RU65666U1

RU65666U1 - DECISION MAKING SUPPORT SYSTEM FOR OPERATING AND DISPATCHING AND OPERATING PERSONNEL OF AUTOMATED SORTING SLIDES (DSS SG)

Info

Publication number: RU65666U1
Application number: RU2007109336/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Шабельников; Владимир Иванович Сачко; Валентин Анатольевич Тартынский; Анатолий Владимирович Мельников; Александр Викторович Муравский; Алексей Викторович Мухин
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2007-08-10

Abstract

Система поддержки принятия решений для оперативно-диспетчерского и эксплуатационного персонала автоматизированной сортировочной горки относится к вычислительной технике на железнодорожном транспорте, в частности, к системам автоматики и телемеханики, обеспечивающим мониторинг, статистический и интеллектуальный анализ работы автоматизированной сортировочной горки.The decision support system for the operational dispatching and operational personnel of the automated sorting slide relates to computer technology in railway transport, in particular, to automation and telemechanics systems that provide monitoring, statistical and intellectual analysis of the operation of the automated sorting slide.

Система обеспечивает повышение эффективности и безопасности работы автоматизированной сортировочной горки и поддержку принятия решений по функциональному и стратегическому управлению технологическим процессом работы горки за счет обеспечения информационно-аналитической поддержки получения сведений о закономерностях, тенденциях или взаимозависимостях между имеющимися событиями.The system provides an increase in the efficiency and safety of the automated sorting slide and decision support for the functional and strategic management of the technological process of the slide by providing informational and analytical support for obtaining information about patterns, trends, or interdependencies between existing events.

Система может быть использована в различных областях науки, техники и промышленного производства, связанных со сложной и трудоемкой операторской или технологической деятельностью.The system can be used in various fields of science, technology and industrial production related to complex and labor-intensive operator or technological activities.

Description

Полезная модель относится к вычислительной технике на железнодорожном транспорте, в частности, к системам автоматики и телемеханики, обеспечивающим контроль, диагностику и анализ функционирования горочного оборудования и работы персонала на автоматизированных сортировочных горках. Также предлагаемая модель может быть использована в различных областях науки, техники и промышленного производства, связанных со сложной и трудоемкой операторской или технологической деятельностью, в том числе предполагающих использование информационно-аналитических систем и систем поддержки принятия решений.The utility model relates to computer technology in railway transport, in particular, to automation and telemechanics systems that provide monitoring, diagnostics and analysis of the operation of mining equipment and personnel work on automated sorting slides. Also, the proposed model can be used in various fields of science, technology and industrial production related to complex and labor-intensive operator or technological activities, including those involving the use of information-analytical systems and decision support systems.

Предлагаемая полезная модель направлена на повышение эффективности и безопасности работы железнодорожной автоматизированной сортировочной горки и на повышение достоверности оценки работы устройств горочной автоматики и персонала.The proposed utility model is aimed at improving the efficiency and safety of the railway automated sorting slide and increasing the reliability of the evaluation of the operation of automatic slide control devices and personnel.

Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения подобной задачи при условии их существенной доработки и адаптации к специфике работы железнодорожной сортировочной горки.There are known systems that could be used to solve a similar problem, provided that they are substantially modified and adapted to the specifics of the railway sorting slide.

Это, например, система, описанная в патенте RU 2271571 C1, G06Q 30/00. Но существенный недостаток данной системы состоит в невозможности получения аналитической информации в удобном для пользователей виде с целью накопления знаний по оптимальным способам выполнения работ при возникновении нештатных или типовых событий, происходящих в период эксплуатации оборудования.This is, for example, the system described in patent RU 2271571 C1, G06Q 30/00. But a significant drawback of this system is the impossibility of obtaining analytical information in a form convenient for users in order to accumulate knowledge on the best ways to perform work in case of emergency or typical events occurring during the operation of the equipment.

Или система, описанная в патенте RU 2274895 C1, G06F 17/40. Последнее из этих решений более близко к предлагаемому.Or the system described in patent RU 2274895 C1, G06F 17/40. The last of these solutions is closer to the proposed one.

Его недостаток заключается в недостаточно точном определении тенденций роста сбоев и отказов контролируемого оборудования и значительно ограниченном количестве возможных методов анализа информации, вследствие построения блока интеллектуального анализа на основе ПО Microsoft Excel. Что в конечном итоге не позволяет производить комплексный анализ функционирования устройств и оборудования в условиях реального технологического процесса.Its disadvantage lies in the insufficiently accurate determination of the growth trends of failures and failures of controlled equipment and a significantly limited number of possible methods of information analysis, due to the construction of a block of intelligent analysis based on Microsoft Excel software. Which ultimately does not allow a comprehensive analysis of the functioning of devices and equipment in a real process.

Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание системы, удовлетворяющей потребности в повышении эффективности и безопасности работы автоматизированной сортировочной горки и обеспечивающей оперативность и качество принимаемых решений по функциональному и стратегическому управлению технологическим процессом работы автоматизированной сортировочной горки.The task the utility model is aimed at is creating a system that satisfies the need to increase the efficiency and safety of the automated sorting slide and ensures the speed and quality of decisions on the functional and strategic process control of the automated sorting slide.

Поставленная задача решается тем, что информационно-аналитическая система содержит блок источников данных АСУТП (Автоматизированная система управления технологическим процессом), первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока обработки и очистки данных, первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока базы данных телеметрии, первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока многомерной базы данных, второй информационный выход соединен с первым информационным входом блока базы знаний, третий информационный выход соединен с первым информационным входом блока контроля параметров устройств, четвертый информационный выход соединен с первым информационным входом блока формирования отчетов, пятый информационный выход соединен с первым информационным входом блока интеллектуального анализа параметров устройств, при этом блок базы знаний первым информационным выходом соединен со вторым информационным входом блока АРМ (Автоматизированное рабочее место) оператора, блок многомерной базы данных первым информационным выходом соединен со вторым информационным входом блока формирования отчетов, блок контроля параметров устройств первым информационным выходом соединен с четвертым входом блока формирования отчетов, а блок интеллектуального анализа параметров устройств первым информационным выходом соединен с третьим информационным входом блока формирования отчетов, первый информационный выход которого соединен с первым информационным входом блока АРМ оператора.The problem is solved in that the information-analytical system contains a block of data sources for process control systems (Automated Process Control System), the first information output of which is connected to the first information input of the data processing and cleaning unit, the first information output of which is connected to the first information input of the database block telemetry, the first information output of which is connected to the first information input of the multidimensional database unit, the second information output with connected to the first information input of the knowledge base unit, the third information output is connected to the first information input of the device parameter control unit, the fourth information output is connected to the first information input of the reporting unit, the fifth information output is connected to the first information input of the device parameter analysis block, the knowledge base block with the first information output is connected to the second information input of the operator's workstation (workstation) block , the multidimensional database unit with the first information output is connected to the second information input of the reporting unit, the device parameter control unit with the first information output is connected to the fourth input of the reporting unit, and the device parameters intelligent analysis unit with the first information output is connected to the third information input of the reporting unit, the first information output of which is connected to the first information input of the operator workstation block.

На фигуре 1 представлена структурная схема системы поддержки принятия решений для оперативно-диспетчерского и эксплуатационного персонала автоматизированной сортировочной горки.The figure 1 presents a structural diagram of a decision support system for operational dispatching and operating personnel of an automated sorting slide.

Устройство содержит блок источников данных АСУТП 1, связанный с блоком обработки и очистки данных 2, связанный с блоком базы данных телеметрии 3, связанный с блоком базы знаний 4, блоком многомерной базы данных 5, блоком формирования отчетов 6, блоком контроля параметров устройств 7 и блоком интеллектуального анализа параметров устройств 8, при этом блоки 5, 7 и 8 связаны с блоком 6, а блоки 4 и 6 связаны с блоком АРМ оператора 9.The device comprises a control system data source unit 1, connected to a data processing and cleaning unit 2, connected to a telemetry database unit 3, connected to a knowledge base unit 4, a multidimensional database unit 5, a reporting unit 6, a device parameter control unit 7, and a unit Mining of parameters of devices 8, wherein blocks 5, 7, and 8 are connected to block 6, and blocks 4 and 6 are connected to block AWP of operator 9.

Функциональное назначение и работа блоков системы.Functional purpose and work of system blocks.

1 - блок источников данных АСУТП1 - control system data source block

В данном блоке находится первичная (разрозненная) оперативная информация о функционировании контролируемого оборудования сортировочной горки, сформированная АСУТП в результате протоколирования технологического процесса расформирования и формирования поездов на автоматизированной сортировочной станции.This block contains the primary (scattered) operational information on the functioning of the controlled equipment of the sorting slide, generated by the process control system as a result of recording the technological process of disbanding and forming trains at the automated sorting station.

2 - блок обработки и очистки данных.2 - data processing and cleaning unit.

Этот блок предназначен для сбора, обработки (интеграции разнородных, ранее разъединенных детализированных данных, преобразованию к согласованному формату и, при необходимости, агрегированию данных, проверке логической корректности, привязке ко времени) и загрузки данных из автоматизированных систем управления технологическими процессами на сортировочной горке.This unit is designed to collect, process (integrate disparate, previously disconnected, detailed data, convert to a consistent format and, if necessary, aggregate data, verify logical correctness, bind to time) and download data from automated process control systems on a sorting slide.

3 - блок базы данных телеметрии.3 - block telemetry database.

В данном блоке происходит накопление оперативной информации по функционированию контролируемого оборудования и работе персонала сортировочной горки.In this block, the accumulation of operational information on the functioning of the controlled equipment and the work of the personnel of the sorting hill takes place.

4 - блок базы знаний.4 - knowledge base block.

Этот блок предназначен для формализации знаний и опыта эксплуатационного персонала по техобслуживанию и ремонту горочного оборудования в виде вариантов решения проблем (пошагово, с произвольным количеством шагов выполнения работ). В случае возникновения неисправности электромеханик имеет возможность получить информацию наиболее вероятного решения наступившего и идентифицированного события и связанной с ним работы. Кроме того, в этом блоке хранится справочная информация (нормативно-методическая, технологическая и другая), связанная с выполняемыми работами и контактные сведения о специалистах, предоставивших информацию по устранению неисправности.This unit is intended to formalize the knowledge and experience of operating personnel on maintenance and repair of mining equipment in the form of solutions to problems (step by step, with an arbitrary number of steps for performing work). In the event of a malfunction, the electrician is able to obtain information on the most likely solution to the occurring and identified event and related work. In addition, this block stores reference information (regulatory, methodological, technological and other) related to the work performed and contact information about the specialists who provided information on troubleshooting.

5 - блок многомерной базы данных.5 - block multidimensional database.

В данном блоке происходит накопление и хранение непротиворечивых консолидированных исторических данных (фактов) по функционированию контролируемого оборудования и работе персонала сортировочной горки в многомерной базе данных.In this block, the accumulation and storage of consistent consolidated historical data (facts) on the functioning of the controlled equipment and the work of the personnel of the sorting hill in a multidimensional database takes place.

6 - блок формирования отчетов.6 - reporting unit.

Этот блок предназначен для предоставления удобных средств для построения произвольных отчетов в табличном и графическом виде (в пределах данных многомерной базы данных). Он дает возможность многомерного представления информации и навигации по измерениям, доступа к данным любой степени агрегации. Кроме того, предоставляет возможность динамического изменения и сохранения отчетов, а также предоставления пользователям доступа к информации в привычных для них терминах технологических процессовThis block is intended to provide convenient tools for building arbitrary reports in tabular and graphical form (within the data of a multidimensional database). It enables multidimensional presentation of information and navigation through measurements, access to data of any degree of aggregation. In addition, it provides the ability to dynamically change and save reports, as well as providing users with access to information in familiar to them terms of technological processes

7 - блок контроля параметров устройств.7 - control unit device parameters.

Этот блок предназначен для настройки и контроля пороговых значений параметров функционирования измерителей (оборудования, персонала и так далее). Настройка пороговых значений параметров функционирования измерителей определяется внутренними регламентными документами организации оператора и осуществляется выбором необходимого параметра функционирования.This block is intended for setting and monitoring threshold values of the functioning parameters of meters (equipment, personnel, and so on). Setting threshold values for the functioning parameters of the meters is determined by the internal regulatory documents of the operator’s organization and is carried out by selecting the necessary functioning parameter.

8 - блок интеллектуального анализа параметров устройств.8 - block intelligent analysis of device parameters.

Этот блок предназначен для оптимизации планирования и проведения технического обслуживания и ремонта на основе статистического и интеллектуального анализа технического состояния устройств. Блок выполняет анализ тенденции изменения контролируемых параметров во времени, формируя интегральный показатель оценки состояния контролируемого оборудования, на основе которого вычисляется вероятный период до наступления предотказного состояния.This unit is designed to optimize the planning and conduct of maintenance and repair based on statistical and intellectual analysis of the technical condition of the devices. The unit analyzes the trend of the controlled parameters over time, forming an integral indicator for assessing the state of the controlled equipment, on the basis of which the probable period before the onset of the pre-failure condition is calculated.

9 - блок АРМ оператора.9 - operator workstation block.

Этот блок предназначен для обеспечения интерфейсного взаимодействия оператора с системой.This block is designed to provide interface interaction between the operator and the system.

Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.

В процессе функционирования сортировочной горки происходит накопление телеметрических данных с напольных устройств в системе АСУТП 1, на схеме обозначенной как блок источников данных АСУТП, далее эти данные передаются на первый информационный вход блока обработки и очистки данных 2, после операций очистки и обработки данные попадают на первый информационный вход блока базы данных телеметрии 3, где они накапливаются и выдаются по запросу. Из блока базы данных телеметрии 3 подготовленные для анализа функционирования устройств данные попадают в блок интеллектуального анализа параметров устройств 8 через пятый информационный выход блока базы данных телеметрии 3 на первый информационный вход блока интеллектуального анализа 8, где происходит анализ сбоев и отказов оборудования по различным критериям, а также прогнозирование технического During the operation of the sorting slide, telemetric data is accumulated from outdoor devices in the control system 1, shown in the diagram as the control system data source block, then these data are transferred to the first information input of the data processing and cleaning unit 2, after the cleaning and processing operations, the data goes to the first information input of the telemetry database block 3, where they are accumulated and issued upon request. From the telemetry database unit 3, the data prepared for analyzing the functioning of the devices falls into the unit 8 for the intellectual analysis of the parameters of the devices through the fifth information output of the telemetry database unit 3 to the first information input of the intelligent unit 8, where the equipment crashes and failures are analyzed according to various criteria, and also forecasting technical

состояния контролируемых горочных устройств. После обработки готовые аналитические данные передаются через первый информационный выход блока интеллектуального анализа 8 на третий информационный вход блока формирования отчетов 6, откуда в виде статических (с фиксированной, предварительно определенной структурой) либо динамических (со структурой, определяемой пользователем) попадают через первый информационный выход блока формирования отчетов 6 на первый информационный вход блока АРМ оператора 9. С первого информационного выхода блока базы данных телеметрии 3 данные передаются на первый информационный вход блока многомерной базы данных 5, где они хранятся в многомерном виде для более быстрого и удобного формирования отчетов по функционированию горочных устройств, далее данные передаются в блок формирования отчетов 6 через первый информационный выход блока многомерной базы данных 5 на второй информационный вход блока формирования отчетов 6. С третьего информационного выхода блока базы данных телеметрии 3 данные попадают на первый информационный вход блока контроля параметров устройств 7, где на основании заранее введенных правил определяется текущее состояние горочных устройств, затем через первый информационный выход этого блока данные передаются на четвертый информационный вход блока формирования отчетов 6. Со второго информационного выхода блока базы данных телеметрии 3 данные передаются на первый информационный вход блока базы знаний 4, где происходит накопление информации для помощи по выполнению работ и устранению неисправностей, вывод информации осуществляется через первый информационный выход блока базы знаний 4 на второй информационный вход блока АРМ оператора 9. Оператор системы получает всю необходимую информацию по контролируемым параметрам функционирования горочных устройств через АРМ оператора по требованию, в виде отчетов, сформированных в удобном для него виде и делает вывод, например, о состоянии оборудования для корректировки оперативных работ (заданий) на смену для проведения профилактических работ по техническому обслуживанию и ремонту горочного оборудования, об интенсивности работы сортировочной горки, или получает обоснованные данные для составления заявки для замены наименее надежно работающих устройств на станции с указанием объема поставки оборудования, или получает аналитическую информацию для оценки работы оперативно-диспетчерского и эксплуатационного персонала сортировочной горки и принимает решение по оптимизации технологического процесса.conditions of controlled hill devices. After processing, the finished analytical data is transmitted through the first information output of the mining unit 8 to the third information input of the reporting unit 6, from where they arrive in the form of static (with a fixed, predefined structure) or dynamic (with a structure defined by the user) through the first information output of the block generating reports 6 to the first information input of the operator 9 automated workstation block. From the first information output of the telemetry database 3 block, the data is transmitted to the first information input of the multidimensional database block 5, where they are stored in a multidimensional form for faster and more convenient generation of reports on the operation of hill devices, then the data is transmitted to the reporting unit 6 through the first information output of the multidimensional database unit 5 to the second information input of the formation unit reports 6. From the third information output of the telemetry database unit 3, the data goes to the first information input of the device parameter control unit 7, where based on in advance of the introduced rules, the current state of the hill devices is determined, then through the first information output of this block the data is transmitted to the fourth information input of the reporting unit 6. From the second information output of the telemetry database unit 3, the data is transmitted to the first information input of the knowledge base unit 4, where information is accumulated to assist in the performance of work and troubleshooting, information is output through the first information output of the knowledge base 4 block to the second information the input of the operator’s workstation 9. The system operator receives all the necessary information on the controlled parameters of the operation of the hill devices through the operator’s workstation on demand, in the form of reports generated in a form convenient for him and makes a conclusion, for example, on the condition of the equipment for adjusting operational work (tasks ) a shift for preventive maintenance and repair of mining equipment, the intensity of the sorting slide, or receives reasonable data for compiling making an application for replacing the least reliable devices at the station with an indication of the equipment delivery volume, or receives analytical information to evaluate the operation of the operational dispatching and operational personnel of the sorting slide and makes a decision on the optimization of the technological process.

Все блоки реализованы с использованием стандартных программно-аппаратных средств (процессоров и блоков памяти) с использованием алгоритмов, представленных при описании работы блоков.All blocks are implemented using standard software and hardware (processors and memory blocks) using the algorithms presented in the description of the blocks.

Claims

A decision support system for the operational dispatching and operating personnel of an automated sorting slide, containing a block of data sources for an automated process control system, the first information output of which is connected to the first information input of a data processing and cleaning unit, configured to analyze and process data, the first information the output of which is connected to the first information input of the telemetry database unit, made with possible the ability to accumulate operational information on the operation of controlled equipment, the first information output of which is connected to the first information input of a multidimensional database unit, configured to accumulate and store long-term information, the second information output is connected to the first information input of a knowledge base unit, which is capable of accumulating experience and knowledge, the third information output is connected to the first information input of the device parameter control unit, made with the ability to configure and control threshold values for the functioning parameters of equipment and personnel, the fourth information output is connected to the first information input of the reporting unit, configured to display current information about the status of the equipment being monitored and the work of the personnel, the fifth information output is connected to the first information input of the smart unit analysis of device parameters, made with the possibility of optimizing planning and conducting technical device maintenance, while the knowledge base unit is connected with the first information output to the second information input of the operator’s workstation unit, the multidimensional database unit is connected with the first information output with the second information input of the reporting unit, the device parameters control unit with the first information output is connected to the fourth information input a reporting unit, and a unit for the intellectual analysis of device parameters by the first information output is connected to the third information input of the reporting unit, the first information output of which is connected to the first information input of the operator’s workstation unit.