Системата за управление на трафика в Плевен (част 2): Трасето „Франкенщайн“

Дотук в поредицатаВ първа част обясних какво е LPR камера и как „Сиела Норма“ ме потърси за карта и КСС на оптичните трасета към 16 кръстовища. Тук е историята на самото трасе — защо не е в земята, защо минава през река, защо част от него е в чужди тръби и защо картата му, която днес се ползва в общината, е най-опасният документ в целия проект.

Аритметиката на изкопа, или как СМР изяжда бюджета

Първото нещо, което разбрах, когато седнах над картата на града, беше, че при класическо изпълнение — изкоп, тръба, оптика, възстановяване на настилка — строително-монтажните работи ще погълнат почти целия бюджет и за камери просто няма да останат пари. Причината не е в цената на метъра изкоп, а в това какъв е този метър в центъра на Плевен.

Централната част е асфалт и тротоарни плочи, а под тях е една много населена подземна инфраструктура: четири интернет доставчика, тролейбусните кабели, газова мрежа, ВиК, улично осветление. Като интернет доставчик знаех това от собствен опит — знаех кой къде е копал, кой е засипал чия тръба и в кои шахти не влиза човек без да си поеме дъх. Всеки метър там е бавен, скъп и с непредвидим резултат. Бюджетът беше за 16 кръстовища и сървърно; при нормално копаене щеше да стигне за десет и сървърно.

Реката: дето е текло, пак ще тече — вече и с оптика

Решението, което спечели конкурса (за който не знаех, че е конкурс), беше да прокарам гръбначното трасе през коритото на Тученишката река — плевенчани ѝ казват „Бара-та“. Реката минава през целия център, коритото ѝ е бетонирано, стените са каменни и — най-важното — над нея никой не е копал и никой няма да копае.

Преди да начертая каквото и да е, проверих собствеността. Оказа се разделена: коритото е на Басейнова дирекция, а стените са на Община Плевен, защото тя ги е строила. Тоест по стената можеше да се монтира, без да се влиза в диалог с държавата. Това е от онези проверки, които отнемат един ден и спестяват една година.

Проектирах оптиката по каменната стена в защитна HDPE тръба Ø25/20, закрепена с около 6000 крепежни елемента — скоби, дюбели и винтове по камъка, на всеки метър и половина. От КСС-то на проекта:

Така спестихме 8,3 километра къртене, копаене и възстановяване на асфалт и плочки — приблизително една четвърт от цялото СМР. Тези пари отидоха за камери. Това е цялата тайна на „спечелването“: не по-евтина оферта, а по-къс изкоп.

Представители на Dahua на терен и откъде идват стълбовете

Трафичните камери искат тесни специалисти, затова „Сиела Норма“ помоли вносителя на Dahua за България да ни осигури консултант направо от производителя. Обикаляхме заедно всяко от 16-те кръстовища по няколко пъти — мерихме разстояния до стоп линии, чертахме къде да застане камерата, за да покрие лентите под правилния ъгъл, спорехме за височини. Това е работата, която не се вижда в нито един документ, а определя дали системата ще чете 95% от номерата или 60%.

За допълнителните стълбове настоявахме по една проста причина: процентът на успеваемост. Знаехме, че ще дойде моментът, в който трябва да покажем какво и как снимат камерите. Броят на преминалите автомобили се знае от трафичните камери и от сигналния детектор, и броят на ясно прочетените номера трябва да е близо до него. Ако LPR камерата е встрани от лентата, под грешен ъгъл или гледа автомобили на 60 km/h, разликата между двете цифри се вижда веднага и няма как да бъде обяснена. Затова искахме камерите да са точно над платната и да гледат към светофарите, към стоп линиите — там, където автомобилите се движат най-бавно и номерът е най-четим.

И тук излезе неприятната истина от първа част: правилното място на LPR камерата почти никога не е съществуващ стълб. Трябваха нови стълбове и рамена — по КСС в крайна сметка 29 нови стоманени стълба по 8 метра, всеки със заземителен кол, и около 60 рамена от 1,5 до 6 метра с укрепващ диагонал, монтирани както на новите, така и на съществуващи стълбове. Стълбовете и рамената струват пари, които в проекта ги нямаше, и единственото място, откъдето можеха да дойдат, беше пак СМР. Тоест трябваше да отрежа още от изкопа.

Шест години след изпълнението на този проект имам професионално изкривяване да се заглеждам по стълбовете, където и да отида. Виждал съм такива камери на много места в България. С изключение на тол камерите, където това условие винаги е спазено, повечето не са го спазили, защото монтажът на допълнителен стълб и подземното полагане на кабелите до него излизат по-скъпо от самата камера. Това, разбира се, сваля процента на качествените снимки на номерата и проваля ефективността на проекта. Сега разбирам защо Dahua държаха толкова на изискванията си — и колко рядко някой си прави труда да ги спази.

Чуждите тръби, или как се зароди трасето „Франкенщайн“

След всички тези изненади и допълнителните усложнения с добавената инфраструктура, които топяха бюджета, с директора на „Тролейбусен транспорт“ проверихме дали можем да ползваме техните кабелни трасета — тролеите имат подземна мрежа из целия център. Половината се оказаха засипани още през 1986 г. Другата половина влезе в проекта.

С полицията беше по-интересно. ОД на МВР има собствена тръба през центъра, която на практика минава в трасе на Виваком (респективно на дъщерната им фирма „Юнайтед Файбър“). Тъй като всяка стъпка по проекта се съгласуваше с МВР, тази тръба стана част от нашето трасе. После дойде месец, в който обикаляхме града и отваряхме десетки шахти — тролейбусни, на Виваком, общински, на ВиК, на Енерго — за да сглобим от парчета едно непрекъснато трасе от сървърното до всеки шкаф.

Получи се. Оптиката минава, влакната са изсплайсвани, всичко свети. Но картата, която нарисувах накрая, за да документирам къде какво лежи, аз самият кръстих „Франкенщайн“ — защото е съшита от участъци с различен произход, различна собственост и различно състояние.

Има и още нещо за тази карта: в центъра, при фонтаните, тя е и невярна. Строителството там съвпадна с ремонта на бившия Червен площад, днес площад „Възраждане“, и трасето под него не е това, което е нарисувано. Оптиката минава подземно под самите фонтани и се включва в колектора на града — място като от филмите, в което човек ходи изправен под площада, със собствено осветление, и прилича на тунел. Колекторът тръгва от бившето „Тото“ и стига до Втора градска поликлиника. В интерес на истината има няколко такива места и ги отчитам като мои пропуски: каквото съм показал на проектантите, това са начертали, и щом после не е изпълнено така, значи пропускът при огледа е бил мой.

Защо картата е капан

Външна фирма, която гледа тази карта, вижда „трасе“ и си представя тръба, в която лежи една оптика и в която лесно ще влезе втора. Реалността е: участък по стена на река, участък в тролейбусна тръба от 80-те, участък в тръба на МВР в трасе на Виваком, участък в наш изкоп, и всичко това е свързано в муфи в шахти, някои от които директно са асфалтирани или покрити с цимент и тротоарни плочи.

Това не е проблем за системата — тя работи. Проблем е за разширението, което предстои. Фирма, която наддава по тази карта, почти сигурно ще подцени СМР, а подценено СМР означава или спрян обект, или искане за допълнителни пари, или най-лошото — изпълнение по пътя на най-малкото съпротивление. Отделен и все още неизяснен въпрос е документалният статут на участъка с тръбата на МВР в трасе на Виваком. Аз го знам, полицията го знае, а в никой проектен документ не пише. Това е нещо, което е по-евтино да се уреди сега, отколкото насред изпълнението.

Пасивна оптична мрежова топология „звезда“ до всяко кръстовище

Топологията е „звезда“: от сървърното в сградата на Градска мобилност до всяко кръстовище има отделни влакна, без междинни активни устройства. Едната част от гръбнака по реката — оптичен кабел с 24 влакна — води до Кайлъка, а другата тръгва в обратна посока през ул. „Българска авиация“ към колелото, което свързва бул. „Георги Кочев“, Буковлък и ул. „Индустриална“. Двата кабела се събират в 48-портовия ODF в сървърното. В муфите към всяко кръстовище се отделя по едно, а по-големите възли — Голямото колело до „Шел“, хотел „Балкан“, Историческия музей — ползват по повече. Към шкафа на кръстовището влиза влакно, което свършва в SFP модул на индустриалния PoE комутатор.

За колегите от оптиката: разстоянията са градски, но не са малки — до 10 km до най-далечното кръстовище. Бюджетът на оптичната линия обаче пак не е проблем — SFP модули 1310 nm за 20 km имат достатъчен запас и на най-дългото трасе, а сплайс на съвременен апарат е 0,02–0,05 dB. Проблемът никога не е бил в децибелите. Проблемът е бил в това откъде минава кабелът.

Мрежата: една /23, без VLAN-и — и защо това не е мързел

Сърцето на мрежата в сървърното е оптичният 10G комутатор MikroTik CRS328-4C-20S-4S+RM — 20 SFP порта за влакната от кръстовищата, 4 combo порта (RJ45 или SFP) и 4 SFP+ порта на 10G за uplink. През него минава целият трафик на системата. На езика на мрежовите администратори това е Layer 2 core switch. И тук идва решение, което на пръв поглед изглежда „твърде просто“: не създадох VLAN-и, не нарязах мрежата на подмрежи и не построих схема, с която да покажа колко много знам по мрежова администрация.

Причината е практическа. Всяко усложнение е нещо, което след години някой трябва да разбере, да поддържа и да не счупи. Схема с десетина VLAN-а, маршрутизация между тях и правила на рутера изглежда впечатляващо на хартия, но означава страници документация — а една грешна настройка стига, за да спре кръстовище. Затова целта беше мрежата да е проста, лесна за поддръжка и стабилна. Желязна.

Устройствата обаче не са малко. Само камерите са 209, а заедно с локалните записващи устройства, комутаторите по шкафовете, сървърите и работните станции стават над 400. Класическата мрежа с маска /24 има 254 използваеми адреса и не стига. Затова цялата система е в една мрежа с маска /23 — един broadcast домейн с 510 използваеми адреса вместо 254. Достатъчно за всичко днес и с резерв за утре.

Простата адресация не означава, че комутаторът е оставен с фабричните настройки. На него конфигурирах пет механизма (протоколи и функции на комутатора) и всеки има своята задача:

Точно Port Isolation е най-силната защита в Layer 2 мрежа, дълга над 20 километра. Шкафовете стоят на бетонни фундаменти на самите кръстовища. Ако някой отвори шкаф и включи лаптоп или ако някоя камера бъде компрометирана, оттам не може да се сканират и атакуват останалите кръстовища, защото комутаторът хардуерно не препраща трафик между портовете. При Cisco същата идея се реализира с protected ports или private VLAN; тук се постига с една настройка, без нито един VLAN.

Това не е липса на знания, а рутина. Посредственото решение е обратното — сложна система от мрежи и VLAN-и, която изглежда професионално, докато не се наложи някой друг да я поддържа. В това много ми помогна работата ми като системен администратор в интернет доставчик: всеки ден работя с мрежи, които се мерят в километри, а не в стаите на един апартамент, и знам, че стабилната мрежа е простата мрежа, защитена на правилните места и разбираема за следващия човек.

Какво остана от бюджета

За завършек — бюджетът. Договорът ми със „Сиела Норма“ беше за оптичната свързаност, монтажа и конфигурацията, разплатен на траншове 30/20/20/20/10. От този бюджет излязоха и 42 km тръби и оптика, и 30 муфи, и шкафовете, и климатикът в сървърното, и UPS-ът, и заплатите на хората, които висяха във вишките. В следващата част ще разкажа какво стана, когато вишката се оказа под напрежението на тролейбусната мрежа.

Всички части от поредицата

1. Част 1: Мислех, че в Плевен такива камери никога няма да има — какво изобщо е LPR камера и защо не е „камера“
2. Част 2: Трасето „Франкенщайн“ — 15 километра оптика през реката, чужди тръби и десетки шахти
3. Част 3: Четири фирми и трите генерални пропуска, които едва не спряха проекта — светофарите, токът и контактната мрежа на тролеите
4. Част 4: Ключовете и делото — 25 срещу 60 fps, −50 срещу −55 градуса и 450 000 лева
5. Част 5: Разширението и капаните в него — 25 кръстовища, 233 камери и една карта, която лъже
6. Галерия: 65 снимки от строежа — изкопът, шахтите, шкафовете, вишката и сървърното, март–май 2021