Умная автоматизация зданий. Оцениваем «Инфраструктурную IoT платформу» Росатома

История «Инфраструктурной IoT платформы» Росатома

«Инфраструктурная IoT платформа» – собственная разработка «Русатом Инфраструктурные решения», разрабатываемая с 2019 года и первоначально предназначавшаяся для внутренних проектов Росатома. На тот момент компания уже долгое время применяла различные системы SCADA на своих объектах. Собственный программный продукт она начала разрабатывать для того, чтобы снизить риски, связанные с использованием внешних программных продуктов и привлечением сторонних подрядчиков к критической информационной инфраструктуре, а также чтобы обезопасить бизнес-модель и сделать ее более эффективной с точки зрения возврата инвестиций.

«Инфраструктурная IoT платформа» – это решение для автоматизированного управления зданиями, территорией промышленных предприятий, коммерческой и жилой недвижимостью. Многокомпонентный программный комплекс взаимодействует с оконечными устройствами инженерных систем, входящими в инфраструктуру объекта, – такими, как кондиционеры, тепловые пункты, электрические лампочки, IoT-датчики – преобразует полученную информацию в программный код, анализирует и передает агрегированные аналитические данные в информационные системы организации.

До 2021 года была актуальна версия 1.0 продукта, основным компонентом которой стал «Промышленный IoT-шлюз» для получения данных с устройств. Он позволяет собирать около 100 тысяч сигналов в секунду, используя промышленные протоколы обмена данными. Большой объем передаваемой информации, которой можно управлять в режиме реального времени, отличает его от бытовых концентраторов «Умного дома», таких, как ZigBee.

«Русатом Инфраструктурные решения» занимается проектами внедрения цифровых решений для диспетчеризации управления инженерными системами. В 2022 году мы провели пилотные внедрения собственного продукта на нескольких промышленных предприятиях, в частности, в городе Глазов. Там «Инфраструктурная IoT платформа» тестировалась вместе с другими системами автоматизации от признанных лидеров рынка. Задачей наших инженеров было провести нагрузочное тестирование этих продуктов, сопоставить скорость реакции, скорость обработки и хранения информации, вывода информации в оперативный доступ. Эти проекты показали, что наш продукт не уступает конкурентам и готов к выходу на рынок, – рассказывает руководитель проектного офиса Управления зданиями и территориями «Русатом Инфраструктурные решения» Валентин Чубаров. – Его концептуальное преимущество в том, что для использования «Инфраструктурной IoT платформы» специалисту не нужны навыки программиста. Достаточно понимать логику настройки и диспетчеризации инженерных систем зданий, чтобы внутри программы описать, как система будет собирать и отображать данные».

К лету 2023 года появилась версия 1.3 «Инфраструктурной IoT-платформы», которая рассчитана на более широкое применение, в том числе сторонними компаниями, не входящими в структуру Росатома. Продукт зарегистрирован в реестре отечественного ПО. Он отличается от предыдущих версий более удобным и простым визуальным интерфейсом и большим количеством функциональных модулей.

Через несколько дней после официальной презентации продукта «Русатом Инфраструктурные решения» открыл в своем центральном офисе демо-лабораторию, где потенциальный заказчик и в целом любой, кто интересуется вопросами промышленной автоматизации, может на реальной модели посмотреть, как работают основные модули платформы.

Устройство демо-лаборатории Интернета вещей

Демо-лаборатория «Русатом Инфраструктурные решения» – это не просто стенд, а реально существующий объект: центральный диспетчерский пункт, который подключен к «Инфраструктурной IoT платформе». Основные аппаратные компоненты решения – это серверная часть и оконечное оборудование. Программный IoT-шлюз соединен с этим оборудованием по локальной вычислительной сети. Он собирает данные с устройств, обрабатывает их и передает на инфраструктурную платформу.

Получив программный код и используя внутренние компоненты для визуализации и отображения информации, платформа привязывает каждый сигнал, обработанный шлюзом, к графическому элементу в системе. Для этого задействуется встроенная библиотека графических элементов. Таким образом осуществляется первая функция платформы – диспетчеризация всех подключенных инженерных систем.

«Тот визуальный образ системы, который вы видите здесь, создан при участии службы эксплуатации заказчика. Они рассказали, каким хотели бы видеть центральный диспетчерский пункт, какие основные элементы, параметры сюда должны быть выведены – информация об аварийных ситуациях, цветовая индикация и т. д. Согласно этим пожеланиям мы разработали проектную документацию. Так как мы осуществляем работы полного цикла от проектирования до ввода в эксплуатацию, на данном этапе мы также проанализировали проектное решение по смежным системам – вентиляции, освещению, отоплению, электроснабжению. Определили, какие сигналы данное оборудование способно генерировать и передавать. Проверили настройку локальной вычислительной сети. Составили таблицу сигналов по всему объекту – некий предцифровой облик системы. И, наконец, – реализовали данную конфигурацию на объекте», – объясняет Валентин Чубаров.

Дополнительная функциональность платформы зависит от потребностей заказчика. Например, для собственника или руководителя службы эксплуатации торгового центра важно, чтобы система фиксировала все аварийные и предаварийные ситуации на объекте. На демо-стенде можно увидеть, как реализован функционал оповещения о предаварийной ситуации, которую можно выставить на любое оконечное устройство. Например, если система вентиляции не справляется со своей задачей, – начинает подниматься температура в серверной или повышается уровень углекислого газа в помещении, где находится люди. В этом случае система автоматически выдает предаваривайное предупреждение службе эксплуатации.

Администратор платформы может размещать на платформе карту, на которой отображается реальный трехмерный поэтажный план объекта со всеми расположенными на нем IoT-устройствами. Как правило, это делается с помощью проектной документации объекта, которую сканируют, загружают в систему, привязывают теги ко всем необходимым элементам. Таким образом понятная 3D-картинка отображается на дашборде, и в случае возникновения аварии сотрудник службы эксплуатации четко видит, на каком именно элементе она произошла, где этот элемент расположен. Также есть возможность удаленно включить или выключить неисправное устройство.

Для этих же целей в составе платформы существует «BIM модуль», который использует данные цифрового двойника здания, если такая технология использовалась при строительстве.

Функциональность управления электроснабжением включает в себя проверку качества электроснабжения на объекте, учет расхода ресурсов, автоматическое получение информации и передача ее в надзорные органы и коммунальные службы.

В рамках управления системой вентиляции на платформе есть возможность дистанционно управлять вентиляционным оборудованием или включить ручной режим для того, чтобы сотрудники производили манипуляции с ним самостоятельно.

Администратор платформы может создать цепочку правил, по которой система будет анализировать работу оборудования на объекте. Например, система будет проверять, не работают ли одновременно кондиционер и отопление. Тем самым снижается потребление энергоресурсов.

Если объект обслуживает внешняя аварийная служба, которая не постоянно находится на объекте, есть возможность вывести на платформу информацию о транспортных средствах данных служб, отслеживать оперативность их реагирования. Такие же датчики можно установить и на служебный транспорт, чтобы контролировать его использование.

Также на платформе существует функция обратной связи от пользователей, благодаря которой служба эксплуатации может получать отзывы о своей работе и реагировать на пожелания.

«Для собственника или арендатора коммерческой недвижимости важно, чтобы сотрудники и посетители оставались в безопасности, а служба эксплуатации, которая отвечает за объект, вовремя исполняла все плановые работы и не допускала аварийных ситуаций. Кроме того, здание должно быть максимально энергоэффективным: например, чтобы ночью в пустых помещениях не горел свет и не работали кондиционеры, а лифты включались только когда их вызывают. Чтобы максимально эффективно эксплуатировать объект, необходим цифровой двойник. Благодаря нашей системе вы подключены ко всем инженерным системам. Вы видите в режиме реального времени, что происходит, есть ли какие-то проблемы, получили ли ответственные сотрудники предупреждение в случае аварии, насколько грамотно они отработали. В целом это дает возможность сэкономить до 16% затрат на эксплуатацию здания. Для объекта общей площадью 50 тысяч кв. м это примерно 5-7 миллионов рублей в год», – рассчитывает Валентин Чубаров.

Особенности и преимущества «Инфраструктурной IoT платформы»

«Инфраструктурная IoT платформа» может стать альтернативой другим АСУ ТП, в том числе системам зарубежных вендоров, которые покинули российский рынок.

Благодаря оптимизированным программным решениям внутри IoT-платформы продукт «Русатом Инфраструктурные решения» может взаимодействовать с любыми IoT-устройствами, которые передают данные по всем популярным промышленным протоколам: Modbus, KNX, SNMP и другим, в том числе проприетарным.

Например, в демо-лаборатории можно увидеть как универсальные интерьерные датчики, работающие по технологии LoRaWAN, так и специализированное промышленное устройство Rapsberry, которое измеряет в режиме онлайн множество параметров, в том числе уровень радиации. Такие устройства распространены на объектах критической инфраструктуры (серверные, тепловые пункты), где скорость реакции должна измеряться миллисекундами.

«В 2022 году мы провели тестирование на совместимость всего доступного на российском рынке IoT-оборудования – российского и произведенного в дружественных странах. На этой основе мы составили рекомендации для внешних заказчиков – какие устройства лучше всего использовать. Всё оборудование, которое мы рекомендуем, находится в реестре Минпромторга. Мы сотрудничаем с такими российскими производителями, как YADRO в части серверов и «Эр-телеком» в части датчиков. Но также мы ориентируемся и на пожелания заказчика – какое оконечное оборудование он хотел бы видеть в своей инфраструктуре», – добавляет Валентин Чубаров.

Пользователи получают доступ к «Инфраструктурной IoT платформе» по ролевой модели. Каждая роль подразумевает определенный набор прав и определенный функционал.

Доступ к системе осуществляется через веб-браузере, благодаря чему у пользователей есть возможность управлять зданием с любого мобильного устройства удаленно: не только из диспетчерской, но и, например, находясь на месте аварии.

Возможности кастомизации IoT-платформы

При необходимости «Русатом Инфраструктурные решения» может кастомизировать решение, добавив ему недостающие функциональные модули. Такие кейсы достаточно распространены в связи со спецификой деятельности предприятий различных отраслей.

Например, на одном из объектов специалисты разработчика реализовали по техническому заданию заказчика систему мониторинга выброса парниковых газов. На платформе не только собирается информация с оконечных устройств об объеме парниковых газов, которые образуются в процессе производства, но и контролируются пиковые выбросы, делается прогноз ожидаемого выброса исходя из параметров сжигаемого топлива. Также система формирует автоматические отчеты для государственных органов.

Другая дополнительная разработка – диспетчеризация ветрогенераторных установок, созданных партнером «Русатом Инфраструктурные решения» – компанией «НоваВинд» (дивизион Росатома). Компактные установки генерируют электричество за счет движения ветра на удаленных объектах, где нет возможности или очень дорого использовать другой источник энергии. Программный модуль платформы мониторит и диспетчеризирует их работу, настраивает логику.

Внедрение и поддержка IoT-платформы

Чтобы развернуть «Инфраструктурную IoT платформу» на объекте, заказчику требуется серверная инфраструктура с определенными характеристиками мощности и производительности, а также установленная на них серверная операционная система Astra Linux. Перед началом проекта специалисты проводят аудит существующей инфраструктуры заказчика и анализируют его потребности. Такие образом определяются серверные мощности, необходимые для оптимальной работоспособности системы. Компания «Русатом Инфраструктурные решения» может работать с заказчиком напрямую или рекомендовать одного из региональных партнеров – ведущих системных интеграторов (ICL, «Скада Системы» и других). В любом случае работы будут выполнены полностью «под ключ». Для торгового центра площадью 40 тысяч кв. м. внедрение и настройка системы займет до одного месяца.

«Чтобы мы более точно сформировали коммерческое предложение, потребуется вся проектная документация на здание. Наш специалист выезжает на объект, проверяет соответствие проектной документации реальному объекту. После этого мы разрабатываем проектную документацию на внедрение программного продукта, параллельно готовим программный продукт к установке на объекте,. Во время установки ПО мы проводим обучение сотрудников заказчика, предоставляем руководства пользователя и администратора, настроечные формы. В дальнейшем, если заказчику необходимо изменить настройки системы, он может сделать это самостоятельно под нашим руководством», – говорит Валентин Чубаров.

«Русатом Инфраструктурные решения» предоставляет все три линии технической поддержки платформы, в том числе поддержку в режиме 24/7 для объектов критической инфраструктуры. В лицензионной политике компании предусмотрены сертификаты, которые позволяют заказчику регулярно обновлять систему в момент выхода следующих релизов.

«Для заказчика мы являемся понятным, надежным вендором, который не уйдет с рынка и постоянно будет поддерживать внедренную платформу. Наши штатные сотрудники при необходимости всегда смогут прибыть на объект или проконсультировать заказчика по телефону. Для технических специалистов наших партнеров, инженеров, которые производят настройку системы, – мы проводим обучающие вебинары. Мы заботимся о том, чтобы все внедрения инфраструктурной платформы были качественными», – резюмирует Валентин Чубаров.

См. также интервью с Валентином Чубаровым, посвященное тенденциям в области цифровизации предприятий.