Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная страница / Архитектура отрасли

ГИС МТ



Повышенное внимание к информационным системам, используемым для автоматизации процессов эксплуатации магистральных трубопроводов, обусловлено множеством факторов общеуправленческого и технологическо-эксплуатационного уровней.

В настоящее время для наиболее эффективного управления и стратегического развития трубопроводной транспортной системы (ТТС) государственного уровня решается ряд важных задач, одной из которых является оперативное получение совокупной актуальной производственной, экономической, диагностической и другой информации об объектах системы. При этом должна быть обеспечена возможность автоматической детализации поступающей информации, как по конкретному объекту системы, так и по определенному региону, по территории которого проходит трубопровод. Существующая на сегодняшний день практика сбора и использования для этих целей разнообразной периодичной регламентированной отчетности, составляемой, как правило, ручным способом и без связи с ИТ-системами, не позволяет быстро и с высокой степенью достоверности информационно поддерживать управленческий процесс.

Новые, более жесткие подходы к вопросам земельно-кадастрового учета, оценки стоимости земли и взаимодействия с собственниками земли требуют от трубопроводно-транспортных предприятий (ТТП) постоянного и точного пространственного учета местоположения объектов ТТС, планирования расходов на их содержание и ремонт, как в рамках отдельного дочернего подразделения, так и по компании в целом.

С каждым годом увеличивается объем технологической, паспортной, эксплуатационной и диагностической информации, с которой сталкиваются в своей ежедневной работе производственные службы ТТП. Оперативная обработка и использование накапливаемой информации без применения информационных технологий все более усложняются, особенно в условиях значительной географической рассредоточенности объектов ТТС.

Уровень развития ТТП позволяет организовать и информационно упорядочить все процессы сбора, обработки и хранения проектных, исполнительных, диагностических, кадастровых и имущественных материалов в единой электронной базе данных объектов ТТС, с постоянной ее актуализацией.

Перечисленные факторы стали предпосылками для начала в 2002 г. работ по созданию отраслевой геоинформационной системы магистральных трубопроводов ТТП, которая предназначена для решения множества задач и ориентирована на различные категории пользователей:

менеджмент предприятия (формирование внешней и внутренней управленческой отчетности, оперативное управление и поддержка принятия решений);

персонал производственных подразделений и служб (по эксплуатации трубопроводов, компрессорных станций, ГРС, системы защиты от коррозии, телемеханики и автоматики);

персонал служб, решающих земельно-кадастровые задачи по трубопроводно-транспортным объектам.

Идеология работы в ГИС МТ сформирована таким образом, что она позволяет решать разнообразные задачи предприятия, вовлекая в единое информационное поле:

специалистов линейных подразделений;

главных специалистов производственных отделов – аналитиков;

руководителей предприятия;

специалистов внешних организаций-подрядчиков, выполняющих диагностические, проектные и ремонтные работ по трубопроводным объектам.

ГИС МТ представляет собой распределенную систему, включающую: центральный узел (узел администрации дочернего общества), узлы территориальных управлений и линейных производственных управлений (в том числе отдельно расположенные промплощадки). Каждый узел – это отдельная информационная система, реализованная в технологии клиент-сервер и способная функционировать независимо от других узлов. Обмен данными между узлами и поддержка целостности распределенной БД осуществляются на основе специализированного репликационного протокола, обеспечивающего оперативную актуализацию данных узлов как в части пространственных (картографических) данных, так и в отношении технической, диагностической и эксплуатационной информации.

В основу архитектуры ГИС МТ положена концепция использования гибкой технологической платформы, позволяющая в кратчайшие сроки реализовать модернизацию и расширение ГИС МТ при появлении новых задач или изменении бизнес-процессов предприятия. Основными архитектурными решениями, обеспечивающими гибкость системы, являются:

использование единого классификатора объектов трубопроводно-транспортной системы (ТТС), основанного на отраслевых отечественных и мировых стандартах;

возможность добавления новых подсистем без необходимости внесения изменений в уже существующие;

безопасное изменение объектной модели системы в процессе эксплуатации;

настройка предметных контуров (бизнес-областей) для различных категорий пользователей;

настройка и формирование регламентированной и нерегламентированной отчетности с применением предметно-ориентированных инструментальных средств;

использование универсальных инструментальных панелей для решения задач аналитической обработки данных (OLAP);

наличие распределенной архитектуры, гибко настраиваемой под произвольную организационную структуру предприятия;

применение хорошо зарекомендовавших себя в отрасли СУБД и инструментальных средств разработки;

использование классификатора пространственных данных и ориентация на их организацию в среде стандарта Oracle Spatial, что обеспечивает независимость от базовых графических редакторов;

гибкий настраиваемый пользовательский интерфейс (поддерживается как web-интерфейс, так и интерфейс «толстого» клиента);

возможность интеграции со смежными системами по открытым стандартам (в том числе с применением технологии сервис-ориентированной архитектуры).

Архитектура ГИС МТ позволила в кратчайшие сроки выполнить проекты по интеграции ГИС МТ с двумя ключевыми смежными отраслевыми системами: ССД «Инфотех» и SAP R/3. В основе интеграции – использование сервисов, базирующихся на технологии SOA. Реализация выполнена на языке Java. Сервисы исполняются в среде Orace Application Server 10g.

В качестве основной геоинформационной технологии в ГИС МТ для ООО «Сургутгазпром» использованы программные разработки фирмы Bentley Systems, Inc. (США). Для хранения информации применяется СУБД Oracle 10g.

Предметная область информационных подсистем ГИС МТ разработана и представлена в системе с высокой степенью детальности и основывается на едином классификаторе объектов ТТС, пополняемом по мере внедрения новых подсистем, и информационной модели базы данных, управляемой через многоуровневые метаданные. Объектный состав классификатора, иерархия объектов и их взаимосвязи в полной мере моделируют и характеризуют трубопроводно-транспортную систему предприятия и включают, например, для подсистемы «Линейная часть и ЭХЗ» более 100 типов объектов, а для подсистемы «Компрессорная станция» – свыше 250. Атрибутивное описание всех информационных объектов в полной мере отвечает техническим требованиям отечественных нормативных стандартов (ГОСТ, ОСТ, ВСН, ВН, СНиП, ВР и др.) и эксплуатационным потребностям предприятия.

В состав ГИС МТ входят следующие функциональные модули (подсистемы):

«ЛЧ/ЭХЗ» – подсистема автоматизации деятельности производственных отделов и служб по эксплуатации трубопроводов и их защиты от коррозии;

«ГРС» – подсистема автоматизации деятельности подразделений и служб по эксплуатации газораспределительных станций;

«АСУ и М» – подсистема поддержки производственной деятельности подразделений и служб АСУ ТП и метрологии на линейной части магистральных трубопроводов, ГРС и компрессорных станциях;

«Земельный кадастр» – подсистема автоматизации деятельности подразделений, решающих земельно-кадастровые задачи по объектам ТТС;

«Компрессорные станции» – подсистема автоматизации деятельности производственных отделов по эксплуатации компрессорных станций;

«КРАМ» (комплекс расчетно-аналитических модулей) – подсистема анализа технического состояния трубопроводов. Подсистема предназначена для автоматизированного ввода диагностической информации (внутритрубной дефектоскопии и детальной электрометрии) в систему и ее увязывания с пространственными и техническими данными, проведения анализа диагностических материалов, оценки текущего и прогнозного состояния трубопровода, выбора эффективных методов ремонта трубопровода и моделирования оптимальных режимов его эксплуатации;

«ОД» (однолинейные диаграммы) – подсистема визуализации характеристик и свойств трубопровода, диагностических и расчетных его данных методом однолинейных диаграмм, которые динамически связаны с картографическими материалами и объектами ТТС;

«Эксперт» – подсистема формирования предустановленной отчетности, логических и пространственных запросов к информационному хранилищу, создания нерегламентированной отчетности, прогнозного анализа;

«НСИ» – подсистема для обеспечения нормативно-справочной информацией процессов создания и изменения объектов системы пользователями других подсистем, централизованного управления справочной информацией;

«Администратор данных» – подсистема администрирования данных и метаданных ГИС МТ, а также интеграции со смежными системами (включая SAP R/3 и ССД «Инфотех»);

«Администратор доступа» – подсистема администрирования доступа, централизованного управления и контроля работы ГИС МТ;

«Картограф» – подсистема подготовки, актуализации и ввода в систему разномасштабных картографических материалов и технологических схем, используемых при решении производственных задач подразделений.

Функциональность созданной и внедренной ГИС МТ можно разделить на несколько самостоятельных блоков.

1. Картографическая поисково-справочная система (традиционная ГИС) оперирует следующими графическими ресурсами:

обзорные топографические карты масштабов 1:1 000 000 и 1:200 000;

базовые вдольтрассовые топографические карты масштабов 1:10 000 и 1:1 000;

локальные крупномасштабные топографические планы масштаба 1:500;

трехмерные векторные модели магистральных трубопроводов и технологических трубопроводов компрессорных станций;

цифровые вдольтрассовые ортофотопланы и космоснимки;

электронные технологические схемы объектов и систем МТ;

цифровые фотоснимки (в том числе панорамные) объектов МТ, пересечений с коммуникациями и т. д.;

электронные растровые технические чертежи паспортов объектов МТ, и обеспечивает:

хранение и доступ к пространственным данным;

инструментарий для навигации и поиска объектов;

тематическое картосоставление (настраиваемое, в том числе, по характеристикам объектов ТТС);

внешнюю координатную и линейную навигацию, в том числе средствами GPS;

средства сопровождения и актуализации пространственных данных.

2. Технологические задачи по эксплуатации и ремонту объектов трубопроводно-транспортных систем (ТТС), решаются подсистемами ЛЧ/ЭХЗ, ГРС, АСУ и М, «Земельный кадастр», «Компрессорные станции», ОД, «Эксперт», НСИ.

При этом обеспечиваются:

паспортизация основного и вспомогательного оборудования ТТС;

построение многокритериальных аналитических выборок по объектам ТТС;

инструментальная поддержка и автоматизация технологических бизнес-процессов.

3. Автоматизация оперативного и отчетного технологического документооборота предприятия реализуется подсистемами ЛЧ/ЭХЗ, ГРС, АСУ и М, «Земельный кадастр», «Компрессорные станции», ОД, «Эксперт», НСИ и обеспечивает:

инструментарий ведения электронной производственной документации;

средства создания регламентированных и нерегламентированных отчетных форм;

оперативный контроль эксплуатационных процессов на предприятии (через автоматизацию анализа оперативного документооборота).

4. Экспертные системы оценки состояния магистральных трубопроводов и прогноза их безопасного функционирования реализуются подсистемой КРАМ и обеспечивают:

импорт, обработку и анализ диагностических данных, в том числе внутритрубной дефектоскопии, детальной электрометрии, обследования подводных переходов;

оперирование информацией о монтажных особенностях трубопровода (включая сварные швы, трубные элементы монтажа, защитное покрытие, пригрузы и др.);

оценку прочности, надежности и остаточного ресурса магистральных трубопроводов;

оценку состояния средств защиты от коррозии;

вероятностный анализ технического состояния;

выдачу рекомендаций по видам, срокам и объемам ремонтов и других мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации трубопроводов.

5. Интеграционные задачи и задачи управления данными решаются подсистемой «Администратор данных».

6. Задачи обеспечения информационной безопасности реализуются подсистемой «Администратор доступа».

Одним из основных условий успешного внедрения ГИС МТ стало решение задачи сбора, обработки и подготовки качественных первичных данных для ввода в систему (архивов технологической и паспортной информации, картографических данных и т. п., накопленных за десятки лет), так как без этого решение многих эксплуатационных задач невозможно. В настоящее время объем базы данных (пространственной и технологической) составляет более 40 Гб и содержит детальные данные о более чем 5 млн информационных элементов и объектов, составляющих 7,5 тыс. км магистральных трубопроводов. Источниками данных ГИС МТ служат:

материалы топографо-геодезических и земельно-кадастровых работ;

материалы проектирования магистральных трубопроводов;

данные технических архивов – исполнительные и монтажные документы;

материалы технических паспортов трубопроводно-транспортных объектов;

данные оперативных журналов служб линейно-производственных управлений и отчетная документация;

материалы внутритрубной дефектоскопии магистральных трубопроводов;

данные водолазных обследований подводных переходов магистральных трубопроводов;

отчетные данные по детальной электрометрии магистральных трубопроводов и многое другое.

Объектом внедрения ГИС МТ стало ООО «Сургутгазпром», одно из ведущих в области автоматизации подразделений ОАО «Газпром», которое эксплуатирует систему с 2004 г.

Сегодня ГИС МТ охватывает основные производственные процессы и подразделения ООО «Сургутгазпром», однако это не предел развития системы. В настоящее время географическая информационная система магистральных трубопроводов рассматривается как основа для создания единого хранилища технологической информации об объектах трубопроводной системы предприятия с целью решения глобальной задачи по составлению электронной исполнительной документации «как построено» и обеспечения необходимыми данными других информационных систем предприятия, в частности, модулей SAP R/3, а также ранее созданных, локальных информационных систем.

Гибкая технологическая платформа, типовые предметно-ориентированные решения, апробированные в ГИС МТ, интеграция с ключевыми информационными системами ОАО «Газпром» позволяют, применяя опыт, накопленный в ООО «Сургутгазпром», в дальнейшем использовать ее как типовое решение для предприятий трубопроводно-транспортной отрасли.

Главная страница / Архитектура отрасли