Научная статья на тему 'ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И БАЗ ДАННЫХ'

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И БАЗ ДАННЫХ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
37
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС / СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ / БАЗА ДАННЫХ / ИНТЕРАКТИВНАЯ СХЕМА / ДИНАМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Синюков Д.С., Данилов А.Д., Денисов Д.А., Ушков М.Е.

Безопасность эксплуатации потенциально опасных производств является первостепенной целью в промышленности. При управлении такими объектами одной из причин возникновения нарушений являются ошибочные действия оперативного персонала. Одним из инструментов решения данной проблемы является программная проверка результатов человеческой деятельности. Для реализации такой задачи на Нововоронежской АЭС был разработан программный комплекс (ПК), предназначенный для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных. В качестве методики была использована система кодирования Kraftwerk Kennzeichen System (KKS), позволяющая получать идентификаторы для типовых объектов энергоблока. Результатом работы ПК является информация о кодах KKS, которые не соответствуют базам данных. Организация предлагаемой базы данных реального времени сходна с организацией реляционной базы данных и позволяет обеспечить более 10 000 000 одиночных доступов в секунду. При этом имеется возможность получить файловое представление таблиц в виде дампов. При создании и редактировании видеокадров используются переменные базы данных: каждый динамический объект видеокадра связан со значением переменной. Программное обеспечение для проверки динамических связей технологических схем и базы данных было реализовано на языке Python. В результате выполнения программы формируется список кодов видеокадра, который далее сравнивается со списком кодов базы данных. При обнаружении несоответствия кода динамической связи видеокадра коду базы данных выводится сообщение об ошибке. Благодаря внедрению разработанного программного продукта на Нововоронежской АЭС была повышена достоверность представления данных оператору от различных систем энергоблока. Получены новые возможности информационной поддержки оператора, облегчающие оценку состояния оборудования и принятия решения по управлению блоком. Предлагаемая методика использования кодов ККS для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных уменьшает нагрузку на оператора ядерного блока и снижает вероятность его ошибочных действий

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Синюков Д.С., Данилов А.Д., Денисов Д.А., Ушков М.Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOFTWARE COMPLEX FOR CHECKING DYNAMIC RELATIONS OF TECHNOLOGICAL SCHEMES AND DATABASES

Safety of operation of potentially hazardous industries is an urgent task in the industry. When managing such objects, one of the causes of violations is the erroneous actions of operational personnel. One of the tools for solving this problem is software verification of the results of human activity. To implement such a task, Novovoronezh NPP developed a software package designed to check the dynamic links between graphical objects of interactive process flow diagrams and the corresponding variable databases. As a methodology, the Kraftwerk Kennzeichen coding System (KKS) was used, which makes it possible to obtain identifiers for typical power unit objects. The result of the software operation is information about KKS codes that do not correspond to the databases. The organization of the proposed real-time database is similar to the organization of a relational database and allows for more than 10,000,000 single accesses per second. In this case, it is possible to obtain a file representation of tables in the form of dumps. When creating and editing video frames, database variables are used: each dynamic video frame object is associated with a variable value. The software for checking the dynamic links of technological schemes and the database was implemented in Python. As a result of the program, a list of video frame codes is formed, which is then compared with the list of database codes. If a video frame dynamic link code does not match the database code, an error message is displayed. Implementation of the developed software product at Novovoronezh NPP increased the reliability of data presentation to the operator from various power unit systems. New opportunities for information support of the operator were obtained, which facilitate the assessment of the state of the equipment and decision-making on the control of the unit. The proposed method for using KKS codes to check dynamic links between graphical objects of interactive flow diagrams and the corresponding database variables reduces the load on the operator of the nuclear unit and reduces the likelihood of his erroneous actions

Текст научной работы на тему «ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И БАЗ ДАННЫХ»

DOI 10.36622/VSTU.2022.18.4.002 УДК 004.42

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДИНАМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И БАЗ ДАННЫХ

Д.С. Синюков1, А.Д. Данилов2, Д.А. Денисов1, М.Е. Ушков1

1Филиал АО «Концерн Росэнергоатом», «Нововоронежская атомная станция»,

г. Нововоронеж, Россия

2Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия

Aннотация: безопасность эксплуатации потенциально опасных производств является первостепенной целью в промышленности. При управлении такими объектами одной из причин возникновения нарушений являются ошибочные действия оперативного персонала. Одним из инструментов решения данной проблемы является программная проверка результатов человеческой деятельности. Для реализации такой задачи на Нововоронежской АЭС был разработан программный комплекс (ПК), предназначенный для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных. В качестве методики была использована система кодирования Kraftwerk Kennzeichen System (KKS), позволяющая получать идентификаторы для типовых объектов энергоблока. Результатом работы ПК является информация о кодах KKS, которые не соответствуют базам данных. Организация предлагаемой базы данных реального времени сходна с организацией реляционной базы данных и позволяет обеспечить более 10 000 000 одиночных доступов в секунду. При этом имеется возможность получить файловое представление таблиц в виде дампов. При создании и редактировании видеокадров используются переменные базы данных: каждый динамический объект видеокадра связан со значением переменной. Программное обеспечение для проверки динамических связей технологических схем и базы данных было реализовано на языке Python. В результате выполнения программы формируется список кодов видеокадра, который далее сравнивается со списком кодов базы данных. При обнаружении несоответствия кода динамической связи видеокадра коду базы данных выводится сообщение об ошибке. Благодаря внедрению разработанного программного продукта на Нововоронежской АЭС была повышена достоверность представления данных оператору от различных систем энергоблока. Получены новые возможности информационной поддержки оператора, облегчающие оценку состояния оборудования и принятия решения по управлению блоком. Предлагаемая методика использования кодов KKS для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных уменьшает нагрузку на оператора ядерного блока и снижает вероятность его ошибочных действий

Ключевые слова: программный комплекс, система кодирования, база данных, интерактивная схема, динамические связи

Введение

Безопасность эксплуатации потенциально опасных производств является первостепенной целью в промышленности. При управлении такими объектами одной из причин возникновения нарушений являются ошибочные действия оперативного персонала. Одним из инструментов решения данной проблемы является программная проверка результатов человеческой деятельности. Для реализации такой задачи на Нововоронежской АЭС был разработан программный комплекс (ПК), предназначенный для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных. В качестве методики была использована система кодирования Kraftwerk Kennzeichen System (KKS), позволя-

ющая получать идентификаторы для типовых объектов энергоблока. Результатом работы ПК является информация о кодах К^, которые не соответствуют базам данных. Кроме этого, достоинством использования данного программного продукта также является увеличение эффективности труда, так как сокращается время, необходимое для проверки видеокадров.

Характеристика системы управления технологическими процессами энергоблока

Персонал блочного пункта управления осуществляет мониторинг и управление энергоблоком с автоматизированных рабочих мест (АРМ), на которых отображаются видеокадры. Видеокадры являются интерактивными схемами технологического процесса. На них присутствуют как статические элементы без возможности управления, так и динамические, воздействие на которые приводит к изменению состо-

© Синюков Д.С., Данилов А.Д., Денисов Д.А., Ушков М.Е., 2022

яния оборудования. Такой подход к управлению энергоблоком реализован в рамках системы верхнего блочного уровня (СВБУ). СВБУ является подсистемой автоматизированной системы управления технологического процесса (АСУ ТП) [1-4].

Основными функциями СВБУ являются обеспечение:

- контроля и управления технологическим процессом;

- интеграция всей информации по энергоблоку от всех систем и подсистем АСУ ТП;

- дисплейного управления оборудованием систем нормальной эксплуатации и оборудованием систем безопасности в режимах, предусмотренных проектом;

- централизованного контроля и представления как обобщенной, так и детализированной информации о состоянии энергоблока, отдельных параметрах технологического процесса и состоянии оборудования;

- контроля состояния барьеров безопасности энергоблока;

- необходимой информацией персонала различных подразделений АЭС, которым эта информация необходима в процессе работы;

- формирования сигнализации о нарушениях в работе энергоблока, отдельных систем, отдельного оборудования;

- необходимой информацией аварийного центра АЭС;

- возможности обмена информацией с другими подсистемами АСУ ТП [5].

Реализация возможности дисплейного управления обусловлена, в том числе, большим количеством оборудования и точек контроля технологического процесса. Для обеспечения функционирования СВБУ база данных АЭС содержит более 170000 переменных [6].

Пакет программ СВБУ называется Портал. Он применяется для сбора, хранения, обработки и предоставления информации операторам. Пакет программ обеспечивает возможность контроля и управления оборудованием энергоблока.

Программное обеспечение Портал состоит из нескольких компонентов (рис. 1):

- исполняющая система;

- система визуализации и регистрации технологических данных;

- система конфигурирования технологических данных [7].

Рис. 1. Структура информационных потоков системы Портал

Исполняющая система включает в себя следующие компоненты:

- ядро (RTA), обеспечивающее работу в режиме реального времени;

- модель распределенных объектов (DBO);

- менеджер обработки данных технологического процесса (PDM);

- интерпретатор формул (CALC);

- система архивирования (HIST);

- информационно-отчетная система (REPORT);

- визуализация технологического процесса (VIEW);

- объектно-ориентированная система проектирования (RtOOS);

- драйверы (интерфейсы к системам ввода-вывода).

Вся система базируется на ядре, именуемом Архитектурой Реального Времени (RTA). Ядро предоставляет набор базовых служб. Технологии, используемые архитектурой реального времени:

- база данных в реальном времени (RtDb);

- взаимодействие процессов в реальном времени (RtlpC) - осуществляет коммуникацию данных между процессами, репликацию данных пользователям;

- управление резервированием в реальном времени.

База данных и переменных системы

Основными информационными единицами в разрабатываемой системе являются технологические данные, которые хранятся в базе данных реального времени [8].

Организация базы данных реального времени сходна с организацией реляционной базы данных. Она представляет собой совокупность связанных между собой таблиц (рис. 2).

Информационные единицы представлены в виде двоичных, аналоговых и текстовых технологических переменных. Переменные в одной таблице могут иметь несколько столбцов, которые описывают их конфигурацию. Переменные имеют уникальный идентификатор. Идентификатор обеспечивает взаимосвязь с другими таблицами. Способы взаимодействия между таблицами базы данных «one to one», «one to many». Например, в случае таблиц PLS_ANA_CONF и PLS_ANA_DYN уникальный идентификатор PVNr, который используется только в одной строке таблицы PLS_ANA_CONF («one to one»). В случае таблиц PLS_ANA_DYN и PLS_USERS уникальный идентификатор USERNR, который используется в нескольких строках таблицы PLS_USERS («one to many»).

PI_S_SCHEDUI_E [

" "..... I -

Рис. 2. Структура ОЗУ-резидентной базы данных реального времени

Рассматриваемая база данных характеризуется следующими свойствами:

- существует возможность обеспечить в реальном времени более 10 000 000 одиночных доступов в секунду;

- данные отображаются в таблицах со строками и столбцами;

- каждый из индивидуальных сетевых узлов в распределенной системе может хранить локальную копию таблиц базы данных. Репликация таблиц будет произведена автоматически в случае их изменения с помощью широковещательных протоколов;

- специальная интеграция в язык программирования С++ путем поддержки типов данных

из С++ и через процедурный, программный интерфейс;

- пусковые механизмы позволяют какому-либо приложению определять действия, которые будут активированы автоматически, когда некое приложение меняет данные в базе данных;

- таблица базы данных может быть распределена на несколько серверов, каждый из которых отвечает за определенную часть данных

[9].

Схема хранения распределенных объектов приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема хранения распределенных объектов

Таблицы базы данных располагаются в памяти компьютера для ускорения доступа к данным, однако имеется возможность получить файловое представление таблиц в виде дампов [10].

Дамп является файлом и представляет собой таблицу базы данных в текстовом формате. Одна строка файла соответствует одной строке таблицы, а значения соседних ячеек таблицы разделены символом «|», закомментированные строки начинаются символом «*». Первая строка файла содержит заголовок таблицы. Следующие строки определяют значения и конфигурации переменных, в соответствии с которыми они обрабатываются в системе Портал.

База данных формируется на основании импортных файлов низовой автоматики.

Создание и редактирование интерактивных схем технологического процесса

Переменные в базе данных являются сигналами от оборудования и механизмов. Они несут в себе информацию о соответствующих параметрах технологического процесса. Переменные представлены в дискретном, аналоговом и текстовом видах. Они имеют свою конфигурацию, на основании которой исполняющая система осуществляет их обработку. Переменные имеют следующую классификацию:

- входные переменные, которые отображают состояние датчиков в технологическом процессе;

- выходные переменные, которые выдаются в процесс при каждом их изменении или сразу после перезапуска системы;

- производные переменные, которые вычисляются на основе других переменных;

- системные переменные, которые формируются ПО Портал;

- переменные приложения, которые создаются прикладными приложениями;

- переменные, которые вводятся и модифицируются оператором.

При создании и редактировании видеокадров используются переменные базы данных: каждый динамический объект видеокадра связан со значением переменной. На видеокадрах технологический процесс изображен в виде интерактивных схем, которые создаются в соответствии с нормативными документами. Информация предоставляется оператору в удобном и стандартизированном формате. Для создания, редактирования и отображения видео-

кадров используется система визуализации ПО Портал. Пример видеокадра представлен на рис. 4.

Система визуализации использует векторный графический стандарт SVG. Преимущество SVG состоит в том, что доступно множество редакторов и конвертеров для многократного использования разработанных изображений. Формат SVG независим от платформы. Дополнительно система визуализации имеет встроенный обозреватель для отображения гипертекстового содержимого (HTML).

Система визуализации может содержать программный код, например, для управления навигацией между окнами. Реализация алгоритмов, специфических для прикладной системы, требует использования специализированного языка программирования.

Система визуализации состоит из исполняющей и прикладной частей [7].

Исполняющая система визуализации запускается на каждой рабочей станции с графическим интерфейсом оператора и необходима для дисплейного управления. Графический интерфейс пользователя состоит из главного и нескольких дополнительных окон. Окно, в свою очередь, состоит из областей отображения, на которых могут быть представлены HTML-страницы или видеокадры.

Прикладная система используется для создания графических интерфейсов пользователя. К прикладной части относится редактор, который применяется для создания видеокадров, а также логических и арифметических связей и ссылок на источники данных. То есть в редакторе создаются динамические связи между графическими объектами и базой данных. Редактор работает с файлами формата SVG и способен реализовать часть его спецификации:

- объекты (circle - круг, line - линия, title -наименование и т.д.);

- события (OnClick - щелчок левой кнопкой мыши и т.д.);

- атрибуты (id - идентификация элемента, description - описание элемента и т.д.).

Прикладная система обеспечивает возможность создания и редактирования видеокадров в соответствии с требованиями технологического процесса. Работа с графическими схемами происходит в специализированном редакторе ПО Портал. После создания графической схемы необходимо создать динамическую связь между графическим объектом и соответствующей переменной базы данных.

Рис. 4. Пример визуализации видеокадра при использовании платформы Портал

Существует риск создания неправильной динамической связи вследствие большого количества графических объектов и переменных.

Для устранения данной проблемы был разработан программный комплекс, который проверяет корректность созданной динамической связи между графическим объектом технологической схемы и соответствующей переменной базы данных.

Программное обеспечение для проверки динамических связей технологических схем и базы данных

Языком программирования для написания кода программы был выбран Python. Выбор данного языка обосновывается следующим:

- кроссплатформенностью;

- возможностью дальнейшего развития;

- наличием множества библиотек с готовыми решениями для различных задач.

Алгоритм работы программы представлен на рис. 5.

Программа работает c дампами базы данных в формате dmp и с файлами видеокадров в формате svg.

В процессе написания программы использовалось несколько модулей и функций, созданных для языка программирования Python.

Импортируемые модули:

- модуль re для работы с регулярными выражениями;

- модуль codecs для работы с кодеками;

- модуль os для работы с операционной системой;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- модуль xml.dom для работы с файлами формата svg.

Из указанной директории открываются дампы PLS_ANA_CONF и PLS_BIN_CONF, которые разбиваются на строки. В цикле анализируется каждая строка. Если строка не является заголовком, то из заданной колонки строки извлекается код технологического оборудования. В результате работы цикла создается список кодов.

Формирование списка файлов указанной директории осуществляется модулем os. В цикле проверяется формат каждого файла. Найденный видеокадр считывается как файл xml. Теги файла анализируются в цикле, где осуществляется поиск кода динамической связи при условии наличия атрибута динамической связи. Регулярное выражение для поиска кода: \d{2}\D{3}\d{2}\D{2}\d{3}. В результате работы цикла формируется список кодов видеокадра.

Рис. 5. Алгоритм работы программы

; 'i' к.;! i V

d --

Старт работы программы

Определение переменных в файле "PLS_ANA_CONF.dmp" базы данных Определение переменных в файле ,,PLS_SIN_CONF.dmp'1 базы данных

Создание общего списка переменных. Общее количество переменных базы данных: 173315 Проверка динамических связей видеокадра "lSbba.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lObbb.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lObbc.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lQbbd.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lQbde.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lObdf.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lObha.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lGbhb.svg" Проверка динамических связей видеокадра "lGbhc.svg" Проверка динамических связей видеокадра "I0bht35.svg" Ошибка при создании динамической связи!

Код KKS "10BGT11GS0Q211 динамической связи видеокадра "10bnt35. svg" отсутствует в базе данных! Ошибка при создании динамической связи!

Код KKS "10BGT12GSO82" динамической связи видеокадра "I0bht35.svg" отсутствует в базе данных! Общее количество ошибок при создании динамических связей: 2

version Control ^ Run ТОО О (.1 Problems ^Ihon Packifles ^¡-thijri Console E3 Тегпипл! й Event log

Рис. 6. Пример визуализации работы программного комплекса

В цикле список кодов видеокадра сравнивается со списком кодов базы данных. Далее при обнаружении несоответствия кода динамической связи видеокадра коду базы данных выводится сообщение об ошибке.

В целях подтверждения корректности функционирования разработанного программного средства выполнялась его верификация путем сопоставления выходных данных программы с проверенными данными, где преднамеренно были созданы ошибки. Для этого в общую директорию были загружены дампы PLS_ANA_CONF и PLS_BIN_CONF базы данных с общим количеством 173315 переменных, а также десять видеокадров. В одном из видеокадров умышленно были созданы две динамические связи, коды которых отсутствуют в базе данных. Программа корректно обнаружила ошибки. На выходе программа выводит имена дампов базы данных, общее количество переменных, имена файлов видеокадров, в случае обнаружения ошибок - коды и имена видеокадров с ошибками, общее количество ошибок (рис. 6).

Заключение

В результате внедрения разработанного программного комплекса в систему управления Нововоронежской атомной электростанции была решена одна из проблем повышения эксплуатационной надежности оборудования и систем безопасности в режимах, предусмотренных проектом. Достигнуты цели по достоверности

представления данных оператору от различных систем энергоблока. Расширены возможности представления данных. Получены новые возможности информационной поддержки оператора, облегчающие оценку состояния оборудования и принятия решения по управлению блоком. Повышена надёжность и устойчивость работы системы верхнего блочного уровня за счет расширения возможностей контроля динамических элементов при использовании интерактивных схем технологических процессов. Предлагаемая методика использования кодов KKS для проверки динамических связей между графическими объектами интерактивных схем технологического процесса и соответствующих перемененных баз данных уменьшает нагрузку на оператора ядерного блока и снижает вероятность его ошибочных действий.

Литература

1. Поваров В.П., Бакиров М.Б., Данилов А.Д. Автоматизированная система многопараметрического мониторинга параметров состояния энергетических установок АЭС. Воронеж: Научная книга, 2017. 276 с.

2. Поваров В.П., Бакиров М.Б., Данилов А.Д. Обработка данных в системе непрерывного мониторинга эксплуатационной повреждаемости критических элементов энергетических установок // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т.14. № 1. С. 64-72.

3. Intellectual decision-making system in the context of potentially dangerous nuclear power facilities / A. Danilov, V. Burkovsky, S. Podvalny, K. Gusev, V. Povarov // MATEC Web of Conferences. 13. "13th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings" - 2018". 2018. Р. 2009.

4. Data support system for controlling decentralised nuclear power industry facilities through uninterruptible condition monitoring / V. Povarov, A. Danilov, V. Burkovsky, K. Gusev // MATEC Web of Conferences. 13. "13th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings" - 2018". 2018. Р. 2012.

5. Терехов Д.В., Данилов А.Д. Обработка потоков данных в информационных системах верхнего уровня управления процессами // Системы управления и информационные технологии. 2019. № 1 (75). С. 67-70.

6. Терехов Д.В., Сидоренко Е.В., Данилов А.Д. Тенденции развития АСУТП на Нововоронежской АЭС // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2017. № 3. С. 66-76.

7. Данилов А.Д., Терехов Д.В. Особенности архитектуры информационной системы реального времени // Системы управления и информационные технологии. 2018. № 4 (74). С. 49-54.

8. Данилов А.Д., Синюков Д.С. Механизм распределения данных о специальных транзакциях с оперативным контентом в реальном времени на основе кэширования в гетерогенных объектах распределенной сети // Информационные технологии моделирования и управления. 2021. Т. 125. № 3. С. 216-223.

9. Поваров В.П., Терехов Д.В., Данилов А.Д. Особенности использования многоуровневой конфигурации специализированной информационной системы в задачах реализации принципа разнообразия систем безопасности 4-го блока Нововоронежской АЭС // Ядерная и радиационная безопасность. 2019. № S1. С. 41-45.

10. Терехов Д.В., Данилов А.Д. Проблема разработки принципов организации информационного обмена между иерархическими уровнями в многоуровневых АСУТП // Информационные технологии моделирования и управления. 2021. Т. 124. № 2. С. 151-157.

Поступила 17.05.2022; принята к публикации 15.08.2022 Информация об авторах

Синюков Денис Сергеевич - заместитель начальника цеха тепловой автоматики, филиал АО «Концерн Росэнергоатом», «Нововоронежская атомная станция» (396072, Россия, Воронежская обл., г. Нововоронеж, Промышленная зона Южная, 1), e-mail: sinyukovds@nvnpp1.rosenergoatom.ru

Данилов Александр Дмитриевич - д-р техн. наук, профессор, Воронежский государственный технический университет (324006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84), e-mail: danilov-ad@yandex.ru

Денисов Денис Анатольевич - начальник участка СВБУ цеха тепловой автоматики, филиал АО «Концерн Росэнергоатом», «Нововоронежская атомная станция» (396072, Россия, Воронежская обл., г. Нововоронеж, Промышленная зона Южная, 1), e-mail: DenisovDA@nvnpp1.rosenergoatom.ru

Ушков Максим Евгеньевич - инженер участка СВБУ цеха тепловой автоматики, филиал АО «Концерн Росэнергоатом», «Нововоронежская атомная станция» (396072, Россия, Воронежская обл., г. Нововоронеж, Промышленная зона Южная, 1), e-mail: UshkovME@nvnpp1.rosenergoatom.ru

SOFTWARE COMPLEX FOR CHECKING DYNAMIC RELATIONS OF TECHNOLOGICAL

SCHEMES AND DATABASES

D.S. Sinyukov1, A.D. Danilov 2, D.A. Denisov1, M.E. Ushkov1

branch of JSC "Concern Rosenergoatom", "Novovoronezh Nuclear Power Plant",

Novovoronezh, Russia 2Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia

Abstract: safety of operation of potentially hazardous industries is an urgent task in the industry. When managing such objects, one of the causes of violations is the erroneous actions of operational personnel. One of the tools for solving this problem is software verification of the results of human activity. To implement such a task, Novovoronezh NPP developed a software package designed to check the dynamic links between graphical objects of interactive process flow diagrams and the corresponding variable databases. As a methodology, the Kraftwerk Kennzeichen coding System (KKS) was used, which makes it possible to obtain identifiers for typical power unit objects. The result of the software operation is information about KKS codes that do not correspond to the databases. The organization of the proposed real-time database is similar to the organization of a relational database and allows for more than 10,000,000 single accesses per second. In this case, it is possible to obtain a file representation of tables in the form of dumps. When creating and editing video frames, database variables are used: each dynamic video frame object is associated with a variable value. The software for checking the dynamic links of technological schemes and the database was implemented in Python. As a result of the program, a list of video frame codes is formed, which is then compared with the list of database codes. If a video frame dynamic link code does not match the database code, an error message is displayed. Implementation of the developed software product at Novovoronezh NPP increased the reliability of data presentation to the operator from various power unit systems. New opportunities for information support of the operator were obtained, which facilitate the assessment of the state of the equipment and decision-making on the control of the unit. The proposed method for using KKS codes to check dynamic links between graphical objects of interactive flow diagrams and the corresponding database variables reduces the load on the operator of the nuclear unit and reduces the likelihood of his erroneous actions

Key words: software package, coding system, database, interactive diagram, dynamic links

References

1. Povarov V.P., Bakirov M.B., Danilov A.D. "Automated system for multi-parameter monitoring of state parameters of NPP power plants" ("Avtomatizirovannaya sistema mnogoparametricheskogo monitoringa parametrov sostoyaniya energeticheskikh usta-novok AES"), Voronezh: Nauchnaya kniga, 2017, 276 p.

2. Povarov V.P., Bakirov M.B., Danilov A.D. "Data processing in the system of continuous monitoring of the operational damage of critical elements of power plants", Bulletin of Voronezh State Technical University (Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta), 2018, vol. 14, no. 1, pp. 64-72.

3. Danilov A., Burkovsky V., Podvalny S., Gusev K., Povarov V. "Intellectual decision-making system in the context of potentially dangerous nuclear power facilities", MATEC Web of Conferences. 13. "13th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings" - 2018", 2018, pp. 2009.

4. Povarov V., Danilov A., Burkovsky V., Gusev K. "Data support system for controlling decentralised nuclear power industry facilities through uninterruptible condition monitoring", MATEC Web of Conferences. 13. "13th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics "Zavalishin's Readings" - 2018", 2018, pp. 2012.

5. Terekhov D.V., Danilov A.D. "Processing of data streams in information systems of the upper level of process management", Control Systems and Information Technologies (Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii), 2019, no. 1 (75), pp. 6770.

6. Terekhov D.V., Sidorenko E.V., Danilov A.D. "Trends in the development of process control systems at the Novovoronezh NPP", News of Higher Educational Institutions. Nuclear Energy (Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Yadernaya energetika), 2017, no. 3, pp. 66-76.

7. Danilov A.D., Terekhov D.V. "Features of the real-time information system architecture", Management Systems and Information Technologies (Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii), 2018, no. 4 (74), pp. 49-54.

8. Danilov A.D., Sinyukov D.S. "Mechanism for distributing data on special transactions with real-time operational content based on caching in heterogeneous objects of a distributed network", Information Technologies of Modeling and Control (Informatsionnye tekhnologii modelirovaniya i upravleniya), 2021, vol. 125, no. 3, pp. 216-223.

9. Povarov V.P., Terekhov D.V., Danilov A.D. "Features of using a multi-level configuration of specialized information systems in the tasks of implementing the principle of diversity of safety systems of the 4th unit of the Novovoronezh NPP", Nuclear and Radiation Safety (Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost'), 2019, no. S1, pp. 41-45.

10. Terekhov D.V., Danilov A.D. "The problem of developing principles for organizing information exchange between hierarchical levels in multilevel process control systems", Information Technologies of Modeling and Control (Informatsionnye tekhnologii modelirovaniya i upravleniya), 2021, vol. 124, no. 2, pp. 151-157.

Submitted 17.05.2022; revised 15.08.2022 Information about the authors

Denis S. Sinyukov, Deputy Head of the Thermal Automation Department, Branch of Rosenergoatom Concern JSC, Novovoronezh Nuclear Power Plant (1 Yuzhnaya Industrial Zone, Novovoronezh 396072, Voronezh Region, Russia), e-mail: sinyu-kovds@nvnpp1.rosenergoatom.ru

Aleksandr D. Danilov, Dr. Sc. (Technical), Professor, Voronezh State Technical University (20-letiya Oktyabrya str., Voronezh 394016, Russia), e-mail: danilov-ad@yandex.ru

Denis A. Denisov, Head of the SVBU section of the Thermal Automation Shop, Branch of Rosenergoatom Concern JSC, Novovoronezh Nuclear Power Plant (1 Yuzhnaya Industrial Zone, Novovoronezh 396072, Voronezh Region, Russia), e-mail: Den-isovDA@nvnpp1.rosenergoatom.ru

Maksim E. Ushkov, engineer of the SVBU section of the Thermal Automation Shop, Branch of Rosenergoatom Concern JSC, Novovoronezh nuclear power plant (1 Yuzhnaya Industrial Zone, Novovoronezh 396072, Voronezh Region, Russia), e-mail: Ush-kovME@nvnpp1.rosenergoatom.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.