Индустриальные информационные системы - 2013

г. Новосибирск, 24-28 сентября 2013 г.

Нестуля Р.В.  

Архитектура высокопроизводительной системы сбора и обработки данных для крупных распределенных телемеханических систем с высокими требованиями по надежности и отказоустойчивости.

При создании объединенных энергосистем (ОЭС) и единых энергосистем (ЕЭС), включающих в себя несколько ОЭС, одной из основных задач является обеспечение общего режима работы для поддержания стабильной частоты в электрической сети и оптимизации загрузки генерирующих мощностей (ТЭЦ, ГЭС и т.д.) в целях сокращения расхода топлива. Для достижения общего режима работы ОЭС/ЕЭС необходимо гарантировать обмен информацией с как можно меньшими задержками между всеми узлами системы, которые могут быть географически разнесены на большие расстояния (сотни километров).  Для обмена информацией в системах такого рода применяются так называемые системы телемеханики, обеспечивающие прием и передачу информации по каналам проводной и радиосвязи, как правило, работающим на достаточно низких скоростях 600-9600 бод. Одной из серьёзных проблем функционирования ОЭС/ЕЭС является слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что может приводить к «запиранию» мощностей электрических станций. Одним из способов решения этой проблемы является резервирование маршрутов ретрансляции информации - при этом передача информации осуществляется одновременно всеми возможными маршрутами для того, чтобы при потере связи между какими-либо узлами сети информация все равно продолжала бы доставляться по обходным маршрутам.
Для решения задачи по обеспечению высоконадежного и отказоустойчивого обмена информацией по низкоскоростным каналам связи между множеством географически распределенных объектов была разработана специализированная архитектура программно-технического комплекса, обладающая следующими свойствами:
• поддержка специализированных телемеханических протоколов взаимодействия;
• поддержка многократного дублирования контроллеров (процессорных устройств);
• поддержка резервирования контроллеров с возможностью автоматического переключения на резервный контроллер при отказе основного;
• дублирование/резервирование устройств ввода локальных измерений, измерительных/цифровых преобразователей;
• возможность дублирования/резервирования телемеханических каналов связи между узлами сети;
• поддержка предварительной обработки локальной/ретранслируемой информации, вычисление комплексных расчетных значений;
• интеллектуальное конфигурирование маршрутов доставки информации с поддержкой возможности расчета времени доставки для различных маршрутов в зависимости от объема передаваемых данных;
• поддержка различных механизмов приоритизации трафика для выбора маршрута обеспечивающего минимальные задержки в доставке информации.