Возможность и перспективы интеграции СМИС в АСУ

4 декабря 2013 0:00

В последнее время в нашей стране при строительстве и реконструкции объектов, согласно ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1], требуется разработать структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, что вызывает закономерные вопросы у заказчиков.

Возможность и перспективы интеграции СМИС в АСУ

Ключевые слова: АСУ, АСУ ТП, СМИС, СУКС, СМИК, мониторинг, автоматизированные системы управления, автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Введение

насколько необходимо разрабатывать данную систему на объекте;
целесообразны ли затраты на разработку данной системы;
какова ее реальная эффективность;
зачем разрабатывать СМИС, если идентичные функции зачастую сможет реализовать существующая АСУ объекта.

В данной статье мы попытаемся ответить на эти, и другие вопросы.

Насколько необходимо разрабатывать СМИС на объекте?

Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений разрабатывается согласно ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1].

В первую очередь это информационная система, реализующая сбор и обработку данных о функционировании объекта.

Разработка СМИС ведется на целый перечень объектов [1]. Зачастую многие организации пытаются избежать дополнительных затрат на проектирование, исключив подраздел СМИС из проекта по тем или иным причинам. Многим это удается, но с течением времени это становится делать все сложнее и сложнее. В виду того что в свободном доступе появилась новая редакция нормативного акта [1], ведется ее активное обсуждение. В этой редакции более четко вырисовываются требования к системе, ее задачам и функциям.

Кроме того в исходных данных и требованиях для разработки разделов ПМ ГОЧС в последнее время обязательным пунктом (учитывая специфику проектируемого объекта) стоит разработка СМИС. Выдаются технические условия на сопряжение СМИС объектов в органами повседневного управления РСЧС, в которых все более четко и конкретно прописываются требования к каналу связи, технологиям сопряжения. Для сопряжения со СМИС объектов, в ЕДДС и ЦУКС создаются программно-технические комплексы СМИС, которые позволяют органам повседневного управления РСЧС принимать сообщения от оснащенных СМИС объектов и незамедлительно на них реагировать.

В итоге, необходимость разработки СМИС на объекте целиком и полностью зависит от его типа и выполняемых функций согласно [1].

Целесообразны ли затраты на разработку данной системы?

Этот вопрос особенно важен, т. к. когда речь встает о любой автоматизированной или информационной системе, обязательно всплывают огромные суммы затрат на ее проектирование, закупку оборудования, пусконаладочные работы.

Когда речь идет об оборудовании СМИС, в основном имеется в виду оборудование, соответствующее оборудованию верхнего и среднего уровней АСУ ТП, т. к. разработчики СМИС предпочитают брать информацию по контролируемым системам с верхних уровней автоматизированных систем управления.

Верхний и средний уровень – это локальные контроллеры и серверное оборудование, количество которого напрямую зависит от объема информации, собираемого системой. Каждый, кто знаком с данными видами оборудования, знаком и с ценовой политикой производителей серверных систем промышленного исполнения и понимает что удовольствие это дорогое. Это с одной стороны.

С другой же стороны при грамотном подходе к проектированию, четком понимании задач и функций системы, возможно свести к минимуму затраты на оборудование, расширить перечень его функций, позволяющих использовать его операторам других систем на объекте в качестве дополнительного источника информации. Исходя из собственного опыта проектирования, отметим, что такое вполне возможно, но только при условии проведения серии предпроектных согласований с разработчиками смежных сопрягаемых систем.

Резюмируя вопрос о затратах, можно сказать, что хотя они и имеют место, но при грамотном подходе их можно не только уменьшить, но и значительно оправдать, используя потенциал СМИС в качестве резервного источника информации о мониторируемом объекте.

Какова реальная эффективность СМИС?

Судить о реальной эффективности СМИС пока рано. В основном благодаря тому, что многие проектировщики и заказчики с подозрением относятся к новой и непонятной с их точки зрения системе. В стране, где большая часть автоматики до сих пор работает на решениях еще советских времен, где даже такие системы как АСУ ТП разрабатываются в урезанных вариантах с целью экономии, где творческий подход к проектированию целиком и полностью выдавлен жесткими требованиями ГОСТов, зачастую противоречащими друг другу, совершенно абсурдными, не отвечающими стандартам своего времени, процесс реализации и повсеместного внедрения СМИС наталкивается на огромные, зачастую непреодолимые трудности, бюррократические преграды и откровенное сопротивление даже среди представителей МЧС.

Но если отбросить трудности, описанные выше, перед нами предстает очень интересная картина. В настоящее время СМИС осуществляет мониторинг всех жизненно важных систем объекта, включая те системы, которые не затрагивает АСУ ТП.

Это позволяет получить наиболее полную картину состояния объекта мониторинга, не затрагивая при этом системы управления технологическими процессами, не вмешиваясь в работу данных систем, получать информацию с верхнего уровня АСУ, снимать информацию со своих локальных контроллеров. Тем самым, сравнивая данные от разных систем, СМИС имеет возможность прогнозирования вероятности возникновения опасных ситуаций на объекте.

Так как источником данных являются разные системы, работа которых не зависит друг от друга, повышается надежность работы, отказоустойчивость, а главное существует возможность проверки достоверности данных, поступающих из разных источников.

Вполне имеет право на жизнь и еще один вариант использования оборудования СМИС. В нашей практике имеется проект, где АРМ СМИС был использован в качестве резервного источника информации по системам электроснабжения объекта. Случай конечно уникальный, но при должной предпроектной подготовке ничего удивительного в этом нет.

Зачем разрабатывать СМИС, если идентичные функции зачастую сможет реализовать существующая АСУ объекта?

Этот вопрос волнует всех. Начиная от заказчика, и заканчивая разработчиками СМИС.

На эту тему существует несколько письменных обоснований, в том числе и от МЧС, в которых приводятся доводы о том, что автоматизированные системы разрабатывались не для тех же целей что и СМИС, что вмешиваться в работу данных систем МЧС не имеет право и др.

Очевидно, что все эти доводы могут быть легко опровергнуты любым специалистом АСУ ТП.

Чем по сути является СМИС? Основной функциональной подсистемой СМИС является система сбора данных и передачи сообщений (ССП). Данная система в большинстве случаев представляет из себя набор серверов сбора и обработки данных, которые посредством оборудования связи (управляемые коммутаторы) транзитом через оборудование связи объекта (поставщика услуг связи) осуществляет передачу информации в органы повседневного управления РСЧС (ЕДДС, ЦУКС). Что же касается системы мониторинга инженерных (несущих) конструкций, опасных природных процессов и явлений (СМИК) и системы связи и управления в кризисных ситуациях (СУКС), то информацию, поступающую от них собирает, обрабатывает и передает именно ССП.

Теперь проведем аналогию с АСУ ТП. Ясно, что понятие АСУ ТП гораздо глобальнее, шире, и охватывает намного больше отраслей и сфер деятельности человека, чем СМИС.

Однако, если разобрать АСУ ТП на подсистемы, которых в наше время развелось великое множество, то мы рано или поздно наткнемся на подсистему под названием ССПИ, что расшифровывается как система сбора и передачи информации. Используется она в основном на энергетических объектах, и отличается от полноценной АСУ ТП тем, что основной функцией ССПИ является сбор информации и передача ее на уровень принятия решений (в центры управления). Это только пример, но и он показывает что СМИС это не что-то новое, подобные системы успешно существуют и работают уже много лет. Это одна точка зрения.

Теперь посмотрим на СМИС с другой стороны. Со стороны тех людей, для работы которых она и предназначается (аварийно-спасательные формирования, дежурные диспетчеры ЕДДС/ЦУКС и др.).

Здесь перед нами предстает совершенно другая ситуация. Не являясь специалистами в технологических процессах, эти люди могут получать своевременную и достоверную информацию о чрезвычайных ситуациях на объекте. Причем им не придется разбираться в тонкостях производственного или какого-либо иного процесса, система выдает конкретные сообщения с указанием его класса, возможных последствий и рекомендуемого алгоритма дальнейших действий. В то же время делают они это с помощью отдельной, не завязанной ни на что системы, имеющей свои источники гарантированного питания, расположенную в отдельных телекоммуникационных шкафах, использующую для связи между компонентами свою локальную вычислительную сеть, способную оповещать должностных лиц посредством SMS – сообщений. Несомненно, плюсы такого подхода к выделению СМИС в отдельную систему очевидны. Эффективность системы СУКС в таком случае уже в процессе ликвидации ЧС на объекте возрастает в разы. Уменьшается нагрузка на локальную вычислительную сеть объекта, на коммутаторы, серверное оборудование. Ну а если проектировщик учитывает специфику опасного производственного объекта (химическое, взрывоопасное производство, сейсмичность территории), и со знанием дела подходит к процессу выбора оборудования, прокладки информационных и силовых кабелей, расположения оборудования в специализированных шкафах и помещениях, то надежность и отказоустойчивость СМИС будет находиться на уровне, достаточном не только для предотвращения ЧП, но и для работы в условиях уже произошедшей аварии.

Заключение

Рассмотрев вышеизложенный материал можно прийти к неоднозначному выводу. С одной стороны возможность интеграции СМИС в АСУ есть, но с другой стороны делать это нецелесообразно, опасно и неэффективно. Но точку в вопросе эффективности данной системы может поставить только многолетний опыт эксплуатации в условиях реальных объектов разных отраслей и сфер человеческой деятельности. И только этот опыт покажет, оставить ли систему выделенной и независимой, либо интегрировать ее функции в различные автоматизированные системы. На данный момент нам известно несколько объектов, на которых физическая реализация СМИС идет полным ходом, наталкиваясь на различные трудности и преграды. Но она идет, и мы надеемся, эти объекты будут не последними.

Список литературы

ГОСТ Р 22.1.12-2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования.
О. И. Николайчук. Современные средства автоматизации. М.: Солон-Пресс. 2006.
А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский, А. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990.