Centro de controlo unificado para infraestruturas ferroviárias
A unificação de operações vista a partir do prisma da eficiência na operação faz com que uma solução de centro de controlo unificado seja fundamental para o setor ferroviário.
A gestão do setor ferroviário, como metros e comboios, tem sido abordada tipicamente com o conceito de telegestão. Estes sistemas de telegestão têm sido separados muitas vezes em silos ou funcionalidades específicas, por exemplo:
- A telegestão de energias
- A telegestão de instalações fixas
- A telegestão de material móvel.
- A telegestão de tráfego.
- Entre muitos outros.
Se abordarmos este tipo de arquiteturas a partir de um prisma prático de gestão do negócio, o primeiro aspeto que encontramos é que é necessário, em muitos casos, o acesso de informação entre sistemas de telegestão. E é muito comum também encontrar situações em que operadores de um sistema de telegestão têm de assumir parte do controlo de outro. Neste sentido, pode imaginar que, com silos de controlo separados e muitas vezes de diferentes tecnologias, as empresas que integram estes sistemas têm de fazer “malabarismos” para conseguir uma operação unificada dos sistemas de telegestão.
Por este motivo, é evidente que um centro de controlo que unifique as operações que são realizadas nos diferentes sistemas de telegestão ferroviários pode aumentar a eficiência na operação do setor.
As necessidades do setor ferroviário são particulares e vão condicionar que a tecnologia que é utilizada para o centro de controlo unificado cumpra um conjunto de requisitos.
O que pode um UOC aportar na gestão ferroviária?
Em primeiro lugar, e tendo em conta as necessidades de arquiteturas distribuídas e de integração do setor, o UOC vai proporcionar uma camada base que vai trabalhar ao nível da aquisição de dados e que vai ser capaz de integrar numa mesma plataforma os diferentes sistemas de controlo (tipicamente PLC e RTU’s) 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.
Dando seguimento a este primeiro ponto, esta camada “core” do sistema UOC deve ser capaz de romper os silos ao nível da gestão de dados. Isto quer dizer que a plataforma é capaz de gerir todas as lógicas de negócio, historização, geração de alarmes… a partir de uma camada comum. No entanto, para que isto tenha sucesso, a plataforma deve ser capaz de permitir três aspetos importantes:
1. A separação da execução destas funcionalidades chave em diferentes nós (arquitetura distribuída) e que, além disso, estes nós possam trabalhar em alta disponibilidade e tolerância a falhas. Desta forma, ainda que tudo faça parte da mesma plataforma, a execução dos diferentes sistemas de telegestão pode ser separada em nós e localizações diferentes.
2. Que a plataforma UOC seja capaz de absorver e trabalhar com um grande número de sinais de campo. Tipicamente, podemos falar de UOC de mais de meio milhão de sinais a integrar, processar e historizar.
3. Ao fazer parte da mesma plataforma, que o acesso cruzado aos dados seja nativo. Por exemplo, que uma lógica de ativação do sistema de telegestão de estações fixas possa utilizar condições de variáveis que venham do sistema de telegestão de tráfego. O interessante disto é que possa ser realizado 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 quadros de mando e KPI’s da exploração do sistema em formato videowall, em formato estação de operador e em formato móvel. Possibilidade de visualizações Situational Awareness com possibilidade de colorações topológicas.
2. Possibilidade de trabalhar com funções e diferentes visualizações para que:
a. Haja utilizadores do Centro de Controlo Unificado que possam visualizar em formato videowall uma vista geral do estado dos diferentes sistemas de telegestão, destacando aspetos chave como incidências ativas, o estado atual da exploração ou informação de ativos chave (entre outros).
b. Haja utilizadores específicos de sistema de telegestão que possam gerir de forma detalhada as suas zonas, podendo inclusive ser atribuídas zonas a operadores concretos. Por exemplo, no sistema de telegestão de energia:c. Haja utilizadores móveis que possam visualizar vistas reduzidas do sistema de telegestão para aplicar as ações essenciais em campo, por exemplo, a partir de um Tablet ou um HMI em estação.
3. Sistema integrado de alarmes e gestão de incidências. Operação guiada na resolução de incidências com passos definidos que indiquem ao utilizador as ações a realizar e que executem também ações automáticas.
4. Ferramentas de manutenção preditiva que sejam capazes de informar no centro de controlo unificado sobre desvios relativamente ao estado normal da operação.
5. 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. Planeador de fluxos de trabalho e tarefas.
6. Planeador de fluxos de trabalho e tarefas.
7. Ferramentas de análise de informação avançada e contextualização de dados como Business Intelligence, reporting avançado e análise de históricos e possibilidade também de realizar reconstruções (moviola ou SCADA Playback) na própria visualização do centro de controlo unificado.
Em conclusão, a unificação de operações vista a partir do prisma da eficiência na operação faz com que uma solução de centro de controlo unificado seja fundamental para o setor ferroviário.
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