Оперативный информационный комплекс

Программное обеспечение «ОИК СИСТЕЛ»

Программное обеспечение ОИК «СИСТЕЛ» реализует функции SCADA (сбор данных и диспетчерское управление) и предназначено для использования в составе современных автоматизированных систем диспетчерского (технологического) управления электрическими сетями распределительных сетевых компаний (РСК), сетями крупных промышленных предприятий и аналогичных им объектов.

• Архитектура программного комплекса

Программное комплекс ОИК «СИСТЕЛ» состоит из 4-х основных частей: 

• • cерверной;
• • клиентской;
• • сервисной;
• • WEB частей.

К серверной части ПО ОИК «СИСТЕЛ» относятся программы, работающие на сервере ОИК в реальном времени; к клиентской части ПО – программы, работающие на АРМах пользователей, реализующие отображение данных и человеко-машинный интерфейс.

Серверная и клиентская части программного обеспечения обеспечивает работу оперативного диспетчерского персонала по управлению сетью в реальном времени. Фактически они представляют собой единый программный комплекс, имеющий клиент-серверную архитектуру.

В сервисное ПО входит Графический редактор, Конфигуратор ОИК и ряд других программ, используемых для конфигурирования программ, подготовки информационного обеспечения ОИК (баз данных, экранных форм АРМ и т.п.).

WEB часть включает WEB-серверы (back-end) и работающие на них приложения (front-end) для просмотра оперативных и архивных данных ОИК на любых устройствах (компьютеры, планшеты, мобильные телефоны) с использованием любых браузеров, функционирующих в основных ОС (MS Windows, Linux, Android, iOS) без необходимости установки Java-машины.

В состав ПО ОИК также входит набор программ, реализующих серверную и клиентскую части информационного обмена в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 61850, которые могут функционировать в средах ОС Linux и Windows.

Все остальное ПО ОИК «СИСТЕЛ» так же функционирует в средах ОС Linux и Windows, может работать с различными СУБД, в частности с PostgreSQL и MS SQL Server и т.д.

Характеристики программного обеспечения ОИК:

• обеспечивает реализацию функций сбора, обработки, архивирования и визуализации данных, принимаемых в реальном времени от устройств телемеханики и АСУ ТП контролируемых пунктов;
• предоставляет пользователю современный человеко-машинный интерфейс в стиле MS Office и MS Visual Studio;
• может адаптироваться к конкретному объекту управления (распределительной сети) исходя из топологии, количества и характеристик объектов сети и используемой системы сбора и передачи данных.

Протоколы информационного обмена

Программное обеспечение ОИК «СИСТЕЛ» реализует сбор данных с использованием протоколов согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, ГОСТ Р МЭК 61850-8-1, протокола ModBus TCP/RTU.

Сбор данных с использованием унаследованных протоколов телемеханики, а также иных нестандартных протоколов информационного обмена, осуществляется с использованием специализированных преобразователей протоколов или ЦППС, которые производят преобразование унаследованных протоколов в протокол согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, а также обратное преобразование, в случае необходимости.

Передача данных на верхний и смежный уровни иерархических АСДУ (АСТУ) выполняется по протоколам согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 или ГОСТ Р МЭК 61850-8-1.

Для технологических целей в ОИК используются протоколы NTP, SNTP, SNMP.

Структурная схема взаимодействия Сервера ТМ с другими компонентами ОИК

Серверное ПО

Программа «Сервер сбора и обработки телеинформации для систем диспетчерского управления (Сервер ТМ)» (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009611043 от 17.02.2009) является серверной частью оперативного информационного комплекса (ОИК), разработанного ООО «СИСТЕЛ».

Серверная часть ПО ОИК обеспечивает сбор данных с устройств нижнего уровня автоматизированной системы (устройства телемеханики, устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики, счетчики электрической энергии и т.п.), первичную обработку данных, архивирование, а также передачу команд телеуправления, получаемых от клиентской программы «АРМ диспетчера», в сторону устройств телемеханики (АСУ ТП).

Серверное ПО осуществляет информационный обмен между серверами ОИК, функционирующими на разных уровнях иерархической автоматизированной системы технологического управления РСК, а также передачу данных в сторону РДУ Системного оператора.

Основные серверные программы:

• Сервер SCADA.

Программа «Сервер SCADA», далее в тексте, для краткости, «Сервер», является основной серверной программой ОИК «СИСТЕЛ». Ее функциями являются: сбор данных от устройств подстанционного уровня с использованием протокола согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, запись данных в базу данных реального времени (БД РВ), информационный обмен с системами верхнего и смежного уровней АСТУ по протоколу согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, первичная обработка данных, выполнение функций сервера для клиентских приложений. Важной функцией программы является мониторинг работы других серверных программ и потребляемых ими ресурсов с обеспечением их автоматического перезапуска при возникновении сбоев в работе;

• Конвертер МЭК 61850 в МЭК 60870-5-104.

Программа «Конвертер» выполняет сбор данных от ИЭУ (интеллектуальных электронных устройств, соответствующих стандарту ГОСТ Р МЭК 61850), в виде отчётов. Далее программа преобразует отчеты в кадры протокола согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104, которые, при совместной работе с ОИК, она передает программе «Сервер»;

• Трансформер МЭК 60870-5-104 в МЭК 61850.

Программа «Трансформер» реализует в оперативной памяти информационную модель виртуального ИЭУ, создает его наборы данных и формирует блоки данных согласно конфигурационному файлу, подготовленному программой «Конфигуратор ИЭУ». Программа может получать данные как от источников, поддерживающих протокол в соответствие с ГОСТР МЭК 60870-5-104, так и от ИЭУ, соответствующих стандарту ГОСТ Р МЭК 61850 (в том числе принимать GOOSE-сообщения). В частности, она может посылать данные в программу «Сервер» по протоколу МЭК 60870-5-104. При этом пересылаемые данные она «запишет» в информационную модель виртуального ИЭУ. Передачу данных на верхний уровень АСДУ (АСТУ) программа инициирует по запросам «верхних» клиентов, данные в форме отчетов передаются по протоколу согласно ГОСТ Р МЭК 61850-8-1 MMS. При этом, по другим направлениям программа может отправлять данные и по протоколу согласно ГОСТ Р МЭК 60870-5-104;

• Чистка архивных БД.

Программа «Чистка архивных БД» очищает содержимое таблиц циклических архивных БД, формируемых программой «Сервер», от «устаревших» данных. Алгоритм очистки определяется согласно значениям соответствующих конфигурационных параметров.  Обычно программа запускается на Сервере СУБД;

• Контроль работы «Сервера».

Программа «Контроль работы сервера» осуществляет контроль функционирования основной серверной программы. Если программа «Сервер» аварийным образом завершит свою работу, то программа «Контроль работы» произведет автоматический перезапуск «Сервера»;

• Сбор данных по протоколу «ModBus».

Программа «ModPoll» предназначена для сбора данных от внешних устройств по протоколу «ModBus» с последующей передачей собранных данных в «Сервер» по внутрифирменному протоколу.

Схема взаимодействия основных модулей программы «Сервер ТМ»

Клиентское ПО

Клиентское программное обеспечение устанавливается на компьютерах, предназначенных для использования в качестве автоматизированных рабочих мест (АРМ) диспетчерского персонала  и других категорий пользователей.

Основными функциями клиентских программ является представление пользователям информации о режиме и состоянии распределительной сети в виде мнемосхемы сети и мнемосхем подстанций, с использованием других экранных форм, подготовленных в Графическом редакторе.

Другой важной задачей клиентского ПО является реализация человеко-машинного интерфейса пользователя.

АРМ диспетчера

Основной клиентским приложением ОИК «СИСТЕЛ» является «АРМ Диспетчера». Приложение выводит получаемые от «Сервера» данные на экранные формы АРМ и реализует диалог диспетчера с ОИК в процессе управления сетью.

В процессе работы «АРМ Диспетчера» может запускать ряд других клиентских приложений, необходимых для обеспечения диспетчера всей необходимой ему информацией для управления распределительной сетью:

• приложение «Просмотр архивов», обеспечивающее просмотр суточной и диспетчерской ведомости, архива событий, журнала действий диспетчера и другой информации, формируемой «Сервером»;
• приложение «Просмотр журнала аварийных событий», формируемого «Сервером»;
• приложение «Потребители», предназначенное для представления информации о потребителях: оперативного просмотра списка отключенных потребителей на текущий момент времени, ретроспективного просмотра информации об отключенных потребителях на временных интервалах по данным из архивной БД;
• приложение «Графики», предназначенное для представления измеряемых и рассчитываемых значений параметров и состояния коммутационных аппаратов сети в виде графиков;
• программу «Большие часы», предназначенную для вывода на экран текущего времени, получаемого от «Сервера»;
• программу «Важный параметр», предназначенную для вывода в отдельном окне значения «важного» для диспетчера режимного параметра, например частоты.

АРМ Руководителя

АРМ Руководителя является полным аналогом клиентского приложения «АРМ Диспетчера», у которого отключены функции телеуправления и телерегулирования (например, функция изменения уставок устройств РЗА).

В процессе работы «АРМ Руководителя» может запускать другие клиентские приложения, необходимые для просмотра руководителем всей необходимой ему информации о параметрах режима и состоянии распределительной сети.

Сервисное ПО Графический редактор

Основной сервисным приложением ОИК «СИСТЕЛ» является Графический редактор, предназначенный для подготовки экранных форм. Программа использует различные графические API (GDI, GDI+, Direct2D) для обеспечения высокого качества отображаемых экранных форм и быстрой реакции человеко-машинного интерфейса на действия диспетчера (руководителя).

Одной из важных функций Графического редактора является «связывание» динамических элементов экранных форм (мнемосхема сети, мнемосхемы подстанций и т.п.) с адресами ТИ, ТС и ТУ в базе данных реального времени.

Подготовленные в Графическом редакторе экранные формы используются в АРМ Диспетчера и АРМ Руководителя для вывода привязанных к динамическим элементам экранных форм значений параметров режима и состояния распределительной сети в реальном времени.

Основные функции Графического редактора:

• построение информационной модели электрической сети, включающей топологию сети;
• проектирование человеко-машинного интерфейса пользователя, совмещающего стили интерфейсов MS Office и MS Visual Studio;
• адаптацию человеко-машинного интерфейса под конкретного пользователя (диспетчера, руководителя) с целью обеспечения его эффективной работы.

Для использования Графического редактора необходимо наличие файла-лицензии на пользование программой или электронного ключа.

Конфигуратор ОИК

Приложение «Конфигуратор ОИК» предназначено для создания и ведения конфигурационной базы ОИК для конкретной АСДУ (АСТУ). Приложение предусматривает создание иерархии объектов в базе данных.

Конфигуратор ИЭУ

Приложение «Конфигуратор ИЭУ» предназначено для подготовки конфигурационных файлов, необходимых для функционирования программ «Конвертер» и «Трансформер».

WEB ПО

В ОИК для реализации WEB доступа к данным ОИК используются два независимых WEB-сервера (back-end):

• доступ к оперативным данным обеспечивает WEB-сервер, реализованный на базе WEB-сервера Tornado, который в совокупности с фреймворк, написанным на языке программирования Python, обеспечивает отображение значений быстро меняющихся параметров в реальном времени;
• доступа к архивным данным и их представление в виде таблиц обеспечивает свободно распространяемый кросс-платформенным WEB-сервер Apache.

В состав WEB-части программного обеспечения ОИК входят следующие front-end приложения, выполняемые на WEB-серверах:

• приложение GredViewer, обеспечивающее просмотр информации в виде мнемосхем с отображением оперативных данных в режиме реального времени. Все страницы первоначально создаются в Графическом редакторе и для использования для WEB-просмотра конвертируются в xml-формат;
• приложение ArchiveODBCweb, обеспечивающее выборку данных из архивной базы ОИК и их просмотр в табличной форме с использованием различных фильтров.

Динамическое взаимодействие WEB-приложений с WEB-сервером реализовано в среде Django на языке Python. Система аутентификации пользователей использует механизм сеансов, основанный на файлах сookies.

Для работы с WEB-приложением можно использовать любой браузер и ОС (Linux, Android, iOS, Windows,) без установки Java-машины.

Преимущества ОИК «СИСТЕЛ»: 

• построение локального ОИК на основе одного компьютера, применяемого на уровне подстанций;
• построение сетевого ОИК на основе локальной сети, включающей нескольких серверов и рабочих станций, применяемого на уровне РЭС и производственных объединений РСК;
• построение корпоративного ОИК на основе корпоративной сети, включающей несколько десятков серверов и рабочих станций, применяемого на уровне распределительных сетевых компаний.
• гибкая политика лицензирования и ценообразования в зависимости от поставленных задач:
• обеспечение возможности приобретения программных средств ОИК в составе, необходимом и достаточном для решения конкретных задач заказчика исходя из количества обрабатываемых параметров и рабочих станций, дополнительные компоненты ОИК могут приобретаться по мере необходимости;
• в процессе гарантийного обслуживания ОИК предусматривается расширение лицензий, поставка новых версий программного обеспечения с сохранением базы нормативно-справочной информации и оперативных данных.

В соответствии с регламентом ООО «СИСТЕЛ» по лицензированию, в стандартном договоре на поставку и обслуживание ПТК «Систел» предусматривается предоставление лицензии на бессрочное пользование программой с возможностью обновления версии программы в течение гарантийного срока (одного года после ввода в промышленную эксплуатацию). В гарантийный период также обеспечивается «горячая» линия поддержки пользователей, а также поддержка пользователей по электронной почте и другим средствам связи. При необходимости, обеспечивается добавление новой функциональности программ, осуществляется корректировка конфигурационной базы данных ОИК.

После окончания гарантийного срока поддержка продуктов “Систел” может быть продлена по отдельному договору. В рамках договора поддержки возможно удаленное подключение к серверу АСТУ заказчика для тестирования программ либо установки их новых версий, либо внесения изменений в конфигурационную базу данных специалистами ТОО «Торговый Дом «Бреслер».