Большая часть описаний продукции и компаний-производителей представлена на украинсокм языке
  • Заявник: Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
  • Адреса: вул. Фрунзе, 21, м. Харків, 61002, Україна
  • Телефони: +38(057) 700-15-64, 707-64-11, 707-66-00, 707-66-01
  • Факс: +38(057) 707-66-01
  • Сайт: http://www.kpi.kharkov.ua
"УНІФІКОВАНА ІНТЕРНЕТ-БАЗОВАНА РЕГІОНАЛЬНА ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ ГАЗОПРОМИСЛОВОГО УПРАВЛІННЯ"

Актуальність розробки
В сучасних умовах стрімкий розвиток новітніх інформаційних технологій на платформі середовища INTERNET (або так званих Web - технологій) має вирішальне значення для якісного поліпшення процесів управління складними технологічними процесами та розподіленими технічними системами. Це знайшло своє відображення в концепції створення так званих SCADA (Supervisory Control Access and Data Acquisition - віддалений контроль доступу та накопичення даних) - систем, що впроваджуються насамперед в таких галузях промисловості як енергетика, транспорт, хімічна промисловість і таке інше. Ці системи дозволяють в автоматизованому режимі безперервно накопичувати та обробляти великі обсяги інформації, що необхідно для оперативного прийняття рішень в процесах контролю та управління відповідними технологічними процесами та системами, моніторингу їх технічного стану, запобіганню виникнення аварійних ситуацій.

Такий висновок можна зробити з аналізу опублікованих у грудні 2005 р. в журналі "Нафтова і газова промисловість" (№ 6/2005) матеріалів 8-ї міжнародної науково-практичної конференції "Нафта та газ України-2005" и рішень загальних зборів Української нафтогазової академії, де підкреслюється необхідність: "... У галузі автоматизації та створення автоматизованих систем керування (АСК):
- створення АСК різних рівнів, що грунтуються на сучасних технічних засобах;
- розвиток та впровадження нових інформаційних технологій в усі сфери діяльності нафтогазового комплексу,
- подальший розвиток робіт у галузі математичного моделювання та розробки комплексних алгоритмів контролю та керування...."

Розробка таких SCADA-систем саме в цій галузі визначається також виключною важливістю газовидобуваючої та газотранспортної системи України як безпосередньо в структурі її національного паливно-енергетичного комплексу (ПЕК), так і тим геополітичним положенням України і її статусом транзитної держави, що забезпечує зараз 90 % експорту російського природного газу і відповідно близько 30 % річної потреби в ньому країн Центральної та Західної Європи. Саме це суттєвою мірою впливає на вирішення питань енергетичної безпеки усього Європейського регіону і саме тому науково-технічна політика ЄС взагалі приділяє зараз досить велику увагу проблемам автоматизації та впровадженню нових інформаційних технологій в газовидобуваючій та газотранспортній галузях цих країн, про що свідчить перелік напрямків науково-технічних розробок у цій сфері, опублікований на офіційному Internet-ресурсі [http://www.gerg.info] спеціально створеної Європейської групи з досліджень у газовій промисловості (The European Gas Research Group). Таким чином, впровадження запропонованої розробки сприяє інтеграції України в науково-технічну структуру ЄС у цій галузі.
З іншого боку, розвиток прикладних досліджень та наявність конкретних розробок у сфері інформатизації газотранспортної та газовидобуваючої промисловості є також актуальним з точки зору конкурентоспроможності України у цій сфері серед країн СНД. Наприклад, в структурі ПЕК Російської Федерації (РФ) вже активно впроваджуються сучасні SCADA - системи, зокрема, такими провідними західними виробниками комп'ютеризованих комплексів і засобів автоматизації як Serck Co. [http://www.serck-controls.co.uk/], TraсeMode [http://ww.trademode.ru], Granch [http://www.granch.ru] та деяких інших. Але слід зазначити, що всі ці системи, поряд з їх достатньо високими технічними характеристиками, мають також дуже велику початкову вартість а потім - і вельми значні експлуатаційні витрати.

В той же час, в Україні зараз існує практично лише одна розробка у цій галузі - програмний комплекс "КОНТУР-2", - яка виконана ЗАТ "Об'єднанння Південь" [http://www.yug.com.ua]. Як показує відомий нам досвід експлуатації цього продукту та запропонований розробниками склад його функціональних можливостей, він не дозволяє повною мірою вирішити проблеми, що виникають при створенні регіональних розподілених інформаційно-управляючих систем моніторингу складних технологічних об'єктів в галузі вітчизняного ПЕК.

Все вищеподане визначає актуальність і перспективність розробки такої системи українського виробництва та впровадження її насамперед у Харківському регіоні, який має прикордонний з РФ статус, а також є потенційно-привабливою інвестиційною зоною для багатьох закордонних партнерів України. Разом з тим, при створенні такої системи для газо- промислового управління (ГПУ) "Харківгазвидобування" будуть розроблені та апробовані уніфіковані архітектурні, інформаційні, програмно-технічні та організаційно-методичні рішення, які потім можуть бути ефективно застосовані в інших регіонах України.

Мета та суть проекту

Метою впровадження розробки є створення багаторівневої INTERNET-базованої регіональної інформаційної системи (РІС) моніторингу комплексу технологічних об'єктів (МКТО) ГПУ "Харківгазвидобування".
Така система дозволяє:
- забезпечити постійний (за схемою "24 х 365" - цілодобово протягом року) і швидкий доступ до необхідної інформації, представленої в наочній візуальній формі, про всі основні технологічні процеси та виробничі об'єкти ГПУ в регіоні;
- цей доступ (безумовно, тільки у санкціонованому режимі) буде можливий з будь-якої точки Харківського регіону, а також і інших областей України, як зі стаціонарних комп'ютерів так і, у перспективі, за допомогою переносних терміналів (ноутбуків, мобільних телефонів і т.д.);
- одним із сервісів пропонованої системи буде можливість постійно підтримувати оперативний зв'язок (шляхом передачі повідомлень електронної пошти) між різними категоріями її корпоративних користувачів: технічного персоналу окремих технологічних об'єктів, операторів регіональних вузлів (центрів) диспетчерського контролю, керівництвом ГПУ в Харкові та відповідними організаціями в Києві;
- система дозволить постійно накопичувати, систематизувати й аналізувати будь-яку інформацію, необхідну для підготовки і прийняття оперативних і стратегічних рішень по контролю і керуванню виробничими ресурсами ГПУ, а також для формування усіх видів технічної звітності перед вищестоящими організаціями.

Запропонована система повинна мати розподілену мережову архітектуру, яка включає в себе кілька логічних рівнів, на яких будуть розташовані INTERNET / Intrаnet Web - орієнтовані програмно-технічні комплекси (Web-ПТК) для накопичення, відображення та аналізу технологічної інформації, а саме:
- базовий рівень - до нього відносяться Web-ПТК окремих об'єктів, зокрема так званих установок комплексної переробки газу (УКПГ), що розташовані наприклад, в населених пунктах Ульянівка, Левенцівка, Личково і т.д. Слід відзначити, що кількість таких УКПГ у Північно-Східному регіоні України (Харківська, Полтавська та Дніпропетровська області) з часом буде зростати;
- кущовий (промисловий) рівень - на ньому будуть розташовані Web-ПТК для координації роботи окремих підмножин вузлів базового рівня (наприклад, у містах Перещєпіно, Червоний Кут і т.д.), де розташовані диспетчерські управління окремих нафтогазопідприємств (НГП) ГПУ;
- регіональний рівень - містить в собі Web-ПТК, які буде розташовано безпосередньо в центральному офісі ГПУ в Харкові, до складу якого повинні ввійти кілька автоматизованих робочих місць для осіб, що готують і приймають оперативні рішення по управлінню технологічними об'єктами ГПУ "Харківгазвидобування".
Слід зазначити, що такий підхід дозволить також, при необхідності, додавати в майбутньому в систему нові логічні рівні, наприклад, для підключення до загальнонаціональних українських і міжнародних інформаційних інфраструктур.

Перевага запропонованої розробки перед іншими

При розробці даної системи повинні бути використані як основні базові принципи створення сучасних складних інформаційних систем, а саме:
- об'єктно - орієнтований аналіз, моделювання і синтез структури всієї системи і її компонент (стандарти OMG і ОDМG);
- відкрита системна архітектура (стандарт OSI);
- уніфіковані програмні компоненти, що можуть бути повторно використані (reusable software components);
- федералізація й інтеграція різнорідних інформаційних ресурсів і т.д.;
так і найсучасніші інформаційні технології для їх проектування і реалізації, що постійно розвиваються:
- CASE (Computer-Aided Software Engineering) - системи моделювання і проектування складних програмних систем на базі уніфікованої мови моделювання UML (Unіfіed Modelіng Language) в системі Rational Rose 2003;
- компонентні Web - орієнтовані технології програмування: MS COM+ / MS .NET, ASP, Java2EE, JSP і деякі інші;
- сучасні системи керування розподіленими мережовими базами даних: MS SQL Server 2005 та Oracle 11і;
- засоби структурування та обробки великих і надвеликих обсягів електронних документів і різнорідних ресурсів даних в INTERNET: стандарти DHTML, XML, DOM, RDF та інші.

Все це повинно забезпечити як максимально високий стартовий науково-технічний рівень цього проекту, так і можливість проведення надалі постійного й ефективного реінжинірінгу всієї системи, з метою запобігання її морального старіння і збереження коштів, інвестованих у її створення. Особлива увага при цьому звернена на пошук і реалізації сучасних (орієнтованих на найвищі міжнародні стандарти), надійних в експлуатації, але при цьому "легких" програмно-інформаційних рішень, з урахуванням деяких об'єктивних труднощів з апаратним забезпеченням у сучасних умовах роботи вітчизняних підприємств.

Результати виконання проекту

Внаслідок виконання проекту розроблені та реалізовані:
- загальна архітектура багаторівневої Web-базованої РІС МКТО ГПУ "Харківгазвидобування"
- інформаційні моделі та відповідні бази даних для створення інтегрованого інформаційного середовища РІС МКТО;
- сукупність уніфікованих програмних компонентів для побудови пускових комплексів Web-ПТК базового, кущового та регіонального рівня відповідно до загальної архітектури РІС МКТО;
- технологічний апаратно-програмний полігон для розробки та тестування перспективних інформаційних технологій та проектних рішень;
- комплекс методичних матеріалів, програмних засобів та організаційних процедур їх впровадження та застосування для комп'ютеризованої підтримки процесів побудови та безперервного розвитку складних розподілених інформаційно-управляючих систем АСУ ТП в газотранспортній та газовидобувній галузях України на прикладі побудови РІС МКТО ГПУ "Харківгазвидобування".

Відповідність результатів виконання проекту сучасному світовому рівню в галузі розробки INTERNET-базованих SCADA-систем забезпечено як використанням найновітніх інформаційних моделей, технологій та програмних засобів, так і можливістю постійного науково-технічного співробітництва з закордонними партнерами в інституті промислових інформаційних систем Альпен-Адрія університету (м. Клагенфурт, Австрія) [http://www.ifit.uni-klu.ac.at], в Технічному інституті електроніки технопарку концерну Siemens у Філлахі, Австрія [http://www.cti.ac.at/~auer/eLearn/eLearn.htm], а також в експериментальному науково-технічному Центрі університету м. Магдебурга (Німеччина) [http://www.exfa.de]. Демонстраційна версія базових компонентів розробленої системи була з успіхом представлена у складі національної експозиції України на міжнародній виставці інформаційних і телекомунікаційних технології CeBIT'2006, 9-15 березня 2006 р., Ганновер, Німеччина.
Rambler's Top100