Bài viết này giới thiệu ứng dụng E3 được sử dụng giám sát và điều khiển ở nhiều khu vực khác nhau, các thiết bị và các phân trạm (trạm nhỏ) ở in Luz, República, Paulista, Faria Lima, Pinheiros, Fradique Coutinho và Butantã.

Augusto Ribeiro Mendes Filho- Trung tâm truyền thông của Elipse Software

NHU CẦU

Với mục tiêu tự động hóa 7 trạm tàu điện ngầm tại Sao Paulo, ALSTOM Transport, đơn vị cung cấp các sản phẩm và dịch vụ cho các nhà điều hành đường sắt, đã quyết định sử dụng E3 do Elipse Software phát triển, với giải pháp giám sát và điều khiển các quá trình. Ý tưởng để áp dụng hệ thống giám sát và thực thi các lệnh điều khiển trong các khu vực, các thiết bị và trạm phân phối khác nhau tại Luz, República, Paulista, Faria Lima, Pinheiros, Fradique Coutinho và Butantã.

Để triển khai dự án này, ALSTOM đã làm việc với công ty hệ thống và kỹ thuật Plantech (Plantech Engineering and Systems), đơn vị chịu trách nhiệm triển khai gói phần mềm. Với 51 license E3 được sử dụng có: 10 gói master với 5.000 bộ, hai gói Master 10,000 bộ, và 39 license giám sát-điều khiển (Viewer Control).

GIẢI PHÁP

Trạm điều khiển hệ thống gồm 2 máy chủ (server) E3 kết nối với hai máy tính chủ đóng vai trò làm HMI (Human Machine Interface- giao diện người máy), các máy tính này với 4 màn hình sẽ thu thập và hiển thị các thông tin đã lưu trữ từ PLC (Programmable Logic Controller). Các máy chủ này chạy ở chế độ Hot-Standby (dự phòng), một trong hai máy sẽ hoạt động ở chế độ chờ (Standby) và sẽ được kích hoạt khi có sự cố đối với server đang hoạt động (Hot).

Hình 1- Màn hình chuẩn đoán chung

Các màn hình chuẩn đoán lỗi cho phép truy cập trực tiếp tới toàn bộ các hệ thống con được điều khiển bởi các hệ thống điều khiển tại chỗ LCS (Local Control System). Ở phía trên màn hình, sơ đồ cấu trúc cơ bản sẽ được thể hiện với các máy chủ, HMI, và các màn hình video. Phía bên dưới, các hệ thống con được hiển thị theo sơ đồ hình cây.

QUẢN LÝ CẢNH BÁO

Trên màn hình, giao diện quản ly cảnh báo là khu vực thể hiện các sự kiện cũ và đang kích hoạt theo một danh sách liệt kê. Các thông tin, người vận hành có thể truy cập các thông tin ngày, thời gian, vị trí và mức độ nghiêm trọng của sự cố (trống=cảnh báo đã được xác nhận, đỏ=nghiêm trọng, vàng=nhấp nháy giữa đỏ và vàng).

Từ màn hình, người vận hành có thể xem thông tin chi tiết của bất kỳ sự kiện nào xuất hiện trong hệ thống cảnh báo. Cách thự hiện, nhấp chuột (click) và tùy chọn Acknowledgment (xác nhận) (biểu tượng “check” mầu xanh) sau khi chọn các dòng tương ứng với sự kiện cần giám sát.

CÁC BIỂU TƯỢNG HỆ THỐNG CON

Ở phía dưới cùng của màn hình, các biểu tượng để truy cập tới các trạm con. Phía trên các biểu tượng này, có một thanh công cụ cho phép truy cập nhanh tới các khu vực có hệ thống báo khói. Hệ thống cảnh báo có các màu để xác định mức độ nghiệm trọng của sự kiện (đỏ=nghiêm trọng, vàng= ít nghiêm trọng, và nhấp nháy= cả hai trường hợp).

Hình 3- Thanh công cụ bên dưới màn hình chính, có các biểu tượng và nút nhấn kết nối với hệ thống báo khói

CHUYỂN ĐỔI CÁC MÀN HÌNH

Mỗi máy chủ HMI có 2 màn hình, tổng cộng hệ thống HMI có 4 màn hình. Thông qua các hệ thống điều khiển tại chỗ LCS, có thể chọn các hình ảnh để hiển thị trên từng màn hình. Bằng cách nhấp chuột (click) vào VIDEO MATRIX  và lựa chọn hình ảnh hiện thị mong muốn. Do đó, người vận hành có thể điều khiển đồng thời bốn màn hình.

Hình 4- Chuyển đổi các màn hình sơ đồ điện

SƠ ĐỒ ĐIỆN

E3 cho phép người vận hành điều khiển toàn bộ các hệ thống điện trong 7 trạm đang được giám sát tại São Paulo. Bằng cách nhấp chuột (click) vào biểu tượng Electric Ẻnergy, sơ đồ tổng thể hệ thống sẽ được hiển thị, và phân chưa thành các khu vực: hệ thống trung áp-SAV (System Average Voltage) và hệ thống hạ áp-SLV (System Low Voltage)

Hình 5-Màn hình hiển thị hệ thống trung áp và thấp áp trong mạng lưới điện

Trên màn hình này, người vận hành có thể quan sát thấy máy cắt màu xanh khi mở, mầu đỏ khi đóng, chặn thao tá, xuất, hoặc hư hỏng, cho phép các thiết bị chấp hành thực hie các lệnh đóng/mở. Các trình tự tương tự sẽ được áp dụng cho các thiết bị đóng/cắt (dao cách ly hay contactor).

Các giá trị đo lường được đo bởi các biến điện áp, các bộ chỉnh lưu diode và các biến tần cũng được hệ thống giám sát, các thanh cái (cáp kết nối) giữa các thiết bị sẽ được thể hiện bằng màu sắc (xanh lá cây=không mang điện, mầu đỏ= điện áp cao). Để xem chi tiết, chỉ cần nhấp chuột lên ảnh đại diện của đổi tượng, thông tin sẽ hiển thị như hình dưới.

Hình 6-Màn hình hiển thị các thông số đo lường của một bộ chỉnh lưu diode

THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

Khi nhấp chuột vào Auxiliary Devices, người vận hành có thể điều khiển toàn bộ hệ thống điều hòa không khí, văn phòng, các bơm nước, chiếu sáng, báo cháy, cứu hỏa, thông gió và phòng kỹ thuật.

ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Hệ thống giám sát-điều khiển cho phép người vận hành bật/tắt các thiết bị điều hòa không khí, thiết lập các module làm việc ở các chế độ bằng tay hoặc tự động, bật/tắt các quạt và các thiết bị nén khí, kích hoạt các điều hòa không khí dự phòng.

Hình 7-Giao diện giám sát điều hòa không khí

PHÒNG VÉ

Phòng vé cũng được giám sát và điều khiển bằng phần mềm E3, hệ thống có thể giám sát hầm, và thực hiện các lệnh đóng/mở. Ngoài ra, hệ thống cũng kết nối tới các chuông cảnh báo trộm bằng âm thanh.

BƠM

Với hệ thống này, chúng ta có thể giám sát lượng nước được tích trữ trong các bơm ở các trạm hiện có, các nước dùng cho sinh hoạt và nước thải (mưa và sinh hoạt). Trong trường hợp có cháy, người vận hành có thể truy cập tới khu vực có cháy xảy ra và điều hướng nước từ các bển chứa lưu trữ tới gần khu vực cháy.

Hình 8-Giám sát nước sử dụng và các bơm.

CHIẾU SÁNG

Hệ thống có 8 bảng điều khiển cho phép chúng ta điều khiển toàn bộ hệ thống chiếu sáng của ác trạm, với biểu tượng màu vàng.

BÁO CHÁY

Đây là màn hình có 14 thanh, mỗi thanh thể hiện cho một khu vực khác nhau theo chuỗi. Từ khi cảnh báo xảy ra, thanh tương ứng với khu vực xảy ra cháy sẽ nhấp nháy màu đỏ, hoặc màu vàng báo hệ thống hư hỏng. Khi nhấp chuột (click) vào nút tương ứng, một màn hình xuất hiện với các thông tin chi tiết của cảnh báo hoặc hư hỏng.

Hình 9-Phát hiện báo cháy tại tầng lửng (màu đỏ) và sự cố (màu vàng)

CỨU HỎA VÀ CỬA TRUY CẬP

Với hệ thống giám sát, chúng ta có thể xác định và quan sát các tình trạng của mỗi trụ cứu hỏa trong đường hầm, màu xanh thể hiện trạng thái bình thường và màu đỏ là cảnh báo có cháy. Ngoài ra, có thể điều khiển các trụ cứu hỏa, hệ thống cho phép thực thi các lệnh đóng/mở các cửa truy cập.

Hình 10-Màn hình giám sát tình trạng trụ cứu hóa trong tình trạng cảnh báo

LƯU LƯỢNG KHÁCH

Từ giao diện hiển thị sảnh phòng vé, cho phép chặn điều khiển (cửa quay), thang máy, thang cuốn và các băng tải.

Hình 11-Giao diện giám sát sảnh phòng vé

HỆ THỐNG HỖ TRỢ BẢO TRÌ (MMS)

Từ giao diện hệ thống có thể tạo các báo cáo về các thông tin đã được E3 hiển thị. Các báo cáo với các thông tin được lọc theo ngày, thời gian, dừng hoặc sự cố. Hệ thống cho phép người vận hành in và lưu các báo cáo thành các file mềm có định dạng PDF hoặc XLS.

HỆ THỐNG GIÁM SÁT

Hệ thống cho phép truy cập tới các màn hình thể hiện sơ đồ thực địa. Khi nhấp chuột (click) vào Platform, một màn hình thể hiện các camera lắp trên hiện trường. Khi chọn camera, loại cố định hoặc quay/quét, người vận hành có thể quan sát các hình ảnh trên màn hình (toàn màn hình, kích thước nguyên ngốc, gửi ảnh, thiết lập quan sát hoặc tắt). Lưu ý, lệnh tùy chọn Send Image (gửi ảnh) và Set View (thiết lập quan sát) chỉ hoạt động trong chế độ toàn màn hình (full). Hệ thống cho phép vận hành tối đa đồng thời chín camera, với các camera hỗ trợ tính năng thu/phóng (zoom) và quay/quét.

Hình 12-Giao diện kết nối các camera giám sát

HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIÊN (MMS)

Hệ thống cung cấp khả năng gửi các thông điệp bằng âm thanh hoặc dữ liệu tới các khu vực của các trạm trong hầm được giám sát bởi E3.

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA VẬN HÀNH (OAS)

Hệ thống tạo ra dựa trên trình tự thời gian hoặc thói quen hoạt động, hoặc cả hai. Với hệ thống quản lý giao diện, chúng ta có thể bổ sung, xóa hoặc chỉnh sửa các cách thức vận hành.

BÁO CÁO QUẢN LÝ CẢNH BÁO/SỰ KIỆN

Hệ thống cung cấp tùy chọn để truy cập vào màn hình báo cáo các cảnh báo. Màn hình này hiển thị lịch sử các cảnh báo đã xảy ra, có thể lọc theo các khoảng thời gian, khu vực, các hệ thống con và mức độ nghiệm trọng. Với chức năng này, người vận hành có thể in và lưu các báo cáo theo các định dạng PDF hoặc XLS.

Hình 13-Giao diện in báo cáo

LỢI ÍCH

• Phát hiện nhanh các sự cố, các hư hỏng về thiết bị và báo cháy bằng một hệ thống cảnh báo toàn diện.
• Giám sát và điều khiển các hệ thống điện (máy cắt, dao cách ly, contactor, biến tần, bộ chỉnh lưu và chuyển đổi nguồn).
• Điều khiển lưu lượng khách, thang máy, thang cuốn, điều hòa không khí và các cửa truy cập.
• Điều khiển các bơm cấp nước sinh hoạt, bơm cứu hỏa, bơm, nước thải và nước mưa.
• Điều khiển hệ thống năng lượng.
• Giám sát và điều khiển các phòng vé và các hầm.
• Có thể tạo ra các cách thức vận hành trong hệ thống.
• Quản lý dễ dàng các cảnh báo, có thể chỉnh sửa hệ thống hiển thị các sự kiện phù hợp với các tiêu chí: thời gian, địa điểm, hệ thống con hoặc mức độ nghiệm trọng.
• Các báo cáo có thể lưu và in theo các định dạng PDF hoặc XLS.
• Xử lý và cấu hình dễ dàng cho các camera giám sát.

Khách hàng: ALSTOM Transport

Đơn vị tích hợp hệ thống: Plantech Engenharia e Sistemas Ltda.

Gói phần mềm sử dụng:  Elipse E3

Số lượng license: 51

Nền tảng phần mềm: Microsoft Windows Server 2008 e Microsoft Windows Vista Business

Số lượng thông tin (tag): 105 mil

Giao thức sử dụng (I/O Driver): Alnet TCP, Alnet I, Modbus TCP, SNMP, MProt, ASCII, Ping, Pelco DX8100 eDigicon SCAP e SCA.