В свои руки
Идея создания собственной SCADA-системы в недрах компании родилась около трех лет назад. На повестке стоял вопрос цифровизации производства и систем управления производственными процессами. Были необходимы решения по замене лоскутной автоматизации и приведения к единству информационных систем. Рост объемов информации с автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП) требовал более эффективных подходов к обработке данных.
Еще один вопрос — технологическая независимость. Требовалось уходить от закрытого программного обеспечения, которое без разрешения вендора невозможно ни изменить, ни модернизировать. Был нужен гибкий продукт, способный меняться в зависимости от условий и потребностей компании. На имеющихся программных ресурсах внедрять в производство элементы искусственного интеллекта и роботизации было проблематично.
Но ни тогда, ни сейчас платформенных продуктов, полностью отвечающих требованиям «Транснефти», на рынке не было и нет. Не оставалось ничего другого, как взять все в свои руки. За разработку принялись специалисты ООО «Транснефть — Технологии». — Изначально ставилась цель не просто импортозамещения либо усовершенствования, а создания инновационного продукта, которого на рынке еще не было, — рассказывает Дмитрий Кряжевских. — Была собрана команда с большим опытом в создании и эксплуатации SCADA-систем. Мы прекрасно понимали те проблемы, которые соответствуют традиционным системам, и искали решения, как их преодолеть. Был нужен продукт, который по производительности не только превзойдет имеющиеся системы, но и даст временной запас, чтобы как минимум 10 лет мы могли работать без глобальной модернизации.
Экосистема в бизнесе — совокупность людей, объектов, технологий, информации, сервисов, взаимосвязанных и объединенных одной сетью управления. Экосистема обладает факторами самодостаточности и самоорганизованности.
Программная гибкость
Так родилась «Эволюция — SCADA», в сегодняшнем варианте — «Эвоскада». В ее разработке применялись самые современные решения. В основе — сервис-ориентированная архитектура, представляющая конструктор из множества компонентов — независимых, но связанных между собой единым интерфейсом. Они легко заменяемы и могут модернизироваться без привязки к остальным компонентам программного продукта. Имеющиеся системы — это, как правило, не слишком приспособленная к изменениям монолитная структура, где все ее составляющие жестко связаны, и поэтому при возникновении проблем внутри одного страдает целое.
— В «Эвоскада» можно модернизировать любую часть, не влияя на работу остальных, — поясняет Дмитрий Кряжевских. — Берем отдельный сервис, компоненту, и точечно меняем без вреда остальным. Это дает гибкость в разработке, эксплуатации и модернизации системы, а также в ее взаимодействии с другими системами и сторонними платформами.
На гиперскоростях
Основное преимущество «Эвоскада» — в ее производительности, которая составляет 1,2 млн изменений в секунду. Для сравнения — традиционные SCADA-системы могут работать в интервале от 5 до 20 тыс. изменений в секунду.
— Это колоссальная цифра, намного превосходящая то, что мы имеем сегодня, — говорит Дмитрий Кряжевских. — Если переходить на образы, то мы создали гиперзвуковую ракету. На таких скоростях ни одна SCADA-система в России и, полагаю, в мире не работает. Это реальные цифры, полученные в результате испытаний.
Еще одно преимущество — специализированное комплексное хранилище.
— Это несколько видов хранилищ, которые дают возможность разделить информационные потоки оптимальным образом и решать конкретные прикладные задачи, — продолжает Дмитрий Кряжевских. — Сейчас в SCADA-системах хранятся только временные ряды — то есть те параметры, которые снимаются с контроллеров: идентификатор, название параметра, его значение, метка времени. В хранилище «Эвоскада», помимо этого, могут храниться сложные структуры: аналитические данные, неструктурированные данные, видеофайлы (например, записи с камер, которые фиксируют погрузку танкера в порту). Мы можем совместить всю имеющуюся информацию с картинкой. Для всех данных есть возможность консолидации и совместного представления.
Без оперативного вмешательства
«Эвоскада» неприхотлива — для того, чтобы достичь заявленных скоростей, ей не нужен суперпроизводительный сервер, достаточно оборудования со среднестатистическими значениями. К этому добавляется высокая надежность и отказоустойчивость. Классическая SCADA-система размещается на двух серверах, один из которых рабочий, а другой — в горячем резерве и, по сути, полезной нагрузки не несет. Восстановить такую систему без присутствия администратора невозможно. Для размещения «Эвоскада» используется как минимум три сервера, которые полностью загружены и образуют кластер доступности с возможностью автоматического восстановления работоспособности системы.
«Эвоскада» основана на динамическом масштабировании: автоматически она регулирует ресурсы, не требуя оперативного вмешательства пользователя, что позволяет снизить время реакции на инциденты, увеличить уровень доступности и, соответственно, повысить качество сервиса.
— Если нагрузка на систему возрастает, она автоматически за счет виртуализации выделяет ресурс и сама создает дополнительный виртуальный узел или сервер, — рассказывает Дмитрий Кряжевских. — Если нагрузка падает, ресурсы высвобождаются, и система возвращается к исходным позициям. При необходимости ресурсы автоматически перебалансируются. Эти процессы незаметны пользователям. При этом динамическое масштабирование относится ко всем компонентам системы. Для любого сервиса достаточно один раз настроить хранилище, куда он должен расти, и система при необходимости будет задействовать резерв автоматически.
Шуруповерт в придачу
Специалистами ООО «Транснефть — Технологии» создана единая среда разработки — CI/CD-конвейер. Новым решением стало то, что он полностью интегрирован в «Эвоскада» и идет с ней в комплексе.
— Конвейер — часть «Эвоскада», — говорит Дмитрий Кряжевских. — Хотя это разные продукты и возможно их существование отдельно, мы решили их интегрировать. По сути, совместили продукт и инструмент для его поддержки и развития: как в коробку с мебелью положить шуруповерт. Теперь есть система и необходимый инструмент для того, чтобы ее эксплуатировать, развивать и дорабатывать. Конвейер сам по себе тоже требует внимания.
— Сегодня в нем собрана вся разработка, организовано централизованное хранилище исходных данных, всех компонент, всех инструментов, — перечисляет Дмитрий Кряжевских. — Все работают в едином информационном пространстве. Отдельная роль отведена функциональному заказчику, который становится не просто постановщиком целей и задач, а непосредственным участником разработки. Он видит динамику, сложности процесса. Все в контакте, и при необходимости процесс может корректироваться на любом из этапов. Кроме того, он абсолютно прозрачен.
Многие операции конвейера автоматизированы. Например, тестирование продукта не требует отдельных ручных операций или постановки задач. Когда разработчик сохраняет созданный код, система видит его и автоматически запускает тесты. При ошибке приходит сообщение о том, прошел ли модуль тестирование, есть ли возможность оперативно вносить изменения. Если ошибок не выявлено, модуль автоматически передается на следующий этап.
Параметры информационной безопасности также встроены в конвейер, тесты запускаются автоматически и при наличии уязвимостей сигнализируют об этом.
— На текущий момент конвейер развернут в «Транснефть — Технологии», на него заведены все функциональные направления, — резюмирует Дмитрий Кряжевских. — Мы завершаем разработку регламента, а также докупаем инструменты безопасной разработки. Планируем, что в середине этого года конвейер заработает в полном объеме.
Первые пробы
В течение года основной объем работ по базовой версии «Эвоскада» будет завершен. Пробный шаг уже сделан: на ее основе развернута технологическая сеть передачи данных на одной из систем измерения количества и показателей качества нефти на объекте АО «Транснефть — Урал». В ходе эксплуатации проблем не выявлено.
В Центре промышленной автоматизации АО «Транснефть — Верхняя Волга» в Нижнем Новгороде на базе «Эвоскада» будет развернута система управления резервуарными парками и система локальной автоматики блоков измерения качества, а в «НИИ Транснефть» — система обнаружения утечек. «Транснефть — Технологии», в свою очередь, начинает разработку прикладных модулей для Единой системы диспетчерского управления и Центральной системы противоаварийной автоматики. В 2024 году большинство из этих проектов будет выведено в пилотную эксплуатацию. А доработка «Эвоскада» до полной версии позволит сосредоточиться на ее дальнейшем развитии.
Шасси для Камаза
— «Эвоскада» универсальна, — считает Дмитрий Кряжевских. — Это база, на основе которой можно создавать любые ИТ‑продукты. Ее можно сравнить с шасси для Камаза — прочная основа, на которую можно установить и кран, и лабораторию, и насосную установку, и буровую.
Платформа использует самые современные протоколы и готова взаимодействовать с умными устройствами. Границ для ее использования нет, она может применяться в любой отрасли. Многие коллеги из других компаний уже оценили этот продукт и проявляют заинтересованность. В перспективе на основе «Эвоскада» будет создана «Эвоплатформа», которая станет единой базой для всей экосистемы «Транснефти» и позволит оптимизировать бизнес-процессы. Взаимодействие в рамках единой платформы станет бесшовным, и любое изменение и обновление будет незаметно. Ситуация, когда для каждой SCADA-платформы нужен свой инженер, умеющий работать именно с этим программным продуктом, окончательно уйдет в прошлое. А будущее вместе с «Эвоскада» реально уже сейчас.