Мониторинг технического состояния

назначение

Система была разработана РДВ Инфосистемы на основе опыта, приобретённого нашими ведущими специалистами в период их работы в структуре ПАО «Газпром».

Именно опыт разработки и внедрения систем мониторинга (СМ) состояния крупнейшей газотранспортной сети, глубокое практическое понимание проблематики оценки технического состояния различных объектов, участвующих в транспортировке газа, позволил нашей компании создать решение, полностью отвечающее всем требованиям, предъявляемым к подобным системам.

Однако прежде чем перейти к описанию конкретного решения, следует остановиться на общем описании возможностей современных систем мониторинга и круге решаемых ими задач.

Предпосылки создания СМ нового поколения

Срок эксплуатации большинства площадных и линейных объектов газотранспортного комплекса составляет более 30 лет, поэтому вопросы оценки их технического состояния являются более чем актуальными. В связи с ростом мощностей и увеличением рабочих нагрузок на трубопроводы и оборудование на вновь вводимых в эксплуатацию объектах актуальными являются также вопросы оценки их прочности, надежности и ресурса.

Оценка технического состояния проводится по следующим параметрам:

Физико-механические характеристики конструкционных материалов
Фактически располагаемые коэффициенты запаса прочности
Технологические показатели (температура, давление, параметры вибрации и т.д.)

 

Система диагностического обслуживания ТПО КС предыдущего поколения сформировалась уже более 20 лет назад и с того времени фактически не претерпела существенных изменений. Ее основой до сих пор является периодическое проведение диагностических обследований ТПО КС с применением методов и средств технического диагностирования, известных на тот момент.

Однако обеспечение безопасной и эффективной работы площадных и линейных объектов магистральных газопроводов на протяжении всего их жизненного цикла возможно только при наличии актуальных и достоверных данных о техническом состоянии эксплуатируемого технологического оборудования и трубопроводов, накапливаемых непрерывно в течение всего срока их эксплуатации.

 

Недостатки методов оценки технического состояния ТПО КС систем прошлого поколения

К основным недостаткам относятся:

Выявление в большинстве случаев только внешних дефектов и оценка ТС ТПО по результатам проведения неразрушающего контроля
Невозможность оценки состояния подземных элементов ТПО КС ввиду отсутствия доступа к ним при проведении обследования
Непериодический характер проведения диагностики на объекте
Отсутствие информации о фактическом НДС ТПО КС
Отсутствие информации о накопленной поврежденности элементов

Назначение и область применения СМ

Центральной задачей систем мониторинга является автоматический контроль и оценка технического состояния объектов газотранспортного комплекса (ГТК).

С целью решения основной задачи, в зависимости от особенностей конструкции и специфики работы объекта контроля, системы мониторинга могут выполнять широкий спектр измерительно-контролирующих функций, таких как:

Системы мониторинга могут применяться на различных объектах и элементах ГТК, таких как:

Технологические и магистральные трубопроводы
Технологическое оборудование
Здания и сооружения

Для каждого исполнения системы в алгоритмы обработки результатов измерений закладываются аналитические модели принятия решений о техническом состоянии, учитывающие специфику объекта контроля.

Технические решения

В своей основе системы мониторинга являются двухуровневыми: верхний уровень представлен расчетно-аналитическими подсистемами, нижний — измерительными подсистемами.

Нижний уровень

1. Подсистема измерения координат на базе роботизированного тахеометра.
2. Подсистема измерения координат на базе GNSS антенн.
3. Подсистема измерения углов наклона.
4. Подсистема измерения локальных деформаций.
5. Подсистема измерения температуры.
6. Подсистема измерения на базе интеллектуальных элементов.

Верхний уровень

1. Подсистема анализа измерений.
2. Расчетные подсистемы.
3. База данных.
4. АРМ оператора.

Описание реализованного решения

Принципиальная схема сбора и обработки данных

 

Принципиальная архитектурная схема

 

Технологические подходы к реализации системы

Использование веб-технологий
Технологии Microsoft.Net
Свободно распространяемая СУБД PostgreSQL

Технологические подходы к реализации системы

 

Большинство разрабатываемых корпоративных информационных систем являются веб-ориентированными. Это касается как, например, систем документооборота, так и систем мониторинга и управления зданиями.

Одним из основных аргументов бизнеса в пользу выбора веб-технологий в качестве основы для развития своей IT-инфраструктуры, является снижение издержек на её содержание за счет:

Отсутствия необходимости в специализированном администрировании клиентских рабочих мест
Возможности администрирования всех информационных систем в рамках единого сервера веб-приложений

 

Веб-технологии обладают практически абсолютной кроссплатформенностью и поддерживаются персональными компьютерами, мобильными телефонами, планшетами, видеоприставками, бытовой и автомобильной техникой.

В частности, наше приложение работает на персональных компьютерах под управлением ОС Windows, Linux и MacOS, а также на мобильных телефонах и планшетных компьютерах под управлением Android. В будущем также возможна поддержка мобильных устройств Apple.

Веб-технологии существенно упрощают возможности безопасного удаленного доступа к информационной системе, так как интернет-браузер и подключение к Интернет доступны почти в любой точке мира.

 

 

Безопасность веб-решений строится на основе уже существующих безопасных протоколов таких как TLS, SSL и HTTPS, алгоритмов шифрования (в том числе — ГОСТ) и большого количества программных компонент, которые поддерживают их имплементации.

Проблемы надежности и отказоустойчивости веб-ориентированных систем могут быть быстро решены при помощи специальных программно-аппаратных комплексов, отвечающих за балансировку нагрузки.

Такие стандарты как HTTP и веб-сервисы поддерживаются большим количеством различных приложений, что обеспечивает возможность быстрой и легкой интеграции различных программных решений и информационных систем.

РЕЗУЛЬТАТ

Заказчик получил возможность непрерывного мониторинг НДС ТПО КС
Система осуществляет сбор и хранение информации о накопленной поврежденности элементов ТПО
Осуществляется прогнозирование срока безопасной эксплуатации КС
У специалистов заказчика появилась возможность 
формирования адекватных управленческих решений в случае нештатных ситуаций