100條隧道盡在控制中

由於義大利地形多山，所以它擁有諸多公路隧道。在意大利北部的倫巴第（Lombardy）地區，Gemmo公司在ARC Informatique公司PcVue SCADA系統的基礎上設計並建立了一個新的監測和遠程控制系統，它確保了途經長達140公里的隧道的用戶的舒適度及安全性。

圖1：位於義大利貝拉諾萊科的國家公路管理公司（ANAS）的運營中心

環繞著意大利的群山中有許多含隧道的公路穿過。這些隧道興建的年代不同，裏面所使用的設備也都不統一，因為它們的施工日期和所採用的技術都不同。由於義大利實施了範圍廣泛的新專案，現在這些公路網絡的隧道系統已由一個新的監測和遠程控制系統來管理，該系統也因其規格和複雜性而非常獨特。



圖2：這款監測和遠程控制系統由Gemmo公司在ARC Informatique公司PcVue SCADA的基礎上設計而成

專案斥資1.4億歐元

該應用屬於義大利倫巴第地區國家公路管理公司（ANAS）對其管理的約100條國家公路隧道實施技術重新鑒定和安全管理專案。該專案範圍廣泛，包括隧道技術重新鑒定以及對電力、照明、通風、視頻安全和數據傳輸設備進行標準化管理或翻新。單“軌”或雙“軌”隧道的長度為250米至5千米不等。

該專案預計耗資約1.4億歐元，其中50％由ANAS承擔，另外50％由私營部門承擔。Tunnel Gest（Gemmo公司持多數股權的一家公司）在接下來的17年中將負責管理並實施該專案，並於2013年6月，即三年建設及重新鑒定工作完成之際開始。在專案啟動財務計畫中規定的這段時間內該公司可提供設備維護等服務。而公路管理將仍由ANAS負責。

“第一階段已接近尾聲，它根據ANAS的指標來安排隧道技術重新鑒定，該指標在隧道安全方面主要採用歐
洲標準，”Gemmo公司系統業務部經理Ing. Ciro Ascione說道。“我們可根據隧道長度提供各種複雜程度不
同的設備：從簡單的照明設備到通風、污染分析、熱檢測、視頻監控、圖像分析、SOS管理、緊急情況音
頻設備、變數資訊顯示幕及無線電通信設備，以支持救援機構”。每個隧道都配有各自的PLC自動化系統，
並通過光纖和微波技術通信網絡（WAN）與義大利貝拉諾（萊科）的ANAS運營中心進行監測和遠程控制
連接。由於本地系統結合了廣域網，所以Modbus TCP/IP協議已被廣泛應用，因為它能直接可靠地控制週
邊設備及相關數據。



圖3 - 報警主頁

監測和遠程控制

該監測和遠程控制系統由ARC Informatique公司認證的OEM合作夥伴——Gemmo公司配置而成，並建立
在PcVue SCADA自定義應用的基礎上。該系統可管理大約50000個數據點，800個網路節點和500多個圖
形頁面。

通過系統概覽主頁可訪問顯示幕中各隧道子頁。當訪問子頁時會彈出一個資訊框，以輔助導航子頁。同時，當選擇一個特定系統（如照明系統）時能看見任意隧道或所有隧道的狀態。最後，打開某個特定設備的資訊框時可看見其多方面的運行狀態，設置報警限值，可視化報警通知，並通過本地控制邏輯遠程控制設備。

事實上，所有的顯示對象都可以通過自動或遠程手動模式操作。當發生問題（如火災風險或高污染）時，相關自動化程式將會啟動，但操作人員還可手動干預以更好地管理這類情況。例如，當隧道被重度污染時，報警程式會自動啟動，操作人員可通過視頻系統（含大約1500部相機）或超馳控制風扇裝置和變數資訊顯示面板查看情況，以便車輛在隧道口封閉前駛出。

其硬體包括兩臺雙機熱備份配置的伺服器及一臺用於資料庫管理的伺服器，還分別擁有兩個用於ANAS和Tunnel Gest的客戶端及一個用於交通警Traffic Police的客戶端。還有兩個維護客戶端供Gemmo團隊使用。

控制中心的每個工作站都有兩個並排的可獨立使用的42寸監視器。它能管理隧道內的SOS系統，並同時監測整個系統。

“我們在意大利貝拉諾的ANAS運營中心可集中監控所有隧道設備，”Ing. Ascione解釋道，“SCADA可為操
作人員展示一系列能提供所有設備即時狀態資訊的視頻圖形地圖。

由於擁有網路連接，所以人們可以通過它來連接單個控制器。在本地使用筆記本電腦也可以連接為PcVue客戶端並查詢控制器，或通過流覽器導航至網路伺服器。

從監測系統顯示的圖形頁面開始，用戶就能立即知道何處發生報警或隧道內是否有用戶在呼救。



圖4 - 含報警及資訊框的SS36公路主頁

最高安全性

整個系統擁有多個安全等級。每個隧道內都有一個連接廣域網的冗餘局域網，它適用於所有自動化週邊設備和子系統。每個隧道內的自動化系統都與中心獨立，因此，所有的子系統都能通過隧道的局域網進行交互。

“當任意一個隧道發出SOS求救信號時，整個報警程式都會被啟動，”Ing. Ascione說道。“主頁最多含有兩
個步驟，操作人員總能被引導至報警點。

歷史數據可根據記錄的報警事件數目儲存約2個月。

在重度污染的情況下，通風會被啟動，其強度根據檢測到的污染水準發生變化，並不斷增加直至隧道被封閉。同時，變數資訊顯示面板將顯示用戶警報，音頻系統可能會被啟動，提示用戶放棄車輛。所有這些資訊均由SCADA系統監控，操作人員也可以越過自動系統直接通過遠程控制與相關系統進行交互。隧道的通風主要為軸向，但也有一些是交叉或半交叉通風。實際上，它們有一個帶輸送管道的中央通風裝置。

SCADA主頁收集了最重要的資訊：通風水準、信號系統和設有不同閾值的污染狀態資訊。此外，該主頁還顯示了每個對象的狀態。在模擬模式下可以更改報警閾值。它還納入了特殊的運算法則，例如，在通風系統中，當計入空氣稀釋力時，運算法則能防止振動。此外，它還能讓風扇迴圈運行，以便所有的風扇能同時達到預設的數小時的運行時間，並將通常的強制干預行為（關閉隧道）降至最低。

在探測火災時，通風系統不僅可以通過不透明度及CO感測器來驅動，也可以通過圖像分析和測溫系統來驅動。運營中心能通過FM無線系統干預直達驅動程式的消息。其消防系統建立在可供水的一個或多個抽水和加壓裝置的基礎上。儲罐可為長100米的隧道提供600升/分鐘的流量，或為100至500米的隧道提供300升/分鐘的流量；隧道中每隔150米還安裝了含特殊防火軟管的SOS容器。該容器還設有集成入網絡的VOIP電話通信設備。



圖5：顯示複雜Regoledo隧道的報警主頁

集成的視訊系統不僅可以進行視頻監控，還具有圖像分析功能。它可以針對需求及操作人員的要求或某個事件進行操作。例如，通過圖像分析可以檢測到發生事故或故障的靜止車輛，違規駕駛車輛，煙霧冒出，道路有行人或其他報警情況。

該視頻系統是一個獨立的可集成式系統。“我們在PcVue上開發了介面以訪問特殊圖像，我們還為運營總部
位於義大利貝來諾的Traffic Police創建了一個視頻系統介面，”Ing. Ascione說道。



圖6 - 用於Regoledo隧道的報警和資訊窗主頁

一個完全開放的系統

“我們之所以選擇ARC Informatique公司的PcVue是因為我們意識到它是一個真正開放的系統”Ing. Ascione
說道。“這種開放性是我們系統集成商工作的基礎，因為我們可以深入產品內部定制它，並更好地利用其能力，同時還能利用我們在公路行業50多年的經驗。我們在PcVue系統中結合了我們的技術專長及最先進的SCADA技術以實現我們的雙重目標：一方面，通過一個相對便利的介面持續監測所有設備，同時提供所有
相關資訊；另一方面，收集技術人員所需的詳細資訊以保持設備高效運行。
”因此，Gemmo公司僅用一個單一的工具就實現了兩個完全不同的目的。經理們需要使用圖形化的頁面工
具更好地監測公路上發生的事件。另一方面，技術人員使用如此精密的工具有助於他們做出診斷，以防止
故障發生。“這就是我們這家特惠公司的目的，”Ing. Ascione強調道。“通過強大的遠程控制維持設備有效
運作，我們能防止故障，確保ANAS履行職責，並最終為用戶提高安全性。

PcVue可為系統集成商帶來更多好處，包括線上修改，以文本格式編輯圖形頁面，並能在短時間內進行大量修改：事實上，在這類規模應用中，可同時操作多個工作頁面的能力也加快了其建設。

“我們瞭解PcVue圖形編輯程式，因為它也用於我們熟知的一款產品——FactoryLink^®。這是ARC Informatique解決方案的另一個優勢，也是我們選擇它的另一個原因。我們已經能夠在該平臺上應用所有的技術及採用FactoryLink開發的解決方案，”Ing. Ascione補充道。



圖7 - 沿Strada Statale della Valsassina公路的Poggi隧道的子頁

未來發展

“因此，我們建立在PcVue基礎上的應用是一款可供ANAS支配的高效管理工具，”Ing. Ascione總結道。該系統未來將朝能源管理系統的方向擴展。這樣，ANAS可以監控耗電量並在隧道流量適中時熄燈以及根據隧道內的污染水準調節風扇來實現節能。

關於Gemmo集團

Gemmo集團自1919年以來一直從事基礎設施和服務領域：該集團規劃、設計、建設和維護所有監控與評價系統（M＆E系統）、鐵路系統和公共照明系統，它還為世界各地的私營和國有企業提供設施管理服務。Gemmo Holding旗下擁有Gemmo S.p.A.、Gemmo International及Gemmo Participations三家子公司。為滿足市場需求，Gemmo集團還將製造、建設與技術維護和管理服務整合起來以實現多元化經營。通過為整個複雜專案提供其所需的全方位服務，Gemmo確保了以高品質服務為後盾的高品質產品。

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