Redondance modulaire élevée
Avec la conception d’une architecture considérant la technologie HMR9® comme cœur du système de signalisation, ECM™ a développé une solution entièrement intégrée, flexible, évolutive et modulaire.
En analysant les modèles de travail et les exigences opérationnelles, ECM a mis en œuvre les exigences clés d'un système de signalisation hautement modulaire.
Sur la base des exigences fondamentales de simplification et de standardisation des solutions d'ingénierie pour les pratiques standard et les exigences des clients, ECM a développé une solution de signalisation à la fois évolutive et rentable. Le système vise à améliorer l'infrastructure et peut être livré et mis en service très rapidement.
Au niveau de la communication, le HMR9® utilise un protocole IP, permettant ainsi l'utilisation de tout type d'appareil prenant en charge un système Ethernet, ainsi que des réseaux sans fil ou fibre optique dédiés. Le protocole IP étant public, l'architecture ECM HMR9® est compatible avec d'autres systèmes d'autres fournisseurs.
Le système ECM HMR9® est compatible et capable de fonctionner avec ETCS (European Train Control System).
En mettant en œuvre le concept multi-stations, il est désormais possible de contrôler une ligne ferroviaire entière à partir d'un poste central avec un seul enclenchement, ce qui permet d'apporter des modifications aux configurations de chaque station sans avoir à reconfigurer et à tester à nouveau l'ensemble du système.
Contrairement à l'ancien concept de station unique, l'approche multiple permet de configurer chaque dispositif de signalisation comme s'il était physiquement connecté à une station spécifique.
Cela apporte d’énormes avantages:
Des stations supplémentaires peuvent être ajoutées si nécessaire, ce qui facilite la mise en œuvre d'une approche par étapes sans avoir à créer un blocage et à fermer les lignes pendant de longues périodes.
Le système HMR9 ® se compose des principaux composants suivants:
Le poste central ou centre de contrôle se compose des éléments suivants:
Le poste central comprend l'unité de verrouillage centrale et le système de contrôle et d'affichage, qui comprend les terminaux de contrôle des signaleurs, les alarmes et les rapports de défauts, ainsi que l'enregistrement des événements.
L'unité centrale d'interverrouillage est réalisée selon une architecture redondante deux sur deux. Les deux unités centrales d'interverrouillage sont connectées via un réseau interne. La connexion avec le terrain s'effectue via des réseaux étendus, tandis que le système de contrôle et d'affichage est connecté via un réseau local. L'unité centrale d'interverrouillage est également dotée d'un circuit de surveillance qui vérifie la validité du traitement et arrête l'unité défectueuse en cas d'erreur.
Les dispositifs au sol sont contenus dans plusieurs types d'équipements tels que des baies multi-objets, des modules fonctionnels au sol et des boîtiers de localisation en environnement difficile.
La baie multi-objets (communément appelée poste périphérique) se compose d'un agencement de cadre ouvert contenant des contrôleurs d'objets et des modules de conditionnement.
L'approche innovante du CBI HMR permet d'installer l'équipement de contrôle soit dans un emplacement périphérique (contenant une ou plusieurs baies multi-objets), soit dans un boîtier en bord de voie, soit dans un module fonctionnel en bord de voie à proximité immédiate de l'équipement de signalisation (sur un mât ou un portique de signalisation). Il est également possible d'établir une connexion sans fil avec les équipements en bord de voie.
Le réseau de communication de données est divisé en cinq anneaux de communication distincts :
Le WAN se compose normalement d'une liaison principale et d'une liaison secondaire, mais certaines applications peuvent n'avoir besoin que d'une liaison principale avec des commutateurs en anneau redondants.
Comme son nom l'indique, le réseau local (LAN) couvre une zone locale restreinte. Ce réseau permet de connecter le système de contrôle et d'affichage à l'unité d'enclenchement centrale du centre de contrôle, ainsi qu'au système de diagnostic et de maintenance et aux terminaux distants associés.
Le réseau interne est le réseau qui relie les composants de l'unité d'interverrouillage centralisée redondante 2oo2 au circuit de surveillance et aux communications avec l'extérieur. Il est intégré au module de l'unité d'interverrouillage centralisée, dans les armoires de commande du centre de contrôle.
Le réseau de télécommunications fixe fournit un réseau Ethernet commuté entre le site d'enclenchement et tous les points d'accès FTN pour les contrôleurs d'objets connectés à l'enclenchement. Cela permet l'utilisation d'Ethernet par fibre optique, câble cuivre ou connexion sans fil depuis le point d'accès FTN, de sorte que le réseau IP est étendu à une passerelle dans chaque site de signalisation contenant des contrôleurs d'objets. Au sein du site de signalisation, chaque contrôleur d'objets dispose de sa propre connexion Ethernet et de sa propre adresse IP.
L'unité de verrouillage centrale assure une gestion logique centralisée et sécurisée des fonctions de verrouillage et des communications basée sur une configuration redondante 2oo2 (deux sur deux).
Les cartes de l'unité centrale de verrouillage utilisent la norme CompactPCI et sont intégrées dans un rack. L'architecture 2oo2 comprend également un dispositif de surveillance et les circuits d'alimentation correspondants. Ces circuits sont contenus dans un fichier de cartes µTCA 19" placé dans chaque rack CIU (boîtier de contrôle d'alimentation).
Dans certains cas, les unités de verrouillage centralisées peuvent être situées dans des pièces différentes. Cependant, dans les versions standard, les deux unités de verrouillage centralisées sont situées dans des armoires séparées, placées côte à côte. Chaque section de traitement indépendante contient les dispositifs suivants.
Les unités centrales de traitement peuvent être placées dans des pièces différentes, éloignées les unes des autres, ou dans des armoires adjacentes. Chaque section de traitement indépendante comprend les dispositifs suivants:
Le gestionnaire logique est le code invariant qui traite les commandes de verrouillage en effectuant les contrôles de sécurité et, si ceux-ci sont satisfaisants, génère des commandes pour l'équipement sur le terrain.
D'un point de vue logiciel, il s'agit d'un « interprète sécurisé » d'un byte-code généré hors ligne à partir de sources de langage orienté objet.
Le langage orienté objet décrit les dispositifs de signalisation comme des objets appartenant à une classe de contexte spécifique qui, en fonction des événements (indications de terrain, événements provenant d'autres objets, commandes opérateur ou automatiques), développent leur propre état. Ce langage permet également de définir, pour chaque classe de contexte, plusieurs connexions aux contrôleurs d'objets afin de rendre la logique de sécurité des dispositifs de signalisation indépendante de la méthode de commande et d'indication. Les caractéristiques spécifiques du langage ObjRail et les types de variables des classes de contexte sont décrits dans des documents distincts.
Pour chaque cycle de processus de l'unité d'interverrouillage centrale, le gestionnaire logique traite le bytecode des classes de contexte définies par l'ingénieur concepteur du logiciel de sécurité. Les caractéristiques de chaque instance sont toujours extraites de la base de données de configuration pendant la phase d'exécution.
L'exécution du byte-code de classe produit une mise à jour des variables dynamiques de classe qui représentent l'état de l'entité logique, et une mise à jour des variables d'interface qui génèrent les messages de contrôle aux contrôleurs d'objets.
La base de données des règles de verrouillage contient la logique de sécurité de l'application spécifique qui configure le HMR CBI afin qu'il soit conforme aux principes de signalisation du pays spécifique.
La base de données de configuration contient les données spécifiques au site pour une application géographique particulière. Ces données définissent les aiguillages, circuits de voie, signaux, etc., à utiliser avec chacun des processus définis dans la base de données des règles d'enclenchement.
Le processus de préparation des données (DPP) comprend toutes les tâches nécessaires pour produire les fichiers du système de données de l'unité centrale d'enclenchement à partir des documents sources (le plan de signalisation et les tables de contrôle).
Le périmètre comprend la préparation de la logique de sécurité et des données géographiques spécifiques à l'application (ensemble des données applicatives utilisées par l'unité d'enclenchement central). La génération des fichiers système est une étape clé du processus de préparation des données, au cours de laquelle la logique de sécurité et les données géographiques sont rassemblées pour être chargées dans les sections de traitement indépendantes de l'unité d'enclenchement central.
Les outils de traduction de données utilisés dans le processus de préparation des données pour les phases d'application générique et d'application spécifique sont:
Le processus de préparation des données est conforme à la norme CENELEC EN 50128 Applications ferroviaires - Systèmes de communication, de signalisation et de traitement - Logiciels pour systèmes de contrôle et de protection ferroviaires, dans des documents séparés.
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