Tunel Gotthard Base to nie tylko infrastruktura fizyczna czyli wydrążona konstrukcja. To również wielkie i nowatorskie rozwiązanie sieciowe.
- Dziennie przez alpejski tunel Gotthard Base będą mogły przejechać pociągi pasażerskie przewożące około 9 tysięcy podróżnych z prędkością 250 km/h oraz maksymalnie 260 pociągów towarowych, których składy są znacznie dłuższe i cięższe niż przed laty.
Większość rozwiązań technicznych została zautomatyzowana. Pozwoliło to uzyskać wyjątkowo stabilną i niezawodną sieć, niezbędną do przesyłania ważnych danych operacyjnych z i do tunelu. Środowisko Internetu przedmiotów bazuje na komunikacji w czasie rzeczywistym między urządzeniami IP — „przedmiotami” — w celu natychmiastowego gromadzenia danych operacyjnych i zapewniania personelowi obsługi informacji potrzebnych do bezproblemowego i bezpiecznego działania wszystkich systemów w obrębie tunelu.
– Gotthard Base najdłuższy tunel kolejowy świata, nie jest jedynie perłą myśli inżynierskiej. Jest to również jeden z pierwszych poważnych projektów inżynieryjnych na świecie obejmujących wdrożenie zaawansowanej technologii Internetu przedmiotów w celu zmiany sposobu świadczenia najważniejszych usług. W projekcie wykorzystano sieć urządzeń IoT do zarządzania całodobowym bezpieczeństwem pasażerów i pociągów w jednym z najtrudniejszych środowisk operacyjnych na całym świecie – podkreśla Laurent Moureu, Country Manager z firmy ALE Switzerland GmbH.
Sieć IP
Kiedy weźmiemy pod uwagę takie obszary jak tunele dostępowe i łącznikowe, okazuje się, że należy podłączyć do sieci i zabezpieczyć obszar o długości około 152 km. Obszar ten powinien być obsługiwany przez wyjątkowo niezawodną sieć IP. Nawet minimalne zakłócenia łączności sieciowej spowodowane zbyt mało wydajnym transferem danych lub powstawaniem wąskich gardeł mogą potencjalnie wywołać opóźnienia, a nawet zagrozić bezpieczeństwu obsługi i pasażerów.
- Drzwi to tylko jeden z przykładów. Jeśli jakiekolwiek drzwi prowadzące do obszarów serwisowych lub tuneli dostępu pozostałyby otwarte, ciśnienie spowodowane przemieszczaniem się ultraszybkiego pociągu pasażerskiego wystarczy, aby powstały znaczące uszkodzenia mechaniczne systemów w obrębie tunelu. Wszystkie drzwi w tunelu podłączonym do Internetu przedmiotów są monitorowane przez całą dobę. Jeśli któreś z nich nie są odpowiednio zabezpieczone, do sterowni wysyłane są automatyczne powiadomienia.
Jeśli weźmiemy pod uwagę wysyłanie i odbieranie danych w czasie rzeczywistym przez czujniki, kamery systemu wizyjnego, system wentylacji, infrastrukturę odprowadzania wody, system łączności, sterowania i monitoringu w całym obiekcie, wiemy już, dlaczego systemy niezawodnej łączności są takie ważne.
W szwajcarskich Alpach to niełatwe
Wielkość całego kompleksu i oddalenie niektórych obszarów serwisowych oznaczają, że wiele komponentów sieci musi pracować w środku tunelu przez dłuższy czas — z dala od bezpiecznych centrów przetwarzania danych, gdzie warunki pracy są pod stałą kontrolą. Ale nie chodzi tu jedynie o lokalizację. W niektórych obszarach w tunelu temperatura może sięgać 40°C przy wilgotności względnej dochodzącej do 70%, co oznacza znaczne przekroczenie norm w porównaniu ze zwykłymi, domowymi środowiskami pracy przełączników.
Pył metalowy — małe cząsteczki, duży kłopot
I jeszcze ten pył. Nawet w zwykłych korporacyjnych warunkach pracy urządzeń zapylenie jest problemem, ale wewnątrz tunelu kolejowego może ono powodować poważne awarie komponentów sieci, ponieważ hamulce pociągów nieustannie wyrzucają w powietrze metalowy pył. Dodajmy do tego zakłócenia elektromagnetyczne i wibracje spowodowane codziennymi czynnościami i mamy środowisko, które poważnie ogranicza okres sprawności standardowych przełączników i powoduje ich uszkodzenia mechaniczne.
Długotrwała eksploatacja — wzmocniona sieć
Tunel Gotthard został wyposażony w sieć wzmocnioną. Co należy przez to rozumieć? Po pierwsze użyto przełączników, punktów dostępowych i ruterów, które standardowo obsługują zintegrowane zabezpieczenia, dynamiczne dostosowywanie wydajności sieci w celu wdrażania aplikacji w czasie rzeczywistym oraz niezawodną komunikację szerokopasmową IP. Po drugie wykorzystano sprzęt sieciowy w obudowach klasy przemysłowej.
- Zadanie opracowania i wdrożenia sieci do przesyłania danych zostało powierzone inżynierom z firmy Alpiq InTec, który użyli ponad 450 wzmocnionych przełączników LAN OmniSwitch 6855 Alcatela-Lucenta do stworzenia szkieletu sieci do przesyłania danych pracującej w obrębie tunelu. Minimum obsługi prewencyjnej i napraw jest niezwykle istotną kwestią podczas instalowania sieci pod nawet 2,3 km skały. Przełączniki te wykorzystują system chłodzenia konwekcyjnego, który bazuje raczej na radiatorach zamiast na wentylatorach, minimalizując zagrożenie płynące z zanieczyszczenia cząsteczkami metalu i uszkodzenia wewnętrznych elementów elektronicznych.
Ta specjalna wzmocniona sieć umożliwia wdrożenie w tunelu Gotthard urządzeń IoT, gdzie standardowa sieć się nie sprawdzi, gwarantując poziom usług wymagany w najdłuższym, najbezpieczniejszym tunelu na świecie z najlepszymi systemami łączności, gdzie codziennie przewozi się 9 tysięcy pasażerów w komfortowych i bezpiecznych warunkach.