СТАНДАРТЫ

Российская компания разработала открытую стандартную модель данных по трубопроводным системам

Во всем мире трубопроводные компании используют компьютерные технологии для автоматизации и интеграции разных сторон своей деятельности. Однако, несмотря на то что автоматизация увеличивает эффективность и снижает затраты, использование программ, требующих для своей работы данных о состоянии трубопроводной системы, имеет свои специфические проблемы. Так, затраты на сбор и обработку данных в крупных нефте- и газотранспортных компаниях весьма велики, и их нельзя избежать. В значительной мере это обусловлено тем, что из-за отсутствия эффективных “коробочных” решений различные подразделения нередко вынуждены самостоятельно проектировать базы данных и разрабатывать собственные специализированные программные приложения для сбора необходимой информации и ее использования в практической деятельности. Чтобы применение этих программ было эффективным, данные должны отражать реальную структуру и состояние объектов эксплуатации, необходима их согласованность между собой и синхронизация с текущими и будущими программными приложениями, а все это требует постоянных усилий.

До последнего времени такое положение в большей или меньшей степени было характерно для всех нефте- и газотранспортных компаний мира, что в конечном итоге привело к резкому увеличению доли затрат на информационные технологии в их бюджетах.

Специализированные и “коробочные” решения

Традиционно компании либо самостоятельно разрабатывают специализированные программные продукты для управления данными по трубопроводным системам, либо пытаются удовлетворить свои потребности с помощью коммерческих программных продуктов общего применения, таких, как ArcInfo или ArcView GIS фирмы ESRI (www.esri.com), геоинформационное ПО корпорации Bentley (www.bentley.com) или Autodesk (www.cad.ru, www.autodesk.com).

Преимущество применения специализированных программных продуктов состоит в том, что при их разработке могут быть учтены все специфические требования компании по управлению и обработке данных, сами программы впоследствии могут быть скорректированы и усовершенствованы на месте силами информационного подразделения, причем эта работа выполняется на вычислительной платформе оператора трубопровода, не требующей ее модернизации.

Жизненный цикл БД трубопроводной системы

Недостатки же заключаются в том, что трудно решаются вопросы модернизации технических средств без изменений в программных продуктах, необходимы значительные затраты на разработку единичных экземпляров программ, удовлетворяющих всем требованиям заказчика, а ПО не всегда адаптивно к совершенствованию технологии программирования.

Основной проблемой использования программных продуктов общего применения является необходимость их адаптации для работы с имеющимися, часто плохо документированными базами данных, что представляет весьма сложную задачу и требует их дорогостоящей доработки.

Преимущество же состоит в том, что такие программы хорошо разработаны и, как правило, отражают самую современную технологию, обычно имеют большую и хорошо налаженную сеть сопровождения, консультантов и поддерживающих организаций; они эффективны на всех компьютерных платформах общепромышленного стандарта, а функции ввода и вывода у них обычно совместимы с широко распространенным программным обеспечением, используемым для тех же целей.

Но продукты крупной компании не всегда обладают достаточной гибкостью. Такие поставщики не имеют возможности реагировать на изменение требований тех или иных конкретных потребителей. Их подход часто сводится к слогану “вы имеете то, что видите”, и потребитель вынужден просто ждать появления необходимых ему дополнений. Обновление же версий, как правило, имеет тенденцию следовать за последними достижениями в аппаратной технологии. В результате для усовершенствования программ пользователю приходится обновлять аппаратные средства, что далеко не всегда экономически обосновано.

В целом оба этих подхода имеют равный баланс достоинств и недостатков, и ни один из них не содержит внутреннего потенциала для кардинального улучшения сложившейся ситуации.

Стандарты - альтернативный путь снижения затрат

Управление трубопроводными системами и реализация новых инвестиционных проектов в трубопроводном транспорте требует работы с потоками разнообразной технической, оперативно-распорядительной и финансовой информации. На ее основе решаются такие различные по характеру задачи, как контроль качества работ, выпуск документации, эксплуатация систем, управление имущественным хозяйством (включая техническую инвентаризацию и государственную регистрацию), формирование технических паспортов объектов трубопроводной системы.

Традиционно для выполнения этих работ создается множество не связанных между собой локальных баз данных, которые разрабатываются разными подразделениями по собственным методикам и различным образом описывают характеристики, свойства и параметры одних и тех же объектов.

Часто бывает так, что данные, собранные одним подразделением для своих целей, в дальнейшем тем или иным образом используются в других областях деятельности компании. При этом неконтролируемые изменения в технологии их сбора приводят к нарушению в работе всех программных приложений, используемых в других областях.

Как уже упоминалось, с этими проблемами столкнулись многие крупные компании. Один из подходов к их решению заключается в создании централизованных БД, позволяющих осуществлять контроль над поступлением и использованием информации. Для всех программных приложений в такой схеме существует единый набор данных, что повышает их согласованность и точность и снижает стоимость управления ими. Для сбора таких данных по всем подразделениям разрабатывается и внедряется единое программное обеспечение.

Другой подход, обеспечивающий согласованность данных, снижение затрат на разработку и повышение эффективности БД и ПО, заключается в использовании единого стандарта, который должен объединять требования отрасли к прикладным задачам управления трубопроводными системами с интересами разработчиков и поставщиков систем управления данными.

Осознавая эту проблему, санкт-петербургская компания “Интари” по заданию ОАО “Газпром” разработала универсальную открытую стандартную модель данных по трубопроводным системам (ОСМД). За ее основу взята американская модель данных по трубопроводным системам PODS (Pipeline Open Data Standard, www.pods.org), адаптированная с учетом нормативной базы российской нефтегазовой индустрии (см. врезку).

ОСМД - платформа для развития ИТ в нефтегазовой отрасли

ОСМД не является конкретным программным приложением, а представляет собой описание структуры баз данных, которое может быть использовано при планировании и реализации мероприятий, обеспечивающих потребности компании в данных. Для разработчиков баз данных она служит общим планом и стандартом принятых в газовой индустрии определений и терминов и фактически определяет общую методологию формирования новых комплектов данных.

Термин “открытая” означает, что такая модель не является жесткой, раз и навсегда зафиксированной конструкцией, а ее формирование представляет собой постоянно развивающийся и расширяющийся процесс. Такими источниками изменений в модели могут быть изменения в информационных технологиях, в технологии транспортировки, в регулирующих нормах, а также в профиле деятельности и форме собственности компании.

Однако, будучи открытой, ОСМД является робастной, т. е. небольшие изменения в данных не требуют ее существенной переделки. Такая модель будет адекватно поддерживать все аспекты деятельности трубопроводных компаний и их поставщиков.

Для того чтобы ОСМД стала реальным стандартом, должна быть предусмотрена возможность сравнения полученного результата с базовой спецификацией. С этой целью необходимо разработать механизм сертификации как самих баз данных, так и поддерживающих стандарт ОСМД прикладных программ. Очень важно обеспечить защищенность стандарта при его внедрении, так как даже небольшие изменения в наименованиях не позволят эффективно применять и распространять программы, написанные на его базе.

Основным механизмом, с помощью которого в ОСМД будут отслеживаться изменения в отрасли, является общий словарь, куда при необходимости будут добавляться новые темы, а имеющиеся таблицы данных - расширяться. Применение стандартного словаря терминов и использование построенной на таких принципах модели данных обеспечит внедрение современных эффективных технологий управления трубопроводами.

Важной особенностью и преимуществом ОСМД является то, что она в полном объеме использует пространственную информацию для объединения различных типов данных по трубопроводной системе. Абсолютно все объекты в базе данных должны иметь четкую географическую привязку, что позволит точно знать местоположение каждого объекта или точку, к которой относится тот или иной блок информации, легко находить все объекты, находящиеся в любом месте трубопроводной системы, и получать информацию по этим объектам.

Давая возможность детально описывать конструктивные элементы и технологическое оборудование, модель поддерживает оценку риска и планирование мероприятий по обеспечению целостности трубопровода путем интеграции всех существенных данных по каждому объекту. В перспективе ОСМД должна охватить и распределительные сети.

В конце туннеля - цивилизованный рынок

Необходимо отметить, что по составу и методологии ОСМД ориентирована прежде всего на создание баз данных для магистральных газопроводов, однако ее базовые таблицы и структура могут быть использованы для описания любой трубопроводной системы, транспортирующей природный углеводород, конденсат, нефть или нефтепродукты. Такая модель может служить основой для обмена данными между подразделениями, предприятиями и институтами топливно-энергетического комплекса, создания интегрированных баз данных и архивов документации по объектам трубопроводных систем, а также для разработки типовых решений наиболее часто встречающихся прикладных задач.

Внедрение на большинстве предприятий, работающих в трубопроводном транспорте, единой модели данных позволит компаниям - поставщикам прикладного программного обеспечения вести разработку новых продуктов, ориентируясь на гораздо более широкий круг пользователей, что снизит затраты на их установку у потребителей и создаст предпосылки к формированию нового сегмента рынка программ.

С автором, заместителем директора ООО “Интари”, можно связаться по электронной почте: amserebryakov@yahoo.com.

Нормы, правила и стандарты, использованные при разработке ОСМД по трубопроводным системам:

- Pipeline Open Data Standard (PODS), Gas Research Institute (GRI), США.

- Integrated Spatial Analysis Techniques (ISAT), 1997, GRI, США.

- СНиП 2.05.06-85 (2000). Магистральные трубопроводы.

- ОНТП 51-1-85. Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы.

- СНиП III-42-80 (с изм. 1983, 1987, 1997). Магистральные трубопроводы.

- СНИП 3.01.04-87. Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов.

- ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. Часть 1 (с изм. 1).

- ВСН 012-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. Часть 2. Формы документации и правила ее оформления в процессе сдачи-приемки (с изм. 1).

- ГОСТ 2.784-96 ЕСКД. Обозначения условные графические. Элементы трубопроводов.

- ГОСТ 21.206-93 (1995) СПДС. Условные обозначения трубопроводов.

- ГОСТ 25812-83 (с поправкой 1984, изм. 1,2 1987). Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

- Нормы технологического проектирования. Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы. Раздел 5. Газораспределительные и газоизмерительные станции 1997 (взамен раздела 5 ОНТП 51-1-85).

- РД 08-296-99. Положение об организации технического надзора за соблюдением проектных решений и качеством строительства, капитального ремонта и реконструкции на объектах магистральных трубопроводов.

- ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения.

- ASME B31-8. Газотранспортные и газораспределительные трубопроводы, ANSI, США.

- European Standard prEN 1594.

Версия для печати