Интеграция информационной системы передачи и хранения ремонтных заявок с экспертной системой их режимной проработки
Головинский И. А., Горбунова Л. М., Жилевич А. Б., Любарский Ю. Я.
Задача комплексной автоматизации оперативной передачи и проработки ремонтных заявок.
Оперативное планирование ремонтов электроэнергетического оборудования по заявкам от эксплуатационных предприятий является одной из важных задач диспетчерского управления в энергосистемах, энергообъединениях и в ЕЭС России. Оперативная проработка поступающих заявок на вывод оборудования в ремонт или в резерв и на ввод его в работу сопряжена со значительными трудозатратами персонала технологических служб диспетчерских управлений. Автоматизация этого процесса направлена на ускорение обработки заявок, повышение ее качества, снижение затрат ручного труда и содействие повышению профессионального уровня специалистов.
Актуальность автоматизации обработки заявок выявлена давно [1 - 3], однако практически эффективное решение было получено не сразу. Задача комплексной автоматизации передачи, сортировки, учета и оперативной технологической проработки заявок решалась поэтапно. На первом этапе независимо друг от друга были разработаны:
система удаленной передачи, сортировки и отображения заявок ЗАЯВКА;
экспертная система оперативной режимной проработки заявок ЭСОРЗ.
Система ЗАЯВКА была разработана в ЦДУ ЕЭС России под руководством А. Б. Жилевич, внедрена и успешно эксплуатируется в ЦДУ ЕЭС, ОДУ Центра и Северо-Запада (эксплуатировалась также в ОДУ Северного Кавказа) для связи с нижестоящими уровнями оперативного управления. Система ЭСОРЗ, разработанная во ВНИИЭ под руководством Ю. Я. Любарского, была апробирована в Службе оптимизации электрических режимов (СОЭлР) ЦДУ ЕЭС России, а затем в ОДУ Центра. Для промышленного внедрения ЭСОРЗ необходимо было обеспечить автоматизированный ввод в нее данных по заявкам из системы ЗАЯВКА и передачу из ЭСОРЗ в систему ЗАЯВКА результатов проработки заявок.
Одна из трудностей сопряжения системы ЗАЯВКА с системой ЭСОРЗ заключалась в существенном различии методов управления базами данных, реализованных в системе ЗАЯВКА, и методов искусственного интеллекта, использованных в ЭСОРЗ. Поскольку две системы разрабатывались независимо одна от другой, структуры и форматы их данных не были согласованы. При разработке механизма сопряжения необходимо было заново осуществить структурный анализ обрабатываемой информации и выработать более общие структуры данных, которые позволяли бы интерпретировать данные обеих систем.
Методы интеграции систем ЗАЯВКА и ЭСОРЗ.
Системы ЗАЯВКА и ЭСОРЗ функционируют на платформе MS DOS. Первая реализована средствами системы управления базами данных СУБД Clipper, вторая - средствами интеллектуальной инструментальной системы МИМИР. Их объединение, включающее механизм стыковки, получило название АСОРЗ - автоматизированная система обработки ремонтных заявок.
Для сопряжения требовалось обеспечить совместимость структур данных в заявках, передаваемых из системы ЗАЯВКА в ЭСОРЗ, со структурами данных ЭСОРЗ. При этом некоторые поля заявки, имеющие простую структуру, - такие, как вид заявки, ее номер, категория, предприятие-заявитель, даты начала и окончания заявляемого ремонта и некоторые другие - по существу уже были формализованы. Их форматы и допустимые множества значений в системе ЗАЯВКА поддерживались и контролировались программно. Основная трудность формализации была связана с описанием оборудования, заявленного к выводу в ремонт. В одной заявке может быть указано несколько элементов оборудования, относящихся к разным энергообъектам. Для каждого устройства могут задаваться специальные ограничения (“кратковременно”, “без включения на ночь” и др.). Могут присутствовать различные пояснения, комментарии. Требовалось разработать строго формализованный, поддающийся автоматической обработке и вместе с тем понятный человеку язык адекватного представления этой информации. Разработка формального языка предполагает создание его словаря в базе данных, а также программ для ведения словаря и для его использования.
Рис. 1. Пример режимных указаний, сформированных экспертной системой ЭСОРЗ
Словарь языка описания оборудования должен содержать названия всех энергообъектов и устройств, какие могут упоминаться в заявках, а также специальные термины типа “кратковременно”, “без включения на ночь” и др. Кроме словаря, определяющего лексику языка, необходимо сформулировать грамматические правила, определяющие синтаксис языка.
На терминальных пунктах ввода заявок словарь и грамматика используются при составлении описания выводимого оборудования. В службе, осуществляющей проработку заявок с использованием ЭСОРЗ, словарь и грамматика необходимы для расшифровки описания оборудования и передачи этого описания в ЭСОРЗ.
Совместная работа систем ЗАЯВКА и ЭСОРЗ происходит следующим образом. В пунктах ввода заявок производится заполнение карт заявок при помощи программ системы ЗАЯВКА, в базу данных которой добавлен словарь. Редактор карт заявок модифицирован разработчиками системы ЗАЯВКА таким образом, чтобы обеспечить структурирование описания оборудования в заявке в соответствии с правилами грамматики формального языка.
Заполненная карта заявки преобразуется в формат унифицированного макета для передачи заявок и отправляется по каналам связи в адрес вышестоящего энергопредприятия. На месте получения содержание макета конвертируется снова в формат базы данных ЗАЯВКА и дальше принятая заявка проходит всю технологическую цепочку ее рассмотрения технологическими службами и лицами, принимающими решения. Все эти операции выполняются над всеми заявками, безотносительно к системе ЭСОРЗ. На этапе рассмотрения заявки службой электрических режимов все заявки на линии электропередачи и электротехническое оборудование (автотрансформаторы, секции шин, реакторы, выключатели, трансформаторы напряжения) обрабатываются программой расшифровки описания оборудования и конвертируются в формат входного интерфейсного файла для последующего ввода в ЭСОРЗ.
Заявка, находящаяся во входном интерфейсном файле, вводится в базу данных ЭСОРЗ по команде технолога. База данных ЭСОРЗ содержит описание топологии электрической сети, данные о состоянии выключателей и оборудования, а также массив разрешенных и действующих заявок. При помощи ЭСОРЗ специалист по электрическим режимам осуществляет в режиме диалога анализ (проработку) заявки. ЭСОРЗ сопоставляет обрабатываемую заявку с режимными инструкциями, а также с текущим и прогнозируемым (с учетом других, уже разрешенных заявок) состоянием оборудования. Как результат проработки ЭСОРЗ выводит в выходной интерфейсный файл режимные указания по заявке, а также сообщает технологу дополнительную информацию (например, о положении выключателей в сети) для принятия решения. Режимные указания формируются системой ЭСОРЗ в компактном, логически структурированном виде, удобном для технолога (рис. 1), и пересыпаются в базу данных системы ЗАЯВКА. Сохраняется также возможность режимной проработки заявки “вручную”, без использования ЭСОРЗ.
После проработки заявки технологическими службами и согласования ее со смежными и вышестоящими энергопредприятиями решение по заявке утверждается главным диспетчером или его заместителем. Принятое по заявке решение (“разрешить”, “отказать”, “открыть”, “продлить” и др.) вводится в базу данных ЭСОРЗ для обеспечения правильности проработки следующих заявок с учетом прогнозируемого состояния оборудования.
Программный интерфейс систем ЗАЯВКА и ЭСОРЗ, включая словарную подсистему, разработала М. Г. Даниелян.
