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세계 최장의 초고속 철로와 ArchestrA 시스템 플랫

18 Jan

2008년 올림픽 게임을 위해 120km에 걸친 베이징-톈진 구간 완공 후 Easyway는 2020 년까지 중국 전역에 걸쳐 솔루션을 확대해야 하는 임무를 맡게 되었다. Easyway는 철도 네트워크의 소규모 기차역을 위해 주요 기차역에 이행된 시스템, 공정, 기능을 신속하게 복제화해야 했다.

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“Invensys 솔루션에서 가장 중요한 요소는 사용성입니다. 시스템에 새로운 수요와 기능을 구현하기가 쉽기 때문에 시스템 확장성이 탁월하다고 할 수 있습니다.”
Shao Xiaofeng, Vice President of Easyway Company Limited
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중국 베이징

중국은 고대 시대부터 문화 및 산업의 중심지로 평가되어 왔고, 세계적으로 풍부한 예술, 문학, 과학의 발전에 기여했습니다. 중국은 기술 혁신에 있어서 수천년에 이르는 역사를 자랑하기 때문에 13억 명이 넘는 중국 인구가 이동한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그리고 이제 경제 강국으로서 중국 전역에 초고속 철도 서비스를 건설한다는 야심찬 계획을 착수했습니다.

중국에서 대규모 프로젝트는 드문 일이 아닙니다. 기원전 5세기에서 16세기 사이에 건설된 만리장성은 길이가 8,800km (5,500 마일) 이상이고, 인간이 만든 세계에서 가장 긴 구조물입니다. 중국 철도부의 새 초고속 철로 건설은 이보다 훨씬 짧은 기간에 완성될 계획입니다. 초고속 철로 중 첫 120km (100 마일) 구간은 2008년 베이징 올림픽 게임 중에 시작되었고, 베이징에서 톈진을 연결했습니다.

시속 최고 350km (시속 220마일) 의 속도로 달리는 기차 덕분에 여행자들은 30분의 초고속 운행으로 편도에서만 40분을 절약하게 되었습니다. 중국 철도부는 올림픽 게임에 대비해 초기 초고속 철도 프로젝트를 적기에 완료하기 위해 Invensys Operations Management 의 솔루션을 선택했습니다. Invensys는 기존에 중국에서 사용된 비싸고 구성 및 유지보수가 어려운 독점 솔루션 기반의 승객 서비스 시스템과는 대조를 이루며 기성 객체 중심 소프트웨어의 독특한 장점을 제공함으로써 차별성을 보여주었습니다.

21세기 기술 구현으로 활성화된 세계 최장의 초고속 철도 네트워크는 Invensys InFusion 엔터프라이즈 컨트롤 시스템의 일부인 ArchestrA 시스템 플랫폼을 기반으로 하여 운영됩니다. 중국 철도 시스템이 2020년에 완공되면, 승객과 화물을 운송하게 되고, 하루도 안 되는 시간 동안 4,000km (2,500마일) 를 이동하게 됩니다.

복잡한 철도 네트워크의 경우, 각 기차역의 시설 관리 시스템을 위해 60개가 넘는 외부 벤더들의 협력이 필요합니다. 중국 철도부는 기차역의 기술 인프라를 관리하기 위해 Invensys 에코시스템 파트너인 철도 솔루션 전문기업 Easyway Company Limited의 서비스를 의뢰했습니다.

Easyway가 빠르고 쉽게 철도부의 요건에 대응할 수 있도록 해주는 ArchestrA 시스템 플랫폼을 통해 모든 벤더들은 서로 원활하게 의사소통할 수 있습니다. 시스템 플랫폼은 철도 작업자들이 전체 시설 운영 관리를 위해 필요로 하는 모든 SCADA, 감독 HMI 및 MES를 위한 단일 확장형 플랫폼입니다. 또한 새 소프트웨어와 하드웨어를 시스템에 쉽게 추가할 수 있도록 간단한 업그레이드 경로를 제공합니다.

“Invensys로 선정하기 전에 3-4가지의 다른 제품들이 있었습니다. 결국에는 두 가지 주요 이유 때문에 ArchestrA 시스템 플랫폼을 선택했습니다. 우선, 이 플랫폼에 클라이언트의 요건을 신속하게 충족할 수 있는 기능이 있고, 평가 후에 시간 요건을 맞출 수 있다고 생각했습니다.

또한, 이 시스템에 고유한 안정성이 있다고 생각했습니다. 경험에 비추어 볼 때 우리의 선택은 옳았습니다. 2008년에 초기 운행을 했을 때부터 지금까지 시스템 플랫폼으로 인한 문제가 시스템 고장을 일으킨 적은 없었습니다.”라고 Easyway의 VP Shao Xiaofeng은 말합니다.

넓은 프로젝트 범위, 단시간

중국 철도부는 승객 서비스, 중국 철도 산업 규정, 철도 네트워크 개발, 전반적인 철도 인프라를 담당합니다. 면적이 960만 제곱킬로미터(370만 제곱마일)가 넘는 나라임을 생각할 때, 이는 사소한 임무가 아닙니다.

중국은 신속하게 구현되고 효율적으로 확장될 뿐만 아니라 중국의 기존 철도 기술 인프라와 쉽게 통합될 수 있는 승객 기차역 관리 시스템이 필요했습니다. 또한 철도부는 철도 네트워크를 최대한 경제적으로 운행하고 관리할 수 있도록 해주는 사용자 친화적인 인터페이스를 원했습니다.

대표적 사안: 기차역 시설 관리

베이징-톈진 초고속 구간 프로젝트 중 첫 단계에는 5개의 기차역이 있었습니다. 기본적인 목표는 시설 관리 시스템(FMS)을 통해 이러한 기차역을 여행자들에게 안전하고 친숙한 장소로 만드는 것이었습니다.

승객 정보 시스템이라고 부르는 FMS는 공공 안내 시스템, 영상물 재생, 자동 승차권 판매, CCTV 모니터, 운영 및 안전 시스템을 관리하기 위해 감독자들이 사용하는 기타 구성 요소 등 통신 장비를 지원할 수 있는 통합된 중앙 관리식 플랫폼입니다.

“Invensys 시스템에서 가장 중요한 기능은 사용성과 확장 가능성입니다. 새로운 기능과 쉽게 연결하여 아주 짧은 시간 내에 새로운 스테이션으로 확대할 수 있습니다 ”라고 Xiaofeng 은 말합니다.

확장성을 위한 간이역

중국 철도부는 장기간에 걸쳐 프로젝트에 이익을 가져다주는 기술 공급사를 선정하는 것이 중요하다는 점을 인식하고 있었습니다.

철도부는 Invensys 의 솔루션을 통해 올림픽 라인에서 시작하여 이를 필요에 따라 전국적인 초고속 철도 네트워크로 단계적으로 확대하는 것까지 계획을 확장할 수 있었습니다.

InFusion 엔터프라이즈 컨트롤 시스템은 중국 철도부 초고속 철로의 복합적인 승객 정보 시스템과 동기화됩니다. InFusion의 확장성 덕분에 철도부는 초고속 철로의 규모와 범위를 쉽고 신속하게 지속적으로 확대해 나갈 수 있습니다. InFusion 시스템은 운영 탁월성의 모든 면들을 종합적으로 포괄하고, 확장성, 연결성, 동기화, 가치 가속화 등의 복잡한 사업적 문제들을 해결해 줍니다.

오늘날 15개 초고속 철로에 배치된 220개 이상의 기차역은 Invensys에 의해 통제됩니다. 프로젝트가 완료되면 800개 이상의 새 기차역이 12,000km(7,500마일)에 이르는 철도 네트워크에서 Invensys 기술 솔루션을 기반으로 운행되게 됩니다.

“소프트웨어의 확장성은 프로젝트를 단계적으로 이행할 수 있도록 해줍니다. 덕분에 철도 관계자들은 자원의 예산을 적절하게 수립할 수 있습니다.”라고 Invensys Operations Management의 글로벌 마케팅 프로그램 VP Mark Davidson은 말합니다.

확장성은 승객 정보 시스템에서 가장 높은 우선순위를 차지합니다. 철도 시설 기술 솔루션은 일반적으로 콘셉트 검증이 이루어지면서 무리하지 않은 목표로 시작됩니다. 이들은 초기 프로젝트 단계 중에 만들어진 과거의 경험과 도구를 바탕으로 신속하게 확대됩니다.

Invensys 소프트웨어 기반 시스템은 개방형으로서 엔지니어들이 응용 프로그램을 개발한 다음 외부 전문가의 도움 없이도 쉽게 내부적으로 재생산할 수 있도록 해줍니다. 표준화된 객체는 반복성과 사용자 맞춤성을 극대화시키고, 시간을 절약해주기 때문에 새 기차역이 엄격한 예산과 기한에 맞도록 배치될 수 있습니다.

사실상 철도는 하루 만에 구성되었습니다. 또한 변화가 필요한 부분에서는 Invensys 응용 프로그램 템플릿을 통해 일부 기차역에서 변화가 적용되거나, 전체 시스템으로 확대될 수도 있습니다.

조화를 이루며 시행되는 기술력

중국 철도부가 베이징-톈진 라인을 시작으로 하는 계획을 수립하기 전에는 승객 정보 시스템이 통합되지 않은 상태였습니다. 구성 요소들이 다른 제조업체로부터 구매되었고, 서로 매끄럽게 작동하지 않았습니다. 기차역과 터미널은 효율적으로 연결되지 않았고, 배치, 운행, 유지보수에서 비효율성을 야기시켰습니다.

오늘날 시스템은 통일된 관리 전략, 표준화 기술 아키텍처 요건, 중앙식 운영으로부터 이점을 누리고 있습니다. 예를 들면, 승객 정보 시스템이 ArchestrA 시스템 플랫폼에 내장되어 있기 때문에 데이터 연결성이 최대화되어서 철도 시설 운행이 통일성을 갖추고 중앙 시스템에서 통제될 수 있게 되었습니다.

또한 Wonderware 툴키트를 통해 FMS와 관련하여 사용되는 외부 솔루션도 중앙 응용 프로그램과 통신할 수 있습니다. 이로써 모든 상태 및 통제 지침이 전 네트워크의 모든 기차역과 자동으로 공유되는 전체적인 통합 전략이 세워집니다.

현재 승객 정보 시스템을 위한 ArchestrA 시스템 플랫폼 설치는 약 20만 I/O 포인트를 관리합니다. 프로젝트가 완공되는 2020년까지, Invensys 솔루션은 3백만 개가 넘는 I/O 포인트를 관리하게 될 계획입니다.

“올림픽 게임 동안에는 기한이 촉박해서 9개월만에 기차역 통합 시스템을 수립했습니다. ArchestrA 시스템 플랫폼을 사용했기 때문에 가능한 일이었습니다. 그다음 철도부는 이 시스템을 가지고 대규모 기차역의 기능을 아주 짧은 시간 동안에 소규모 기차역에 재현할 것을 요청했습니다.

철도부에서는 인건비와 인력 감축 요청도 해왔습니다. 비교적 아주 적은 개발 및 위탁 업무를 거치고 우리 회사의 Invensys 기반 시스템이 소규모 기차역으로 쉽게 확장될 수 있었습니다.”라고 Xiaofeng 은 말합니다.

ArchestrA 시스템 플랫폼은 Easyway가 승객 정보 시스템을 배치하는 데 필요한 모든 모듈을 만들 수 있도록 해줍니다. 무엇보다 반복 활동, 통신, 제어, 보안, 중복성, 내역 관리와 관련된 보다 중요하고 종합적인 정보가 시스템 플랫폼에 포함됩니다.

이러한 정보는 이제 향후 프로젝트에 배치될 수 있고, 중국 전역에 있는 모든 기차역의 솔루션 배치를 위해 표준화 및 통일성을 형성해 줍니다. 엔지니어링 응용 프로그램의 구현도 이러한 공정을 통해 개선되었고, 이에 따라 작업자는 기차역이나 통제실 배정에 관계없이 공통적인 사용자 인터페이스 및 절차에 의존할 수 있습니다.

작업자들은 이러한 핵심 시스템을 통해 기차역 자산과 통신 장비를 모니터링하고 통제함으로써, FMS의 종합적인 기능을 관리할 수 있습니다. 관리자들은 수요에 맞게 인력을 배치 및 이동시킬 수 있고 이를 통해 운영비를 절감시킬 수 있습니다. 일부 기차역 장비는 자동으로 운영되기 때문에 승객 정보 시스템은 에너지를 절감시켜 주기도합니다.

기획도 개선되었습니다. Wonderware Historian은 트렌드와 분석, 그리고 효율적이고 완벽한 보고 기능을 위해 실시간 기차역 자산 데이터를 제공해 줍니다. 외부 데이터베이스와 엑셀, 워드 등 Microsoft Office 프로그램이 갖추어진 Wonderware 솔루션 인터페이스를 통해 정보가 쉽게 공유될 수 있습니다.

“중국 철도부는 ArchestrA 시스템 플랫폼을 이행함으로써 통일성 있는 기차역 관리 시스템의 미래 성장을 위해 탄탄한 기술적 기반을 수립한 것입니다.”라고 Invensys Operations Management 제품, 서비스 및 솔루션 VP Steve Garbrecht는 말합니다.

최고의 기술이 제공하는 보다 우수한 시스템 가시성

새로운 승객 정보 시스템은 모든 기차역 디스플레이, 공공 안내 시스템, 스케줄, 고객 지원, 수하물 보관 등을 관리합니다. 여기에서 Wonderware InTouch의 휴먼 머신 인터페이스 (HMI)가 중요해집니다.

작업자들은 원격이나 중앙 모니터링 장소에서 작업할 때 전반적인 가시화를 위해 HMI에 의존합니다. 철도 작업자들은 HMI를 사용하여 각 장치의 상태를 확인하고, 알람 정보를 수신하고 관리하며, 필요한 경우 시정 사항을 쉽게 적용합니다.

대형 철도 시스템 운영의 또 다른 중요한 측면은 유지보수입니다. Invensys 솔루션은 철도부가 수리가 필요한 곳에 즉각적으로 대처할 수 있도록 할 뿐만 아니라 최적의 성능 및 업그레이드를 위한 철도 시스템 유지를 위해 체계적인 프로그램을 개발할 수 있도록 합니다.

성공을 위한 올바른 길

폭넓은 철도 운송을 제공하는 중국 철도부는 성공을 향한 지름길을 달리고 있습니다.

Easyway가 개발한 Invensys 솔루션은 10년도 채 되지 않은 기간 안에 철도부가 13억 명의 인구를 편안하고 빠른 속도로 연결할 수 있도록 해줍니다. 지금까지 신규 기차역이 스케줄에 맞게 네트워크에 통합되었습니다.

중국의 유구한 역사를 고려할 때, 세계 최장의 초고속 철로 공사는 성공적인 순항을 이어가는 중입니다.

인벤시스 http://www.invensys.co.kr

아이씨엔 매거진 2012년 08월호

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Posted by on January 18, 2016 in Automation

 

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