Единый диспетчерский центр: основа управления инженерными системами предприятия
Единый диспетчерский центр
Вначале 90-х годов XX-го века Центральный Банк Российской Федерации начал полное перевооружение инженерных систем своих подразделений, которых по всей стране насчитывается около 1200 объектов. Проведение такой масштабной по размаху реконструкции было необходимо в силу высокой вероятности выхода из строя систем жизнеобеспечения зданий, а также эксплуатации устаревшего оборудования. Только обеспечив бесперебойную работу инженерных систем, можно гарантировать непрерывность бизнес-процессов банка в целом.
Излишне объяснять насколько критичным для всей финансовой системы страны может стать сбой в работе главного банка страны. Минута простоя электронной системы платежей оборачивается миллионными убытками. Кроме того, непрерывность таких процессов как: связь с биржей, обслуживание счетов, проведение платежей и т.д., – подразумевает работу в режиме 24 часа в сутки, 365 дней в году. Такой режим требует качественно иных подходов к организации бесперебойной и безаварийной работы объектов. Для решения возникшей задачи было разработано следующее решение, получившее название Единого диспетчерского центра (ЕДЦ).
Предпосылки создания концепции ЕДЦ
Компания "ЧЕРУС" , начиная с 1994 года, проводила комплекс работ по проектированию и внедрению систем инженерного обеспечения в центральном офисе Банка России, а также ряде его подразделений. В комплекс систем инженерного обеспечения объектов входили системы энергоснабжения, системы вентиляции, кондиционирования (в том числе технологического), системы противопожарной защиты. Инженерные системы в принципе требуют высококвалифицированного сервиса, а такого обслуживания, которое соответствовало бы уровню устанавливаемого оборудования, ни у Центрального Банка, ни тем более у других банков, тогда не было.
Изначально, ни руководство ЦБ, ни мы не планировали проводить автоматизацию инженерных систем, но, по мере проведения работ, стало очевидным, что необходима единая система мониторинга и управления всем инженерным комплексом. Во-первых, любое оборудование может выйти из строя, и, следовательно, потребуется время на его восстановление. Кроме того, необходимо не только сократить время реакции на возникающие инциденты, но и иметь возможность предупреждать сбои и отказы в работе систем, всегда знать, что происходит с оборудованием на объекте и получать упреждающие сообщения.
Ранее ситуация обстояла так: реакция происходила только после серии звонков с объекта или, что еще хуже, звонки поступали уже после ряда некомпетентных действий обслуживающего персонала, которые впоследствии приводили к серьезным проблемам с оборудованием. Вторая важная предпосылка внедрения системы контроля – невозможность приставить к каждому виду оборудования соответствующего специалиста: обеспечить присутствие высококвалифицированного электрика, кондиционерщика или иного сервисного служащего, – в каждом из 1200 отделений ЦБ физически невозможно, особенно, если эти объекты находятся в удаленных точках страны.
После проведения комплексного анализа было решено начать работы над созданием системы мониторинга с системы энергоснабжения, поскольку это наиболее критичная система жизнеобеспечения объектов, а наиболее технически сложное оборудование этой системы – ИБП (источники бесперебойного питания). Очень часто обслуживание ИБП или обслуживание дизель-генераторных установок передается фирме, которая проводила их установку, т.е. компания, которая поставляет эти устройства, сама их и обслуживает. Однако, такая зависимость от внешних подрядчиков снижает надежность системы и не всегда осуществима на удаленных объектах.
Итак, первым этапом разработки единой системы стало создание системы мониторинга и контроля работы всех источников бесперебойного питания. Спустя некоторое время специалисты, работавшие в проекте, поняли, что задача намного шире и сложнее, чем представлялось изначально. Во-первых, контролировать необходимо не только систему энергоснабжения, но и весь инженерный комплекс. Во-вторых, стало понятно, что обеспечить бесперебойную работу инженерных систем исключительно программными средствами невозможно (даже используя самые мощные SCADA-системы). Для обеспечения надежной и безаварийной работы объектов необходимо было разработать комплекс организационно-технических мероприятий. Решение пришло в создании Единого диспетчерского центра (ЕДЦ). Главная его задача – контроль и управление всем комплексом инженерных систем крупной территориально-распределенной компании с целью обеспечения стабильной и безаварийной работы. Забегая немного вперед, скажем, что ЕДЦ – это также эффективный инструмент для снижения эксплуатационных расходов компаний.
Архитектура решения
 | Модель ЕДЦ, созданная специалистами нашей компании, состоит из трех взаимосвязанных компонентов:
• электронный паспорт объекта, • система мониторинга, • центр обработки вызовов (или call-центр). Каждый компонент выполняет свою функцию и обеспечивает решение определенных задач системы. Электронный паспорт представляет собой комплексное описание объекта и содержит всю информацию, связанную с жизненным циклом оборудования и необходимую для его технического обслуживания и ремонта (см. Рис.1). |
Для того чтобы создать электронный паспорт всего объекта, необходимо произвести полную инвентаризацию размещенного на нем оборудования. Это касается не только сложного технического оборудования, но и любых деталей, которые были закуплены, вплоть до запасных фильтров, ремней и пр. Составные части оборудования – фильтры, вентиляторы и т.д. – также подлежат инвентаризации и входят в электронный паспорт изделия и всего объекта.
Таким образом, электронный паспорт позволяет в режиме реального времени вести учет совокупной стоимости владения (Total Over Cost) и всех затрат, связанных с жизненным циклом оборудования. Пример расчета совокупной стоимости владения показан на рис. 2.
Но, вернемся к инвентаризации. На сегодняшний день существует три способа проведения инвентаризации оборудования:
• наиболее распространенный и самый неэффективный способ – классическое нанесение маркером, краской и т.д. инвентарного номера на объекты;
• второй – штрих-кодирование;
• третий, наиболее "продвинутый" метод – радиочастотной идентификации (RFID).
Технологии RFID и штрих-кодирования очень похожи – разница заключается в том, что в случае с RFID считывается не штрих-код, а радиочастотный сигнал. Данный способ инвентаризации очень удобен, если оборудование или система находятся в труднодоступном месте (например, за стеной, за потолком и т.п.). Кроме того, штрих-код крайне чувствителен к воздействиям внешней среды (влажность, температура, солнечные лучи и т.д.), со временем стирается и может утратить способность быть считанным. Метод RFID – наиболее надежный и долговечный, не чувствительный к факторам внешней среды. Кроме того, для считывания RFID-метки достаточно оказаться в зоне действия ее радиочастот (от 5 см до нескольких метров). При этом объект не обязательно должен находиться в зоне прямой видимости. Данное преимущество особенно важно, когда требуется провести не первичную инвентаризацию на объекте, а его повторный аудит.
В результате инвентаризации все данные (не важно, каким из трех способов они были идентифицированы) заносятся в информационную базу, в которой каждому инвентарному номеру соответствует наименование изделия, место его расположения, данные о специалисте или фирме, которые его обслуживают, стоимость технического обслуживания и ремонта и т.д. Важной особенностью ЕДЦ является то, что все информационные системы и Call-центр интегрированы в единое информационное пространство.
Система мониторинга – второй компонент ЕДЦ. Осуществляет регистрацию информации о состоянии объекта и оборудования и представляет ее в удобном для оператора виде. Основной функционал системы – контроль и мониторинг работы всех инженерных систем, расположенных на объектах.
Для системы мониторинга Центрального Банка РФ отдел программного обеспечения "ЧЕРУС" разработал собственный программный продукт "CHERUS-macro system" (monitoring and control of remote object systems). По сути это система класса BMS (building management system), и, конечно, у этого решения есть аналоги на рынке. В качестве системы мониторинга может выступать любая другая SCADA-система, объединенная с системой технического обслуживания и ремонта, являющейся частью электронного паспорта оборудования и относящейся к техническому обслуживанию и ремонту.
Как и любая система контроля и управления система мониторинга имеет классическую трехуровневую структуру. Элементы первого уровня находятся непосредственно на объекте и представляют собой датчики, встроенные в инженерное оборудование. Они фиксируют параметры работы оборудования (напряжение, температуру, и пр.) и передают их на контроллер, который может быть установлен на каждом объекте, или контролировать работу нескольких объектов, расположенных достаточно близко друг от друга. Контроллер преобразует полученную с датчиков информацию в цифровой вид и передает ее в диспетчерский центр, который может быть расположен в любой удаленной точке (например, в центральном офисе). Здесь она отображается на экране монитора оператора в привычном для него формате (графики, электрические схемы и т.д.). Система может быть настроена так, что, в случае поступления критических сообщений, информация дублируется на телефон, пейджер, лэптоп нескольких ответственных лиц. Связь между контроллером и ЕДЦ может осуществляться различными способами: по Интернет-сети, по оптическому кабелю, по радиоканалу, спутниковой связи или любым иным существующим способом. Может быть специально защищена и зашифрована. Таким образом, диспетчерский центр, расположенный в Москве, контролирует работу всех объектов предприятия.
Если, например, происходит сбой в работе приточной установки кондиционера, эта информация транслируется на пункт обработки информации, который представляет собой комплекс программно-аппаратных средств (датчики – контроллер – компьютер). Далее система классифицирует категорию происшествия, идентифицирует событие и выдает регламент необходимых ремонтных работ, а при необходимости и счет на проведение работ. Кроме того, блок обработки (мониторинга) работает не только с текущими отказами, но также с планируемым техническим обслуживанием, и также выдает регламент и счет на планируемые работы. Таким образом, система мониторинга выполняет задачу регистрации и передачи в учетную систему информации о состоянии инженерных систем на объектах. Текущее состояние инженерных систем в режиме on-line отображает на экране монитора в привычном и удобном для оператора виде. В случае же возникновения инцидента, информация о нем автоматически передается в учетную систему, в которой заложен список возможных отказов, определены регламенты работ и сметы работ по их устранению. Таким образом, по некоторому отказу в системе той же приточной вентиляции, система сигнализирует о неисправности, идентифицирует характер неисправности, выдает регламент и смету работ.
Кроме системы мониторинга, фиксирующей информацию о сбоях, в модель ЕДЦ включен Сall-центр. Он представляет собой единую точку входа всех проблем, связанных с состоянием инженерных систем. Операторы центра принимают заявки напрямую от эксплуатационных служб и арендаторов, координируют выполнение запросов по обслуживанию и поддержке элементов инфраструктуры. Основными задачами Сall-центра являются оперативное управление устранением сбоев в работе оборудования и организация работы сервисных служб.
Надежность системы
Надежность системы обеспечивают все компоненты ЕДЦ:
1. Благодаря электронному паспорту объекта становится возможным плановый ремонт оборудования и своевременная замена деталей, что существенно снижает риск возникновения проблемных ситуаций.
2. Система мониторинга высылает упреждающие сообщения о сбоях или об изменении параметров работы системы, что позволяет своевременно отреагировать на проблемную ситуацию и решить ее при помощи квалифицированного специалиста.
3. Система мониторинга позволяет прогнозировать сбои. Фиксируя повторение какого-либо отказа в работе оборудования, она сигнализирует о системной ошибке. Специалист, контролирующий исправность работы инженерной системы, оперируя получаемыми данными, имеет возможность обратиться в сервисную службу компании, обслуживающую данное оборудование, прежде чем случится серьезный сбой в работе, такой, как, например, отказ источника бесперебойного питания.
4. Интеграция всех информационных систем и Call-центра позволяет быстро и квалифицированно устранять сбои в работе оборудования.
Поскольку сама система мониторинга не застрахована от сбоев, т.к. состоит из различного оборудования, она спроектирована таким образом, что, при квалифицированном подходе к устранению сбоев, время полного восстановления ее работоспособности не превышает 30 минут. Данное условие прописывается в Техническом задании.
Результаты
На сегодняшний день в Центральном Банке РФ реализована большая часть концепции ЕДЦ. В центральном аппарате банка, расположенном в Москве, внедрена система мониторинга СБГЭ. Количество подсистем данной системы энергоснабжения исчисляется сотнями. Стоит отметить, что на рынке нет недостатка в предложениях систем мониторинга, но принципиальное отличие ЕДЦ состоит в том, что он предлагает комплекс технических и организационных мер, которые, в совокупности, позволяют обеспечить безаварийную эксплуатацию объектов. Система ориентирована на то, что принимать правильные взвешенные решения можно, только создав единое информационное пространство, единую точку обработки всей информации и единый центр принятия решений.
