Разделы

Бизнес Цифровизация Внедрения

Гео-кластер: новая архитектура для трубопроводов

Построение региональных автоматизированных систем управления (РАСУ) магистральными трубопроводами ведется не один год. За это время сильно изменились ИТ, расширился круг выполняемых РАСУ задач. На первое место выходит не просто управление трубопроводом, но оптимизация управления. Учесть растущую сложность информационных систем и обеспечить при этом высокую надежность решения поможет новая архитектура, предусматривающая виртуализацию задачи с применением гео-кластера.

Удобство конфигурирования: При параметризации объектов ЛПУ достаточно один раз внести изменения в единую базу данных и экранные формы, в то время как в традиционной реализации необходимо сделать изменения в базе данных ГТП, текущего и соседних ЛПУ, что создает лишнюю работу и увеличивает вероятность ошибок параметризации.

Стоимость владения: Решение с применением гео-кластера требует другого подхода к формированию спецификации оборудования. Сравнивая новую архитектуру с архитектурой проекта "ЯМАЛ2", в котором реализована иерархическая схема узлов, кластеры дублирования серверов SCADA и серверы архивирования в каждом пункте, мы можем сказать, что при реализации нового подхода есть тенденции уменьшения стоимости владения программно-аппаратной платформой за счет сокращения единиц оборудования, несмотря на то, что стоимость отдельных единиц техники может возрасти.

Действительно, в новой системе обеспечивается надежность на уровне всего комплекса. Поскольку узлы SCADA взаимозаменяемы, а число их избыточно, то экономически невыгодно повышать надежность каждого узла. Теперь мы можем отказаться от кластера дублирования в каждом пункте, сокращая вдвое количество серверов SCADA, или строить такой кластер на серверах экономичного класса. Если раньше в каждом узле устанавливался архивный сервер для обеспечения возможности быстрого восстановления SCADA системы, то теперь в такой единице техники вообще нет необходимости. Любой узел можно восстановить с идентичного соседнего узла гео-кластера. Для ситуаций выхода из строя узлов лучше предусмотреть установку в ГТП резервного SCADA-сервера, который будет вводиться в эксплуатацию в критических случаях и служить эталоном для восстановления.

Количество SCADA узлов не обязательно должно совпадать с числом компрессорных станций, а может быть уменьшено. Это оптимизирует не только стоимость владения системой, но и накладные расходы на обслуживание. Что лучше? Выбрать высокопроизводительный сервер, обслуживающий два-три объекта или несколько менее мощных серверов для каждого ЛПУ? Это можно гибко варьировать в зависимости от конкретной ситуации.

Новый подход требует замену привычных дисковых массивов хранения устройствами, поддерживающими технологию SAN – Storage Area Network, которые несколько дороже обычных. Однако это перспективная технология, идущая на смену массивам с традиционным интерфейсом. Таким образом, мы предлагаем гибкий подход, позволяющий выбрать оптимальную стоимость программно-аппаратного комплекса проекта.

Затраты при внедрении: За счет гибкости наращивания системы возможна минимизация и оптимизация затрат во время реализации проекта. При организации строительства компрессорной станции не нужно привязываться к сооружениям и подготовке опережающими темпами специальных помещений (серверных). Узлы SCADA возможно добавлять постепенно. Сначала можно установить сервер в ГТП и усилить его резервным сервером. Затем подключить диспетчерские и системы сбора, продублировать узлы в нескольких ЛПУ. Дальше можно наращивать количество узлов по мере роста нагрузки и необходимости повышения надежности. Диспетчерские пункты можно организовывать временно в любых помещениях, отвечающих нормам эксплуатации удаленных терминалов. Вначале можно даже использовать ДП ЛПУ соседних станций или ГТП. Такая гибкость позволяет получать эффект от проекта автоматизации на ранних стадиях, равномерно планируя инвестиции.

Гео-кластер многолик и неизбежен

Отметим, что за счет географической удаленности объектов и интеграции множества подсистем, в задаче РАСУ ТП внедрение SCADA дополняется распределенными сетевыми технологиями. Региональная АСУ похожа на такие задачи, как например, автоматизация транспорта или связи. В этих отраслях давно применяются технологии гео-кластеров, повышающие надежность и эффективность использования информационных систем. Большинство из них реализовано на платформе коммерческих версий ОС UNIX. Предлагаемое решение так же имеет смысл реализовывать на этой платформе.

С учетом опыта работы в проектах "ГОФО/ЯМАЛ" с традиционной иерархической структурой, предлагается комплексный подход к построению РАСУ ТП, использующий новые архитектурные решения. С одной стороны этот подход – самостоятельное решение, дающее новые свойства информационной системы, расширенную функциональность, развитие приложений и интерфейсов, современные методы внедрения и обслуживания. С другой стороны – это сохранение совместимости с ранее реализованными проектами, что дает преемственность концепций, наследование программно-аппаратной платформы и сохранение ранее сделанных инвестиций.

Павел Легеня