Введение 3
1 Аналитическая часть 6
1.1 Информация о предприятии 6
1.1.1 Общая характеристика предприятия 6
1.1.2 Организационная структура предприятия 8
1.1.3 Стратегия развития информационных технологий 10
1.1.4 Состояние информационных технологий 11
1.1.5 Продукты, разрабатываемые компанией 12
1.1.6 Обоснование выбора задачи 15
1.1.7 Информационная модель 16
1.2 Экономико-информационная сущность задачи 19
1.2.1 Актуальность информационных технологий в секторе
энергетики 19
1.2.2 Большие данные в электроэнергетике 25
1.2.3 Системы обработки данных в интелектуальных
электросетях 29
1.2.4 Основные требования к системе 38
2 Проектная часть 40
2.1 Информационное обеспечение задачи 40
2.2 Программное обеспечение 42
2.3 Техническое обеспечение 44
2.3.1 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению 44
2.3.2 Организация информационной базы 51
2.4 Руководство пользователя 52
2.5 Порядок работы 57
2.6 Тестирование и оценка качества информационной системы57
2.7 Расчет экономической эффективности 61
Заключение 67
Список использованной литературы
На сегодняшний день тему информационно-аналитических систем для энергетики можно считать актуальной, ведь в последние годы произошли изменения, заставившие пересмотреть требования к объектам генерации, сетевой инфраструктуре и в целом к организации электроэнергетики и электроэнергетических рынков. В настоящее время во всем мире данная сфера переходит к принципиально новому этапу развития и переживает кардинальную трансформацию, основным драйвером которой выступают технологические нововведения.
Внедрение комплекса новых решений (начиная с «зеленой» энергетики и новых поколений ядерных реакторов и заканчивая интеллектуальными автоматическими, т. н. «умными» электросетями и потребительскими сервисами на основе технологий «Интернета вещей») приводит к увеличению инвестиций и затрат на НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) в отрасли, росту венчурного финансирования и иным процессам.
Визуализация данных в секторе энергетики является важным аспектом для принятия бизнес-решений. Визуализация - преобразование снимаемых и не снимаемых измерений в визуальный образ для более простого представления информации. На сегодняшний день, визуализаторы могут выступать отдельным приложением, плагином или частью другого приложения. Возможности визуализаторов очень велики. Одни из самых простых способов визуализации - двумерные временные диаграммы, столбчатые диаграммы. Измерения объектов откладываются по оси в зависимости от временного промежутка. Каждая точка соответствует снимаемому или загруженному объекту из базы данных. Одна из основных задач визуализации данных в секторе энергетики - повышение энергоэффективности. Как правило, компании, которые ведут разработку софта именно для направления энергетики используют базу продуктов с открытым исходным кодом, что позволяет значительно сэкономить на отчислениях на лицензии другим разработчикам. Программное обеспечение, разрабатываемое для сектора энергетики должно выдерживать высокие нагрузки, так как, как правило, количество снимаемых измерений со станций довольно велико.
Рынок ИТ в энергетике с каждым годом все более неоднороден. В целом можно сказать, что в отрасли востребованы ПО и технологии, повышающие производительность и обеспечивающие бесперебойность работы энергетического комплекса. Однако это могут быть как традиционные инструменты автоматизации работы крупных компаний, такие как системы электронного документооборота (ECM) или бизнес-
При этом, нужно отметить, передовые технологии более популярны за рубежом и только в последние несколько лет начинают проникать на российскую почву. Отечественный промышленный сектор делает первые шаги к инновационной трансформации бизнеса.
Необходимость выполнения данного проекта обусловлена потребностью в сокращении времени, затрачиваемого сотрудниками электростанции разных уровней аппарата, как правило диспетчерами на процесс анализа параметров электрического режима.
Данная потребность возникла из-за:
- отсутствия понимания полной картины работы колебаний мощности для устранения неполадок работы станции;
- отсутствия понимания износа оборудования стации или возможных поломок.
Бизнес-цель: получить инструмент для быстрой работы сотрудников станции.
Цель выпускной квалификационной работы: разработать ИАС.
Задачи выпускной квалификационной работы:
- провести анализ деятельности компании ООО «Альтеропауэр»;
- описать организационную структуру компании ООО «Альтеропауэр»;
- описать используемые технологии компании ООО «Альтеропауэр»;
- обосновать выбор задачи для выпускной квалификационной работы;
- обосновать выбор проектных решений;
- спроектировать ИАС;
- разработать ИАС.
Местом проектируемой и разрабатываемой ИАС является информационно-аналитическая система измеряемых параметров электрического режима.
Выпускная квалификационная работа состоит из двух глав. В первой главе проведен анализ деятельности предприятия ООО «Альтеропауэр», описана его организационная структура, рассмотрено разрабатываемое программное обеспечение, охарактеризованы существующие бизнес процессы. Кроме этого, сделана характеристика предметной области разработки систем для сектора энергетики, рассмотрены какие существуют системы, а также методы их разработки.
Во второй главе приведено обоснование выбора проектных решений по техническому и программному обеспечению для решения поставленных задач, а также описан весь процесс создания системы для заказчика.
Заботой об окружающей среде сегодня занимаются и многие крупные ИТ-компании. Например, Google старается эффективно расходовать энергию, оптимизируя работу своих дата- центров. Компании удалось снизить потребление энергии на охлаждение серверов до 12%, а это значит, что большая часть энергии, которую потребляет дата-центр, расходуется самими машинами, а не «обслуживающим» оборудованием.
А PUE (power usage effectiviness), параметр энергоэффективности функционирования ЦОД, за последние 12 месяцев достиг значения в 1,12, что делает дата-центры Google одними из самых энергоэффективных в мире. Учитывая, что энергопотребление ЦОД может быть сравнимо с потреблением небольшого города или целого округа, энергоэффективность и экономия - один из насущных вопросов ИТ-компаний (поэтому объединение в коалиции и совместный поиск новых источников энергии - совершенно неслучайные инициативы в ИТ-среде).
На такие показатели не мог не повлиять DeepMind, искусственный интеллект, управляющий дата-центрами Google. Искусственная нейросеть регулирует почти 120 параметров: энергопотребление серверов и различного оборудования, работу системы охлаждения, и даже может открывать и закрывать окна. Демис Хассабис, сооснователь DeepMind, заявил, что использование искусственного интеллекта позволило сократить энергопотребление дата-центров на несколько процентов и на 15 процентов увеличило энергоэффективность дата-центров.
Такая технология может использоваться для улучшения эффективности преобразования электроэнергии на электростанциях, снижения потребления воды и электричества в промышленности и повышения производительности. Google дает несколько советов по повышению энергоэффективности дата- центров, например, использовать естественное охлаждение серверов, ведь большая часть энергии часто уходит именно на эти нужды. Сама компания, например, использует холодные воды финского залива для охлаждения дата-центра в Финляндии.
Снизить потребление энергии - уже не в масштабах отдельно взятого ЦОД, а в рамках потребления в целом - поможет переход на облачные технологии. Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли еще в 2013 году опубликовала результаты исследования, согласно которому, переход всех офисных работников в США на «облачные» сервера позволил бы снизить потребление энергии в сфере ИТ на 87%.
Энергоэффективное потребление играет большую роль в развитии информационных технологий: с прагматической точки зрения оно даст возможность сократить затраты на обслуживание дата-центров, уменьшит расходы компаний и создаст новый рынок для устройств, позволяющих экономить энергию. Однако ИТ в определенной степени несут и «моральную ответственность» за внедрение энергоэффективных технологий - ведь с ростом популярности электронных устройств и переходом в «цифровую эру» наши потребности в энергии будут только возрастать.
В ходе выполнения данной выпускной квалификационной работы была достигнута основная ее цель - разработана информационно-аналитическая система.
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие задачи:
- обоснован выбор проектных решений по техническому и программному обеспечению задачи в соответствии с требованиями заказчика;
- произведена комплексная разработка системы;
- написано полное руководство для пользователей системы;
- для обоснования разработки системы заказчика был произведен расчет экономической эффективности;
В настоящее время система находится на этапе тестирования и в случае успешного его прохождения будет сдана заказчику.
Таким образом, можно считать, что цель данной работы выполнена, а все поставленные задачи решены.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
