100 túneles bajo control

Debido a su montañosa orografía, Italia es un país con muchos túneles viarios. En la región de Lombardía la empresa Gemmo S.p.A. ha diseñado e implementado un nuevo sistema de supervisión y control remoto. Se basa en el sistema PcVue SCADA de ARC Informatique y asegura la comodidad y la seguridad de los usuarios a lo largo de más 140 km de túneles.

Fig.1 – Vista del centro de operaciones ANAS, situado en Bellano (Lecco).

El amplio arco alpino que rodea y contiene el territorio italiano está cruzado por carreteras con muchos túneles. Los túneles se han construido en diferentes épocas y sus instalaciones difieren a causa de las diferentes fechas de implementación y las diferentes tecnologías aplicadas. Gracias a un nuevo proyecto de gran alcance, el sistema para los túneles de la red viaria se gestiona ahora por medio de un nuevo sistema de supervisión y control único por su tamaño y complejidad.



Fig.2 – El sistema de supervisión y telecontrol, diseñado e implementado por Gemmo S.p.A., se basa en PcVue SCADA de ARC Informatique.

Un proyecto financiado con 140 millones de euros
La aplicación se enmarca en un proyecto de recualificación tecnológica y gestión de la seguridad de aproximadamente 100 túneles en carreteras estatales gestionadas por ANAS S.p.A en Lombardía. Su amplia cobertura incluye la recualificación tecnológica de los túneles y la estandarización o renovación de las instalaciones de suministro eléctrico, iluminación, ventilación, vídeoseguridad y transmisión de datos. Los túneles de uno o dos “tubos” tienen unas longitudes que oscilan entre 250 m y 5 km.

El valor estimado de la obra es aproximadamente de 140 millones de euros, con una financiación del 50% por parte de ANAS y el otro 50% por el sector privado. Tunnel Gest (compañía cuyo accionista mayoritario es Gemmo S.p.A.) será la responsable de la gestión del proyecto realizado durante los próximos 17 años a partir de junio de 2013, cuando se haya completado el período de 3 años de construcción y recualificación. Este plazo, que fue establecido en el plan financiero al inicio del proyecto, permitirá que la compañía obtenga ingresos derivados del suministro de servicios como el mantenimiento de las instalaciones. La gestión de las carreteras seguirá bajo responsabilidad de ANAS.

“La primera fase, que en breve habrá finalizado, prevé la recualificación tecnológica de los túneles según las directrices de ANAS, que aplican los principales estándares europeos relativos a la seguridad en el túnel”, señala Ciro Ascione, Director de la Unidad de Negocio de Sistemas de Gemmo S.p.A.. “Dependiendo de su longitud, los túneles disponen de instalaciones de diversa complejidad: desde una simple iluminación hasta equipamiento de ventilación, análisis de contaminación, detección de calor, vídeovigilancia y análisis de imagen, gestión de socorro, audio para situaciones de emergencia, paneles con mensajes variables y comunicación por radio de soporte para organizaciones de rescate”. Cada túnel dispone de su propio sistema automático basado en PLC y está conectado para la supervisión y el control al centro de operaciones de ANAS, situado en Bellano (Lecco), mediante una red de comunicación (WAN) que utiliza tecnología de fibra óptica y microondas. Para la integración de los sistemas locales y la WAN se ha recurrido sobre todo al protocolo Modbus TCP/IP ya que permite realizar un control directo y fiable de los periféricos y los datos en cuestión.



Fig.3 – Página principal con alarmas.

Supervisión y control remoto
El sistema de supervisión y control remoto configurado por Gemmo S.p.A., un partner OEM certificado de ARC Informatique, se basa en una aplicación a medida de PcVue SCADA. Gestiona aproximadamente 50.000 puntos de datos, 800 nodos de red y más de 500 páginas gráficas.

Desde la página principal que ofrece una vista general del sistema, es posible accede a varias subpáginas del túnel listadas en pantalla. Cuando se accede a una subpágina se abre una ventana de información que ayuda a navegar dentro de la subpágina. Al mismo tiempo, cuando se seleccionada un sistema determinado (como por ejemplo el sistema de iluminación) es posible visualizar su estado en cualquiera de los túneles o en todos ellos. Finalmente, al abrir la ventana de información de una pieza determinado del equipamiento es posible visualizar varios aspectos relacionados con su estado de funcionamiento, establecer límites de alarma, visualizar notificaciones de alarma y puentear la lógica de control local para controlar el equipamiento de forma remota.

De hecho todos los objetos representados pueden se pueden manejar en modo automático o remoto. Si surge un problema (como el riesgo de incendio o un elevado nivel de contaminación) se activan los procedimientos automáticos correspondientes, pero el operario puede intervenir manualmente para gestionar mejor la situación. Por ejemplo, cuando se inicia automáticamente un procedimiento de alarma debido a la excesiva contaminación en un túnel, el operario puede observar la situación mediante el sistema de vídeo (compuesto por 1.500 cámaras aproximadamente) y quizás anular los ajustes de ventilación y los paneles de mensajes para facilitar la salida de los vehículos del túnel antes de prohibir el acceso a éste.

El hardware incluye dos servidores en una configuración de respaldo en pleno funcionamiento (hot backup) así como otro servidor dedicado a gestionar la base de datos, dos clientes para ANAS, dos clientes para Tunnel Gest y un cliente para la Policía de Tráfico. El equipo de Gemmo utiliza dos clientes para mantenimiento.

Cada estación de trabajo en el centro de control cuenta con dos monitores de 42 pulgadas, uno junto al otro, que se pueden usar de manera independiente. Esto permite, por ejemplo, gestionar el sistema de socorro en un túnel y supervisar de manera simultánea el sistema completo.

“Hemos centralizado toda la supervisión de las instalaciones del túnel en el centro de operaciones de ANAS de Bellano”, explica Ascione. “El SCADA muestra al operario una serie de mapas gráficos de vídeo que indican el estado de todo el equipamiento en tiempo real”.

Gracias a la conexión a la red es posible conectarse a través de la web a cada uno de los controladores. A nivel local, y mediante un PC portátil, también es posible conectarse como cliente de PcVue y consultar un controlador, o bien conectarse con un navegador al servidor de red.

A partir de las páginas gráficas mostradas por el sistema de supervisión el operario puede saber al instante dónde se ha disparado una alarma o si hay un usuario que llama desde dentro de un túnel.



Fig.4 – Página principal con alarmas y ventana de información para la carretera SS36.

Máxima seguridad
El sistema en su conjunto se caracteriza por varios niveles de seguridad. En cada túnel existe una LAN redundante que está conectada a la WAN general, de la que dependen todos los periféricos y subsistemas de automatización. El sistema de automatización de cada túnel es independiente respecto al centro y por tanto todos los subsistemas interaccionan a través de la LAN del túnel.

“Cuando se dispara una señal de socorro en cualquier túnel se activa un procedimiento de alarma general”, indica Ascione. “Desde la página principal, y en dos pasos como máximo, el operario siempre está guiado por el punto indicado por la alarma”.

Los datos históricos se almacenan durante dos meses aproximadamente, dependiendo del número de eventos de alarma registrados.

Si la contaminación es excesiva se activa la ventilación con una intensidad que depende del nivel de contaminación detectado, y que aumenta hasta el cierre potencial del túnel. Al mismo tiempo, se indican mensajes a los usuarios en los paneles y es posible activar el sistema de audio que invita a los usuarios a abandonar los vehículos. Toda esta información se supervisa mediante el sistema SCADA, ofreciendo así al operario la oportunidad de ignorar el sistema automático para su conexión directa a los sistemas participantes por control remoto. En los túneles la ventilación suele ser axial, pero algunos de ellos disponen asimismo de ventilación transversal o semitransversal. Cuentan fundamentalmente con una unidad central de ventilación con tubos.

En la página principal de SCADA se recoge la información más importante: el nivel de ventilación, el estado del sistema de señalización y la contaminación, con la posibilidad de ajustar diferentes umbrales. Se muestra asimismo el estado de cada objeto. En el modo de simulación es posible cambiar los umbrales de alarma. También se han incorporado algoritmos especiales; por ejemplo, en el sistema de ventilación, los algoritmos evitan oscilaciones al tener en cuenta la potencia de dispersión del aire. Además, es posible establecer ciclos de funcionamiento de manera que todos los ventiladores alcancen simultáneamente el número de horas programado para el mantenimiento programado, minimizando así las intervenciones invasivas (el túnel debe estar cerrado).

En caso de detección de un incendio, el sistema de ventilación no solo se controla por sensores de opacidad y de CO, sino también por al análisis de imagen y el sistema termométrico. El centro de operaciones puede intervenir con mensajes que llegan directamente a los conductores a través del sistema de radio FM. El sistema de lucha contra incendios se basa en una o más unidades de bombeo y presurización que garantizan el suministro de agua. Los depósitos de almacenamiento suministran un caudal de 600 l/m para túneles con una longitud superior a 1.000 m, o de 300 l/m para túneles con una longitud entre 100 y 500 m; hay mangueras especiales en los puestos de socorro, situados a una distancia de 150 m entre sí dentro de los túneles. Los puestos disponen asimismo de un equipo de comunicación telefónica VOIP integrado en la red.



Fig.5 – Página principal con alarmas en el túnel Regoledo.

El sistema de video integrado no solo permite la vídeovigilancia, sino también el análisis de imagen. Puede funcionar bajo demanda, por solicitud del operario, o si se produce un evento. Gracias al análisis de imagen es posible, por ejemplo, detector un vehículo estacionado a causa de un accidente o de un error, un vehículo que circula en dirección contraria, la presencia de humo, la presencia de peatones en la calzada u otras situaciones de alarma.

El sistema de vídeo es independiente pero está integrado. “Hemos desarrollado interfaces en PcVue para poder acceder a imágenes especiales y también hemos creado un interface al sistema de vídeo dedicado a la Policía de Tráfico que tiene su cuartel central operativo en el centro de Bellano”, señala Ascione.



Fig.6 – Página principal con alarmas y venta de información para el túnel de Regoledo.

Un sistema totalmente abierto
“Hemos seleccionado PcVue de ARC Informatique porque valoramos que se trate de un sistema realmente abierto”, informa Ascione. “Su carácter abierto es fundamental en nuestro trabajo como integradores de sistemas ya que podemos adentrarnos en el producto para personalizarlo y aprovechar mejor su capacidad, así como los 50 años de experiencia que hemos adquirido en la industria viaria. En PcVue hemos combinado nuestros conocimientos especializados y la tecnología SCADA más avanzada para cumplir un doble objetivo: por un lado, ser capaces de supervisar constantemente todas las instalaciones al presentar un interface de uso relativamente sencillo y proporcionar toda la información importante; por otro lado, ser capaces de recoger los datos que necesitan los técnicos para que la instalación sea eficiente”. Gemmo S.p.A. ha utilizado por tanto una sola herramienta, pero con dos objetivos completamente diferentes. Un directivo necesita utilizar la herramienta de páginas gráficas para supervisar mejor los eventos en la carretera. Por otra parte, el técnico utiliza la herramienta con un detalle que le permita realizar un diagnóstico y evitar por un tanto un mal funcionamiento. “Éste es el fin de la compañía concesionaria», destaca Ascione. “Al conseguir que las instalaciones funcionen de manera eficiente mediante el adecuado control remoto, estamos en condiciones de prevenir fallos y de garantizar a ANAS que puedan desarrollar su trabajo, con el objetivo último de mejorar la seguridad de los usuarios”.

Otras ventajas de PcVue para el integrador del sistema son la modificación en línea y la posibilidad de editar las páginas gráficas en formato de texto para efectuar un gran número de modificaciones en poco tiempo: de hecho, en aplicaciones de este tamaño, la capacidad de funcionamiento en paralelo en múltiples páginas agiliza la construcción.

“Hemos comprendido bien el manejo del editor gráfico de PcVue porque también se utilizó para FactoryLink^®, un producto que conocemos a fondo. Ésta fue otra de las ventajas añadidas de la solución de ARC Informatique y otra razón por la cual la seleccionamos. Hemos sido capaces de aplicar a esta plataforma todos los conocimientos y las soluciones que desarrollamos con FactoryLink^®”, añade Ascione.



Fig.7 – Subpágina del túnel Poggi, en la Carretera Estatal a su paso por Valsassina.

Futuros desarrollos
“Nuestra aplicación basada en PcVue es por tanto una herramienta de gestión eficiente a disposición de ANAS”, concluye Ascione. La futura expansión del sistema estará relacionada con el sistema de gestión de la energía. Esto permitirá a ANAS supervisar el consumo y ahorrar energía apagando luces cuando el tráfico en un túnel sea moderado y regulando los ventiladores dependiendo del nivel de contaminación alcanzado en un túnel.

Notas sobre el Grupo Gemmo
El Grupo Gemmo lleva trabajando desde 1919 en el ámbito de la infraestructura y los servicios: el Grupo se encarga de la planificación, diseño, construcción y mantenimiento de todo tipo de sistemas de supervisión y evaluación, sistemas ferroviarios y sistemas de iluminación pública, y suministra servicios de gestión de instalaciones a compañías privadas y públicas por todo el mundo. Gemmo Holding es la empresa matriz de las compañías operativas: Gemmo S.p.A., Gemmo International y Gemmo Participations. En cumplimiento de los requisitos del mercado, el Grupo Gemmo ha diversificado su oferta al integrar fabricación y construcción con el mantenimiento tecnológico y los servicios de gestión. Gracias a su completa gama de servicios necesarios para completar proyectos complejos de forma íntegra, Gemmo garantiza unos productos de alta calidad que cuentan con el respaldo de servicios de alta calidad.

  Solicite más información…