«Применение облачных технологий для решения задач управления газовым хозяйством»

Статья в журнале "АПГО"

Сегодня, жизнь современного человека без использования информационных технологий себе трудно представить, с каждым годом электронные устройства и компьютерные программы все сильнее интегрируется в нашу повседневную жизнь, как никогда важно использование вычислительной техники в рабочих процессах и на отдыхе. С появлением свободного доступа в сеть Интернет, у большинства людей на планете появился доступ к огромным массивам информации. Для нас стали обыденными различные онлайн сервисы: мы в рабочих и частных целях пользуемся электронной почтой, храним данные в облачных хранилищах, общаемся в социальных сетях, заказываем путешествия и оплачиваем различные услуги не выходя из дома.

Многие компании активно переносят в «облака» свою производственную деятельность – одним из первых, кто оценил удобство виртуальных операций, стал банковско-финансовый сектор, некоторые банки даже не имеют физических офисов для работы с клиентами – все взаимоотношения происходят виртуально!

В свою очередь, системы промышленной автоматизации технологических процессов и диспетчерского контроля в настоящий момент остаются достаточно закрытыми – прежде всего это связано с политикой конфиденциальности корпоративных служб безопасности – «де факто» используются стандарты обеспечения безопасности доступа к информации, где основным способом ограничения доступа к функциям сбора данных и управления рабочим процессом является локализация и сегментирование используемых проводных локально-вычислительный сетей. Данный способ не исчерпал своих возможностей в рамках территориально ограниченного предприятия, производственной площадки и т.п., но практически не применим в условиях широкого территориального распределения технологических объектов. Одними из представителей таких территориально распределенных объектов являются технологические объекты сетей транспортировки и распределения теплоэнергоресурсов, в частности – объекты сетей газоснабжения.

И если в самом начале процесса телемеханизации первоочередных и крупных объектов газоснабжения для организации системы передачи данных использовались проводные технологии – линии телефонной связи, выделенные линии корпоративной сети и т.п., то по мере наращивания общего количества оснащаемых объектов – на первый план выходит использование беспроводных каналов связи. Сначала это были радиорелейные системы передачи данных, в дальнейшем и наиболее массовым в применении стал стандарт сотовой связи вначале GSM DATA, а в дальнейшем - GPRS/3G/LTE.

Именно использование передачи данных между объектом и центром сбора данных (так же называемым пультом управления системами телеметрии и телемеханики) услуг «Пакетной передачи данных / Доступ в сеть Интернет» позволил полноценно рассматривать возможность применения «облачных» технологий и в этой сфере.
Первым шагом для входа в «облачность» можно считать использование SCADA-систем, в составе которых имеется возможность использовать web-сервер. Одним из примеров такой SCADA-системы, используемую в качестве основы для построения Пульта управления системами телеметрии и телемеханики АКТЕЛ разработки ООО «АКСИТЕХ», можно считать программный пакет InduSoft Web Studio 7.1/8.0. Основное преимущество при использовании подобной схемы построения систем телеметрии и телемеханики – это организация общего сервера сбора и обработки данных в рамках регионального подразделения РГК или ГРО, куда сводятся вся информация о работе объектов газового хозяйства, а уже из центра сбора – предоставляется территориальным подразделениям – аварийно-диспетчерским службам или абонентским участкам, доступ на которых организован посредством использования web-браузера со специальным плагином.

Схема ПУ с использованием WEB.SERVER в составе SCADA

Экраны ПУ СТМ

Табличное представление объектов/ Управление крановым узлом

Структура Информационно отчетной системы ИОС

• интегрированная с программным обеспечением Пульта управления система безопасности доступа к данным на основе паролирования;

• ведение иерархической структуры контролируемых объектов с возможностью их паспортизации;

• наличие файлового хранилища данных, в том числе с привязкой документов к конкретным объектам;

• встроенный визуальный SCADA-редактор, позволяющий отображать контролируемые параметры на графической подложке;

• картографический модуль, предназначенный для отображения объектов и их основных параметров на интерактивной карте с привязкой к координатам объекта, на основе некоммерческого сервиса Open Street Map;

• наличие модуля формирования отчетных документов на основе как текущих, так и архивных параметров, с возможностью экспорта в виде файлов популярных офисных приложений: DOC, XLS, RTF, PDF и др.;

• наличие модуля формирования сводок и графиков с расширенной функциональностью – реализована возможность выявления зависимости параметров как отдельного объекта, так и параметров различных объектов контроля;

• наличие модуля математической обработки, позволяющего производить математические и некоторые логические операции с получаемыми данными – например сделать сводку балансов и т.п.;

• наличие модуля для организации контроля обслуживания объектов, т.е. планирование работ на объектах;

• наличие модуля оповещения пользователей при возникновении событий и аварийных ситуаций на объектах по e-mail, SMS, а также с помощью Push-Up уведомлений (опционально). Возможность подключения модулей выполненных по требованию Заказчика.

Таким образом, ИОС позволяет как дублировать информацию, получаемую диспетчером на Пульте управления СТМ, так и предоставлять ее прочим заинтересованным лицам, в формате привычном тому или иному подразделению РГК или ГРО.
Следующим программным продуктом, помогающим в эксплуатации объектов, стал web-портал «Диагностика работоспособности оборудования», предназначенный для автоматизированного наблюдения за работоспособностью технологического и телеметрического оборудования. Данный web-портал интегрирован в современную HelpDesk систему (англ. HelpDesk - автоматизированная система учета заявок от клиентов, построенная на системе обработки заявок), ориентированную на работу служб поддержки и сервисного сопровождения.

• Web-портал «Диагностика работоспособности оборудования» позволяет реализовать следующие функции:

• мониторинг работоспособности системы - контроллеров, каналов связи, сетевого оборудования, серверов и рабочих станций;

• удаленная диагностика работоспособности систем телеметрии и телемеханики, а также контролируемого оборудования;

• ведение единой базы данных объектов с возможностью предоставления полной информации об объекте, включая состав шкафа телеметрии, серийные номера оборудования, версии прошивки контроллера и т.п.; 

• настраиваемая система автоматического формирования отчетов о работоспособности оборудования с привязкой к различным параметрам, таким как тип оборудования, регион внедрения, дата и т.п.

Пример экранной формы диагностики работоспособности оборудования

Экран управления Автономной системы загазованности переходов (АСКЗП-АКТЕЛ)

Стоит отметить, что несмотря на множество плюсов, сбои в работе дата-центров и каналов связи, обеспечивающих клиенту доступ в Интернет, возможны. Повышение надежности и отказоустойчивости – по факту - это цена услуги, за которую готов платить пользователь, и он сам вправе выбрать степень надежности и оптимизировать свои затраты. Но кроме этого, особо актуальными вопросами являются вопросы,  связанные с безопасностью информации.

Безопасность при хранении и организации доступа к данных является одним из самых основных вопросов при работе с "облаком", в отношении конфиденциальных, приватных и технологических данных, особенно если реализованы команды управления, и учитывая существующий уровень киберпреступности. Поэтому при организации «облака» вопросам безопасности уделяется особое внимание – для ответственных систем данные передаются по защищенному каналу, а также с использованием алгоритмов шифрования, как коммерческих (AES, CAST, DES и др.), так ГОСТ.

Представленные выше решения позволяют эффективно решать вопросы, связанные с контролем технологического процесса и эксплуатацией оборудования, но по сути охватывают объекты одной принадлежности, т.е. объекты того или иного филиала РКГ или ГРО. Но одним из немаловажных вопросов является метрологическое обеспечение, в частности применение технических средств для обеспечения единства и требуемой точности измерений оборудования контролируемых объектов. Наиболее востребованной такой операцией является поверка средств измерений — т.е. подтверждение соответствия средств измерений метрологическим характеристикам. И прежде всего это касается средств учета расхода тепло энергоносителей, в частности приборов учёта расхода газа.

В большинстве своем, услуга поверки никак не связана с функционированием филиалов РКГ или ГРО, кроме обязательного требования предоставления документов о ее выполнении на приборе учета, по которому происходят коммерческие расчеты по поставке энергоносителей. Услуги поверки оказывают и независимые компании, имеющие в своем составе сертифицированных специалистов и необходимое оборудование. Учитывая количество приборов учета расхода газа у юридических, а особенно, физических лиц, РГО и РГК заинтересованы в систематизации данного процесса в части автоматизации процесса отслеживания поверенных приборов для исключения возникновения споров и судебных разбирательств в части производства оплаты за поставку ресурса. 

Именно для этих целей компанией АКСИТЕХ был разработан информационно-сервисный портал «Поверка Измерительных Средств». Портал размещен на ресурсе http://поверка.su и эксплуатируется компанией «АМК-ЮГ», деятельностью которой и является предоставления услуг поверки как промышленных, так и бытовых приборов учета расхода газа, а также прочих средств измерений.

• В настоящий момент на портале «Поверка Измерительных Средств» реализована следующая функциональность:

• Организация работ по поверке бытовых и промышленных приборов учета газа;

• Ведение Базы данных абонентов;

• Ведение реестра используемых приборов учета и их текущего статуса;

• Автоматизированный прием заявок (форма на сайте / телефон );

• Распределение заявок по исполнителям работ;

• Контроль выполнения и результата работ, включая фотофиксацию и геометку;

• Формирование отчетных документов, сбор и обработка статистики;

• Интеграция данных в системы управления предприятием.

 

Портал ПОВЕРКА.SU

• ведение Базы данных абонентов;

• ведение реестра используемых газовых приборов (плита, варочная панель, газовая колонка, котел, домовой регулятор давления и т.д.);

• получение и обработка заявок на установку/ремонт/обслуживание/замену газовых приборов и формирование наряд-заданий для исполнителей работ;

• формирование графиков для проведения технического обслуживания газового оборудования, формирование наряд - заданий на проведение ТО, ведение журнала учета работ;

• ввод начислений за проведенное техническое обслуживание газового оборудования, обработка платежей за ТО, печать извещений / квитанций на оплату;

• ведение журнала предписаний;

• формирование графиков контроля газоиспользующего оборудования;

• формирование отчетных документов, сбор и обработка статистики;

• Интеграция данных в системы управления предприятием.

 

ВДГО-СЕРВИС–программный модуль расширения для портала ПОВЕРКА.SU

Таким образом, информационно-сервисный портал «Поверка Измерительных Средств» и модуль «ВДГО-сервис», представляют собой «облачное» решение, которое в свою очередь может выступать площадкой агрегатором предоставления услуг по поверке и обслуживанию ВДГО от различных компаний и индивидуальных предпринимателей. Одним из основных преимуществ агрегатора является предоставление для клиента наиболее качественного и полного контента, удобного поиска по фильтрам и параметрам, включая стоимость оказания услуг, что позволит клиенты выбрать наиболее подходящего для себя исполнителя работ.

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что уже на сегодняшний день информационные технологии позволяют перенести контроль над большинством производственных процессов в рамках деятельности РГК и ГРО в «облака», а некоторые из них, в основном связанных с непрофильной деятельностью, отдать на аутсорсинг. Что может стать основным шагом в направлении цифровизации экономики, позволяющей существенно повысить качество деятельности предприятия по сравнению с традиционными формами производства товаров и услуг.