Nền tảng phần mềm Elipse tối ưu việc ra quyết định cho CCR Group tại Bahia

Tập đoàn CCR, một trong những công ty nhượng quyền cơ sở hạ tầng lớn nhất Mỹ Latinh, sử dụng Elipse E3, Elipse Power và Elipse Plant Manager để tự động hóa và bảo trì thiết bị cũng như hệ thống con trong các ga tàu điện ngầm và bến xe buýt tại Hệ thống tàu điện ngầm Salvador và Lauro de Freitas (SMSL).

Sự cần thiết

CCR Metrô Bahia là công ty con của Tập đoàn CCR, một trong những công ty nhượng quyền cơ sở hạ tầng lớn nhất ở Mỹ Latinh. Kể từ năm 2013, công ty được nhượng quyền chịu trách nhiệm bảo trì và vận hành một trong những hệ thống tàu điện ngầm lớn nhất ở Brazil: hệ thống bao gồm các ga tàu điện ngầm và bến xe buýt nối Salvador, thủ phủ của Bahia ở phía đông bắc Brazil, với Lauro de Freitas, đô thị ở khu vực đô thị của Salvador.

Để tự động hóa và tích hợp một số thiết bị và hệ thống con cấu thành nên hệ thống, CCR đã chọn Automind làm nhà cung cấp giải pháp của họ và các sản phẩm của Elipse Software (Elipse E3, Elipse Power và Elipse Plant Manager) làm công cụ giám sát và điều khiển của họ.

Ảnh 1 – Hệ thống tàu điện ngầm nối Salvador với Lauro de Freitas

Giải pháp

Hệ thống tự động hóa được cài đặt ở Salvador có Trung tâm Điều khiển Hoạt động (OCC) hiện đại, nơi có thể quản lý tất cả các hệ thống con từ xa. Ngoài ra, tất cả các ga tàu điện ngầm và bến xe buýt đều có Phòng Giám sát Hoạt động (OSR) riêng với Hệ thống Điều khiển Metrô Bahia được lắp đặt

Ảnh 2 – Trung tâm vận hành chính (OCC)

Hệ thống điều khiển này bao gồm các máy chủ và máy khách SCADA được phân bổ dọc theo tất cả các ga tàu điện ngầm, mỗi máy chủ có một cặp máy chủ dự phòng nóng dự phòng chịu trách nhiệm tích hợp thiết bị và các hệ thống phụ khác. Kiến trúc của hệ thống cũng có hai trung tâm điều khiển (chính và dự phòng), mỗi trung tâm có hai máy chủ vận hành dự phòng nóng, truy xuất dữ liệu cần thiết cho hoạt động thông qua các máy chủ trong các ga tàu điện ngầm.

Ảnh 3 – Kiến trúc của hệ thống

Khi hệ thống SCADA được khởi tạo tại OSR, màn hình chẩn đoán sẽ bật lên. Thông qua đó, có thể kiểm tra các lỗi giao tiếp với máy chủ, màn hình và bộ chuyển mạch, cũng như truy cập tất cả các màn hình và chức năng trong hệ thống. Lưu ý rằng một số OSR hoạt động với Elipse E3, trong khi một số khác chạy trên Elipse Power: hai nền tảng Elipse này giúp CCR kiểm soát và giám sát các thiết bị và hệ thống con khác nhau của nó.

Ảnh 4 – Màn hình khởi tạo của CCR – chuẩn đoán mạng

Màn hình ban đầu của OCC hiển thị các chức năng khác ngoài những chức năng được liệt kê ở trên. Với nó, có thể truy cập các ứng dụng trong tất cả các OSR và giám sát các máy chủ của hệ thống bằng cách kiểm tra nội dung mạng và vận hành miền từ xa, một mô-đun cho phép thu thập dữ liệu từ các máy chủ ở các trạm khác.

Ảnh 5 – Màn hình khởi động của OCC – chuẩn đoán mạng

Chuẩn đoán giao diện kết nối

Khi có lỗi giao tiếp giữa hệ thống SCADA và các thiết bị khác, có thể chạy chẩn đoán trình điều khiển thông qua màn hình “Chẩn đoán trình điều khiển”, được truy cập qua Hệ thống hỗ trợ bảo trì (MSS). Trên màn hình này, người dùng có thể chọn trình điều khiển I/O mong muốn và theo dõi dữ liệu thống kê và trạng thái giao tiếp của nó trong thời gian thực.

Ảnh 6 – Chẩn đoán trình điều khiển I/O

Quản lý Alarm và Event

Màn hình cảnh báo hiển thị tóm tắt tất cả các báo thức hiện có trong ứng dụng. Có thể áp dụng các bộ lọc cho nó theo khu vực/thiết bị, trạm (trong hoạt động của OCC) và mức độ nghiêm trọng (cao, trung bình hoặc thấp). Ngoài các bộ lọc này, bạn cũng có thể xác nhận các cảnh báo. Tóm tắt cảnh báo, ở nửa dưới của màn hình, chỉ hiển thị cảnh báo của trạm, có thể được lọc theo mức độ nghiêm trọng.

Ảnh 7 – Bảng Alarm

Báo cáo Alarms và Historic Events

Màn hình báo cáo hiển thị tất cả các báo động và sự kiện trong ứng dụng đã diễn ra kể từ khi hệ thống bắt đầu ghi lại dữ liệu này. Mục tiêu của nó là hiển thị tất cả các thay đổi có thể xảy ra trong trạng thái của từng báo động/sự kiện, do đó lưu giữ hồ sơ về các tình huống này để phân tích thêm.

Figure 8 – Reports of Alarms and Historic Events

Hệ thống vận hành tự động (OAS)

Màn hình OAS cho phép tạo và chỉnh sửa thói quen hoạt động cho một số thiết bị. Màn hình chính hiển thị một danh sách với tất cả các thói quen hiện có và cho phép thêm những thói quen mới vào đó. Nó cũng cho phép chỉnh sửa/xóa/bật/tắt các thủ tục đã tạo trước đó.

Khi giao tiếp không thành công, có thể xảy ra sự cố khi cập nhật các quy trình trong máy chủ dự phòng SCADA nơi chúng được lưu. Với mục đích đó, có một nút ở phía trên bên phải của màn hình buộc các bản cập nhật này. Trạng thái của bản cập nhật gần đây nhất cho cả hai máy chủ được mô tả trong hộp văn bản bên cạnh nút này.

Ảnh 9 – Hệ thống tự động vận hành

Khi chỉnh sửa “Nguyên nhân”, người vận hành có thể chọn giữa “sự kiện đã lên lịch” hoặc “sự kiện biểu hiện”. Nếu họ chọn một “sự kiện đã lên lịch”, thì quy trình sẽ luôn diễn ra trong cùng một ngày và cùng thời điểm được thiết lập và không cần phải định cấu hình biểu thức nào. Nếu họ chọn một “sự kiện biểu thức”, ngoài thời gian và ngày tháng, sự kiện đó cũng phải đáp ứng các yêu cầu của biểu thức để được thực thi. Khi chỉnh sửa “Hiệu ứng”, người vận hành sẽ cấu hình các hành động mà quy trình sẽ thực hiện.

Ảnh 10 – OAS – Chỉnh sửa lịch trình vận hành

Chuyển tiếp lệnh điều khiển giữa OCC và OSR

Trong một số hệ thống con, các lệnh có thể được đưa ra thông qua OCC hoặc OSR, do đó, việc quản lý mức độ ưu tiên của lệnh là một khả năng. Văn bản (“OCC” hoặc “OSR”) cho biết cái nào đã bật lệnh. Vì OCC có quyền ưu tiên trong hoạt động của hệ thống nên bất cứ khi nào nó đưa ra yêu cầu, quyền kiểm soát của hệ thống con sẽ tự động được cấp cho OCC.

Tuy nhiên, khi OSR đưa ra yêu cầu, vấn đề ưu tiên được xử lý theo cách khác. Khi thực hiện lệnh yêu cầu, một cửa sổ bật lên trong ứng dụng OSR hỏi liệu quá trình chuyển có phải chờ sự cho phép của OCC (trong một khoảng thời gian nhất định) hay không (trong trường hợp khẩn cấp).

Figure 11 – Transferring commands

Biến đổi năng lượng và lưu lượng

Hệ thống con này cung cấp cho hệ thống SCADA các trạng thái, chẩn đoán và lệnh cho các trạm biến áp điện, QGBT, QGMT, máy phát điện hạ thế, bộ chỉnh lưu, bộ biến tần, QDCA và PCSV. Bạn nên lưu ý rằng các OSR trong ứng dụng này chạy trên Elipse E3 hoặc Elipse Power, tùy thuộc vào trạm.

Hệ thống điều khiển thiết bị phụ trợ (ADCS)

Hệ thống con này cung cấp cho hệ thống SCADA các trạng thái, chẩn đoán và lệnh để theo dõi và điều khiển máy bơm, thang cuốn, thang máy, nhiệt độ của phòng kỹ thuật, FDAS, bộ điều hòa không khí, tổng đài và cửa khẩn cấp.

Phát hiện và cảnh báo hỏa hoạn (FDAS)

Hệ thống con này theo dõi hoạt động của các đầu báo cháy của trạm biến áp và cung cấp dữ liệu này cho hệ thống SCADA. Mục tiêu chính của hệ thống con này là giám sát mọi vụ cháy nổ tại các điểm chiến lược trong nhà ga để bảo vệ người sử dụng tàu điện ngầm. Nếu phát hiện bất kỳ nguồn khói/lửa nào, hệ thống SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) sẽ bật biểu tượng trên màn hình đại diện cho đầu báo.

Hệ thống làm mát

Hệ thống con này cung cấp cho hệ thống SCADA khả năng đọc, trạng thái và chẩn đoán tương tự của thiết bị bay hơi và điều hòa nhiệt độ chính xác. Nó cũng thực hiện các lệnh vận hành. Chức năng chính trong hệ thống con này là giám sát hoạt động của thiết bị bay hơi. Phần mềm SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) hiển thị một biểu tượng trên màn hình đại diện cho thiết bị bay hơi có màu xanh lục (bật) hoặc đỏ (tắt).

Hệ thống giám sát các thiết bị điện (EMS)

Hệ thống con này cung cấp cho hệ thống SCADA các hình ảnh được truyền qua các camera giám sát bằng CCTV trong các ga tàu điện ngầm. Phần mềm SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) hiển thị một biểu tượng trên màn hình đại diện cho camera màu đỏ bất cứ khi nào có sự cố giao tiếp.

Hệ thống kết nối thiết bị di dộng (MCS)

Việc tích hợp hệ thống này với hệ thống SCADA cho phép truy cập thông tin liên quan đến trạng thái của các trạm lặp, các kênh đang sử dụng, lỗi và cảnh báo từ các thiết bị liên lạc di động (radio). Phần mềm SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) hiển thị một biểu tượng trên màn hình đại diện cho máy chủ có màu đỏ bất cứ khi nào có lỗi giao tiếp và màu xanh lục nếu không.

Hệ thống truy cập và điều khiển (ACS)

Việc tích hợp hệ thống này vào hệ thống SCADA cho phép phát hiện hoặc kích hoạt các cửa (mở, chặn, bỏ chặn) vào các khu vực hạn chế trong vùng SMSL. Phần mềm SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) hiển thị một biểu tượng trên màn hình đại diện cho cửa có màu đỏ (báo động), trắng (lỗi giao tiếp) hoặc xanh lục (không có sự cố).

Hệ thống đa phương tiện (MMS)

Việc tích hợp hệ thống này với hệ thống SCADA cho phép giám sát 10 bảng đa phương tiện trong nhà ga (âm thanh, đồng hồ bấm giờ, biển báo), từ đó sẽ cho phép gửi tin nhắn video và âm thanh tới công chúng thông qua phần mềm SCADA được cài đặt trong OSR (Elipse E3 hoặc Elipse Power ).

Hệ thống thông gió chính (MVS)

Mục tiêu của Hệ thống thông gió chính là kiểm soát thông gió tại các nhà ga và trên các đường hầm. Hệ thống SCADA (Elipse E3 hoặc Elipse Power) sẽ gửi lệnh bật hoặc tắt thiết bị thông gió, cũng như theo dõi trạng thái và lỗi trong hệ thống con.

Hệ thống liên lạc nội bộ

Hệ thống này, được tích hợp với SCADA, cho phép giám sát và kiểm soát lối vào của các phương tiện trong khu vực hạn chế tại SMSL (Hệ thống tàu điện ngầm Salvador và Lauro de Freitas).

Thiết bị đầu cuối dữ liệu di động – PDT

Hệ thống này cũng được phát triển để sử dụng trong các thiết bị đầu cuối dữ liệu di động. Các thiết bị này không có bàn phím và hoạt động tương tự như máy tính bảng. Bố cục của chúng khác với bố cục trong OCC và OSR, nhưng các chức năng thì giống nhau. Chúng được sử dụng chủ yếu bởi đội bảo trì

Figure 12 – PDT main screen

PIMS – Elipse Plant Manager

Hệ thống tự động hóa được tích hợp sẵn PIMS (Hệ thống quản lý thông tin nhà máy), được gọi là Elipse Plant Manager (EPM). Nó được đội bảo trì sử dụng để thu thập và xử lý dữ liệu quan trọng của hệ thống phụ. Thông tin do EPM tạo ra cho phép phát hiện sớm các lỗi có thể xảy ra và duy trì thói quen cải tiến trong vận hành và bảo trì các hệ thống con được giám sát.

Ngoài giám sát EPM, các Báo cáo MS Excel tự động được phát triển để tổng hợp và xử lý các thông tin quan trọng để nhân viên bảo trì có thể làm việc hiệu quả hơn khi theo dõi các điểm quan trọng trong hệ thống.

Những lợi ích

• Hoạt động giám sát, chỉ huy hệ thống năng lượng hiện đang diễn ra từ xa, tập trung tại OCC (Trung tâm điều hành vận hành), từ hệ thống SCADA. Nếu không phải như vậy, thì FTE của nhóm bảo trì nhất thiết phải tăng lên đáng kể để phục vụ tất cả các thao tác điều động cục bộ trong tất cả các Trạm biến áp chính, Bộ chỉnh lưu và Trụ phụ.
• Các hồ sơ lịch sử về mức tiêu thụ năng lượng mang lại thông tin quan trọng cho Hệ thống Tàu điện ngầm Bahia. Hiện tại, dữ liệu được thu thập từ những người thu thập tại hiện trường được lưu giữ trong lịch sử và các báo cáo được tạo thông qua Elipse Plant Management (EPM). Nếu không có nguồn tài nguyên này, sẽ không thể kiểm soát tiêu thụ năng lượng một cách hiệu quả, cũng như không thể thiết lập mục tiêu và xác định nguồn chất thải.
• Hệ thống SCADA tại Metrô-Bahia đã cho phép các nhóm vận hành có thể đưa ra quyết định để dự đoán những sai sót lớn từ các cảnh báo và sự kiện do hệ thống chỉ ra. Nếu không có nguồn lực này, số lượng các biện pháp can thiệp bảo trì khắc phục và do đó, số lần không có dịch vụ sẽ tăng lên đáng kể.

Datasheet

Client: Grupo CCR

Solution provider: Automind Automação Industrial Ltda.

Elipse product used: Elipse E3, Elipse Power, and Elipse Plant Manager

Number of I/O points: 44,000