Реферат по предмету Система автоматизированных рабочих мест. Требования к автоматизированной системе диспетчерского управления (асду) для объектов добычи нефти и газа
 Скачать 46.51 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений им. В.И. Кудинова РЕФЕРАТ на тему: Требования к автоматизированной системе диспетчерского управления (АСДУ) для объектов добычи нефти и газа. Выполнили студенты: группы ЗУсС-21.05.06.01-41,43 Валиев И.Р. Зайдуллин А.М. Фаттахов И.Ф. Курбанов А.Б. Галимуллин Э.С. Хабибуллин Р.З. Проверил преподаватель: Трефилов Алексей Серапионович Ижевск 2021 г. Требования к автоматизированной системе диспетчерского управления для объектов добычи нефти и газаТребования к АСДУ в целом. Базовыми подсистемами АСДУ должна реализовываться автоматизация следующих задач: сбор производственной информации реального времени, включая ручной ввод; обработка, структуризация и хранение данных реального времени; представление производственно-технологической информации в едином пользовательском интерфейсе; администрирование, конфигурирование и мониторинг работы компонентов АСДУ. Прикладные функции автоматизации задач управления производством должны реализовываться подсистемами автоматизированного анализа производственной информации с использованием специализированных алгоритмов. 2. Требования к структуре АСДУ Структура АСДУ должна состоять из четырех основных подсистем: подсистема сбора производственно-технологических данных; подсистема хранения и обработки информации; подсистема прикладных задач; подсистема отображения информации. Передача информации в АСДУ из АСУ ТП второго уровня должна осуществляться специализированными программными интерфейсами. 3. Требования к надежности Надежность АСДУ должна быть обеспечена: надежностью работы технических средств АСДУ. что определяется их выбором и правильной эксплуатацией; надежностью работы программного обеспечения, что определяется распределением функций между интерфейсным программным обеспечением, серверным и клиентским программным обеспечением; надежностью хранения данных, обеспечиваемой выбором резервируемых серверов и функцией резервного копирования на ленточный носитель информации; сохранностью технической, программной и информационной составляющих АСДУ при отказе технических средств, внезапном отключении питания, разрыве линий связи; квалификацией эксплуатационного персонала АСУ ТП, обеспечиваемой проведением обучения, стажировки, аттестации, привлечением его к работам по созданию АСДУ на стадии ее разработки и реализации, периодическим подтверждением своей квалификации; квалификацией пользователей АСДУ. обеспечиваемой общей компьютерной грамотностью, проведением инструктажа, разрешением и периодическим подтверждением допуска к работе с АСДУ; высоким качеством технической и ЭД. Среднее время восстановления работоспособности АСДУ по любой из выполняемых функций должно быть не более 30 минут. Срок службы АСДУ – не менее 10 лет. 4. Требования к безопасности Требования безопасности ко всем техническим средствам АСДУ должны соответствовать предъявляемым к системам АСУ ТП требованиям безопасности, приведенным в подразделе 6.1.3. настоящего Положения. 5. Требования к защите информации от несанкционированного доступа. Доступ пользователей к информации АСДУ посредством АРМ должен осуществляться с использованием защитных мероприятий, приведенных в подразделе 6.1.4., а также в подразделе 6.4.2. настоящего Положения. Требования к функции сбора производственной информации реального времени, включая ручной вводСбор производственной информации из локальных АСУ ТП должен осуществляться программами-интерфейсами подсистемы сбора производственной информации и должен обеспечить реализацию следующих функциональных возможностей: двухсторонний обмен данными с АСУ ТП в режиме реального времени; высокую скорость сбора информации (периодичность опроса БД локальной АСУ ТП по каждому технологическому параметру должна быть не менее 1 раза в 2 секунды); конфигурацию программных интерфейсов, сервера АСДУ «on-line» (редактирование и создание новых параметров сбора информации должно осуществляться без остановки работы программы-интерфейса, сервера АСДУ и без потери информации); сбор сигнализаций и событий из локальных АСУ ТП; передачу данных по событиям или расписанию с дискретностью до миллисекунды; тест на изменение (незначащие данные, поступающие из локальных АСУ ТП, должны быть «отфильтрованы» на уровне интерфейса в соответствии с классом точности измерительного прибора и не передаваться в БД); буферизацию данных при потере связи (в течение 28 календарных дней), автоматическое восстановление архивных данных при восстановлении связи. На вход АСДУ должны поступать данные о состоянии контролируемых технологических параметров из локальных АСУ ТП , а также данные со второго уровня АСУ ТП. Требования к функции обработки, структуризации и хранении информации Хранение информации должно выполняться в двух базах: БДРВ и ООБД нормативно-справочной информации. БДРВ должна обеспечить эффективное хранение и доступ к информации со следующими основными параметрами и функциями: сжатие поступающих данных перед их записью в архив; хранение данных реального времени за период длительностью не менее 10 лет с исходным временным разрешением. Частота записи каждого параметра в БД должна быть определена на этапе рабочего проектирования. Предел частоты записи в БД устанавливается в соответствии с периодичностью опроса – 1 раз в 2 секунды; индивидуальная настройка сжатия для каждого параметра; добавление, удаление, переименование и конфигурация параметров в режиме «on-line» без потери данных; скорость чтения/записи в архив – 100 000 операций в секунду. БДРВ должна поддерживать серверные решения, обеспечивающие отказоустойчивость (резервирование) и дальнейшую масштабируемость (расширяемость) системы. БДРВ должна поддерживать резервирование серверов на базовом уровне. При выходе из строя одной из систем соответствующие задачи в минимально короткое время должны быть запущены на другой системе, которая и продолжит обслуживание пользователей. БДРВ должна поддерживать резервное копирование в режиме «on-line».ООБД должна обеспечивать хранение и доступ к различной информации статического характера (классификаторы, справочники, паспорта, калибровочные таблицы и пр.). БД должна позволять описывать ТО ОГ в рамках иерархической структуры . ООБД должна обеспечивать построение различных иерархий в разрезе организационной структуры , структуры технологических процессов, функциональных задач, хранение версий объектов с привязкой ко времени. Подсистема обработки информации должна обеспечивать: выполнение аналитических и вычислительных задач, как в режиме реального времени, так и по событию или расписанию; возможность реализации различных алгоритмов обработки информации, как на основе моделей, так и на основе прямых вычислений различной сложности; возможность реализации контекстных вычислений для однотипных объектов; возможность построения моделей, основанных на ООБД и БДРВ, при помощи графических и табличных инструментов; поддержку языков программирования высокого уровня для реализации расчетов, как по событию, так и по расписанию; наличие подсистемы тревог и предупреждений с реализованной возможностью задания вычисляемых на основе формул значений допустимых границ изменений параметров; хранение результатов всех расчетов в подсистеме хранения информации. Подсистема хранения и обработки информации должна обеспечивать защиту информации и ПО от несанкционированного доступа посредством: назначения и контроля прав доступа каждого пользователя к технологической информации; идентификации пользователей посредством прохождения процедуры регистрации пользователя с использованием паролей; протоколирования изменений всей информации с регистрацией даты изменений и пользователя системы, вносившего изменения; применения системного программного обеспечения, гарантирующего защиту информации. Полным доступом к информации и управлению правами доступа пользователей должен обладать администратор каждой из подсистем АСДУ. Обработка информации должна выполняться сервером функциональных задач и должна обеспечить следующие функции: выполнение расчетов по расписанию и событию; расчет неизменяемых напрямую величин и вычисления по различным формулам с поправочными коэффициентами; многоразовое использование вычислительных модулей для однотипных вычислений с наложением контекстных групп; автоматизацию разработки и отладки вычислительных модулей; отслеживание ошибок в расчетах; отслеживание загрузки сервера вычислений. Сервер функциональных задач должен обеспечивать выполнение аналитических и вычислительных задача в реальном масштабе времени: построение объектной модели производства; моделирование технологических процессов; анализ измерительной системы; реализация сложных «тревог»; автоматизированный расчет и согласование материальных балансов; контроль работы технологического оборудования; контроль качества; контроль и анализ функционирования ИТ-инфраструктуры; контроль потребления электроэнергии. Сервер обмена данными с внешними АСУ должен обеспечивать доступ к информации БДРВ и сервера функциональных задач с использованием стандартных протоколов и программных средств: ODBC/OLEDB. XML. ОРС DA/UA/HDA. Требования к функции администрирования, конфигурирования и мониторинга работы системы Инструментарий администрирования системы должен обеспечивать реализацию следующих функций: конфигурирование и гибкую настройку интерфейсов, серверных подсистем и клиентских приложений; мониторинг состояния ПК с установленными интерфейсами и серверов системы; мониторинг состояния каналов связи между интерфейсами и сервером; отображение в реальном времени контролируемых параметров на АРМ администратора системы; возможность динамического изменения списка контролируемых параметров согласно требованиям администратора системы; сигнализацию при отклонениях или достижениях пороговых значений ключевыми параметрами работы базовых подсистем; возможность автоматического и по требованию программного резервирования ПО системы; средства аудита базовых подсистем. Требования к прикладным функциям АСДУ Прикладные функции автоматизации задач АСДУ: контроль и анализ технологических процессов добычи, подготовки и транспорта нефти и газа, закачки агента в пласт; контроль и оперативный анализ работы технологического оборудования; интеграция с ИС уровня управления . Требования к интеграции с информационными системами управления Для успешного функционирования АСДУ ее разработка должна быть направлена на создание единой ИС сбора, передачи, обработки и хранения разнородной информации.. Требования к техническому обеспечению Все технические средства, используемые в АСДУ. подразделяются на следующие категории: серверные платформы – серверы АСДУ. объединяющие программные сервера хранения и обработки информации, функциональных задач, представления информации (возможны различные комбинации); рабочие станции пользователей; коммуникационное оборудование. Технические характеристики серверов и рабочих станций должны обеспечивать выполнение всего объема информационных, управляющих, коммуникационных и других функций АСДУ. а также соответствовать требованиям к эксплуатации, надежности, безопасности и защите от внешних воздействий, включая наличие корпусов повышенной защищенности, дополнительных блоков питания с поддержкой «горячего» резервирования. КТС АСДУ должен базироваться на серийно выпускаемых средствах вычислительной техники и быть достаточным для реализации всех функций, предусмотренных ТЗ. Состав и связи КТС определяются функциональной структурой АСДУ. Серверные платформы и рабочие станции АСДУ должны позволять осуществлять удаленный мониторинг, администрирование и конфигурирование. Количество экранов мониторов на рабочих местах пользователей должно быть минимально по количеству, но достаточно для отображения информации по всем реализуемым функциям АСДУ и должно определяться на этапе проектирования. Использование технических средств на рабочих местах пользователей должно быть рациональным. Технические средства должны быть размещены так, чтобы обеспечивались безопасность и удобство при их наладке, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. КТС АСДУ должен иметь комплект документации на русском языке, обеспечивающий выполнение наладки и технического обслуживания. Требования к серверам хранения и обработки информации Сервер хранения и обработки информации должен поддерживать резервирование серверов на базовом уровне. Конфигурация каждого узла серверной группы для установки серверного ПО должна удовлетворять требованиям, предъявляемым операционной системой и серверным ПО согласно технической документации. Требования к сетевой инфраструктуре Существующие или проектируемые ЛВС и СКС в для организации информационного обмена между серверами обработки, хранения, сбора данных и клиентскими рабочими местами должны отвечать следующим требованиям: средства и способы связи должны обеспечить выполнение полного объема информационных, вычислительных и управляющих функций, обеспечивающих безопасную и надежную эксплуатацию оборудования; для организации ЛВС и СКС на ответственных участках должно использоваться оборудование, имеющее возможность резервирования; применяемое оборудование ЛВС и СКС должно иметь техническую возможность простого наращивания емкости системы (абонентов); должен быть обеспечен непрерывный круглосуточный режим работы средств связи, включая каналы связи, в течение установленного срока службы в условиях колебаний температуры и влажности в установленных пределах, электромагнитных помех, электростатических и атмосферных разрядов; средства связи должны обеспечивать поддержку протокола TCP/IP, надежные процедуры обмена данными на канальном уровне, целостность данных и их адресную доставку; аппаратное исполнение программно-технических средств связи должно быть по возможности однотипным, что должно повысить надежность работы системы за счет исключения различных согласующих устройств и упростить вопросы эксплуатации и технического обслуживания; загрузка линий связи от допустимого предела в любом режиме, включая конфигурирование и настройку, не должна превышать 30 %. Сетевая инфраструктура должна обеспечивать: оперативную передачу данных от интерфейсов к локальным АСУ ТП в сервер АСДУ при пропускной способности физического канала связи не менее 128 Kb/s; оперативную передачу данных между сервером обработки информации АСДУ и клиентскими приложениями при пропускной способности физического канала связи не менее 2 Mb/s; оперативную передачу данных между сервером обработки информации АСДУ и серверами хранения и обработки данных АСУ ТП второго уровня при пропускной способности физического канала связи не менее 512 Kb/s. Требования к электропитанию и источникам бесперебойного питания Технические средства, используемые в АСДУ. должны функционировать в условиях электропитания от сети переменного тока 220В±10 % и частотой 50±1Гц и быть оснащены ИБП, обеспечивающими безударный переход на аккумуляторное питание. Время работы АСДУпри питании от аккумуляторных батарей должно быть не менее 60 минут. За это время пользователи должны принять меры по корректному завершению работающих приложений и корректному безударному выключению КТС. К ИБП должны быть подключены: серверы АСДУ; активное сетевое оборудование. Требования к обработке информации к АСДУ В нормальном режиме функционирования АСДУ ПТК должен обеспечивать следующие требования по обработке информации: получение мгновенных значений основных параметров должно осуществляться с заданной инженерами АСУ ТП на этапе конфигурирования периодичностью, которая может быть изменена в процессе эксплуатации. Периодичность опроса БД локальных АСУ ТП по каждому технологическому параметру должна быть не более периода опроса контролером прибора, измеряющего технологический параметр, или опрос должен выполняться по изменению параметра в БД локальных АСУ ТП; информация от локальных АСУ ТП о важных изменениях (информация о состоянии критически важных параметров и сигналы тревог) должна передаваться сразу же при наступлении такого изменения; значение технологического параметра, обработанное специализированными алгоритмами сжатия для хранения в архиве АСДУ. не должно отличаться от значения технологического параметра, хранящегося с той же меткой времени в БД локальных АСУ ТП, более чем на ½ от ошибки прибора, измеряющего технологический параметр. Данные узлов коммерческого учета и других приборов, на основании которых производятся финансовые расчеты в АСДУ. должны быть сохранены без обработки в точном соответствии со значениями, полученными из БД локальных АСУ ТП; должна быть предусмотрена возможность осуществлять полное (без сжатия) хранение информации по любому из параметров. Ресурсы АСДУ должны позволять хранить без сжатия все измеряемые параметры; срок хранения информации по всем параметрам в режиме «on-line» – не менее 10 лет, без изменения со временем хранения качества информации и с возможностью дальнейшего сохранения данных на внешних носителях информации; цикл обновления информации на мониторах АРМ должен находиться в пределах 5-15 секунд; задержка между моментом вызова мнемосхемы на экран монитора и его появлением должна быть не более 3 секунд; время представления истории за 1 год на мониторах АРМ по любым 8 технологическим параметрам не должно превышать 10 секунд. В случае увеличения числа отображаемых на мнемосхеме и трендах параметров увеличение задержки допускается не более чем на 20 %. |