Отчёт,9
.pdfСОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… 3
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВАРИЙНО-ДИСПЕТЧЕРСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ ГОРОДСКИХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
СИСТЕМ …………………………………………………………………….. 5
1.1Роль, место и классификация информационных систем в газовой отрасли ……………………………………………………………... 5
1.2Существующие подходы к разработке систем для аварийной газовой службы и основное применяемое оборудование ………………... 9
1.3Анализ проблем аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и пути их решения ………….. 14
1.4Выводы по разделу ………………………………………………. 20
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АО «ГАЗПРОМ
ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ СМОЛЕНСК» И ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ
………………………………………………………………………………… 21
2.1Характеристика АО «Газпром газораспределение Смоленск» .. 21
2.2Анализ бизнес-процессов аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем ……………….. 27
2.3Требования к элементам системы автоматизации ……………... 31
2.4Выводы по второму разделу ……………………………………..
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…….………………………………………………................ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…................................... 36
ПРИЛОЖЕНИЕ А Бизнес-процессы организации АО «Газпром газораспределение Смоленск» ……………………………………………... 39
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Функциональная модель TO-BE ……………………… 41
2
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день в Смоленской области 95 % домов обеспечены газом.
Отслеживанием бесперебойного и безопасного газоснабжения потребителей занимается центральная диспетчерская служба в составе местной организации АО «Газпром газораспределение Смоленск». В эпоху информационных технологий крайне важно автоматизировать все бизнес-процессы, особенно те,
что связаны с жизнями людей.
Но существует несколько трудностей во внедрении и управлении информационными технологиями в организациях топливно-энергетического комплекса. Основными ограничениями являются то, что руководители не готовы на серьезные изменения бизнес-процессов, присутствуют повышенные требования к информационной безопасности, а особенность распределенной архитектуры организаций требует наличие бесперебойных и надежных каналов связи, что не всегда возможно [1].
В связи с перечисленными трудностями автоматизация процессов аварийно-диспетчерского обслуживания в организации АО «Газпром газораспределение Смоленск» постоянно откладывалась, что привело к большому отклику на аварийные ситуации со стороны выездных бригад, что недопустимо.
Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что тема отчета является актуальной в современных условиях, так как автоматизация процессов аварийно-диспетчерского обслуживания позволит исключить или значительно уменьшить человеческий фактор, уменьшить время передачи информации,
снизить эмоционально-психологическую нагрузку на диспетчера, позволит хранить и удобно анализировать данные.
Объектом исследования является организация АО «Газпром газораспределение Смоленск». Предметом исследования выступает процесс аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем.
3
Цель работы – разработка информационной системы для автоматизации процесса аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
дать классификацию информационных систем в газовой отрасли;
рассмотреть оборудование и привести примеры систем управления для аварийной газовой службы;
проанализировать проблемы аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и предложить пути их решения;
охарактеризовать объект исследования;
провести анализ бизнес-процесса аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и построить компьютерные модели с использованием CASE-средств;
описать функционал разрабатываемого web-приложения и составить требования к элементам системы автоматизации;
Данные задачи определяют структуру работы, которая состоит из
введения, 2 разделов, заключения, списка использованных источников и
приложений.
4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВАРИЙНО-ДИСПЕТЧЕРСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ГОРОДСКИХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
1.1 Роль, место и классификация информационных систем в газовой отрасли
Под информационной системой понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации [2]. Особенность организаций топливно-
энергетического комплекса состоит в том, что они обладают большим количеством секретной информации, связанной с геологоразведочными работами, разработкой месторождений и т.д. Этот факт предполагает наличие некоторых рамок в выборе и использовании различных информационных систем, а также разработку особых мероприятий по информационной безопасности. Особенность газовой отрасли так же отражена в классификации информационных систем, которые там используются. Классификация информационных систем в газовой отрасли рассмотрена ниже.
1)По масштабу информационные системы подразделяются на групповые
икорпоративные. В отличие от других отраслей промышленности, в газовой отрасли не используются одиночные информационные системы. Групповые информационные системы представляют собой средство автоматизации работы объединенных в группы людей, занимающихся одним видом деятельности.
Обычно строятся на базе локальной вычислительной сети, представляют собой архитектуру «файл-сервер» и чаще всего являются автоматизированными рабочими местами, АРМ.
В отличие от групповых ИС, корпоративные в основном имеют «клиент-
серверную» архитектуру, имеют иерархическую структуру и используются для автоматизации крупных организаций. В целом, корпоративные информационные системы представляют собой набор приложений, которые
5
комплексно поддерживают все основные аспекты управленческой деятельности предприятий.
2) По сфере применения информационные системы в газовой отрасли обычно подразделяются на четыре группы: ИС организационного управления,
ИС управления технологическими процессами, ИС автоматизированного проектирования и интегрированные ИС. Для автоматизации управленческой деятельности различных объектов используются информационные системы организационного управления. Для автоматизации деятельности инженеров,
конструкторов, персонала, которые работают с графической документации используются информационные системы автоматизированного проектирования.
Для охвата всех видов деятельности организации и всего цикла работ применяется интегрированная информационная система. Создание и внедрение такого типа систем является крайне сложной задачей, и не каждый руководитель готов решиться на такой шаг, но внедрение способно защитить от недостатков
«лоскутной автоматизации» [3].
3) Так же существует классификация информационных систем по способу реализации: традиционные и современные. Традиционные системы применялись ранее, когда обработка и хранение данных было централизовано и использовалось в основном для облегчения труда пользователя, например,
облегчение расчета. Современные системы в основном направлены на предоставление возможности управлять процессами в режиме реального времени, что крайне важно не только для газовой отрасли, но и для всех процессов, которые могут навредить жизни и здоровью человека.
4) По степени автоматизации информационные системы можно разделить на автоматизированные и автоматические [4]. Под автоматизированной системой понимается система, в которой требуется участие человека для выполнения ее функций. Под автоматической системой понимается система,
которая выполняет свои функции самостоятельно, без участия человека. В
газовой отрасли используются оба этих вида. Например, автоматической системой может выступать датчик конечных положений, а автоматизированной
6
программное обеспечение коммерческого учета газа. В свою очередь,
автоматизированная система подразделяется на два вида: АСУП и АСУ ТП. К
автоматизированным системам управления предприятием относятся системы,
которые предназначены для решения задач управления и планирования различными видами деятельности организации, например, ERP - системы, MES - системы, WMS - системы. Автоматизированные системы управления технологическими процессами являются системы, предназначенные для решения задач управления техническим оборудованием и программными средствами на промышленных предприятиях, например, SCADA.
5) По степени распределённости информационные системы подразделяются на локальные и распределенные. К локальным системам относят те, в которых все их компоненты, такие как база данных, СУБД и само приложение находятся на одном компьютере, т.е. централизовано.
Распределенные информационные системы представляют собой системы, у
которых компоненты находятся на разных компьютерах. Распределенные системы разделяются на информационные системы с архитектурой «файл-
сервер» и на информационные системы с архитектурой «клиент-сервер». При архитектуре «файл-сервер» вся обработка запросов происходит на стороне клиента, а сервер служит только как хранилище данных. При архитектуре
«клиент-сервер» клиент разгружается и только принимает информацию.
Отдельным блоком стоят информационные системы на основе технологии
Internet/Intranet, где пользователь работает с браузером, отправляет запрос на сервер приложений, который связывается с сервером баз данных и с web-
сервером.
6) Информационные системы так же разделяются по типу пользовательского интерфейса. Выделяют пакетные информационные системы,
диалоговые и сетевые. При пакетной информационной системе пользователь не может повлиять на обработку информации, в то время как при диалоговой системе пользователю даются почти неограниченные возможности в работе с информацией. Интерфейс сетевой информационной системы позволяет
7
пользователю получить доступ к территориально распределенным информационным и вычислительным ресурсам благодаря развитым средствам связи. Последний тип информационных систем крайне важен для газовой отрасли в связи с тем фактом, что организации ТЭК отличаются своей распределенной архитектурой.
7) По уровням управления информационные системы в газовой отрасли подразделяются на: информационные системы оперативного уровня,
информационная система специалистов, информационные системы тактического уровня и стратегические информационные системы. К первому виду информационных систем относят системы, которые являются буфером между организацией и внешней средой. Представляет собой основной источник информации для организации. К таким системам можно отнести бухгалтерские системы, системы обработки запросов, различных сделок и событий, т.е. все те системы, которые помогают осуществлять оперативный контроль.
К ИС специалистов относятся системы, которые позволяют повысить продуктивность и производительность сотрудников при монотонных видах работ. К таким системам относятся экспертные системы, автоматизация документооборота, видеоконференции и т.д. Такие системы наиболее быстро могут развиваться и помогают повысить конкурентоспособность организации.
Информационные системы тактического уровня необходимы для администрирования, мониторинга и контроля за организацией. Помогают консолидировать всю известную информацию за прошлые года и принять тактическое решение. К таким системам относятся системы поддержки принятия решений, которые помогают в решении проблем, которые трудно прогнозировать. К последнему виду информационных систем относятся системы, которые помогают консолидировать всю известную информацию за прошлые года и сделать прогноз на будущее.
На рисунке 1.1 отображено графическое представление классификации [5].
8
Рисунок 1.1 – Классификация информационных систем по уровням управления
Рисунок показывает, что чем ближе к «носу» пирамиды, т.е. чем выше уровень, тем меньше количество работы, выполняемых работником с использованием информационной системы. Но при этом возрастает уровень сложности работы, тем самым возникает необходимость в увеличении интеллектуальности системы и ее повышается ее значимость в принятии решений. Таким образом, с помощью рисунка появляется представление о том,
что на любом уровне управления организацией пользователи нуждаются в информационных системах, но в разном объеме и с разными характеристиками.
1.2 Существующие подходы к разработке систем для аварийной газовой службы и основное применяемое оборудование
Все организации топливно-энергетического комплекса требуют довольно больших денежных вложений, поэтому везде, где позволяет ситуация,
руководители стараются экономить. В связи с этим, разработка систем, в рамках организации, в основном происходит с помощью web-платформ. Данный метод
9
не требует больших денежных вложений как для разработки систем, так и для ее поддержания, так как основное программное обеспечение бесплатно.
Существует достаточно большое количество методов создания web-
приложений, которые представлены ниже. Стоит пояснить, что под методами понимается совокупность приемов и инструментов разработки.
Шаблонный метод – подразумевает однократную разработку основной части web-приложения и модифицированную, под разные случаи, видимую часть. Преимуществом шаблонного метода является простота и скорость создания сайта, однако поиск шаблона может занять долгое время.
Также существуют специальные программы, такие как Dream Weaver, Front Page, для разработки, с помощью которых можно создавать сайт и сразу видеть конечный результат для тестирования. Преимуществом является скорость разработки и написание всего программного функционала одним человеком. К недостаткам можно отнести: низкий уровень защиты от вирусных атак, низкая скорость загрузки сайта из-за его «тяжести», отдельные модули сайта могут работать не так, как задумывалось.
Еще один метод – это конструктор сайта. В отличии от шаблонов в нем возможно подключение или/и отключение отдельных модулей, и частичное управление дизайном. Недостатки и преимущества конструктора аналогичны шаблонному методу.
Существует множество различных подходов к проектированию и разработке информационных систем, наиболее распространенные подходы представлены на рисунке 1.2 [6].
Рисунок 1.2 – Основные подходы к проектированию информационных систем
10
Структурный подход к разработке заключается в разделении информационной системы на автоматизируемые функции, далее на функциональные подсистемы, которые подразделяются на подфункции. Для осуществления структурного анализа и проектирования, применяют следующие нотации: IDEF0, SADT, DFD, IDEF3, ER.
Объектно-ориентированный подход является наиболее популярным и характеризуется разработчиками как универсальное средство проектирования.
Для создания визуальных моделей используются UML средства, которые являются «универсальным языком» и средством коммуникации среди разработчиков, говорящих на разных языках, в рамках проекта. Но стоит учитывать тот факт, что методология применения UML на этапах анализа и проектирования описана слабо, поэтому ее нельзя считать полноценной заменой остальным подходам [7,8].
Методология ARIS определяется как совместный подход к описанию принципов моделирования различных аспектов деятельности организаций,
предлагающей целостный взгляд на бизнес-процессы, и представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках единого системного подхода. ARIS нацелена непосредственно на рынок анализа бизнеса,
и предназначена для больших организаций, внутри которых существуют свои собственные аналитические подразделения.
В ходе написания данного раздела был также проведен анализ аварийно-
диспетчерской службы и службы реагирования на аварийные ситуации организации АО «Газпром газораспределение Смоленск». В ходе анализа был сформирован перечень основного оборудования, задействованного в данном процессе и его основные характеристики.
Одним из основных датчиков является СОУ1 - сигнализатор оксида углерода СО (датчик загазованности). Датчик предназначен для выдачи звуковой и световой сигнализации о превышении установленных пороговых значений предельно допустимой концентрации угарного газа в воздухе рабочих и жилых помещений. Данный датчик в основном ставят в помещениях котельных, в
11