Влияние NGN-технологий на эволюцию систем связи объектов энергогенерации

Рубрика:

ИТ в энергетике

 

Авторы

Вербин Владимир, Главный специалист ОАО «Институт Теплоэлектропроект», к.т.н.

Кривошапко Владимир, Руководитель группы ЗАО «Информтехника и Промсвязь», к.т.н.

 

    Массовое строительство и модернизация объектов энергогенерации (ЭГ) — ТЭС, АЭС и ГЭС — определяют необходимость и актуальность разработки типовых решений для систем внутриобъектной связи. Это происходит на фоне трех факторов — развития NGN-технологий в системах связи [1, 2], изменения «профиля» самих объектов ЭГ (ПГУ ТЭС, АЭС ВВЭР-ТОИ, малые АЭС и ГЭС), развития глобальной концепции построения интеллектуальных энергосистем — Smart Grid [3].
    Ранее нами были предложены элементы методологии построения оптимальных систем внутриобъектной связи ТЭС [4] и АЭС [5], а также модель продвижения инноваций на рынке систем связи ТЭС [6]. В данной статье представлен прогноз внедрения NGN-технологий в системы внутриобъектной связи ЭГ. Для этого проанализированы циклы и движущие силы этого процесса, а также этапы эволюции архитектуры и функционально-стоимостных свойств систем связи.
    Типовой объект ЭГ является особо опасной локализованной промплощадкой с характерным линейным размером 0,3—3 км. От распределенных объектов (железнодорожный и трубопроводный транспорт, сетевая энергетика и т.п.) системы внутриобъектной связи объектов ЭГ отличает существенно менее значительная транспортная составляющая. Важная особенность таких объектов — наличие агрессивных воздействующих факторов (присутствие зон с химически агрессивной атмосферой, повышенным уровнем пыли и влажности, широким диапазоном возможного изменения температуры, сложной электромагнитной обстановкой, постоянной вибрацией, повышенным уровнем акустического шума и пр.), что существенно влияет на процедуры выбора оборудования и построения систем связи.
    Система внутриобъектной связи ЭГ-предприятия включает в себя подсистемы оперативно-технологической (ОС) и общестанционной связи (ОбС). Основными видами связи подсистемы ОС являются оперативная телефонная (ОТС), двусторонняя громкоговорящая (ДГС), командно-поисковая (КПС) связь, оповещение ГОЧС (ОПОВ) и оперативная радио­связь (РС), подсистемы ОбС — общестанционная телефонная (ОбТС) и беспроводная связь (БС).
    Анализ циклов внедрения новых технологий проведен на основе диаграммы TAMO (Technology Application Market Organization) [6] — рис. 1. Видно, что применение NGN-инноваций началось с подсистемы ОбС и привнесло качественные конкурентные преимущества (так называемые killer application). Что касается подсистемы ОС, то для нее killer application пока еще не идентифицированы, поэтому внедрение NGN-технологий происходит под давлением внешних факторов. Отметим, что динамика освоения инноваций неравномерна для разных рынков и участников рынка — сначала они апробируются на менее опасных объектах, например на ТЭС, а потом уже на ГЭС и АЭС, начинаются в сфере производства оборудования, а завершаются в сферах проектирования — сертификации систем. Для более детального изу­чения механизмов проникновения NGN-технологий в отдельные подсистемы и в систему внутриобъектной связи ЭГ воспользуемся четырехуровневой моделью NGN-систем (табл. 1). Из анализа следует, что для подсистемы ОС в целом NGN-инновации пока имеют критические недостатки по сравнению с TDM-технологиями.
    Переход от традиционной TDM-архитектуры к гибридной TDM + IP и последующий дрейф к NGN-архитектуре показан на рис. 2. Этот процесс сопровождается интеграцией подсистем в рамках концепции Unified Communications [7] и, в частности, изменениями структурных и функционально-стоимостных свойств системы внутриобъектной связи ЭГ, приведенных в табл. 2.
    Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что уровень развития NGN-технологий и их свойства пока эффективны для ОбС, но их применение ограничено для построения ОС. Следовательно, можно предположить, что в ближайшие годы доминирующей для систем внутриобъектной связи объектов ЭГ будет гибридная архитектура TDM + IP (см. рис. 2, б). В ней постепенно TDM-подсистемы будут замещаться NGN-подсистемами (для ОС первой заменяется подсистема радиосвязи DECT, последней — ОТС + ДГС). Полный переход к NGN-архитектуре в целом возможен только после завершения цикла внедрения инноваций (см. рис. 1).
    При этом переход систем ОС от архитектуры TDM + IP к NGN-архитектуре возможен на основе суперпозиции трех базовых сценариев:
    - эволюционно — с циклом внедрения инноваций (в промышленности он длится около 10 лет), за счет снижения стоимости оборудования в пользу NGN на смежных объемных рынках и накопления преимуществ по отдельным свойствам и видам связи;
    - с торможением — эволюционный процесс может замедлится из-за регулирующих факторов (до настоящего времени использование NGN-оборудования не регламентировано отраслевыми документами, отсутствуют методики проектирования и сертификации);
    - взрывоподобно — в любой момент может произойти ускорение за счет killer application, к которым потенциально относятся единая транспортная IP-инфраструктура (АСУТП, АСУП, связи и др.), усиление роли мультимедиа (видеосвязи) и т.п. (см. рис. 1).
    Таким образом, в работе дан прог­ноз и рассмотрены базовые сценарии эволюции систем внутриобъектной связи ЭГ, а также предложена адаптивная модель анализа и прогнозирования соответствующего процесса эволюции.
    Литература
    1. Бакланов И.Г. NGN: принципы построения и организации. — М.: Эко-Трендз, 2008.
    2. Гольдштейн Б.С., Саморезов В.В., Шур Ю.Б. Эволюционный путь развития сетей технологической связи // Мир связи. — 2006. — № 3.
    3. Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электро­энергетики на базе концепции Smart Grid. — М.: ИАЦ «Энергия», 2010.
    4. Вербин В.С., Кривошапко В.М. Анализ оптимальности систем связи ТЭС // ЭнергоРынок. — 2008. — № 5.
    5. Куткин С.Ф., Кривошапко В.М. Реализация типовой архитектуры системы связи АЭС на платформе «МиниКом DX-500». — М.: Атомсоn-2010, 2010.
    6. Вербин В.С., Кривошапко В.М. Модель эволюции рынка внутриобъектной связи ТЭС // ЭнергоРынок. — 2009. — № 5.
    7. Microsoft in Power and Utilities. Unified Communications. // Сервер Microsoft Corporation. 2010. URL: http://download.microsoft.com/ download/B/9/5/B95C6EEC-7F2B-4E18-8C6C-D5EC9B2C9669/SDL_ Guidance_Utilities.pdf (дата обращения: 11.03.2013).