Современный диспетчерский пункт. Пределы возможного

Издание: Автоматизация в промышленности

Автор: Алексей Уляшкин

14.03.2014

Перечислены инновации, которые применяются при создании современного диспетчерского пункта. Рассмотрены аспекты применения виртуализации, LED-технопогий, средств коммуникации, смарт-консолей, дистанционного управления в диспетчерских пунктах.

Диспетчерский пункт — ключевое звено в технологической цепочке на предприятиях со сложным производственным никлом, позволяющее грамотно, надежно и оперативно управлять контролируемыми объектами и процессами любой сложности. Эффективность работы диспетчеров и операторов существенно зависит от установленного в диспетчерском пункте оборудования и информационных систем. Техническая оснащенность прямо влияет на полноту и оперативность анализа поступающей информации, на принятие дежурной сменой верных решений.

Диспетчерский пункт производственного предприятия
Диспетчерский пункт производственного предприятия, проект "Делайт 2000". Подробнее о проекте

Сегодня условия, в которых функционируют диспетчерские пункты, быстро меняются. Растут объемы и многоплановость обрабатываемой информации, сокращается требуемое время реакции при выработке решений, повышаются требования к надежности, ужесточаются нормы безопасности. Все это происходит на фоне стремительного развития информационных технологий, усиления технологической взаимосвязи, а также изменения представлений об удобстве работы и комфортной среде. И несмотря на эти изменения, как правило, требуется продлить время полезной эксплуатации диспетчерского пункта до его морального устаревания.

Все эти и другие факторы существенно меняют представления о том, каким должен быть современный диспетчерский пункт, каким должен быть процесс его создания или модернизации.

"Делайт 2000" создает и модернизирует диспетчерские пункты с 1997 года.
В нашем портфолио уже более 380 диспетчерских пунктов, расположенных в разных городах по всей России.

Смотреть галерею проектов по диспетчерским

Для продления срока эксплуатации диспетчерского пункта при его создании необходимо опираться на самые современные технологии и методы, преодолев определенную технологическую инертность, характерную для этой сферы. Иногда, если это позволяет экономическая эффективность, современный диспетчерский пункт может быть построен на грани технологий настоящего и будущего, с учетом возможностей по его модернизации и с прицелом на опережение его соответствия текущим требованиям.

При построении современного диспетчерского пункта совершенно необходимо принимать во внимание тенденции развития техники и технологий. В настоящее время, принимая технические решения по оснащению диспетчерских пунктов, нужно учитывать целый ряд таких тенденций, включая развитие мультисервисных функций компьютерных сетей, виртуализации и облачных технологий, технологий объединенных (унифицированных) коммуникаций, LED-технологий, эргономики и изменение представлений о комфортной среде, систем аналитической обработки информации, экспертных систем и т. п.

В качестве примера рассмотрим некоторые новые технические решения, применяемые при создании современных диспетчерских пунктов.

Схема построения информационной системы для диспетчерского пункта
Диспетчерский пункт Транснефть, проект "Делайт 2000". Подробнее о проекте

Информационная система для диспетчерского пункта на основе виртуализации

Как и в других областях деятельности, ИТ-инфраструктура, обслуживающая современный диспетчерекий пункт, может быть построена на базе решений виртуализации и облачных технологий. Это означает, что в организации создастся виртуальное частное или даже гибридное облако, на базе которого будет выполняться обработка всей информации. Причем сегодня виртуализируются не только серверы, но и высокопроизводительные рабочие станции, которые могут быть многомониторными. Это направление интенсивно развивается и все больше профессионального прикладного ПО полностью совместимо с такими решениями.

Виртуализация рабочих станций способна дать существенные преимущества при организации работы и обмене информацией в диспетчерском пункте. В настоящее время для этих целей зачастую используется специализированная профессиональная KVM-система, предусматривающая гибкое (матричное) подключение терминалов рабочих мест диспетчеров (нескольких мониторов, клавиатуры, мыши, USB-портов) к соответствующим системным блокам рабочих станций. Но все эти задачи можно решить с помощью виртуализации. Приблизительная схема такого решения для диспетчерского пункта приведена на рис. I.

Схема построения информационной системы для диспетчерского пункта
Рис.1. Схема построения информационной системы для диспетчерского пункта

Суть решения заключается в создании системы виртуальных машин на базе определенного физического оборудования: физических серверов, системы хранения данных, сетевых коммутаторов ядра. Применительно к диспетчерскому пункту у такого подхода есть немало важных преимуществ: гибкость, надежность, экономичность, простота и быстрота обслуживания.

Гибкость проявляется в том, что любое рабочее место диспетчера может быть подключено к любой виртуальной машине или сразу к нескольким виртуальным машинам. Надежность — следствие резервирования и физического оборудования, и виртуальных машин. Экономичность повышается, поскольку физические ресурсы выделяются и используются оптимальным образом; кроме того, не тратятся средства на создание высокопроизводительной KVM-системы. Обслуживание же решения упрощается и ускоряется, так как виртуальные машины можно создавать на основе шаблонов, а управлять ими на основе политик. Появляются средства мониторинга использования ресурсов и множество других возможностей.

Временным препятствием на пути широкого внедрения нового подхода пока может служить только совместимость виртуальных решений со SCADA-системой и другим узкоспециализированным ПО, которое зачастую разрабатывалось давно и совсем для других ИТ-инфраструктур. Однако это препятствие устранимо в сотрудничестве с производителями такого ПО и решений по виртуализации.

Видеостена в диспетчерском пункте Газпром Переработка, проект Делайт 2000
Видеостена в диспетчерском пункте Газпром Переработка, проект "Делайт 2000". Подробнее о проекте

Экран коллективного пользования для диспетчерского пункта на основе LED-технологий

LED-технологии уже прочно закрепились в диспетчерских пунктах. Проекционные видеокубы и ЖК—панели, использующиеся сегодня как основа для построения экранов коллективного пользования, имеют LED-источники света. Но оба варианта построения экрана имеют заметный недостаток — швы между модулями. Однако уже сейчас имеется альтернативный, бесшовный вариант на основе ультрачеткого LED-экрана.

Ультрачеткий LED-экран отличается от других распространенных сейчас LED-экранов значением шага между пикселями. Окружающие нас рекламные LED-щи ты обычно имеют шаг между пикселями 8...40 мм. В редких случаях этот параметр составляет 4 мм. А шаг между пикселями ультрачеткого LED-экрана не превышает 1,5...2 мм. При этом надо учитывать, что значение 1,5 мм находится вблизи от физического предела: сделать шаг еще меньше не позволят размеры лампового LED-элемента.

Надо сказать, что столь небольшой шаг способен принципиально поменять взгляд на сферы использования LED-экранов, поскольку делает незаметной разбивку изображения на пиксели (пикселизацию) с расстояния 2,5...4м., то есть с того расстояния, на котором обычно находятся диспетчеры от экрана коллекти вного полььзования.

Однако это лишь одно из преимуществ новой технологии. К другим важным особенностям ультрачеткого LED-экрана можно отнести: высокую четкость и равномерность изображения, визуально сопоставимую с плазменными и ЖК-дисплеями; модульную структуру, позволяющую создать бесшовный экран любого размера; высокую яркость изображения (важно, что яркость очень плавно регулируется от максимума до нулевого значения); возможность вывода любых (статических и динамических) изображений в многооконном (и полноэкранном) режимах с высоким качеством. Отметим также пониженное тепловыделение ультрачеткого LED-экрана. Это сильно зависит от выставленной яркости, но при одинаковой яркости сопоставимо с тепловыделением проекционных видеокубов. Использование пассивного охлаждения обеспечивает бесшумную работу и устраняет необходимость периодической замены вентиляторов. Положительным моментом является также длительный срок эксплуатации: 11 лет в любом режиме работы (вплоть до 24/7/365).

Видеостена из 40 дисплеев в диспетчерском центре электросетевой компании Астаны
Видеостена из 40 дисплеев в диспетчерском центре электросетевой компании Астаны, проект "Делайт 2000". Подробнее о проекте

Объединенные коммуникации для диспетчерского пункта

Коммуникации — важнейшая составляющая работы многих диспетчерских пунктов. Концепция объединенных коммуникаций (при буквальном переводе — унифицированных коммуникаций), развивает и расширяет доступные средства коммуникации, предполагая их объединение внутри единой ИТ-нфраструктуры. Для задач диспетчерского управления, как и везде, сегодня доступны все основные составляющие объединенных коммуникаций, включая IP-телефонию, селекторные видеосовещания и видеоконференции, совместную работу над документами, мгновенные сообщения и т.п.

Для использования новых возможностей диспетчерский пункт должен быть оборудован соответству-ющими средствами видеосъемки и звукового обеспечения. Эти средства могут быть персональными (видеокамера и гарнитура на каждом рабочем месте) и/или коллективными (система управляемых видеокамер, микрофоны, акустические системы, средства эхо- и шумоподавления и другое необходимое оборудование). Все это неизбежно влияет на другие системы. Например, экран коллективного пользования теперь должен обеспечивать возможность вывода окна для видеосвязи, которое не перекроет важную информацию. При создании системы освещения теперь следует учитывать условия, необходимые для качественной видеосъемки. А выбирать отделочные материалы для диспетчерского зала теперь необходимо на основе акустического расчета. Таким образом, расширение технических возможностей диспетчерского пункта за счет, казалось бы, уже почти стандартных средств объединенных коммуникаций, представляет собой серьезную задачу. И эта задача должна быть решена при создании современного диспетчерского пункта.

Организация рабочего места диспетчера: смарт-консоли

Современный диспетчерский пункт должен быть эргономичным. Как известно, эргономика — это наука, позволяющая определять наиболее комфортные параметры рабочей среды для каждого работника. При создании таких параметров следует ориентироваться не на «среднестатистического человека», а на вполне конкретного работника (2). Необходимо обеспечить ему правильные персонально для него условия для комфортного восприятия информации и управления ТП. При этом работнику должно быть удобно, светло, не жарко и не холодно, не шумно и т. п.

В связи с этим важно отметить существенный момент, которому обычно не уделяют должного внимания. Важнейшим элементом рабочей среды является техническая мебель, из которой формируется диспетчерская консоль (рис. 3). Концепция смарт-копсоли предполагает возможность настройки конфигурации под конкретного человека. Так, современная диспетчерская смарт-консоль позволяет регулировать высоту одной или нескольких столешниц, изменять место расположения мониторов и/или ЖК-панелей (если они предусмотрены на данном рабочем месте), осуществлять бесперебойное электропитание различного оборудования, установленного на рабочем месте, и даже создавать микроклимат на рабочем месте с помощью климатической установки. Более того, смарт-консоль сама в состоянии узнать, кто заступил на работу, и все автоматически настроить. Необходимая для этого информация может поступать от интегрированной системы управления.

"Делайт 2000" рекомендует диспетчерскую мебель "Атлант":

Получить консультацию или запросить оценку проекта вы можете, связавшись с нами любым удобным для вас способом:


написать письмо заказать звонок

Интегрированная система управления в современном диспетчерском пункте

Практически все системы современного диспетчерского пункта — дистанционно управляемые. Управлять нужно и технологическим оборудованием (например, выводом информации на экран коллективного пользования и на индивидуальные экраны, видеовызовами и т.д.), и инженерными системами, и системами обеспечения безопасности, и даже тех-нической мебелью. Все это удобно делать, не отвлекаясь на изучение разных интерфейсов. В таких условиях существенно возрастает роль объединяющего звена — интегрированной системы управления. Сегодня существует ряд возможностей, позволяющих сделать взаимодействие с системой управления действительно удобным.

Прежде всего, система управления современного диспетчерского пункта должна быть действительно единой, охватывающей все системы, которые становятся взаимосвязанными все теснее. Это позволяет не только построить единый пользовательский интерфейс, но также выполнять целый ряд задач в автоматическом режиме. Например, учет индивидуальных особенностей работника, о котором шла речь выше, или автоматическая обработка реакции на какое-либо внешнее событие.

Другая возможность состоит в использовании принципиально новых способов взаимодействия с системой управления. Примером здесь могут служить интерфейсы, построенные на технологиях распознавания голосовых команд и синтеза речи. Уже сегодня такие проекты технически осуществимы и позволяют устойчиво распознавать и отрабатывать несколько десятков голосовых команд. В целях предотвращения ложных срабатываний (например, на фразы, произнесенные в обычной речи), а также для обеспечения комфортного общения пользователя с системой управления, активация распознавания команд также может производиться по определенной голосовой команде. Например, системе управления может быть присвоено имя собственное. Тогда активация будет происходить при произнесении данного имени, а взаимодействие с системой управления может быть построено в форме диалога. До момента активации система управления будет анализировать поступающий звуковой поток только на предмет произнесения своего имени. А после активации распознавания голосовых команд — будет реагировать на все команды, описание которых хранится в соответствующей базе данных. Обратный переход системы из активного состояния в неактивное может происходить разными способами: по времени, по факту выполнения команды и/или по еще одной голосовой команде. Следующим шагом в этом направлении могла бы стать интеграция такой системы управления с какой-либо экспертной системой, что привнесло бы в работу диспетчерского пункта элементы искусственного интеллекта.

Объединенная операторная Газпромнефть ОНПЗ, проект Делайт 2000
Объединенная операторная Газпромнефть ОНПЗ, проект "Делайт 2000". Подробнее о проекте

Заключение

Мы рассмотрели лишь несколько технических решений. Несомненно, их список можно продолжить. Но и эти решения показывают, насколько ощутимо изменились и продолжают меняться представления о современном диспетчерском пункте. Новые решения и технологии обеспечивают высокую надежность в сочетании с ранее недостижимым уровнем удобства эксплуатации, гибкости и эффективности. При этом диспетчерский пункт обретает новые возможности, ценные для предприятия. Поэтому, приступая к созданию диспетчерского пункта как никогда важно учитывать не только уже имеющийся опыт (организации, отрасли), но и продумать моменты, рассмотренные в этой статье. Тогда созданное решение даст максимальную отдачу на вложенные средства. И в ближайшее время, и на перспективу.

Список литературы

  1. ГОСТ 21480-76. Система "Человек-машина". Мнемосхемы. Общие эргономические требования.
  2. Дж. Паперо, М. Зелник Основы эргономики. М.:Астрель, 2008 г., 319 с.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

 
наверх

Полное или частичное копирование материалов сайта запрещено, при согласованном копировании ссылка на ресурс обязательна