SISSI Sistema Intermodale integrato per la Sicurezza ed il Segnalamento su RotaIa PAR FAS P.I.R. 1.1.B, Azione 1.1

2 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved La compagine vede la partecipazione di quattro partners: Thales Italia (Capofila) Selex Communications SICE CNIT – Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni Altri partners esterni collaborano al progetto sotto il coordinamento dei partners principali: Alitec MICC-UNIFI Consorzio TICom Scuola Superiore Sant’Anna I2T3 SISSI – I Partners

3 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Descrizione del sistema  Descrizione del sistema  Il progetto SISSI ha lo scopo di creare una infrastruttura tecnologica in grado di rilevare possibili anomalie sui rotabili in transito (ferroviari o tranviari)  Esegue una serie di misure a distanza tramite l’ausilio di sensori posti a terra e a bordo  Fisicamente la struttura si presenta come un varco a cavallo dei binari, equipaggiato con i sensori e gli apparati elettronici  Il progetto SISSI realizza dei sottosistemi da applicare ad un portale ferroviario multifunzione (PMF)

4 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Descrizione del sistema Per ogni rotabile in transito, qualunque sia la sua direzione di marcia, il sistema SISSI è in grado di rilevare le seguenti anomalie:  Presenza di incendio a bordo  Violazione della sagoma limite  Consumo eccessivo o usura dello strisciante del pantografo  Presenza cricche meccaniche in uno o più assi  SISSI realizza un dispositivo di sicurezza (SIL – Safety Integrty Level) per quanto riguarda il rilevamento di incendi a bordo e la violazione della sagoma  SISSI è un dispositivo di ausilio per il rilevamento delle anomalie dello strisciante del pantografo e delle anomalie degli assi  SISSI ha l’obiettivo di investigare sperimentalmente la raggiungibilità di un livello di sicurezza SIL adeguato  Dato che tutte le funzionalità sarebbero compromesse dal mancato rilevamento di un rotabile in transito, la funzionalità di rilevamento del rotabile deve essere SIL4

5 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura di sistema  Scomposizione del sistema Figura 4

6 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura di sistema  Postazione DCO E’ la postazione dell’operatore addetto alla supervisione dei sistemi integrati nel portale SISSI La postazione DCO, tramite GUI Web 2.0, permette  Visualizzazione immagini dei treni  Visualizzazione, gestione ed archiviazione degli allarmi ed eventi, relativi ai rotabili, rilevati dai sistemi di ausilio alla sicurezza  Visualizzazione, gestione ed archiviazione dei dati diagnostici di tutti i sottosistemi La postazione DCO è connessa in TCP/IP all’applicazione server del Concentratore Dati

7 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura di sistema  Concentratore Dati  Riceve ed integra i dati rilevati sui rotabili dai sensori per renderli interpretabili alla postazione DCO  Acquisisce, tramite una videocamera ad alta velocità, le immagini nel campo del visibile, del convoglio in transito e vi sovrappone le immagini termiche fornite dal sottosistema di rilevamento incendi  Riporta su HMI gli allarmi generati dagli altri sottosistemi  Ha il compito di identificare il rotabile in transito, applicando algoritmi di video analisi alle immagini acquisite dalla videocamera ad elevato frame rate  L’evento di treno in arrivo attiva la videocamera e la sincronizzazione dei dati provenienti dai vari sottosistemi

8 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema di Rilevamento Incendio a Bordo Il sottosistema di Rilevamento Incendio è composto da  Uno o più “bersagli termici” comandati e controllati dall’unità AQS  Due canali di analisi termografica indipendenti e diversi tra loro, ciascuno dei quali composto da Una telecamera IR, per l’acquisizione dell’immagine infrarossa del rotabile Un sistema di elaborazione delle immagini IR  Un sistema AQS (AcQuisitore Sicuro)

9 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Bersaglio termico  Costituito da un involucro di materiale metallico, contenente al proprio interno una o più scaldiglie, la cui accensione/spegnimento è comandato insicurezza dall’unità AQS  Superficie con 2 sensori di temperatura a contatto (uno per ogni nodo dell’architettura 2oo2 di AQS)  I segnali dai sensori di temperatura vanno all’AQS via input analogici sicuri e convertiti in valori di temperatura  Le temperature calcolate indipendentemente dai due nodi A e B sono validate in modo incrociato A/B  Le uscite digitali dell’AQS alimentano e disalimentano il bersaglio termico, realizzando dei cicli di riscaldamento e raffreddamento

10 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Bersaglio termico  Il bersaglio termico viene posizionato sul PMF in modo da rientrare sempre nel campo di inquadra-tura delle telecamere IR che scansionano l’imperiale del rotabile in transito  AQS è in grado di verificare le temperature calcolate dalle immagini termiche con dei valori di temperatura certi

11 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Rilevamento Anomalie Sagoma  Il rilevamento dell’eccedenza della sagoma limite di un carrabile è effettuata in sicurezza solo se si considera l’ingombro massimo ammesso sulla tratta (indipendente dal tipo di rotabile ed è verificabile mediante barriere laser installate sul PMF)  Non può essere rilevato in sicurezza un ingombro eccedente quello teorico del rotabile, in quanto implica un riconoscimento del tipo di rotabile che non può essere effettuato con adeguati livelli di sicurezza  Le barriere laser sono posizionate sul PMF in modo da creare una “gabbia” di fasci laser all’interno del quale il rotabile deve muoversi senza produrre interruzioni dei fasci

12 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Rilevamento Anomalie Sagoma  Per raggiungere un livello di sicurezza maggiore di SIL0 occorre verificare che la barriera laser funzioni correttamente  E’ necessario che ciascuna barriera sia comandata da un’unità sicura, la quale, spegnendo e accendendo gli emettitori laser è in grado di diagnosticare il corretto funzionamento di ciascuna barriera

13 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Concentratore Sicuro  Il concentratore sicuro svolge le seguenti funzioni Allertare tutti i sottosistemi di SISSI al passaggio del treno Rilevare la velocità del treno e inviarla a tutti i sottosistemi Notificare la conclusione del passaggio del treno Acquisire tutti gli stati dai sottosistemi sicuri Fornire un’interfaccia unica verso il sistema di segnalamento (IxL) per l’arresto/prosecuzione della marcia del treno  Il concentratore sicuro è sviluppato sulla piattaforma del AQS  E’ connesso con fibra ottica ai Sottosistemi Sicuri e al sistema di conteggio degli assi. Il protocollo utilizzato è il “sahara”, un protocollo sicuro, conforme alla normativa EN50159, definito da Thales  L’interfaccia verso i Sottosistemi Non Sicuri e il concentratore dati è realizzata tramite l’interfaccia Ethernet del TSG dell’AQS. Il protocollo usato è lo standard MOD-BUS su IP.  L’azione di arresto del treno è a carico del sistema di interlocking che agirà sui segnali tenendo conto degli spazi di frenata  Il rilevamento dell’arrivo del treno ed il calcolo della velocità viene effettuato dal conta assi  Per ogni binario sono previsti 4 sensori conta assi per un totale di 3 sezioni

14 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Rilevamento Anomalie Pantografo SISSI è in grado di rilevare due tipi di anomalia del pantografo  Anomalie geometriche Individuate mediante algoritmi di video analisi utilizzando videocamere ad elevato frame-rate Il modulo SW degli algoritmi è in esecuzione sul concentratore dati ed ha anche il compito di confermare il rilevamento del pantografo al sottosistema di rilevamento anomalie sagoma  Stato di usura dello strisciante in carbonio: rilevato tramite un sistema installato a bordo del locomotore, denominato SCUS (Sistema di Controllo dell’Usura dello Strisciante) Sensore di rilevamento del consumo/usura (SCS) Unità di comando e controllo (UCC) Junction box di connessione tra sensore e sistema di controllo (JB) L’interfaccia con il macchinista (HMI)

15 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Rilevamento Anomalie Pantografo Interfaccia verso il Sistema di Terra  Il sistema invia i dati diagnostici e gli allarmi al concentratore dati tramite l’infrastruttura di telecomunicazione radio progettata da Selex  La comunicazione tra sistema di controllo usura e sistema di bordo Selex ha luogo su connessione TCP/IP tramite la porta Ethernet disponibile sull’UCC

16 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Architettura dei Sottosistemi  Sottosistema Rilevamento anomalie Assi

17 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Risultati Industriali dal Progetto  Realizzazione di prototipi SISSI è in grado di rilevare due tipi di anomalia del pantografo  Anomalie geometriche Individuate mediante algoritmi di video analisi utilizzando videocamere ad elevato frame-rate Il modulo SW degli algoritmi è in esecuzione sul concentratore dati ed ha anche il compito di confermare il rilevamento del pantografo al sottosistema di rilevamento anomalie sagoma  Stato di usura dello strisciante in carbonio: rilevato tramite un sistema installato a bordo del locomotore, denominato SCUS (Sistema di Controllo dell’Usura dello Strisciante) Sensore di rilevamento del consumo/usura (SCS) Unità di comando e controllo (UCC) Junction box di connessione tra sensore e sistema di controllo (JB) L’interfaccia con il macchinista (HMI)

18 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Risultati Industriali – Prototipo AQS e Concentratore Sicuro  Architettura AQS e Concentratore Sicuro :

19 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Risultati industriali – Prototipo Sistema Radio Sotto sistema di bordo TLC

20 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Sinergia con il mondo della ricerca – CNIT Architettura del simulatore SENSORI GENERATORE DI EVENTI DECISORI CONCENTRATORI

21 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Sinergia con il mondo della ricerca – UniFi (MICC) Software di visione artificiale e sensori Il progetto SISSI prevede una parte di elaborazione delle immagini e estrazione di informazioni visuali e termiche sui treni. Nel contesto del progetto SISSI il software di imaging prevede: Rilevamento passaggio del pantografo. Rilevamento identificativo del vagone. Rilevamento temperatura del treno. Sensori necessari: Matriciale ad alto frame rate per l’analisi del pantografo; 2x Lineare ad alto frame rate per l’estrazione dell’identificativo del treno; 2x Termico lineare ad alto frame rate per la segmentazione della temperatura dell’imperiale. Architettura sistema di acquisizione: Ciascuna telecamera sarà gestita da un server http, AcquisitionServer, responsabile del salvataggio del flusso video. Ciascun AcquisitionServer si registrerà ad un server http, AquisitionManager, che consentirà il controllo contemporaneo di tutti i framegrabber, garantendo una migliore sincronizzazione dei flussi video acquisiti.

22 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Disseminazione - Il sito riporta gli elementi principali di progetto, obettivi, partner, tempistica ed alcuni documenti scaricabili resi disponibili dal partenariato.

23 Informations confidentielles / propriété de Thales. Tous droits réservés. / Thales confidential / proprietary information. All rights reserved Presentazione del progetto Il progetto SISSI è stato presentato ad i seguenti eventi: LiquidLab Maggio 2012, POLIS-AGORA’ Luglio 2012 Expoferroviario di Torino Marzo 2012