Contrôle et surveillance dans un tunnel

Le tunnel de base du Ceneri relie les parties nord et sud du canton suisse du Tessin et sert de voie d'accès au tunnel de base du Gotthard. L'importance de ce tunnel qui a coûté 3,6 milliards de francs suisses et qui a été mis en service en septembre 2020 tient non seulement au trafic ferroviaire transeuropéen, mais aussi au fait qu'il réduit le temps de trajet entre Locarno et Lugano de 55 à 22 minutes.

Pas moins de quatre trains de frêt et six trains de passagers par heure traversent ce tunnel dans chaque sens. Avec un tel trafic, la sécurité d'exploitation est au premier rang des priorités. Le fonctionnement de chaque système et de chaque composant doit donc être absolument fiable, d'autant qu'il conditionne aussi la ponctualité des trains.

Assurer cette fiabilité opérationnelle n'est pas une mince affaire. "Le contrôle et la surveillance des systèmes 50 Hz nécessite 30000 points de données," indique Harald Störk, Directeur Général de Leicom AG. L'intégrateur de Winterthur a intégré tous les systèmes à moyenne tension, transformateurs et systèmes anti-coupure inclus, ainsi que la signalisation des issues de secours et l'éclairage des voies.

Un tel nombre de points de données ne peut pas être géré par un seul contrôleur. Dans le tunnel de base du Ceneri long de 15,4 km, l'ensemble est géré par 104 contrôleurs de la gamme X20 de B&R. Dans chaque passage transverse reliant les deux tubes du tunnel tous les 350 mètres, deux contrôleurs X20 contrôlent et monitorent le trafic des trains (un dans chaque sens).

Comment garder un œil sur autant de points de données ? "Pour gérer correctement un projet comme celui-là, il faut un outil d'ingénierie qui gère 104 contrôleurs de manière fiable, et pas seulement cinq ou six," souligne H. Störk. En tant qu'intégrateur B&R, le directeur de Leicom savait que le système de contrôle de process APROL serait le bon choix pour ce projet. Il avait déjà utilisé APROL dans d'autres projets en lien avec les chemins de fer suisses. Un de ces projet a notamment consisté à réaliser une intégration dans un système de conduite de plus haut niveau pour la gestion de grandes gares comme celle de Zurich.

L'intégrateur connaissait donc bien les technologies à utiliser. Néanmoins, le projet l'a confronté à plusieurs défis. "Nous avons dû incorporer les contrôleurs X20 dans un système de conduite redondant de plus haut niveau fourni par un autre fabricant," raconte H. Störk. L'interface OPC UA présente de manière standard sur tous les contrôleurs de B&R a grandement facilité ce travail. Une autre difficulté attendait aussi l'intégrateur : la multiplicité des protocoles standard et propriétaires à utiliser pour connecter les systèmes tiers aux contrôleurs X20. L'assistance fournie par B&R a permis de surmonter cet obstacle.

Quel rôle joue B&R dans la fiabilité opérationnelle du tunnel de base du Ceneri ? "Un rôle très important. Le très haut niveau de fiabilité, de stabilité et de qualité des contrôleurs X20 parle de lui-même," assure H. Störk, qui ajoute : "Le fonctionnement du système est stable. Depuis l'achèvement du projet en août 2020, nous ne faisons quasiment aucune intervention. C'est exceptionnel avec autant de points de données."