привела к тому, что эксплуатация системы в некоторых городах стала невыгодной.
К тому же если, например, почтамт или станция системы в процессе развития города должны были переехать, это означало необходимость раскопать улицы, аккуратно демонтировать всю систему и вновь аккуратно смонтировать ее на новом месте (опять-таки с земляными работами и всеми соответствующими расходами и неудобствами).

В Нью-Йорке, с его высокой плотностью населения и бизнесов, система имела большую востребованность и соответственно продержалась дольше - ее эксплуатация продолжалась до 1 декабря 1953 года.

Но идея не умерла!

Evacuated Tube Transport - технология перемещения по вакуумной трубе (ETT) - новая разновидность системы транспортировки — безопасная, невероятно быстрая и энергосберегающая

Представьте две трубы под землей или над землей, идущие в двух направлениях. В этих трубах нет воздуха, значит нет сопротивления. Пассажирские кабины, похожие на кабины в самолете (рассчитанные на 2-8 человек), перемещаются по трубе на тонких стальных колесах или на магнитной подвеске (маглев) практически без трения. Значительная часть энергии, используемой, чтобы разогнать капсулу, возвращается в сеть, когда капсула начинает «торможение», так как это осуществляется с помощью обычного электрического двигателя/генератора.

Благодаря эффективности ETT, транспортировка будет довольно дешевой, менее четверти от средней платы за проезд обычным способом, включая авиапутешествия. Если продолжить сравнивать ETT с самолетом, стоит упомянуть о безопасности - автоматизированный вакуумный поезд фактически исключает возможности столкновения. Кроме того, ETT работает независимо от погодных условий.

ETT имеет преимущества с точки зрения экологии. Строительство ETT приносит на 95% меньше вреда окружающей среде, чем строительство шоссе, так как при этом используется значительно меньше ресурсов. За один километр вакуумный поезд, по расчетам, выбрасывает от 0% до 2% от парниковых газов, которые выходят с выхлопами автомобилей и самолетов. Вакуумный поезд никак не повредит флоре или фауне, так как трубы не будут ощутимо пересекаться с природой - перерезать леса, блокировать естественные водохранилища, препятствовать свободной миграции животных и т. д. Система ETT долговечна, таким образом, требуется минимальное обслуживание, и, следовательно, производственные отходы также малы. ETT может использовать возобновляемые, не загрязняющие окружающую среду источники энергии - солнечные, ветряные или гидроэлектрические.

Поездка на ETT будет похожа на приятное путешествие в очень тихом самолете. В зависимости от преодолеваемого расстояния, скорость ETT может достигать 600 км/ч для междугородних поездок, если речь идет о международном путешествии, скорость может развиваться до 6500 км/ч, что позволило бы добраться из Вашингтона в Пекин за 2 часа. Не понадобится часами стоять в огромном аэропорте, терминалы будут представлять собой аккуратные маленькие станции.

Инженеры предлагают строительство маленькой тестовой системы ETT для перевозки документов, а затем можно приступить к разработке системы для транспортировки людей. Строительство подобной испытательной системы в пределах пары километров в длину заняло бы приблизительно 6 месяцев и стоило бы меньше миллиона долларов.

Специалисты говорят, что стоимость ETT может составить приблизительно 50% от стоимости четырехполосной автомагистрали, а стоимость обслуживания труб составит менее 20%. Вместимость ETT превысит вместимость автомагистрали на 8 полос в каждом направлении. Вакуумный поезд будет поглощать 0,2% энергии, которая затрачивается на обеспечение работы автомобилей и самолетов.

Так же как поезда и самолеты, ETT будут грузовыми и пассажирскими.

После того как система будет окончательно разработана и испытана, строительство быстро распространится по всему миру. Так как система рациональна в использовании энергии и материалов, путешествие будет иметь низкую стоимость, и значит будет популярно. В конечном счете, все в мире смогут использовать технологию.

В 1900 году менее одного процента всех людей в мире имели возможность увидеть автомобиль. К 1935 году девяносто девять процентов средств передвижения в пределах городов стали составлять автомобили. Сегодня люди более привычны к изменениям в области технологий. Вполне возможно, что все мы сможем наслаждаться дешевым кругосветным путешествием меньше чем через 10 лет.

Высока вероятность того, что первая вакуумная дорога будет построена в Китае. Дэрил Остер, владелец компании ET3.com, которая занимается проектированием систем скоростного сообщения, уже давно сотрудничает с учеными из Китая. Остер продает лицензии, стоимостью в 100 долларов, которые позволяют использовать его интеллектуальную собственность. Эта система, по мнению автора, привлечет всех заинтересованных и позволит быстрее осуществить разработку вакуумного поезда..

История

Пневматическая почта — любопытнейший вид системы перемещения как почты, так и небольших грузов под действием сжатого или разреженного воздуха. По особым трубопроводам, расположенным под землей, специальные пассивные контейнеры (капсулы) на приличной скорости переносятся из одной точки в другую. Название почты прозрачно: оно происходит от греческого слова «пневматикос» — «воздушный».

Кстати говоря, греческие «корни» пневмопочты самые настоящие. Ведь первыми использовать сжатый воздух научились древние греки. Так, древнегреческий физик-изобретатель Ктесибий Александрийский (приблизительно 285-222 гг. до н.э.) сконструировал гидравлис (гидравлический орган), вакуумный насос и катапульту, метавшую копья с применением сжатого воздуха. Свои мысли Ктесибий изложил в ряде научных работ, включая труд «О пневматике», который, правда, до наших дней не дошел.

Большое влияние на развитие пневмотранcпорта оказал древнегреческий инженер Герон Александрийский, живший в I веке до н.э. Основы пневматики были описаны им в знаменитом трактате «Пневматика».

Дени Папен

С падением античной культуры и распространением христианства в Европе наступили так называемые «темные времена», потому о пневматической почте как о средстве обмена почтовыми сообщениями заговорили лишь в XVII веке. Говоря более конкретно, французский физик Дени Папен (Denis Papin) в 1667 году предложил данный вид связи. Используя небольшую разницу давлений в трубе, Папен выяснил: на объект, помещенный в трубу, воздействует сила, способная придать объекту некоторую скорость. Таким образом, теоретически возможность транспортировки небольших предметов под воздействием сжатого воздуха была убедительна обоснована.

Однако до создания пневмопочты было еще далеко. Только в 1792 году сжатый воздух впервые применили для транспортировки письменных сообщений по трубе. Данная система располагалась в пятидесятиметровой колокольне Венского собора Святого Стефана. Она была соединена со сторожкой, куда по трубопроводу в специальном металлическом патроне посылали письменное сообщение о замеченном с колокольни пожаре в городе. В таком виде конструкция функционировала до 1855 года и представляла собой первый тип пневмопочты («внутренний»), когда система располагается в одном здании. Другой тип («внешний») — пневматическая почта, связывающая различные районы или здания города, — был реализован позднее: в 1854 году в Лондоне.

Иосия Латимер Кларк

Заслуга создания первой городской пневмопочты принадлежит Иосии Латимеру Кларку (Josiah Latimer Clark), запатентовавшему способ «для передачи писем или посылок между местами посредством давления воздуха и вакуума». Система Кларка состояла из труб диаметром 1,5 дюйма, проложенных между Лондонской фондовой биржей и Центральным телеграфом (около 200 м). По ним со скоростью порядка 6 метров в секунду перемещались цилиндры с письмами, бандеролями и небольшими посылками.

Справедливости ради стоит упомянуть и создателя почтовой марки Роуленда Хилла (Roulend Hill), смоделировавшего систему подземных пневматических труб для ускорения пересылки писем.

Летом 1861-го лондонская компания Pneumatic Despatch Company, основанная двумя годами ранее, провела демонстрацию пневматической транспортной дороги в Баттерси. По трубам 30-дюймового диаметра были успешно перевезены груз весом до трех тонн и даже несколько пассажиров, помещенных в лежачем состоянии в четырехколесную вагонетку.

Испытания пневматической транспортной дороги в Баттерси

Постоянная линия с упомянутыми «тележками» стала действовать между железнодорожной станцией Эустон и почтовым офисом северо-западного района на улице Эверсхолт с зимы 1863 года. В одном транспортном средстве умещалось до 35 мешков с почтой. Время перемещения между терминалами составляло около минуты. Первое прибытие «тележки» с почтой стало событием национального масштаба и было освещено в газете London News 18 февраля 1863-го.

Почтовая пневматическая система Pneumatic Despatch Company была во многом уникальной и кроме еще пары мест нигде более не строилась. В 1874 году она перестала эксплуатироваться. Не помогло даже личное перемещение главы компании в «тележке» — наглядная демонстрация безопасности данного метода перевозки. Два транспортных средства были отреставрированы в 1930-м, сейчас они хранятся в музеях Лондона и Йорка.

«Пневматическая машина» на заслуженном отдыхе

Зато эффективность лондонской пневматической почты в ее «классическом» виде, взявшей на себя часть трафика телеграфных линий, была по достоинству оценена во всем мире — аналогичные системы создавались в Берлине (1865 год), Париже (1866-й), Вене (1878-й), Праге (1887-й), Филадельфии (1892-й), Нью-Йорке (1897-й), Рио-де-Жанейро...

Если в Лондоне транспортные трубы располагались звездообразно, отчего различные приемные станции сообщались непосредственно лишь с центральной, то в ряде европейских городов (например, в Париже, Берлине и Вене) расположение труб было кругообразное, потому отдельно взятые станции могли «контактировать» друг с другом.

Кстати говоря, в Берлине в 1884 году почтовая пневматическая сеть кругообразного типа была преобразована в звездообразную. Бурное развитие германской пневмопочты (по-немецки — «Rohrpost») во второй половине XIX века связано с деятельностью генерал-почтмейстера Германской империи Генриха фон Стефана (Heinrich von Stephan) — основателя Всемирного почтового союза.

К 1900 году в Берлине, а также в предместьях Шёнеберг, Риксдорф и Шарлоттенбург, общая протяженность труб почтовой пневматической сети составила почти 120 км. Сеть объединяла 53 станции. Трубы использовались чугунные, они имели внутренний диаметр 6,5 см и были закопаны на глубине 1,25 м. Длина пересылаемых алюминиевых капсул составляла 15 см.

Схема берлинской почтовой пневматической сети (1928 год)

В 1913 году с помощью германской пневмопочты было доставлено более 12 миллионов почтовых отправлений.

В 1916 году журнал Union Postale опубликовал статистические данные о пневматической почте всего мира. Оказывалось, что протяженность труб составляла примерно 1000 км, из которых более 400 км «принадлежало» французской пневмопочте. Данные 1934 года подтвердили первенство галлов — наиболее протяженной в мире была парижская сеть пневмопочты длиной 437 км.

Российская империя также не осталась в стороне от прогресса — на отдельных почтамтах Санкт-Петербурга и Москвы была установлена пневмопочта для ускорения перемещения корреспонденции. В дореволюционной Российской Империи для обозначения пневматической почты употреблялся термин «воздушная почта», в настоящее время имеющий иной смысл.

Трехместный самолет ДБ-2Б "Родина" был оснащен пневмопочтой

Имелась пневмопочта и в крупных городах Советского Союза. Более того, устанавливалась она даже в самолетах, например в АНТ-20 «Максим Горький» и ДБ-2Б, "Родина" (на последнем 24-25 сентября 1938 года был установлен женский мировой рекорд дальности беспосадочного полета по прямой).

Большое значение в СССР пневмопочта приобрела на железных дорогах. Одной из первых подобная система была пущена в эксплуатацию в 1959 году на станции Ленинград-Сортировочный-Московский.

Популярность пневмопочты была столь велика, что для оплаты ее услуг в разных странах мира выпускались почтовые марки. Также широко печатались специальные конверты и почтовые карточки. Кроме того, отметки ставились особыми штемпелями и ярлыками .

Итальянская марка для пневмопочты

⇡ Настоящее и будущее пневомпочты

С течением времени пневматическая почта стала сдавать свои позиции, как, впрочем, и обычная почта. Связано это было со стремительным развитием телефонной, факсимильной связи и (начиная с середины 90-х годов прошлого века) электронных способов обмена информацией. Люди постепенно стали все меньше писать «бумажных» писем и отправлять открыток и все больше — общаться посредством телефона, а затем и Интернета.

С обычной же почтой пневматическая не конкурировала. Технологически она имела ограничение на дальность, но зато обладала рядом преимуществ. Таким образом, пневмопочта удачно дополняла почтовую сеть, позволяя разгружать потоки писем, бандеролей и посылок в больших городах.

Что касается упомянутых преимуществ пневмопочты, то среди них можно назвать подземное расположение, высокую скорость передачи, а также возможность транспортировки небольших предметов. Это последнее свойство позволило пневматической почте выжить и в эпоху «тотального» электронного обмена информацией.

Пнвмопочта может доставлять не только письма...

В самом деле, ведь c помощью так любимой нами электронной почты не перешлешь денежную купюру, мелкую деталь, инструмент или кусок горной породы. А скорый обмен этими и многими другими предметами жизненно необходим в самых разных учреждениях, включая банки, гипермаркеты, больницы, научные институты, промышленные предприятия и т.д.

Вот почему и в наши дни пневмопочта в отдельно взятых учреждениях исправно функционирует. Естественно, чугунные трубы ушли в прошлое, уступив место полимерным. Да и остальное оборудование тоже современное: программируемые микрочипы, операционные системы, компрессоры, стабилизированные источники питания, блоки управления компрессором, оптические датчики, рабочие станции с пультами управления и т.п.

Например, берлинский клинический комплекс «Шарите» (фр. Charité) построил себе пневматическую сеть длиной в 25 км. Ежедневно по ее трубам лаборатории и отделения обмениваются сотнями и даже тысячами рентгеновских снимков, готовых анализов, проб крови…

А в Российской государственной библиотеке (бывшая Библиотека им. В.И. Ленина) до сих пор функционирует «внутренняя» пневматическая система, установленная в 70-х годах прошлого века. По трубам этой пневмопочты посылают листки требования читателей.

И подобных примеров функционирования пневматической почты в наши дни можно приводить много…

Современная система пневмопочты в Праге

Что касается «классических» почтовых пневматических сетей, то и они использовались достаточно долго. В ХХ веке городские системы существовали в Париже (до 1984 года), Лондоне и Гамбурге. Быть может, самая последняя пневматическая почта функционировала в Праге. Появилась она в пятой по счету в мире и до марта 1899-го использовалась для деловых пересылок, после чего отправка писем и телеграмм стала доступна и для обычных горожан. К сожалению, крупное наводнение 2002 года вывело из строя пять из одиннадцати машинных отделений пневмосети. Чешская телекоммуникационная компания Telefónica O2 занялась ее восстановлением, и сегодня более половины работ уже выполнено.

⇡ Как работает пневмопочта

Основные элементы установок пневматической почты: приемное и отправительное устройства, трубопроводы, транспортные контейнеры (капсулы), воздуходувки.

Общий принцип работы пневматической почты следующий. Капсулы по трубопроводу движутся благодаря действию сжатого или разреженного воздуха. На начальном этапе существования пневмопочты насосы, нагнетавшие либо разрежавшие воздух в специальных железных резервуарах, приводились в действие паровыми машинами. От упомянутых резервуаров отходили трубы. Чтобы отправить в путь капсулу, вложенную в трубу, нужно было повернуть кран. Поскольку диаметр капсулы был меньше внутреннего диаметра трубы, ее концы (два, реже — один) «одевали» в кожу или фетр, тем самым создавая уплотнительные головки для герметизации.

Капсулы французской пневмопочты (слева — более современный тип, используемый с 30-х годов ХХ в.)

Чтобы предохранить капсулу от удара по приходе к пункту назначения, ей навстречу пускался поток воздуха, который и гасил скорость. Само прибытие капсулы сопровождалось звуковым сигналом.

Материал труб с течением времени менялся. От чугуна создатели пневматических почтовых сетей перешли на латунь, сталь, дюралюминий; во второй половине ХХ века стали чаще использовать полихлорвинил.

Современные системы пневматической почты состоят из таких основных элементов, как компрессор, центральный контроллер, стабилизированный источник питания, блок управления компрессором, магистральный трубопровод, маршрутные стрелки, рабочие станции с пультом управления.

С центрального контроллера на компрессор может поступать команда на давление или на разрежение в системе, чем определяется направление движения капсулы. За плавное торможение отвечает байпас с системой клапанов.

Отдельные участки трубопровода соединяют автоматические маршрутные стрелки, определяющие путь движения капсулы.

Чтобы отправить капсулу, пользователю необходимо набрать на клавиатуре адрес станции-получателя, затем вставить капсулу в приёмное отверстие. Далее за дело принимается центральный контроллер, определяющий путь от станции-отправителя до станции-получателя, а также устанавливающий маршрутные стрелки в необходимое положение.

Схема аптечной пневмосвязи, предлагаемой немецкой фирмой Sumetzberger

Прохождение капсулы контролируется с помощью специальных датчиков.

Если за определенное время капсула не приходит к получателю, система блокируется и автоматически переводится в режим диагностирования. Производится «всасывание» с каждой рабочей станции имеющихся в системе капсул до байпаса и отправление обнаруженных капсул на станцию «сброса».

⇡ Заключение

За более чем двухсотлетнюю историю пневматическая почта пережила подъемы и спады. Несмотря на научно-технический прогресс, она сумела выжить и в условиях электронного обмена информацией, благодаря своей способности быстро и надежно доставлять грузы небольшого размера. Практически утратив к концу ХХ века свою значимость системы, пересылающей корреспонденцию (письма, открытки), пневмопочта как бы вернулась к истокам, став важным (а порой и незаменимым) элементом коммуникации внутри здания.

Современные госпитали, банки, научно-промышленные комплексы, библиотеки и тому подобные организации активно пользуются пневматической почтой, оснащенной оборудованием по последнему слову техники. А это значит, что пневмопочта «внутреннего» типа будет существовать до тех пор, пока ученые не реализуют на практике телепортацию материи, то есть еще очень и очень долго...

Системы пневматической почты предназначены для пересылки физических объектов, заключённых в специальных контейнерах- капсулах между двумя и более приёмо-передающими станциями как в пределах одного, так и между зданиями по системе трубопровода со скоростью 5-8 м/с.

Они позволяет отправлять всё, что можно поместить в капсулу - оригинальные документы, банкноты, небольшие предметы, лабораторные анализы, медицинские препараты, образцы, горячие и холодные пробы стали.

Как работает пневмопочта

Пневматическая система является дополнением к электронным средствам передачи информации. Приемо-передающие устройства (станции) устанавливаются в самых важных точках здания или комплекса и связываются между собой пластиковыми трубами (диаметр от 63 до 200 мм). Для безопасной пересылки документы или деньги вкладываются в капсулу и отправляются в любое необходимое место организации или банка по трубам за счет изменения давления воздуха, создаваемого компрессором. Трубы можно располагать под землей, за подвесным потолком, под фальшполом и вдоль стен. По аналогии с железной дорогой, для выбора пути следования капсулы применяются маршрутные стрелки. В соответствии с заданной программой стрелки соединяют между собой несколько трубопроводов в определенной последовательности. Маршруты движения капсул контролируются микропроцессором, который обеспечивает множество других функций, таких как: приоритетная доставка, регистрация пересылок, разграничение доступа, накопление статистических данных о транспорте документов, дистанционное управление, тестирование и др.

Функциональная структура

Рабочие станции

Рабочие станции используются для установки капсул в трубопровод, отправки их, приема и извлечения капсул из трубопровода.

Условно рабочие станции можно разделить на три группы:

неавтоматические станции;
автоматические станции;
станции, встроенные в стол.

Маршрутные стрелки

В зависимости от положения внутреннего механизма маршрутная стрелка соединяет участок трубопровода (вход) с одним из трех других участков трубопровода (выходы). Таким образом, образуется непрерывная линия трубопровода, по которой движется капсула от одной станции до другой.

К стрелке могут подключатся как конечные приемо-передающие станции, так и другие стрелки. С помощью стрелок создаются "древовидные" системы пневмопочты практически любой сложности.

Маршрутные стрелки могут устанавливаться в помещении в любом месте, в любом положении. Как правило, стрелки размещаются за подвесным потолком. В этом случае необходимо предусмотреть возможность их дальнейшего обслуживания.

Центральный контроллер

Центральный контроллер (ЦК) управляет всеми установленными в системе устройствами. ЦК следит за работой системы и отображает на дисплее ее текущий статус, отправляющую и принимающую в данный момент станции.

ЦК программируется специфическая для каждой системы информация. Встроенная программа запуска полностью автоматически инициализирует систему после сбоев электропитания или ошибках в работе, извлекая из системы оставшиеся в ней капсулы.

Встроенная тестовая программа позволяет вручную управлять и тестировать каждый компонент системы.

ЦК позволяет подключить компьютер с установленным на нем специализированным программным обеспечением. Программное обеспечение ведет оперативный учет и контроль за состоянием системы. Компьютер может быть размещен в любом помещении на расстоянии до 100 м от центрального контроллера

ЦК позволяет подсоединить напрямую к нему принтер, который в реальном времени будет распечатывать всю необходимую регистрационную информацию о всех пересылках и возможных сбоях системы. При этом указывается точное время и дата происходящих событий.
Центральный компьютер смонтирован в оцинкованном металлическом корпусе, что является необходимой защитой от действия статического электричества, в избытке образующегося при работе пневмопочты.

Центральный контроллер может быть смонтирован в любом удобном месте. Необходимо обеспечить доступ к контроллеру обслуживающего персонала.

ЦК можно подключить к телефонной линии через модем и специальное устройство – преобразователь интерфейсов. В этом случае возможно дистанционное программирование, настройка и диагностика системы из офиса нашей компании. Доступ к центральному контроллеру по телефонной линии позволяет оперативно настраивать и устранять возможные неисправности системы в любой точке России без дорогостоящего выезда специалиста.

Компрессорные установки

Работа пневматической почты основана на создании давления воздуха и разряжения в магистральном трубопроводе. Для этих целей применяют компрессорные установки двух типов:

однофазные ~220В
трехфазные ~380В

Оба типа компрессорных установок позволяют создавать и давлении и разряжение.

Магистральный трубопровод

Магистральный трубопровод соединяет рабочие станции между собой. Магистральный трубопровод состоит из следующих основных частей:

трубы;
закругления" трубопровода;
соединительные муфты.

Для правильной работы пневмопочты необходимо обеспечить точное соответствие диаметров трубопровода типу выбираемых капсул. Чем длиннее капсула, тем тоньше она должна быть. Наиболее распространенной в России и наиболее дешевой является система пневмопочты с диаметром трубопровода 110 мм. Возможно изготовление оборудования специальных размеров под заказ. Следует иметь ввиду, что нестандартные размеры трубопровода приводят к значительному удорожанию системы и увеличению сроков поставки.

Капсулы

Для пересылки по системе пневмопочты используются капсулы, в которые вкладывается груз.

Капсулы изготавливаются из ударопрочного пластика и имеют различную конструкцию в зависимости от груза, который предполагается в них передавать. Капсула имеет вид полого цилиндра с меньшим диаметром, чем трубопровод. К цилиндру прикрепляются уплотнительные манжеты, диаметр которых равен внутреннему диаметру трубопровода. Такая конструкция позволяет капсуле проводить через повороты трубопровода без застревания.

Размеры капсулы зависят от диаметра трубопровода и радиуса его поворота. Наиболее распространенными являются капсулы для трубопровода диаметром 110 мм типа NW 110.

Применение

Высокая скорость, надёжность и безопасность, а также простота в эксплуатации дают возможность наиболее эффективно использовать системы пневмопочты в:

супермаркетах
промышленности
банках
административных зданиях
медицинских учреждениях

В пределах ближайшего будущего, системы пневматической почты будут незаменимым способом транспортировки.

Пнематические системы для супермаркетов

В супермаркетах, предприятиях сферы обслуживания, пунктах оплаты услуг, кинотеатрах, развлекательных центрах, на заправочных станциях, одним словом, везде, где используются наличные деньги, находят применение системы пневмопочты. Для бизнеса такого рода пневмопочта давно доказала свою эффективность и фактически стала стандартным оборудованием обеспечения безопасности.

Площадь, на которой размещается касса, когда-то была названа самым уязвимым квадратным метром в этом бизнесе. Объясняется это близостью выхода и большим скоплением людей, что служит идеальной почвой для попытки ограбления.

Предотвратить ограбление, избежать телесных повреждений и последующих простоев в работе- это отличные аргументы в пользу пневмопочты.

Еще один аргумент состоит в том, что повышается общая эффективность работы кассиров, так сдавать наличность можно равномерно в течение рабочего дня, не дожидаясь закрытия. Таким образом, удается избежать пиковых нагрузок на главную кассу и сверхурочной работы. Кроме того, теперь Вы можете отказаться от фиксированных по времени передач денег инкассаторам и проводить их в удобное для Вас время.

Доставка наличности может осуществляться различными способами:

В специальных мешках - для депозитов, направляемых в сейф или хранилище. Пачка денег кладется в мешок.
В твердых капсулах, вмещающих больший объем наличности, капсулы могут закрываться на ключ.
В одном направлении.
В двух направлениях - в том случае, когда необходимо вернуть сдачу.
Индивидуально, с регистрацией каждой операции.
В индивидуальное место хранения - в случае, когда кассир несет ответственность за свои операции до конца смены.
Через одностороннюю линию пересылки для заправочной станции.

Пневмопочта на промышленных предприятиях

Промышленные предприятия являются чрезвычайно сложными системами с многочисленными подразделениями и большим количеством разнообразных производственных участков. К производственному предприятию, как и к любому другому виду деятельности, предъявляются требования: снижение производственных расходов, максимальная производительность при одновременном поддержании стандартов качества. Для выполнения данных критериев промышленная пневмопочта представляет собой

чрезвычайно быстрое, надежное и недорогое транспортирующее средство.

Применение пневмопочты на производстве значительно сокращает временные затраты, повышает надежность и оперативность системы контроля качества в соответствии с международным стандартом системы менеджмента качества ISO 9001:2005, а также повышает эффективность производства.

Специальные станции позволяют полностью или частично автоматизировать процесс передачи проб в лабораторию. Капсулы автоматически загружаются, отправляются, принимаются и разгружаются, а пустые капсулы отправляются обратно в автоматическом режиме. Для передачи холодных и горячих стальных проб, а также агрессивных сред применяется оборудование, изготовленное из высокопрочных компонентов.

Промышленные системы пневматической почты могут передавать практически все, что можно поместить в специальные капсулы: горячие или холодные стальные пробы, жидкости, порошки, гранулированные материалы, узлы и механизмы, микросхемы, инструменты и т. д.

Пневмопочта на промышленном предприятии может оптимизировать документооборот между функциональными подразделениями, такими как заводоуправление, бухгалтерия, склады, участки комплектации, лаборатория и т. д.

Пневматическая система в банках

Еще недавно нам приходилось общаться с банковским служащим через неудобное окошко. Сегодня банки предпочитают работать с клиентами индивидуально, окошки и очереди исчезли.

Для банков разработана система безопасности, позволяющая сделать стойку операциониста "открытой" для клиентов. Доставка денег из хранилища в установленную в стойке станцию происходит быстро и бесшумно.

Все системы спроектированы таким образом, чтобы сократить число необходимых движений и

Освободить руки операциониста. Капсулы имеют различные цвета, могут захлопываться или закрываться ключом. Любая часть системы легко впишется в интерьер Вашего банка. Возможностей слишком много, чтобы перечислять их полностью.

Предлагаются такие способы организации пересылок:

Система с двойными линиями предназначена для интенсивной пересылки.
Система с одной линией как вариант системы с двойными линиями.
Система с выдачей квитанций в хранилище или операционисту.
Депозитная линия в сейф.
Система с разделением линий для двух и более стоек операционистов.
Автоматическая система операций с наличностью позволяет возвращать капсулы с деньгами обратно операционисту, а также оснащена бесшумным сигналом тревоги.
Соединение с отдельными помещениями для разовых доставок и депозитов.
Депозитные линии, проложенные от торговых центров и супермаркетов под землей.

Пневмопочта в медицинских учреждениях

В современных условиях пневмопочта стала неотъемлемой частью крупных медицинских центров и больниц во всем мире. Благодаря пневмопочте медицинский персонал может больше времени уделять пациентам, выполнять свои прямые обязанности, не тратя время на лифты и коридоры.

Сеть труб делает доступной любую точку внутри здания и за его пределами. Пневмопочта работает быстро, бесшумно и стоит дешевле обычных видов транспорта. Капсула движется по трубам со скоростью 4-7 м/с.

На практике такие системы используются для доставки:

больничных карт пациентов из регистратуры
анализов из отделений и операционных в лабораторию
результатов лабораторных анализов
рентгеновских снимков
пакетов с донорской кровью и трансплантатов
медикаментов в палату
внутренней почты а также различных документов и небольших предметов.

Для медицинских учреждений были разработаны специальные станции, небольшие по размеру, легко моющиеся и оснащенные дисплеем с удобной индикацией всех операций. Пересылаемые пневмопочтой предметы защищены от ударов и перегрузок.

Особое внимание уделялось выбору материалов и разработке системы контроля. Исключены любые утечки воздуха в местах, где они недопустимы, например, в операционных. Материалы имеют закрытую ячеистую структуру, легко моются и обладают химической стойкостью.

Специально разработанные программы и аппаратура обеспечивают приоритетную отправку, регистрацию и полный мониторинг процесса доставки. Здания госпиталей имеют различную планировку, поэтому пневмопочта имеет гибкую структуру и создаются специально для Вашего здания или нескольких зданий. Расстояние препятствием не является - линии могут быть проложены снаружи здания и под землей.

В зависимости от требований доставка может осуществляться на низкой или нормальной скорости. На низкой скорости содержимое капсулы в процессе доставки пневмопочтой испытывает минимальные нагрузки, что важно для адекватного химического анализа (например крови).

Преимущества использования систем

эффективный документооборот (надёжная и безопасная пересылка платёжных документов, в том числе и денег)
безопасность рабочего места кассира (система позволяет не накапливать большие суммы денег в кассе и сдавать деньги, в рабочие часы, не закрывая кассу)
быстрота принятия решений на технологическом уровне, постоянный контроль качества (проведение экспресс-анализа)
улучшение условий работы персонала, повышение производительности труда
обеспечение современного уровня обслуживания клиентов

Современные супермаркеты, банки, промышленные предприятия, офисы, больницы, аптеки все стараются обзавестись пневмопочтой - неотъемлемой частью автоматизации рабочего места сотрудника, которая обеспечивает безопасность, высокий имидж и экономию рабочего времени.

В системах административного управления информация передается как путем транспортировки документов курьером или с помощью пневматической почты, так и с использованием систем автоматизированной передачи информации по каналам связи.

Пневмопочта -- это простой и эффективный способ ускорить передачу оригиналов документов и одновременно освободить персонал от ненужного, а иногда и нежелательного хождения. Таким образом, пневмопочта является дополнением к электронным средствам передачи информации, а применение специальных развет-вителей -- стрелок -- позволяет создавать систему любой конфигурации и формы. Изобретенная в 1835 г. в Австрии и первоначально построенная в Англии (1853 г.) и Германии (1865 г.) пневмопочта достаточно широко применяется в офисной, архивной деятельности, в библиотеках и прочем.

Ручная и механизированная транспортировки документов являются весьма распространенными способами передачи информации в офисах. Однако скорость передачи и объем доставляемой информации не всегда могут удовлетворить пользователя. Поэтому для оперативной передачи электронных документов используют средства и системы автоматизированной передачи информации по техническим каналам связи.

Системы пневматической почты предназначены для «живой» пересылки различных предметов и ценностей (оригиналов документов, наличных денег, ценностей и прочего) как внутри здания, так и между зданиями, для чего прокладка трубопровода может вестись под землей или снаружи на специальной подвеске. Внутри здания трубопровод прокладывается над подвесными потолками. Транспортировка между передающими и приемными устройствами (станциями) происходит по трубопроводу в герметичных капсулах со скоростью 5--8 м/с.

Несмотря на широкое применение средств электронной передачи информации, оборот оригинальных документов сохраняется. Не каждая организация имеет возможность полностью перейти на электронный документооборот. Это связано с проблемами как технического, юридического, так и психологического характера.

Основные технические характеристики системы пневматической почты:

система вакуумно-нагнетательного типа (компрессор);

диаметр трубы: от 60 до 200 мм (стандартный -- 110 мм);

материал транспортирующей трубы -- поливинилхлорид (ПВХ);

длина транспортирующей капсулы (патрона) от 22 до 34 см;

вес транспортируемого груза до 10 кг;

практически бесшумная работа системы;

скорость движения капсулы до 45 м/с;

возможность дополнительного оснащения средствами безопасности («электронные ключи», регистрация и т. д.);

возможность расширения уже имеющейся системы;

возможность подключения принтера или ПК для полного контроля за передачей информации;

Простота обслуживания.

Когда капсула оказывается в трубе, необходимо, чтобы она достигла нужного пункта назначения.

Наиболее простая конфигурация пневмопроводной сети линейная -- терминалы приема и отправки соединены напрямую. Для автоматического возврата капсулы можно проложить вторую линию трубопровода, что не вполне целесообразно.

Радиальная схема транспортировки. Ее, как правило, используют при пересылке отправлений из нескольких исходящих терминалов на одну приемную станцию.

Более сложный способ организации линии -- кольцевой, когда вдоль трубопровода, замкнутого в кольцо, расположено несколько приемо-передающих терминалов. Здесь необходима система Адресации.

Если станций немного, информацию об адресе может нести сам патрон. При большом числе станций для адресации на станциях отправки ставят пульты с кнопочными номеронабирателями. Каждая станция имеет свой код, и в момент отправки патрона станция приема уже готова к его приходу.

Наиболее сложно организованы системы пневмопочты с ответвлениями. Патроны движутся, как поезда, изменяя маршрут на стрелках. В современных системах пневмопочты роль диспетчеров выполняют микропроцессоры. Они следят за тем, чтобы корреспонденция попала по нужному адресу, управляют работой стрелок и выбирают оптимальный маршрут следования. Существуют как трех-, так и шестипозиционные стрелки, которые позволяют существенно упростить монтаж и обслуживание. Специальная программа следит за абсолютно мягким приходом капсулы, адаптируясь к весу пересылаемых в них предметов.

С помощью компактного специализированного контроллера и принтера можно вести контроль за пересылкой капсул с указанием времени пересылки, имен пользователей, адресов пересылки в режиме реального времени. Более сложный контроллер позволяет управлять пятью независимыми линиями пневмопочты, работающими одновременно для увеличения общей производительности системы.

Применение специальных материалов на основе тефлона позволяет обходиться без смазки, замены деталей на протяжении многих лет. Специальное программное обеспечение точно определит место в системе, в котором необходимо произвести техническое обслуживание.