Автоматизированная Система управления распределением газа ОАО «Уральские газовые сети»

УДК 528.4

А.В. Мальков, Д.В. Баландин, М.Н. Большакова, А.В. Знаменский ОАО «Уральские газовые сети», Екатеринбург

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ГАЗА ОАО «УРАЛЬСКИЕ ГАЗОВЫЕ СЕТИ»

A.V. Malkov, D.V. Balandin, M.N. Bolshakova, A.V. Znamensky JSC «URAL GAS NETWORK», Ekaterinburg

АиТОМАТЕй CONTROL SYSTEM OF GAS DISTRIBUTION OF THE JSC «URAL GAS NETWORK»

This article is devoted to the review of the automated control system of gas distribution of the JSC «Ural Gas Network». It deals with the introduction of modern GIS technology in the management and planning of gas distribution.

Анализ существующего порядка по учету объектов газового хозяйства, коммуникаций, объектов капитального строительства и т.д. показывает, что система учета, основанная на разрозненных информационных технологиях или ручном способе ведения, уже не удовлетворяет требованиям современного делопроизводства. Это тормозит развитие предприятия в условиях новой экономической политики.

Основные информационные ресурсы предприятия должны вестись в рамках комплексной интегрированной информационной системы (АСУ ТП), которая, являясь мощным рычагом регулирования хозяйственной и профессиональной деятельности, призвана, в первую очередь, усовершенствовать систему учета объектов газового хозяйства, проектно-планировочной и изыскательской документации, регламентировать техническое обслуживание и ремонт оборудования. [ 1 ]

Главная особенность автоматизации больших предприятий и учреждений, характеризующихся широкой номенклатурой входных данных состоит в невозможности сформулировать четкие требования к системе на начальных этапах анализа и проектирования. Нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, впоследствии порождают трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, приводят к неуспеху всего проекта.

Простое тиражирование даже очень хорошей системы управления предприятием никогда не устроит заказчика полностью, поскольку не может учесть его специфики. Более того, в данном случае возникает проблема выбора именно той системы, которая наиболее подходит для конкретного предприятия. [2]

В связи с этим, перед отделом АСУ ТП ОАО «Уральские газовые сети» была поставлена задача разработки собственной автоматизированной системы управления распределением газа (АСУРГ).

Основные цели создания и предназначение системы это:

- Обеспечение надежного функционирования и развития систем газоснабжения;

- Обеспечение централизованного оперативно-технологического управления производственными процессами;

- Интеграция систем нижнего уровня с верхними (центральной диспетчерской службой, производственно-диспетчерскими службами, производственными службами и бизнес-подразделениями округов и центрального офиса);

- Достижение экономии финансовых и энергоресурсов, за счет поддержания оптимальных режимов эксплуатации оборудования и транспорта;

- Сокращение численности обслуживающего персонала;

- Обеспечение соблюдения установленных технологических параметров функционирования систем газоснабжения.

К особенностям системы можно отнести ее геоинформационную направленность и распределенность, так как основные объекты учета вводятся в систему с привязкой к территории, также имеется большое количество территориально обособленных подразделений обслуживающих различные участки.

ОАО«Уральские газовые сети» в Свердловской области

Ф

ЯВИ холдинг

газэкс

ооосооленные подразделения ОАО "Уральские газовые сети"

Северный округ Горнозаводской округ

КЭС г. Ивдель КЭС г. Нижняя Тура

КЭС г. Североуральск КЭС г. Качканар

КЭС г. Карпинск КЭС г. Красноуральск

КЭС г.Карпинск Волчанский участок КЭС г. Верхняя Салда

КЭС г. Краснотурьинск КЭС г Нижний Тагил

КЭС г. Серов КЭС п. Новоасбест

ЭС п. Гари КЭС г. Киров град

ЭС п.Сосьва КЭС г. Верхний Тагил

КЭС п. Лобва КЭС г. Реж

КЭС г. Новая Ляля

Западный округ Южный округ

КЭС г. Первоуральск КЭС г. Каменск-Уральский

ЭС п. Шаля КЭС п. Двуреченск

ЭС п. Ачит КЭС г. Богданович

ЭС г. Красноуфимск КЭС г. Сухой Лог

ЭС п. Арти КЭС г. Камы шло в

ЭС п. Бисертъ КЭС п. Пышма

ЭС г, Михайловск КЭС г. Талица

ЭС г Нижние Серьги КЭС п. Тугулым

КЭС г. Ревда КЭС с. Байкалово

ЭС г. Дегтярск КЭС с.Байкалово Слободо-Туринский уч.

КЭС г. Полевской КЭС г. Ирбит

ЭС г. Арамиль КЭС г. Туринск

ЭС г. Сысерть КЭС г. Тавда

« Г А З ЭК С » - ГАЗ О В Ы И Х О Л Д И Н Г

Система АСУРГ

Для создания автоматизированной системы были проведены следующие мероприятия:

- Анализ информации, накопленной внутри подразделений;

- Создание технологии наполнения и ведения единой базы данных;

- Построение схемы взаимодействия пользователей системы;

- Создание распределенной информационной сети (включая телекоммуникации) для осуществления информационного обмена между различными структурами и подразделениями;

- Разработка формализованных документарных форм, выдаваемых системой.[3]

Общая схема системы выглядит следующим образом:

...... і 1 1 к........ •

^ Картография : £ Система кодирования и классификации Единая база данных

Автоматизированная система управления распределением газа

Интегрированное решение на базе ГИС

Финансово-учетные службы Технико-экплутационные службы

Учет расхода газа Система «Акты балансового разграничения» Система мониторинга обходчиков

Инвентаризация объектов Система мониторинга и учета автотранспорта Система паспортизации объектов сети

Связь с бухгалтерским учетом Система телеметрического контроля ГРП Система плановопредупредительных ремонтов

Маркетинг Система гидравлического Система учета и анализа

расчета сетей газоснабжения аварийных заявок

Регистрация прав собственности Система локализации Система "Технические

аварийных ситуации условия подключения"

Подсистема анализа данных Система проектирования сетей газоснабжения Центральная диспетчерская служба

Масштабность стоящей проблемы, дефицит финансовых и материальных ресурсов требуют выделения первоочередных задач, в связи с этим, происходит поэтапное внедрение системы в эксплуатацию.

Этапы решения поставленных задач

- Установка систем телеметрического контроля ГРП

- Разработка программного обеспечения, позволяющего решать поставленные задачи

- Создание единой базы данных, синхронизация изменений

- Разграничение прав доступа, гибкая настройка

- Паспортизация и инвентаризация всех объектов инженерной сети

- Приобретение и создание картографической подосновы требуемой точности

- Нанесение сетей газораспределения на картографическую подоснову с исполнительных съемок

- Разработка и внедрение системы учета и анализа аварийных заявок

- Разработка и внедрение системы мониторинга автотранспорта

- Разработка системы гидравлического расчета

- Связь данных с бухгалтерским учетом и системой учета газа

Состояние системы

На 01.01.2009 программное обеспечение обеспечивающее работу системы установлено в 18 городах области.

В ГИС имеются карты 36 городов Свердловской области, обслуживаемые ОАО «Уральские газовые сети», ведется работа по неохваченным населенным пунктам (заключение договоров на покупку и выведение топографических планов из под грифа ДСП).

Щ гмимпк - ¿С

¿ж у'Гэ М

Ьи» Отт**л

1 « *+ И Г-  0 ^  ^ Г 2

Созданы электронные паспорта практически на все объекты инженерной сети. Нанесено более 400 км газовых сетей, полностью нанесены газовые сети 4 городов, до конца 2009 года, планируется нанести все сети.

Установлено 137 комплектов телеметрии (часть смонтирована и находится на стадии ввода в эксплуатацию). Вся информация телеметрии поступает в единую БД системы.

Мониторинг с использованием спутниковых навигационных систем находится в стадии тестирования

Связь с бухгалтерским учетом, проработка связей и переход на единые справочники, планируется на конец 2009 г.

Нанесение газораспределительной системы на карты городов

Общая протяженность газораспределительных сетей ОАО «Уральские газовые сети» более 2 тыс. км.

Все газораспределительные сети наносятся с наложением на исполнительную геосъемку, что обеспечивает требуемую в большинстве случаев точность.

1^\ ". 75-А 75-Б чч / .. - /О/ \ \

с4-/4-Ь X * ' 1 V Ь 1 :

* 1 ¿г-' '  \ . \ В-ч . 74-Г ¡*=106140 у =110380 |спой= Режии = Просмотр О КЭС [Пользователь: МАЛЬКСв А В Г рута: 4 чл < ш Щ У 75-В 75-Г .. - 1 - . - Ш'А. рто = выкп. 10:00:01-0:00:00,1071 Масштаб=5% База: Сервер: 50102

В ГИС по объектам газового хозяйства информация классифицируется следующим образом:

- Г азопроводы

- Г азораспределительные пункты

- Газовые задвижки

- Г азовые колодцы

- Катодные станции

- Контрольные устройства

- Прочие коммуникации

При необходимости есть возможность нанесения по координатам, а также с использованием GPS/ГЛОНАСС приемников.

Картография

В качестве основного картографического материала при нанесении газораспределительных сетей - используются разгруженные

крупномасштабные топографические планы населенных пунктов масштаба 1:2000 в условной системе координат.

В первоначальном варианте использовалась условная местная система координат размерами 20x20 км, для каждого населенного пункта, однако, в настоящий момент выявились ее недостатки в связи с необходимостью нанесения протяженных объектов (межпоселковые газопроводы), и большим количеством достаточно удаленных мелких населенных пунктов, не имеющих собственных обособленных подразделений, но обслуживаемых предприятием.

Для решения этих проблем на территорию Свердловской области имеется мелкомасштабная векторная карта в проекции Гаусса-Крюгера масштаба 1:200000, при изменении масштаба, происходит переход на растровый уровень крупномасштабных топографических планов, с отображением сетей газоснабжения.

Для учета имеющегося картографического материала и однозначной его идентификации, введена система условных номенклатур. На всю имеющуюся территорию, наложена километровая сетка, задающая деление карты на листы.

Каждый лист карты имеет идентификатор - координаты своего левого нижнего угла в км., например [11310-6303], помимо данных номенклатур, каждый лист имеет локальный идентификатор, для совместимости с

первоначальным вариантом, а также номенклатуру, соответствующего листа топографического плана М 1:2000 для населенных пунктов, если таковые имеются в наличии. Такая схема позволяет легко осуществлять переход в требуемые системы координат.

Мониторинг автотранспорта и обходчиков

Для решения задачи мониторинга автотранспорта предприятия используется карта масштаба 1:200000 и осуществляется следующий пересчет координат WGS84 - СК95 - проекция ГК для 11 территориальной зоны.[4]

Мониторинг автотранспорта осуществляется в режиме реального времени, путем приема данных с выделенного Шете^сервера, на который поступает информация с приборов, установленных на автомобили.

Параллельно решается задача обновления карты автодорог на топооснове по полученным в результате мониторинга трекам.[5]

Для мониторинга путей следования обходчиков - используются разгруженные крупномасштабные топографические планы масштаба 1:2000 -1:5000 с нанесенными сетями газоснабжения.

Мониторинг осуществляется в режиме постобработки, после сдачи обходчиком приемника, при необходимости анализа информации о перемещениях.

Телеметрия

Для осуществления оперативного контроля за объектами газового хозяйства в большинстве газораспределительных пунктов установлены датчики телеметрии, для осуществления круглосуточного контроля.

Параметры телеметрии выводятся на пульт диспетчера комплексно-эксплуатационной службы и в центр управления с отображением в виде таблиц и на электронной карте.

Контроль происходит по следующим параметрам:

- Давление на входе и выходе

- Температура в помещении, теплоносителе системы отопления

- Загазованность основного и вспомогательного помещения

- Вскрытие дверей основного и вспомогательного помещения

- Контроль открытия/закрытия ПЗК

- Расход газа

Имеется возможность управлять параметрами работы объекта с пульта диспетчера при установке в ГРП необходимых исполнительных механизмов.

Данные телеметрии архивируются на сервере, за весь промежуток работы объектов.

Сохраненные данные можно анализировать в различных разрезах (в том числе и графики), с возможностью распечатки данных либо выгрузки в электронные таблицы для последующего анализа или дополнительной обработки.

Заключение

В данной статье мы попытались упрощенно рассмотреть и проанализировать основные этапы создания и внедрения автоматизированной информационной системы управления распределением газа (АСУРГ) в ОАО «Уральские Газовые сети».

АСУРГ является комплексной интегрированной системой, которая объединяет в себе информацию из многих источников, и предоставляет пользователям единый интерфейс для управления и планирования.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Сурнин А.Ф. «Муниципальные информационные системы. Опыт разработки и эксплуатации», Обнинск, 1998 г.

2. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий (подходы, методы, средства) // М.: СИНТЕГ, 1997, -316с.

3. Баронов В.В., Калянов Г.Н., Попов Ю.И., Рыбников А.И., Титовский И.Н. Автоматизация управления предприятием // М.: ИНФРА-М, 2000, -239с.

4. Соколов И.А., Мартыненко А.И., Тагунова О.В. «Геоинформационные технологии» - М. МГТУ, 2005.

5. А.М. Берлянт «Картография и телекоммуникация (аналитический обзор)» - М.: МГУ, 1998.

© А.В. Мальков, Д.В. Баландин, М.Н. Большакова, А.В. Знаменский, 2009