Xây dựng hệ thống tín hiệu đường sắt với nền tảng máy tính tiêu chuẩn trong hệ thống tàu điện ngầm tại TP Hồ Chí Minh
18/09/2019
Giới thiệu
Sau nhiều năm tăng trưởng và phát triển kinh tế nhanh chóng, tắc nghẽn giao thông ở các thành phố lớn trên khắp Việt Nam đang trở thành một thách thức ngày càng lớn. Thành phố Hồ Chí Minh, được gọi là "Paris của phương Đông", vừa là trung tâm kinh tế của Việt Nam vừa là thành phố đông dân nhất cả nước. Tuy nhiên, hơn 80% người dân ở thành phố Hồ Chí Minh sử dụng xe máy làm phương tiện di chuyển. Sự phụ thuộc vào xe máy cùng với một nền kinh tế đang bùng nổ và một lượng khách du lịch nước ngoài rất lớn đã làm gia tang tình trạng tắc nghẽn giao thông trong toàn thành phố. Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn giao thông đô thị, chính phủ đã bắt đầu thực hiện kế hoạch cải thiện giao thông tập trung vào việc xây dựng hệ thống tàu điện ngầm tại Hồ Chí Minh.
Để cân bằng hiệu quả hoạt động và an toàn đường bộ, tàu điện ngầm thành phố Hồ Chí Minh sử dụng hệ thống khối di chuyển. Hệ thống này tăng lưu lượng giao thông với thời gian ngắn nhất bằng cách dựa vào sự trợ giúp của các sản phẩm công nghệ tinh vi. Đồng thời, nó thiết lập một khoảng cách an toàn giữa các đoàn tàu để ngăn ngừa tai nạn va chạm. Hệ thống này gần đây đã đạt được các đánh giá rất cao trong ngành công nghiệp tín hiệu đường sắt.
Những ưu điểm và nhược điểm của phần cứng máy tính đóng vai trò chính trong việc xác định xem hệ thống khối di chuyển có chạy trơn tru hay không. Trong trường hợp này, Advantech đã cung cấp giải pháp đặc tả kỹ thuật cao cho ứng dụng đường sắt EN 50121-4, tuân thủ các tiêu chuẩn chuyên nghiệp nghiêm ngặt cho hệ thống tín hiệu đường sắt. Nó không chỉ cung cấp đủ hiệu năng tính toán để đối phó với khối lượng công việc rất lớn, mà còn cung cấp một cấu hình dự phòng để loại bỏ các gián đoạn hệ thống. Thiết kế mô-đun đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực khác nhau và mở rộng trong tương lai. Với giải pháp này, thành phố Hồ Chí Minh phục vụ tốt hơn nhu cầu của hàng triệu người thông qua một hệ thống tàu điện ngầm an toàn, đáng tin cậy và hiệu quả.
Yêu cầu hệ thống
Nhà thầu cho hệ thống tàu điện ngầm thành phố Hồ Chí Minh là nhà cung cấp giải pháp hệ thống sản xuất và đào tạo đường sắt nổi tiếng của Nhật Bản với phạm vi kinh doanh mở rộng đến châu Âu, Hoa Kỳ và khắp châu Á. Công ty đã cung cấp các sản phẩm liên quan cho các hệ thống vận chuyển khối lượng lớn như đường sắt, đường sắt cao tốc, tàu điện ngầm và đường sắt nhẹ.
Hệ thống khối di chuyển cần thiết cho dự án này phải dựa vào sự hợp tác của nhiều hệ thống con khác nhau: Giám sát tàu tự động (ATS) và Hệ thống phát hiện tàu (TDS) tại trung tâm điều khiển trung tâm và Bảo vệ tàu tự động (ATP), Tàu tự động vận hành (ATO) và Hệ thống khóa liên động trên đường đi. Các hệ thống con được kết nối thông qua kết nối mạng mạng để thực hiện mục tiêu hoạt động với chỉ một người phụ trách. Để hiện thực hóa dự án này, nhà thầu Nhật Bản cần phải mua các sản phẩm phần cứng cần thiết: máy chủ, thiết bị chuyển mạch mạng và nền tảng máy tính.
Nhà thầu Nhật Bản chịu trách nhiệm về tuyến tàu điện ngầm số 1 của hệ thống tàu điện ngầm thành phố Hồ Chí Minh, nơi có tổng cộng sáu tuyến tàu điện ngầm. Tuy nhiên, họ cũng cần chuẩn bị cho các tuyến tàu điện ngầm và các tuyến mở rộng khác sẽ được mở để đấu thầu trong tương lai. Do đó, phần cứng có liên quan yêu cầu khả năng mở rộng linh hoạt để có thể tránh sự cố cần phải cập nhật tất cả các thiết bị để đáp ứng các yêu cầu về môi trường của các tuyến mới hơn. Ngoài ra, một khi tuyến tàu điện ngầm đi vào hoạt động, nó sẽ hoạt động trong một thời gian dài. Vì lý do đó, việc cung cấp liên tục các sản phẩm phần cứng và cung cấp dịch vụ hậu mãi tại địa phương là những cân nhắc quan trọng đối với nhà thầu.
Tổng quan hệ thống
Advantech đã giúp nhà thầu Nhật Bản xây dựng hệ thống tín hiệu đường sắt với nhiều sản phẩm khác nhau, bao gồm: cung cấp một máy chủ với bộ xử lý đa lõi cho trung tâm điều khiển của ATS và TDS; cung cấp hai managed switches cấp công nghiệp EKI-9728 và EKI-7712 để truyền dữ liệu; và trong việc cung cấp nền tảng máy tính theo dõi chuyên dụng ITA-2231 cho ATP, ATO, hệ thống khóa liên động và đơn vị lưu trữ dữ liệu.
Mỗi sản phẩm được lắp đặt ở các vị trí khác nhau, như trung tâm điều khiển giao thông, bên đường của các trạm lớn, hệ thống khóa liên động bên lề, máy báo hiệu và máy điểm theo yêu cầu của hệ thống. Quá trình hoạt động của toàn bộ hệ thống đã thấy ITA-2231 nằm ở lớp dưới cùng chịu trách nhiệm nhận tín hiệu bên đường. Dữ liệu được truyền đến trung tâm điều khiển lớp trên cùng thông qua EKI switch. Đồng thời, quản trị viên trung tâm điều khiển cũng có thể gửi hướng dẫn từ trên xuống dưới để các cơ sở liên quan, chẳng hạn như tàu di chuyển và tín hiệu đường sắt có thể nhận được thông tin chuyển nhượng kịp thời nhất.
Trong số rất nhiều sản phẩm của Advantech, ITA-2231 là ấn tượng nhất và phù hợp với nhu cầu của dự án này. Nó không chỉ vượt qua bài kiểm tra tiêu chuẩn quốc tế EN 50121-4, mà thông qua bộ xử lý Intel Core i tích hợp và thiết kế nhiệt đặc biệt của Advantech, khả năng chống nhiễu điện từ mở rộng của nền tảng máy tính không quạt này phù hợp với các quy định ứng dụng đường sắt và cung cấp hiệu suất tuyệt vời trong môi trường khắc nghiệt nhất. Cấu hình sao lưu và các mô-đun nguồn kép đã loại bỏ nhu cầu người dùng lo lắng về sự gián đoạn hệ thống. Trong trường hợp này, các hệ thống khóa liên động chịu trách nhiệm kiểm soát đầu nối và chân của tàu, máy báo hiệu và máy điểm là nơi có hai thiết bị ITA-2231 đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động.
Ngoài nhiều loại giao diện I/O, ITA-2231 cũng cung cấp ba khe ITA-EM cho phép người dùng mở rộng mạng, cáp quang, nối tiếp và kết nối CAN dựa trên các yêu cầu hiện trường khác nhau. Trong trường hợp khoảng cách giữa các thiết bị ở xa, mô-đun mạng ITA-EM có đầu nối cáp quang có thể được sử dụng. Thiết kế mô-đun cũng có lợi cho việc lập kế hoạch và bảo trì việc mở rộng hệ thống trong tương lai. Các nhà phát triển hệ thống sẽ có thể thêm các mô-đun vào ITA-2231 để đáp ứng các yêu cầu mới, do đó loại bỏ sự cần thiết của các quy trình phức tạp, như chọn lại thông số kỹ thuật khi mua máy tính mới và thực hiện các thử nghiệm tương thích. Theo kiến trúc phần cứng quen thuộc, việc phát triển và xây dựng dự án đã được đẩy nhanh và việc các kỹ sư thực hiện các hoạt động bảo trì trong tương lai trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn.
Hơn nữa, đại diện chính thức của Advantech tại Việt Nam là công ty TNHH Advantech Việt Nam Technology sẽ cung cấp các dịch vụ địa phương ngay lập tức trong suốt vòng đời sản phẩm dài và cung cấp hiệu quả các tài liệu liên quan đến cung ứng. Đối với hệ thống tàu điện ngầm thành phố Hồ Chí Minh, với tuổi thọ dự kiến ít nhất 25 năm, Advantech đảm bảo để vận hành hệ thống an toàn và ổn định.
Triển khai hệ thống
- ITA-2231: Hệ thống không quạt 2U Intel® Thế hệ thứ 6 Core™ i; Tuân thủ các tiêu chuẩn ứng dụng đường sắt EN 50121-4
- SKY-4311P: 1U Rackmount Dual Intel® Xeon® E5-2600 v3/v4 Storage Server, với tối đa 8 ổ SSD 2,5" NVMe và 2 khe cắm PCIe Gen III x8
- EKI-9728G: 4 x 10GbE + 16GE + 8GE Combo L3 Managed Ethernet Switch, -40~85℃
Sơ đồ hệ thống
Kết luận
Các sản phẩm phần cứng máy tính phù hợp cho các ứng dụng đường sắt có các điều kiện và ngưỡng đặc biệt riêng. Họ phải tuân thủ các thông số kỹ thuật quốc tế nghiêm ngặt và có giao diện I/O có thể được điều chỉnh theo các nhu cầu khác nhau của nhà ga hoặc bên đường. ITA-2231 dành riêng cho đường sắt thường là lựa chọn tốt nhất để đáp ứng các yêu cầu này.
Trong trường hợp này, chất lượng sản phẩm tổng thể và dịch vụ chuyên nghiệp của Advantech được nhà thầu Nhật Bản của dự án rất tin tưởng. Ngoài hệ thống tín hiệu đường sắt của hệ thống tàu điện ngầm Thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống thu vé tự động (AFC) trong nhà ga, máy quay video mạng (NVR) trên tàu và hệ thống giám sát video CCTV được triển khai bằng các sản phẩm của Advantech. Trong tương lai, nhà cung cấp sẽ tiếp tục mối quan hệ chuyên nghiệp hiệu quả với Advantech và dựa vào các sản phẩm của chúng tôi trong việc giúp xây dựng các tuyến và tuyến mở rộng mới của hệ thống tàu tàu điện ngầm.
/EKI-9728G_Front left _B20171121160359.jpg)
/ITA-2231_min20170717112010.png)
