Учебно-ситуационный центр в РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Исходные данные:

Учебно-научный Центр производственно-диспетчерского управления режимами нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов (ЦПДУ НГК) создан на базе независимых аудиторий университета  общей площадью 260 м²  и перепланирован в единый комплекс учебно-производственных помещений:

• диспетчерский центр;
• операторская комната;
• компьютерный класс на 30 мест с интерактивной мультимедийной панелью;
• комната персонала на 6 рабочих мест;
• техническое помещение и серверная, в которой размещаются стойки с контроллерами и           системами, имитирующими SCADA-системы.

Задачи:

Комплексное оснащение ЦПДУ НГК профессиональным аудиовизуальным оборудованием с целью создания «виртуальных сред» производственной деятельности диспетчерских служб, которые бы позволяли имитировать:

• автоматизированные рабочие места (АРМы) диспетчерского персонала трех уровней производственно-диспетчерских служб;
• технологический процесс нефте- и газотранспортной сети на основе компьютерных моделей;
• информационную среду деятельности персонала;
• систему мониторинга и телеуправления технологическими объектами;
• характерные штатные и нештатные технологические ситуации, при которых персонал должен принимать оперативные решения;
• организационно-производственную среду принятия решений, в частности средства и порядок взаимодействия персонала различных уровней управления.

1. Проведение научных исследований в таких областях, как компьютерные программно-вычислительные комплексы поддержки принятия диспетчерских решений по управлению системами газоснабжения и магистральным транспортом нефти, малолюдные технологии автоматизированного управления, энергоэффективность и энергосбережение, надежность и экологическая безопасность;
2. Проведение учебно-практических занятий магистров по выполнению исследовательских, лабораторных, курсовых, магистерских диссертаций на основе многовариантного интерактивного моделирования, оптимизации, прогнозирования технологических процессов систем газоснабжения и магистрального транспорта нефти России;
3. Повышение квалификации и дополнительное профессиональное образование специалистов диспетчерских служб нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов на основе применения компьютерных диспетчерских тренажеров и имитации производственной среды многоуровневого диспетчерского управления.

Трудности:

1. Видеостена, установленная вплотную к несущей конструкции и, согласно дизайн-проекту, прикрытая декоративной рамой из натурального дерева,  не оставляла пространства для требуемой вентиляции и охлаждения оборудования.  Решить данную трудность удалось при помощи скрытого контура свободной циркуляции воздуха.
2. Высокая технологическая оснащенность рабочих мест потребовала детальной разработки мебельных конструктивов и скрупулёзного просчета габаритов устанавливаемых устройств. Много сил было потрачено на работу по обеспечению максимально удобной эргономики рабочих мест.
3. Возможность использования диспетчерского центра в более чем 5 сценариях была реализована с помощью тщательно подобранных и протестированных алгоритмов системы управления.
4. В качестве отделочного материала для напольного покрытия  в ЦПДУ НГК была использована кафельная плитка, которая в силу своих отражательных свойств  создала определенные трудности в процессе настройки акустических систем.

Краткое описание проекта:

Система коллективного отображения

Учебная зона №1 и учебная зона №2 (см. схему 1) объединены единой системой коллективного отображения - видеостеной, построенной на базе восьми профессиональных ЖК-панелей NEC 55’’ Full HD с ультратонким швом. Видеоконтроллер Jupiter позволяет отображать на видеостене информацию в многооконном режиме (не менее восьми), свободно перемещать и масштабировать отображаемые “окна”.

Система коммутации всего диспетчерского центра построена таким образом, что  на систему коллективного отображения  может быть выведен любой из рабочих источников.

Основные автоматизированные рабочие места (АРМ) диспетчерского центра реализованы на базе LCD-панелей Samsung высокого разрешения со специализированными лифтовыми механизмами, врезными архитектурными интерфейсами для подключения персональных ноутбуков. Благодаря использованию специальных механизмов на рабочих местах специалистов установлены web-камеры высокого разрешения.

Система видео-конференц-связи позволяет проводить сеансы ВКС в режиме Full HD в многоточечном режиме (до 8 абонентов одновременно). Система позволяет интерактивно взаимодействовать с производственными объектами и диспетчерскими службами нефтяных и газовых компаний, а также с другими производственными и учебными центрами, в том числе с  автоматизированными рабочими местами специалистов и функционирующим в университете Центром управления разработкой месторождений (ЦУРМ), оснащенным компанией AUVIX в 2010 году.

Система видеозаписи и регистрации событий реализована на базе специализированного рекордера Crestron, камеры высокой четкости и специализированного программного обеспечения. Благодаря установленной системе аудио и видео-презентации можно записывать в режиме Full HD, презентации и записи с камеры объединять в формате PIP или в одновременно отображаемые изображения. Более того, имеется возможность формирования единого стереосигнала, включающего звуковое сопровождение с микрофона и презентации. Запись можно осуществлять на внешний носитель через USB-интерфейс.  Примечательно, что презентации и лекции можно просматривать в высоком качестве с любого устройства, включая мобильные телефоны и ноутбуки, получая доступ к обучающим материалам даже на удаленном доступе.

Система озвучивания построена на базе программируемой аудио-платформы Biamp, потолочных акустических систем Current Audio и беспроводных настольных всенаправленных микрофонов Revolabs.

Автоматизированное место преподавателя отличается индивидуально спроектированным эргономичным конструктивом трибуны и оснащено интерактивным перьевым планшетом Wacom, мини-ПК, web-камерой высокого разрешения Logitech, дополнительной портативной акустической системой Edifier. Дополнительно АРМ докладчика оборудовано устройством Kinect Microsoft для проведения презентаций с помощью  multi-touch жестов в воздухе. Используя данное устройство, докладчики и выступающие могут листать слайды презентации и изменять их масштаб без прикосновений к каким-либо устройствам управления.

Система управления построена на базе центрального контроллера Crestron с использованием беспроводных планшетов Apple iPad и дополнительной панели управления. Система запрограммирована таким образом, что основными функциональными задачами Центра можно управлять с iPad. Кнопочной панелью управления регулируются зоны света, зона подсветки АРМ, система кондиционирования и моторизованные жалюзи.

Автоматизированное место диспетчера содержит ноутбук, web-камеру высокой четкости и контрольный ЖК-монитор Full HD с LED-подсветкой.

Особенности:

Отдельное внимание на проекте уделялось разработке графического интерфейса интегрированной системы управления, который был создан на базе общепринятых принципов создания сценариев и интуитивно понятен любому пользователю.
 
Мебель  для диспетчерского центра была разработана по индивидуальному дизайну.  Конструктив решения  создавался с учетом эргономики помещения и при непосредственном участии команды специалистов РГУ. Столы и трибуна докладчика, установленные в Центре, выполнены по авторскому дизайну с использованием натуральных пород дерева.

Детальной проработки потребовал механизм подъема  LCD-панелей, скрытых в корпусе рабочей поверхности учебной зоны №1.  Большая нагрузка панелей создавала определенные сложности и диктовала необходимость создания надежного конструктива, который позволит поднимать и опускать оборудование плавно, синхронно и без задержек.

Перспективы дальнейшего развития:

Благодаря внедренному комплексу AV-оборудования в ЦПДУ НГК сейчас обучается свыше 200 студентов, магистров, бакалавров. Все они уже «в процессе обучения» получают бесценный практический опыт в реальной производственной деятельности диспетчерских служб всей технологической цепочки как системы газоснабжения, так и магистрального транспорта нефти.

Будущие выпускники становятся полноценными специалистами отрасли, которых нет необходимости "переобучать" или "обучать дополнительно". Все навыки безопасного и эффективного управления производственным процессом они отрабатывают в специально созданной аппаратно-программной среде.

Внедренное AV-решение позволяет РГУ нефти и газа реализовывать инновационные образовательные технологии междисциплинарного обучения, проводить научные исследования, организовывать курсы повышения квалификации и предлагать дополнительное профессиональное образование. Это позволило университету сделать очередной инновационный шаг в области интеграции образования, науки, производства и бизнеса.

Мы уверены, что в рамках развития инновационной образовательной деятельности в России похожие многофункциональные проекты будут пользоваться все большей популярностью.

Список использованного оборудования:

Аппаратно-программное решение для ЦПДУ НГК реализовано с применением профессиональных аудио/ видеосистем и дополнительных технических средств, учитывающих эксплуатационную среду Центра и особенности учебного процесса.

Предложенная комплектация полностью соответствует основному требованию Заказчика: высокая функциональность и производительность в сочетании с низкой стоимостью облуживания.

схема1. Комплекс учебно-производственных помещений

Схема2. Расположение оборудования (нажмите для увеличения)

Коментарии: