?

Log in

No account? Create an account

Создание СМИС: проектирование и реализация

Опыт создания СМИС

Previous Entry Share Next Entry
Создание СМИС
ded911 wrote in project_smis
Косьянчик Дмитрий
8-911-986-66-72
8 (812) 405-88-18
ded911@yandex.ru


После вступления в силу в 2005 году ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1] при проектировании потенциально опасных, технически сложных и уникальных объектов встал вопрос о создании на таких объектах СМИС.


[Spoiler (click to open)]

В соответствии с ГОСТ Р 22.1.12-2005, СМИС – это построенная на базе программно-технических средств система, предназначенная для осуществления на соответствующих категориях объектов автоматического мониторинга систем инженерно-технического обеспечения, состояния основания, строительных конструкций зданий и сооружений, технологических процессов, сооружений инженерной защиты (далее – объекты мониторинга) и передачи в режиме реального времени информации об угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций, в т.ч. вызванных террористическими актами, по каналам связи в органы повседневного управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

СМИС предназначается для информационной поддержки процессов принятия решений должностными лицами ДДС объекта и РСЧС (ЕДДС) по предупреждению и ликвидации ЧС.

Целью создания СМИС является обеспечение гарантированной устойчивости и качества процессов жизнеобеспечения на контролируемых объектах.

В п. 4.9 ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1] приводятся категориях объектов, на которых необходима установка СМИС.

Для объектов нефтехимической отрасли это объекты, на которых:

  • получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества в количествах, превышающих предельно установленные законодательством РФ;
  • осуществляется уничтожение, захоронение химических и других опасных отходов;
  • имеются крупные склады для хранения нефти и нефтепродуктов (свыше 20 тыс. тонн) и изометрические хранилища сжиженных газов.

СМИС – неотъемлемый элемент автоматизированных систем объекта, в части, касающейся предупреждения ЧС.

Функции СМИС:

- прогнозирование и предупреждение аварийных ситуаций;

- сбор, передача и обработка информации о параметрах процессов объекта;

- передача сообщений о ЧС на объекте в ЕДДС;

- запуск системы оповещения о ЧС;

- запуск системы предупреждения/ликвидации ЧС;

- документирование и регистрация.

Выбор структуры СМИС осуществляется исходя из особенностей и степени автоматизации объекта. Учитывая, что в основном нефтехимические объекты имеют высокую степень автоматизации, то выбор зачастую приходится на интегрированную структуру СМИС (рисунок 1).

Рисунок 1 – Место СМИС в структуре предприятия

Что же представляет собой СМИС?

В соответствии с п. 4.7 ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1] в состав СМИС объекта должны входить следующие элементы:

система сбора данных и передачи сообщений;

система связи и управления в кризисных ситуациях;

система мониторинга инженерных (несущих) конструкций, опасных природных процессов и явлений.

Система сбора данных и передачи сообщений (ССП) (рисунок 2).

ССП представляет собой:

1.           Программный комплекс сбора, обработки данных мониторинга, формирования и передачи информации.

2.           Серверы СМИС для обеспечения сопряжения с инженерными системами объекта, с органами повседневного управления РСЧС.

3.           АРМ СМИС.

4.           Оборудование передачи коротких сообщений.

5.           Комплекс средств связи с органами повседневного управления РСЧС.

Программный комплекс ССП осуществляет:

1.           Сбор данных от объектов мониторинга:

a.         АСУ ТП.

b.         Инженерных систем.

c.         Систем ППЗ.

d.        Систем безопасности.

e.         Систем связи.

f.         СМИК.

g.         СУКС.

Рисунок 2 – Структурная схема ССП

2.           Анализ входной информации. (На основе входных данных (параметров, сигнализаций, блокировок) и использую заложенные в ПТК СМИС алгоритмов, СМИС должна спрогнозировать дальнейшее развитие ЧС и выдать рекомендации диспетчеру ДДС объекта о дальнейшей последовательности его действий для ликвидации ЧС).

3.           Формирование и передачу формализованного сообщения о ЧС на объекте в ЕДДС.

4.           Автоматизированное или принудительное оповещение соответствующих специалистов, отвечающих за безопасность объекта.

5.           Автоматизированный или принудительный запуск систем предупреждения или ликвидации ЧС по определенным алгоритмам для конкретного объекта.

6.           Документирование и регистрация аварийных ситуаций, а также действий ДДС объекта.

Следующим элементом СМИС является система управления в кризисных ситуациях (СУКС).

В СУКС должно входить оборудование, обеспечивающее связь и управление специальных формирований внутри объекта при ликвидации последствий аварий или ЧС.

СУКС может включать подсистемы:

- оперативной радиосвязи городских служб безопасности и экстренных служб (СОРС);

- оперативной чрезвычайной телефонной связи.

Решение о проектировании СУКС на объекте принимается на основе запроса в ГУ МЧС России о необходимости на объекте этой системы.

Следующим элементом СМИС является система мониторинга инженерных (несущих) конструкций (СМИК).

Назначение СМИК:

- своевременное оповещение о критическом изменении состояния несущих конструкций комплекса и обеспечение принятия обоснованных решений по обеспечению безопасности посетителей и персонала, безопасной эксплуатации; прекращения эксплуатации;

- мониторинг и регистрация в течение всего срока эксплуатации изменений состояния несущих конструкций вследствие накопления в них эксплуатационных дефектов, которые с течением времени могут привести здание, сооружение в предельное состояние, требующее соответствующего ремонта или прекращения эксплуатации.

Цели системы СМИК:

- обеспечение безопасности персонала, посетителей путём автоматического, в режиме реального времени мониторинга интегральных характеристик напряженно-деформированного состояния несущих конструкций, своевременного информирования дежурно-диспетчерской службы здания, сооружения и ЕДДС города, района об их критическом изменении;

- снижение риска утраты несущей конструкцией свойств, определяющих ее надежность посредством своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения состояния (напряженно-деформированного состояния) несущих конструкций, которое может привести к их разрушению и повлечь людские потери, переход здания, сооружения в ограниченно работоспособное, аварийное состояние, к полной или частичной потере несущей способности.

В СМИК должно входить:

1. серверы, локальные серверы и контроллеры СМИК;

2. АРМ СМИК;

3. оборудование сети сбора и передачи данных;

4. датчики контроля изменения состояния оснований, строительных конструкций зданий и сооружений; сооружений инженерной защиты, а также участков возможных сходов селей, оползней, лавин.

С чего же начинается создание СМИС?

Рисунок 3 – Технология создания СМИС

Одним из начальных этапов создания СМИС является разработка проектной документации. В качестве исходных данных (ИД) при разработке проектной документации по СМИС принимаются:

1.           Требования ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1].

2.           Технические условия (ТУ) на сопряжение СМИС с РСЧС.

3.           Техническое задание (ТЗ) на проектирование СМИС.

4.           Проектная документация на объекты мониторинга и автоматизированные системы объекта (автоматизированная система управления технологическим процессом, автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления, система противопожарной защиты и д.р.).

Порядок разработки СМИС стадии «Проектная документация»:

1. Разработка СТУ на создание СМИС (если необходимо).

2. Запрос ТУ на подключение СМИС к органам повседневного управления РСЧС или к ЦУКС (Центр управления в кризисных ситуациях).

3. Разработка ТЗ на проектирование СМИС.

4. Разработка раздела проектной документации СМИС.

В состав раздела СМИС проектной документации входит:

1. Общее описание объекта.

2. Определение объектов мониторинга.

3. Определение объемов мониторинга по каждому из объектов мониторинга.

4. Разработка алгоритмов обработки входящей в СМИС информации.

5. Определение состава технических средств СМИС.

6. Определение места для размещения технических средств СМИС.

После окончания разработки раздела СМИС в составе проектной документации объекта, проектная документация по СМИС, в составе СТУ на создание СМИС, ТЗ на проектирование СМИС и раздел СМИС, передается Заказчику. Далее Заказчик передает проектную документацию СМИС вместе с остальными разделами проектной документации на экспертизу в Федеральное автономное учреждение «Главное управление государственной экспертизы», которая подтвердит законность принятых при проектировании решений.

Прошедшая экспертизу проектная документация СМИС является основой для разработки рабочей документации СМИС.

Следующим этапом создания СМИС является разработка рабочей документации. В качестве ИД при разработке рабочей документации по СМИС принимаются:

1.           Требования ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1].

2.           В случае разработки, СТУ на создание СМИС.

3.           ТУ на сопряжение СМИС с РСЧС.

4.           СМИС стадии «Проектная документация».

5.           Рабочая документация на объекты мониторинга.

6.           Рабочая документация на автоматизированные системы объекта.

Разработанная рабочая документация на СМИС является основой для строительно-монтажных и пуско-наладочных работ, а также ввода в действие и эксплуатации системы СМИС объекта.

Далее следует закупка необходимого оборудования, строительно-монтажные работы, пуско-наладка и ввод СМИС в эксплуатацию.

Недостаток нормативно-правовых документов, регламентирующих вопросы создания эксплуатация СМИС, а также то, что СМИС является сложной системой, которая должна быть сопряжена с автоматизированными системами объекта, зачастую приводят к возникновению проблем при проектировании.

Проблемы, возникающие при проектировании СМИС на стадии «Проектная документация»:

1.           Длительное получение исходных данных от Заказчика.

Это скорее организационная проблема, которая решается отправкой запросов и перенос сроков окончания работ.

2.           Определение помещения под аппаратную СМИС.

По опыту разработки раздела СМИС хочу сказать, что при разработке СТУ на создание СМИС, мы сталкивались с требованием о выделении отдельного помещения под аппаратную СМИС площадью 6 м2. Вопрос этот решался либо предоставлением отдельного помещения под размещение оборудования СМИС, либо выгородкой легкими конструкциями требуемой площади для размещения шкафа с оборудованием СМИС в существующей серверной объекта.

3.           Выделение из штата объекта персонала для функционирования и обслуживания СМИС.

Для функционирования СМИС необходимо иметь 2-х диспетчеров и 2 человек обслуживающего персонала в смену. Для решения этого вопроса можно либо увеличить численность обслуживающего персонала объекта, либо совместить функции диспетчера СМИС, например, с диспетчером инженерных систем объекта.

4.           Определение объемов мониторинга (параметров контроля) [2].

В случае разработки СТУ на создание СМИС для рассматриваемого объекта, определение объемов мониторинга будет выполнено специалистами разрабатывающими это СТУ.

Технология определения объемов мониторинга состоит из следующих этапов (например, для технологического процесса):

а. Определяются все возможные аварийные ситуации на рассматриваемом технологическом оборудовании (источником может служить декларация промышленной безопасности на этот объект).

б. Для каждой из этих аварийных ситуаций определяются признаки их возникновения (источником может служить декларация промышленной безопасности на этот объект).

в. Определяются параметры, мониторинг которых обеспечит контроль этих признаков возникновения аварийных ситуаций.

Эти параметры и будут являться объемами мониторинга СМИС.

5.           Определение параметров, передаваемых в РСЧС.

Исходя из того, что объекты нефтехимии это обычно технически сложные объекты в составе которых имеются собственные газоспасательные службы, пожарные расчеты, службы безопасности и прочие вспомогательные службы, то, по нашему мнению, передавать все подряд сигналы СМИС о ЧС не разумно. Мы предлагаем воспользоваться градацией ЧС из закона о промышленной безопасности (А, Б и С) и передавать сигналы только касающиеся ЧС уровней Б и С.

Проблемы, возникающие при проектировании СМИС на стадии «Рабочая документация»:

1)Длительное получение ИД от Заказчика.

Это проблема аналогична той, что возникает на стадии «Проектная документация», которая решается также отправкой запросов и перенос сроков окончания работ.

2) Сопряжение СМИС с объектами мониторинга (рисунок 4).

Эта проблема возникает чаще всего в случаях, когда реализация объектов мониторинга на стадии «Рабочая документация» осуществляется разными субподрядчиками, с использование оборудования разных производителей. СМИС, которая реализуется на основе ОРС-технологии, без проблем сопрягается с АСУ ТП и АСОДУ, реализуемые по той же технологии и имеющие в своем составе ОРС-сервера. Сопряжения же с системами безопасности, противопожарной защиты и связи, как правило, требуют включения в оборудование СМИС контроллера ввода-вывода или дополнительного оборудования для конвертации их протоколов в приемлемый для обработки СМИС вид.

3) Выделение персонала на объекте для функционирования СМИС.

При решении этого вопроса требуется проследить выполнение заложенных проектных решений.

4) Определение объемов мониторинга (параметров контроля).

Необходимо уточнить объемы мониторинга определенные на стадии «Проектная документация» и получить от проектировщиков объектов мониторинга соответствующие теги для получения конкретных сигналов, соответствующих этим объемам мониторинга. Эти теги будут использоваться в запросах в ОРС-серверам для получения требуемых значений параметров.

Рисунок 4 – Технология сопряжения СМИС с объектами мониторинга

5) Передача сигналов от СМИС объекта в РСЧС (рис. 5)

Рисунок 5 – Сопряжение СМИС объекта с РСЧС

На этапе «Рабочая документация» вопрос о передачи сигналов от СМИС объекта в РСЧС больше относится к физической реализации. Необходимо предусмотреть доставку отправляемого сигнала от сервера СМИС объекта к оптическому коммутатору, определится с поставщиком (провайдером) услуг оптической связи объекта, предоставить провайдеру информацию о месте нахождения приемного устройства РСЧС и согласовать технологию передачи информации.

6) Выбор сертифицированного оборудования

В соответствии с п. 4.11 ГОСТ Р 22.1.12-2005 [1] программно-технические средства СМИС объектов должны иметь подтверждение соответствия техническим требованиям сопряжения с автоматизированными системами органов повседневного управления РСЧС

Для внедрения на объекте оборудования СМИС, оно должно иметь сертификаты и разрешения, в соответствии с действующим Законодательством. При использовании в составе СМИС датчиков и измерительных элементов необходимо обеспечить метрологическую поверку всех измерительных приборов (входную и периодическую) и требуемый уровень защищенности и безопасности.

Таким образом, практический опыт создания СМИС позволяет выделить несколько основных проблем:

1)           Недостаток нормативно-правовых документов для создания СМИС.

2)           Необходимо создание методологической основы для решения задачи выбора и обоснования состава контролируемых процессов, систем, параметров.

3)           Сложившиеся подходы к проектированию СМИС как «самодостаточной системы» могут привести к неоправданным затратам на создание и эксплуатацию СМИС.

4)           Проблемным вопросом является использование огромных массивов данных, собираемых СМИС.

5)           На сегодняшний день имеется дефицит компетентных и квалифицированных специалистов, способных эффективно и грамотно использовать возможности СМИС.




  • 1
Рисунки не отображаются

Edited at 2015-07-10 08:30 am (UTC)

Этой статье 3 года)
Вас что то конкретное по СМИС интересует или нужны эти рисунки?

  • 1