ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСА АСУ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ МЕГАПОЛИСА С УЧЕТОМ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
FEATURES OF THE INTERFACE DESIGN GAS DISTRIBUTION NETWORK ACS OF THE METROPOLIS TAKING INTO ACCOUNT ERGONOMIC REQUIREMENTS
Доцент кафедры АТПиП Высшей школы технологии и энергетики СПб ГУПТД
канд. техн. наук В.И. Рожков; ведущий инженер отдела сопровождения систем диспетчеризации Управления технического сопровождения информационных технологий ООО «ПетербургГаз» А.А. Лахай
Associate Prof., Doc. Tech. Sc. V. Rozhkov, High School of Technology and Energy SPb SUTD; Leading engineer A. Lakhai, PeterburgGas Ltd.
При создании интерфейса пультов управления АСУ ТП с использованием SCADA-технологий разработчики программного продукта зачастую игнорируют соблюдение эргономических требований при создании информационных моделей (ИМ)1), не задумываются о разработки структуры и алгоритмов деятельности операторов, об оптимальном распределении функций между ними в процессе выполнения функциональных задач. Это приводит к увеличению времени на принятие решений операторами при появлении нештатных ситуаций. Такие же недостатки при создании ИМ были выявлены и у диспетчеров газораспределительной сети (ГРС), управляющих газораспределительными пунктами (ГРП) мегаполиса, деятельность которых аналогична деятельности операторов любой АСУ. Проведение системного анализа деятельности диспетчеров, осуществляющих свою деятельность по контролю функционирования систем АСУ ГРП с использованием ИМ, позволило авторам на основе полученных данных сформировать алгоритмы их деятельности с использованием математического аппарата обобщенного структурного метода [1]. Построение оптимальных информационных моделей АСУ ГРП, способствовало улучшению качества диалога между операторами и системой «человек-машина» (СЧМ), сократило время устранения неисправностей при обнаружении нештатной ситуации. В целом применение данного подхода существенно улучшило качество эксплуатации СЧМ и ускорило время выезда аварийной бригады на объект для устранения неисправности.
Перечень принятых сокращений: ГРП - газорегуляторный пункт, ГРС – газорас-пределительная станция, ТФЕ – типовая функциональная единица, ОСМ ФСТ – обобщенный структурный метод функционально-структурной теории.
When creating an ACS interface using SCADA technologies, software developers often tend to underestimate the importance of ergonomics requirements. This leads to an increase in the amount of time for the perception of emergency situations by dispatchers of gas distribution stations, their decision-making to eliminate emergency situations at the points of the gas distribution network of the city. Construction of algorithms for dispatcher operators using a generalized structural method allowed to identify the causes of this phenomenon, to build optimal information models, to improve the quality of the dialogue between operators and the man-machine system and reduce the time of decision-making in case of emergency situations.
_______________________________________
1) Информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта [2].
List of abbreviations adopted: GCP- gas control point, GDS - gas distribution station, ТFU - typical functional unit, GenSM FST - generalized structural method of functional-structural theory.
Описание технологического объекта управления
Газораспределительная сеть (ГРС) мегаполиса - это система трубопроводов и оборудования, служащая для транспортировки и распределения газа в городах и населенных пунктах. Газ в газораспределительную сеть поступает из магистрального газопровода через газораспределительную станцию.
Газорегуляторный пункт (ГРП) - это комплекс технических средств, состоящий из технологического оборудования, механизмов для регулировки давления газа и системы автоматизации и управления процессом. Основное назначение оборудования ГРП: снижение входного давления природного газа и поддержание заданного давления газа на выходе вне зависимости от величины его расходования. ГРП является основным объектом автоматизации, информация о работе оборудования которого передается посредством интернет-связи в диспетчерский пункт.
По применяемым технологическим схемам различают следующие типы ГРП [3]:
однониточные пункты, оборудованные одной линией редуцирования газа;
многониточные, оборудованные двумя и более подключенными параллельно линиями редуцирования газа (такое устройство используется при необходимости достижения максимальной надежности и параметров производительности работы ГРП);
с байпасом, т.е. резервной линией редуцирования, которая используется во время ремонта основной линии.
Кроме того, ГРП можно классифицировать и по другим параметрам, например, по возможности понижения давления газа.
Одноступенчатые газорегуляторные пункты. В таких типах ГРП давление газа с входного до рабочего регулируется редуктором с одной ступенью регулирования параметром.
Многоступенчатые газорегуляторные пункты. В системах с высоким давлением один регулятор может не справляться с функцией понижения. В этом случае регулировка происходит в несколько ступеней с помощью установки одного или более регуляторов.
В зависимости от выходных параметров газа ГРП классифицируют следующим образом:
с высоким входным давлением газа, когда он понижается с высоких (0,3–1,2 МПа) или средних (5 кПа – 0,3 МПа) параметров до низких (менее 5 кПа);
со средним давлением на входе, при таком понижении давление на выходе составляет 0,005-0,3 МПа;
Пункты могут быть тупиковыми или закольцованными. Закольцованная схема применяется для увеличения надежности газоснабжения объектов и заключается в объединении нескольких ГРП. Считается, что чем больше установок закольцовано, тем выше надежность системы. Тупиковой считается схема, когда нецелесообразно использование более одного ГРП для газоснабжения потребителя.
В данной статье рассматриваются стационарные ГРП, в которых оборудование размещается в специализированных зданиях или отдельных помещениях, работающие с различными выходными параметрами газа, по тупиковой и закольцованной схеме.
В следствии многообразия типов ГРП, разнообразия применяемого в ГРП оборудования, информация, которую должен переработать диспетчер при оценке состояния оборудования ГРП и появлении нештатных ситуаций требует от него широких познаний не только в области конструктивных особенностей ГРП, но и применяемого в нем оборудования и контрольно-измерительных приборов.