«Нева-OS»

За­кры­тое ак­ци­о­нер­ное об-щес­т­во «Пред­при­ятие по ав­то­ма­ти­за­ции в элек­тро­-э­нер­ге­ти­ке ЭНЕР­ГО­СО­ЮЗ» за­ни­ма­ет­ся раз­ра­бот­кой и внед­ре­ни­ем на энер­го­объек­тах ин­фор­ма­ци­он­ных сис­тем, в ос­нов­ном циф­ро­вых ре­гис­тра­то­ров ава­рий­ных про­цес­сов. Во всех сво­их раз­ра­бот­ках мы ис­поль­зу­ем се­рий­но вы­пус­ка­е­мые тех­ни­чес­кие сред­ст­ва и раз­ра­ба­ты­ва­ем для них спе­ци­аль­ное про­грам­мное обес­пе­че­ние.

В на­ча­ле 90-х го­дов на­ми ши­ро­ко при­ме­ня­лись уп­рав­ля­ю­щие ма­ши­ны Се­ве­ро­до­нец­ко­го НПО «Им­пульс» (Укра­и­на), в час­тнос­ти, пос­лед­няя раз­ра­бот­ка — мик­роп­ро­цес­сор­ный суб­ком­плекс кон­тро­ля и уп­рав­ле­ния (МСКУ). На ба­зе МСКУ раз­ра­бо­та­ны раз­лич­ные сис­те­мы, от циф­ро­вых осцил­лог­ра­фов до пол­ных ин­фор­ма­ци­он­ных сис­тем (ком­мер­чес­кое на­зва­ние — «Не­ва»). Ком­плек­сы «Не­ва» ра­бо­та­ют или на­хо­дят­ся в на­лад­ке на Крас­но­яр­с­кой ГЭС, на Но­во­куй­бы­шев­с­кой ТЭЦ-2, на Юж­но-Са­ха­лин­с­кой ТЭЦ-1, на ТЭЦ-2 в Пет­ро­пав­лов­с­ке-Кам­чат­с­ком, на Кур­с­кой АЭС и дру­гих.

Во всех сво­их раз­ра­бот­ках мы при­дер­жи­ва­ем­ся сле­ду­ю­щих под­твер­жден­ных прак­ти­кой при­нци­пи­аль­ных по­ложе­ний:

• ис­поль­зо­ва­ние толь­ко ши­ро­ко рас­прос­тра­нен­ных се­рий­но вы­пус­ка­е­мых тех­ни­чес­ких средств круп­ных и над­еж­ных фирм-про­из­во­ди­те­лей для обес­пе­че­ния воз­мож­нос­ти пос­ле­ду­ю­щих ре­мон­тов, об­слу­жи­ва­ния и модер­ни­за­ции;
• при­ме­не­ние для ос­цил­лог­ра­фи­ро­ва­ния вы­нос­ных дат­чи­ков по ти­пу дат­чи­ков се­рии Е Ви­теб­ско­го ВЗЭП, широ­ко ис­поль­зу­е­мых в энер­ге­ти­ке и име­ю­щих го­су­дар­ствен­ную мет­ро­ло­ги­чес­кую ат­тес­та­цию;
• обес­пе­че­ние пол­но­го до­сту­па поль­зо­ва­те­ля к из­ме­не­нию ко­ли­чес­т­ва сиг­на­лов, их на­име­но­ва­ний, а так­же форм гра­фи­ков, таб­лиц и су­точ­ных ве­до­мос­тей;
• вы­пуск ба­зо­вых мо­де­лей с оп­ти­маль­ным на­бо­ром фун­к­ций и чис­лом регис­три­ру­е­мых сиг­на­лов, с воз­мож­ностью умень­ше­ния со­ста­ва без за­трат на раз­ра­бот­ку спе­ци­аль­ной до­ку­мен­та­ции;
• ис­поль­зо­ва­ние на вер­х­­нем уров­не пер­со­наль­но­го компь­юте­ра;
• обес­пе­че­ние даль­ней­ше­го со­про­вож­де­ния.

На­иболь­шие хло­по­ты при вы­пус­ке сис­те­мы «Не­ва» бы­ли свя­за­ны с не­до­ста­точ­ной над­еж­ностью оте­чес­твен­ной эле­мен­т­ной ба­зы. По­­это­му ос­нов­ное вни­ма­ние в но­вой раз­ра­бот­ке уде­ля­лось имен­но это­му во­про­су.

Вы­би­рая но­вую тех­ни­чес­кую ба­зу, мы ос­та­но­ви­лись на из­де­ли­ях про­мыш­лен­ной се­рии MicroPC аме­ри­кан­с­кой фир­мы Octagon Systems, по­лу­чив­ших в по­след­ние го­ды ши­ро­кое рас­прос­тра­не­ние в на­шей стра­не.

Отличительные особенности и преимущества изделий MicroPC:

• ап­па­рат­ная и про­грам­мная со­вмес­ти­мость плат с IBM PC поз­во­ля­ет ус­та­нав­ли­вать пла­ты в пер­со­наль­ный компь­ютер и на нем про­из­во­дить от­лад­ку про­грамм;
• ши­ро­кий тем­пе­ра­тур­ный ди­а­па­зон от -40° до +85°С сни­жа­ет тре­бо­ва­ния к кли­ма­ти­чес­ким ус­ло­ви­ям; 
• ни­зкое энер­го­пот­реб­ле­ние и от­сут­ст­вие вен­ти­ля­то­ров сни­ма­ет про­бле­му га­ран­ти­ро­ван­но­го пи­та­ния;
• ма­лые раз­ме­ры (пла­та 124×114 мм) и про­чная кон­струк­ция (пе­ре­груз­ка 5g при виб­ра­ции и 20g при уда­ре) поз­во­ля­ют про­яв­лять мень­ше бес­по­кой­ст­ва и сни­зить за­тра­ты при тран­спор­ти­ров­ке;
• про­грам­мы хра­нят­ся в энер­го­не­за­ви­си­мой флэш-па­мя­ти про­цес­сор­ных плат, до­пус­ка­ю­щих пе­ре­про­грам­ми­ро­ва­ние бо­лее 10000 раз; пе­ре­рыв в пи­та­нии не тре­бу­ет пе­ре­за­груз­ки;
• вы­со­кая над­еж­ность и со­от­вет­ст­вие меж­ду­на­род­но­му стан­дар­ту ка­чес­т­ва ISO 9000;
• сто­и­мость из­де­лий ни­же, чем у ев­ро­пей­с­ких ана­ло­гов.

Имея та­кую тех­ни­чес­кую ба­зу и учи­ты­вая дан­ные ана­ли­за пот­ре­би­тель­ско­го спро­са, по­лу­чен­ные при внед­ре­нии сис­тем се­рии «Не­ва», мы сфор­му­ли­ро­ва­ли но­вые тре­бо­ва­ния к ре­гис­тра­то­ру со­бы­тий.

1. Под­нять ко­эф­фи­ци­ент ис­поль­зо­ва­ния тех­ни­чес­ких средств, обес­пе­чив вы­пол­не­ние раз­лич­ных фун­к­ций, не­об­хо­ди­мых в элек­тро­э­нер­ге­ти­ке.
2. Дать поль­зо­ва­те­лю воз­мож­ность применять компь­ютер для вы­пол­не­ния за­дач мес­тно­го ха­рак­те­ра.
3. Ка­чес­твен­но улуч­шить за­пись пе­ре­ход­ных про­цес­сов, ус­тра­нив «мер­т­вую зо­ну» и обес­пе­чив за­пись про­дол­жи­тель­ных сис­тем­ных ава­рий.
4. Обес­пе­чить мак­си­маль­ную ап­па­рат­ную над­еж­ность в ра­бо­те и во вре­мя пус­ко-на­лад­ки.
5. При от­но­си­тель­но боль­шом ко­ли­чес­т­ве ре­гис­три­ру­е­мых сиг­на­лов со­здать пор­та­тив­ное ус­трой­ст­во, не тре­бу­ю­щее для тран­спор­ти­ров­ки ни­ка­ких до­пол­ни­тель­ных средств.
6. Скон­стру­и­ро­вать ус­трой­ст­во, не тре­бу­ю­щее спе­ци­аль­ной на­лад­ки на объ­ек­те, ко­то­рое за­каз­чик мог бы лег­ко ус­та­но­вить и  под­клю­чить са­мос­то­я­тель­но.
7. Обес­пе­чить поль­зо­ва­те­лю ра­бо­ту в бо­лее со­вре­мен­ной про­грам­мной сре­де WINDOWS.

Но­вый ре­гис­тра­тор по­лу­чил на­зва­ние «Не­ва-OS».

Кро­ме ос­нов­ной фун­к­ции — ос­цил­лог­ра­фи­ро­ва­ния ава­рий, — ре­гис­тра­тор вы­пол­ня­ет од­нов­ре­мен­но:

• из­ме­ре­ние и кон­троль па­ра­мет­ров нор­маль­но­го ре­жи­ма и ото­бра­же­ние дан­ных на цвет­ном мо­ни­то­ре в ви­де мне­мос­хем, ос­цил­лог­рамм, таб­лиц;
• ре­гис­тра­цию со­сто­я­ния и пос­ле­до­ва­тель­нос­ти сра­ба­ты­ва­ния ком­му­та­ци­он­ной ап­па­ра­ту­ры и ус­тройств ре­лей­ной за­щи­ты и ав­то­ма­ти­ки (РЗА);
• пе­ре­да­чу дан­ных в цен­траль­ные служ­бы по те­ле­фон­но­му ка­на­лу.

Ба­зо­вый ва­ри­ант сис­те­мы «Не­ва-OS»пред­на­зна­чен для ра­бо­ты на об­слу­жи­ва­е­мых объ­ек­тах и рас­счи­тан на регис­тра­цию 48 ана­ло­го­вых и 192 дис­крет­ных сиг­на­лов. Чис­ло сиг­на­лов мо­жет быть умень­ше­но. Сис­те­ма со­сто­ит из бло­ка MicroPC и свя­зан­но­го с ним по се­ти Ethernet пер­со­наль­но­го компь­юте­ра (ПК) — рис. 1.

Воз­мож­ны ва­ри­ан­ты пос­та­вок, в кото­рых мо­гут быть пред­ус­мот­ре­ны жес­т­кий диск, до­пол­ни­тель­ная па­мять или те­ле­фон­ные мо­де­мы.

Пе­ред вклю­че­ни­ем  сис­те­мы в ра­бо­ту вы­пол­ня­ет­ся на­строй­ка про­грам­мно­го обес­пе­че­ния в со­от­вет­ст­вии с па­ра­мет­ра­ми кон­крет­но­го объ­ек­та. На­стро­ен­ные про­грам­мы хра­нят­ся на жес­т­ких дис­ках ПК и во флэш-па­мя­ти бло­ка MicroPC. При вы­клю­че­нии и пос­ле­ду­ю­щем вклю­че­нии пи­та­ния пе­ре­за­груз­ка про­грамм не тре­бу­ет­ся.

В ис­ход­ном со­сто­я­нии и да­лее при ра­бо­те ре­гис­тра­то­ра «Не­ва-OS» на эк­ра­не ПК при­сут­ству­ет од­на из мне­мос­хем объ­ек­та (рис. 2), ко­то­рая вы­би­ра­ет­ся из ме­ню мне­мос­хем. На мне­мос­хе­ме цве­том ото­бра­жа­ют­ся со­сто­я­ния ком­му­та­ци­он­ных ап­па­ра­тов, а так­же па­ра­мет­ры ус­та­но­вив­ше­го­ся ре­жи­ма (то­ки и на­пря­же­ния). Па­ра­метры, ве­ли­чи­на ко­то­рых вы­хо­дит за гра­ни­цы до­пус­ти­мых пред­елов, вы­де­ля­ют­ся цве­том.

При из­ме­не­нии со­сто­я­ния лю­бо­го дис­крет­но­го сиг­на­ла на эк­ра­не мо­ни­то­ра по­яв­ля­ет­ся ок­но с таб­ли­цей пос­ле­до­ва­тель­нос­ти ра­бо­ты РЗА. Мо­жет быть за­дан ре­жим, при ко­то­ром каж­дый но­вый сиг­нал не­мед­лен­но рас­пе­ча­ты­ва­ет­ся на при­нте­ре.

При сра­ба­ты­ва­нии ос­цил­лог­ра­фа на эк­ра­не по­яв­ля­ет­ся со­об­ще­ние с ука­за­ни­ем вре­ме­ни и но­ме­ра ава­рии. Ава­рий­ные про­цес­сы мо­гут быть сра­зу же про­смот­ре­ны на эк­ра­не мо­ни­то­ра (рис. 3), при этом обес­пе­чи­ва­ет­ся не­об­хо­ди­мый сер­вис для про­ве­де­ния ин­же­нер­ных ис­сле­до­ва­ний. Не­за­ви­си­мо от то­го, в ка­ком ре­жи­ме на­хо­дит­ся ПК, про­из­во­дит­ся за­пись те­ку­щих со­об­ще­ний в ар­хив ос­цил­лог­рамм и в ар­хив сра­ба­ты­ва­ний РЗА.

Ба­зо­вая мо­дель, вы­пус­ка­е­мая с 1995 го­да, име­ет сле­ду­ю­щие тех­ни­чес­кие харак­те­рис­ти­ки (табл. 1).

Важ­ное тре­бо­ва­ние, ре­а­ли­зо­ван­ное в «Не­ва-OS» — это ус­тра­не­ние при­су­щей по­до­бным ус­трой­ст­вам так на­зы­ва­е­мой «мер­т­вой зо­ны», ког­да очис­т­ка ОЗУ для за­пи­си но­вой ос­цил­лог­рам­мы, то есть пе­ре­нос дан­ных из ОЗУ на дру­гой но­си­тель, за­ни­ма­ет оп­ре­де­лен­ное вре­мя, в те­че­ние ко­то­ро­го за­пись но­вых дан­ных не­воз­мож­на. В нашей сис­те­ме па­рал­лель­но с за­писью на жес­т­кий диск про­из­во­дит­ся пе­ре­кач­ка дан­ных по се­те­во­му ин­тер­фей­су в ПК. Для не­об­слу­жи­ва­е­мых под­стан­ций та­кая пе­ре­кач­ка осу­щес­твля­ет­ся на съем­ный вин­чес­тер, уста­нав­ли­ва­е­мый в бло­ке MicroPC, и далее — по те­ле­фон­ным ка­на­лам.

Кро­ме то­го, для ис­клю­че­ния ве­ро­ят­нос­ти по­те­ри ос­цил­лог­рамм из-за не­ис­прав­нос­ти ПК  или свя­зи с ним при­ме­ня­ет­ся дуб­ли­ро­ва­ние дан­ных в ОЗУ MicroPC.

Обес­пе­чи­ва­ет­ся воз­мож­ность за­пи­си ос­цил­лог­рамм сис­тем­ных ава­рий про­дол­жи­тель­ностью не­сколь­ко де­сят­ков ми­нут. В дан­ной вер­сии сис­те­мы «Не­ва-OS» для эко­но­мии ис­поль­зу­ет­ся ал­го­ритм ра­бо­ты, при ко­то­ром за­пись ава­рий ве­дет­ся с про­бе­ла­ми в 1 секунду че­рез каж­дые 55 секунд за­пи­си. По­те­рю ин­фор­ма­ции объ­емом 2,2% мы пос­чи­та­ли при­ем­ле­мой.

Для га­ран­ти­ро­ван­но­го пи­та­ния и устра­не­ния по­мех по электросе­ти исполь­зу­ет­ся вы­со­ко­на­деж­ный ис­точ­ник пи­та­ния со встро­ен­ным  ав­то­ном­ным ак­ку­му­ля­то­ром.

Сис­те­ма вы­пол­не­на от­кры­той для поль­зо­ва­те­ля. Это оз­на­ча­ет, что при ее на­лад­ке и даль­ней­шем ви­до­из­ме­не­нии поль­зо­ва­тель име­ет воз­мож­ность вы­бо­ра:

• из­ме­нить внеш­ний вид и со­став мне­мос­хем объ­ек­та, ве­до­мос­тей и т. п.,
• из­ме­нить вид и со­став сиг­на­лов в кад­рах ос­цил­лог­рамм,
• из­ме­нить ус­ло­вия за­пус­ка ос­цил­ло­гра­фа и па­ра­мет­ры за­пи­си пред­ыс­то­рии, пос­тис­то­рии и мно­гое дру­гое.

Ко­ли­чес­т­во ре­гис­три­ру­е­мых ана­ло­го­вых и дис­крет­ных сиг­на­лов мо­жет варь­иро­вать­ся в пред­елах, ука­зан­ных в тех­ни­чес­ких дан­ных.

Сис­те­ма обес­пе­чи­ва­ет ввод срав­ни­тель­но боль­шо­го чис­ла дис­крет­ных сиг­на­лов. Все они при­сут­ству­ют в осцил­лог­рам­ме, а так­же в таб­лич­ной рас­пе­чат­ке ве­до­мос­ти со­бы­тий. Лю­бой из них мо­жет быть на­зна­чен ини­ци­а­тив­ным для за­пус­ка ос­цил­лог­ра­фа.

Со­сто­я­ние ком­му­та­ци­он­ной ап­па­ра­ту­ры, оп­ре­де­ля­е­мое по со­от­вет­ству­ю­щим дис­крет­ным сиг­на­лам, а так­же рас­счи­тан­ные нор­маль­ные уров­ни те­ку­щих то­ков и на­пря­же­ний ото­бра­жа­ют­ся на мне­мос­хе­ме объ­ек­та. Уров­ни то­ков и на­пря­же­ний хра­нят­ся в па­мя­ти компь­юте­ра и мо­гут быть рас­пе­ча­та­ны в ви­де ча­со­вой или су­точ­ной ве­до­мос­ти. При не­об­хо­ди­мос­ти ко­ли­чес­т­во ре­гис­три­ру­е­мых сиг­на­лов нор­маль­но­го режи­ма мо­жет быть уве­ли­че­но.

Фор­мат мас­си­вов ре­гис­три­ру­е­мых дан­ных яв­ля­ет­ся от­кры­тым и при­го­ден для пе­ре­фор­ма­ти­ро­ва­ния в лю­бой стан­дарт, на­при­мер COMTRADE, ко­то­рый в даль­ней­шем бу­дет вы­бран в энер­ге­ти­ке как еди­ный для об­ме­на дан­ны­ми о пе­ре­ход­ном про­цес­се для раз­лич­ных ре­гис­тра­то­ров и при­клад­ных про­грамм, в том чис­ле и про­грамм оп­ре­де­ле­ния рас­сто­я­ния до мес­та ко­рот­ко­го за­мы­ка­ния.

В от­ли­чие от ана­ло­гич­ных сис­тем регис­тра­ции ава­рий сис­те­ма «Не­ва-OS» ис­поль­зу­ет для вво­да зна­че­ний то­ков и на­пря­же­ний внеш­ние тран­с­фор­ма­тор­ные дат­чи­ки, обес­пе­чи­ва­ю­щие до­ста­точ­ный уро­вень сиг­на­лов для ре­гис­тра­ции как свер­хто­ков, так и нор­маль­ных то­ков и на­пря­же­ний. Это поз­во­ля­ет про­грам­мным пу­тем про­из­во­дить рас­чет дей­ству­ю­щих зна­че­ний то­ков и напря­же­ний по ос­цил­лог­ра­фи­ру­е­мым сиг­на­лам.

Ис­поль­зу­ют­ся спе­ци­аль­но раз­ра­бо­тан­ные для ин­фор­ма­ци­он­ных сис­тем се­рии «Не­ва» из­ме­ри­тель­ные пре­об­ра­зо­ва­те­ли ЭП 8527, вы­пус­ка­е­мые в г. Ви­теб­с­ке на НПП «Элек­троп­ри­бор». Пре­об­ра­зо­ва­те­ли кон­струк­тив­но вы­пол­не­ны в пы­ле­за­щи­щен­ном плас­тмас­со­вом кор­пу­се и име­ют класс точ­нос­ти 1 во всем ди­а­па­зо­не из­ме­ре­ний.

Дис­крет­ные сиг­на­лы пос­ту­па­ют не­пос­ред­ствен­но от кон­так­тов ус­тройств РЗА или в ви­де на­пря­же­ний 3-32 В и под­клю­ча­ют­ся ко вхо­дам съем­ных бло­ков оп­ти­чес­ких раз­вя­зок. При­ме­не­ние оп­то­раз­вя­зок поз­во­ля­ет лег­ко и над­еж­но под­клю­чать­ся к уже име­ю­щим­ся схе­мам ре­гис­тра­ции сиг­на­лов.

Кон­струк­тив­ное ис­пол­не­ние бло­ка с из­де­ли­я­ми MicroPC — гер­ме­тич­ный навес­ной плас­тмас­со­вый шкаф  с откры­ва­ю­щей­ся пе­ре­дней двер­цей. Вес не бо­лее 20 кг.

Внут­ри шка­фа рас­по­ло­жен мон­таж­ный кар­кас с пла­та­ми, ис­точ­ни­ки пи­та­ния и крос­со­вые пла­ты с ре­зис­тив­ны­ми де­ли­те­ля­ми для ана­ло­го­вых сиг­на­лов и съем­ны­ми мо­ду­ля­ми оп­то­раз­вя­зок для дис­крет­ных сиг­на­лов. На ни­жней стен­ке шка­фа смон­ти­ро­ва­ны гер­ме­тич­ные муф­ты для под­клю­че­ния ка­бе­лей от дат­чи­ков. Ре­ко­мен­ду­ет­ся ис­поль­зо­вать теле­фон­ные ка­бе­ли с ви­ты­ми па­ра­ми.

Пер­вый об­ра­зец сис­те­мы ус­та­нов­лен в 1995 го­ду на об­слу­жи­ва­е­мой под­стан­ции в г. Ле­со­си­бир­с­ке Крас­но­яр­ско­го края.

Все дан­ные ото­бра­жа­ют­ся у де­жур­но­го под­стан­ции, а так­же пе­ре­да­ют­ся по те­ле­фон­но­му ка­на­лу в служ­бу СДТУ Се­вер­ных элек­три­чес­ких се­тей АО «Крас­но­яр­скэ­нер­го». ●


ЗАО «Пред­при­ятие по ав­то­ма­ти­за­ции в элек­тро­э­нер­ге­ти­ке ЭНЕР­ГО­СО­ЮЗ»

© СТА-ПРЕСС, 2025

Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!