IDC助力地铁站实现便捷维护

IDC助力地铁站实现便捷维护

挑战

  • 1863年,当世界首条地铁在英国伦敦开通时,设计者也许不会想到,在155年后的今天,乘坐地铁已经成为人们生活中必不可少的出行方式。

解决方案

  • 已投入运营的某地铁三号线和三号线北延线均已采用罗克韦尔自动化的智能低压控制系统代替传统环控控制系统,有效地避免了传统环控控制系统功能单一、接线复杂、可靠性差和不便维护等缺点,得到了客户的充分认可。

成果

  • 2018年4月26日,机场北站与机场2号航站楼同步投入运营。该站以木棉花以及岭南传统建筑镬耳墙广迎八方来客,用世界各国语言向乘客问好。
背景

据中国城市轨道交通协会发布的《2017年城市轨道交通行业统计报告》报告显示,截至2017年末,中国大陆(不含港澳台地区)共计34个城市开通城市轨道交通并投入运营,开通线路165条,运营线路长度达到5033公里。

随着地铁线路的不断增加和乘坐人数的不断增多,地铁站的安全性和可靠性对于提升地铁运营效率,保障乘客安全出行起着至关重要的作用。网络化、数字化和智能技术的发展则为保障地铁站的安全运营,实现设备的便捷维护,提供了新选择。

某地铁三号线北延段全长30.7公里,共13座车站。其中,机场北站为三号线北延段终点站,位于规划中的机场停车大楼以及交通中心的地下层,与机场航站楼同期建设,2018年投入使用。车站埋深约为17.5米,总长约为262.5米,总宽约为63.8米,总建筑面积约为27585平方米,属于深埋双层站厅、侧式站台站,共设两个出入口。

作为承接新机场航站楼的重要交通枢纽,机场北站对于设施的安全性和稳定性提出了极高的要求。其中,环控电控柜作为用于车站通风空调设备的配电和控制的重要设备,其在为乘客营造良好的乘车环境,促进地铁安全运行方面起着至关重要的作用。该地铁运营公司希望引入新技术,以实现环控电控柜更加智能、更加便捷的维护。

挑战

地铁站通常设有2个环控电控室,AB端各一间,每间环控电控室中各安装一套环控电控柜。已投入运营的地铁三号线的每个车站均采用两台带触摸屏的工控机监控环控电控柜,每个环控电控室一台。三号线北延线的每个车站则直接采用两台触摸屏监控环控电控柜。在新建的机场北站中,环控电控柜也需配置两台人机界面。通过总结以往的运营经验,该线路运营公司对于机场北站的人机界面提出了更高的要求:

  • 希望能在三号线北沿线实现GHOST系统恢复功能。
  • 要求A\B端触摸屏都可以监控全站的环控柜。
  • 当触摸屏出现故障时,可以由工作站接入系统,监控环控柜。

此外,2005年投入运营的地铁三号线均采用带触摸屏的工控机,并安装在环控柜门上,开关柜门产生的震动容易造成工控机硬盘的损坏,运营方希望这一问题能在机场北站得到改善,提高设备的可靠性。

解决方案

在机场北站项目中,根据地铁运营公司对人机界面的可靠性和维护便捷性方面的高要求,罗克韦尔自动化开创性地将工业数据中心(IDC)引入轨道交通领域,为机场北站制定了VersaView 5200 触摸屏+ IDC的人机界面解决方案。

工业数据中心是一个可扩展、预先设计的基础设施,它包含运行虚拟化服务器的多个操作系统和应用程序所需的全部硬件。虚拟化技术可以减小服务器尺寸、提高系统可用性和恢复能力。然而,从头开始设计和构建虚拟化基础设施成本高昂、非常复杂且十分耗时。工业数据中心则可以大大降低向虚拟化环境移植的难度。

在方案中,罗克韦尔自动化将VersaView 5200ThinManager 软件搭配使用,ThinManager 软件安装在IDC中。该软件可集中管理现代化工业运营各方面所需的内容与可视化。它通过简化对所有设备和用户的管理,来缩短停机时间,减少维护工作量。搭配 ThinManager 软件使用时,VersaView 5200可在通电后立即开始接收信息,而无需进行任何设备组态,从而让设备更换更为迅速。由于信息通常存储在服务器上,而非本地存储,因此在设备丢失时不容易出现敏感信息泄露的情况。

在机场北站的系统架构中,A、B两端环控系统通过带光口的交换机相连,任意端的触摸屏都可以通过IDC主服务器监控全站的环控电控系统。备用服务器每日运营结束后(也可按需在服务器上定义备份周期)自动与主服务器定期同步,保持主备服务器的一致性。方案中采用一台电脑作为备用服务器,运营中当主服务器出现故障,不能进行监控操作时,可以手动启动备用服务器,快速接管全站环控系统监控,系统恢复时间大幅小于原地铁三号线带触摸屏的工控机GHOST系统恢复时间。表1比较了机场北站采用的VersaView 5200 + IDC方案相对于该地铁三号线和三号线北沿线传统方案的优势。

表1 VersaView 5200 + IDC方案相对于传统方案的优势

此外,机场北站的环控柜还采用了罗克韦尔自动化的Allen-Bradley Micro 850系列PLC控制风阀。Micro 850系列小PLC在地铁行业有广泛的应用,被该地铁6号线二期、4号线南延线、8号线北延线、7913等线路采用。

效果

2018426日,机场北站与机场2号航站楼同步投入运营。该站以木棉花以及岭南传统建筑镬耳墙广迎八方来客,用世界各国语言向乘客问好。

罗克韦尔自动化提供的VersaView 5200触摸屏+ IDC的人机界面方案为机场北站环控电控柜的安全、可靠运行提供保障。其快速的系统故障备份恢复,极低的硬件故障率、高可靠的硬件冗余以及简单的触摸屏更换等诸多优点为机场北站环控电控柜的运营维护带来极大的便捷性。

工业数据中心(IDC)在机场北站的成功应用不仅为新建地铁站提供了部署IDC的成功模式,也为该地铁三号线的其他车站以及各城市中大量老旧地铁站的升级改造提供了新选择。通过采用IDC方案,老旧地铁站环控电控柜的旧有工控机和触摸屏系统可以实现无缝迁移,大大缩短了升级改造时间,降低了改造风险和运营维护成本。

乘坐地铁的人们可能看不到这些隐藏在背后的由“旧”到“新”,由“手动”到“智能”的技术更迭,因为它们已经幻化为更舒适的乘车环境,和更安全的地铁出行,每个人都在不知不觉中享受着数字化和智能化技术对生活的改变,对美好明天的创造。

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