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Smart Trains – 4 cas d’usage des solutions Smart Transport de Moxa

Depuis 30 ans MOXA conçoit des solutions réseaux qui rendent possible le SMART TRANPORT pour les trains. En effet en connectant les équipements ferroviaire, le traitement des données des trains et des bors de voies, par une intelligence humaine ou artificielle, devient possible.
Les solutions MOXA étaient présentés lors du SIFER 2023 à bord du train SPHINX, sur le stand 2-604.

Nous vous présentons dans cet articles quatre cas d’utilisations des solutions MOXA dans l’industrie ferroviaire.

Cas 1 – Un réseau Filaire et WiFi pour les nouveaux trains électriques en Ukraine

Cas 2 – ES à distance pour surveiller les trains en Allemagne

Cas 3 – Recevoir des alertes sur des Smartphones en cas d’incidents sur le réseau ferroviaire – Taiwan

Cas 4 – Transfert de vidéos en temps réel dans le métro – Inde

Cas 1 – Des smart trains en Ukraine avec WiFi, informations passagers, analyse vidéo, ..

Introduction

Avant que la guerre avec la Russie n’éclate l’Ukraine avait remanié son infrastructure ferroviaire pour remplacer les anciens trains électriques fabriqués dans l’ex-Union soviétique par des trains flambant neufs. Les nouveaux trains devaient être équipés de toutes les dernières technologies ferroviaires, y compris les informations numériques en temps réel sur les passagers, l’adresse des passagers, la vidéosurveillance et les systèmes Wi-Fi des passagers.
Tous ces systèmes de transport de la donnée doivent s’appuyer sur un réseau fiable et à large bande passante pour fonctionner, associant des réseaux filaires et WiFi.

L’Ukraine Railway a utilisé les commutateurs Ethernet TN-5518** EN 50155 et les points d’accès Moxa WiFi sans fil pour créer une dorsale de réseau Gigabit et un accès Wi-Fi. La large plage de température de fonctionnement de -40 à 75 °C des appareils Moxa les rend idéaux pour résister aux variations environnementales extrêmes à travers le pays.

Configuration requise

  • Communication à large bande passante pour la transmission vidéo/audio en temps réel
  • Fonctionnement continu du système dans un réseau IP
  • Produits certifiés EN 50155 pour des opérations fiables sur les trains
  • Conception de qualité industrielle pour résister aux conditions extrêmes

Solution MOXA

Les commutateurs Ethernet TN-5518** EN 50155 de Moxa ont été déployés pour fournir une dorsale de communication réseau basée sur IP. La vitesse Gigabit de ce commutateur permet à la dorsale de prendre en charge de nombreuses applications différentes, telles que la vidéo, les panneaux d’affichage LED, la diffusion audio, les caméras IP CCTV, les dispositifs d’information des passagers et le système de sonorisation. Les points d’accès sans fil AWK-4121* sont également connectés pour offrir des connexions Wi-Fi aux passagers pendant le voyage.

Deux commutateurs TN-5518** sont installés sur chaque voiture ; dix-huit commutateurs répartis sur l’ensemble du train forment ensemble un anneau turbo Moxa qui offre un temps de récupération rapide du réseau inférieur à 20 ms à pleine charge de 250 commutateurs. Cela garantit une connexion réseau fiable. Les commutateurs TN-5518** offrent également une fonctionnalité de relais de dérivation pour une haute disponibilité du réseau. Si l’un des commutateurs Ethernet tombe en panne en raison d’une coupure de courant, ses ports sont contournés par un circuit de relais et la ligne de transmission s’interconnectera automatiquement pour assurer le fonctionnement continu du système.

De plus, les commutateurs TN-5518** et les points d’accès sans fil AWK-4121* sont certifiés EN 50155 et prennent en charge une température de fonctionnement de -40 à 75 °C, afin de garantir des opérations fiables et stables dans les environnements de matériel roulant.

Cas 2 – ES à distance pour des smart trains en Allemagne

Introduction

Afin de créer une expérience de voyage confortable pour les passagers, les opérateurs utilisent souvent des systèmes d’E/S à distance pour contrôler et surveiller les systèmes embarqués afin de s’assurer qu’ils fonctionnent correctement. Un opérateur ferroviaire basé en Allemagne a besoin d’un système d’E/S à distance fiable pour surveiller ses systèmes de contrôle d’éclairage et de caméras de vidéosurveillance embarquées. Les dispositifs d’E/S distants nécessitent des certifications ferroviaires pour s’assurer qu’ils sont capables de supporter des environnement difficiles (température, vibrations, …) . Enfin, les produits ont besoin d’être de petites tailles pour pouvoir s’intégrer dans les armoires déjà installées sur les trains.

Configuration requise

  • Des appareils conçus selon la norme EN 50155 et une conception robuste pour résister aux environnements embarqués difficiles
  • Périphériques d’E/S déportés avec un facteur de forme compact pouvant s’adapter à l’intérieur de petites armoires sur les trains
  • Topologie de réseau en guirlande pour éliminer le besoin de câbles supplémentaires et réduire les coûts

Solution MOXA

Afin d’améliorer la sécurité des passagers, il existe plusieurs systèmes sur les trains tels que le CVC, le contrôle de l’éclairage, le contrôle des portes et les détecteurs d’incendie qui nécessitent des E/S à distance fiables pour contrôler les opérations du système et surveiller l’état des appareils. Jusqu’à présent, 580 systèmes d’E/S à distance de la série ioLogik E1500 de Moxa ont fourni une surveillance fiable de l’état embarqué des systèmes CVC et d’éclairage de plusieurs trains en Allemagne. Le boîtier métallique robuste de notre série ioLogik E1500 respectait les parties pertinentes de la norme EN 50155 et le revêtement PCBA garantissait que le produit était capable de résister aux environnements embarqués difficiles. De plus, l’isolation de voie à voie sur les entrées DI protégeait la communication de données contre les surtensions inattendues.
Le facteur de forme compact de la série ioLogik E1500 le rendait idéal pour le déploiement dans les armoires de train qui avaient des contraintes d’espace. Les produits de Moxa ont permis aux opérateurs de réseau de minimiser les coûts car ils pouvaient déployer une topologie en guirlande qui ne nécessitait pas de câblage supplémentaire. En déployant nos E/S distantes de la série ioLogik E1500, les opérateurs ferroviaires ont pu s’assurer que les systèmes CVC et d’éclairage embarqués fonctionnaient de manière fiable.

Cas 3 – Recevoir des alertes sur des Smartphones en cas d’incidents à bord du Smart Train à Taiwan

Introduction

Un opérateur ferroviaire à grande vitesse a construit une dorsale Ethernet fibre pour la transmission de données entre son centre de gestion des opérations et les gares ferroviaires afin d’assurer une haute disponibilité du réseau. Le client a utilisé environ 30 switchs Ethernet montés en rack Moxa (série IKS-G6000) pour se connecter aux réseaux de layer 3 préexistants. Le client avait également besoin d’un logiciel de gestion de réseaux industriels à utiliser tout au long du cycle de vie de la gestion du réseau pour l’installation, l’exploitation, la maintenance et les diagnostics. Le logiciel devait être utilisable sur des appareils mobiles car les administrateurs du réseau de l’opérateur ferroviaire doivent quitter la salle de contrôle pour patrouiller à l’intérieur et autour des gares.

cas usage MOXA à bord des trains - alertes sur Smartphones

Configuration requise

Le client a besoin d’un logiciel de gestion pouvant être utilisé tout au long du cycle de vie du réseau et utilisable sur des appareils mobiles car les administrateurs réseau doivent quitter leurs ordinateurs pour patrouiller les stations. Le logiciel sur l’appareil mobile doit avoir un tableau de bord facile à utiliser et fournir des informations sur l’état du réseau
Le logiciel de gestion doit prendre en charge les notifications push pour alerter les opérateurs des incidents et faciliter les réponses rapides.

Solution MOXA

MXstudio est l’outil de gestion de réseau industriel de Moxa qui peut être utilisé pour surveiller et gérer les réseaux industriels. Une partie de cette solution est MXconfig, que l’opérateur ferroviaire a pu utiliser lors du déploiement de masse initial. Au lieu de configurer manuellement l’adresse MAC et d’attribuer les adresses IP une par une, l’opérateur a pu utiliser MXconfig pour configurer simultanément l’adresse IP, le VLAN et les protocoles de redondance pour un lot de commutateurs. La fonction “Link Sequence Detection” de MXConfig facilite la configuration de masse en utilisant la proximité physique de chaque commutateur à l’ordinateur pour attribuer des adresses IP. De cette façon, il est facile de dire quel commutateur appartient à quelle station, ce qui réduit le temps que les ingénieurs doivent consacrer à la configuration des commutateurs.

L’utilisation d’applications de gestion de réseau efficaces peut aider les administrateurs réseau à accomplir des tâches efficacement au cours des différentes étapes du cycle de vie de la gestion du réseau. Alors que les environnements commerciaux continuent d’évoluer et que des améliorations sont apportées à la technologie des appareils mobiles, une application mobile qui prend en charge la surveillance du réseau permet aux administrateurs d’être efficaces, efficaces et réactifs lors de la surveillance et de la maintenance d’un réseau industriel.

En utilisant l’application MXview ToGo, les administrateurs peuvent afficher l’état du réseau et de chaque appareil, ainsi que recevoir des alertes en temps réel sur leurs appareils mobiles. En plus de la surveillance mobile, MXview ToGo prend également en charge la recherche d’appareils intelligents et une fonction d’identification. Lorsqu’ils sont sur le terrain, les ingénieurs en automatisation peuvent afficher des informations détaillées sur les appareils et trouver rapidement un appareil spécifique parmi les racks, ce qui réduit le temps nécessaire pour effectuer la maintenance et minimise les temps d’arrêt.

Cas 4 – Transfert de vidéos en temps réel dans le métro – Inde

Introduction

L’un des plus grands acteurs de l’industrie ferroviaire avait besoin de développer le réseau de communication ferroviaire d’un métro en Inde. Afin d’améliorer la sécurité des passagers, le réseau devait pouvoir prendre en charge un système de surveillance CCTV de pointe qui assure une surveillance en temps réel depuis le centre de contrôle. Le projet nécessite un réseau sans fil fiable entre le train et le sol qui se connecte à des clients sans fil embarqués certifiés ferroviaires, des unités sans fil au sol et des commutateurs Ethernet au sol. Les clients sans fil embarqués doivent fournir une itinérance transparente, une redondance du réseau sans fil et une bande passante suffisante pour assurer une transmission fluide des données vidéo sur les trains en mouvement constant. Pour le réseau au sol, une topologie de réseau redondante est nécessaire pour éviter la perte de paquets lors de la transmission de données du sol au centre de contrôle.

Solution de transfert de la  video en temps reel depuis un train

Configuration requise

  • Appareils sans fil pouvant transmettre des données vidéo jusqu’à 12 Mbps
  • Un mécanisme d’itinérance rapide pour assurer une transmission transparente des séquences vidéo pendant le fonctionnement des trains
  • Un mécanisme de redondance du réseau pour les communications train-sol afin de prendre en charge la surveillance en temps réel depuis le centre de contrôle

Solution MOXA

Pour aider l’entreprise à développer un réseau sans fil fiable entre le train et le sol, Moxa a fourni une variété de produits certifiés ferroviaires qui ont été déployés à bord et au bord de la voie. Notre série des points d’accès sans fil AWK-4121*, qui a été personnalisée pour ce projet, a été utilisée à bord en tant que client sans fil pour fournir des données vidéo de manière transparente au bord de la voie en offrant un débit de 12 Mbps.
Cela a été complété par des contrôleurs WAC-2004 prenant en charge des temps de transfert de 50 ms, qui étaient situés dans le centre de contrôle. De plus, notre client sans fil personnalisé de la série AWK-4121* est doté de la protection AeroLink qui garantit des temps de connexion de basculement de réseau sans fil fiables inférieurs à 300 ms. Les unités sans fil au sol TAP-6226** ont fonctionné comme des points d’accès sans fil pour collecter les données vidéo à bord et un commutateur Ethernet fibre intégré a été utilisé pour transmettre les données vidéo à la dorsale du réseau fibre. Comme la longueur totale de la ligne de métro dépasse 25 km, la dorsale du réseau nécessite plusieurs commutateurs dotés de larges capacités de bande passante pour assurer une transmission fluide des données. Les switches montés en rack Gigabit complets de couche 2 IKS-G6524A ont été déployés en bordure de voie et les commutateurs montés en rack Gigabit complets de couche 3 ICS-G7828A ont été utilisés dans la dorsale du réseau fibre pour créer la topologie Turbo Chain. De plus, notre unité sans fil robuste au sol, TAP-6226, a assuré la redondance du réseau en garantissant des temps de récupération inférieurs à 100 ms. Les commutateurs montés en rack Gigabit complets de couche 2 IKS-G6524A ont été déployés en bordure de voie et les commutateurs montés en rack Gigabit complets de couche 3 ICS-G7828A ont été utilisés dans la dorsale du réseau fibre pour créer la topologie Turbo Chain. De plus, notre unité sans fil robuste au sol, TAP-6226, a assuré la redondance du réseau en garantissant des temps de récupération inférieurs à 100 ms. Les commutateurs montés en rack Gigabit complets de couche 2 IKS-G6524A ont été déployés en bordure de voie et les commutateurs montés en rack Gigabit complets de couche 3 ICS-G7828A ont été utilisés dans la dorsale du réseau fibre pour créer la topologie Turbo Chain. De plus, notre unité sans fil robuste au sol, TAP-6226**, a assuré la redondance du réseau en garantissant des temps de récupération inférieurs à 100 ms.Tous les produits fournis par Moxa ont des conceptions robustes pour résister aux environnements difficiles rencontrés à bord des trains et au bord des voies. Les caractéristiques de nos produits incluent la capacité de résister à de fortes vibrations, des plages de température de fonctionnement allant jusqu’à -40 à 75 °C et des conceptions étanches qui incluent des produits avec la cote IP68. Une combinaison de notre technologie de réseau unique, de produits certifiés ferroviaires et de notre service client sincère permet à Moxa d’aider ses clients à développer des systèmes de communication CCTV fiables qui améliorent la sécurité des passagers à bord des trains.

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