Модель готовности отраслевой системы оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) ООО «Газпром трансгаз Югорск».

В данной статье приводятся описание режимов работы ОСОДУ. Определяется процесс возникновения отказов подсистем ОСОДУ; Предлагается анализ математической модели ОСОДУ с учетом режимов функционирования и резервирования программно-аппаратных узлов и узлов связи.

АРМС – программный модуль сводок, подсистема ОСОДУ, предназначенная для формирования и передачи сводок.

АРМ ЛПУ МГ – автоматизированное рабочее место линейно производственного управления магистральных газопроводов.

КПД – каналы передачи данных.

РСПД – распределенная сеть передачи данных.

ДС – диспетчерская служба.

ОСОДУ ООО «Газпром трансгаз Югорск» является распределенной системой, которая включает в себя 28 подсистем - АРМС, которые расположены в 28 ЛПУ МГ и круглосуточно формируют и отправляют данные на центральный сервер с регламентом 2 часа.

Для обеспечения работы системы при отказах элементов подсистем ОСОДУ предлагается резервирование АРМС и КПД. Это обеспечивается за счет резервного АРМ ЛПУ МГ, а также использования в качестве резервного канала передачи данных модемы (основной канал передачи данных РСПД).

В этих условиях для анализа состояния АРМС следует использовать такое ее эксплуатационное свойство, как готовность, которое характеризует возможность АРМС передать сформированную сводку на центральный сервер.

Если рассматривать АРМС в совокупности элементов основного и резервного АРМ, основного и резервного каналов передачи данных, то получаем 16 различных состояний подсистемы в зависимости от состояния ее основных узлов.

В режиме полной работоспособности (ПР) используется основной АРМ, резервный АРМ находиться в состоянии ожидания.

При программно-аппаратных сбоях основного АРМ ЛПУ МГ, сбор и передача сводок происходит посредством резервного АРМ ЛПУ МГ. При этом АРМС работает в режиме «Факультатив » с пониженным уровнем надежности в ожидании восстановления основного АРМ ЛПУ МГ.

При отказах основного и резервного АРМ ЛПУ МГ, АРМС переходит в режим «Задержка». В этом режиме АРМ ЛПУ МГ неработоспособна и восстанавливается.

Для того чтобы учесть режимы функционирования и резервирование основных элементов, предлагается использовать аналитическую модель.

Как в режиме полной работоспособности (АРМС работоспособна и может применяться без ограничений), так и в режиме факультатив (АРМС используется пониженным уровнем надежности проводится восстановление отказавших резервных комплектов) существуют следующие состояния-этапы работы АРМС: «ожидание», «формирование», «готовность к отправке», «отправка»;

«Формирование» – в ходе, этого этапа в АРМС под контролем оператора ДС поступают технологические данные с регламентом 2 часа.

«Готовность к отправке» – на этом этапе данные поступили в АРМС в полном объеме (проводиться проверка полноты объема сводки).

«Отправка» – АРМС соединятся посредством РСПД с центральным сервером, и передает сводку в полном объеме.

«Ожидание» – на этом этапе сводка на сервер успешно отправлена, а новые данные еще не начали поступать.

В режиме задержка (АРМС неработоспособна и восстанавливается) соответственно «подготовка к восстановлению» и «восстановление»;

Где λ – интенсивность отказов РСПД, μ – интенсивность восстановления, β – интенсивность обслуживания заявок на отправку, γ – интенсивность обслуживания поступления заявок на формирование, α – интенсивность поступления заявок на отправку, ν – интенсивность поступления заявок на формирование, q – интенсивность подготовки к восстановлению, k – коэфицент, характеризующий степень нагрузки резервного АРМ ЛПУ (k = 0…1), индекс «н» используется для обозначения нерезервированных комплектов.

В матричной форме вероятность состояний системы можно записать как:

A*P=B

где А – матрица интенсивностей переходов; P – вектор-столбец вероятностей состояний; В – вектор-стобец свободных членов.

Если определитель матрицы А не равен нулю, то система уравнений имеет единственное решение:

Р = (А^(-1))*B

В такой модели готовность определяется как вероятность того, что АРМС будет работоспособна, в режиме ожидания и не занята обслуживанием передачей. Поэтому стационарный коэффициент готовности в этом случае равен:

Кг =Р2*Р6

Предложенная модель позволяет учесть факторы, влияющие на готовность АРМС, и на этой основе рассчитывать структурно-функциональный коэффициент готовности в стационарном режиме.

Модель дает возможность исследова