SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Интеллектуальная диспетчерская система: мифы и реальность

В статье описана современная и инновационная информационная управляющая система, позволяющая в режиме реального времени отслеживать и контролировать режимы работы участников выработки и передачи электроэнергии. Показано, каким образом и за счет чего система обеспечивает на предприятии отображение достоверной информации, управление аварийными и предупредительными сигналами, управление изменениями, формирование отчетности и управление рисками, связанными с человеческим фактором.

ЗАО «ТЕХНОЛИНК», г. Санкт-Петербург

Tehnolink.gif

Современный бизнес – это борьба. Для удержания лидирующих позиций в усиливающейся конкурентной борьбе необходимо перевести приоритетные отрасли промышленности на инновационный путь развития, и не в последнюю очередь это касается российской энергетики. Сегодня все обсуждают факторы больших потерь в сетях, высокий процент износа оборудования, воздействие объектов генерации на окружающую среду, интеллектуальную энергетику, что говорит о смене технологических приоритетов в отрасли. Первоочередные задачи по увеличению энергетических мощностей постепенно отступают перед крайней необходимостью перевода отрасли на новый технологический уровень и внедрения инновационных технологий, повышения экономической и энергетической эффективности объектов. Правительством РФ утверждена стратегия инновационного развития России до 2020 года, созданы технологические платформы в сфере энергетики, в том числе и платформа «Интеллектуальная энергетическая система России», основными задачами которой являются содействие внедрению интеллектуальных технологий и формирование «умной» энергосети страны.

Тем временем образование общей энергосети невозможно без создания интеллектуальных систем управления на отдельных энергетических объектах.

Интеллектуальная диспетчерская система (ИДС) – это решение, позволяющее распределить задачи управления, улучшить технологический процесс и обеспечить безопасность объектов. Передавая необходимую информацию практически всему производственному персоналу, ИДС помогает энергетическим компаниям организовать работу и взаимодействие специалистов внутри организации, а также функционально обеспечивает:
- отображение достоверной информации;
- управление аварийными и предупредительными сигналами;
- управление изменениями;
- формирование отчетности;
- управление рисками, связанными с человеческим фактором.

Ris.1.png

Рис. Инновационные решения GE Intelligent Platforms 
для реформирования бизнеса и достижения долговременных преимуществ

Всё это позволяет повысить эффективность работы персонала, обеспечить высокий уровень соответствия нормативным документам, сократить издержки и минимизировать риски предприятия.

Интеллектуальная диспетчерская система, сконфигурированная на базе программных продуктов, решений и технологий компании GE Intelligent Platforms, достаточно легко развертывается в инфраструктуре любого современного предприятия и включает в себя следующие компоненты:
- систему управления рабочими процессами, в том числе управление реакцией на аварийные и предупредительные сообщения;
- систему управления изменениями;
- программный диспетчерский комплекс HMI/SCADA (в случае, когда на предприятии уже существует свой программный комплекс, ИДС внедряется как дополнение к существующей SCADA).

Совместное использование этих компонентов преобразует схему технологического процесса в цифровую форму и интегрирует в единое целое данные о персонале, оборудовании, материалах и системах, вовлеченных в производственный процесс. Благодаря этому, с одной стороны, ИДС предоставляет руководящему составу возможность управлять действиями диспетчеров и операторов через создание электронных стандартных операционных процедур (ЭСОПов), а впоследствии отслеживать, насколько их действия соответствовали принятым в компании регламентам. В результате унификации типовых действий в штатных и нештатных ситуациях в ИДС повышаются эффективность работы персонала диспетчерской службы и уровень соответствия выполняемой деятельности нормативным документам. С другой стороны, ЭСОПы позволяют диспетчерам лучше ориентироваться в огромном потоке производственных данных из различных источников и понимать, каким должен быть следующий шаг как в управлении технологическим процессом, так и в управлении безопасностью. Таким образом, ИДС помогает скоординировать действия нескольких диспетчерских во время нештатных ситуаций, которые требуют быстрого и правильного реагирования, что в свою очередь позволяет сократить издержки и минимизировать риски предприятия.


Отображение достоверной информации

В производственной деятельности очень важно, чтобы информация, которую видит на своем SCADA-экране диспетчер, наиболее точно отображала фактическое состояние объектов управления. ИДС обеспечивает детальное сопоставление SCADA-экранов и технологического и полевого оборудования за счет мощной визуализации процесса сбора и анализа данных, а также диспетчерского контроля технологических операций. Если оборудование выводится из работы и отключается, диспетчер обязан выполнять ряд действий, обеспечивающих безопасность технологического процесса, которые регистрируются в системе. При вводе оборудования диспетчер должен убедиться, что то, что он видит на SCADA-экране, точно соответствует состоянию объекта. Организация процесса в системе и его автоматическая регистрация обеспечиваются посредством системы управления рабочими процессами и ЭСОПами.

Ris.2.png

Рис. Динамическая визуализация технологического процесса или объекта в режиме реального времени


Управление аварийными и предупредительными сигналами

Чтобы своевременно и эффективно реагировать на возникающие нештатные ситуации, на предприятии необходимо разработать письменное (а лучше интерактивное) руководство по типовым действиям в штатных и нештатных ситуациях, в соответствии с которым персонал диспетчерской службы будет реагировать на аварийные и предупредительные сигналы. При этом важно отслеживать и контролировать, насколько точно диспетчер следует этому руководству и выполняет необходимые действия. Чаще всего руководству предприятий просто не хватает времени на это, из-за чего увеличивается вероятность ошибок в результате человеческого фактора. ЭСОПы и программа интерактивных подсказок, реализованные в ИДС, позволяют отслеживать повседневную работу диспетчеров и операторов. Всякий раз при инициации рабочего процесса регистрируются дата, время и имя диспетчера, а в ходе процесса – все выполненные им задачи. Благодаря этому у руководства диспетчерской службы появляется возможность анализировать действия персонала, сравнивать скорость и эффективность реакции диспетчеров и операторов на предупредительные и аварийные сигналы, предпринимать своевременные действия для управления знаниями и компетенциями персонала.

Ris.3.png

Рис. Направление действий диспетчера посредством ЭСОП и интерактивных подсказок

Система распределенного управления аварийными и предупредительными сигналами, предусмотренная в ИДС, дает возможность принимать и квитировать сообщения и извещать персонал на рабочих местах, сводя на нет суматоху, а средства статистики и счетчики тревог обеспечивают более точную оценку сообщений и адекватные действия операторов и диспетчеров. Так, любой аварийный или предупредительный сигнал с высоким приоритетом инициирует соответствующую ЭСОП, после чего запускается интерактивная подсказка, которая ведет диспетчера по регламенту действий, шаг за шагом, с учетом его квалификации и компетенций. В результате вероятность того, что диспетчер просто нажмет кнопку «Квитировать все», если идет поток аварийных и предупредительных сигналов, снижается до минимума. Более того, при наступлении не­штатной или аварийной ситуации инициируется рабочий процесс, позволяющий диспетчеру, пройдя пошагово алгоритм оценки рисков, определить необходимость дополнительного оповещения о событии и вызова аварийных служб. Таким образом, использование ­ЭСОПов для управления аварийными и предупредительными сигналами помогает определить, что именно вызвало нештатную ситуацию – невнимательность диспетчера или неполадки оборудования, а статистика инцидентов и анализ их причин позволяет совершенствовать операционную деятельность на предприятии.


Управление изменениями

Чем выше требования к на­дежности и безопасности технологического процесса, тем важнее контролировать изменения программного обеспечения и производственных данных. ИДС позволяет тщательно следить за выполнением операций и обеспечивает управление изменениями, повышая безопасность системы. Модуль контроля версий ИДС, являясь надежным средством восстановления системы в нештатных и аварийных ситуациях, не дает возможности нескольким сотрудникам одновременно вносить изменения в систему и архивирует версии после каждого изменения. Система безопасности позволяет контролировать и ограничивать доступ персонала к определенным функциям, уменьшая число сбоев, вызванных несанкционированным вмешательством. С ее помощью можно создавать иерархию разрешений по должностям, разрядам или компетенциям, что избавляет от необходимости каждый раз задавать персональные разрешения.

Ris.4.png

Рис. Управление изменениями

Более того, в системе можно создавать и отслеживать заказ-наряды, а также уведомлять персонал диспетчерской службы о ситуации на производстве (например, об ограничениях загрузки ремонтных бригад) или о необходимости выполнить какие-либо действия (например, вывести в обслужива­ние оборудование и отключить сканирование связанных с ним те­гов, ввести необходимые значения в SCADA вручную и др.). Триггеры, контролирующие нормативное время выполнения каждой задачи, напомнят персоналу о необходимости их своевременного выполнения. В ситуации, когда требуется увеличить нормативное время, диспетчер должен будет добавить объяснение причины. Подсистема управления рабочими процессами отображает все инициированные ЭСОПы и заказ-наряды, позволяя передавать их по смене от одного специалиста к другому.


Формирование отчетности

Сведения о производственных событиях и выполненных действиях, а также введенные данные регистрируются и сохраняются для последующего анализа. Контрольные записи и отчеты позволяют следить за тем, что происходит с программами и оборудованием, автоматически уведомляя руководство, «кто, что, когда, где и почему» сделал в процессе производственной деятельности.

В ИДС представлены широкие возможности отображения оперативных и накопленных данных, построения гистограмм и графиков. Для каждого типа диаграмм существуют разнообразные варианты построения изображений, условных обозначений, экспорта и автоматического выбора масштаба.

Ris.5.png

Рис. Расширенные функции отчетности и анализа


Управление рисками, связанными с человеческим фактором

Руководство предприятия должно своевременно осуществлять меры по предотвращению рисков, связанных с человеческим фактором. Наиболее распространенной проблемой, влияющей на эффективное выполнение персоналом своих рабочих инструкций, является утомляемость и усталость диспетчера. Несмотря на наличие графиков работы диспетчеров, существуют ситуации, когда им приходится трудиться в режиме максимальной нагрузки или стресса. Именно в эти моменты может негативно сработать «человеческий фактор». Для нивелирования подобных ситуаций в ИДС устанавливается таймер, контролирующий время неактивности (бездействия) диспетчера в системе. При срабатывании этого таймера инициируется ЭСОП, привлекающая внимание диспетчера, с просьбой подтвердить свое присутствие. Если диспетчер в течение установленного времени не отреагировал, посылается уведомление старшему диспетчеру смены и руководителю диспетчерской службы.

Регистрация в ИДС даты, времени входа/выхода и имени диспетчера при инициации рабочего процесса позволяет контролировать нормативы допустимого времени работы, при превышении которого также посылается уведомление старшему диспетчеру смены и руководителю диспетчерской службы. При необходимости ЭСОПы и система управления рабочими процессами могут содержать в себе нормативы сроков выполнения задач и операций, анализ которых помогает определить зависимость скорости реакции диспетчеров от времени их работы и своевременно принять предупреждающие меры.


Заключение

В условиях роста конкуренции и назревшей необходимости перемен и модернизации объектов энергетической отрасли для создания и поддержания преимущества компаний становится важным не только то, что мы делаем, но и как мы это делаем. Эффективная работа диспетчеров и операторов, своевременный доступ к нужной информации, поддержка качества на самом высоком уровне – не просто желательные, а обязательные условия конкурентоспособности предприятий. Новейшие и современные технологии визуализации и управления, реализованные в ИДС, позволяют объединить сведения о множестве связанных друг с другом систем и подразделений. В результате операторы, диспетчеры, менеджеры могут оперативно реагировать на возникающие обстоятельства, руководствуясь точной и всесторонней информацией. Более того, ИДС отслеживает и регистрирует все действия, поэтому представляет собой исторический архив для демонстрации соответствия технологических процессов на предприятии требованиям законодательства и стандартам качества. Настраиваемые отчеты дают возможность не только оценить работу каждого диспетчера на соответствие нормативным документам, но и понять возможности и пути совершенствования операционной деятельности, позволяя улучшить технологический процесс и обеспечить устойчивое конкурентное преимущество предприятию.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(45)_2013

М. Л. Дудорова, руководитель технического отдела,
М. В. Шведова, бизнес-аналитик отдела маркетинга,
ЗАО «ТЕХНОЛИНК», г. Санкт-Петербург,
тел.: (812) 717-27-75, 717-40-96,
e‑mail: info@technolink.spb.ru,
www.technolink.spb.ru