Maio 11, 2021

Centro de controlo unificado para infraestruturas ferroviárias.

 


Àngel Fernández


Real Time and GISIZE Solutions Manager Engenheiro industrial especializado em automatização e controlo industrial. Com conhecimentos em sistemas SCADA, comunicações industriais, sistemas de controlo distribuído e PLC. É responsável pela linha de negócios de Real Time Management e pela solução de infraestruturas GISIZE.


A gestão do setor ferroviário como metros e comboios tem sido tipicamente abordada com o conceito de controlo remoto. Estes controlos remotos foram frequentemente separados em silos ou funcionalidades específicas, por exemplo:

  • Controlo remoto de energias
  • Controlo remoto de instalações fixas
  • Controlo remoto de equipamento móvel.
  • Controlo remoto do tráfego.
  • Entre muitos outros.

Se se abordar este tipo de arquiteturas de um ponto de vista prático de gestão empresarial, a primeira coisa que verificamos é que, em muitos casos, é necessário o acesso à informação entre controlos remotos. E é também muito comum encontrar situações em que os operadores de um controlo remoto têm de utilizar parte do controlo de outro. Neste sentido, conseguem imaginar que, com silos de controlo separados e muitas vezes de tecnologias diferentes, as empresas que integram estes sistemas têm de «fazer malabarismos» para conseguir um funcionamento unificado dos controlos remotos.

Por este motivo, torna-se evidente que um centro de controlo que unifica as operações realizadas nos diferentes controlos remotos ferroviários pode aumentar a eficiência das operações do setor.

As necessidades do setor ferroviário são particulares e condicionarão a tecnologia utilizada para que o centro de controlo unificado cumpra um conjunto de requisitos.

O que pode proporcionar um UOC na gestão ferroviária?

Em primeiro lugar, e tendo em conta as necessidades de arquiteturas distribuídas e de integração do setor, o UOC fornecerá uma camada base que funcionará ao nível da aquisição de dados e será capaz de integrar na mesma plataforma os diferentes sistemas de controlo (normalmente PLC e RTU) das diferentes estações e localizações físicas. As capacidades de integração são muito importantes neste ponto, e protocolos como OPC-UA, Modbus TCP e RTU, BACNet, IEC 60870-5/104, IEC 61850, DNP3 ou MQTT (entre outros) devem ser suportados de forma nativa pelo sistema para assegurar a interoperabilidade.

A partir deste primeiro ponto, esta camada «núcleo» do sistema UOC deve ser capaz de romper os silos ao nível da gestão de dados. Isto significa que a plataforma é capaz de gerir todas as lógicas do negócio, historização, geração de alarmes, etc., a partir de uma camada comum. No entanto, para que isto tenha sucesso, a plataforma deve ser capaz de permitir três coisas importantes:

  1. A separação da execução destas funcionalidades-chave em diferentes nós (arquitetura distribuída) e que, além disso, estes nós possam trabalhar com elevada disponibilidade e tolerância a falhas. Desta forma, embora tudo faça parte da mesma plataforma, a execução dos diferentes comandos remotos pode ser separada em diferentes nós e locais.
  2. Que a plataforma UOC seja capaz de absorver e trabalhar com um grande número de sinais de campo. Normalmente podemos falar de UOC com mais de meio milhão de sinais para integrar, processar e historizar.
  3. Fazendo parte da mesma plataforma, que o acesso cruzado aos dados seja nativo. Por exemplo, que uma lógica de ativação do controlo remoto de estações fixas possa utilizar condições variáveis provenientes do controlo remoto de tráfego. O interessante disto é o facto de poder ser feito sem ter de replicar ou duplicar sinais ou objetos e, assim, otimizar o desenvolvimento.

Em segundo lugar, que a camada de visualização do centro de controlo unificado ofereça as funcionalidades-chave para a gestão das operações ferroviárias:

  1. Visualização de painéis de comando e KPI da exploração do sistema em formato videowall, em formato de estação de operador e em formato móvel. Possibilidade de visualizações de Situational Awareness com a possibilidade de colorações topológicas.

 

  1. Possibilidade de trabalhar com roles e diferentes visualizações para que:
  2. Existam utilizadores do Centro de Controlo Unificado que consigam visualizar em formato videowall uma visão geral do estado dos diferentes controlos remotos destacando aspetos-chave como incidentes ativos, o estado atual da exploração ou informações sobre ativos-chave (entre outros).
  3. Existam utilizadores específicos de controlo remoto que consigam gerir as suas zonas de forma detalhada, incluindo atribuir zonas a operadores específicos. Por exemplo, no controlo remoto de energia:c. Existam utilizadores móveis que consigam visualizar vistas reduzidas do controlo remoto para aplicar as ações essenciais no terreno, por exemplo, a partir de um Tablet ou de uma HMI na estação.

 

  1. Sistema integrado de alarmes e gestão de incidentes. Operação guiada na resolução de incidentes com passos definidos que indiquem ao utilizador as ações a realizar e que executem também ações automáticas.
  2. Ferramentas de manutenção preditiva que sejam capazes de comunicar desvios do estado normal de funcionamento ao centro de controlo unificado.
  3. Integração com outros sistemas para incorporar dados, por exemplo, de um sistema GIS existente, o modelo BIM das estações ou do planeamento da exploração que se encontre no sistema de gestão.6. Planificador de fluxos de trabalho e de tarefas.

 

  1. Planificador de fluxos de trabalho e de tarefas.
  2. Ferramentas de análise de informação avançada e contextualização de dados como Business Intelligence, reporting avançado, análise de históricos e possibilidade de efetuar reconstruções (moviola ou SCADA Playback) na visualização do próprio centro de controlo unificado.

Concluindo, a unificação das operações do ponto de vista da eficiência operacional faz com que seja essencial uma solução de centro de controlo unificado para o setor ferroviário.

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