книги из ГПНТБ / Баясанов, Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства

Магдебурге, Галле, Цвикау и Эрфурте. В оперативном от­

ношении они подчинены ЦДП, расположенному в Лейпциге,

который в свою очередь подчинен главному диспетчеру уп­

равления газового хозяйства Берлина.

Центральный диспетчерский пункт координирует рабо­

ту районных диспетчерских пунктов.

Рис. 7. Схема связи центрального диспетчерского пункта с различ­ ными подразделениями

Оборудование и компоновка центральных диспетчерских пунктов, а также размещение аппаратуры и инвентаря долж­ ны предусматривать создание наиболее благоприятных

и удобных условий для работы обслуживающего персонала

диспетчерской службы. ЦДП должен иметь диспетчерский

зал, мастерскую для ремонта и наладки аппаратуры теле­

30

механики и контрольно-измерительных приборов, комнаты для различных групп и подсобные помещения (аккумулятор­

ная, склад приборов и запасных частей и т. п.).

Внедрение здесь автоматизированной системы управле­

ния должно обусловить разумное высвобождение обслужи­

вающего персонала из производственных и технологиче­

ских циклов, включая и диспетчерскую службу, но отнюдь

не привести к полному исключению человека из процесса

управления. Командиром всех процессов газораспределе-

Рис. 8. Структурная схема системы диспетчеризации газораспреде­ ления в ГДР

ния всегда останется человек, который будет руководить техникой, где это требует обстановка, принимать те или иные решения и вмешиваться в производственный или техноло­ гический режим.

Внедрение автоматизированной системы управления в рассматриваемые процессы газоснабжения внешних го­

родских контуров и городских газовых сетей помимо ряда

преимуществ централизации контроля и управления свя­

зано с улучшением и технико-экономических показателей

системы. Описываемые системы газоснабжения городов

инаселенных пунктов, как и другие отрасли коммуналь­ ных хозяйств, хорошо приспособлены к требованиям АСУ

иобеспечивают, их сравнительно высокую эффективность.

Необходима отметить, что эффективность внедрения ав­

томатизированных систем управления и преимущества их методов во многом зависят от очередности мероприятий по

31

реализации того или иного этапа развития АСУ, связанного с конкретными условиями. Нарушение очередности внед­

рения новой техники нередко приводит к нежелательным

результатам, так как для каждой системы с учетом ее тех­

нико-экономических показателей может быть целесообра­

зен определенный этап реализации АСУ. Но при любых схе­

мах АСУ обеспечивается больший технико-экономический

эффект и повышается технико-экономический уровень экс­

плуатации отрасли коммунального хозяйства.

Технико-экономические сравнения, осуществленные ря­

дом проектных и научно-исследовательских институтов,

занимающихся разработкой и внедрением автоматизиро­

ванных систем управления в коммунальных хозяйствах,

подтверждают целый ряд преимуществ от внедрения новой

техники. Действительно, с созданием автоматизированных

систем управления различными отраслями в корне меняется схема обслуживания их объектов. Упрощается управление

производственными и технологическими процессами, резко

сокращаются капиталовложения на основное технологи­ ческое оборудование, сроки службы которого повышаются.

В связи с этим снижаются затраты на текущие ремонты

и профилактические осмотры, уменьшаются потери, сокра­

щается обслуживающий персонал. Кроме того, ограничен­

ный круг возможностей, присущий индивидуальности чело­

века (быстрота реакции, время выполнения отдельных ко­ манд и т. п.), замедляет производственные и технологи­ ческие режимы. При автоматизированном управлении эти недостатки зримо устраняются, а процессы резко убыстряют­ ся, что дает тоже существенный технико-экономический

эффект.

Правда, с внедрением АСУ первоначально несколько увеличатся капитальные затраты на установку ЭВМ, обо­

рудование диспетчерских пунктов и вычислительных цент­

ров аппаратурой автоматики, телемеханики, телесигнали­ зации и телерегулирования и т. п. Однако технико-эконо­ мические расчеты показывают, что эти дополнительные ка­ питаловложения и эксплуатационные расходы на разра­ ботку, создание и пуск автоматизированной системы управ­

ления сравнительно невелики и срок их окупаемости состав­

ляет примерно 2—3 года. Но независимо от этого общего по­

ложения в каждом конкретном случае необходимо сопо­ ставлять экономические расчеты и затраты, связанные

с внедрением АСУ. При этом следует более точно подсчитать

примерный срок окупаемости внедряемой новой техники.

32

Следует еще отметить, что абсолютная стоимость аппара­ туры АСУ в очень малой степени зависит от мощности объек­ тов отраслей коммунальных хозяйств. В этой связи относи­ тельные затраты на оборудование подобных систем для объектов большой производительности будут гораздо мень­ ше, чем аналогичные затраты в маломощных системах. Учи­ тывая рост городов, а также тенденции к расширению го­

родских коммунальных хозяйств, можно уверенно сказать,

что внедрение автоматизированных систем управления всегда даст положительный технико-экономический эффект.

§ 4. СИСТЕМА АДМИНИСТРАТИВНО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМАСУП И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ

Являясь органической составной частью АСУ, систе­ ма административно-хозяйственного планирования и управ­ ления будет также иерархической и функционировать на всех уровнях управления объектами коммунальных хо­

зяйств городов. Созданию АСУП должна предшествовать

большая работа по разработке информационного, матема­

тического и технического обеспечений, что даст возмож­

ность создать и внедрить работоспособную и гибкую систе­

му. Должны быть решены вопросы выбора системы шифров,

классификации, кодирования всего огромного количества

данных, характеризующих административно-хозяйственную деятельность коммунального хозяйства в целом. Должна

быть разработана система устройств ввода в ЭВМ всех опе­

ративных, текущих и перспективных показателей, пере­ веденных на машинные носители, чтобы информационная модель хозяйства содержала все самые подробные сведения, необходимые для управления. При этом модель должна ра­ ботать в режиме самокорректировки и самонастройки с уче­ том возможности введения в ЭВМ новых данных и показа­

телей. Необходимо разработать программы и алгоритмы,

которые позволили бы системе управлять учетом и плани­

рованием работы объектов коммунального хозяйства. В соответствии с этим вычислительный процесс должен быть

реализован по конкретной операционной системе. Перед внедрением АСУП необходимо перестроить структуру и

функции деятельности управленческого персонала трубо­

проводной системы коммунального хозяйства. АСУП, как и всю систему в целом, следует внедрять индустриальными методами.

АСУП представляет собой комплекс входящих в нее час­

тей — подсистем, построенных по функциональным осо­

бенностям объектов коммунального хозяйства. Это будут

подсистемы видов служб коммунальных хозяйств: распре­

деления электроэнергии, газо-, тепло- и водоснабжения, ка­ нализации и т. п. Таким образом, каждая из этих основных подсистем АСУП имеет определенную и достаточно четкую сферу воздействия на те или иные процессы в общей системе коммунального хозяйства.Каждая из этих подсистем вклю­

чает управляющие, функциональные и обслуживающие час­

ти. Управляющие части складываются из оперативного

управления, текущего и перспективного планирования.

К ним относится и часть капитального строительства,также

нуждающаяся в автоматизированном управлении. Извест­

но, что капитальное строительство в городских коммуналь­ ных системах осуществляют по отраслям производства. К функциональным частям подсистем относятся: материаль­

но-техническое снабжение и комплектация технологического

и производственного оборудования; реализация агента (го­ рячей и холодной воды, газа); бухгалтерская отчетность

научных и рабочих кадров и др. К обслуживающим частям

относятся: нормативное обслуживание, классификация и кодирование; информационно-справочное и патентное об­ служивание.

Деление подсистем АСУП на части является условным.

Функциональные части строятся для функционального об­ служивания и обеспечения производственных и. технологи­ ческих процессов той или иной отрасли. В этом смысле их можно рассматривать как управляющие части. Кроме того,

планирующие части также являются функциональными, так

как выполняют определенные функции по обеспечению функционирования отрасли. Такое построение АСУП от­

раслей коммунального хозяйства дает возможность устано­

вить рациональные связи внутреннего и внешнего характера

между частями подсистем, подсистемами в целом. В этом случае есть возможность более рационального использова­

ния информационных потоков, минимизации последних с исключением дублирования сообщений, целенаправлен­

ной выработки управляющих воздействий по основным на­

правлениям деятельности отрасли коммунального хозяйства

и всей системы в целом. При такой градации АСУП резче выделяются экономические особенности основных и вспомо­

34

гательных процессов как систем различной степени слож­

ности в плане работы отрасли. Скажем, в системах тепло-,

газо- и водоснабжения и канализации энергетические и

механические службы являются вспомогательными произ­ водствами, а в системах распределения электроэнергии

городским потребителям вспомогательными производствами

являются уже первые. Количество и качество частей от­

дельных подсистем следует уточнять на стадии техническо­ го проектирования АСУ.

Основой разработки АСУП, как уже отмечалось выше,

должна быть ее информационная модель, состоящая, как

и реальная система, из иерархически построенных в соот­

ветствии с производственными и функциональными призна­

ками частей, объединенных единством цели и решаемыми

задачами по управлению административно-хозяйственной

иэкономической деятельности отрасли. АСУП, как и АСУ

вцелом, строится на широком использовании экономико­

математических и информационных моделей, методов тео­

рии операций и операционных систем, средств электронновычислительной техники, связи и оргтехники, новых мето­

дов сбора, передачи, обработки, хранения, размножения и выдачи информации, специализированных электроди­ намических моделей, серийных машин непрерывного и дис­ кретного действия с различными вводными и выводными устройствами и т. п. Отмеченный комплекс методов и

средств, которые усовершенствуют и рационализируют про­ цессы управления производственно-хозяйственной деятель­ ностью отрасли в оперативном, текущем и перспективном планах, используют в той или иной мере, определяемой тех­

нической необходимостью, на всех уровнях, функциониро­

вания АСУП.

Выше уже было отмечено, что АСУ объектами комму­ нальных хозяйств строится по иерархическому принципу, который закладывают и в качестве основы функционирова­ ния АСУП. Если рассматривать двухступенчатую органи­ зационную структуру отдельной отрасли коммунального хозяйства, приведенную на рис. 8, то для крупных пред­

приятий должны быть созданы информационно-вычисли­ тельные центры предприятий (ИВЦП); на уровне район­

ных диспетчерских пунктов — районные информационно­

вычислительные центры (РИВЦ), а на уровне центрального

диспетчерского пункта — главный информационно-вычис­

лительный центр (ГИВЦ) системы. Структурная схема по­ строения системы приведена ниже.

Уровень коммунального хозяйства города

Главный информационно-вычислительный центр

Трехуровне­ вая иерар­ хия АСУ

Уровень районных управлений (ведомств)

Районные информационно-вычислительные центры

Уровень предприятий

Информационно-вычислительные, центры предприятий

Взаимосвязь и обмен информацией между этими центрами

ируководством на различных уровнях иерархии осуществ­

ляются по следующей примерной схеме. Вся исходная тех­

нико-экономическая информация о производственно-хозяй­

ственной деятельности предприятий нижнего уровня посту­

пает на ИВЦП. Затем ее сортируют и обрабатывают машин­ ными методами с использованием электронно-вычислитель­ ной техники. После обработки, решения и анализа ситуаций

изадач с ИВЦП выдаются определенные рекомендации ру­

ководству предприятия по принятию решений. Если система работает не только в информационном режиме, .но и в управ­ ляющем, то на ИВЦП формируются и управляющие сигналы воздействия на контролируемые объекты. На ИВЦП фор­ мируется также и необходимый минимум информации о ра­ боте предприятия или куста предприятий, подведомствен­

ных этому центру, для передачи в РИВЦ.

Районный информационно-вычислительный центр при­ нимает информацию от ИВЦП, собирает, сортирует и обраба­ тывает ее с помощью электронно-вычислительных машин.

Затем обработанную информацию анализируют и путем многовариантных расчетов вырабатывают рекомендации

информационного или управляющего характера для оп­

тимального руководства административно-хозяйственной

деятельностью подведомственных объектов. Эту информа­ цию передают и на районный диспетчерский пункт и руко­ водству районного подразделения коммунального хозяйства

26

города.-На РИВЦ также формируется минимально необхо­ димая информация для передачи в ГИВЦ.

На уровне организации коммунального хозяйства го­ рода создается главный информационно-вычислительный

центр, призванный осуществлять координированное руко­

водство и управление всей системой в целом. Иногда эти

центры называют головными, так как они располагаются

в голове иерархической системы управления, замыкая всю

информацию от РИВЦ на себя. На ГИВЦ эту информацию

собирают, комплектуют и сортируют. После этого ее обра­

батывают и закладывают в соответствующие ячейки памяти

ЭВМ. Затем на этих данных с использованием современных

информационных и экономико-математических методов и мо­

делей на ГИВЦ вырабатываются рекомендации и управляю­ щие сигналы, призванные к созданию и реализации опти­

мальных режимов и процессов в управляемой системе. Эти

рекомендации передаются руководству городского комму­

нального хозяйства и на ЦДП.

ГИВЦ и ИДИ являются не только организационно-ад­

министративными центрами, но и управляющими экономи­

ческими центрами возглавляемой и управляемой ими систе­

мы. Они как бы цементируют всю систему коммунального

хозяйства, способствуют тому, чтобы она являлась единым

производственно-хозяйственным комплексом, действую­

щим на началах самоокупаемости и самофинансирования. Именно ГИВЦ и ЦДП являются проводниками функцио­ нальной специализации коммунального хозяйства по от­ раслям.

Функционирование отдельных отраслей коммунальных хозяйств объединяет много разнообразных видов деятель­ ности: подготовку производства, проектирование, отдельных

объектов и отраслей в целом, учет и изучение нужд про­

мышленных, коммунальных и бытовых потребителей, ма­ териально-техническое снабжение отдельных служб, реа­ лизацию горячей и холодной воды, газа и т. п. Эффективность

этих функций будет значительно выше, если АСУП будет централизованно управлять всей системой в целом, включая

ее отрасли. При такой форме управления предприятия ниж­

него уровня освободятся от нерациональных для себя функ­

ций и целеустремленнее будут решать поставленные перед

ними задачи. Только при таком функционировании системы

все ее подразделения окажутся более тесно связанными меж­ ду собой внутренними связями, которые будут носить не

формальный, а реальный экономический и технический ха­

37

рактер. Такая реальная экономико-техническая основа и является фундаментом АСУП, поскольку результаты функ­ ционирования каждого отдельного производства или объекта в системе будут в значительной мере зависеть от централизо­

ванного управления административно-хозяйственной дея­

тельностью всего комплекса.

Создание и внедрение АСУП должно повлечь за собой

коренное преобразование форм и методов управления ком­

мунальными хозяйствами. Это достигается созданием ра­

циональных связей между информационно-вычислитель­

ными центрами и диспетчерскими пунктами, а также руко­

водством на всех уровнях иерархии функционирования

АСУП. При этом формируются и рациональные внешние

связи с системами смежных отраслей и производств, а также

общегосударственными системами планирования, учета и уп­

равления (Госплан, Госснаб, ЦСУ СССР и др.). Поэтому

при создании АСУП необходимо в каждой конкретной отрасли коммунального хозяйства тщательно рассмотреть

ипроанализировать состав предприятий, включаемых в си­

стему управления, наметить мероприятия по развитию и

углублению специализации и централизации функций.

Несмотря на сложность реализации АСУГ1, эту систему следует рассматривать как динамически развивающуюся вместе с управляемым хозяйством,- Рост управляемых объек­

тов и производств, создание новых подразделений комму­ нальных хозяйств все время корректирует характер, формы

иметоды управления в АСУП. Постепенно намечается пере­ ход от руководства многочисленными мелкими коммуналь­ ными и промышленными предприятиями ж управлению небольшим количеством крупных комплексов, которые мо­ гут самостоятельно решать сложные технические и эконо­ мические проблемы коммунальных хозяйств, имеют разви­ тые широкие связи, наделяются широкими правами по опе­

ративному, текущему и перспективному управлению про­

изводством. Постепенно и в АСУП вопросы управления административно-хозяйственной деятельностью будут укрупняться и превращаться в кардинальные задачи работы

руководимых ею предприятий. Таких, как вопросы пер­

спективного планирования развития и размещения отраслей

коммунальных хозяйств, техническая политика в АСУ,

повышение эффективности капитальных затрат и вложений, оптимизация выполнения планов и т. п. Управление в этих

условиях постепенно будет направлено в -сторону воздейст^ вия на подразделения нижнего уровня с помощью текущих

38

и перспективных планов, нормативной базы длительного действия, лимитов на капиталовложения и затраты, системы цен и т. п. Особую роль здесь будет занимать единая техни­ ческая политика в АСУ, которая в первую"очередь должна включать вопросы обеспечения правильных направлений и пропорций развития отраслей коммунальных хозяйств, размещения производства, углубления специализации,

организации рациональных внутрисистемных и внешних

связей.

АСУП предполагает целенаправленное, научно обосно­

ванное руководство деятельностью людей, их коллективов,

занятых в общественном производстве коммунальных хо­

зяйств, с целью повышения его эффективности, более эко­

номного расходования материально-технических ресурсов

при рациональном решении производственных и техноло­ гических проблем, решение задач оптимизации при текущем

иперспективном планировании и т. д. Более конкретно ре­

шаемые задачи по различным частям подсистем АСУП мож­

но сформулировать таким образом.

По части оперативного управления: автоматизированный

сбор, учет, обработка, анализ и выдача оперативной инфор­

мации; оперативно-календарное планирование и прогнози­

рование выполнения месячных планов, оптимизация этих планов и выдача рекомендаций; автоматизированный анализ причин отклонения и нарушений хода производств; выра­

ботка рекомендаций по управляющим воздействиям и пе­ редача принятых решений.

По части текущего планирования: автоматизированный

сбор, учет и обработка отчетной и плановой информации для плановых расчетов; автоматизированный расчет и оп­

тимизация текущих планов производства на год, по кварта­

лам и на месяц; оценка выполнения квартальных, годовых

имесячных планов с использованием машинных методов анализа; оптимизация планов оргтехмероприятий.

По части перспективного планирования: автоматизиро­ ванный сбор, накопление, обработка и выдача специальной

информации для задач перспективного планирования; оп­

тимизация перспективных планов развития и размещения

той или иной отрасли коммунального хозяйства с примене­

нием средств вычислительной техники; автоматизированный

анализ тенденций развития коммунальных хозяйств и про­

гнозирование этих тенденций.

По части капитального строительства: автоматизиро­ ванный расчет и оптимизация текущих планов капитально­

39