УЛИСС - мониторинг и управление через любую систему связи

РАЗРАБОТКИ

Компания "Стерлинг Груп" (www.sterling.ru) представила универсальный программный комплекс УЛИСС, который обеспечивает сбор и обработку производственно-технологической информации. Основными достоинствами комплекса является его независимость от среды передачи данных и возможность работы с различными системами связи. Впервые об этой разработке упоминалось в докладах на 32-й ИТ-конференции инженеров-нефтяников (см. PC Week/RE, N 47/2003, с. 26).

Для нефтегазовой отрасли чрезвычайно важны вопросы контроля процессов добычи нефти и газа, их транспортировки и хранения -другими словами, вопросы, касающиеся непосредственной производственной деятельности. При этом заказчику совершенно безразлично, какими средствами информационно-ком- муникационных технологий (ИКТ) будет решаться задача, - главное, чтобы она была выполнена качественно и с приемлемым уровнем затрат.

Евгений Елагин: "УЛИСС может представлять

интерес для вертикально-интегрированных компаний

и операторов связи"

Телекоммуникации, автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), разработка заказных программных продуктов с применением СУБД Oracle, Интернет-технологии - казалось бы, что может объединять все это в единое решение? Ответ прост: реальная производственная задача.

У каждой нефтегазовой компании есть технологические объекты управления (ТОУ). В качестве таковых могут выступать оборудование скважин, насосные станции, энергосети, системы управления оборудованием, система контроля доступа или пожаротушения и прочее, т. е. все то, что может подать о себе важный сигнал.

На объектах может присутствовать или не присутствовать диспетчерский персонал, но в любом случае концентрированная информация в режиме реального времени необходима именно в корпоративном центре, где есть круглосуточное дежурство высококвалифицированных специалистов.

"Наша компания уже более 10 лет работает с предприятиями нефтегазовой отрасли и ведет там различные проекты по компьютеризации и созданию центров обработки данных, автоматизации технологических процессов, строительству систем связи, - сказал Игорь Рыжов, руководитель направления компании "Стерлинг Груп". - С ростом уровня информатизации отрасли (а эти вопросы решены в ней на очень высоком уровне) начинается интеграция технологий, которые в классическом понимании ИКТ-бизнеса, казалось бы, не имеют отношения друг к другу".

Управление сетью объектов предприятия с применением программного комплекса УЛИСС

Информацию о том, как работают производственные системы, нужно оперативно и регулярно направлять в центр управления или центральную диспетчерскую, и делать это можно только через существующую сеть связи. Для производственной деятельности в нефтегазовой компании применяются стационарные каналы телефонной связи с использованием медных и оптических кабелей, сотовая связь одного из стандартов, профессиональные средства радиосвязи FM-диапазона, транкинговая система радиосвязи. Как правило, функционирует и корпоративная сеть передачи данных.

Первые четыре вида предназначены прежде всего для обеспечения голосовой связью объектов и специалистов предприятия, но могут быть использованы и в системах телеметрии для передачи данных между объектами добычи и центрами сбора данных. Корпоративная сеть передачи данных имеет множественные функции и выступает в качестве транспортной системы, предназначенной для передачи различных типов данных.

Решение, предложенное "Стерлинг Груп", является конгломератом технологий и своего рода "конструктором" для обеспечения задачи сбора данных через существующую сеть связи заказчика. Оно формирует технологию информационного обмена между технологическими объектами управления и КИС предприятия. Реализацией такой технологии является аппаратно-программный комплекс (АПК). Программная часть АПК - это разработка компании "Стерлинг Груп", учитывающая программные интерфейсы производителей эксплуатируемого ПО и оборудования. Аппаратная часть включает средства связи, серверы и рабочие места операторов, а также оборудование комплексов промышленной автоматизации.

Ключевым компонентом АПК является программный комплекс УЛИСС. Он представляет собой универсальную систему сбора и предварительной обработки производственно-технологической информации, позволяющую принимать, хранить, обрабатывать данные и перенаправлять их в различные смежные системы - например, в структуры аналитической обработки и поддержки принятия решений, в ERP- и SCADA-системы предприятий, в архивные среды, в средства визуализации и отображения данных.

УЛИСС обеспечивает независимость от среды передачи информации (TETRA, Actionet, FM, GSM, ТфОП и пр.), стандартизацию и простоту передачи данных в разнородные системы и БД, контроль целостности переданных через систему связи сообщений, визуализацию процессов. Логическое представление процесса управления сетью предприятия с применением УЛИСС приведено на рисунке.

По сути, УЛИСС - это программный продукт, созданный с применением технологий Oracle и учитывающий особенности протоколов телекоммуникационного оборудования, построения современных СУБД и систем телеметрии.

"Для тех, кто знаком с системами управления разнородными телекоммуникационными сетями, скажем, что УЛИСС - это отечественный вариант системы, похожий по основным принципам построения на систему TEMiP компании HP (она получила ее в наследство от Compaq взамен продвигавшейся достаточно долгое время системы Open View Communications/Service Assurance) или на систему Cisco Info Centre (лицензированная Cisco Systems часть системы Net Cool от фирмы Micromuse), - отметил г-н Рыжов. - При этом если у упомянутых продуктов смысловая нагрузка лежит в области менеджмента аппаратуры связи, то в данном случае речь идет о производственных объектах (проще говоря, управляется сеть контроллеров, обеспечивающих взаимодействие с датчиками, первичными преобразователями и исполнительными механизмами). Такая сеть и ее объекты называются программно-техническими комплексами (ПТК) нижнего уровня".

В состав УЛИСС входит несколько элементов, являющихся "кубиками конструктора" системы обмена информацией: сервер связи, контроллер объекта, контроллер связи. Сервер связи - узел системы УЛИСС, представляющий собой программно-аппаратный комплекс, который организует передачу данных между контроллерами объектов, контроллером связи и верхним уровнем системы сбора данных.

Контроллер объекта - модуль, реализующий функции регистрации сигналов телеметрии с датчиков объекта, выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы объекта, архивации данных и передачи данных под управлением контроллера связи. Контроллер связи - модуль, который организует передачу данных между контроллерами объектов и сервером связи.

Для взаимной работы вышеуказанных компонентов комплекса были созданы протоколы верхнего уровня, использующие в качестве транспортного уровня протокол TCP/IP и два протокола производителей каналообразующего оборудования:

· TNP 1.X - протокол для обмена данными между системой сбора данных и ПТК нижнего уровня, адаптированный под низкую скорость передачи данных и нестабильный канал связи;

· S.U.I.T.E - кроссплатформенный протокол для обмена значениями тегов между компонентами сети сбора данных, адаптированный для использования в нестабильно работающей сети передачи данных.

Ядром системы является репозитарий, который представляет собой хранилище данных о проекте. Там находятся описания и результаты конфигурирования элементов создаваемой системы. Репозитарий содержит иерархическое описание всех ТОУ, технологических мест и снимаемых с них сигналов, серверов связи и серверов данных, таблицу маршрутов доставки для каждого сигнала, а также позволяет получать необходимый набор отчетов для всех участников проекта.

Помимо узлов комплекса, отвечающих за сбор, передачу и предварительную обработку данных, УЛИСС включает в себя узлы, осуществляющие сервисные функции протоколирования, контроля целостности данных, сбора статистики, слежения за аварийными ситуациями.

Отдельно несколько слов стоит сказать о системе диагностики и уведомления об аварийных состояниях. Каждый из узлов в ходе нормальной работы может идентифицировать факт возникновения проблемы, которую сам узел решить не может и которая требует внимания администратора системы.

Все сведения о подобных инцидентах централизованно собираются узлом слежения за аварийными ситуациями. В данном случае под аварией понимается состояние, когда нормальное функционирование системы УЛИСС в той или иной степени нарушено и для выправления положения требуется вмешательство человека.

В функции узла слежения за аварийными ситуациями входят сбор и хранение данных о нештатных режимах от всех узлов системы, предоставление доступа к информации об аварийных ситуациях диспетчерскому персоналу, немедленное уведомление дежурных о критических состояниях, периодическое напоминание администраторам о незакрытых авариях.

В случае аварии серверу передаются данные о времени ее возникновения, месте обнаружения (узле сети), типе аварийной ситуации, приоритете (низкий, высокий, авральный), а также до трех строк сведений, характеризующих контекст возникновения ситуации (номер прибора учета, технологическое место и т. п.), включая дополнительную текстовую информацию.

К настоящему времени реализована версия 1.2 протокола TNP, определены спецификации и его реализация в сервере связи для таких сред передачи данных, как транковая сеть и радиоканалы диапазонов частот 147-174 и 420-460 МГц.

Программный комплекс TEL, являющийся составной частью УЛИСС, содержит в себе всю информацию о конфигурации системы мониторинга и выполняет функции описания базовой технологической информации; проектной информации, используемой для выполнения работ и генерации проектных документов; конфигурационной информации, используемой подсистемой сбора и передачи данных (сервер связи и сервер данных). Он обеспечивает хранение и передачу данных телеметрии на другие уровни информационной системы предприятия, в корпоративную БД.

TEL также генерирует данные для отчетной документации и выдает рабочую документацию (генерируются таблицы подключений, перечни рабочих сигналов и т. д.). Этот комплекс - типичное клиент-серверное приложение, реализованное с помощью средств разработки корпорации Oracle. Его серверная часть базируется на платформе СУБД Oracle, а клиентская - на Oracle Forms и Oracle Reports.

Евгений Елагин, заместитель директора департамента компании "Стерлинг Груп", считает, что в целом УЛИСС может рассматриваться как средство создания корпоративного стандарта информационного обмена, который определяет принципы и позволяет строить унифицированное информационное пространство.

Такая стандартизация и унификация значительно снижают стоимость ведения и поддержки проектов на предприятии. Особенно это значимо в проектах корпоративного уровня. В них автоматизируются сотни объектов, учитываются параметры тысяч элементов КИС. При этом существующая среда передачи данных и системы связи используются максимально эффективно.

Комплекс УЛИСС и его отдельные компоненты уже были успешно задействованы в реальных проектах для предприятий нефтегазового комплекса нашей страны. Но он может представлять интерес и для других корпоративных пользователей крупных вертикально-интегрированных компаний, а также для операторов связи.