Автоматизированная система управления дожимной насосной станции на месторождении нефти. Автоматизированная система управления дожимной насосной станции на месторождении нефти
 Скачать 5.13 Mb.
|
|
2.9.4. Защита информации Защита информации представляет собой принятие правовых, организационных и технических мер, направленных на: обеспечение защиты информации от неправомерного доступа, уничтожения, модифицирования, блокирования, копирования, предоставления, распространения, а также от иных неправомерных действий в отношении такой информации; соблюдение конфиденциальности информации ограниченного доступа; реализацию права на доступ к информации. Оператор информационной системы в случаях, установленных законодательством Российской Федерации, обязаны обеспечить: предотвращение несанкционированного доступа к информации и (или) передачи ее лицам, не имеющим права на доступ к информации; своевременное обнаружение фактов несанкционированного доступа к информации; предупреждение возможности неблагоприятных последствий нарушения порядка доступа к информации; недопущение воздействия на технические средства обработки информации, в результате которого нарушается их функционирование; 51 возможность незамедлительного восстановления информации, модифицированной или уничтоженной вследствие несанкционированного доступа к ней; постоянный контроль за обеспечением уровня защищенности информации. В данной системе в дальнейшем предполагается внедрение программно- технических средств защиты информации, которые способны в режиме реального времени создать защищенный канал передачи данных, защищать сеть от несанкционированных и непреднамеренных попыток реконфигурации сети. Такие функции способны выполнять контроллеры защиты, например, FOBOS- 10GS. Так же планируется ввести такие способы защиты информации, как идентификация и аутентификация. Идентификация – это механизм присвоения собственного уникального имени или образа пользователю, который взаимодействует с информацией. Аутентификация – это система способов проверки совпадения пользователя с тем образом, которому разрешен допуск. Простейшим способом идентификации можно назвать пароль [22]. Так же предусматривается реализация проверки целостности данных при передаче с помощью контрольных сумм. Контрольная сумма (хеш) — определенное значение, рассчитанное для данных с помощью известных алгоритмов. Предназначается для проверки целостности данных при передаче. Наиболее распространенными алгоритмами являются: CRC32, MD5 и SHA-1. В данной системе проверка реализована с помощью сторонней утилиты, которая использует CRC32 алгоритм (Cyclic redundancy code - циклический избыточный код, который используется в работе программ архиваторов). 2.9.5 Информирование диспетчера Информирование диспетчера осуществляется с помощью автоматизированной системы управления (АСУ). Основные параметры комфорта, экономичности и энергоэффективности зависят от качества реализации и 52 эксплуатации АСУ. По своему составу АСУ – наиболее сложный комплекс, объединяющий технические и программные средства, слаботочные и силовые электротехнические устройства, механические компоненты и компьютерные, коммуникационные технологии. В нашем случае разработана SCADA система, отвечающая всем нормам по проектированию данных систем. Мнемосхема оператора является удобной, информативной, позволяет контролировать весь технологический процесс, предотвращая чрезвычайные ситуации. Рисунок 16 – Мнемосхема На мнемосхеме представлено упрощенное изображение станции с выведенными показаниями давлений, расходов и температур по нефти и газу. Так же на каждой емкости мы можем увидеть уровень жидкости в данной емкости. Зеленым цветом подсвечиваются работающие в данный момент насосы и открытые клапаны. С помощью верхней панели мы можем смотреть отчеты, историю ошибок, запросить статистику или просмотреть тренды. 53 3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 3.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности В настоящее время такое понятие как коммерческая ценность разработки является одним из важнейших факторов, определяющим насколько перспективно и ценно будет научное исследование на первых этапах жизненного цикла научного исследования. Именно коммерческая ценность выступает необходимым условием при поиске финансирования для проведения различных испытаний и внедрения разработки в производство. Необходимо учесть, что коммерческий потенциал исследования будет зависеть от того, насколько технические параметры данной разработки лучше аналогичных конкурентных разработок, а также понимание таких вопросов как: минимально необходимое время для выхода на рынок, какова цена продукта, в каких сегментах рынка он будет наиболее востребован. Главной целью создания раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» является создание разработки, проекта, соответствующего требованиям ресурсоэффективности и ресурсосбережения и являющегося конкурентноспособным на рынке в текущее время. 3.2 Потенциальные потребители результатов исследования Потенциальными потребителями результатов исследований являются широкий круг коммерческих организаций в нефтегазовой отрасли, в нефтегазовой отрасли, в частности нефтеперерабатывающие заводы, предприятия, имеющие ДНС, предназначенный для сбора нефти и газа на промыслах и их последующей транспортировки. В таблице 7 приведены основные сегменты рынка по следующим критериям: размер компании-заказчика, направление деятельности. Буквами 54 обозначены компании: «А» - ООО «Нефтестройпроект», «Б» - ОАО «Вертек», «В» - ЗАО «ЭлеСи». Таблица 7 - Карта сегментирования рынка Направление деятельности Проектирование строительства Выполнение проектов строительства Разработка АСУ ТП Внедрен ие SCADA систем Р аз м ер к ом п ан и и Крупные А, Б, В А, Б Б, В В Средние А, Б, В А, Б В В Мелкие Б, В А В В Согласно карте сегментирования, можно выбрать следующие сегменты рынка: разработка АСУ ТП и внедрение SCADA-систем для средних и крупных компаний. 3.3 Анализ конкурентных технических решений Данный анализ проводится с помощью оценочной карты для сравнения конкурентных технических решений, приведенной в таблице 7. Для оценки эффективности научной разработки сравниваются проектируемая система АСУ ТП, существующая система управления ДНС, и проект АСУ ТП сторонней компанией. 55 Таблица 8 - Оценочная карта Критерии оценки Вес Баллы Конкурентоспособность Р аз ра б ат ы в а ем ая А С У Т П С ущ ес тв ую щ ая си ст ем а уп ра в л ен и я Р аз ра б от к а А С У Т П с торон н ей к ом п ан и ей Р аз ра б ат ы в а ем ая А С У Т П С ущ ес тв ую щ ая си ст ем а уп ра в л ен и я Р аз ра б от к а А С У Т П ст орон н ей к ом п ан и ей Технические критерии оценки ресурсоэффективности Повышение производительности 0,1 5 3 4 0,5 0,3 0,4 Удобство в эксплуатации 0,1 5 3 5 0,5 0,3 0,5 Устойчивость 0,05 4 3 3 0,2 0,15 0,15 Энергоэкономичность 0,05 2 3 2 0,1 0,15 0,1 Надежность 0,08 4 3 4 0,32 0,24 0,32 Безопасность 0,05 4 3 5 0,2 0,15 0,25 Простота эксплуатации 0,08 5 3 4 0,35 0,21 0,28 Экономические критерии оценки ресурсоэффективности Конкурентоспособность 0,06 4 3 5 0,24 0,18 0,3 Уровень проникновения на рынок 0,08 4 4 3 0,32 0,32 0,24 Цена 0,1 5 2 4 0,5 0,2 0,4 Предполагаемый срок эксплуатации 0,2 5 2 1 1 0,4 0,2 Условия проникновения на рынок 0,05 4 3 3 0,2 0,15 0,15 Итого 1 51 35 43 4,43 2,75 3,29 Опираясь на полученные результаты, можно сделать вывод, что разрабатываемая АСУ ТП ДНС является наиболее эффективной. Уязвимость конкурентов объясняется наличием таких причин, как высокая стоимость, более низкая производительность и низкий срок эксплуатации. 56 3.4 Технология QuaD Оценочная карта для сравнения конкурентных технических решений (разработок) представлена в таблице 9. Таблица 9 - Оценочная карта QuaD Критерий оценки В ес к ри те ри я Б ал л ы М ак си м ал ь н ы й б ал л О тн ос и те л ь н ое зн ач ен и е (3/ 4 ) С ре д н ев зв еш ан -н ое з н ач ен и е (5х2) Технические критерии оценки ресурсоэффективности Повышение производительнос ти 0,08 70 100 0,7 0,056 Удобство в эксплуатации 0,07 75 100 0,75 0,0525 Устойчивость 0,1 85 100 0,85 0,085 Энергоэкономичн ость 0,11 90 100 0,90 0,099 Надежность 0,1 65 100 0,65 0,065 Безопасность 0,09 70 100 0,70 0,063 Простота эксплуатации 0,11 65 100 0,65 0,0715 Экономические критерии оценки эффективности Конкурентоспос обность 0,09 70 100 0,70 0,063 Уровень проникновения на рынок 0,035 80 100 0,80 0,028 Цена 0,06 65 100 0,65 0,039 Предполагаемы й срок эксплуатации 0,03 60 100 0,6 0,018 Условия проникновения на рынок 0,035 80 100 0,80 0,028 Итого 1 0,713 57 Оценка качества и перспективности по технологии QuaD определяется по формуле: П ср = ∑ П i *100, (6) где, П ср – средневзвешанное значение показателей качества и перспективности научной разработки; П – средневзвешанное значение показателя. Значение П ср отражает перспективность разработки: П ср = ∑ П i *100=71,3 (7) Значение П ср =71,3 показывает, что проект обладает перспективностью выше среднего, что позволяет говорить о дальнейшей возможности работы над проектом и его улучшении. 3.5 SWOT – анализ SWOT-анализ – это метод стратегического планирования, заключающийся в выявлении факторов внутренней и внешней среды организации и разделении их на четыре категории: Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы). Матрица SWOT-анализа представлена в таблице 10. 58 Таблица 10 - SWOT-анализ Сильные стороны: С1. Низкая стоимость на разработку. С2. Научная новизна. С3. Современные технологии. С4. Высокий спрос. Слабые стороны: Сл1. Высокие начальные затраты на оборудование. Сл2. Отсутствие клиентской базы. Сл3. Узкая направленность. Возможности: В1. Увеличение спроса. В2. Выход на иностранный рынок. В3. Расширение диапазона предоставляемых услуг. Угрозы: У1. Отсутствие потребности на новые технологии. У2. Увеличение конкуренции. У3. Нестабильность экономической ситуации в стране. 59 Выявим соответствия сильных и слабых сторон научно- исследовательского проекта внешним условиям окружающей среды. Данные соответствия или несоответствия помогут выявить потребность в проведении стратегических изменений. Для этого построим интерактивные матрицы проекта (таблицы 11-14). Таблица 11 - Интерактивная матрица для сильных сторон и возможностей Сильные стороны проекта Возможности проекта С1 С2 С3 С4 В1 + - + - В2 + + - - В3 + + - + Таблица 12 - Интерактивная матрица для слабых сторон и возможностей Слабые стороны проекта Возможности проекта Сл1 Сл2 Сл3 В1 + - + В2 - - - В3 - + + Таблица 13 - Интерактивная матрица для сильных сторон и угроз Сильные стороны проекта Угрозы проекта С1 С2 С3 С4 У1 + + - - У2 + + + - У3 + - + - Таблица 14 - Интерактивная матрица для слабых сторон и угроз Слабые стороны проекта Угрозы проекта Сл1 Сл2 Сл3 У1 + + + У2 - - - У3 + - - 60 Итоговая матрица SWOT будет выглядеть следующим образом. Таблица 15 - Матрица SWOT Сильные стороны: С1. Низкая стоимость разработки. С2. Научная новизна. С3. Современные технологии. С4. Высокий спрос. Слабые стороны: Сл1. Высокие начальные затраты на оборудование. Сл2. Отсутствие клиентской базы. Сл3. Узкая направленность. Возможности: В1. Увеличение спроса. В2. Выход на иностранный рынок. В3. Расширение диапазона предоставляемых услуг. В1.С1.С3 – низкая стоимость разрабатываемой установки и использование современных технологий приведет к увеличению спроса на автоматизированную систему В2.С1.С2 – низкая стоимость разработки и научная новизна проекта открывает перспективы к выходу на иностранный уровень В3.С1.С2.С4 – экономичность проекта и высокий спрос на рынке позволит в дальнейшем расширить диапазон предоставляемых услуг В1.Сл1.Сл3 – узкая направленность разрабатываемой системы и достаточно высокие начальные затраты на оборудование могут пагубно отразиться на спросе В3.Сл2.Сл3 – отсутствие клиентской базы и узкая направленность системы могут снизить объем продаж и тем самым препятствовать расширению диапазона предоставляемых услуг 61 Продолжение таблицы 15 Угрозы: У1. Отсутствие потребности на новые технологии. У2. Увеличение конкуренции. У3. Нестабильность экономической ситуации в стране. У1.С1.С2 – возможные потребители имеют низкое желание внедрения новых технологий, однако экономичность проекта и научная новизна поможет решить данную проблему У2.С1.С2.С3 – низкая стоимость, научная новизна и современные технологии позволят увеличить конкуренцию на рынке автоматизированных систем У3.С1.С3 – в связи с нестабильной экономической ситуации в стране приобретение иностранного оборудования может пагубно отразиться на конечной стоимости разрабатываемой экономической системы У1.Сл1.Сл2.Сл3 – в связи с тем, что проект имеет высокие начальные затраты и узкую направленность, а клиентская база отсутствует, потребность на разрабатываемую систему может оказаться слишком низкой У3.Сл1 – затрата на приобретаемое оборудование имеют риск возрасти в связи с нестабильной экономической ситуацией, сложившейся в нашей стране 62 3.6 Планирование научно-исследовательских работ 3.6.1 Структура работ в рамках научного исследования Трудоемкость выполнения ВКР оценивается экспертным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, т.к. зависит от множества трудно учитываемых факторов. Для реализации проекта необходимы два исполнителя – руководитель (Р), студент-дипломник (СД). Разделим выполнение дипломной работы на этапы, представленные в таблице 16. Таблица 16 - Этапы выполнения дипломной работы Основные этапы № раб Содержание работ Должность исполнителя Разработка технического задания 1 Составление и утверждение технического задания Р Выбор направления исследования 2 Подбор и изучение материалов по теме СД 3 Изучение существующих объектов проектирования СД 4 Календарное планирование работ Р, СД Теоретическое и экспериментальное исследование 5 Проведение теоретических расчетов и обоснований СД 6 Построение макетов (моделей) и проведение экспериментов СД 7 Сопоставление результатов экспериментов с теоретическими исследованиями СД Обобщение и оценка результатов 8 Оценка эффективности полученных результатов Р, СД 9 Определение целесообразности проведения ОКР Р, СД Разработка технической документации и проектирование 10 Разработка функциональной схемы автоматизации по ГОСТ и ANSI/ISA СД 11 Составление перечня вход/выходных сигналов СД 12 Составление схемы информационных потоков СД 13 Разработка схемы внешних проводок СД 14 Разработка алгоритмов сбора данных СД 15 Разработка алгоритмов автоматического регулирования СД 16 Разработка структурной схемы автоматического регулирования СД 17 Проектирование SCADA-системы СД Продолжение таблицы 16 63 Оформление отчета 18 Написание раздела «финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» СД 19 Написание раздела «социальной ответственности» СД 20 Проверка работы с руководителем Р, СД 21 Составление пояснительной записки СД 22 Подготовка презентации дипломного проекта СД 3.6.2 Разработка графика проведения научного исследования Для удобства построения графика, длительность каждого из этапов работ необходимо перевести из рабочих дней в календарные дни. Для этого необходимо рассчитать коэффициент календарности по следующей формуле. Т кал = Т кал Т кал − Т вых − Т пр = 365 365 − 118 = 1,48 (8) где: Т кал – количество календарных дней в году; Т вых – количество выходных дней в году; Т пр – количество праздничных дней в году. В таблице 17 приведены расчеты длительности отдельных видов работ. 64 Таблица 17 - Временные показатели проведения работ Трудоемкость работ И сп ол н и те л и Д л и те л ь н ос ть ра б от в ра б оч и х д н ях Д л и те л ь н ос ть ра б от в к ал ен д арн ы х д н ях t min t max t ож Составление и утверждение технического задания 1 2 1,4 1 1,4 2 Подбор и изучение материалов по теме 2 3 2,4 1 2,4 4 Изучение существующих объектов проектирования 3,5 4,5 3,9 1 3,9 6 Календарное планирование работ 2,5 3 2,7 2 1,35 2 Проведение теоретических расчетов и обоснований 3,5 4 3,7 1 3,7 5 Построение макетов (моделей) и проведение экспериментов 1 3 1,8 1 1,8 3 Сопоставление результатов экспериментов с теоретическими исследованиями 2,5 3 2,7 1 2,7 4 Оценка эффективности полученных результатов 2 2,5 2,2 2 1,1 2 Определение целесообразности проведения ОКР 2,5 3 2,7 2 1,35 2 Разработка функциональной схемы автоматизации по ГОСТ и ANSI/ISA 3,5 4 3,7 1 3,7 5 Составление перечня вход/выходных сигналов 1,5 2 1,7 1 1,7 3 Составление схемы информационных потоков 1,5 2 1,7 1 1,7 3 Разработка схемы внешних проводок 2 2,5 2,2 1 2,2 3 Разработка алгоритмов сбора данных 3,5 4 3,7 1 3,7 5 Разработка алгоритмов автоматического регулирования 1,5 3 2,1 1 2,1 3 Разработка структурной схемы автоматического регулирования 2 3 2,4 1 2,4 4 Проектирование SCADA-системы 2 3 2,4 1 2,4 4 65 Продолжение таблицы 17 Написание раздела «финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» 3,5 4 3,7 1 3,7 5 Написание раздела «социальной ответственности» 1,5 2 1,7 1 1,7 3 Проверка работы с руководителем 1,5 2,5 1,9 2 0,95 1 Составление пояснительной записки 3 3,5 3,2 1 3,2 5 Подготовка презентации дипломного проекта 3 4 3,4 1 3,4 5 Итого 78 На основе таблицы 17 построим диаграмму Ганта, представляющую из себя горизонтальный ленточный график, на котором работы по теме представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания выполнения данных работ (рисунок 16). Желтым цветом обозначена работа руководителя, а синим – работа студента. |