К вопросу об оценке эффективности применения автоматизированных систем диспетчерского управления

Аннотация

Работа представляет собой научное исследование оценки эффективности применения автоматизированных систем диспетчерского управления в жилищно - коммунальном хозяйстве. В данной работе рассмотрены актуальные вопросы принципов работы диспетчерских служб с применением АСУ. В работе приводятся примеры работы автоматических диспетчерских служб, указываются основные аспекты оценки эффективности применения такой системы на крупных промышленных предприятиях. В работе использованы методы объектно - ориентированного анализа для планирования и осуществления процесса модернизации информационной системы. Предметом исследования является автоматизированная система управления. Объектом исследования являются автоматизированные системы управления, используемые в сфере услуг. Автором изложены основные сведения по использованию, эксплуатации и организации разработки автоматизированных систем управления, их подсистем, баз данных, автоматизированных рабочих мест применительно к городскому жилищно - коммунальному хозяйству. Особое внимание уделяется основным характеристикам систем автоматизированной идентификации объектов и систем связи. Приведены решения по повышению эффективности работы с информационными ресурсами предприятий в процессе планирования и мониторинга. Новизна исследования заключается в применении системного подхода к проектированию информационной системы и рассмотрение не только технологических, но и экономических факторов. Исследованы методы оптимизации производственных процессов с использованием корпоративных автоматизированных систем диспетчерского управления. Разработана математическая модель оценки эффективности производственных процессов. Предложены мероприятия, обеспечивающие повышение эффективности производственных процессов. Работа в настоящее время является актуальной и востребованной.

Введение

В настоящее время, когда человечество привыкло к получению современных благ, остро встает вопрос о контроле и проверке качества поставки тепловой и электрической энергии в жилые дома. Для контроля и сверки показаний систем учета тепловых параметров требуются существенные затраты, такие как зарплата специалистам, транспортные затраты для доставки специалистов для проверки работы приборов. Для экономии ресурсов и упрощения системы сверки приборов были разработаны диспетчерские системы автоматизированного управления. Данные системы, как правило, используются для регулирования движения железнодорожного транспорта, контроля работы электрических станций и использования в крупных промышленных комплексах. Диспетчерские системы оборудованы сигнальными системами, средствами связи и пультами управления. В данном случии диспетчерская система позволяет собирать и обрабатывать показания тепловых данных, вести их учет.

Для оценки эффективности работы автоматизированных систем необходимо рассмотреть аспекты, позволяющие точно оценить время и качество работы, к таким аспектам можно отнести [ 1 ]:

  • Управляющие параметры;
  • Отказоустойчивость оборудования;
  • Надежность;
  • Дублирование узлов, данный параметр является существенным, поскольку,

когда при выходе из строя одного из узлов перестоит работать вся система.

Автоматизированная система является компьютеризированной, отвечающей за мониторинг входных и выходных данных, пересылку их на соответствующие серверы.

Управляющие параметры являются частью теории оптимальных процессов, динамического программирования. Данные параметры включают в себя перемеренные величины, которые являются функциями по времени, которые определяют направление и скорость движения управляемой системы в фазовом пространстве.

Обычно для проведения расчетов и исследования автоматизированных систем управления используют дифференциальные уравнения в частности, линейными, вида [2]:

Как видно из рисунка данная система будет иметь множество параметров требующих обработки. Управляющие параметры данной системы ЖКХ будут подвергаться оценке через дифференциальные уравнения, линейного типа.

Еще одним важным фактором в оценке качества работы АСДУ, является отказоустойчивость системы. Под отказоустойчивостью понимается свойство системы,

сохранять свою работоспособность после отказа одного или нескольких составных узлов. Она определяется количественным показателем отказов. Большинство систем включает в себя, так называемую базовую отказоустойчивость, которая включает защиту от отказа любого одного элемента, исключая тем самым единую точку отказа. Наиболее эффективный способ защиты от отказов системы это повышение уровня избыточны, который подразумевает резервирование основных систем. Отказоустойчивость включает в себя следующие технические характеристики системы [3]:

  • коэффициент готовности, который показывает, какую долю времени от общего времени службы система находится в рабочем состоянии;
  • надежность системы, которая определяется, например, как вероятность отказа в единицу времени.

Проектирование отказоустойчивых систем диспетчерского управления подразумевает под собой, проектирование таких систем которые, несмотря на отказ своих компонентов, могут выполнять свои основные функции, пусть и с понижением эффективности. Для вычисления готовности системы к работе исследуют коэффициент готовности системы. Он показывает, на сколько система готова к работе и вычисляется по формуле [3]:

Как видно из Рисунка диспетчер не только сможет увидеть неисправность точный адрес, где возникла проблема, а также назначить бригаду по устранению данный неисправности и ответственное лицо.

Для проверки следующего аспекта, такого как надежность, используют математические вычисление вероятности выполнения проверяемым изделием, своих функций в определенный период времени. Вероятность высчитывается при определенных заданных условиях и ее можно записать [3]:

R(t)npuРДГ>/]=>| f(x)dx

‘ (4)

где /(х) - функция плотности времени наработки для отказа, а ' - продолжительность периода времени функционирования изделия, в предположении, что изделие начинает работать в момент времени f0 .

Следующим важным аспектом любой диспетчерской системы является дублирование ее узлов. Дублирование узлов системы предполагает, что некоторые элементы обрабатывают одни и те же данные в определенный момент времени, который для них является одинаковым. Дублирование системы позволяет избежать серьезных поломок системы, аварий. Так же стоит отметить тот факт, что при отказе одного элемента автоматически включиться второй, известив при этом диспетчера. Дублирование узлов также включает в себя режим пошаговой блокировки. Режим пошаговой блокировки позволяет вычленять неисправные элементы из общей схемы работы, чтобы не навредить своим отказом всей системе. Дублирование системы подразумевает и то, что та схема, которая обнаружила неисправные элементы в своей работе не только известили диспетчера, но и дозвонилась автоматически в службу поддержки. Для оценки качества дублирования системы рассматривают все элементы системы, вычленяются те которые имеют самое важное значение, проверяется сколько раз они дублируется и как их отказ скажется на работе дублирующего элемента и всей системы в целом. Все данные после проверки заносятся в таблицы и математическим путем исследуются те возможные факторы, которые могут вызвать неисправность работы [4].

Заключение

Диспетчерские системы автоматизированного управления на данный момент позволяют экономить как финансовые, так и человеческие ресурсы. Данные системы при использовании их в сфере ЖКХ позволяют обеспечивать бесперебойное снабжение жилых домов светом, теплом и водой. Именно поэтому актуальными становятся исследования в области качества работы данных систем. Оценка эффективности показателей работы диспетчерских систем позволить выявить их слабые места, что позволить в будущем улучшить конструкцию.

 

Литература:

  1. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП. M.: Энергоиздат, 1982.
  2. Оценка технико - экономической эффективности АСУ двухэнергоблоков с различными уровнями автоматизациию А.С. Корецкий, Ю.Р. Остер - Миллер, Э.К. Ринкус. 1977.
  3. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. M.: Энергия, 1974.
  4. Биленко В.А. Функциональные возможности современных АСУ ТП ТЭС и новый уровень автоматизации - Эл. Станции, 2004.
Год: 2018