Содержание
Список исполнителей 2
Реферат 3
Содержание 4
1 Введение. Общее описание системы 5
2 Паспортизация организаций ТЭК и котельных 11
3 Сервис сбора данных 20
4 Файловая загрузка информации в хранилище данных 30
5 Аналитическая обработка информации 32
6 Генерация отчетов по топливно-энергетическим балансам 58
7 Установка системы 60
Заключение 77
Список использованных источников 78
Приложение А 80
1 Введение. Общее описание системы
В Ярославской области конструктивно и планомерно проводится политика энергосбережения [1-4]. Принята областная целевая программ «Энергосбережение в Ярославской области» на 2008-2009 годы и на период до 2012 года. В целях повышения эффективности и обоснованности принимаемых решений, а также оценки проводимых организационно-технических мероприятий поставлена задача разработки топливно-энергетических балансов территорий и области в целом, а также государственных учреждений. Настоящая работа посвящена решению этой проблемы.
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) региона представляет собой сложную систему взаимосвязанных структур электроснабжения, теплоснабжения, топливоснабжения, в свою очередь состоящих из совокупности предприятий, объектов и установок для получения, переработки, преобразования, транспорта, хранения и распределения энергетических ресурсов всех видов. Для ТЭК характерны многоотраслевая и территориально распределенная структура, длительность жизненного цикла, принадлежность большому количеству ведомств, объединение объектов различных видов деятельности, форм собственности и принципов работы. Топливно-энергетическому комплексу присуще свойство иерархичности; каждый уровень иерархии объектов ТЭК специфичен с точки зрения постановки задач, подходов к их решению, набора исходных данных (рис. 1.1).
Рис. 1.1 Иерархия объектов топливно-энергетического комплекса
Ограниченность формализованных подходов к управлению, нечеткость критериев оценки, неполнота исходной информации обусловливают необходимость применения принципа управления «от данных», основанного на мониторинге и оценке состояния ТЭК региона в рамках среды информационной поддержки принятия решений. Основные задачи использования результатов мониторинга: формирование ежегодного топливно-энергетического баланса территорий и региона в целом; анализ балансовой структуры с возможностью исследования тенденций и прогнозирования; индикативный анализ энергетической безопасности региона в целях разработки программ развития и реконструкции ТЭК; планирование мероприятий энергосбережения территорий, информационная поддержка тарифной политики и т.д. (рис. 1.2).
В рамках рассматриваемого решения организовано ведение топливно-энергетического баланса региона в разрезе поставщиков энергоресурсов. На следующем этапе предполагается развитие системы в направлении ведения баланса потребителей, согласованных с соответствующими поставщиками ТЭР.
Рис. 1.2 Государственная политика в сфере ТЭК на региональном уровне
Следует подчеркнуть, что осмысленная и целенаправленная политика энергосбережения на уровне региона возможна только при наличии исчерпывающей и актуальной информации о состоянии ТЭК и потреблении топливно-энергетических ресурсов. Это позволяет проводить:
исследование типологии энергоресурсопотребления для определенных групп потребителей;
обоснованное лимитирование ТЭР в бюджетной сфере;
выделение дефектных зон для планирования энергоаудита и энергосберегающих мероприятий;
оценку эффективности программ энергосбережения.
В настоящее время основным источником сведений о состоянии ТЭК и отдельных его элементов являются формы Федеральной службы государственной статистики (Росстат). При этом имеют место двойной учет, противоречивая информация, неполнота охвата (применение тактики «досчетов»). Формы Росстата делятся на группы по разделам ОКВЭД. Различные виды деятельности организаций ТЭК в рамках определенного энергетического ресурса разнесены по нескольким веткам ОКВЭД. Такое положение не может обеспечить формирование полноценной картины состояния ТЭК региона. Кроме того, получение данных первичного наблюдения в Росстате весьма проблематично.
Перечисленные недостатки статистического наблюдения обусловливают необходимость создания системы энергетического мониторинга на региональном уровне. К основным этапам организации мониторинга относятся: определение в результате информационного обследования круга организаций ТЭК, подлежащих ежегодному мониторингу, т.е. выстраивание структуры ТЭК региона; законодательное утверждение формы сбора показателей, методики ее заполнения и регламента предоставления отчетных данных; сбор сведений непосредственно с организаций ТЭК под управлением соответствующего исполнительного органа; анализ накопленной информации в целях программно-целевого планирования.
Хотелось бы отметить, что энергетический мониторинг «в лицах» позволяет принимать конкретно адресные решения, что весьма важно в рамках постоянно существующего дефицита ресурсов. Кроме того, обоснованные программы действий скорее будут поддержаны на федеральном уровне.
Предлагаемая технология дает возможность региональному правительству увязать свои энергетические программы со стратегическими программами развития естественных монополий. Обеспечивается стыковка двух стратегий: первой, идущей с макроэкономического уровня, и второй, отражающей особенности регионального развития (рис. 1.3).
Рис. 1.3 Уровни иерархии управления ТЭК
Ключевыми концептами в определении состава объектов мониторинга являются понятия «топливно-энергетический ресурс» и «вид деятельности в сфере ТЭК». Предприятия ТЭК обеспечивают добычу, производство, переработку, транспортировку, поставку (отпуск) или хранение одного или нескольких видов первичных или вторичных ресурсов (газ, нефть, уголь, электрическая и тепловая энергия и т. п.). Сочетание конкретного вида деятельности и энергетического ресурса задает основную типологию объектов мониторинга и определяет перечень показателей, значимых с точки зрения оценки технико-экономического состояния и расчета индикаторов энергетической безопасности. Структура базируется на понятии «топливно-энергетический баланс» (ТЭБ). Такой подход дает возможность оперативной оценки достоверности и согласованности предоставляемых сведений посредством применения методов анализа балансовой структуры. Разработаны концептуальные модели мониторинга состояния ТЭК по всем энергетическим ресурсам. При этом по каждому ресурсу определены виды деятельности в сфере ТЭК, балансы конкретных организаций и технология формирования реестра соответствующих организаций.
В качестве технологической основы используется среда поддержки принятия решений на основе концепции хранилищ данных корпоративных информационно-аналитических систем (ИАС ТЭБ) (рис. 1.4). ИАС ТЭБ отличает достаточно гибкая организация и открытая структура. В системе используются отечественные инструментальные средства разработки, признанные в нашей стране; поддерживается независимость от типа СУБД; посредством настройки метаданных без перепрограммирования обеспечивается оперативная адаптация решения к новым информационным потребностям.
Рис. 1.4 Структура корпоративной информационно-аналитической системы
Разработана и согласована форма «ТЭБ годовая», которая содержит регистрационные сведения организаций ТЭК, а также разделы с подробными балансами каждого вида ресурса, составленными специальным образом для исключения возможности их двойного учета. Для удобства заполнения приводятся формулы пересчета в условное топливо, уравнения баланса, необходимые пояснения. В форме определены следующие виды поставщиков (организаций ТЭК):
организации, занимающиеся производством электрической и тепловой энергии, в том числе и для собственного энергопотребления (с годовым расходом топлива свыше 25 т у.т.);
организации, осуществляющие передачу и реализацию потребителям произведенной и (или) купленной электрической и тепловой энергии;
организация, занимающаяся добычей и транспортировкой энергетического топлива;
организации, занимающиеся оптовой и розничной торговлей топливом;
организации, являющиеся мелкими коммунально-бытовыми потребителями, использующими топливо (электроэнергию) на обогрев помещений (с годовым расходом топлива от 10 до 25 т у.т.).
Дополнением к годовой форме ТЭБ является специальная фора «Котельная». Показатели работы котельных непосредственно в формировании топливно-энергетического баланса области не участвуют. Вместе с тем в процессе ввода информации выполняется контроль межуровневых балансов организаций ТЭК и принадлежащих им котельных. Кроме того, абсолютные величины показателей котельных автоматически пересчитываются в относительные в целях экспертной оценки состояния системы децентрализованного теплоснабжения территорий, определения проблемных зон и планирования мероприятий энергосбережения. Информация по котельным в перспективе будет использоваться в процессе анализа балансов потребителей.
Сбор информации по утвержденной форме с организаций ТЭК поддерживается посредством web-сервиса с семантическим контролем вводимых данных. Кроме того, возможен сбор сведений посредством подготовленных в системе электронных таблиц Excel. Предусмотрено одновременное накопление информации различных источников с поддержанием приоритетности полученных сведений.
Собранная первичная информация в системе может быть подвергнута комплексной аналитической обработке. В результате информация становится удобной для принятия конкретных решений. Это осуществляется посредством многомерного аналитического интерфейса, функционирующего на основе оригинальной информационно-аналитической модели (рис. 1.5). Модель поддерживает многоуровневый баланс поставщиков энергетических ресурсов с уровнями обобщения «Область в целом – Территория – Вид деятельности в сфере ТЭК – Энергетическое предприятие – Энергетический объект». В перспективе в модель будет добавлен уровень «Потребитель».
Создана система ежегодных регламентированных отчетов по балансам первичных и вторичных топливно-энергетических ресурсов (по области в целом, отдельным муниципальным образованиям), которая комплексно отражает состояние балансовой структуры и динамику ее изменения.
Рис. 1.5 Информационная модель ТЭК
ИАС ТЭБ поддерживает интерфейс с методами прикладной статистики и интеллектуального анализа данных. В частности, методы кластерного анализа дают возможность получения типовых значений показателей деятельности котельных с учетом класса мощности, вида используемого топлива, территориальной принадлежности. Полученные значения используются для выявления проблемных зон в целях планирования мероприятий по энергосбережению. Аналогично может выполняться типизация энергопотребления в государственном секторе в целях его лимитирования.
Посредством метода корреляционно-регрессионного анализа на основе ретроспективы показателей интенсивного развития территорий, а также динамики потребления энергоресурсов выводится соответствующее уравнение регрессии в целях прогнозирования энергопотребления муниципальных образований с учетом тенденций их социально-экономического развития.
Посредством специально разработанных методик экспертной оценки состояния энергетических объектов и показателей их деятельности выполняется ранжирование объектов в целях определения проблемных зон и планирования соответствующих организационно-технических мероприятий (программ энергосбережения).
Организация мониторинга состояния ТЭК позволяет системно взглянуть на развитие энергетики региона, обоснованно и комплексно планировать программные мероприятия по энергосбережению для каждого муниципального образования. Появляется возможность выполнять периодическую оценку эффективности проводимых мероприятий и по результатам этой оценки вносить коррективы на следующие периоды.
Рассматриваемая версия ИАС ТЭБ включает следующие подсистемы: подсистему ведения реестра организаций ТЭК и котельных, сервис сбора данных посредством сети Интернет/Интранет, подсистему файловой загрузки информации, подготовленной в формате электронных таблиц Excel, подсистему аналитической обработки накопленной информации, подсистему формирования годового отчета по топливно-энергетическому балансу Ярославской области и муниципальных образований
В основу создания предлагаемого решения положен комплекс инструментальных средств организации информационной поддержки принятия решений ИнфоВизор, разработанный в Ивановском государственном энергетическом университете. Это набор CASE-средств, ориентированных на разработку корпоративных информационно-аналитических систем в различных сферах применения [4-11]. ИнфоВизор полностью покрывает все аспекты организации корпоративной информационно-аналитической системы. При этом следует отметить, что в процессе разработки ИАС используется ряд дизайнеров (ER-Дизайнер для организации хранилища данных, OLAP-Дизайнер для проектирования аналитических моделей, Дизайнер форм – для организации ведения реестров, Редактор сценариев – для создания сценариев загрузки данных). В процессе проектирования системы формируется хранилище данных с метаданными, которые интерпретируются в процессе эксплуатации системы соответствующими клиентскими приложениями. Заказчику поставляется полный дистрибутив комплекса ИнфоВизор с комплектом эксплуатационной документации и моделями, положенными в основу ИАС ТЭБ.
В ИАС ТЭБ используются следующие системы комплекса: Аналитик (средство аналитической обработки накопленной информации), Информер (средство ведения реестра организаций ТЭК и котельных), Репортер (средство формирования регламентированных отчетов по топливно-энергетическому балансу), Комбайнер (средство загрузки данных, подготовленных в формате электронных таблиц). Кроме того, для сбора данных посредством сети Интернет/Интранет поставляется web-сервис, позволяющий формировать базу электронных документов, включая ввод информации из бумажных форм с необходимым семантическим контролем, хранение подготовленных электронных документов, загрузку информации в хранилище, редактирование информации в случае необходимости.
Подготовку электронных документов может осуществлять как администратор ИАС ТЭБ, так и специально выделенные сотрудники органов местного самоуправления муниципальных образований. Следует особо подчеркнуть, что реестр организаций ТЭК и котельных должен вести только администратор ИАС ТЭБ. Он же осуществляет загрузку информации в хранилище по подготовленным электронным документам и файлом.
Технология ведения топливно-энергетического баланса Ярославской области приведена в Приложении А в формате диаграмм бизнес-процессов нотации IDEF0.
В последующих разделах руководства изложены правила использования подсистем ИАС ТЭБ. Предполагается, что должен быть определен Администратор ИАС ТЭБ, который отвечает за установку системы, ведение реестра организаций ТЭК и котельных, сбор информации, подготовку справок и отчетов на основе накопленной информации. При этом все разделы настоящего руководства полезны администратору. Кроме того, систему могут использовать специалисты в целях выборки и анализа информации по показателям топливно-энергетических балансов организаций ТЭК. Таких специалистов назовем Аналитиками и им необходимо познакомиться с разделом «Аналитическая обработка данных». Предполагается, что лица, принимающие решения будут использовать подготовленные аналитиками справки и отчеты.