大連地下鉄システムでエネルギーインテリジェンスを採用し、エネルギー使用量を12%削減

背景

中国は13億6,000万人の市民のために交通の便を改善しようとしているます、それは決して容易なことではありません。中国の大都市のうち9都市には市営の地下鉄があり、28の都市が地下鉄を建設中か、今後5年以内に建設する予定です。

遼寧省南部に位置する大連は、人口増加に伴い交通網の整備を必要としていました。

バスや路面電車が渋滞し、なだらかな坂が多いため、自転車通勤は難しい。

現在の地下鉄は、地下2線と地上1線の計3線で構成されています。

2020年までにさらに6路線の新設･増設が予定されています。全長66マイルに及ぶ現在のシステムは、メトロエリア内の50の駅を経由して、年間1億人以上の乗客を運んでいます。
 

課題

大連地下鉄のビルディングオートメーション制御システムを設計する際、エンジニアはLogixコントローラを標準仕様としました。

オペレータは、市内に広がるシステムのHVAC、照明、緊急表示、エレベータシステム、その他の電気コンポーネントを効果的に管理するための高度な集中制御方法を必要としていました。

さらに、Logixベースのシステムは、香港、北京、南京、天津など、中国の他の主要な地下鉄システムでも成功を収めていることが証明されています。

新しいビルディング･オートメーション･システム(BAS)により、地下鉄システムのプランナーは、エネルギーコストを削減し、通勤者を快適に保つことを目指しました。大連市は、夏は湿度が高く季節風が吹き荒れ、冬は乾燥して寒いため、空調システムのエネルギーを過剰に消費することなく乗客の快適性を維持することが課題でした。

HVACシステムが総エネルギー使用量の55%を占め、システムの照明、エスカレータ、安全装置、その他の電気機器が残りのエネルギーコストを占めています。

システムエンジニアは、各ステーションレベルとオペレーション･コントロール･センター(OCC)で正確なデータにアクセスするために、制御システムに直接接続するソリューションを必要としていました。
 

ソリューション

大連の地下鉄システム全体には、50台以上の冗長化されたAllen-Bradley®のMicroLogix™およびCompactLogix™コントローラがあり、異なる駅全体で約100,000点のI/Oが使用されています。標準的な駅には、通信コントローラとして2組のPLCがあり、HVAC、エレベータ、警報システム内のさまざまなデバイスからデータを引き出して集計します。

可視性を向上し、制御システム内から実用的なエネルギーデータを引き出すために、エンジニアはロックウェル･オートメーションのFactoryTalk®ソフトウェアスイートを使用しました。FactoryTalk Historianソフトウェアは、ラインごとにPLCから最大10,000のデータタグを収集します。メトリクスには、ステーションの温度、湿度、炭酸ガス濃度、その他の環境データが含まれます。

冗長サーバを備えたHMIソフトウェアであるFactoryTalk View Site Editionは、電気、水、HVACの使用データを包括的かつ正確に表示します。

大連地下鉄のチーフエンジニアであるHetong Wang氏は次のように述べています。「コントローラのデータはエネルギー･インテリジェンス･システムと直接統合され、オペレータはBASの運用を全体的に把握できるようになりました。」

この情報は、ロックウェル･オートメーションのFactoryTalk VantagePoint®ポータルに送られ、BASデータの高度なレポートと分析が可能で、生の数値を実用的な情報を含む共有可能なダッシュボードに変換します。この情報をもとに作成されたトレンドレポートにより、オペレータはシステムが自動的に反応するように設定することができます。例えば、夏の暑い日の終わりの夕方のラッシュアワーに利用者が増えると、システムは自動的にエアコンの温度を調整し、利用者が通勤中に涼しく快適に過ごせるようにします。

また、オペレータは、乗客の急激な変動や予期せぬ気象現象が発生した場合、OCCやローカル局から手動でシステムを調整することもできます。

BASの情報はすべて、Allen‑BradleyのPanelView Plus™グラフィックターミナルで監視、制御、表示されます。現在、OCCのオペレータは、電気機器や装置を駅レベルまで監視することができ、日常業務の監督と緊急時の迅速な対応を可能にしています。
 

結果

システムアーキテクチャの上にFactoryTalkソフトウェアスイートを実装した後、オペレータはシステム全体にわたる運用の可視性を高めました。天候、利用者数、傾向に基づいてシステム性能を調整できるようになったことで、大連の地下鉄システムでは、エネルギー使用量を年間12%削減し、それは2%のコスト削減に相当することが予測されています。

「このシステムはコスト削減だけでなく、エスカレータや非常口、標識が集中管理されているため、結果的に利用者の安全にもつながっています」と、Wang氏は言います。

さらに、大連の通勤客は、空調の効いた駅や列車で、より快適な乗車体験を楽しんでいます。

BASシステム全体の安定性と乗客の快適性を維持するために、大連地下鉄はFactoryTalk AssetCentreソフトウェアの導入を計画しています。このソフトウェアは、資産に焦点を当てた一連のツールを提供し、地下鉄の全駅のBASを集中的かつ安全に管理します。また、将来的な災害復旧の際にも役立ちます。

上記の結果は、大連地下鉄がロックウェル･オートメーションの製品およびサービスを他の製品と組み合わせて使用した場合に固有のものです。具体的な結果は、他のお客様とは異なる場合があります。

Allen‑Bradley, CompactLogix, FactoryTalk, MicroLogix, PanelView, およびVantagePointは、Rockwell Automation Inc.の商標です。