Реализация информационной модели объекта нефтепереработки на платформе Intergraph

Роман Комаров, Александр Смирнов, Михаил Михайлов, Константин Щукин, Алексей Хабаров

Качественные изменения в информационных технологиях, произошедшие буквально за последние 15­20 лет, существенно изменили и область проектирования, которая уже не представляется без программной поддержки и использования современных информационных решений. Вместе с этим понятие «информационная модель» с развитием технологий претерпевает изменения и включает в себя не только проектную модель, но и эксплуатационную. Обе подразделяются на множество информационных составляющих, взаимосвязь которых представляет особую ценность для пользователя, так как именно эта возможность позволяет быстро находить связанную актуальную информацию по компонентам объекта. Такую информацию принято называть инженерными данными, а системы ими управляющие — «Системами управления инженерными данными» (СУпрИД). Такая сисетма, на основе программного обеспечения SmartPlant компании Intergraph, недавно разработана и введена в промышленную эксплуатацию в ПАО «Газпром нефть» (рис. 1).

На фото: Михаил Михайлов, Александр Смирнов, Роман Комаров

Рис. 1. Обобщенный концептуальный алгоритм формирования информационной модели промышленного объекта

В ходе выполнения пилотного проекта был реализован функционал информационной системы, наполненной данными по реальному объекту нефтепереработки — установке АТ­9 Омского НПЗ. В качестве исходных данных для формирования эксплуатационной модели, кроме массива сканированной и бумажной документации, была взята проектная модель установки АТ­9 (актуализированная по результатам авторского надзора и переданная в ПАО «Газпром нефть» проектной компанией ЗАО «Нефтехимпроект» 3D­модель, разработанная в Intergraph SmartPlant 3D, и P&ID­схемы, созданные в Intergraph SmartPlant P&ID). В техническом задании на проектирование основной задачей был выпуск проектной документации, а не передача Заказчику целостной информационной модели. В дальнейшем, при размещении информации в СУпрИД, это обстоятельство стало причиной для выполнения целого комплекса работ по предварительной обработке данных, подлежащих загрузке в СУпрИД.

При разработке СУпрИД Заказчик в качестве консолидирующей платформы для системы остановился на платформе Intergraph SmartPlant Enterprise: в основе решения применен SmartPlant for Owner/Operators (SPO). Первым шагом стало развертывание и конфигурирование компонентов программного обеспечения по методике FastTrack (Intergraph). Консолидированная информационная модель создавалась в результате публикации в SmartPlant Foundation исходных данных проектных моделей — P&ID­схем, 3D­модели, изометрических и ортогональных чертежей, а также атрибутивных данных из ведомостей оборудования и трубопроводов.

В ходе дальнейшей обработки проектной модели была проведена соответствующая классификация полученных объектов, добавлены дополнительные классы, например, «Технологический трубопровод» — контур, который консолидирует в себе все единичные объекты, его составляющие. Кроме того, внесены недостающие атрибуты и актуализированы значения существующих, что в комплексе позволило сформировать эксплуатационную модель установки. Результат работы — структурно­иерархическая информационная модель с тэгами (уникальными идентификаторами технологических позиций) технологического оборудования, трубопроводов, оборудования КИПиА, представленными в различных сущностях (различного рода 2D­схемы P&ID, изометрические и ортогональные чертежи и 3D­модели), с атрибутами и привязанной к тэгам документацией, как показано на рис. 2­6.

Рис. 2. Запрос информации по объекту позволяет отобразить его местоположение на чертежах и схемах

Рис. 3. В качестве 3D-данных используется 3D-модель установки

Рис. 4. Пример 2D-данных — схемы P&ID

Рис. 5. Пример 2D-данных — изометрические чертежи

Рис. 6. Пример 2D-данных — ортогональные чертежи

В качестве атрибутивной информации представлены свойства компонентов объекта, такие как наименование, массогабаритные характеристики и т.п., например, на рис. 7 представлены характеристики атмосферной колонны.

Рис. 7. Характеристики атмосферной колонны

Все данные модели, которые имеют логические отношения друг с другом, взаимосвязаны между собой в СУпрИД, что позволяет, выбрав один объект, быстро переходить к другим объектам, связанным с ним. На примере технологического трубопровода можно показать, как при выборе интересующего контура появляются ссылки на связанные объекты: арматуру, сварные швы, прокладки, болтовые соединения, составляющие контур трубопроводные линии и связанную с ним техническую документацию (рис. 8).

Рис. 8. Объекты, входящие в состав технологического трубопровода

Выбрав любой объект, можно просматривать его на всех чертежах, где он присутствует, а также определять его местоположение в 3D­модели. Также можно указать на чертеже (P&ID, изометрическом или ортогональном чертеже) технологическую позицию, просмотреть ее свойства и при необходимости перейти на другие, связанные с ней чертежи или 3D­модель. Эти операции также доступны и из 3D­модели установки. При выборе любой технологической позиции доступен просмотр связанной с ней технической документации (рис. 9).

Рис. 9. Перечень документации, логически связанной с выбранным объектом

Хранение электронной документации по объектам нефтепереработки в ПАО «Газпром нефть» осуществляется во внедренном ранее решении — системе ТрекДок. Поэтому в ходе концептуального проектирования СУпрИД, ее внедрения и реализации в целях максимального использования текущих ресурсов компании было решено предусмотреть интеграцию с системой ТрекДок. Документация в системе ТрекДок связана с проектными позициями в СУпрИД с помощью гиперссылок. Указав выбранный документ, можно просмотреть его содержание. При просмотре выбранные документы открываются по ссылкам с помощью Web­браузера (рис. 10).

Рис. 10. Пример открытого документа из перечня документов

В базовый функционал СУпрИД заложены широкие возможности по управлению документацией, начиная от создания пометок в документах в целях согласования  и заканчивая организацией цепочки рабочих процессов прохождения документа между различными участниками с рассылкой уведомлений.

СУпрИД встроена в ИТ­ландшафт компании ПАО «Газпром нефть» за счет интеграционных решений с несколькими информационными системами, которые используют в холдинге, посредством корпоративной шины данных (КШД, на базе SAP). Архитектура СУпрИД оснащена возможностью управления информацией в своей базе данных с помощью Web­сервисов, которые хорошо интегрируются с КШД. В результате, в пилотном проекте посредством возможностей КШД были успешно реализованы интеграции с системами SAP ERP САПФИР (в части ТОРО), ТрекДОК (Документация) и КСУ НСИ (Корпоративные справочники).

Внедрение СУпрИД в ПАО «Газпром нефть» происходило при непосредственном участии следующих компаний:

• «ИТСК» — осуществление координации работ по проекту в целом, разработка базового функционала системы, разработка интеграции со смежными системами Компании, загрузка информационных моделей в СУпрИД;
• «Автоматика­Сервис» — подготовка исходных данных по объекту нефтепереработки к загрузке в СУпрИД, экспертиза разработанных решений и загруженных в СУпрИД данных, актуализация данных в СУпрИД;
• Интерграф ППэндМ — разработка прототипа системы по методологии Intergraph FastTrack, проведение обучения администраторов, передача компетенций и вендорское сопровождение проекта;
• Бюро ESG — разработка концепции СУпрИД, поставка ПО, участие в подготовке исходных данных по объекту нефтепереработки к загрузке в СУпрИД.

В ходе пилотного проекта на одной из частей установки было проведено трехмерное сканирование, результаты которого были размещены в СУпрИД в виде 3D­панорам. При этом можно просматривать полученные панорамы с возможностью выполнения измерений между точками и переходить из одной панорамы в другую (рис. 11).

Рис. 11. Пример использования панорамных фотографий

Трудоемкость создания информационной модели для эксплуатирующей организации напрямую зависит от качества исходных данных, полученных от подрядных организаций. Следовательно, необходимо уделять особое внимание формализации требований к Подрядчикам и соблюдению их выполнения. Пилотный проект показал, что решения, заложенные в СУпрИД, позволяют реализовать информационную модель практически любой сложности и под различные требования Заказчика.