Рынок российского SCADA-софта переживает фазу активной трансформации. Уход зарубежных гигантов (Siemens, Schneider Electric) и политика импортозамещения создали спрос на доступные и технологичные решения. Однако классические диспетчерские системы до сих пор остаются «роскошью» для среднего бизнеса: они требуют закупки серверного оборудования, развертывания локальной инфраструктуры, прохождения дорогостоящей сертификации ФСТЭК и содержания штата администраторов.
В 2024 году альтернативой сложным и дорогим решениям стал облачный сервис «4Z Диспетчер», разработанный в тандеме специалистами Челябинского завода электрооборудования (ЧЗЭО) и учёными Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ). Рассмотрим продукт с точки зрения его архитектуры, безопасности, интерфейса и экономики внедрения.
Архитектура
Главное техническое отличие «4Z Диспетчера» от традиционных SCADA – это отказ от традиционной клиент-серверной архитектуры в пользу распределенной многозвенной (mesh). Распределенная архитектурная модель является более сложной, её разработка – ресурсоемкой, но преимущества такой модели неоспоримы.
Распределенная обработка больших объёмов разнотипных формализованных и неформализованных (например, медиа-потоков) данных (big data) снижает нагрузку на центральную часть системы, нагружая периферийную. Благодаря этому вычислительные ресурсы серверов и каналы связи центра обработки данных перестают быть узким местом. Данные распределяются между узлами, надежность их хранения повышается, а время отклика сокращается.
Периферийные устройства распределенной вычислительной сети (пограничные компьютеры, EdgePC) поставляются заказчику в составе промышленного оборудования с уже установленным и настроенным программным обеспечением, полностью готовые к работе. После включения они автоматически определяют конфигурацию сети и начинают работу.
Каждый «пограничный компьютер» может выступать как в роли конечного устройства опроса, так и в роли промежуточного узла обработки и передачи данных, образуя ячеистые сети. Это делегирование вычислений позволяет увеличить общую пропускную способность сети. По запросу заказчика данные о работе конкретного оборудования могут быть инкапсулированы в его «виртуальной области», иными словами отделены от облачной системы. Ещё одна немаловажная особенность такой архитектуры – адаптивность вычислительной мощности к размерам сети предприятия и объёмам данных. То есть с появлением дополнительного энергооборудования возрастает и вычислительная мощность внутренней вычислительной сети.
Программное обеспечение SCADA предоставляется заказчику как услуга (SaaS), интегрированная в пакет сервисного обслуживания единицы оборудования и являющаяся неотъемлемой частью его жизненного цикла. Клиенту не требуется приобретать серверное оборудование и системы хранения данных (СХД), благодаря чему время внедрения диспетчера сокращается с нескольких месяцев до нескольких дней.
Кроссплатформенное веб-приложение позволяет пользоваться услугами сервиса на любом устройстве – от офисного ПК до планшета или смартфона инженера. Для мобильных бригад это ключевое преимущество: специалист может мгновенно получить данные с объекта, провести диагностику и, при необходимости, дистанционно выполнить переключения. Это напрямую влияет на скорость восстановления энергоснабжения.
Функциональность
Кроме классических возможностей непосредственного опроса и управления оборудованием, система «4Z Диспетчер» обладает широким спектром функциональных возможностей:
- Гибкий редактор мнемосхем позволяет создавать интерактивные «панели» мониторинга и управления различным оборудованием и комплексными объектами;
- Отчетно-аналитический модуль позволяет получать и анализировать текущие и архивные данные;
- Многослойный архив позволяет гибко и эффективно хранить исторические данные разных периодов;
Один из наиболее ценных для инженера-энергетика инструмент - это предиктивная аналитика. Функция реализована на основе встроенного потокового математического анализатора и языка 4Z.Mathflow, реализующего технологии машинного обучения. Анализируя поток поступающих данных, система прогнозирует потенциальные состояния оборудования, позволяет предвидеть сбои до их возникновения и предупреждает о них. Графики и диаграммы наглядно показывают тенденции и помогают планировать обслуживание.
В перспективе, по мере накопления данных, предиктивная аналитика позволит перейти от системы планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по фактическому состоянию.
Рассмотрим пример интеграции «4Z Диспетчера» в комплектную трансформаторную подстанцию наружной установки (КТПН). В этом случае система позволяет охватить полный цикл управления энергообъектом – от контроля микроклимата БМЗ до управления вакуумными выключателями.
В личном кабинете «4Z Диспетчера» специалист техслужбы в режиме онлайн 24/7 может:
- отслеживать электрические параметры: ток, напряжение, активную/реактивную/полную мощность по каждой фазе;
- осуществлять температурный контроль: мониторинг нагрева контактных соединений в трех контрольных точках (сборные шины, выкатной элемент, кабельные наконечники) по трем фазам;
- выполнять дистанционное управление вакуумными выключателями, заземляющими ножами;
- управлять инженерными системами блочно-модульными зданиями: освещением, вентиляцией, отоплением, а также мониторить статус дверей и ворот («открыто/закрыто»).
- получать ранние предупреждения о потенциальных сбоях оборудования от системы предиктивной аналитики.
Подробнее на сайте.