Преимущества решения
• Модульность системы. Система выполнена на базе стандартного промышленного оборудования ведущих мировых фирм-производителей. Каждый элемент системы может быть заменён на любой аналогичный без потери функциональности и работоспособности системы.
• В системе применяются стандартные интерфейсы и протоколы.
• Созданная система представляет собой технологическую базу для развития АСУ ТП всех атомных электростанций концерна.
• В системе применяется программное обеспечение, аналогичное установленному в филиалах ОАО «СО ЕЭС».
Слайд 45
Как видно из приведенных схем, основными функциями СОТИ АССО являются:
• получение своевременной и достоверной информации с технологических объектов;
• снижение трудоемкости управления технологическими процессами;
• повышение точности и оперативности измерения текущих значений технологических параметров (токов, напряжений, активной и реактивной мощностей и др.);
• ведение протокола текущих и аварийных событий;
• контроль работоспособности каналов связи;
• оптимизация режимов работы технологических объектов.
Слайд 46
Слайд 47
Единая энергетическая система России представляет собой уникальный по функциям, скорости протекания процессов, уровню автоматизации, протяженности, потенциальной опасности и, главное, социальной значимости объект. Поэтому многие общепринятые в практике телекоммуникаций понятия существенно дополняются и расширяются. Формально говоря, по определению Международной консультативной комиссии по телефонии и телеграфии (МККТТ) существует «передача данных - это область электросвязи, целью которой является передача информации для обработки ее вычислительными машинами или уже обработанной ими». В соответствии с этим определением информацию, поступающую от ЭВМ или передаваемую для ЭВМ, при-нято называть «данными» в отличие от более широкого понятия дискретной информации. Система передачи данных (СПД) – система, предназначенная для передачи данных как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами, поэтому в СПД обычно входят коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, шлюзы и мосты, мультиплексоры данных, различные конвертеры физической среды и интерфейсов передачи, точки беспроводного доступа, клиентское оборудование, программное обеспечение (ПО) управления оборудованием и др. Однако в условиях функционирования такой сложной автоматизированной, иерархически и территориально распределенной технической системы, как ЕЭС России, субъектам оперативно-диспетчерского управления энергетики и отдельным объектам электроэнергетики при-ходится иметь дело уже не с системой СПД, а с обширными многофункциональными сетями сбора и передачи разнородной информации, связывающей установки энергетических объектов с центрами, оборудованными ЭВМ. Эти сети обобщенно называются Сети сбора и передачи информации (ССПИ).
Слайд 48
В ССПИ должны соблюдаться следующие приоритеты передачи различных видов информации (с учетом уменьшения приоритета):
• команда телеуправления или результат выполнения команды;
• аварийно-предупредительная телесигнализация;
• спорадическая передача телесигнализации;
• спорадическая передача телеизмерений;
• полный объем телесигнализации;
• полный объем телеизмерений.
Слайд 49
Итак, Система сбора и передачи информации (ССПИ) - программно-технический комплекс, предназначенный для сбора, обработки и отображения информации, необходимой для оперативного управления энергетическим объектом.
Система сбора и передачи информации (ССПИ) выполняет следующие функции:
§ – сбор (измерение), первичная обработка, контроль и регистрация текущей информации о режимных параметрах электрической сети;
§ – сбор, обработка, контроль и регистрация текущей дискретной информации о состоянии схемы соединений и оборудования энергообъекта;
§ – дистанционное управление коммутационными аппаратами;
§ – оперативный контроль и визуализация текущего режима и состояния оборудования объекта на мнемосхеме;
§ – формирование отчетных документов;
§ – интеграция устройств подсистем (РЗА, ПА, РАС, ОМП и т.п.) различных производителей;
§ – формирование сигналов аварийно-предупредительной сигнализации о различных технологических событиях (недопустимые отклонения параметров режима и состояния оборудования, неисправности, срабатывание устройств РЗА, ПА и т.п.);
§ – синхронизация времени всех устройств, входящих в состав системы с точностью до 1 мс;
§ – обмен информацией с центрами управления (РДУ, ЦУС) с использованием стандартных протоколов;
§ – организация и ведение архивов информации с возможностью представления архивных данных на АРМе оператора (в т.ч. в удаленных центрах управления);
§ – тестирование и самодиагностика компонентов ПТК;
§ – обеспечение информационной безопасности.
Слайд 50
Первой важной подсистемой ССПИ является центральная приемо-передающая станция (ЦППС) уровня диспетчерского центра. ЦППС - это коммуникационное устройство, предназначенное для сбора и обработки данных при построении локальных и распределенных систем автоматизации и телемеханизации энергосистем с передачей телемеханической информации оперативно-информационным комплексам (ОИК) диспетчерских центров и с возможностью ретрансляции телеинформации на другие объекты энергосистем.
Вообще сегодня устройства, обеспечивающие обмен данными с устройствами телемеханики, рассматриваются неразрывно от ОИК (SCADA) и являются составной ее частью. При этом функциональность этих устройств четко очерчена и ограничена до задач протокольного конвертера Front-End Processor (FEP). Основная идея SMART-FEP заключается в использовании для интеграции с ОИК единой информационной среды на основе модели данных протокола IEC МЭК 60870-5-101/104. При этом все данные конфигурирования и диагностики передаются также в формате объектов IEC МЭК 60870-5-101/104 (т.е. в виде ТС, ТИ, ТУ и файлов). Таким образом, SMART-FEP описывается в ОИК, по сути, как один из контролируемых объектов, как устройство телемеханики, и, следовательно, вся функциональность по отображению его состояния, диагностике, управлению и конфигурированию может быть легко выполнена с любого рабочего места стандартными средствами ОИК.
В структурах Системного оператора в качестве типовой ЦППС принят программно-технический комплекс (ПТК) «SMART-FEP». «SMART-FEP » - это приемо-передающее устройство телемеханики ППУ-ТМ, которое реализовано как изделие типа Front-End-Processor (FEP), т. е. является предвключенным процессором, осуществляющим первичную протокольную обработку данных, поступивших по каналам телемеханики. По отношению к серверам ОИК, ППУ-ТМ, независимо от того, являются ли они УТМ, ЦППС уровня энергообъекта или СОТИ АС СО, учитываются как ведомые устройства, обмен с которыми построен на основе информационной модели стандартов МЭК 60870-5-101/104. Это существенно упрощает возможности дальнейших модификаций и расширений системы ССПИ.
Дальнейшая обработка данных производится на выделенных серверах ОИК. ОИК же является центром принятия решений по достоверности информации и её последующей обработки, и ретрансляции.
Схема сопряжения ЦППС с каналами телемеханики и выделенными серверами ОИК показана на слайде.
При этом выполняются следующие основные функции:
прием телеинформации от устройств телемеханики различных типов, размещенных на территориально распределенных объектах;
первичная обработка информации (масштабирование, фильтрация и т.п.);
ретрансляция телеинформации на верхний уровень АСДУ и на смежные диспетчерские пункты по локальной вычислительной сети (ЛВС) по протоколу МЭК 60870-5-104 (ЛВС Ethernet);
переключение основного и резервного полукомплектов ЦППС в режиме их непрерывного функционирования;
сопряжение с контроллерами диспетчерских щитов любых типов;
контроль состояния устройств сбора телеинформации и каналов связи.
архивирование телеинформации, а также информации о состоянии оборудования, каналов связи, устройств;
приём / передача телеинформации и цифробуквенной информации из ОИК по телемеханическим каналам связи;
ввод служебной информации (время, температура наружного воздуха, частота питающей сети).
Дополнительно ЦППС «SMART-FEP» осуществляет ряд служебных функций, в частности корректировку системного времени, если в составе ЦППС имеется измеритель времени, корректируемый от сигналов радиотрансляционной сети или от сервера с приемником сигналов спутниковых систем GPS /ГЛОНАСС.
На слайде показан внешний вид одного блока ЦППС «SMART-FEP», поддерживающего от 8 до 64 дуплексных каналов телемеханики и одного комплекта «модуль арбитра».
Комплекс применяется в диспетчерских центрах Системного оператора, на объектах диспетчируемых энергосистем, а также в диспетчерских подразделениях других организаций энергетического профиля.
Слайд 51
Smart-FEP
центральная приемо-передающая станция для построения систем сбора и обработки данных с последующей передачей телемеханической информации.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬ: РТСофт
ОПИСАНИЕ:
Центральная приемопередающая станция (ЦППС) Smart-FEP предназначена для построения систем сбора и обработки данных с последующей передачей телемеханической информации оперативно-информационным комплексам (ОИК) диспетчерских пунктов и ее ретрансляции на другие объекты энергосистем.
Smart-FEP применяется в диспетчерских пунктах различного класса (ПАО «ФСК ЕЭС», ПАО «СО ЕЭС» и его филиалах, а также АО «Энерго») и на узловых распределительных подстанциях.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Основные функции
§ Прием и передача информации по телемеханическим каналам о процессах, происходящих на удаленных энергетических объектах, с использованием набора стандартных синхронных и асинхронных протоколов телемеханики, в том числе МЭК 60870-5-101.
§ Первичная обработка принимаемой информации и представление ее в ОИК. По отношению к серверам ОИК, ППУ-ТМ являются ведомыми устройствами, обмен с которым построен на основе информационной модели стандартов МЭК 870-5-101/104.
§ Сопряжение с контроллерами диспетчерских щитов.
Дополнительные функции
§ Измерение и передача информации о текущем значении частоты сети переменного тока напряжением 220 В.
§ Корректировка системного времени (при наличии в составе ЦППС измерителя времени, корректируемого от сигналов радиотрансляционной сети или комплекта оборудования NTP-сервера с приемником сигналов спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС).
Основные компоненты
§ Полукомплекты приемопередающих устройств телемеханики (ППУ-ТМ) – основной и резервный.
§ Подсистема арбитража (блок «Арбитр 1U» с выносным/встроенным пультом).
§ Измерители частоты, времени и температуры.
§ Шкафное оборудование (корпус, аксессуары, электротехническое оборудование), коммутаторы Ethernet производства CISCO (основной и резервный), источники бесперебойного питания двойного преобразования.
Описание изделия
ЦППС Smart-FEP представляет собой резервированную систему, все элементы которой, за исключением выносного пульта, размещены в металлическом электрошкафу со степенью защиты от влаги и пыли IP20.
Основным элементом Smart-FEP является приемопередающее устройство телемеханики (ППУ-ТМ), выполненное как Front-End-Processor (FEP). Оно используется для приема и обработки передаваемой информации, кодирования сообщений, контроля и устранения ошибок.
В зависимости от исполнения устройство имеет возможность подключения до 64 дуплексных каналов связи через входящие в его состав модули гальванической развязки. Информационный объем: от 8 до 256 полнодуплексных каналов связи радиального типа с резервированием. В изделии используется технология встраиваемых одноплатных компьютеров серии ETX компании Kontron AG (Германия).
Базовая модификация ЦППС состоит из следующих компонентов:
1. Основной и резервный полукомплекты ЦППС;
2. GPS-приемник сигналов точного времени;
3. АРМ телемеханика.
Управление ЦППС производится:
§ посредством команд из ОИК;
§ по командам с автоматизированного рабочего места (АРМ) технолога/телемеханика;
§ с выносного/встроенного пульта арбитра;
§ в консольном режиме или с помощью системных средств удаленного доступа.
Контроль работы ЦППС осуществляется:
§ визуально с помощью элементов индикации на блоках и модулях ЦППС;
§ по сигналам, передаваемым в ОИК;
§ с АРМ технолога/телемеханика, размещенного на персональном компьютере и подключенного к ППУ-ТМ через локальную сеть Ethernet 10/100 Мбит.
Конфигурирование программного обеспечения (ПО) ППУ-ТМ осуществляется с помощью стандартных системных средств через непосредственное (консольное) или удаленное подключение.
Слайд 52
Система «MODES-Terminal » - автоматизированная системы обмена уведомлениями о составе и параметрах генерирующего оборудования. Система состоит из трех основных частей:
• шлюз СО и инфраструктура очередей КИТС СО;
• программное обеспечение сбора, подготовки и формирования изменений параметров генерирующего оборудования в операционных зонах РДУ и ОДУ (Клиент СО);
• программное обеспечение центра подготовки и формирования изменений параметров генерирующего оборудования электростанции – участника оптового рынка электроэнергии и мощности (КИСУ).
Программное обеспечение подготовки и формирования изменений параметров генерирующего оборудования Клиентов СО включает в себя следующие компоненты:
• сервис централизованной обработки запросов Системы «MODES – Terminal » (Сервис MODES), который является центральным компонентом системы «MODES-Terminal » по обработке и предоставлению нормативно-справочной информации (НСИ) и уведомлений по генерирующему оборудованию;
• сервис Модуль проверки правил и маршрутизации (МППМ) для макетов данных о генерирующем оборудовании (XML 53500) является основным компонентом обработки информации, поступающей от участников ОРЭМ. Данный модуль функционирует только на уровне ОДУ. МППМ принимает запросы от внешних клиентов и формирует на них ответы. При поступлении от субъектов ОРЭМ данных в формате XML 53500 МППМ осуществляет их проверку и (при необходимости) дорасчёт и формирует выходной пакет данных для сохранения в базе данных БД, а также выполняет разбор полученного макета, распределение его частей по диспетчерским центрам (ДЦ) и их трансляцию в соответствующие ДЦ согласно иерархии. Взаимодействие МППМ с ПО Шлюз СО осуществляется посредством очереди входящих сообщений и очереди внешних абонентов;
• сервис мониторинга межуровневой синхронизации (ММС) отвечает за обмен макетами между диспетчерскими центрами СО, распространение и синхронизацию НСИ между ДЦ;
• конфигуратор. В диспетчерских центрах СО располагается БД с условно-постоянной и условно-переменной информацией по всем объектам, участвующим в информационном обмене. Эта БД инициализируется и редактируется с помощью Конфигуратора. Загрузка описания объектов, участвующих в информационном обмене, осуществляется из внешнего файла формата ЦДУ.
Клиент СО взаимодействует с сервисом MODES и позволяет пользователю заносить параметры оборудования, формировать и передавать в вышестоящие диспетчерские центры СО уведомления, выполнять выгрузку данных на диск в формате CSV, а также генерировать отчётные формы.
Программное обеспечение центра подготовки и формирования изменений параметров генерирующего оборудования электростанции – участника оптового рынка электроэнергии и мощности (модули КИС У). представляет собой БД с условно-постоянной и условно-переменной информацией, библиотеку доступа к БД и клиентский модуль КИСУ. Для обеспечения информационной безопасности предоставляемой информации от субъектов ОРЭМ используется криптографическая защита виде цифровой подписи на основе КриптоПРО. На рабочих местах КИСУ информационных центров участников ОРЭМ отправляемые данные подписываются ключами из локального хранилища сертификатов. На уровне филиалов Системного оператора модуль МППМ осуществляет проверку подлинности поступившего пакета данных с помощью открытых ключей, зарегистрированных в системе.
.
Слайд 53
На слайде показана архитектура системы АВРЧМ ЕЭС России.
Интернет-шлюз, роутер, маршрутизатор – близкие понятия.
Интернет-шлюз представляет собой устройство или программу, которое пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации. Может связывать разнородные сети различных протоколов и архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором: обычно.маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовке пакета, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.
Модем = модулятор + демодулятор
Моде́м — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации. Модулятор в модеме осуществляет модуляцию (что является основным отличием модема от роутера) несущего сигнала при передаче данных, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс при приёме данных из канала связи. Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи.
Межсетевой экран = брандмауэр = файервол
Среди задач, которые решают межсетевые экраны, основной является защита сегментов сети или отдельных хостов от несанкционированного доступа с использованием уязвимых мест в протоколах сетевой модели или в программном обеспечении, установленном на компьютерах сети. Межсетевые экраны пропускают или запрещают трафик, сравнивая его характеристики с заданными шаблонами.
Наиболее распространённое место для установки межсетевых экранов — граница периметра локальной сети для защиты внутренних сегментов от атак извне. Однако атаки могут начинаться и с внутренних узлов — в этом случае, если атакуемый хост расположен в той же сети, трафик не пересечёт границу сетевого периметра, и межсетевой экран не будет задействован. Поэтому в настоящее время межсетевые экраны размещают не только на границе, но и между различными сегментами сети, что обеспечивает дополнительный уровень безопасности.