Разработка и исследование средств поддержки управленческих решений в системе электроснабжения Московского метрополитена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Малеев, Павел Геннадиевич

• Малеев, Павел Геннадиевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Малеев, Павел Геннадиевич

Содержание

Содержание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Введение

1. Аналитический обзор технических и алгоритмических решений при построении систем автоматизированного управления в энергоснабжении. Постановка задачи

1.1 Краткая историческая справка развития АСУ метрополитена

1.2 Решение SIEMENS

1.3 Решение компании ДЭП

,1.4 Постановка задачи создания АСДУЭ

1.5 Критерии эффективности АСДУЭ

Выводы

2. Решение конструктивных и математических задач технических средств АСДУЭ

2.1 Выбор и обоснование путей решения задачи

2.2 Принятие решений при выборе оборудования

2.3 Разработка стратегии перевода старой телемеханики на АСДУЭ

2.4 Когнитивный подход к моделированию и управлению АСДУЭ с учетом рисковых ситуаций

2.5 Продление ресурса оборудования с использованием экспертно-диагностической системы

Выводы

3. Состав и структура комплекса технических средств автоматизированной системы диспетчерского управления энергоснабжением

3.1 Состав и технические показатели системы

3.2 Комплекс для разработки и отладки систем управления (КРСУ)

3.3 Архитектура построения электропитания и кабельных соединений составных частей КТС АСУ ДПЭ

3.4 Разработка локальной вычислительной сети АСДУЭ

3.5 Математическое и программное обеспечение системы

Выводы

4. Технические решения и функционирование составных частей АСУ ДПЭ

4.1 Оборудование контролируемых пунктов КТС УСО

4.2 Сервер связи

4.3 Оценка функциональной надежности

4.4 Оценка функционирования

4.5 Расчет надежности комплекса технических средств устройства сопряжения с объектом

4.6 Расчет надежности ДПЭ

4.7 Расчет надежности АСУ ДПЭ

Выводы

Заключение

Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

RAID - redundant array of independent disk (избыточный массив независимых жестких дисков),

АРАМИС - агрегирование и ранжирование альтернатив около

многопризнаковых идеальных ситуаций,

АРМ — автоматизированное рабочее место,

АСДУЭ - автоматизированная система диспетчерского управления энергоподстанциями,

АСНП - автоматический считыватель номера поезда,

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим

процессом,

БД - база данных,

BOJIC - волоконно-оптическая линия связи, Д - служба движения,

ДП - диспетчерский пункт,

ДПЭ - диспетчерский пункт службы энергоснабжения, ИБП - источник бесперебойного питания,

ИВЦ - информационно-вычислительный центр московского метрополитена,

ИИ - искусственный интеллект,

ИТ - информационные технологии,

ИУ - исполнительных устройств,

КА - канальная аппаратура,

КП - контролируемые пункты,

КПИ - контролируемые пункты телесигнализации,

КТС - комплект технических средств,

КПУ - контролируемые пункты управления,

КРСУ - комплекс для разработки систем управления,

ПАКС - Последовательное Агрегирование Классифицируемых Состояний,

ПК - промышленный контроллер,

ЛВС - локальная вычислительная сеть,

ЛПР - лицо, принимающее решение,

МАИ - метод анализа иерархий

ММ - московский метрополитен,

МРСК - Межрегиональная распределительная сетевая компания,

МСС - мультисервисная система

МТЗ - максимальная токовая защита,

НКК - нечеткая когнитивная карта,

ОУ - объекта управления,

ПО - программное обеспечение,

ППС - приемо-передающая станция,

ПТК-ТЛС - Программно-Технический Комплекс с Телемеханическими и

Локальными Связями,

- персональная электронно-вычислительная машина,

- панель управления,

- распределительная подстанция,

- рабочая станция,

- системный блок,

- средство обеспечения функциональной отказоустойчивости,

- станция программируемая с резервированием,

- сервер связи,

- ситуационный центр,

- известительные сигналы ТИ,

- тяговая подстанция,

- известительные сигналы ТС,

- сигналы телеуправления,

ТЭМ-74 - телемеханика электронная для метрополитенов,

ПЭВМ

ПУ

РП

РС

СБ

СОФО СПР

сс сц

ТИ

тп

тс

ТУ

УАО - устройство аппаратное отображения информации,

УАПИ - устройство аппаратное преобразования информации,

УАС - устройства аппаратные сбора информации и выдачи команд

управления,

Э - служба энергоснабжения,

ЭМС - электромеханическая служба, ЭС - эскалаторная служба.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование средств поддержки управленческих решений в системе электроснабжения Московского метрополитена»

Введение

Процессы технологического и экономического развития, происходящие в России, требуют дальнейшего совершенствования принципов функционирования устройств и узлов вычислительной техники и систем управления. Необходимы экспериментальное исследование элементов и узлов таких систем, разработка и оптимизация с целью улучшения их технических характеристик. Одновременно требуется разработка научных подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, контроль и диагностику систем.

Городской пассажирский транспорт в Москве, как и в других мегаполисах, постоянно развивается и функционально расширяется, потому что увеличивается пассажиропоток, устаревает оборудование, а это, в свою очередь, требует совершенствования системы управления транспортом и процедур принятия решений. Одним из основных видов пассажирского транспорта является Московский метрополитен, представляющий собой крупное транспортное предприятие с большим числом разнородного основного и вспомогательного оборудования, тесно связанного с программным обеспечением. Управление функционированием Московского метрополитена строится по линиям (радиусам) или по так называемым "диспетчерским кругам". Каждая линия управляется четырьмя основными службами: службой движения; службой электроснабжения; электромеханической службой; эскалаторной службой.

Настоящая работа посвящена, в первую очередь, проблемам Московского метрополитена (в основном, проблемам энергоснабжения). Однако многие положения и выводы диссертации распространяются на такие метрополитены, как Санкт-Петербургский, Парижский, Римский, Венский и многие другие.

Метрополитен обслуживает, в общем случае, стохастический поток пассажиров, т.е. поток со случайной интенсивностью. В этом состоят

основная сложность работы метрополитена и сложность диспетчерского управления поездами, эскалаторами и другим оборудованием метро. Налицо противоречие: поток пассажиров в общем случаен, а управление по обслуживанию его является детерминированным процессом - по графикам, которые косвенно, конечно, учитывают случайность этого потока во времени (например, загруженность утром и вечером, разгрузка в выходные дни и т.п.). Это противоречие существенно снижает эффективность существующей системы диспетчерского управления, уменьшает пропускную способность метро и увеличивает напряженность в его работе, а значит потенциально способствует возникновению нештатных ситуаций и увеличивает вероятность аварий. [5]

В современном промышленном производстве все большее значение приобретает возможность оперативного доступа к достоверной информации из любой точки управления производством, поскольку это определяющим образом влияет на эффективность работы предприятия, включая производительность труда, качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции. Эта проблема решается путем создания интегрированной многоуровневой распределенной автоматизированной системы управления (АСУ)[34, 35].

Диспетчерское управление строится по линиям (радиусам) или по так называемым "Диспетчерским кругам". Каждая линия управляется четырьмя службами:

- службой движения (Д);

- службой электроснабжения (Э);

- электромеханической службой; (ЭМС)

- эскалаторной службой (ЭС).

Автоматизация метрополитена, проектирование диспетчерских пунктов линий, ситуационного центра и локальной технологической сети АСДУ метрополитена должны основываться на характеристиках объектов автоматизации, указанных ниже, и на организационной структуре,

представленной на рисунке 1. Координация управления на уровне советов, разрешения нештатных ситуаций, производится персоналом ситуационного центра (СЦ).

поездов, станций, подстанций

Рисунок 1 - Иерархическая структура организации диспетчерского управления метрополитеном Служба электроснабжения, включающая специальное оборудование, аппаратуру и программное обеспечение, является одной из важнейшей служб метрополитена. Для обеспечения бесперебойной работы метрополитена внедрена автоматизированная система диспетчерского управления энергоподстанциями (АСДУЭ), в разработке и освоении которой активное участие принимал автор диссертации. При создании АСДУЭ возникла потребность в разработке новых научных подходов к подбору и компоновке технических средств системы, оптимальному планированию замены старых

систем управления электрооборудованием, обоснованию автоматизации управления метрополитеном в условиях рисковых ситуаций. Эти факторы определяют актуальность темы диссертации и необходимость разработки методов и средств поддержки управленческих решений в системе электроснабжения Московского метрополитена, в том числе с учетом возникающих рисковых ситуаций.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью настоящей работы является повышение надежности управления автоматизированной системы диспетчерского управления электроснабжением Московского метрополитена на основе разработки компьютерных средств поддержки принятия управленческих решений.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

1. Проведение анализа основных направлений развития автоматизированной системы диспетчерского управления энергоснабжением метрополитена.

2. Разработка критериев и методов обоснования принятия управленческих решений по замене оборудования, находящегося в эксплуатации в системе электроснабжения метрополитена, на новые модули без рисков потери функционирования.

3. Разработка метода обоснования принятия управленческих решений на основе анализа рисковых ситуаций в системе электроснабжения метрополитена с использованием когнитивных карт.

4. Разработка предложений по структуре и составу комплекса технических средств автоматизированной системы диспетчерского управления энергоснабжением.

5. Разработка методики мониторинга функционирования оборудования и обеспечения заданного уровня функциональной надежности.

Объектом исследования является система управления электроснабжением Московского метрополитена.

Предметом исследования являются система поддержки принятия управленческих решений в системе электроснабжения

Методы исследования. Методы системного анализа и теории принятия многокритериальных решений, когнитивного моделирования, получения и обработки экспертной информации, проектирования средств управления вычислительной техникой.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты сравнительного исследования методов поддержки принятия управленческих решений по подбору и замены оборудования в системе электроснабжения метрополитена без рисков потери функционирования.

2. Метод обоснования принятия управленческих решений на основе анализа рисковых ситуаций в системе электроснабжения метрополитена:

• Критерии принятия решений;

• Информационное обеспечение.

3. Структура и состав комплекса технических средств автоматизированной системы диспетчерского управления энергоснабжением.

4. Система мониторинга функционирования оборудования в целях обеспечения заданного уровня функциональной надежности.

Научная новизна

1. Предложены и обоснованы критерии принятия управленческих решений и новые способы замены оборудования в системе электроснабжения метрополитена, находящегося в эксплуатации, основанные на совместном применении различных методов многокритериального принятия решений.

2. Разработан новый метод обоснования управленческих решений, который основывается на адекватном анализе рисковых ситуаций в системе энергоснабжения метрополитена на основе когнитивных карт.

3. Разработана новая методика мониторинга функционирования оборудования в системе электроснабжения метрополитена, учитывающая

особенности ее сложной топологии и перспективы развития информационно-коммуникационных технологий, что позволяет повысить функциональную надежность системы управления метрополитеном.

Практическая значимость работы

Разработанные методы позволяют решить следующие задачи:

1. Замена оборудования находящегося в работе на АСДУЭ без рисков потери функционирования системы в целом.

2. Управление энергоподстанциями Московского метрополитена с учетом рисковых ситуаций.

3. Оптимально разработать структуру и состав комплекса технических средств автоматизированной системы диспетчерского управления энергоподстанциями.

4. Обеспечение при разработке АСДУЭ заданного уровня функциональной надежности.

Результаты исследования реализованы в службе электроснабжения Московского метрополитена на следующих линиях: Замоскворецкая, Калужско-Рижская, Таганско-Краснопресненская, Люблинская,

Калининская, Филевская, Митино-Строгинская, Бутовская.

Внедрение разработанных методов и средств обеспечило повышение надежности и эксплуатационных характеристик оборудования, модульный переход АСДУЭ метрополитена на новые средства, что позволило повысить безопасность движения поездов и пассажиропотоков, уменьшить время ликвидации аварийных ситуаций и чрезвычайных положений, повысить производительность электродиспетчера и уменьшить его ошибочные действия, существенно повысить эффективность и упростить работу службы электроснабжения.

Достоверность научных положений и выводов, полученных в диссертации, обусловливается корректностью теоретических выкладок, подтверждается отсутствием противоречий с экспериментальными данными, полученными в процессе эксплуатации разработанной АСДУЭ.

Область исследования

Содержание диссертации соответствует паспорту специальности 05.13.01 - системный анализ, управление и обработка информации по следующим областям исследования:

п.9. Разработка проблемно-ориентированных систем управления, принятия решений и оптимизации технических объектов.

п.11. Методы и алгоритмы прогнозирования и оценки эффективности, качества и надежности сложных систем.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на следующих научных конференциях: 5-ой Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (Москва, 2007), Международном форуме «Высокие технологии XXI века» (Москва, 2006, 2009), конференции «Электроника и транспорт» (Москва, 2007), конференции «Общественный транспорт» (Москва, 2009), конференции «Электроника - транспорт» (Москва, 2010), Международной конференции «Компьютерные науки и технологии» (Белгород, 2011), Международной конференции «Прикладная математика, управление и информатика» (Белгород, 2012), конференциях молодых специалистов НИИВК (Москва, 2006, 2008, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, а также 8 работ в трудах научных конференций.

Личный вклад соискателя. Все изложенные в диссертационной работе результаты исследований получены соискателем лично, либо при его непосредственном участии.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Диссертация содержит 141 страницу машинописного текста, 22 рисунока, 20 таблиц, список литературы из 95 наименований.

1. Аналитический обзор технических и алгоритмических решений при построении систем автоматизированного управления в

энергоснабжении. Постановка задачи.

1.1 Краткая историческая справка развития АСУ метрополитена Идея использования вычислительной техники для целей управления технологическими процессами в метрополитене возникла еще в период его создания - в 50-е годы XX века. Система управления технологическим процессом на базе ЭВМ может быть эффективна потому, что поддерживает параметры этого процесса в режиме, близком к оптимальному.

В условиях работы метрополитена, где ни один элемент сложного и многофункционального хозяйства не может работать без электроэнергии, вопросу надежного электроснабжения уделяется серьезное внимание.

Четкая и взаимослаженная работа метрополитена (от движения поездов по строгому графику до нормальной работы турникетов) невозможна без централизации управления электрохозяйством. Такая централизация достигается путем управления энергоснабжением целого энергоучастка (например, линией) из одного места - диспетчерского пункта.

Инструментом управления всем электрохозяйством является система телемеханики, позволяющая диспетчеру оперативно производить переключение агрегатов подстанций, иметь всестороннее представление об их состоянии и, кроме того, о состоянии вспомогательного оборудования.

Первая система телемеханики появилась на метрополитене еще до Великой Отечественной войны. На управлении находились всего три тяговые подстанции - Белорусская, Динамо и Аэропорт.

Массовый перевод подстанций на телеуправление начался после войны. К 1967 году на телеуправлении находилось 52 подстанции. В то время использовалась релейно-контактная система телемеханики РТА-141 (распределительная, токовая, с амплитудным признаком). Она позволяла осуществлять управление 47 двухпозиционными объектами, получать и воспроизводить 141 телесигнал в однопозиционном исчислении и телеметрическую информацию по вызову (14 телеизмерений). [35]

Время передачи команды управления 5-6 секунд, с учетом интервалов, время всех сигналов телеуправления 3 группы 18-25 секунд.

Каждое устройство телемеханики состояло из диспетчерского и подстанционного полукомплектов аппаратуры, пульта и щита диспетчера. Применялись телефонные и кодовые реле, шаговые искатели ШИВ-50/4 и ШИ-11. Каждая телеустановка имела программное устройство для снятия и подачи напряжения на контактный рельс.

Отображение информации осуществлялось по принципу «светлого» щита с использованием коммутаторных ламп КМ-5 и световых ячеек СВМ. Квитирование и управление производилось индивидуальными ключами объектов типа КТ-4. Все телесигналы разбивались на 3 группы по 47 сигналов в каждой. Передавались сигналы той группы, к которой относится переключаемый объект.

Линии связи между диспетчерским пунктом и управлением (контролируемым) объектом могли достигать длины 25 - 30 км. Ввиду использования в системе релейных элементов, резерв повышения их надежности был исчерпан. Кроме того, система РТА-141 требовала отдельного помещения для размещения шкафов с аппаратурой и разветвлённых кабельных связей между релейными шкафами и аппаратурой диспетчера.

Вследствие этого на метрополитене с 1976 года началось поэтапное внедрение системы телемеханики ТЭМ-74 (телемеханика электронная, для метрополитенов, окончание разработки 1974 год).

Система позволяла осуществлять телеуправление 64 двухпозиционными объектами, получать и воспроизводить 120 телесигналов в однопозиционном исчислении, принимать телеметрическую информацию с аналоговым воспроизведением значений токов и напряжений по вызову (14 телеизмерений).

Каналы связи рассчитаны на использование 6 жил кабеля, по две на тракт: ТУ (телеуправление), ТС (телесигнализация) и ТИ (телеизмерение). Система непрерывного действия включения по распределительному принципу с временным импульсным признаком и тактовой синхронизацией.

Система ТЭМ-74 выполнена в двух стойках: одна предназначена для установки на КП, другая - на ДП. Командные ключи и кнопки размещены рядом со световыми элементами мнемосхемы, т.к. пульт и щит совмещены в одной стойке на ДП.

В стойках КП и ДП расположены функциональные блоки устройства телемеханики и приборы телеизмерения. Аппаратура выполнена по блочному принципу. Блоки соединены жгутиками через разъемы и состоят из модулей. В модулях с использованием печатного монтажа собраны однотипные схемы: триггеры, инверторы, логические схемы и т.п.

Для осуществления внешних соединений в стойке КП установлено 8 панелей клеммников, а в стойке ДП - одна такая панель. К панелям подводятся кабели питания, линии связи. Кроме того, непосредственно к клеммникам стойки КП подводятся сигнальные кабели от блок-контактов аппаратуры подстанции.

Комплекты ТЭМ-74 продолжали устанавливаться на линиях метрополитена до 2003 года (станция «Парк Победы»).

С 1994 года в службе электроснабжения начались работы по применению телемеханики на основе Программно - Технического Комплекса с Телемеханическими и Локальными Связями (ПТК-ТЛС) разработки ЦНИИ Комплексной автоматизации (ЦНИИ КА) для построения автоматизированной системы диспетчерского управления энергоснабжением.

Основными отличиями телемеханики на основе ПТК-ТЛС от ранее применявшихся является централизованная архитектура построения и то, что данная система состоит из двух составляющих: технических средств и программного обеспечения. Для обеспечения работы энергодиспетчера впервые в службе стали использоваться автоматизированные рабочие места на основе ПЭВМ, что позволяло широко применять средства автоматизации в управлении системой электроснабжения. Кроме того, впервые было реализовано двукратное резервирование оборудование для повышения надёжности.

Комплекс ПТК-ТЛС предназначен для построения территориально распределенных систем автоматического управления и контроля объектами. Комплекс выполняет задачи телеизмерения интегральных значений параметров, телесигнализации дискретных состояний контролируемых объектов и телеуправлении объектов с дискретными состояниями. В состав комплекса на основе ПТК—ТЛС входят следующие конструктивно и

функционально законченные изделия: станция программируемая с

!

резервированием, устройства аппаратные сбора информации и выдачи

«

команд управления, устройства аппаратное отображения информации,

Г

устройство коммутации выходное (УКВ-К), устройство преобразования сигналов. Кроме того, в службе электроснабжения используются специально

Г

разработанные диспетчерские щиты и устройство аппаратное преобразования информации для связи оборудования ПТК—ТЛС и ПЭВМ, входящих в состав АРМ энергодиспетчера. [51]

Эксплуатируемая в настоящий момент телемеханика имеет следующие характеристики (в расчете на одну подстанцию). Объём ТУ: 64 одиночные команды; объём ТС: 192 одиночных телесигнала; объём ТИ: 16 каналов возможностью увеличения до 64 каналов без подключения дополнительно: > оборудования).

В 1994 году была введена в опытную эксплуатацию экспериментальна з: система телемеханики на основе ПТК-ТЛС на подстанции СТП-8.

«Беляево». В 1996 году приняты в постоянную эксплуатацию ПТК-ТЛС 1 и 2 очереди Люблинско - Дмитровской линии.

В настоящее время ведутся работы по сопряжению оборудования ПТК-ТЛС с оборудованием комплекса технических средств автоматизированной системы диспетчерского управления энергоподстанциями (АСДУЭ) разработки НИИВК.

Автоматизированная система управления в наше время обретает все большую популярность. Это связано с тем, что с ее помощью становится проще и быстрее определить неисправность того или иного объекта управления и принять необходимые меры для ее ликвидации. В исследуемом нами случае разрабатываемая система автоматизированного управления энергоснабжением Московского метрополитена намного упрощает не только контроль, но и управление подстанциями, а также полностью исключает необходимость громоздких табло отображения.

В то же время сервисные инженеры часто встречаются с ситуациями, когда на обнаружение неисправности уходит большое количество времени, что для метрополитена не только нежелательно, но недопустимо. Предлагаемая система позволяет с высокой точностью определить неисправность и вывести предупреждение на экран для быстрого реагирования обслуживающего персонала.

Техника микроэлектроники совершила настоящую революцию во всех направлениях АСУ. Микроэлектроника резко изменила средства автоматизации полевого уровня, вызвала энергичное развитие микроконтроллеров, создала условия для практического внедрения цифровых промышленных сетей передачи данных, информационных технологий, процессорной техники, технических средств отображения информации и др.

Появились многочисленные автоматизированные системы управления во многих областях промышленности, и ниша энергоснабжения не осталась в стороне. Ниже мы остановимся подробнее на некоторых из этих систем.

1.2 Решение SIEMENS

SICAM PAS - открытая модульная цифровая система телеконтроля и телеуправления для электроэнергетики. В ней специфические для отрасли функции совмещены с гибкостью и универсальностью ПЛК и дополнены мощными коммуникационными возможностями современных средств связи.

Модульная структура аппаратуры и программного обеспечения SICAM PAS обеспечивает высокую степень адаптируемости системы к особенностям конкретных предприятий. Заказчик имеет возможность из множества доступных компонентов выбрать только необходимые, не переплачивая за ненужную функциональность. Другим немаловажным достоинством SICAM PAS является бесшовная интеграция с любыми системами управления на базе техники SIMATIC в соответствии с исповедуемым Siemens принципом комплексной интегрированной автоматизации (Totally Integrated Automation - TIA). Это дает возможность объединения АСУТП и систем диспетчерского уровня управления и устранения избыточных взаимно-дублирующих элементов.

Ключевым аппаратным компонентом SICAM PAS является специализированная приемо-передающая станция (ППС), работающая под управлением Windows ХР Embedded. Станция является полностью необслуживаемой за счет отсутствия изнашивающихся и вращающихся элементов. Она имеет промышленное исполнение и характеризуется высокими показателями наработки на отказ всех компонентов, к примеру, 36 лет для центрального процессорного модуля. Число ППС может варьироваться от 1 до 6 в зависимости от сложности системы телемеханики и ее топологии. Для подключения ППС к аппаратуре станционного и диспетчерского уровней имеется широкий перечень интерфейсных компонентов, обеспечивающих связь по последовательным и TCP/IP -каналам. При необходимости система может комплектоваться аппаратными средствами приема сигналов точного времени GPS. В целях повышения

надежности SICAM PAS может работать в конфигурациях с полным резервированием или с резервированием каналообразующей аппаратуры.

Программное ядро SICAM PAS реализует функции конфигурирования, отладки и диагностики системы, сбора данных и преобразования протоколов, а также является ОРС-сервером. Ядро системы при необходимости может дополняться опциональными компонентами: коммуникационными драйверами для протоколов МЭК 61850, МЭК 60870-5-101/103/104, Profibus DP/FMS, ModBus, DNP 3.0, ОРС-клиентом и виртуальным контроллером. Драйверы телекоммуникационных протоколов и ОРС в режиме реального времени обеспечивают регистрацию измерительной информации и ее передачу на верхние уровни диспетчерского управления. Виртуальный (soft-logic) контроллер позволяет реализовать функции до расчета данных и дает возможность дополнить или проконтролировать диспетчерское управление автоматически. [81]

Для организации человеко-машинного интерфейса в SICAM PAS используется полнофункциональная версия SCADA-системы SIMATIC WinCC, дополненная модулями, специально разработанными для решения задач оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике. Она предоставляет оперативному персоналу обширные возможности работы с системой: просмотр информации в виде индикаторов, графиков, гистограмм, текстовых сообщений, архивацию данных и формирование отчетов, протоколирование действий пользователей; диагностику оборудования. SICAM PAS позволяет использовать клиент-серверные и многоэкранные варианты построения среды визуализации, а применение пакета WebNavigator дает возможность создания "легких" клиентских приложений, ориентированных на web-интерфейс. Следует отметить, что SICAM PAS - не единственное решение Siemens для систем телеметрии и диспетчерского управления. В зависимости от особенностей решаемой задачи SICAM PAS может дополняться или заменяться техническими и программными средствами SINAUT ST7, SICAM eRTU и SIPLUS RIC, SAT 1703:

• SINAUT ST7 - программно-технический комплекс для построения распределенных систем мониторинга и управления технологическим процессом в распределенных конфигурациях на основе станций управления SIMATIC S7, дополненных специальными программными и аппаратными компонентами. Дистанционное и автоматическое управление обеспечивается применением одной и той же аппаратуры. Поддерживаются выделенные линии (медный кабель или оптоволокно), частные радиосети, аналоговые телефонные линии, цифровые ISDN-сети, сети GSM.

• SICAM eRTU - модульная система телеуправления, основанная на программируемых контроллерах SIMATIC S7. Система обеспечивает высокопроизводительную обработку больших объемов данных в реальном времени, а специальные коммуникационные модули обеспечивают связь с центрами управления и интеграцию устройств уровня подстанции.

• SIPLUS RIC - семейство программных и аппаратных продуктов, ориентированных на построение систем телеуправления объектами, расположенными на значительных расстояниях друг от друга. В качестве базовой аппаратуры для построения таких систем находят применение программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 и S7-400, а также компактные модули SIMATIC RIC Compact.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Малеев, Павел Геннадиевич, 2014 год

Список литературы.

1. Аверкин А.Н., Кузнецов О.П., Кулинич A.A., Титова Н.В. Поддержка принятия решений в слабоструктурированных предметных областях. Анализ ситуаций и оценка альтернатив. Теория систем управления. Вып. 3, 2006, 139-149 с.

2. Автоматизация & IT в энергетике №1(1). Ежеквартальный отраслевой научно-производственный журнал. М. ООО «Амальгер», 2009.

3. Афонин В.А., Темников Ф.Е., Форматы цифровой звукозаписи. С.-Пб: ЗАО «Элби», 1998, - 263 с.

4. Александрова А.Т., Ермаков Е.С.. Гибкие производственные системы электронной техники. Учеб.пособие для ПТУ. М.: Высш.шк., 1989, -319с.

5. Аль-Хамри С.С., Ватлецов A.B., Попов Г.В., Экспертная поддержка при диагностике состояния силовых трансформаторов. -Электротехника, 2003, № 8, 5 - 11 с.

6. Банчук Ю.А., Демин В.К., Тютин H.H., Чудинов С.М. Региональные информационные системы, методы их структурной и функциональной оценки. Белгород: БелГУ, 2007. - 340 с.

7. Басаргина O.A. и др. Экономика для инженера. В 2-х частях. Часть 1. Введение в экономическую теорию. Микроэкономика: Учебник М.: Высшая школа, Доброе слово, 2001, - 359 с.

8. Башлыков A.A., Еремеев А.П. Экспертные системы поддержки принятия решений в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 1994, - 213 с.

9. Бежанова М.М., Поттосин И.В. Математическое обеспечение ЭВМ: средства и инструменты. Новосибирск: Изд. НГУ, 1993, - 183 с.

10. Беркович Я.Д. О диагностике энергетического оборудования, Электрич. станции, 1989. - № 6. - С. 16-20.

11. БЖД/ Под ред. Профессора Белова C.B. - М.: Высшая школа, 1999,-616 с.

12. Белоногов А.Д., Малеев П.Г., Плахов Л.М., Талан Н.П., Хохлов С.Г., Чельдиев М.И. Инструментальный комплекс для проектирования

встроенных систем управления реального времени //«Современные технологии автоматизации», М., 2007, с. 113 - 117.

13. Белоусов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Под ред. Н.И. Белоусова. 5-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1987, - 527 с.

14. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: «Наука», 1986, - 718 с.

15. Власов К.П. Теория автоматического управления. СПб.: Гуманитарный центр, 2007, - 103с.

16. Гальперин В.М. Микроэкономика. СПб.: Экономическая школа, 1994,-221 с.

17. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96. - М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996, - 64 с.

18. Глазунов Л.П., Грабовецкий В.П., Щербаков О.В. "Основы теории надежности автоматических систем управления" СПб.: Энергоатомиздат, 1984, - 208 с.

19. Горелова Г.В., Захарова E.H., Радченко С.Н. Исследование слабоструктурированных проблем социально-экономических систем: когнитивный подход. Ростов-на-Дону: изд. РГУ, 2006. -332 с.

20. ГОСТ 12.1.009-76. Электробезопасность. Термины и определения. Введ. 01.01.77.

21. ГОСТ 12.0.003-74* (CT СЭВ 790-77). ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. -М.: Издательство стандартов, 1996, - 6 с.

22. ГОСТ 19.005-85. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. — М.: Издательство стандартов, 1985 - 18 с.

23. Гудыно Л.П., Кириченко A.A., Пятибратов А.П., Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2004, - 510 с.

24. Дядюнов А.Н., Онищенко Ю.А. Адаптивные системы сбора и передачи аналоговой информации. - М.: Машиностроение, 1988, - 288 с.

25. Егоров Н.В., Карпов А.Г. Диагностические информационно экспертные-системы. - СПб.: Санкт-Петербургский университет. 2002. - 472 с.

26. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и ее применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976.

27. Идельчик В.И.. Электрические системы и сети. М., Энергоатомиздат, 1989, - 592 с.

28. Ильина О.П., Бройдо B.J1. «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» учебник для ВУЗов. СПб.: Питер, 2002, - 560 с.

29. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. - М.: Издательство стандартов, 1991.

30. «Информатика» под редакцией Н. В. Макаровой, Третье переработанное издание, Москва «Финансы и статистика» 2001.

31. Котлер Ф. "Основы маркетинга", Санкт-Петербург, АО "Коруна", 1994, - 656 с.

32. Крашовац И.Ю., Прохоров H.JI. Системное программное обеспечение ЭВМ. Операционная система UNIX : Методические указания по выполнению практических занятий. М.: МГИРЭА (ТУ), 1998.

33. Крашовац И.Ю., Прохоров H.JI. Системное программное обеспечение ЭВМ. Использование графического интерфейса X Window System в ОС UNIX: Методические указания по выполнению практических занятий. М.: МГИРЭА (ТУ), 1999.

34. Крупский А.А, Малеев П.Г., Хохлов С.Г., Чельдиев М.И. Элементы и устройства системы безопасности движения московского метрополитена //Тезисы доклада на 5 Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», М., 2007, с. 164 - 167.

35. Крупский A.A., Малеев П.Г. Развитие и совершенствование систем управления электроснабжением в Московском метрополитене. //Вопросы радиоэлектроники, серия Общетехническая, вып. 3, М., 2011, с. 133- 138.

36. Крупский A.A., Малеев П.Г., Ройко Г.А. Технология получения и обработки знаний на основе видеосредств метрополитена // Вопросы радиоэлектроники, серия элетронная вычислительная техника, вып. 2, М., 2013, с. 100-107

37. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. М.: Ось-89, 2008, - 224 с.

38. Кулинич A.A., Титова Н.В. Интегрированная модель поддержки принятия решений в условиях неопределенности. Труды Института проблем управления. Том 26. М.: ИЛУ им. В.А. Трапезникова. 2005.

39. Кулинич A.A. Систематизация когнитивных карт и методов их анализа. Труды VII Международной конференции «Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций (CASC2007)» / Под. Ред. З.К. Авдеевой, C.B. Ковриги. - М: Институт проблем управления РАН, 2007. 50-57 с.

40. Кулинич A.A. Верификация когнитивных карт на основе объяснения прогнозов / Управление большими системами. Специальный выпуск 30.1 «Сетевые модели в управлении». М: ИПУ РАН, 2010. 453-469 с.

41. Кульба В.В., Кононов Д.А., и др. Методы формирования сценариев развития социально-экономических систем. - М.: СИНТЕГ, 2004. 296 с.

42. Кураков JI. П., Попов В. М. и др. Сборник бизнес-планов: Современная практика и документация. Отечественный и зарубежный опыт. - М.: Финансы и статистика, 1997, - 336 с.

43. Липаев В.В. Отладка систем управляющих алгоритмов реального времени. М.: Сов. Радио, 1974, - 217 с.

44. Майбуров И.А. Вклад человеческого капитала в экономическое развитие России. Экономическая наука современной России. - 2003. - № 4.

45. Максимов В.И., Корноушенко Е.К. Аналитические основы применения когнитивного подхода при решении слабоструктурированных задач. Труды ИПУ, вып.2, 1998.

46. Малеев П.Г. Вопросы построения адаптивных систем управления. Доклад на конференции «Высокие технологии XXI века», М., 2006, с. 470 - 473.

47. Малеев П.Г. Комплекс для разработки адаптивной системы управления. Вопросы радиоэлектроники, серия «Электронная вычислительная техника», вып. 2, М., 2006, с. 81 - 86.

48. Малеев П.Г. Автоматизированная система диспетчерского управления энергоподстанциями Московского метрополитена // Выставка-конференция «Электроника и транспорт» (тезисы доклада), М., 2007, с. 18.

49. Малеев П.Г. Автоматизированная система диспетчерского управления энергоподстанциями. Вопросы радиоэлектроники, серия «Электронная вычислительная техника», вып. 3, М., 2007,с.104 - 108.

50. Малеев П.Г. Резервная система безопасности движения московского метрополитена. Транспорт Российской федерации, №11, М., 2007, с. 67 - 69.

51. Малеев П.Г. Автоматизированная система диспетчерского управления. Депонировано в федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-технический институт межотраслевой информации - федеральный информационно- аналитический центр оборонной промышленности», М., 2008.

52. Малеев П.Г. Автоматизированная система диспетчерского управления энергоподстанциями Московского метрополитена. Вопросы сопряжения старых систем управления с современными // Выставка-конференция «Общественный транспорт» (тезисы доклада), М., 2009, с. 2425.

53. Малеев П.Г. Организация диспетчерского управления в энергоснабжении Московского метрополитена // Доклад на Международном форуме «Высокие технологии XXI века», М., 2009, с. 180 - 182.

54. Малеев П.Г. Переход от старой телемеханики на АСДУЭ с наименьшими финансовыми затратами // Выставка-конференция «Электроника и транспорт» (тезисы доклада), М., 2010, с.31.

55. Малеев П.Г., Черепнев A.A. Системы диспетчерского управления электроснабжением в Московском метрополитене //Международная конференция «Компьютерные науки и технологии»(сборник трудов, с.252-255), Белгород, 2011.

56. Малеев П.Г. Особенности перехода со старой телемеханики на вновь разработанную АСДУЭ в Московском метрополитене //Вопросы радиоэлектроники, серия «Электронная вычислительная техника», вып. 2, М., 2013, с. 108-116.

57. Малеев П.Г. Разработка типовых решений антегрированного программно-технического комплекса для проектирования сложной наукоемкой продукции //Вопросы радиоэлектроники, серия «Электронная вычислительная техника», М. 2012, с. 149-152.

58. Методические указания по организационно-экономической части дипломных проектов.- М.: МИРЭА, 1990, - 30 с.

59. Мотуско Ф.Я. Защитные устройства в электроустановках. — М.: Энергия, 1973, - 200 с.

60. Нестеров A.JI. Проектирование АСУТП. Методическое пособие, книга 1. СПб.: ДЕАН, 2006, - 552 с.

61. НМЦ ПЭУ МЭИ. — Рекомендации по проектированию, монтажу и эксплуатации электроустановок зданий при применении устройств защитного отключения. — М. Из-во МЭИ, 2000.

62. Первичная обработка информации с помощью ЭВМ. Часть 1. Сглаживание временных последовательностей данных// Метод, указания.

63. Перминов С.Б. Информационные технологии как фактор экономического роста. М.: Наука, 2008, - 195 с.

64. Петровский А.Б. Теория принятия решений. М.: Академия, 2009.

65. РД 34.46.501. Инструкция по эксплуатации трансформаторов. Изд. 2-е перераб. и доп.: Утв. Главтехупр. Минэнерго СССР 08.12.76; Разраб. ВНИИЭ. -М.: Энергия, 1978, - 80 с.

66. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с приложениями к социальным, биологическим и экологическим задачам. Наука, 1986.

67. Саати Т.Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях: Аналитические сети. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011, - 360с.

68. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. Пер. с англ. Изд.З, 2010, 520 с

69. Саати T.JI., Керне К. Аналитическое планирование. Организация систем М.: Радио и связь, 1991, - 224 с.

70. Санитарные правила и нормы. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.2.4.548-96/ Госкомсанэпиднадзор России.-М., 1996.

71. Сергеев И.В. Экономика организаций (предприятий). М.: ТК Велби, 2007, - 560 с.

72. Силов В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. - М.: ИНПРО-РЕС, 1995.-228 с.

73. СНиП 2.04.05-91 *. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой России. - М.: ГП ЦПП, 2000. - 72 с.

74. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение/ Минстрой России. - М.: ГП ЦПП, 1995. - 40 с.

75. СНиП 2.09.04-00. Административные и бытовые здания. - М.: ЦИТП Госстроя России, 2000.

76. Трубицын С.Н., Чудинов С.М. Мультисервисные системы, методы их структурной и функциональной оценки. М.: ГОУ «МАРТИТ», 2012.

77. "Управляющие вычислительные комплексы" М.: Финансы и статистика, 2003. - 352 с.

78. Автоматизация & IT в энергетике №4(4). Журнал. - 2009.

79. Управляющие вычислительные комплексы: Учебное пособие / Под ред. Н.Л. Прохорова. 3-у изд. перераб. и доп. М.: Финансы и статистика, 2003.

80. http://www.admhmao.ru/inform/law/gost 5 .htm.

81. http://automation-svstem.ru.

82. http://www.asutp.ru/.

83. http://www.asu-tp.org/

84. http://www.bolshe.ru/book/id=834&page=6.

85. http://www.business-process.ru.

86. http://www.mosmetro.ru/sl/#/

87. http://niivk.ru/index.php?id=19

88. http://ru.wikipedia.org/

89. http://synopsis.kubsu.ru/informatic/master/lecture/themes5_3 1 .htm.

90. http://vis.unesko.org.

91. http://zab.megalink.ru/depart/vm/infbook/gl03/33 1 .htm.

92. Сил ob, В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. М.: ИНПРО-РЕС, 1995.-228 с.

93. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Либроком, 2011. -

408 с.

94. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности. М.: Высшая школа, 1977- 160с.

95. Ушаков И.А. Курс теории надежности систем. М.: Дрофа, 2008. — 239 с.

Акт внедрения результатов диссертационной работы Малеева Павла Геннадиевича

Результаты, полученные Павлом Геннадиевичем Малеевым в диссертационной работе на тему: «Разработка и исследование методов и средств поддержки управленческих решений в системе электроснабжения Московского метрополитена», практически полностью внедрены в службе энергоснабжения Московского метрополитена. Автором диссертации выполнена основная часть разработки и реализации автоматизированной системы диспетчерского управления энергоподстанциями метрополитена.

Служба Электроснабжения удовлетворена введенной системой управления, которая упрощает работу энергодиспетчеров радиусов Московского метрополитена.

АСДУЭ Митино-Строгинской, Люблинско-Дмитровской, Бутовской и Филевской линий сданы в эксплуатацию коллективом ОАО «НИИВК им. М.А. Карцева», при непосредственном участии П.Г.Малеева. В настоящее время он занимается непосредственным пуском и отладкой АСДУЭ Калининской и Замоскворецкой линий в Московском метрополитене, поддержанием работоспособности системы управления. Автор также ведет доработку и реализацию изменений в программном обеспечении системы, основная часть этой работы им успешно выполнена.

В целом считаю диссертационную работу Малеева П.Г. заслуживающей самой высокой оценки, а самого Павла Геннадиевича Малеева - достойным присуждения ученой степени кандидата технических наук.

Главный энергодиспетчер

службы «Э»

Московского метрополитена

Акт внедрения результатов диссертационной работы Малеева Павла Геннадиевича

Павлом Геннадиевичем Малеевым выполнен и выполняется большой объем работы в области создания и совершенствования аппаратуры, алгоритмического и программного обеспечения автоматизированных систем диспетчерского управления службы электроснабжения (АСДУЭ) Московского метрополитена. Автором диссертации фактически выполнена основная часть разработки и реализации автоматизированной системы диспетчерского управления тяговыми, тягово - понизительными и понизительными подстанциями электроснабжения метрополитена. Им были разработаны архитектура АСДУЭ, алгоритмы управления, построена модель системы управления и создан вычислительный комплекс для разработки вариантов систем, отладки математического обеспечения, иастройки АСДУЭ на конкретные линии и подстанции.

Малеевым П.Г. подобрано оборудование, построены локальные сети, разработана и настроена операционная система для обеспечения максимально возможной производительности комплексов АСДУЭ Бутовской, Митино-Строгинской, Люблинско-Дмитровской и Сокольнической линий.

Автоматизированные системы диспетчерского управления службы электроснабжения Митино-Строгинской, Люблинско-Дмитровской, Бутовской и Филевской линий сданы в эксплуатацию соответствующими коллективами при непосредственном участии и научно-техническом курировании П.Г.Малеева. В настоящее время он занимается непосредственным пуском и отладкой АСДУЭ второй очереди Люблинско-Дмитровской и Митино-Строгинской линий в Московском метрополитене, поддержанием работоспособности и взаимодействия систем с ПО разработки информационно-вычислительного центра (ИВЦ) Московского метрополитена. Автор также ведет доработку и реализацию изменений в программном обеспечении системы. Основная часть этой работы им успешно выполнена.

Активное участие П.Г.Малеева в работах службы электроснабжения Московского метрополитена подтверждается протоколами испытаний и внедрения.

Главный инженер службы Электроснабжения Московского метрополитена

Акт внедрения результатов диссертационной работы

Малеева Павла Геннадиевича

Международная Ассоциация «Метро» использует в своей деятельности результаты, сформулированные Малеевым П.Г. в диссертационной работе «Исследование и разработка технических средств автоматизированной системы управления энергоснабжением Московского метрополитена».

Ассоциация полностью поддерживает сформулированное диссертантом перспективное (пожалуй, наиболее перспективное) направление, базирующееся на схемно-функциональных принципах описания задач, построения моделей и их эффективной реализации на вычислительных средствах. Ассоциацией получена и внедрена документация на программно-аппаратный комплекс КРСУ для разработки и отладки автоматизированных систем управления энергоподстанциями. Преимуществом указанного комплекса является его универсальность (может быть использован не только в энергоснабжении метрополитена).

В настоящее время Ассоциацией решается вопрос об использовании КРСУ, а также его отдельных узлов и технических решений в некоторых метрополитенах в РФ (Казанский, Нижегородский) и в дальнем зарубежье (Венский, Парижский метрополитены). В целом считаем диссертационную работу Малеева П.Г. заслуживающей самой высокой оценки, а самого Павла Геннадиевича Малеева — достойным присуждения ученой степени кандидата технических наук.

Главный технолог

Международной Ассоц

«Метро»

В.А. Курышев