TETRA и SCADA системи в пътните тунели – комуникация, контрол и безопасност

Съвременният пътен тунел е сложен инфраструктурен обект, в който осветлението, вентилацията, пожароизвестяването, видеонаблюдението, аварийните системи и комуникациите трябва да работят като едно цяло. Безопасността не зависи само от качеството на отделните съоръжения, а и от възможността те да бъдат наблюдавани, управлявани и координирани при нормална експлоатация и при възникване на аварийна ситуация.

Сред ключовите технологии в тази инфраструктура са TETRA радиокомуникационните системи и SCADA системите за мониторинг и управление. Те имат различни функции, но са част от общата концепция за безопасност и надеждна експлоатация на тунела.

Най-общо казано:

TETRA осигурява комуникацията между хората и аварийните служби, а SCADA осигурява наблюдението и управлението на техническите системи в тунела.

Какво представлява TETRA системата?

TETRA (Terrestrial Trunked Radio) е стандарт за професионална цифрова радиокомуникация, използван от организации и служби, за които надеждната връзка е от критично значение – полиция, пожарна, спешна медицинска помощ, пътни и аварийни служби.

При тунелите осигуряването на стабилно радиопокритие е специфично предизвикателство. Конструкцията на съоръжението, неговата дължина, разположението под земята или в планински масив и използваните строителни материали ограничават разпространението на радиосигналите от външната среда.

Затова е необходимо изграждането на специализирана комуникационна инфраструктура, която да осигури необходимото радиопокритие по дължината на тунела.

В зависимост от конкретния проект една такава система може да включва антени, усилватели и повторители, оптична инфраструктура, радиочестотно оборудване, захранване и други компоненти. При определени решения се използва и т.нар. излъчващ кабел (radiating cable или leaky feeder), който позволява разпространението на радиосигнала по трасето.

Основната цел е при инцидент екипите, намиращи се вътре в тунела, да могат да поддържат надеждна комуникация помежду си и с оперативните центрове.

При пожар, пътнотранспортно произшествие или друга авария всяка секунда е важна. Възможността пожарникари, полиция, медицински и технически екипи да обменят информация в реално време е съществен елемент от организацията на аварийните действия.

Какво представлява SCADA?

SCADA е съкращение от Supervisory Control and Data Acquisition – система за надзор, управление и събиране на данни.

Ако TETRA осигурява комуникацията между хората, SCADA позволява на операторите да получават информация за състоянието на техническите системи в тунела и, когато проектът го предвижда, да ги управляват дистанционно.

Чрез специализиран операторски интерфейс в контролния център може да бъде визуализирана информация за различни съоръжения и системи.

SCADA може да получава данни за състоянието на тунелното осветление, електрическите табла, вентилацията, UPS системите, помпите и дренажа, както и информация от различни датчици и системи за безопасност.

Особено важни са данните, свързани с качеството на въздуха и възникването на аварийни ситуации. В тунелите могат да се използват датчици за концентрация на CO и NO₂, системи за пожароизвестяване и други средства за мониторинг.

Когато дадена стойност излезе извън предварително зададените граници или бъде регистрирана авария, операторът може да получи съответното предупреждение или аларма.

От датчика до оператора – ролята на PLC

Между полевото оборудване и SCADA системата обикновено има още едно много важно ниво на автоматизация – PLC (Programmable Logic Controller).

PLC контролерите получават сигнали от датчици и съоръжения, изпълняват заложени алгоритми и подават информация към по-високото ниво на управление.

Опростено архитектурата може да бъде представена така:

Датчици и оборудване → PLC контролери → комуникационна мрежа → SCADA → оператор

По този начин огромно количество информация от различни точки на тунела може да бъде събрано, обработено и представено на оператора по структуриран начин.

Как работят системите при аварийна ситуация?

Най-добре ролята на различните технологии се разбира при разглеждане на реалистичен сценарий.

Представете си пътнотранспортно произшествие във вътрешността на тунел, последвано от пожар и образуване на дим.

Системата за пожароизвестяване регистрира събитието и информацията достига до системата за управление. На операторската станция се визуализира аларма със съответната зона или участък.

В зависимост от заложените алгоритми и конкретния проект могат да бъдат активирани определени режими на вентилацията, осветлението, пътната сигнализация и други съоръжения. Операторът получава информация за състоянието на системите и може да предприеме необходимите действия.

В същото време аварийните екипи, които навлизат в тунела, трябва да могат да комуникират надеждно помежду си. Именно тук TETRA инфраструктурата има ключова роля.

Така SCADA подпомага контрола върху техническите системи, а TETRA – координацията между хората на терен.

Интегрирани системи за по-висока безопасност

Тенденцията при съвременните тунелни проекти е към все по-висока степен на интеграция и автоматизация. Осветление, вентилация, пожароизвестяване, измерване на качеството на въздуха, електрозахранване, пътна сигнализация, комуникации и видеонаблюдение вече не трябва да се разглеждат единствено като отделни инсталации.

Тяхната координирана работа позволява по-бърза реакция при аварии, по-добър контрол върху съоръженията и по-ефективна експлоатация.

Правилното проектиране на TETRA и SCADA инфраструктурата трябва да бъде съобразено с характеристиките на конкретния тунел – неговата дължина и геометрия, броя на тръбите, техническите помещения, евакуационните маршрути, използваното оборудване, комуникационната архитектура и изискванията за безопасност и резервираност.

TETRA и SCADA като част от цялостната тунелна инфраструктура

Безопасността на един тунел е резултат от работата на множество взаимосвързани технологии. Надеждното електрозахранване, тунелното и аварийното осветление, вентилацията, комуникациите, автоматизацията и системите за мониторинг трябва да бъдат разглеждани като части от една обща инфраструктура.

TETRA и SCADA имат различни задачи, но една обща цел – осигуряване на по-добър контрол, надеждна комуникация и по-високо ниво на безопасност за хората и съоръженията.

С развитието на интелигентната инфраструктура значението на автоматизираното управление и надеждните комуникации ще продължава да нараства. Съвременният тунел вече не е просто път, преминаващ през планината – той е комплексна технологична система, която трябва да наблюдава, комуникира и реагира в реално време.

Бъдете информирани в категория Новини.
Последвайте ни и във Фейсбук.