Отчёт,9

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… 3

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВАРИЙНО-ДИСПЕТЧЕРСКОГО

ОБСЛУЖИВАНИЯ ГОРОДСКИХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

СИСТЕМ …………………………………………………………………….. 5

1.1Роль, место и классификация информационных систем в газовой отрасли ……………………………………………………………... 5

1.2Существующие подходы к разработке систем для аварийной газовой службы и основное применяемое оборудование ………………... 9

1.3Анализ проблем аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и пути их решения ………….. 14

1.4Выводы по разделу ………………………………………………. 20

2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АО «ГАЗПРОМ

ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ СМОЛЕНСК» И ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ

………………………………………………………………………………… 21

2.1Характеристика АО «Газпром газораспределение Смоленск» .. 21

2.2Анализ бизнес-процессов аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем ……………….. 27

2.3Требования к элементам системы автоматизации ……………... 31

2.4Выводы по второму разделу ……………………………………..

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…….………………………………………………................ 35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…................................... 36

ПРИЛОЖЕНИЕ А Бизнес-процессы организации АО «Газпром газораспределение Смоленск» ……………………………………………... 39

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Функциональная модель TO-BE ……………………… 41

2

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день в Смоленской области 95 % домов обеспечены газом.

Отслеживанием бесперебойного и безопасного газоснабжения потребителей занимается центральная диспетчерская служба в составе местной организации АО «Газпром газораспределение Смоленск». В эпоху информационных технологий крайне важно автоматизировать все бизнес-процессы, особенно те,

что связаны с жизнями людей.

Но существует несколько трудностей во внедрении и управлении информационными технологиями в организациях топливно-энергетического комплекса. Основными ограничениями являются то, что руководители не готовы на серьезные изменения бизнес-процессов, присутствуют повышенные требования к информационной безопасности, а особенность распределенной архитектуры организаций требует наличие бесперебойных и надежных каналов связи, что не всегда возможно [1].

В связи с перечисленными трудностями автоматизация процессов аварийно-диспетчерского обслуживания в организации АО «Газпром газораспределение Смоленск» постоянно откладывалась, что привело к большому отклику на аварийные ситуации со стороны выездных бригад, что недопустимо.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что тема отчета является актуальной в современных условиях, так как автоматизация процессов аварийно-диспетчерского обслуживания позволит исключить или значительно уменьшить человеческий фактор, уменьшить время передачи информации,

снизить эмоционально-психологическую нагрузку на диспетчера, позволит хранить и удобно анализировать данные.

Объектом исследования является организация АО «Газпром газораспределение Смоленск». Предметом исследования выступает процесс аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем.

3

Цель работы – разработка информационной системы для автоматизации процесса аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

дать классификацию информационных систем в газовой отрасли;

рассмотреть оборудование и привести примеры систем управления для аварийной газовой службы;

проанализировать проблемы аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и предложить пути их решения;

охарактеризовать объект исследования;

провести анализ бизнес-процесса аварийно-диспетчерского обслуживания городских газораспределительных систем и построить компьютерные модели с использованием CASE-средств;

описать функционал разрабатываемого web-приложения и составить требования к элементам системы автоматизации;

Данные задачи определяют структуру работы, которая состоит из

введения, 2 разделов, заключения, списка использованных источников и

приложений.

4

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВАРИЙНО-ДИСПЕТЧЕРСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ГОРОДСКИХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1 Роль, место и классификация информационных систем в газовой отрасли

Под информационной системой понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации [2]. Особенность организаций топливно-

энергетического комплекса состоит в том, что они обладают большим количеством секретной информации, связанной с геологоразведочными работами, разработкой месторождений и т.д. Этот факт предполагает наличие некоторых рамок в выборе и использовании различных информационных систем, а также разработку особых мероприятий по информационной безопасности. Особенность газовой отрасли так же отражена в классификации информационных систем, которые там используются. Классификация информационных систем в газовой отрасли рассмотрена ниже.

1)По масштабу информационные системы подразделяются на групповые

икорпоративные. В отличие от других отраслей промышленности, в газовой отрасли не используются одиночные информационные системы. Групповые информационные системы представляют собой средство автоматизации работы объединенных в группы людей, занимающихся одним видом деятельности.

Обычно строятся на базе локальной вычислительной сети, представляют собой архитектуру «файл-сервер» и чаще всего являются автоматизированными рабочими местами, АРМ.

В отличие от групповых ИС, корпоративные в основном имеют «клиент-

серверную» архитектуру, имеют иерархическую структуру и используются для автоматизации крупных организаций. В целом, корпоративные информационные системы представляют собой набор приложений, которые

5

комплексно поддерживают все основные аспекты управленческой деятельности предприятий.

2) По сфере применения информационные системы в газовой отрасли обычно подразделяются на четыре группы: ИС организационного управления,

ИС управления технологическими процессами, ИС автоматизированного проектирования и интегрированные ИС. Для автоматизации управленческой деятельности различных объектов используются информационные системы организационного управления. Для автоматизации деятельности инженеров,

конструкторов, персонала, которые работают с графической документации используются информационные системы автоматизированного проектирования.

Для охвата всех видов деятельности организации и всего цикла работ применяется интегрированная информационная система. Создание и внедрение такого типа систем является крайне сложной задачей, и не каждый руководитель готов решиться на такой шаг, но внедрение способно защитить от недостатков

«лоскутной автоматизации» [3].

3) Так же существует классификация информационных систем по способу реализации: традиционные и современные. Традиционные системы применялись ранее, когда обработка и хранение данных было централизовано и использовалось в основном для облегчения труда пользователя, например,

облегчение расчета. Современные системы в основном направлены на предоставление возможности управлять процессами в режиме реального времени, что крайне важно не только для газовой отрасли, но и для всех процессов, которые могут навредить жизни и здоровью человека.

4) По степени автоматизации информационные системы можно разделить на автоматизированные и автоматические [4]. Под автоматизированной системой понимается система, в которой требуется участие человека для выполнения ее функций. Под автоматической системой понимается система,

которая выполняет свои функции самостоятельно, без участия человека. В

газовой отрасли используются оба этих вида. Например, автоматической системой может выступать датчик конечных положений, а автоматизированной

6

программное обеспечение коммерческого учета газа. В свою очередь,

автоматизированная система подразделяется на два вида: АСУП и АСУ ТП. К

автоматизированным системам управления предприятием относятся системы,

которые предназначены для решения задач управления и планирования различными видами деятельности организации, например, ERP - системы, MES - системы, WMS - системы. Автоматизированные системы управления технологическими процессами являются системы, предназначенные для решения задач управления техническим оборудованием и программными средствами на промышленных предприятиях, например, SCADA.

5) По степени распределённости информационные системы подразделяются на локальные и распределенные. К локальным системам относят те, в которых все их компоненты, такие как база данных, СУБД и само приложение находятся на одном компьютере, т.е. централизовано.

Распределенные информационные системы представляют собой системы, у

которых компоненты находятся на разных компьютерах. Распределенные системы разделяются на информационные системы с архитектурой «файл-

сервер» и на информационные системы с архитектурой «клиент-сервер». При архитектуре «файл-сервер» вся обработка запросов происходит на стороне клиента, а сервер служит только как хранилище данных. При архитектуре

«клиент-сервер» клиент разгружается и только принимает информацию.

Отдельным блоком стоят информационные системы на основе технологии

Internet/Intranet, где пользователь работает с браузером, отправляет запрос на сервер приложений, который связывается с сервером баз данных и с web-

сервером.

6) Информационные системы так же разделяются по типу пользовательского интерфейса. Выделяют пакетные информационные системы,

диалоговые и сетевые. При пакетной информационной системе пользователь не может повлиять на обработку информации, в то время как при диалоговой системе пользователю даются почти неограниченные возможности в работе с информацией. Интерфейс сетевой информационной системы позволяет

7

пользователю получить доступ к территориально распределенным информационным и вычислительным ресурсам благодаря развитым средствам связи. Последний тип информационных систем крайне важен для газовой отрасли в связи с тем фактом, что организации ТЭК отличаются своей распределенной архитектурой.

7) По уровням управления информационные системы в газовой отрасли подразделяются на: информационные системы оперативного уровня,

информационная система специалистов, информационные системы тактического уровня и стратегические информационные системы. К первому виду информационных систем относят системы, которые являются буфером между организацией и внешней средой. Представляет собой основной источник информации для организации. К таким системам можно отнести бухгалтерские системы, системы обработки запросов, различных сделок и событий, т.е. все те системы, которые помогают осуществлять оперативный контроль.

К ИС специалистов относятся системы, которые позволяют повысить продуктивность и производительность сотрудников при монотонных видах работ. К таким системам относятся экспертные системы, автоматизация документооборота, видеоконференции и т.д. Такие системы наиболее быстро могут развиваться и помогают повысить конкурентоспособность организации.

Информационные системы тактического уровня необходимы для администрирования, мониторинга и контроля за организацией. Помогают консолидировать всю известную информацию за прошлые года и принять тактическое решение. К таким системам относятся системы поддержки принятия решений, которые помогают в решении проблем, которые трудно прогнозировать. К последнему виду информационных систем относятся системы, которые помогают консолидировать всю известную информацию за прошлые года и сделать прогноз на будущее.

На рисунке 1.1 отображено графическое представление классификации [5].

8

Рисунок 1.1 – Классификация информационных систем по уровням управления

Рисунок показывает, что чем ближе к «носу» пирамиды, т.е. чем выше уровень, тем меньше количество работы, выполняемых работником с использованием информационной системы. Но при этом возрастает уровень сложности работы, тем самым возникает необходимость в увеличении интеллектуальности системы и ее повышается ее значимость в принятии решений. Таким образом, с помощью рисунка появляется представление о том,

что на любом уровне управления организацией пользователи нуждаются в информационных системах, но в разном объеме и с разными характеристиками.

1.2 Существующие подходы к разработке систем для аварийной газовой службы и основное применяемое оборудование

Все организации топливно-энергетического комплекса требуют довольно больших денежных вложений, поэтому везде, где позволяет ситуация,

руководители стараются экономить. В связи с этим, разработка систем, в рамках организации, в основном происходит с помощью web-платформ. Данный метод

9

не требует больших денежных вложений как для разработки систем, так и для ее поддержания, так как основное программное обеспечение бесплатно.

Существует достаточно большое количество методов создания web-

приложений, которые представлены ниже. Стоит пояснить, что под методами понимается совокупность приемов и инструментов разработки.

Шаблонный метод – подразумевает однократную разработку основной части web-приложения и модифицированную, под разные случаи, видимую часть. Преимуществом шаблонного метода является простота и скорость создания сайта, однако поиск шаблона может занять долгое время.

Также существуют специальные программы, такие как Dream Weaver, Front Page, для разработки, с помощью которых можно создавать сайт и сразу видеть конечный результат для тестирования. Преимуществом является скорость разработки и написание всего программного функционала одним человеком. К недостаткам можно отнести: низкий уровень защиты от вирусных атак, низкая скорость загрузки сайта из-за его «тяжести», отдельные модули сайта могут работать не так, как задумывалось.

Еще один метод – это конструктор сайта. В отличии от шаблонов в нем возможно подключение или/и отключение отдельных модулей, и частичное управление дизайном. Недостатки и преимущества конструктора аналогичны шаблонному методу.

Существует множество различных подходов к проектированию и разработке информационных систем, наиболее распространенные подходы представлены на рисунке 1.2 [6].

Рисунок 1.2 – Основные подходы к проектированию информационных систем

10

Структурный подход к разработке заключается в разделении информационной системы на автоматизируемые функции, далее на функциональные подсистемы, которые подразделяются на подфункции. Для осуществления структурного анализа и проектирования, применяют следующие нотации: IDEF0, SADT, DFD, IDEF3, ER.

Объектно-ориентированный подход является наиболее популярным и характеризуется разработчиками как универсальное средство проектирования.

Для создания визуальных моделей используются UML средства, которые являются «универсальным языком» и средством коммуникации среди разработчиков, говорящих на разных языках, в рамках проекта. Но стоит учитывать тот факт, что методология применения UML на этапах анализа и проектирования описана слабо, поэтому ее нельзя считать полноценной заменой остальным подходам [7,8].

Методология ARIS определяется как совместный подход к описанию принципов моделирования различных аспектов деятельности организаций,

предлагающей целостный взгляд на бизнес-процессы, и представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках единого системного подхода. ARIS нацелена непосредственно на рынок анализа бизнеса,

и предназначена для больших организаций, внутри которых существуют свои собственные аналитические подразделения.

В ходе написания данного раздела был также проведен анализ аварийно-

диспетчерской службы и службы реагирования на аварийные ситуации организации АО «Газпром газораспределение Смоленск». В ходе анализа был сформирован перечень основного оборудования, задействованного в данном процессе и его основные характеристики.

Одним из основных датчиков является СОУ1 - сигнализатор оксида углерода СО (датчик загазованности). Датчик предназначен для выдачи звуковой и световой сигнализации о превышении установленных пороговых значений предельно допустимой концентрации угарного газа в воздухе рабочих и жилых помещений. Данный датчик в основном ставят в помещениях котельных, в

11