Zautomatyzowany system pomieszczenie kontrolne i zarządzanie technologiczne(ASDU) to wielopoziomowy kompleks oprogramowania i sprzętu, obejmujący narzędzia do gromadzenia informacji, kanały komunikacyjne, komputery PC i programy do przetwarzania. ASDU umożliwia:
Zapewnienie pracownikom dyspozytorskim i reżimowym, dostawom energii, dozorowi energetycznemu, zarządzaniu systemem energetycznym i przedsiębiorstwom sieciowym informacji operacyjnych na temat bieżących trybów prognozowania i retrospektywnych;
Organizować skuteczną kontrolę nad utrzymaniem obecnego reżimu systemu elektroenergetycznego;
Zwiększenie ważności decyzji podjętych przez dyspozytora;
Poprawa jakości i niezawodności zasilania odbiorców;
Przeprowadzanie operacyjnej i codziennej kontroli bilansu mocy i energii elektrycznej oraz usprawnienie planowania trybu dnia bieżącego i bieżącego;
Uzyskaj maksymalny zysk dzięki optymalnemu zarządzaniu trybami, oszczędzając paliwo i energię elektryczną;
Wdrażaj jak najszybciej operacja komercyjna najbardziej nowoczesne wyposażenie Informatyka jak również oprogramowanie użytkowe.
Zasady budowy ASDU
ADCS jest rozwijany w oparciu o następujące zasady:
Kompletność funkcjonalna – system musi zapewniać wykonanie wszystkich funkcji niezbędnych do automatyzacji obiektów sterowania;
Elastyczność konstrukcji - możliwość szybkiej konfiguracji w zmieniających się warunkach pracy obiektu sterowania;
Otwartość – powinna zapewniać możliwość dodawania nowych funkcji do systemu;
Witalność - zdolność do utrzymania wydajności systemu w przypadku awarii jego poszczególnych elementów;
Ujednolicenie - maksymalne wykorzystanie standardowego systemu technicznego oprogramowanie i kompatybilność systemu z międzynarodowe standardy w celu jej dalszego rozwoju i włączenia do międzypoziomowej regionalnej sieci komputerowej;
Dystrybucja przetwarzania informacji w heterogenicznej sieci komputerowej;
Opracowanie standardowych rozwiązań na projektach „pilotażowych” z ich późniejszym zastosowaniem w innych obiektach;
Ciągłość w stosunku do tych eksploatowanych w czas teraźniejszy systemy ASDU dla systemu elektroenergetycznego, co daje możliwość wspólnej pracy istniejących urządzeń sterujących na obiektach elektroenergetycznych (telemechanika, zabezpieczenia przekaźnikowe i automatyka) oraz systemów mikroprocesorowych z późniejszą wymianą przestarzałych urządzeń;
Kompatybilność informacji na różnych poziomach zarządzania.
Wymagania dotyczące sprzętu i oprogramowania ASDU
ADCS musi spełniać następujące wymagania:
Zastosowanie nowoczesnych terminali i sterowników mikroprocesorowych o wymaganej odpowiedzi: procesy elektryczne - nie dłużej niż 1-5 ms, procesy cieplno-mechaniczne - nie dłużej niż 250 ms;
Możliwość przesyłania danych ze sterowników i urządzeń zdalnego sterowania ze znacznikiem czasu (do obliczania bilansu energii i mocy oraz rejestracji procesów awaryjnych);
Zwiększenie szybkości transmisji danych kanałami telemechanicznymi;
Możliwość wykorzystania standardowych przemysłowych sieci sterowników i wykorzystania sterowników w tych sieciach;
Wykorzystanie standardów Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) i rosyjskich GOST;
Wykorzystanie standardowych sieci lokalnych (LAN);
Korzystanie ze standardu system operacyjny, standardowa struktura relacyjnych baz danych;
Zapewnienie wymaganej dokładności i reakcji na zdarzenia w sytuacjach normalnych i awaryjnych.
ADCS musi mieć otwartą architekturę sieci, zarówno pod względem konfiguracji sprzętu, jak i uniwersalności funkcjonalnych pakietów oprogramowania, co zapewnia wysoki stopień elastyczności. Jest zbudowany w oparciu o wieloprocesorowe systemy sterowania, połączone w lokalne (LAN) i regionalne (RVS) sieci komputerowe i zawiera wydajne komputery.
Na wszystkich poziomach ADCS należy stosować zintegrowaną bazę danych (IBD), w tym bazy danych zgodne z SQL i bazy danych czasu rzeczywistego (RTDB), które implementują pojedynczą przestrzeń informacyjną.
IDB powinien zapewniać niezbędną kompletność, integralność i niezawodność przechowywania informacji.
Struktura organizacyjna i funkcjonalna ASDU
ADCS to zespół kompleksów ADCS CDP (centralny punkt sterowania) AO-Energo, ADCS PES i OZE, zautomatyzowane systemy sterowania elektrowniami i podstacjami, systemy ASKUE wymieniające informacje poprzez kanały telemechaniki lub poprzez CCI (centrum komutacji informacji) . Zgodnie z terytorialną zasadą utrzymania i zarządzania obiektami, ASDU może być realizowane na trzech lub czterech poziomach zarządzania:
I. Poziom usług i działów AO-Energo i sprzedaży energii (CDP, sprzedaż energii).
II. Poziom przedsiębiorstw sieci elektrycznych (DP PES, dział sprzedaży energii).
III. Poziom dzielnic sieci elektroenergetycznych i cieplnych (DP OZE, obszar sprzedaży energii). Duże przedsiębiorstwa sieci elektryczne są podzielone na dzielnice.
IV. Poziom obiektów energetycznych (elektrownia, podstacja).
Każdy poziom ASDU działa w oparciu o lokalne (LAN) lub regionalne sieci komputerowe, sterowane przez wyspecjalizowane komputery.
Zadania ASDU
Generalnie zadania ADCS powinny być podobne dla wszystkich przedsiębiorstw energetycznych (z wyjątkiem Energosbytu, gdzie są tylko zadania ASKUE). Jest to jedna z podstawowych zasad budowania pojedynczej pionowej linii ASDU dla AO-Energo. ASDU obejmuje następujące grupy zadań:
Zadania kontrola operacyjna i zarządzanie;
Zadania technologiczne;
Zadania automatycznego sterowania;
Zadania kontroli i księgowości energia elektryczna.
Tworzenie systemów dyspozytorskich jest jednym z kluczowych działań firmy NORVIX-TECHNOLOGY.
System dyspozytorski to zespół narzędzi programowo-sprzętowych umożliwiający zdalne sterowanie systemami inżynierskimi jednego lub wielu obiektów.
Zautomatyzowany system kontroli dyspozytorni (ASCS) jest niezbędny do sterowania urządzeniami inżynieryjnymi rozproszonymi geograficznie, a także znajdującymi się w trudno dostępnych miejscach. Z reguły dyspozytornia jest objęta systemem zarządzania obiektami wielofunkcyjnymi o złożonej infrastrukturze inżynierskiej, takimi jak biurowce, centra handlowo-rozrywkowe, a także kompleksy produkcyjne i inne przedsiębiorstwa przemysłowe.
W systemie dyspozytorskim mogą być uwzględnione następujące podsystemy:
- zasilanie, zaopatrzenie w gaz;
- zaopatrzenie w ciepło i wodę, rozliczanie zasobów energetycznych;
- systemy bezpieczeństwa i sygnalizacji pożaru, systemy gaszenia i oddymiania;
- Wentylacja i klimatyzacja;
- nadzór wideo, kontrola dostępu i zarządzanie;
- windy i inne.
Istotą projektowania systemów dyspozytorskich jest rozwiązanie problemu wizualizacji informacji o funkcjonowaniu systemów inżynierskich oraz zapewnienie operatorowi możliwości bezpośredniego sterowania urządzeniami ze sterowni. Dane o stanie urządzeń inżynierskich odbierane są z lokalnych sterowników automatyki i przesyłane na serwer. Przetworzone dane technologiczne wraz z niezbędną informacją analityczną przesyłane są na serwer dyspozytorski i wyświetlane na ekranach komputerów na stanowiskach pracy operatorów w formie wizualnej dynamicznej graficznej.
Zalety systemu monitoringu systemów inżynierskich konstrukcji
Dane odbierane i przetwarzane przez system dyspozytorski są formowane w wiadomości różnego rodzaju, które są archiwizowane w trwałym magazynie. Na podstawie tych informacji, dostępnych w każdej chwili, generowane są raporty.
System dyspozytorski zapewnia kluczowe korzyści w zarządzaniu obiektem:
- stała scentralizowana kontrola systemów inżynierskich;
- szybkie reagowanie w sytuacjach awaryjnych;
- zmniejszający się wpływ czynnik ludzki;
- optymalizacja obiegu dokumentów, systemy raportowania.
NORVIX-TECHNOLOGY realizuje projekty dyspozytorskie o różnym stopniu złożoności.
Wraz z systemami konwencjonalnymi firma oferuje systemy dyspozytorskie z wizualizacją 3D oparte na rozwiązaniu nowej generacji GENESIS64. Jest to jakościowo nowy poziom możliwości monitoringu dyspozytorskiego, który pozwala operatorowi zobaczyć realistyczny obraz obiektu ze wszystkimi parametrami związanymi z konkretnymi węzłami. Dyspozytor może interaktywnie zmieniać szczegółowość renderowanych obiektów poprzez usuwanie elementów budynków, instalacji i oglądanie ich od wewnątrz. Wizualizacja trójwymiarowa umożliwi wirtualną nawigację po przedstawionych obiektach, oferuje narzędzia do animacji i dynamiki trójwymiarowych obrazów oraz inne zalety technologii 3D.
Kolejną dumą pracowników firmy jest umiejętność projektowania i wdrażania wielkoskalowych rozproszonych geograficznie systemów dyspozytorskich, które zapewniają nie tylko zbieranie danych z odległych obiektów, ale także rozproszone przetwarzanie, wielopoziomową archiwizację i redundancję.
Potrzebujesz stworzyć system dyspozytorski w swoim przedsiębiorstwie? Skontaktuj się ze specjalistami NORVIX-TECHNOLOGY w celu konsultacji.
Czasopismo elektroniczne Cloud of Science. 2013. Nr 4
http://cloudofscience.ru
Perspektywy zastosowania cyfrowych systemów sterowania nadrzędnego w elektroenergetyce
P. W. Tertysznikow
Moskiewski Instytut Technologiczny „VTU”
Adnotacja. Aby zapobiec awariom na obiektach elektroenergetycznych, a także zapewnić pracę obiektów bez stałej obsługi technicznej, istnieje potrzeba stosowania automatycznych dyspozytorskich systemów sterowania.
Słowa kluczowe Słowa kluczowe: zautomatyzowane systemy sterowania dyspozytorskiego, bezpieczeństwo na obiektach elektroenergetycznych, automatyzacja w elektroenergetyce.
Aby zapobiec awariom na obiektach elektroenergetycznych, a także zapewnić pracę obiektów bez stałej obsługi technicznej, konieczne staje się stosowanie automatycznych dyspozytorskich systemów sterowania (ASCS). Zastosowanie ADCS umożliwia zapewnienie ścisłego przestrzegania standardów technologicznych energii elektrycznej, zapobiegania wypadkom, ciągłego monitorowania trybów pracy obiektów energetycznych, przestrzegania wymagań i przepisów dla podmiotów energetycznych.
ASDU podstacji jest rozproszonym systemem hierarchicznym, na każdym poziomie, którego rozwiązywany jest obowiązkowy podstawowy zestaw zadań, zapewniający wykonanie głównych funkcji sterowania operacyjnego i technologicznego (ryc. 1).
Konwencjonalnie hierarchię ACS można podzielić na dwa poziomy: poziom dolny i górny. Poziom niższy zbiera i przetwarza informacje z obiektów sterowanych, rozwiązuje lokalne problemy sygnalizacji, pomiarów, diagnostyki, sterowania i zabezpieczeń, przekazuje wyniki pracy na wyższe poziomy systemu sterowania w hierarchii. W tym celu stosuje się sterowniki programowalne (PLC) w połączeniu z czujnikami do pomiaru prądu, napięcia, mocy itp. ze standardowym wyjściowym sygnałem analogowym lub liczbowo-impulsowym. Urządzenia tego poziomu zlokalizowane są bezpośrednio przy obiektach sterowania (podstacjach). Górny poziom służy do późniejszego przetwarzania, przechowywania, prezentacji, dokumentowania informacji, do kontroli operacyjnej i zarządzania, a także do przekazywania informacji na wyższy poziom zarządzania. Do realizacji wyższego poziomu używany jest komputer PC.
DG Pikin
Sprzęt do funkcjonowania górnego poziomu znajduje się w sterowni Centralnej Stacji Rozdzielczej (CDP).
Ryż. 1. Schemat interakcji pomiędzy poziomami zautomatyzowanego systemu kontroli wysyłek
Pierwszy (dolny) poziom to sieć programowalnych sterowników mikroprocesorowych realizujących proces zbierania i wstępnego przetwarzania informacji pierwotnych oraz realizujących zadania lokalnego sterowania urządzeniami. Urządzenia niższego poziomu (PLC) znajdują się bezpośrednio w każdej podstacji
ENERGIA
Nauka w chmurze. 2013. Nr 4
bliskość urządzeń zasilających i pomiarowych, z których odczytywane są informacje. Kontroler pełni rolę huba-bramy organizującej działanie ochrony cyfrowej i wymiany informacji z wyższym poziomem systemu. Ponieważ zmiana rozpatrywanych wartości podstawowych (prąd, napięcie) ma ustalony przedział czasowy 20 ms (50 Hz), to zgodnie ze standardowym żądaniem systemu wymiana informacji o zmianie stanu sprzęt jest wykonywany co 1500 ms w odniesieniu do każdego sterownika PLC.
Ten sposób budowy systemu pozwala na stworzenie Centrum Kontroli Operacyjnej na terenie każdej podstacji, które obejmuje zestaw środków technicznych do ochrony, zarządzania, przetwarzania i wydawania informacji o stanie urządzeń elektroenergetycznych przypisanych do tej podstacji oraz wsparcia na -liniowa wymiana danych z wyższym poziomem systemu - stacja dyspozytorska CRP. Sterownik posiada możliwość wymiany informacji za pomocą protokołów: MODBUS, KBUS, IEC 60870-5-103.
PLC zapewnia terytorialne zbieranie dyskretnych i analogowych informacji o stanie i pracy urządzeń zasilających i przełączających podstacji, pierwotne przetwarzanie informacji, kontrolę parametrów, wykrywanie i rejestrację zdarzeń w trybie normalnym i awaryjnym, gromadzenie informacji o parametrach trybu awaryjnego, tworzenie i wydawanie działań sterujących na elementach wykonawczych podczas wykonywania procedur sterowania samodzielnie lub za pomocą poleceń z wyższego poziomu systemu.
Do podłączenia czujników sterujących i urządzeń przełączających do PLC stosuje się kabel elektryczny MGShVE 3x0,75. Kontroler jest wyposażony w interfejsy RS 232, RS 485, Ethernet i jest podłączony za pomocą skrętki do portu modemu PLC, który konwertuje protokół organizowania zdalnej komunikacji RF przez linie energetyczne z wykorzystaniem technologii Power Line na najwyższy poziom kontroli. Centralny modem PLC (z możliwością zorganizowania sieci dla 65536 adresów, czyli 16-bitowej przestrzeni adresowej) jest zainstalowany w sterowni CRP, który odbiera dedykowany sygnał RF z każdej podstacji, zamienia go na Ethernet dla SCADA serwer, a także obsługuje procedurę przesyłania żądań do odpytywanych obiektów - podstacji.
Główny element najwyższego poziomu jest automatyczny Miejsce pracy(stacja robocza) dyspozytora, wykonana w oparciu o komputer PC i serwer SCADA. Rozdzielenie i jednoczesne wykonywanie funkcji personelu operacyjnego przy wykorzystaniu jednej bazy informacji systemu wiąże się ze zwiększeniem wymaganej liczby połączeń użytkowników w celu monitorowania bazy danych o ograniczonych uprawnieniach zarządczych. Całe oprogramowanie i sprzęt na najwyższym poziomie są połączone z szybkim lokalna siećТСР/1Р, do którego
DG Pikin
Analiza statystyk wypadków i awarii w sieciach elektrycznych Murmańska
uprawnienia abonentów autonomicznych są również połączone z bramami modułów systemu niższego poziomu. Do wymiany informacji operacyjnych i technologicznych w kompleksie systemowym najwyższego poziomu zarządzania przedsiębiorstwem (ERP) domyślnie wykorzystywany jest osobny serwer komunikacyjny.
Zdalne sterowanie grupami przełączania w podstacjach może być realizowane przez dyspozytora CRP ze swojej stacji roboczej poprzez sterowanie pracą odpowiednich przekaźników wyjściowych PLC.
Tym samym cyfrowy system automatycznego sterowania dyspozytorskiego zapewnia kompleksową kontrolę i ochronę obiektów elektroenergetycznych we wszystkich trybach ich pracy.
Literatura
Mashkovtsev A. V., Pedyashev V. N. Możliwości wykorzystania innowacyjnych technologii // Edukacja - droga do sukcesu. Międzynarodowe forum "YEES 2012": Zbiór prac naukowych. - M. : MTI "VTU", 2012. S. 130.
Troitsky A. A. Ob ocena ekonomiczna innowacje energetyczne w rozwoju elektrociepłowni w Rosji // Elektricheskie stantsii. 2013. Nr 7. S. 3-7.
Pilipenko G. V. Trendy w budowaniu technologicznej sieci komunikacyjnej elektroenergetyki w nowoczesne warunki// Elektrownie. 2014. Nr 3. S. 26-29.
Tertyshnikov P. V., magister Moskiewskiego Instytutu Technologicznego „VTU”
Zautomatyzowany system dyspozytorskiego sterowania systemami elektroenergetycznymi (ASDU)
Zarządzanie tak złożonymi obiektami jak systemy energetyczne jest możliwe tylko przy pomocy nowoczesnej techniki sterowania. W tym celu stworzono i rozwijane są zautomatyzowane systemy kontroli dyspozytorskiej (ASCS), które realizują wszystkie etapy sterowania: zbieranie informacji, ich przetwarzanie, pomoc w podejmowaniu decyzji kontrolnych, przekazywanie poleceń sterujących, utrzymywanie trybu.
ASDU UES to złożony system, który łączy w sobie wszystkie etapy operacyjnej kontroli dyspozytorskiej i zapewnia rozwiązanie problemów na różnych poziomach czasowych (rys. 2.5).
Ryż. 2,5 Powiększona struktura składu ASDU: KTS - zespół środków technicznych; IVS - system informacyjno-informatyczny; OIUK - operacyjny kompleks informacji i kontroli (działa w czasie rzeczywistym); VK - kompleks komputerowy (działa poza tempem procesu); IUP - podsystem informacyjno-kontrolny; IVP - podsystem informacyjno-informatyczny.
ASDU UES obejmuje ASDU UES, systemy elektroenergetyczne, elektrownie o dużej mocy, TPP, duże podstacje.
ADCS obejmuje część pomocniczą, składającą się z zespołu środków technicznych (CTS) - narzędzi do zbierania informacji, kompleksu komputerowego, narzędzi do wyświetlania informacji, oprogramowania - oraz części funkcjonalnej, która zawiera zestaw ekonomicznych i matematycznych metod rozwiązywania problemów operacyjnych i automatyczne sterowanie, tryby planowania.
W skład CTS ASDU wchodzą:
Urządzenia do kontroli wysyłki i procesu (SDTU):
czujniki informacyjne, urządzenia telemechaniczne, urządzenia do transmisji informacji, kanały komunikacyjne;
Sposoby przetwarzania i wyświetlania informacji:
Komputery operacyjnych kompleksów informacyjnych i kontrolnych (OIUK) i kompleksów komputerowych (VC), urządzenia drukujące, wyświetlacze, ściany wideo, urządzenia cyfrowe i analogowe;
- - urządzenia do standardowego i stosowanego wspomagania matematycznego i informacyjnego;
- - systemy pomocnicze (zasilanie, klimatyzacja itp.).
Komputery stanowią podstawę CTS ASDU. Różnorodność funkcji ASDU spowodowała konieczność użycia wielu maszyn dla systemów informatycznych i obliczeniowych. ASDU ITT dzielą się na dwa kompleksy: OIUK i VK.
Kompleks sterowania informacją operacyjną (OIC) rozwiązuje problemy planowania krótkoterminowego, operacyjnego i automatycznego sterowania trybami pracy systemów elektroenergetycznych.
OIUK działa w czasie rzeczywistym. Zapewnia automatyczne wprowadzanie i przetwarzanie informacji telemechanicznych i alfanumerycznych, sterowanie narzędziami do wyświetlania informacji (tj. wyświetlacze, tablice wyników, urządzenia i ściana wideo sterowni), obliczenia operacyjne do sterowania trybem, automatyczną regulację częstotliwości, przepływów mocy, napięcia itp. .
Na ryc. 2.6 przedstawia strukturę środków technicznych OIUK.
OIUK składa się z 2 podsystemów: zarządzania informacją (IMC) i informatyki (ICP).
Ryż. 2,6 Struktura środków technicznych OIUK: AU - urządzenia do uszczelniania kanałów komunikacyjnych; ATS - automatyczna centrala telefoniczna; DTS - dyspozytorska centrala telefoniczna; TTS - technologiczna centrala telefoniczna; SPPI - środki odbierania i przesyłania informacji; SOI - sposoby wyświetlania informacji
ZSZ jest realizowany w oparciu o 3 komputery, do których podłączone są urządzenia telemechaniki, wyświetlacze, panel sterowania i inne środki wyświetlania informacji. IUP zapewnia automatyczne zbieranie i przetwarzanie teleinformatyki, kontrolę urządzeń wyświetlających informacje, wykonywanie obliczeń operacyjnych, automatyczną kontrolę.
IVP realizowany jest w oparciu o 3 uniwersalne komputery o dużej wydajności, które umożliwiają tworzenie dużych archiwów danych. IVP zapewnia wykonanie obliczeń dla zarządzania operacyjnego i krótkoterminowego na podstawie informacji z pierwszego podsystemu, rozwiązując problemy rozliczania operacyjnego i analizy zużycia zasobów energetycznych, stanu urządzeń, wskaźników techniczno-ekonomicznych itp.
Pomiędzy podsystemami wymieniane są niezbędne tablice informacji.
Środki do odbierania i przesyłania informacji (SPPI-I) dla IEP i (SPPI-II) dla IVP mają główne funkcje: wymianę informacji z odpowiednimi podsystemami „ich” DIMC, a także DIMC sąsiednich i innych poziomów zarządzania .
Środki do wyświetlania informacji SOI-I i SOI-II są przeznaczone do wyświetlania trybu i dialogu dyspozytora z komputerem.
OIUK to system wielomaszynowy, zwykle w skład OIUK wchodzą dwa uniwersalne i dwa minikomputery, co jest uwarunkowane wysokimi wymaganiami dotyczącymi niezawodności kompleksu.
Szczególnie surowe wymagania pod względem niezawodności są przedstawiane IEP, tk. to właśnie ten system dostarcza dyspozytorowi informacje operacyjne i w wielu systemach pełni funkcje automatycznego sterowania.
VC są przeznaczone do rozwiązywania długoterminowych zadań planistycznych, organizacyjnych, ekonomicznych i innych poza tempem procesu. Bazą techniczną VC jest albo autonomiczny komputer uniwersalny, albo jeden z uniwersalnych komputerów OIUK, na którym zadania te są rozwiązywane w tle, w trybie niskiego priorytetu.
Oprogramowanie ASDU dzieli się na informacje (macierze wejściowe i wyjściowe, bazy danych, klasyfikatory i słowniki kodu) oraz oprogramowanie, które składa się z trzech rodzajów oprogramowania:
- - maszyna dostarczona przez producenta komputera;
- - specjalny - do rozwiązywania konkretnych problemów technologicznych;
- - ogólnosystemowe (komputerowe), organizujące interakcję kilku komputerów i urządzeń peryferyjnych. C4
Funkcjonalna część zautomatyzowanego systemu kontroli wysyłek
Część funkcjonalna ADCS składa się z trzech podsystemów.
Podsystem planowania modów - przy pomocy komputera rozwiązywane są zadania planowania modów: 1. prognoza obciążenia; 2. obliczanie wszystkich trybów, 3. obliczanie prądów zwarciowych; 4. obliczenia stateczności; 5.wybór ustawień RZ i PAA; 6. optymalizacja trybów itp.
Podsystem kierownictwo operacyjne- 1. kontrola pracy systemu elektroenergetycznego, 2. prezentacja danych eksploatacyjnych dyspozytorowi, 3. dokumentacja informacji. Za pomocą wyświetlaczy dyspozytorowi prezentowane są schematy poszczególnych elementów i sekcji systemu wskazujące odłączone elementy, wartości mocy, napięć, parametrów wykraczających poza ustalone limity, informacje retrospektywne o poprzednim trybie, postępie wypadku, itp.
Podsystem automatycznego sterowania składa się z 2 ogniw: 1. Automatyczne sterowanie trybami normalnymi (AUNR) 2. Automatyczne sterowanie przeciwawaryjne (PAAU).
AUNR obejmuje następujące systemy: 1. automatyczna regulacja częstotliwości i mocy czynnej (ARChM), 2. automatyczna regulacja napięcia i mocy biernej (AVR i Q), 3. automatyczna regulacja wzbudzenia (ARV).
W skład PAAU wchodzą: 1. zabezpieczenie przekaźnikowe (RP), samoczynne SPZ (AR), automatyczne załączenie rezerwy (SZR), 2. automatyka awaryjna (PAA).
Przegląd zautomatyzowanego systemu wysyłki i kontroli (ADCS) zastosowanego w nowoczesnych centrach przetwarzania danych: architektura rozwiązania, możliwości, korzyści i cechy operacyjne.
Współczesny świat jest coraz bardziej zależny od systemy informacyjne. Nie jest tajemnicą, że sukces biznesowy wymaga wysoce wydajnych rozwiązań informatycznych, które z jednej strony w pełni zaspokoiłyby potrzeby biznesu, a z drugiej nie stałyby się dużym obciążeniem dla firm w postaci rosnących kosztów na IT i ich wsparcie. Nowoczesne centra danych (DPC) to ekonomiczne rozwiązania, które konsolidują zasoby IT organizacji i mogą znacznie obniżyć ogólne koszty IT poprzez wdrożenie scentralizowanego modelu obliczeniowego. Jednak ciągłe komplikowanie infrastruktury IT, wzrost poboru mocy i odprowadzania ciepła w centrum danych nakłada szereg dodatkowych wymagań na pracę serwisowych podsystemów inżynierskich: bardzo wysoką niezawodność, łatwość zarządzania, bezpieczeństwo i możliwość dostosowania do zmian biznesowych .
Dziś wiele uwagi poświęca się niezawodności takich systemów i zapobieganiu przyszłym problemom. Całodobowy monitoring, kompleksowa analiza parametrów urządzeń, zapobieganie awariom i minimalny czas reakcji to najważniejsze wymagania dla służb dyspozytorskich kontrolujących podsystemy inżynierskie centrum danych, a praca personelu w tych służbach staje się coraz bardziej odpowiedzialna. Należy zauważyć, że do codziennej kontroli podsystemów inżynierskich potrzebni są specjaliści z różnych dziedzin, takich jak elektryka, wentylacja i klimatyzacja, konserwacja różnych urządzeń specjalnych.
Zautomatyzowany system dyspozytorski i kontrolny (ASCS) jest integralną platformą do zarządzania wszystkimi podsystemami inżynierskimi i jest tworzony jako wielopoziomowy automatyczny system, który zapewnia monitorowanie i kontrolę stanu sprzęt technologiczny Centrum danych z wyjściem danych na ekrany zautomatyzowanych stanowisk pracy operatorów. ASDU prowadzi ciągły monitoring systemów inżynierskich z rejestracją głównych parametrów oraz zapewnia kontrolę i zarządzanie kompleksem inżynieryjnym z jednego centrum dyspozytorskiego.
Organizacja centrum dyspozytorskiego w oparciu o rozwiązanie ADCS umożliwia wprowadzenie nowych standardów jakości w zarządzaniu urządzeniami wsparcia operacyjnego, zwiększenie gotowości operacyjnej centrum danych, obniżenie bieżących kosztów zarządzania systemami inżynierskimi, zapewnienie dokumentacji i rejestrowania awarie i stworzyć podstawę do szybkiego usuwania sytuacji awaryjnych.
Architektura rozwiązania
Współczesny ADCS ma architekturę trójpoziomową (rys. 1). Niższy poziom tworzą urządzenia peryferyjne i sprzęt inżynierski, które tworzą dane pierwotne. Drugi poziom to kontrolery odbierające i przetwarzające informacje oraz sieć transmisji danych. Najwyższym poziomem jest oprogramowanie udostępniające narzędzia do wizualizacji, archiwizacji i publikacji napływających danych. Stacje robocze dyspozytorów (AWP) otrzymują ustrukturyzowane skonsolidowane informacje w wymaganym formacie. Moduł analizy stale monitoruje parametry pracy systemów pod kątem odchyleń od normy i jest w stanie automatycznie uruchomić procedury zgodnie z określonymi instrukcjami, np. podnieść alarm lub uruchomić awaryjny generator diesla. Ważnym zadaniem modułu analitycznego jest wczesne ostrzeganie o zbliżających się awariach.
Gromadzone dane mogą być:
Rozwiązaniem może być system monitoringu wizyjnego, który jednocześnie z alarmem wyświetla obraz z podsystemem awaryjnym na monitorze operatora. Z reguły system zapewnia interfejs WWW, dodatkowo można go zintegrować z systemami monitoringu infrastruktury IT centrów danych.
Dzięki kompleksowym systemom zarządzania centrum danych, takim jak IBM Tivoli lub HP OpenView, administratorzy uzyskują kontrolę nad usługami informacji biznesowej oraz powiązanymi z nimi zasobami oprogramowania i sprzętu centrum danych. ADCS można zintegrować z podobnymi rozwiązaniami, a wtedy podsystemy inżynierskie będą miały bezpośrednie połączenie z systemami więcej wysoki poziom co zwiększy dostępność centrum danych.
Rejestracja i obsługa wydarzeń
Systemy inżynieryjne w centrach danych składają się z wielu połączonych ze sobą urządzeń, więc w przypadku wystąpienia jakiegokolwiek zdarzenia alarmowego może być trudno dokładnie określić, gdzie pojawił się problem. Na przykład weźmy problem w obwodzie zasilania, między rozdzielnicą a aktywnym sprzętem sieciowym (ryc. 2). System lokalizuje problem, określa poziom możliwych konsekwencji i wyświetla informacje o konkretnym systemie w oknie alarmowym. Formularz ekranowy diagramu systemu pokazuje relacje między powiązanym sprzętem i możliwymi konsekwencjami awarii poszczególnych komponentów.
ADCS centralnie rejestruje zdarzenie w bazie danych i powiadamia dyspozytora o wystąpieniu problemu i konieczności jego rozwiązania. Następnie system określa poziom ważności incydentu i przypisuje zdarzeniu określony priorytet. Priorytet jest potrzebny do poprawy skuteczności reakcji personelu na incydent. Na przykład, jeśli zostanie wyzwolony alarm wskazujący na konieczność wymiany filtra klimatyzacji, operator musi zrozumieć, kiedy iz jakim priorytetem rozwiązać sytuację.
System wyświetla komunikaty o wyjściu monitorowanych parametrów poza wcześniej ustalone limity, a także komunikaty o krytycznym czasie pracy sprzętu inżynierskiego w eksploatacji. Na przykład mogą to być dane o stanie baterii, temperaturze i wilgotności w stojakach. Informacje prezentowane są w przystępnej i czytelnej formie dla administratorów i dyspozytorów.
Jedną z najważniejszych funkcji ASDU jest terminowe powiadamianie wszystkich o sytuacjach awaryjnych Odpowiedzialne osoby obsługujące podsystemy centrum danych. System posiada funkcje szybkiego powiadamiania dyspozytorów, administratorów i kierowników obiektu o e-mail lub za pośrednictwem wiadomości SMS, a także integruje się z innymi dostępne sposoby alarmy zgodnie z ustalonymi przepisami.
Gotowość operacyjna i bezpieczeństwo
Algorytmy i procedury reagowania na zaistniałe zdarzenie są zaprogramowane w ADCS, a gotowość operacyjna bezpośrednio zależy od prawidłowego ustawienia tych procedur. Niezbędna jest również identyfikacja konkretnych osób wykonujących daną czynność (kontrola sprzętu, potwierdzenie komunikatu alarmowego itp.). Aby oddzielić odpowiedzialność za utrzymanie różnych systemów, ASDU ma możliwość zarządzania uprawnieniami dyspozytorów. Zautomatyzowany system zapewnia funkcje kontroli dostępu dla różnych grup dyspozytorów w odniesieniu do określonych zadań lub kontrolowanych systemów. W przeciwnym razie, jeśli alarmy i komunikaty są dostarczane do abstrakcyjnego „dyspozytora” bez odniesienia do konkretnej osoby, trudno jest określić, kto jest odpowiedzialny za reagowanie w konkretnej sytuacji awaryjnej.
Poniżej krótko scharakteryzujemy główne podsystemy sterowane i parametry monitorowania ADCS.
Monitorowanie i naprawianie krytycznych zmian parametrów środowisko DPC. Awaria sprzętu może być wynikiem nie tylko zbyt wysokiej temperatury, ale także jej szybkiej zmiany. System monitoruje temperaturę i wilgotność na poziomie szafy sprzętowej i ostrzega dyspozytora o wykryciu potencjalnie niebezpiecznych temperatur i poziomów wilgotności. Dane historyczne i parametry środowiskowe mogą być wyświetlane w postaci łatwych do odczytania wykresów (rys. 3).
Monitoruj i rejestruj zmiany zużycia energii przez urządzenia aktywne. W miarę wprowadzania nowego sprzętu do centrum danych wymagania dotyczące zasilania i chłodzenia mogą przewyższyć istniejące zasoby, powodując przestoje. W szczególności systemy inżynieryjne centrów danych wymagają dodatkowej uwagi w miarę starzenia się akumulatorów UPS. Stopień starzenia baterii zależy od intensywności ich użytkowania i temperatury. ADCS monitoruje pobór prądu dla każdej gałęzi obwodu lub szafy i powiadamia osoby odpowiedzialne o sytuacjach grożących wystąpieniem przeciążenia. Informuje ich również o wszystkich zasilaczach UPS, które mają czas żywotność baterii jest mniejsza niż minimum lub przekracza próg obciążenia.
Monitorowanie mocy urządzeń. Awarie urządzeń lub linii zasilających, a także nieprawidłowe działania personelu konserwacyjnego mogą doprowadzić do przerwy w dostawie prądu. ASDU niezwłocznie powiadamia dyspozytora o obecności lub braku napięcia zasilającego na odbiornikach.
Śledzenie cech jakościowych i ilościowych zasilacza. Słabe zasilanie prowadzi do awarii lub przedwczesnego zużycia sprzętu. Zmiana obciążenia układu zasilania (włączenie/wyłączenie sprzęt klimatyczny, dodanie wyposażenia centrum danych itp.) może spowodować sytuację, w której system UPS nie będzie w stanie zapewnić nadmiarowości. ADCS zapewnia personelowi utrzymania ruchu scentralizowane informacje o jakości zasilania i dystrybucji obciążenia w centrum danych w czasie rzeczywistym, a także zapisuje te informacje w bazie danych w celu dalszego wyjaśnienia przyczyn awarii sprzętu.
Określanie niezawodności zasilania. Śledzenie na żywo stan urządzeń zapewniających gwarantowane i nieprzerwane zasilanie (UPS, DGU) jest niemożliwy bez scentralizowanego gromadzenia i wyświetlania informacji z tych urządzeń. ADCS zapewnia dyspozytorowi scentralizowaną informację o stanie urządzeń pomocniczych.
Zapewnienie reżimu temperaturowego sprzętu. Reżim klimatyczny centrum danych może zostać zakłócony z powodu nieprawidłowych trybów pracy urządzeń klimatycznych. Ze względu na nierównomierne rozmieszczenie urządzeń w centrum danych, czasami występują lokalne strefy przegrzania, które mogą wymagać zmian trybów pracy urządzeń klimatycznych. Obsługa nie zawsze zauważa chwilową temperaturę lub wilgotność poza zakresem, co spowoduje problemy w ustaleniu przyczyn awarii w działaniu sprzętu aktywnego. Ponadto reżim klimatyczny centrum danych może zostać zakłócony z powodu nieprawidłowych trybów pracy lub wypadków na sprzęcie klimatycznym. ADCS monitoruje temperaturę i wilgotność w szafach telekomunikacyjnych (rys. 4) i powiadamia dyspozytora o osiągnięciu potencjalnie niebezpiecznych wartości, a także zapisuje te informacje w bazie danych i wyświetla je w formie dogodnej do późniejszej analizy. System zapewnia dyspozytorowi interfejs do zmiany trybów pracy urządzeń klimatycznych i niezwłocznie powiadamia osoby odpowiedzialne o awariach w jego działaniu (rys. 5).
ADCS powierzono również funkcje minimalizacji skutków pożaru w centrum danych. W przypadku pożaru nieterminowe powiadomienie personelu, a także praca klimatyzatorów i niespójność w działaniu innych podsystemów w centrum danych, mogą skomplikować pracę systemu gaśniczego i zmniejszyć jego skuteczność. ASDU powiadamia dyspozytora o zadziałaniu stacji sygnalizacji pożaru i gaszenia, a także ma możliwość automatycznego wyłączenia klimatyzatorów i wentylacji. Po uruchomieniu systemu gaśniczego konieczne jest określenie jakości powietrza w pomieszczeniach i wyświetlenie tej informacji na stanowisku dyspozytora.
Określanie i śledzenie metryk dostępności centrum danych jest złożone i trudne. ADCS działa tutaj jako sposób na zintegrowanie wszystkich inżynieryjnych i technologicznych podsystemów centrum danych w integralny i zarządzalny system. Część analityczna ADCS dostarcza narzędzi do określania przyczyn przestojów i planowania poziomu redundancji systemów inżynierskich.
