На главную
Лауреаты рейтинга IT-компаний «РИА Рейтинг»
Лауреаты рейтинга
IT-компаний
«РИА Рейтинг»
Лауреаты рейтинга РИА «РБК»
Лауреаты рейтинга
РИА «РБК»
Лауреаты премии «Профессиональное признание — 2013»
Лауреаты премии
«Профессиональное
признание — 2013»
Лауреаты премии «Профессиональное признание — 2011»
Лауреаты премии
«Профессиональное
признание — 2011»
Лауреаты премии «Профессиональное признание — 2010»
Лауреаты премии
«Профессиональное
признание — 2010»

Сбор и хранение данных, автоматизация расчётов



Сбор и хранение данных, автоматизация расчётов

ПО «Пирамида 2000» обладает поддержкой более сотни различных типов устройств отечественных и зарубежных производителей: счётчиков и приборов качества электроэнергии, расходомеров, вычислителей, регистраторов, УСПД, РЗА. Поддержка всех типов устройств является официальной и выполнена на основе переданных производителями спецификаций и описаний протоколов. Благодаря модульной архитектуре серверной части ПО «Пирамида 2000» реализация поддержки нового оборудования занимает не более 2–3 месяцев.

ПО «Пирамида 2000» позволяет создавать АИИС различных масштабов — от нескольких точек учёта (мелкомоторное предприятие) до сотен тысяч и миллионов (региональные энергосистемы). При построении сверхбольших систем, как правило, выполняется децентрализация сбора с помощью набора серверов, обслуживающих отдельные кластеры приборов учёта, и репликацией собранных данных на главный сервер. Это позволяет выделить региональные ЦСОД и сбалансировать нагрузку на сервера и каналы передачи данных. Альтернативным вариантом является организация централизованного сбора с формированием кластера серверов сбора достаточной вычислительной мощности, при этом доступ регионов к собранным данным обеспечивается при помощи защищённого канала (например, VPN).

В качестве хранилища данных используются современные высоконадёжные системы управления базами данных Microsoft SQL Server и Oracle Database. Утилиты, входящие в комплект ПО «Пирамида 2000», позволяют автоматизировать обслуживание БД: резервирование, проверку целостности, репликацию — с учётом специфики используемой СУБД. Поддерживается кластеризация на уровне серверов БД для повышения отказоустойчивости и доступности хранилища данных.

Автоматизированный и оперативный сбор

Автоматический периодический опрос устройств (автоматизированный сбор) выполняется по сценариям сбора. Каждый сценарий представлен совокупностью настроек, задающих перечень опрашиваемых устройств, периодичность и глубину сбора, а также список собираемых параметров. Опрос устройств ведётся с учётом данных, которые уже содержатся в БД, в целях оптимизации использования каналов связи (механизм кэширования данных).

Для описания заданий сбора используется язык PQL (Power Query Language) — оригинальная разработка ЗАО ИТФ «СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ» — позволяющий на прикладном уровне абстрагироваться от особенностей протоколов приборов учёта. Программное обеспечение автоматизированного сбора обладает внешним интерфейсом (API), обеспечивающим выполнение PQL-запросов удалённо (по сети). Таким образом, любой пользователь со своего АРМ всегда может получить доступ непосредственно к данным прибора, т.е. выполнить оперативный сбор. Формирование PQL-запросов происходит автоматически на основе указаний пользователя.

Контрольный доступ к приборам учёта

Контрольный доступ к счётчикам (в терминах ИИС «Пирамида» — сквозной канал) позволяет выполнять их удалённое параметрирование штатным конфигурационным программным обеспечением по существующим каналам связи без выезда специалистов на объект. Установка и поддержание соединения для коммутируемых каналов, маршрутизация, туннелирование потока данных в обоих направлениях с обработкой ошибок выполняются ПО «Пирамида 2000».

Контроллеры СИКОН С50, С70, С110 и С120 также поддерживают режим сквозного канала для подключённых к ним счётчиков, что позволяет обеспечить контрольный доступ к приборам учёта в ИИС «Пирамида» как для двухуровневой (без УСПД), так и для трёхуровневой (с УСПД) архитектуры.

Репликация данных

В распределённой системе с несколькими серверами сбора, связанными между собой по TCP/IP, параллельно с автоматизированным сбором может использоваться программа репликации данных, производящая перенос «новых» данных из БД сервера нижнего уровня в БД сервера верхнего уровня. Получение данных производится без обращения к устройствам — так достигается оптимизация использования каналов связи с устройствами.

Основными преимуществами этого решения перед штатными средствами репликации, предлагаемыми СУБД, являются существенно меньший объём передаваемых данных, а также унификация интерфейса настройки репликации.

Конфигурационное ПО

Для настройки ПО сервера сбора и обработки данных применяется базовое программное обеспечение, с помощью которого возможна как локальная, так и удалённая настройка. В состав каждого серверного пакета ПО «Пирамида 2000» входит адаптированная для настройки локального сервера конфигурация базового ПО.

Импорт и экспорт данных

Импорт, а также экспорт собранных данных в форматах XML и АСКП для передачи данных между серверами и организации взаимодействия со смежными системами также выполнен по модульной схеме, при которой для каждого формата создаётся свой драйвер. В настоящее время разработаны драйверы импорта и экспорта практически всех отраслевых текстовых форматов обмена данными (XML 80020, XML 80030, АСКП и др.), а также файлов формата Excel произвольного вида с настройкой шаблона.

В соответствии с регламентами ОАО «АТС» XML-документы при пересылке могут быть упакованы и подписаны электронной цифровой подписью (ЭЦП). Поддерживается ведение целочисленного профиля мощности с учётом ошибки округления. Для организации внутри- и межсистемного обмена данными энергопотребления без потери точности выполнено расширение формата XML 80020, обратно совместимое с оригинальным форматом.

В целях обеспечения единого пространства кодирования точек измерений и точек учёта, а также измерительных каналов и других типов объектов, каждому объекту системы может быть назначено несколько идентификаторов для установления их соответствия объектам в смежных системах. Эта идентификационная информация используется при импорте и экспорте данных в различных форматах.

Импорт и экспорт конфигурации

Конфигурация системы, включая иерархию объектов системы учёта, справочники, классификаторы и прочую нормативно-справочную информацию, может быть выгружена в файл формата XML или Microsoft Excel и загружена в эту же или другую БД, дополняя или замещая текущую конфигурацию. Файлы конфигурации перед импортом могут быть отредактированы пользователем.

Импорт и экспорт конфигурации применяется для синхронизации конфигураций двух или нескольких серверов в пределах одной АИИС, конфигураций мобильного АРМ и основного сервера, а также для обмена конфигурационными данными между системами.

Межсерверный обмен конфигурационными данными

При создании распределённой иерархической АИИС возникает необходимость избирательной синхронизации конфигурационной и нормативно-справочной информации между серверами, не решаемая в общем случае с помощью штатных средств репликации.

Для наиболее важных таблиц БД «Пирамида 2000» может быть включён механизм журналирования операций добавления, модификации и удаления данных на уровне строк, что позволяет сформировать перечень изменений за определённый промежуток времени и распространить эти изменения на связанные сервера. В качестве примера можно привести прецедент замены счётчика с внесением изменений в конфигурацию регионального ЦСОД, которые при следующем сеансе обмена данными будут оттранслированы на центральный сервер.

Таким образом, в пределах всей распределённой АИИС будет поддержана однородность и целостность конфигурационной и нормативно-справочной информации.

Взаимодействие с АСУ ТП и SCADA

Для взаимодействия с системами управления технологическим процессом (АСУ ТП), системами диспетчерского управления (АСДУ), оперативно-информационными комплексами (ОИК), комплексами телемеханики и другими системами, предполагающими поставку данных в реальном времени, используются телемеханические протоколы ГОСТ Р МЭК 60870-5-101 (IEC 60870-5-101) и ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 (IEC 60870-5-104), а также интерфейс OPC DA.

Протоколы IEC 60870-5-101 и IEC 60870-5-104 разработаны и стандартизированы Международной электротехнической комиссией для решения задач удалённого мониторинга и телеуправления в электроэнергетике и получили широкое распространение среди разработчиков SCADA во всём мире. Протокол IEC 60870-5-101 обеспечивает асинхронный обмен данными по последовательному порту. Для обмена данными по TCP/IP используется протокол IEC 60870-5-104. ПО «Пирамида 2000» позволяет серверу сбора и обработки данных выступать в роли как ведущего (master), так и ведомого (slave).

Семейство технологий OPC (OLE for Process Control) также предназначено для управления объектами автоматизации и технологическими процессами, поддержкой его спецификаций занимается некоммерческая организация OPC Foundation. Стандарт OPC DA (Data Access) регламентирует синхронный и асинхронный обмен данными в реальном времени. В составе ПО «Пирамида 2000» присутствуют OPC-сервер и OPC-клиент, обеспечивающие возможность функционирования АИИС в качестве источника и приёмника данных.

Интеграция с корпоративными информационными системами

Интеграция с корпоративными информационными системами (MES, ERP и др.) для создания единого информационного пространства упрощается благодаря открытости архитектуры ПО «Пирамида 2000» и поддержке большинства отраслевых стандартов обмена данными, при этом возможен обмен следующей информацией:

  • организационная структура предприятия;
  • объекты системы документооборота;
  • нормативно-справочная информация;
  • состав и характеристики оборудования;
  • данные обслуживания и ремонта оборудования (ТОиР);
  • технологические карты;
  • данные энергопотребления (АИИС КУЭ);
  • тарифные расписания.

При интеграции с системами уровня ERP возможно создание специализированных адаптеров для работы по информационной шине (Enterprise Service Bus), обеспечивающей взаимодействие разнородных приложений в единой среде с единой информационной моделью, поддержкой транзакций и гарантированной доставкой сообщений. Информационная шина предприятия по сравнению с точечными интеграционными решениями обладает большим запасом гибкости, масштабируемости и надёжности.

Ручной ввод данных

Ручной ввод данных об энергопотреблении применяется для точек учёта, не включённых в автоматизированную систему сбора, а также в случае нарушения автоматизированного сбора (например, при выходе из строя коммуникационного оборудования) или выхода из строя приборов учёта. ПО «Пирамида 2000» располагает специализированными инструментами, обеспечивающими ручной ввод:

  • показаний счётчиков;
  • получасового профиля мощности;
  • событий переключения дискретных вводов и изменения состояния объектов измерения.

Все данные, внесённые в систему вручную, маркируются признаком ручного ввода. Для удобства пользователя инструменты ручного ввода поддерживают работу с системным буфером обмена: копирование и вставку значений.

Сервер расчётов архивных данных

Для выполнения типовых расчётов на основе архивных данных по расписанию в качестве сервера расчётов используется планировщик заданий, управляющий вызовом функций набора драйверов согласно подготовленным сценариям. Планировщик имеет пользовательский интерфейс, позволяющий управлять заданиями и отслеживать их текущий статус. На сегодняшний день создано около 20 драйверов расчётов, наиболее важными из которых являются драйверы:

  • расчёта групп (потребителей);
  • расчёта небалансов;
  • расчёта потерь электроэнергии;
  • расчёта целочисленного профиля;
  • расчёта данных интегрального канала (автоматизация обходного выключателя);
  • выполнения достоверизации данных;
  • контроля превышения лимитов мощности.

Все рассчитанные данные маркируются соответствующим признаком.

Сервер программируемых вычислений

Сервер программируемых вычислений предлагает более гибкий и функциональный механизм автоматизации расчётов по сравнению с сервером расчётов архивных данных. Скриптовые возможности сервера программируемых вычислений позволяют автоматизировать пользовательские расчёты путём создания небольших программ (скриптов, сценариев) на интерпретируемом языке — подмножестве языка Pascal, дополненном функциями доступа к объектам и данным системы. Таким образом, пользователь или администратор системы получает в распоряжение механизм расширения её возможностей для решения собственных задач.

Основными функциями сервера программируемых вычислений являются:

  • выполнение сценариев программируемых вычислений;
  • анализ критериев установки состояния тревог;
  • квитирование тревог;
  • фиксация текущего состояния тегов в базе данных;
  • распределение нагрузки по серверам.

Сценарии программируемых вычислений назначаются любым системным объектам и элементам; их запуск может выполняться по расписанию, таймеру, старту и останову программной среды, появлению ожидаемых данных (фильтр подписки), изменению значения тега (переменной, описывающей один сигнал информационной модели) или внутренней переменной.

Функции сервера программируемых вычислений наиболее востребованы при создании фоновых аналитических алгоритмов, предполагающих взаимодействие с оператором посредством экранных форм (уровень HMI SCADA).

Вернуться к разделу «Пирамида 2000».