≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Електронні засоби збору, обробки та відображення інформації. Тактильна мнемосхема для приміщень Мнемосхеми для диспетчерських пунктів

Для зручності наочного сприйняття функціональних схем об'єктів, контрольованих чи керованих, застосовують мнемосхемы - графічні зображення схем цих об'єктів. Мнемосхема може відображати наприклад цех верстатів з ЧПУ, який-небудь технологічний процесабо систему, наприклад, енергетичну мережу. Іншими словами, мнемосхема є інформаційною умовною моделлю системи або процесу у вигляді символів, що позначають частини системи, а також їх зв'язки.

Мнемосхема відбиває графічно структуру всієї системи, полегшуючи цим роботу оператора, який, завдяки такий схемою, сам легше запам'ятовує структуру системи, взаємозв'язку параметрів, призначення тих чи інших органів управління, приладів, верстатів тощо.

Для оператора, керуючого процесами, мнемосхема служить, мабуть, одним з найважливіших джерел інформації про процеси, що відбуваються в Наразіу системі, про структуру та характер цих процесів, про поточний статус системи, зокрема, про аварії та порушення нормальних режимів роботи.

Якщо керований об'єкт має складну структуру, має безліч параметрів, які слід оперативно контролювати, і є технологічно складну схему. Якщо в процесі роботи об'єкта сама технологічна схема може змінюватися, - у цих випадках мнемосхеми виявляються дуже ефективними інструментами. Вони можуть відображати стан окремих пристроїв, машин, агрегатів, значення різних параметрів, а також надавати загальну інформаціюпро перебіг технологічного процесу.

Оператор, що працює в умовах великої кількості інформації, що до нього надходить, завдяки мнемосхемам, може більш ефективно здійснювати інформаційний пошук, оскільки мнемосхема завжди має на увазі логіку, вона відображає реальні зв'язки між параметрами об'єкта, що підлягає управлінню або контролю.

За допомогою мнемосхеми оператор легко систематизує логічно і своєчасно опрацює інформацію, що надходить до нього, технічна діагностика у разі відхилення від норми також полегшується. Мнемосхема є таким чином зовнішньою опорою для прийняття найкращого рішеннята здійснення правильного керуючого впливу.

Мнемосхеми завжди створюють дотримуючись низки принципів, що сформувалися за багато років практичного застосуваннямнемосхем. І одним із головних принципів є лаконічність. Мнемосхема не повинна містити нічого зайвого, вона повинна бути якомога простіша. За відсутності затемнюючих елементів, дані, що відображаються, повинні відображатися чітко і конкретно, по можливості найбільш коротко, щоб їх легко можна було сприйняти і надалі оперативно обробити.

Принцип уніфікації (узагальнення) має на увазі виділення на мнемосхемі та використання в ній найбільш значущих особливостей об'єктів, тобто несуттєвих конструктивних особливостей системи відображати на мнемосхемі не потрібно. Символи ж подібних процесів та об'єктів слід об'єднувати та уніфікувати.

Принцип акцентування елементів управління та контролю диктує необхідність насамперед виділяти формою, кольором та розміром найбільш важливі елементи, службовці контролю за станом, і спонукають до прийняття важливих рішень щодо на об'єкт управління.

Відповідно до принципу автономності, важливо відокремлювати один від одного частини мнемосхеми, що відповідають автономно керованим та контрольованим агрегатам та об'єктам системи. Відокремлені частини чітко обмежуються від інших, підкоряючись принципу структурності, згідно з яким вони повинні мати структуру, яка відрізняється від інших структур, і легко запам'ятовуватися, при цьому структура повинна відповідним чином відображати на мнемосхемі характер і основні властивості об'єкта.

Принцип просторової відповідності елементів управління та контролю зобов'язує розташовувати індикатори та контрольно-вимірювальні прилади строго згідно з розташуванням відповідних елементів управління, щоб закон спільності реакції зі стимулом дотримувався.

Одним з ключових принципівпри створенні мнемосхем є принцип використання стереотипів та звичних асоціацій. Умовні позначення параметрів повинні асоціюватися у оператора зі стандартними позначеннями даних параметрів, які є загальноприйнятими, і замість абстрактних значків краще використовувати символи, що позначають саме відповідні процеси та об'єкти.

На малюнку наведено приклад різних позначеньодних і тих параметрів. Тут у верхньому рядку зображені літерні позначення, у другому рядку - їх умовні позначення, а в третій - мнемосимволи. Очевидно, мнемосимволи схожі своїми контурами з накресленнями літер, тому саме мнемосимволи виявляються кращими.

Практика показує, що використання мнемосимволів призводить до зниження кількості помилок і скорочення часу, яке оператор витрачає на розпізнавання символу на 40%.

При цьому, мнемосхема не обов'язково повинна повністю копіювати технічну структуру. Її завдання - відобразити логіку керованих та контрольованих процесів, спростити для оператора пошук та упізнання необхідної інформації, допомогти оперативно прийняти правильне рішенняі зробити своєчасно необхідну операцію.

Мнемосхеми бувають диспетчерськими та операторськими. Операторські відображають єдиний технологічний комплекс, а диспетчерські - розосереджену систему, що складається з об'єктів, комплексів, агрегатів і т. д. У зв'язку з цим існують відмінності між цими двома видами мнемосхем за ступенем деталізації і подробиці відображення об'єктів.

Якщо оператор виконує прямо на мнемосхемі перемикання, то така операторська мнемосхема називається оперативною. Якщо мнемосхема служить лише інформування оператора, це - неоперативна мнемосхема. Диспетчерські мнемосхеми за аналогічною ознакою поділяються на мімічні та світлові.

До складу оперативної мнемосхеми, крім пристроїв відображення та вимірювальних приладів, сигнальних та образотворчих елементів, включені також і органи управління викликного чи індивідуального типу. На мімічних диспетчерських мнемосхем є перемикачі для ручного зняття сигналів і отримання на мнемосхемі даних про поточний реальний стан об'єкта контролю.

Якщо на мнемосхемі кожен із інформуючих елементів пов'язаний з індивідуальним датчиком, така мнемосхема називається однооб'єктною або індивідуальною. Якщо є можливість перемикання між кількома однотипними об'єктами, то така мнемосхема називається багатооб'єктною або вибірковою (викликаючою).

Так, викликові мнемосхеми можуть перемикатися між кількома датчиками одного об'єкта чи між об'єктами. Викликові мнемосхеми дозволяють скоротити площу панелі, замість кількох використовувати одну, заощадити на установці приладів і системах обробки інформації, а також полегшити працю оператора за допомогою спрощення схеми та звуження поля зору.

Якщо на мнемосхемі завжди відображається постійна схема одного і того ж об'єкта, то така мнемосхема і називається постійною. Якщо залежно від режимів функціонування об'єкта, залежно від характеру процесів, що протікають, зображення сильно змінюється така мнемосхема називається змінною. Наприклад, спочатку відображається пускова схема, потім схема нормального режиму роботи об'єкта, а у разі аварії – схема аварійна.

Мнемосхеми розміщуються як на панелі пульта, так і на окремих панелях, на приставках до пульта, і на надбудовах до щита приладів. Відображення інформації може бути представлене як у дискретній, так і в аналоговій формі або в аналого-дискретній формі.

За формою умовних позначеньагрегату, об'єкту, технологічного обладнання, мнемосхеми поділяються на об'ємні, плоскі та рельєфні. За способом кодування – на символічні та умовні. Умовні знакиаж ніяк не асоціюються з реальними процесами та об'єктами. На наведеному раніше малюнку, другий рядок відповідає умовному способу кодування, третій - символічний.

За способом зображення на мнемосхем символів або знаків, зображення можуть бути прямої або зворотної контрастності. Наносяться елементи фотоспособом, малюванням, наклейкою, електролюмінесцентними джерелами світла, газорозрядними, світлодіодними, лампами розжарювання.

Дисплеї нині найбільш популярні, оскільки при складній розгалуженій структурі об'єкта, коли технологічно регулярно змінюється процес, і потрібно по суті кілька мнемосхем. Екран дисплея дозволяє відобразити мнемосхему всієї системи або схеми окремих об'єктів або вузлів. Виклик необхідної мнемосхеми на екран здійснює сам оператор чи комп'ютер.

У ході розробки мнемосхеми підбирають найбільше оптимальну формусимволів. Вони мають бути при цьому замкнутими, а додаткові лініїта елементи не повинні перетинатися з контуром символу, щоб не заважати зчитуванню інформації оператором. До аварійних символів та символів, що сигналізують про функціональний стан вимоги особливо високі.

Для індикації "включено" служить зазвичай зелений колір, для «відключено» – червоний. Про зміну стану інформує переривчастий сигнал нового стану, наприклад, якщо спочатку агрегат працював, і індикатор був зеленим, то при вимкненні блимає червоний переривчастий. Частота спалахів – від 3 до 8 Гц, при тривалості світіння не менше 50 мс. Сигнал про зміну стану може відключити лише диспетчер.

Що стосується з'єднувальних ліній на мнемосхемі, то вони повинні бути суцільними прямими, по можливості якомога короткішими, і якнайменше мати між собою перетинів. Якщо мнемосхема дуже велика, на ній представлено багато об'єктів, при цьому кольори різні та яскраві, зір оператора перевантажується. З цієї причини, на мнемосхемах завжди намагаються зменшити кількість кольорів, що перевтомлюють очі: пурпурного, фіолетового і червоного. Колір фону не повинен бути насиченим, і краще, якщо колір його буде світло жовтим, світло сірим або салатовим.

При оцінці готових мнемосхем враховують співвідношення між кількостями пасивних та активних елементів, це говорить про міру інформативності мнемосхеми, також обчислюють відношення кількості пасивних елементів до загальної кількості мнемосхеми.

Взагалі, при проектуванні мнемосхеми розглядають кілька її кінцевих варіантів, і моделюючи мнемосхему тим чи іншим способом, моделюють процес взаємодії оператора з мнемосхемою. Чим швидше оператор здатний вирішувати поставлені завдання, і чим менше він допускає при цьому помилок, тим більш вдалою вважається мнемосхема.

Спектр застосування мнемосхем сьогодні величезний. Мнемосхеми знаходять широке застосуванняу будівництві, у металургії, в енергетиці, у машинобудуванні, у приладобудуванні, у залізничній та взагалі в транспортній галузі, та у багатьох інших промислових та цивільних галузях.

Мнемосхема є наочним графічним зображенням функціональної схемикерованого чи контрольованого об'єкта. Це може бути технологічний процес, енергетична система, цех верстатів із числовим програмним управлінням тощо. Інакше кажучи, мнемосхема – це умовна інформаційна модель виробничого процесуабо система, виконана як комплекс символів, що зображують елементи системи (або процес) з їх взаємними зв'язками.

Наочно відображаючи структуру системи, мнемосхема полегшує оператору запам'ятовування схем об'єктів, взаємозв'язок між параметрами, призначення приладів та органів управління. У процесі управління мнемосхема є для оператора найважливішим джерелом інформації про поточному станісистеми, характері і структурі процесів, що протікають у ній, у тому числі пов'язаних з порушенням технологічних режимів, аваріями тощо.

Мнемосхеми ефективно використовують у випадках, коли:

Керований об'єкт має складну технологічну схемуі велике числоконтрольованих параметрів;

Технологічна схема об'єкта може оперативно змінюватись у процесі роботи.

Мнемосхеми можуть відбивати як загальну картину стану системи, технологічного процесу, і стан окремих агрегатів, пристроїв, значення параметрів тощо. Мнемосхеми допомагають оператору, що працює в умовах великої кількості інформації, що надходить, полегшити процес інформаційного пошуку, підкоривши його певній логіці, що диктується реальними зв'язками параметрів контрольованого об'єкта. Вони полегшують оператору логічну систематизацію та обробку інформації, що надходить, допомагають здійсненню технічної діагностики при відхиленнях процесу від норми, забезпечують зовнішню опору для вироблення оптимальних рішеньта формування керуючих впливів.

В основу побудови мнемосхем покладено низку принципів, вироблених у процесі багаторічної практики їх застосування. Один з основних – принцип лаконічності, згідно з яким мнемосхема повинна бути простою, не повинна містити зайвих, затемнюючих елементів, а інформація, що відображається, повинна бути чіткою, конкретною і короткою, зручною для сприйняття і подальшої переробки.

Принцип узагальнення та уніфікаціїпередбачає вимога, за яким треба виділяти та використовувати найбільш суттєві особливості керованих об'єктів, тобто. на мнемосхемі не слід застосовувати елементи, що позначають несуттєві конструктивні особливостісистеми, а символи подібних об'єктів та процесів необхідно по можливості об'єднувати та уніфікувати.

Відповідно до принципу акценту до елементів контролю та управлінняна мнемосхемах в першу чергу необхідно виділяти розмірами, формою або кольором елементи, найбільш суттєві для оцінки стану, прийняття рішення та на керований об'єкт.

Принцип автономностіпередбачає необхідність відокремлення один від одного ділянок мнемосхеми, що відповідають автономно контрольованим та керованим об'єктам та агрегатам. Ці відокремлені ділянки повинні бути чітко відмежовані від інших і згідно з принципом структурності повинні мати завершену структуру, що легко запам'ятовується і відрізняється від інших. Структура має відбивати характер об'єкта та її основні властивості.

Відповідно до принципу просторового співвіднесення елементів контролю та управліннярозташування контрольно-вимірювальних та індикаторних приладів має бути чітко узгоджене з розташуванням відповідних елементів управління, тобто. повинен дотримуватися закону спільності стимулу і реакції.

Принцип використання звичних асоціацій та стереотипівпередбачає застосування на мнемосхемах таких умовних позначень параметрів, які асоціюють із загальноприйнятими літерними позначеннями цих параметрів. Бажано застосовувати, якщо це можливо, замість абстрактних знаків символи, що асоціюються з об'єктами

та процесами. На рис. 7.12, апоказані варіанти А та Б умовних позначень таких параметрів, як витрата G, вміст кисню Про 2 , тиск р, добавка хімреактиву +, хімічний склад Хта потужність W. Алфавіт Б мнемосимволів має менше число різних ознакпорівняно з алфавітом А, але алфавіт Б побудований за принципом асоціацій між конфігурацією контурів знаків та накресленням букв, що використовуються для позначення відповідних параметрів (рис. 7.12, б).

Мал. 7.12 -Варіанти мнемосимволів параметрів енергоблоку:

а- літерне позначення параметрів та їх умовні знаки (А) та асоціативні мнемосимволи (Б); б- Пояснення зв'язків накреслень мнемосимволів з літерними позначеннями

Випробування навчених операторів, які знають буквене позначення параметрів, показали, що з використанні алфавіту мнемосимволов Б проти алфавітом умовних знаків А зменшується час, затрачуване на впізнання символів, на 30-40 % і кількість помилок.

Мнемосхема не повинна обов'язково копіювати технічну схему. Вона повинна відображати логіку контрольованих та керованих процесів, сприяти спрощенню пошуку та упізнання потрібної інформаціїта оперативному прийняттю правильних рішень.

За функціями операторів, які працюють із мнемосхемами, останні поділяються на операторські та диспетчерські. До перших відносяться мнемосхеми, що відображають, як правило, єдиний просторово зосереджений технологічний комплекс, тоді як другі відображають розосереджену систему, що включає різноманітні технологічні комплекси, об'єкти, агрегати. Операторські та диспетчерські мнемосхеми істотно відрізняються ступенем деталізації та подробицею відображення окремих об'єктів контролю та управління.

Залежно від того, виконує оператор будь-які перемикання безпосередньо на мнемосхемі або вона є суто інформаційним пристроєм, операторські мнемосхеми поділяються на оперативні та неоперативні, адиспетчерські - на світлові та мімічні. Оперативні мнемосхеми поряд з різними пристроямивідображення, приладами, образотворчими та сигнальними елементами мають органи управління індивідуального або викликального типу, а мімічні - ручні перемикачі для зняття сигналів та приведення відображення стану об'єкта на мнемосхемі у відповідність до його реального стану.

мнемосхеми, які кожен інформаційний елемент пов'язаний лише з одним датчиком, тобто. ділянки схеми постійно підключені до тих самих керованих об'єктів, називають індивідуальнимиабо однооб'єктними. мнемосхеми, у яких ділянки можуть періодично або за необхідності підключатися до кількох об'єктів, що мають однакову структуру, називаються викликальнимиабо виборчими (багатооб'єктними). У викликних мнемосхемах можуть підключатися або той чи інший об'єкт, або той чи інший датчик одного об'єкта. За допомогою викличної мнемосхеми можна значно скоротити розміри панелі, заощадити в приладах та СОІ, полегшити умови роботи оператора за рахунок зменшення поля зору та спрощення схеми.

Менімосхема, на якій постійно відображається та сама схема об'єкта, називається постійною. У змінних мнемосхемахзображення в процесі роботи може суттєво змінюватись в залежності від режимів роботи об'єкта (пускова схема, схема нормальної роботи, аварійна схема тощо).

Мнемосхеми можуть розташовуватися на окремих панелях, на надбудові до щита приладів, на приставці до пульта або на робочій панелі пульта. Інформація на схемі може видаватися в аналоговій, аналого-дискретній та дискретній формі. По виконанню умовних позначень об'єкта, агрегату, технологічної лінії та іншого обладнання мнемосхеми поділяють на плоскі, рельєфні та об'ємні, за способом кодування - на умовні та символічні. Умовні знаки не мають жодної зовнішньої подібності і не створюють зорових асоціацій з відображуваними об'єктами та явищами. Прикладами умовних знаків та символів є відповідно графічні позначенняпараметрів (варіант А) та мнемосимволи (варіант Б), представлені на рис. 7.12, а.

Зображення на мнемосхемах можуть бути прямому або зворотному контрасті. Елементи зображення виконуються мальованими, нанесеними фотоспособом, накладними; індикація реалізується за допомогою електролюмінесцентних елементів, газорозрядних приладів, лампи розжарювання, електронно-променевих трубок і т.д.

У Останніми рокамидля відтворення мнемосхем застосовують дисплеї на ЕЛТ. Використання таких пристроїв особливо доцільно у разі, коли об'єкт має складну, розгалужену структуру, коли технологічний процес часто змінюється та необхідний набір мнемосхем. На екрані ЕПТ може відображатися укрупнена мнемосхема всієї системи, мнемосхеми окремих комплексів, об'єктів і процесів, мнемосхеми окремих вузлів і т.д. Потрібні мнемосхеми відображаються за викликом оператора або сигналами ЕОМ.

При розробці мнемосхем важливий оптимальний вибірформ використовуваних символів. За формою символи повинні бути замкнутим контуром. Допоміжні елементиі лінії не повинні перетинати контур символу або будь-яким іншим способом ускладнювати читання.

Підвищені вимоги повинні бути пред'явлені до символів, що сигналізують функціональний (особливий аварійний) стан окремих агрегатів або об'єктів.

Сигналізацій того, що даний об'єкт увімкнений (працює), повинен служити, як правило, зелений колір, не працює (відключений) – червоний. Зміні стану повинен відповідати уривчастий світловий сигнал того кольору, яким позначається новий стан агрегату. Наприклад, якщо працюючий агрегат зупиняється, то зелений колір повинен змінитись червоним уривчастим. Частота миготіння має становити 38 Гц із тривалістю світіння не менше 0,05 с. Сигнали про зміну стану агрегатів мають відключатися самим диспетчером.

Сполучні лінії на мнемосхемі повинні бути прямими та суцільними. При компонуванні мнемосхеми необхідно прагнути, щоб сполучні лініїбули можливо коротші та мали найменше числоперетинів.

При роботі з мнемосхемами, що мають значні розміри та безліч об'єктів різних кольорівта яскравостей, зорова система оператора піддається великому навантаженню. Тому не допускається використання у великій кількості кольорів, які швидко втомлюють око – червоного, фіолетового, пурпурового. Як фон мнемосхем рекомендується застосовувати малонасичені кольори середньої частоти спектра.

Для оцінки мнемосхем використовуються:

1. Коефіцієнт інформативності - відношення числа пасивних елементів та активних.

2. Коефіцієнт заповнення поля - відношення числа пасивних елементів мнемосхем до загальному числуелементів мнемосхеми.

При проектуванні мнемосхем пропонують зазвичай кілька варіантів. Оптимальний варіантвибирають шляхом лабораторного експерименту (моделюють на ЕОМ діяльність оператора з різними варіантамимнемосхеми). Критеріями оцінки служать час вирішення завдань та кількість допущених помилок.

Призначення . Мнемосхема (екранна форма) – наочне графічне зображення технологічного процесу, інтегроване із засобами контролю та управління. Вона є найважливішим джерелом інформації про характер і структуру зв'язків, поточний стан змінних (у тому числі пов'язаних з порушенням технологічних режимів, аваріями тощо) і дозволяє оператору-технологу:

· Полегшити запам'ятовування ходу технологічного процесу та призначення пристроїв та органів управління;

· Визначити способи дії при різних режимах роботи об'єкта;

· сприяти спрощенню пошуку та упізнання необхідної інформації для оперативного прийняття правильних рішень.

Графічні компоненти . Всі SCADA-системи мають у своєму складі засоби, що дозволяють створювати як статичні елементи мнемосхем (контурні зображення технологічних апаратів, трубопроводи тощо), так і пожвавлювати ці елементи (створювати динамічні об'єкти). До складу цих коштів входять:

· Набори графічних примітивів малювання (лінія, прямокутник, еліпс, криві, текст) та засоби їх компонування для створення унікальних власних об'єктів);

· готові бібліотеки типових графічних об'єктів: технологічні об'єкти (апарати, механізми, машини тощо), табло, покажчики, повзунки, кнопки, перемикачі, службовці відображення змінних і управління процесом. Ці бібліотеки можуть бути розширені користувачем. При побудові мнемосхеми спочатку здійснюється промальовування

статичного зображення робочого вікна. Зазвичай це апарати технологічного процесу або їх технологічна послідовність, трубопроводи, тло, текст, що пояснює, тощо.

Наступним кроком є ​​надання мнемосхем динаміки, тобто анімація намальованих (або вибраних з бібліотек) елементів. Під анімацією розуміється здатність елементів змінювати свої властивості за зміни змінних технологічного процесу. Змінними властивостями є товщина, колір та стиль лінії, колір та стиль заливки (якщо це фігура із заповненням), а також розміри, положення та орієнтація елементів. Передбачається також безпосереднє введення змінних (цифрами та текстом, повзунковими пристроями) та керування процесом за допомогою кнопок та перемикачів (Пуск/Зупинка, Увімкнення/Вимкнення, Виклик Вікна тощо).

Принципи побудови . При великій різноманітності технологічних процесів спроектувати хорошу мнемосхему багато в чому мистецтво, але можна рекомендувати загальні принципипобудови:

– лаконічність та наочність- мнемосхема повинна бути простою (контури та пропорції апаратів наближені до вигляду реальних прототипів), не повинна містити другорядних елементів, а інформація чіткої і конкретної, зручної для сприйняття і подальшої переробки. Мнемосхема повинна надавати мінімальну, але адекватну для контролю та управління кількість змінних, не повинна «перевантажена» інформацією для уточнення (другорядні тренди), яку зручніше робити вкладеною у вигляді спливаючих вікон, що викликаються на вимогу оператора;

– максимальна лінійністьзображення процесу, тобто. бажано виділяти основну лінію процесу, підкоряючись правилу візуальності: читання «зліва направо» та «згори донизу», мінімальне застосування паралельних контурів, що значно спростить сприйняття

- автономність– відокремлення один від одного ділянок мнемосхеми, що відповідають автономно контрольованим та керованим об'єктам та агрегатам. Ці відокремлені ділянки повинні бути чітко відокремлені від інших і мати завершену структуру, що легко запам'ятовується і відрізняється від інших.

– уніфікація– символи подібних об'єктів та процесів необхідно по можливості об'єднувати та уніфікувати;

- візуальний акцент до елементів контролю та управління– Насамперед мають бути виділені (розмірами, формою чи кольором) елементи, суттєві для оцінки стану, прийняття рішення та впливу на керований об'єкт (тобто допомагають швидко орієнтуватися, визначати та усувати відхилення та несправності);

– облік людського фактора- мнемосхема повинна розроблятися і вдосконалюватися з урахуванням думки персоналу, що експлуатує.

Для оцінки мнемосхем використовуються:

- Коефіцієнт інформативності - відношення числа пасивних (статичних) елементів і активних (динамічних);

- Коефіцієнт заповнення поля - відношення числа пасивних елементів мнемосхем до загального числа елементів мнемосхеми.

При проектуванні мнемосхем пропонують зазвичай кілька варіантів. Остаточний вибирають шляхом експерименту (імітують на комп'ютері діяльність оператора з різними варіантами мнемосхеми). Критеріями оцінки служать час вирішення завдань та кількість допущених помилок.

На рис. 2 наведено основні зони мнемосхеми. При горизонтальній домінанті подачі інформації виділяють такі зони: зона основної інформації- Відображає загальну структуру технологічного процесу. У ній розташовані основні апарати, трубопроводи, а також інформаційне навантаження, що супроводжує технологічний процес.

зона додаткової інформації– тут можуть розташовуватись кнопки графіків трендів, звітів, «пуск/зупинка» тощо.

зона перемикання– зумовлена ​​неможливістю раціонального відображення всієї інформації в одному вікні («прокляття формату»).

За допомогою засобів області, можливо викликати додаткові вікнана яких детальніше деталізовані сигналізації, тренди (за день, місяць, рік), окремі ділянки процесу. Такий підхід розвантажує мнемосхему, дає можливість отримати потрібну інформацію про той об'єкт, який заслуговує на увагу в даний момент. Явна відмінність при вертикальній домінанті зон - область 2 (додаткової інформації) розташована правіше області 1 (основної інформації). Це пов'язано в першу чергу з розмірами об'єктів, що описуються (відображається процес за обсягом невеликий), що дозволяє відвести більше простору для пояснюючої інформації. Це компонування областей можна використовувати для спливаючих вікон, тобто детального розгляду окремих ділянок технологічного процесу.

ПО ведення мнемосхеми та електронного журналу енергетичного об'єкта

Диспетчерська інформаційна система – складова частина програмного комплексу Модус. Вона заснована на додатку ведення мнемосхеми та електронного журналудиспетчер.

ПО ведення мнемосхеми та електронного журналу, разом із сукупністю розширень, описаних у розділах Інтеграція з базами даних, Робота з даними телемеханікита іншими розширеннями, складає Диспетчерську інформаційну систему.

Робота програми заснована на веденні оператором оперативної схеми енергооб'єкта, представленої у графічному вигляді (мнемосхеми). Оператор вносить у схему зміни відповідно до зміни стану енергооб'єкта. Є можливість підключення системи збору телеметричної інформації, а також системи телеуправління, в цьому випадку програма набуває можливостей, описаних у розділі Робота з даними телемеханіки.

Електронний журнал заповнюється автоматично відповідно до змін оперативної схеми.
ПЗ орієнтована на ведення схем будь-якого рівня - ПЕМ, РЕМ, міських електричних мереж, схем електропостачання промислових підприємств, енергосистем, підстанцій, електричних схем станцій, апаратури релейного захисту та автоматики, пристроїв СДТУ
Особливу користь ПЗ приносить на тих підприємствах, де є великі схеми електропостачання при відносно невеликій кількості телемеханіки. Насамперед це міські мережі, розподільні мережі, промислові підприємства.

Раннє це додаток називалося Електронний журнал, а раніше Оперативний журнал. В даний час ці назви не використовуються, оскільки вони не зовсім точно передають основне призначення програми.

ПО ведення мнемосхеми

Основні можливості:

• Дозволяє вести облік перемикань як на первинній (комутаційні апарати), так і на вторинній (стан релейних захистів та автоматики) схемах;
• Забезпечує перевірку допустимості виконання операцій на основі правил перемикань в електроустановках;
• Дозволяє вести перемикання за бланками або програмами перемикань, або поопераційно;
• Дозволяє вести облік місцезнаходження ОВБ, ремонтних бригад, дільниць проведення ремонтних робіт, місць аварій, встановлених переносних захисних заземлень;
• Дозволяє вести енергооб'єкти на схемах
• Має розвинені засоби друку станів схеми (нормальний, оперативний, на заданий момент часу), забезпечує пошук та виділення елементів схеми на схемі за рядом критеріїв;
• Забезпечує друк Електронного журналу, формування звітів за даними, що є в ньому.

Сервісні функції журналу

• Приклади вибірок за журналом:
   - з моменту реєстрації оператора у системі;
   - з попередньою реєстрацією оператора в системі;
   - зміни оперативної схеми за вказаний період;
   - пов'язаних з відмінністю оперативної схеми від нормальної;
   - аварійні перемикання;
   - встановлені/зняті переносні заземлення, включені/вимкнені ДТ.
• Відображення знеструмлених та заземлених ділянок
• Експорт вибірок як файлів.
• Швидкий перехід між записами в журналі, елементами схеми та пунктами у бланках перемикань.
• Показ відхилень стану оперативної схеми від нормальної схеми та стану на момент останньої здачі зміни.
• Друк та відображення мнемосхем об'єкта
• У стані на вказаний момент часу
• У поточному стані оперативної схеми
• У нормальному станісхеми
• Відображення обладнання несправного, знеструмленого, відшинованого, невикористовуваного тощо.
• Відображення ланцюжків кабельних та повітряних лінійта ТП, що входять до складу фідера
• Відображення у підказці ПС, що живить центру і РП від якого живиться фідер
• Діагностика некоректно запитаних фідерів
• Можливість перегляду поточного стану схеми та журналу іншими користувачами у мережі.

Сервісні функції схеми

• Відображення результату вибірки безпосередньо на схемі.
• Перегляд даних, пов'язаних з елементами схеми (наприклад, паспортних або розрахункових даних) з баз даних у замовника. Стандартний механізм підключення таких баз вбудований у ПЗ.
• Налаштування відображення схеми «на льоту» (без перемальовки) відповідно до прийнятих на підприємстві стандартів або переваг оператора.
• Автоматичне розміщення напрямків ліній від живильного центру до споживача
• Автоматичне формування та підсвічування нормального (за нормальними струмоділами) та поточного (на певний момент часу) фідерів.
• У комплексі передбачена багатосторінкова система переходів від загальної схемимережі до географічної картимісцевості.

Організаційні та технологічні завдання, що виконуються:

• Затвердження нормальної схеми та допуск користувачів до роботи.
• Прийом (здавання) зміни оперативним персоналомоб'єкта, передача інформації про зміну.
• Веде оперативну схему, веде електронний журнал.
• Використання системи підготовки та фіксації виконання типових та разових бланків перемикань та програм перемикань.
• Веде перелік поточних завдань.

Види записів у журналі

Дії з об'єктами - фіксація перемикань, встановлення зняття оперативного струму/блокувань, встановлення зняття захисту тощо.

Квитування телесигналів та повідомлень про перевищення значень установок.

Перевірочні дії, результати обходів та оглядів.

Переговори між оперативним персоналом, розпорядження.

Розташування та облік виїзних та ремонтних бригад за пунктами призначення.

Установка/зняття мобільних елементів - переносне заземлення, плакат, запетлення тощо.

• Мітки місця аварії.

Редактор оперативних завдань

У складі ПЗ ведення мнемосхеми та електронного журналу реалізовано програму «Редактор оперативних завдань». Вона призначена контролю за станом оперативних завдань робочому місці диспетчера.

ПЗ дозволяє:

Складання оперативних завдань через виконання операцій на електронному макеті енергооб'єкта.

Перевірка оперативного завдання за мнемосхемою (макетом) з контролем правильності виконання операцій:

включення заземлюючих ножів під напругою;

відключення роз'єднувачів під навантаженням;

контроль оперативного блокування;

показ на схемі пунктиром відключених електричних ділянок схеми і т.д.

Відмітки виконання операцій у оперативних завданнях, чим забезпечується контролю над реальним станом активних оперативних завдань.

Швидкий доступ та перемикання між активними завданнями.

Збереження активного завдання до файлу та завантаження з файлу в актуальному стані.

Можливість перегляду мнемосхем енергооб'єктів.

Можливість друку оперативного завдання у вигляді бланка перемикань стандартної форми.

Складання звичайних бланків перемикань та робота з ними.

Підготовка та зберігання бази даних типових бланків перемикань.

Перевіряє можливість виконання типового бланка перемикань у поточному стані схеми енергооб'єкта.

Створення звичайних бланків перемикань на основі типових бланків у електронному виглядіта робота з них.

У програмі передбачено контроль за станом декількох оперативних завдань, що одночасно виконуються. Диспетчер може перемикатися між ними у вікні списку оперативних завдань. Редактор оперативних завдань інтегрований з додатком ПЗ Ведення мнемосхеми та Електронного журналу.

Додаткові журнали у складі ДИС

Починаючи з версії 5.20, до складу ДИС входять ряд додаткових журналів:

• Зміни джерела живлення споживачів,
• Технологічних порушень,
• Заявок споживачів,
• Дефектів обладнання.

Дані додаткових журналів зберігаються в БД ЕЖ і містять інформацію про параметри та час події, енергооб'єкт, пояснювальну частину, дані про особу, яка внесла запис:
Розроблені журнали повністю інтегровані з електричною схемою. Забезпечено автоматичний перехід від запису журналу до елемента схеми та назад. Також можлива робота журналів без схеми.
Усі журнали дозволяють формувати звіти у форматі Word

Журнал змін джерел живлення
Журнал змін джерел живлення дозволяє облік зміни енергопостачання споживачів.

Форма журналу зміни джерел живлення

Журнал реєстрації технологічних порушень
У журналі технологічних порушень (ТН) реєструються:

• Час виникнення ТН
• Об'єкт виникнення ТН
• Кількість знеструмлених ТП, ПС, об'єктів охорони здоров'я, теплопостачання
• Вимкнена потужність
• Час усунення ТН введення у роботу об'єкт

Дані звіту про знеструмлені абоненти формуються автоматично на основі заздалегідь підготовлених довідників абонентів та аналізу поточної конфігурації мережі.

Форма журналу технологічних порушень

Форма запису журналу технологічних порушень

Журнал заявок споживачів щодо порушення електропостачання.
Для організації процесу реєстрації заявок споживачів у ДІС розроблено відповідний модуль, що дозволяє фіксувати інформацію про повну або часткову втрату електропостачання, використовуючи сформовані на підприємствах корпоративні інформаційні системи.

Форма журналу заявок споживачів

Форма запису журналу заявок споживачів

Журнал дефектів та неполадок з обладнанням та перебіг їх усунення
Розроблено модуль реєстрації дефектів та неполадок з обладнанням, повністю інтегрований із електричною схемою. При цьому забезпечено автоматичний перехід від запису до елемента схеми та назад.
Модуль забезпечує можливість вибірки записів за:

• планованої дати усунення дефекту (із зазначенням конкретної дати або із зазначенням періоду),
• підрозділу, відповідальному за усунення дефекту,
• всім не усуненим дефектам, дефектам, термін усунення яких минув;

Модуль дозволяє переносити термін усунення дефекту.

Форма журналу дефектів

Форма запису журналу дефектів

Безпека та юридичні аспекти

Усі зміни до журналу заносяться від імені диспетчера, який заступив на зміну. Підробка та зміна заднім числом записів у електронному журналі виключені. Для страховки від збоїв ПЗ можливе ведення твердої копії (друк) одночасно із занесенням записів до журналу.

Підключення телесигналізації/телеуправління

Диспетчерську інформаційну системуможна розглядати як складову частину ОВК ( верхній рівень), у якому реалізовано підтримку оперативних перемикань і є широкі можливості інтеграції.

У програмне забезпеченнявбудована можливість прийому телеінформації та телевимірювань, і навіть телеуправління енергетичними об'єктами через індустріальний програмний інтерфейс OPC. Цей програмний інтерфейс підтримується багатьма сучасними комплексамителемеханіки, а також систем ОВК/SCADA.

Обмін такими комплексами здійснюється без додаткового програмування. У разі використання інформації з систем, що не підтримують OPC, стикування може бути здійснено на договірній основі силами розробників Модус або іншої підрядної організації (оптимальним є розробка відповідного ОРС-сервера).

Таким чином, програмний комплексможна як складову частина ОИК(верхний рівень), у якому реалізована підтримка оперативних перемикань.

Перед тим як перейти до опису мнемосхеми та її можливостей, розповім передісторію, що штовхнуло мене на подібне збочення.

Працюю у диспетчерській службі тепломережевої компанії. На обслуговуванні, окрім самих теплових мереж, знаходяться насосні станції, котельні та теплові пункти. Звичайно ж, ці об'єкти мають розподіл. пристрої. Спочатку проблем не було — у штаті служби був диспетчер електроцеху, який і займався «електрикою», тоді як інші — теплотехніки за освітою — «керували» мережами, котельнями тощо.

Складнощі почалися після реорганізації нашої Компанії. Диспетчерів ЕТЦ скоротили і всю оперативну роботу з електротехнічного обладнання віддали нам теплотехнікам. Так, ми пам'ятаємо щось із курсу шкільної фізики, хтось не втратив знання після лекцій ТОЕ в технікумах та університетах, але все ж таки спеціалізація не наша. Ми досі часом «веселимо» хлопців з електромереж своєю компетентністю в цих питаннях.

Ось і спала на думку ідея зробити мнемосхеми распред. пристроїв об'єктів, якими ми керуємо, щоб наочно бачити стан схем електричних з'єднань: яке обладнання у роботі/резерві/ремонті; що відключиться, якщо знеструмити "цю" або "ту" секцію шин.

Оскільки SCADA-системи – це дорого, а піратський софт на робочих місцях великої та серйозної компанії не вітається (та й не вмію я з ними працювати), вирішено було поекспериментувати у MS Excel, благо з ним я на «ти». Згоден, що це можна порівняти із забиванням цвяхів мікроскопом, але результат вийшов цілком прийнятним.

Опис мнемосхеми

У цій статті наведено неіснуючу мнемосхему, яку я склав спеціально для публікації. На ній позначені:

• два джерела зовнішнього електропостачання (Підстанції №№1, 2);
• дві секції шин 6 кВ із секційним вимикачем;
• дві секції 0,4 кВ із секційником;
• обладнання: два трансформатори, насоси, парові та водогрійні котли.

Це мінімум для прикладу. Звичайно, можна додати інше обладнання.

У схемі реалізовано примітивну динаміку: при зміні оперативного стану вимикачів змінюється вигляд схеми. Щоб не писати «багато букаф», наведу скріншоти.

Відключено введення від Підстанції №2

Як бачите, секції 6 та 0,4 кВ знеструмлені.

Відключено введення від ПС №1, 1 секцію 0,4 кВ виведено в ремонт

При складанні мнемосхеми я намагався врахувати різні варіантиїї складання, щоб при цьому реагувала вся схема: і вимикачі, і трансформатори, і обладнання.

Мнемосхема складена в MS Excel 2013. Формат файлу.

Псевдодинаміка схеми реалізована за допомогою логічних функцій та умовного форматування.

Ось приклад функції, що визначає оперативний стан секції шин 6 кВ:

ЯКЩО(І(F33=$DD$3;F25=$DD$3;AC39=$DD$3);$DF$3;ЯКІ(АБО(І(F33)<>$DD$2;AC39<>$DD$2);І(F25<>$DD$2;AC39<>$DD$2);І(F25<>$DD$2;F33<>$DD$2;AC39<>$DD$2));$DF$1;$DF$2))

Якщо знайдете неточності та грубі помилки – дайте знати у коментарях.