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Información remitida por FCC Industrial

En la actualidad existen en el mundo muchas instalaciones ferroviarias destinadas a la protección y control de trenes cuya tecnología se basa en componentes electromecánicos, llegando hoy en día al final de su ciclo de vida y cuya actualización se presenta al gestor de la infraestructura como un reto tecnológico vinculado a la capacidad de inversión  para lograr un uso compatible con la operación en uso de la línea.


(09/05/2018)  

El Metro de Medellín es el gestor y operador una de instalaciones de esta tecnología electromecánica, de Siemens, que incluye sistemas de enclavamiento junto a protección del tren sobre arquitectura LZB para la operación en régimen de ATP. Ambos sistemas dan servicio a una infraestructura ferroviaria que cuenta con doscientos millones de usuarios anuales.

La dificultad de operar por la condición de proximidad al fin del ciclo de vida, junto al aumento de costes de mantenimiento y la dificultad de actualizar repuestos, ha sido planteado por la propiedad de Metro de Medellín como un reto tecnológico de integración de sistemas que reemplacen la tecnología de relés por tecnología electrónica, pero conviviendo con todos los componentes de la infraestructura, entre ellos el ATP fijo y embarcado.

Esta tarea de integración de funciones de enclavamiento y transferencia de mandos al LZB en servicio ha sido la solución requerida por Metro de Medellín y que FCC Industrial ha implementado, sobre una solución industrial del mismo proveedor tecnológico, Siemens, sobre sistemas PLC certificados SIL3 -las funciones requeridas- manteniendo la compatibilidad con los servicios e instalaciones de operación de Metro, como el sistema da Vinci o los propietarios como Mónica.

Puesto de Operador Local del Enclavamiento.

Alcance del proyecto de FCC Industrial

En 2014, se hizo pública una licitación que incluía el suministro, implementación, montaje, pruebas, optimización y puesta en servicio de un sistema de señalización para la zona norte de la Línea A del metro de Medellín, que controle los 4,053 kilómetros de vía doble en el tramo comprendido entre Bello y Madera y de un sistema de control continuo de trenes que actúe como sistema de protección automática de trenes.

Estos sistemas deberían ser compatibles con el sistema actual (sistemas de señalización, sistemas de tráfico, la flota actual de trenes y los equipos y elementos de vía utilizados en el sistema), y bajo las normas europeas para el sector ferroviario (Cenelec).

Racks de Equipos del Enclavamiento.

Solución técnica de FCC Industrial

FCC Industrial presentó una solución (plataforma Eimet) que integraba PLCs industriales de Siemens, tanto para el enclavamiento como para el sistema de protección automática de trenes, con una arquitectura para garantizar tanto la seguridad como la disponibilidad gracias una redundancia en tres niveles (nivel de PLC, comunicaciones y entradas salidas).

La plataforma, igualmente, permitiría la flexibilidad de optar por arquitectura de entradas y salidas remotas para controlar elementos de los enclavamientos remotamente, aumentando la disponibilidad y disminuyendo el coste al reducir el número elementos agrupando su funcionalidad.

Por encima del sistema que gestiona el enclavamiento y el sistema de protección automática de trenes, se integra un Scada basado en WinCC de Siemens que ofrece una interface tanto a nivel de operación como de mantenimiento tanto para el enclavamiento como para el ATP.

La lógica programada en los PLC y en el Scada está desarrollada específicamente para el proyecto por parte de servicios técnicos de sistemas IT de FCC Industrial. Con este proyecto se garantiza el mantenimiento de toda la operativa del sistema anterior basado en relés así como ofrecer nuevas funcionalidades de cara a la operación, gestión y mantenimiento del sistema.

Todo este desarrollo se ha realizado de manera estricta, usando entornos y herramientas especialmente proyectadas para programar de forma segura, con un control de revisiones, pruebas y documentación de forma que todo el proyecto queda certificado bajo nivel de integridad de seguridad SIL3.

Racks de Equipos del ATP.

Beneficios del proyecto para la ciudadanía

El sistema Eimet presenta un número de ventajas tanto para la concesionaria de la infraestructura de transporte como para la ciudadanía. El primer beneficio se deriva de la combinación de un bajo coste de proyecto con la total convivencia con los sistemas existentes.

Estos dos factores permiten a la concesionaria ejecutar renovaciones parciales de sistemas antiguos con partidas presupuestarias limitadas, haciendo que no sea necesaria una gran inversión que podría imposibilitar la renovación en un periodo de tiempo prolongado, y al mismo tiempo ser compatibles con nuevas soluciones futuras como un CBTC.

Racks de Servidores.
 

El segundo beneficio es el aumento de la disponibilidad por medio de arquitecturas redundantes y elementos con alta fiabilidad, esto es todavía más visible de cara al ciudadano ya que se reemplazan equipos que actualmente se encuentran al final de su vida útil y son más propensos al fallo.

En tercer lugar, tanto la instalación como la puesta en servicio se hacen sin interrumpir en ningún momento el servicio, siendo completamente transparente de cara a la actividad comercial.

Innovaciones introducidas

La principal innovación del proyecto no radica en las tecnologías usadas, sino en el enfoque de integrar tecnologías industriales para proporcionar una solución idónea que cubra las necesidades de actualización de las infraestructuras que se encuentran al final de su vida útil. Al mismo tiempo puede ser usada para proporcionar capacidades avanzadas a instalaciones ferroviarias de débil y medio tráfico con un coste reducido.

El uso de tecnologías ya existentes, probadas y de solvencia junto con una metodología, entorno de desarrollo y practicas certificadas bajo Cenelec garantizan la seguridad de la solución.

Es este uso de tecnologías aporta por un lado una garantía de independencia tecnológica, así como una garantía de la disponibilidad de los componentes a lo largo del tiempo y su reducido coste por la amplia difusión de los elementos en el ámbito industrial.

Papel de FCC Industrial en el proyecto

FCC Industrial, como contratista principal del proyecto, fue el responsable del diseño de la plataforma Eimet y de la integración de los distintos elementos existentes.

Las distintas actividades que se desarrollaron incluyeron: ingeniería de enclavamiento y del sistema de protección automática de trenes, el  diseño del equipo electrónico y el desarrollos de su funcionalidad, la generación de documentación tanto de proyecto como RAMS (Fiabilidad, Disponibilidad, Mantenibilidad y Seguridad), diseño y ejecución de los distintos tipos de prueba (de componente,  en fabrica,  puesta en servicio, etc.) para garantizar el cumplimiento de los requisitos así como la seguridad del sistema, puesta en servicio de los nuevos elementos y retirada del equipamiento antiguo.

Todas estas actividades se realizaron de acuerdo con la normas europeas Cenelec  y recogidas en la certificación de la línea como SIL 3 conforme UNE-EN 50126-1: 2005, UNE-EN 50128:2012 y UNE-EN 50129:2005; exigencia irrenunciable de Metro de Medellín como aceptación para la puesta en servicio de estas nuevas instalaciones.

Enfoque futuro

La flexibilidad del sistema Eimet así como de los elementos en los que se basa como son los PLCs y las herramientas Siemens le posibilita al proyecto una flexibilidad enorme en los campos donde es posible su uso

El ámbito más evidente de uso, es el de las renovaciones totales o parciales de equipamientos ferroviarios antiguos, presentando virtudes como son un coste reducido, la convivencia con sistemas existentes y futuros y una instalación sin interrupción de servicio que la convierte en una solución idónea para dichos casos.

Igualmente puede ser usado como una solución económica altamente efectiva para instalaciones de débil y medio tráfico que no necesiten de soluciones altamente complejas por el número de circulaciones, en ese sentido es especialmente indicada para instalaciones privadas como pueden ser líneas férreas privadas de mercancías.

Un tercer sector alejado del ámbito ferroviario, son las instalaciones en las que se necesite un sistema seguro para la operación y monitorización de los distintos equipos bajo condiciones estrictas de seguridad (SIL 2 y 3 por ejemplo) y/o de disponibilidad muy elevadas en los que la plataforma y la metodología de desarrollo la convierten en una solución perfecta.

Información patrocinada por FCC Industrial