CC BY
163
УДК 004.9
А.А. Рыженко, Р.Ш. Хабибулин
Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, г. Москва
РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОПОВЕЩЕНИЯ В СЛУЧАЕ ЧС НА КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛОЩАДКАХ
Аннотация
В статье приведена модель и вариант интерфейса распределенной информационной системы общего и индивидуального оповещения на примере стационарных и передвижных объектов открытых промышленных площадок.
Ключевые слова:
модель, информационная система, система оповещения.
A.A. Ryzhenko, R.Sh. Khabibulin DISTRIBUTED SYSTEM OF INDIVIDUAL NOTIFICATION IN CASE OF EMERGENCY SITUATIONS AT THE LARGE INDUSTRIAL SITES
Abstract
The article presents the model and the version of the interface of distributed information system of general and individual alerts for example, stationary and mobile objects at the large industrial sites.
Key words:
model, the information system, the system alerts.
Введение
В современной экономике крупные промышленные предприятия не могут добиться стабильного успеха, если не будут эффективно планировать свою деятельность. Предприятия, где можно встретить современные средства коммуникаций, стремятся внедрить новые технологии, повысить оперативность управления процессами и обеспечить персонал мобильной связью, заменяя устаревшее телекоммуникационное оборудование.
Применение информационных технологий поможет решить эти проблемы за счет внедрения компьютерной техники и специализированного программного обеспечения. На высшем уровне руководства будут поддерживаться сложные методы принятия решений, а на оперативном и среднем уровнях - собираться и обрабатываться необходимая информация [1]. Например, для более эффективного и полного учета процессов системы поддержки индивидуального и общего оповещения крупного предприятия ставится задача разработки узкоспециализированного программного обеспечения, которое должно частично автоматизировать как процесс учета и контроля эксплуатации самой системы, так и проводить мониторинг текущего состояния всего объекта.
Анализ существующей системы поддержки обслуживания сети оповещения
Организация надежной системы оповещения на крупных пространственно распределенных предприятиях - это жизненная необходимость для управления важнейшими производственными процессами, в том числе и для
гарантирования промышленной безопасности. Применение современных средств автоматизации и связи не только значительно повышает безопасность труда, но и способствует оптимизации рабочего процесса, снижению затрат человеческих ресурсов. Возможность оперативно получать информацию о ходе выполнения работ на случай ЧС, а также контролировать работу персонала и техники значительно снижает вероятность производственных ошибок и нарушения технологии производства работ, а также оптимизирует координацию спасательных операций.
До недавнего времени основой сети индивидуального оповещения составляла система на декадных и координатных АТС 60-х годов прошлого века. Для связи рабочих с диспетчерами использовался обычный телефон, что создавало серьезные неудобства. Поэтому эволюция к использованию беспроводных технологий в этой отрасли выглядит вполне логичной. В тоже время использование традиционных систем радиосвязи затруднено из-за особенностей распространения радиоволн на промышленной территории в ограниченных пространствах. Радиосеть является единой для надземной и тем более подземной частей промышленных площадок. Она интегрирована с производственной АТС и обеспечивает двустороннюю голосовую связь между абонентами.
В идеале основным каналом диспетчерской системы на площадках должна являться сеть промышленного Ethernet (Industrial Ethernet) на базе волоконно-оптического кабеля. В этом случае радиосеть служит полноценным резервным каналом, на который в случае нештатной ситуации должны переключаться все пользователи - как «подземные» контроллеры, так и абоненты. Сеть обеспечивает стационарную и мобильную телефонную связь. В качестве мобильных абонентских устройств могут применяться телефоны Wi-Fi, телефоны GSM с Wi-Fi модулями и т. д. Для оснащения телефонной связью транспортных машин применяются стационарные абонентские устройства, дополнительно оснащенные адаптерами сети Wi-Fi (рис. 1).
Телефонная сеть Компьютерная сеть
рудоуправления рудоуправления
Рис. 1. Типовая структура системы индивидуального оповещения крупной
промышленной площадки
Вероятные недостатки существующих технологий обработки данных
При обследовании объектов информатизации многих промышленных площадок предприятий субъектов РФ, выявлена печальная закономерность -информационная структура службы сопровождения сети оповещения практически отсутствует или существует в частном, разрозненном порядке. Отдельно взятые компоненты не снабжены специализированными программными средствами, обеспечивающими полную автоматизацию функций рабочего места специалиста предприятия. В качестве средств автоматизированной обработки информации на рабочих местах специалистов используются ПК, которые недостаточно обеспечены специализированным программным обеспечением, используется общедоступное, унифицированное. Основным недостатком в организации функционирования информационных процессов в компонентах информационной системы является отсутствие локальной вычислительной сети, позволяющей избежать многократного дублирования и «ручного переноса» информации между компонентами исследуемой системы. Этот недостаток в значительной степени влияет на скорость получения конечного результата и, в итоге, на качество функционирования информационной системы. К недостатку также можно отнести отсутствие оперативной информации.
Оценка текущей степени автоматизации поддержки обслуживания сети оповещения
Состав функциональных подсистем для крупных промышленных площадок до сих пор не определен, не имеет четкой структуры, не является типовым и в настоящее время определяется ведущими отечественными корпорациями (фирмами), разрабатывающими комплексные программные продукты, автоматизирующие все функции управления. Так, например, у таких корпораций, как «Галактика», «Парус», «Инфософт», «Интеллект-Сервис» и других фирм уже сложилась своя концепция выделения функциональных подсистем. Она строится на комплексном подходе к проектированию и организации АИС предприятия и на создании интегрированной системы обработки данных (ИСОД).
Интегрированная система, которая в настоящий момент используется на предприятии, предусматривает однократный ввод данных в систему, многократное их использование различными пользователями и применение результатов решения одной экономической задачи как входной информации для других задач. Техническая реализация ИСОД выполняется на базе локальных вычислительных сетей и заложена во многих программных продуктах. На текущий момент информационные отделы предприятий продолжают внедрение специализированной системы связи и оповещения, которая обеспечивает надежную голосовую радиосвязь на поверхности и в подземной части промышленных площадок с выходом абонента в производственно-технологическую сеть связи предприятия, а также передачу данных от систем автоматизированного управления, видеонаблюдения и позиционирования персонала и техники.
В предлагаемой концепции построения системы связи в основу положена универсальная платформа беспроводной связи стандарта DECT во взрывозащищенном исполнении, ранее успешно применяемая как система
беспроводной голосовой связи в шахтах и рудниках. Платформа за последние годы претерпела ряд полезных изменений в связи с бурным развитием технологии VoIP и тенденциями перевода всех систем на единую транспортную основу - пакетную передачу данных.
По единой транспортной системе с кольцевой схемой организации -внутренней сети передачи данных - передаются следующие виды информации:
- голосовая связь через проводные и беспроводные телефоны;
- громкоговорящее оповещение через громкоговорители и беспроводные телефоны;
- предупредительная сигнализация и данные о местоположении через беспроводные телефоны и индивидуальные метки;
- данные телеметрии через беспроводные модули, которые подключены к датчикам, измеряющим концентрацию газа, давление, температуру, скорость воздушного потока.
Голосовая связь обеспечивается с проводных телефонов и с радиотелефонов технологии DECT. Оповещение осуществляется через подсистему громкоговорящей связи и через радиотелефоны технологии DECT в режиме громкой связи.
Предупредительная сигнализация передается на индивидуальные метки и на радиотелефоны технологии DECT и реализуется в виде специальных звуковых и световых сигналов. Данные телеметрии передаются от датчиков с аналоговыми интерфейсами 4-20 мА, измеряющих концентрацию газа, давление, температуру, скорость воздушного потока через беспроводные модули.
Конструктивно системы телефонной связи, аварийного оповещения, местная система оперативной и предупредительной сигнализации на технологических участках, система регистрации - то есть все системы, кроме системы аварийной радиосвязи, объединены в одну конструкцию (рис. 2).
Рис. 2. Типовая структурная схема построения системы оповещения
В отличии, от производственной структуры для промышленности, состав функциональных подсистем службы поддержки сети оповещения персонала организации может иметь другой состав.
Архитектура реализуемого проектного решения
В настоящее время, в связи с разработкой и широким внедрением поддержки качества обслуживания QoS, протокола передачи трафика реального времени (RTP, cRTP) в сетях связи на базе протокола IP, а также протоколов управления мультисервисным (голос/видео/данные) трафиком, таких как, H.323, SIP, MGCP и др., появилась возможность создания интегрированных мульти-сервисных корпоративных сетей связи предприятия.
Типовые модели процесса управления в проблемных ситуациях для предметной области управления распределенным динамическим объектом сети индивидуального оповещения показаны на рис. 3, 4. Диаграмма кооперации на рис. 3 является моделью передачи сообщений в подсистеме вычислительной сети архитектуры «клиент-сервер». На рис. 4 показаны модели взаимодействия оператора и ИСППР в процессе мониторинга состояний управляемого динамического объекта и обработки тревожных сигналов. В дополнение к диаграмме состояний ИСППР, моделирующей процесс поиска решений, приведен фрагмент диаграммы состояний по обработке сигналов тревоги.
Рис. 3. Диаграмма кооперации элементов вычислительной сети в процессе передачи сообщении
ИТС включает сетевое оборудование - маршуртизаторы и коммутаторы ІР с поддержкой качества обслуживания и передачи трафика реального времени, каналообразующее оборудование; ИТС обеспечивает передачу и доведение до пользователя всех мультисервисных услуг.
Рис. 4. Диаграмма кооперации в процессе мониторинга состояния объекта управления телефонной сети
Программная составляющая, примеры интерфейса
В качестве заключения приводится пример интерфейса разрабатываемого приложения. Система представляет распределенное приложение с гибким интерфейсом. Ведется хранение данных на базе сервера MS SQL. Предусмотрено формирование схемы в графическом исполнении, для построения структуры сети оповещения. Режим содержит основные компоненты сети, которые можно расположить поверх графического файла - полотна, с возможностью распечатать результат создания схемы, очистки объектов либо настройки принтера. Внешний вид режима формирования схемы приведен на рис. 5.
Рис. 5. Пример интерфейса «Режим создания схем телефонной сети»
Общий принцип работы следующий: с помощью кнопки «Открыть изображение» выполняется загрузка файла с графической схемой подсистемы телефонной сети. Занимаемая область выполняет функцию области размещения графических элементов поверх изображения. Нажатием на кнопки в левой части окна выбираются тип элементов телефонной сети, в контейнере в верхней части окна отображается текущий выбранный элемент. Перемещая курсор мыши над графической областью и нажатием левой кнопкой мыши можно поместить указанный объект. Вывести подпись на схему можно с помощью ввода содержимого в текстовое поле и нажатие на кнопку «Обозначение».
Заключение
Любой производственный проект начинается с планирования. Для достижения наибольшего экономического эффекта предприятие должно использовать такие методы производства, которые являются эффективными, как с технологической стороны, так и с экономической точки зрения. Важными факторами также будет эффективное распределение ресурсов, система цен, эффективность и другие.
В статье продемонстрирован процесс осовременивания производственного процесса, за счет автоматизации работы отдела сопровождения сети оповещения типовой промышленной площадки с использованием информационной системы.
В результате работы произведено проектирование автоматизированной системы, разработано информационное обеспечение задачи, представлены общие данные о проектируемой системе, определены информационные объекты, произведена реализация автоматизированной системы, представлены виды связи приложения и БД, формы представления и способы ввода исходных данных, формы представления и способы вывода результатов, показана организация пользовательского интерфейса, а также разработана инструкция пользователю.
Литература
1. Топольский, Н.Г. Модель автоматизированной системы пожарной безопасности промышленного объекта с термоэлектрозондированием электрооборудования и линейно-кабельных сооружений / Н.Г. Топольский, В.В. Белозеров, Нгуен Туан Ань // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - 2011. - Вып. №2 (36). - 6 с.
- Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb
Сведения об авторах
Рыженко Алексей Алексеевич - к.т.н., научный сотрудник, е-mail: litloc@rambler.ru
Alexey A. Ryzhenko - Ph.D. (Tech. Sci.), Senior researcher
Хабибулин Ренат Шамильевич - к.т.н., доцент, заведующий департамента по информационным технологиям, е-mail: kh-r@yandex.ru
Renat Sh. Khabibulin - Ph.D. (Tech. Sci.), Associate professor, Head of department of IT
