Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ

Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
ОАО «Московская Городская Телефонная Сеть»
УТВЕРЖДАЮ
Советник Генерального директора
_________________ А.В. Трохин
от «___» _________ 2013 г.
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ.
Целевая ИТ-система.
Требования технические
МОСКВА
2013
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
СОДЕРЖАНИЕ
1.
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................................................3
2.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ......................................................................................................................................3
3.
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ....................................................................4
4.
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ. СОСТАВ РЕШЕНИЯ ..............................................................................................................4
5.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО КОМПОНЕНТАМ СИСТЕМЫ ...................................................................................5
5.1.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕЛЕВОЙ ИТ-СИСТЕМЕ ........................................................................................5
5.1.1.
ТРЕБОВАНИЯ К АРХИТЕКТУРЕ ЦЕЛЕВОЙ ИТ-СИСТЕМЫ ..........................................................................................5
5.1.2.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕЛЕВОЙ ИТ-СИСТЕМЕ ................................................................................6
5.1.3.
АППАРАТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕЛЕВОЙ ИТ-СИСТЕМЕ...........................................................................................8
5.1.4.
ПРОГРАММНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦЕЛЕВОЙ ИТ-СИСТЕМЕ ......................................................................................8
6.
ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ (СЕРТИФИКАТЫ И СООТВЕТСТВИЕ НОРМАМ И СТАНДАРТАМ) ..................................9
7.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ
10
2 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
1. Введение
Настоящие технические требования распространяются на решение по обеспечению
автоматизации услуг ЖКХ ОАО МГТС, а именно на целевую ИТ-систему, как совокупность
аппаратных и программных средств, обеспечивающих дистанционный сбор, хранение, контроль
качественных параметров, обработку и представление данных об потребляемых энергоресурсах
абонента.
2. Термины и определения
АПК - аппаратно-программный комплекс
АСКУЭ – автоматизированная система коммерческого учета энергоресурсов
Абонент – пользователь услугами связи ОАО МГТС, с которым заключен соответствующий
договор об оказании данных услуг
Клиент – юридическое лицо, являющееся участником рынка ЖКХ и подписчиком на услуги по
автоматизации
ИВК – информационно-вычислительный комплекс
ИПУ – индивидуальный прибор учета энергоресурсов
Оборудование автоматизации – комплекс оборудования, устанавливаемый на объекте
клиента для обеспечения автоматизации снятия показаний счетчиков ИПУ за услуги ЖКХ
Услуги – услуги, предоставляемые конечному клиенту от лица МГТС, связанные с реализацией
рассматриваемого проекта по внедрению автоматизации снятия показаний счетчиков
энергоресурсов, а также сопутствующих дополнительных информационных сервисов
ЕИРЦ – Единый Информационный Расчетный Центр г. Москва, осуществляющий начисление и
выписку счетов на оплату услуг ЖКХ
УК – управляющая компания.
GPON (Passive Optical Network) – технология широкополосного
множественного доступа по оптическому волокну древовидной структуры
мультисервисного
МПТС – мультисервисная первичная транспортная сеть
Счетчик регистратор (квартирный блок сопряжения) – беспроводное устройство,
позволяющее считывать и передавать на квартирный контроллер показания ИПУ
энергоресурсов
Измерительный канал - функционально выделяемая часть оборудования автоматизации,
выполняющая законченную функцию от восприятия измеряемой величины до получения
результата ее измерений, выражаемого числом или соответствующим ему кодом
Квартирный контроллер – беспроводное устройство, используемое для управления сетью
беспроводных счетчиков-регистраторов и передачи показаний датчиков через сеть передачи
данных МГТС в ЦОД МГТС
ONT (Optical Network Terminal) – оптический сетевой терминал – абонентское устройство для
передачи данных по оптическому волокну
OLT (Optical Label Terminal) –
оптический станционный терминал, обеспечивающий
взаимодействие сети PON c сетями передачи данных более высокого уровня
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – протокол динамической конфигурации хоста –
сетевой протокол, используемый для автоматического получения компьютерами правильного IPадреса и других параметров для работы в сети TCP/IP
ЦОД - центр обработки данных, оснащенный программно-техническими средствами и
предназначенный для сбора и обработки данных в автоматизированных системах контроля и
учета энергоресурсов
3 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
3. Общая информация. Назначение и цели создания системы
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ от ОАО МГТС предназначено для
автоматизированного учета показателей количества и качества потребляемых энергоресурсов и
их дальнейшей передачи во внешние системы учета потребления энергоресурсов города
Москвы и используется для оказания услуг:
- абонентам - физическим лицам являющимися Абонентами ОАО МГТС, как дополнительная
услуга, к услугам широкополосного доступа Абонента к сети Интернет на базе технологии PON и
xDSL;
- клиентам – юридическим лицам, заинтересованным в получении информационных сервисов
ЖКХ в соответствии с выбранным набором (пакетом) из предложенных, либо созданных
специально под них.
Основными задачами решения по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ ОАО МГТС являются:

автоматизированный многотарифный (не менее 4 тарифов) поквартирный
коммерческий и технологический учет энергоресурсов всех видов (вода, газ, тепло,
электричество);

дистанционное
энергоресурсов
регистрации;

работа с большим количеством квартирных контроллеров и точек учета, обеспечивая
при этом высокий уровень производительности;

сбор и организация хранения данных результатов измерений;

формирование отчетов и организация обмена данными с внешними
автоматизированными системами учета и ИТ-системами, по открытым протоколам, в
согласованном формате передачи данных;

возможность адаптации
процессами ЖКХ;

организация портального web-доступа различных категорий пользователей, а также с
возможностью мобильного доступа к заказанным информационным сервисам;

дистанционный контроль параметров качества энергоресурсов;

мониторинг и контроль всех компонентов данного решения, а также внештатных
событий, их анализ и обработка;

обеспечение защиты от несанкционированного доступа к информации.
считывание
показаний
индивидуальных
приборов
учета
и обеспечение единства времени процессов измерения и
под
различные
задачи,
предусмотренными
бизнес-
4. Общая информация. Состав решения
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ ОАО МГТС это иформационновычислительный комплекс (ИВК), который состоит из двух уровней: целевой ИТ-системы и
абонентского оборудования автоматизации.
Целевая ИТ-система - аппаратно-программный комплекс, размещенный в ЦОД ОАО МГТС,
представляет верхний уровень решения. Позволяет наиболее оптимальным образом
осуществить: сбор, систематизацию, хранение, обработку, оценку качества полученных данных
энергоресурсов, отображение полученных данных в виде географически координированных
данных, а также обеспечить сопряжение с внешними ИТ-системами, управление и мониторинг
оборудования автоматизации.
Комплекс абонентского оборудования автоматизации, представляет нижний уровень
решения, работающий непосредственно на объекте учета энергоресурсов – позволяет
обеспечить автоматизацию снятия показаний ИПУ энергоресурсов и передачу данных в целевую
4 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
ИТ-систему ОАО МГТС, посредством оптической
использованием технологии FTTH/GPON или xDSL.
или
медной
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
абонентской
линии,
с
Абонентское оборудование автоматизации взаимодействует между собой по беспроводной
технологии и состоит из:
- беспроводного счетчика-регистратора (квартирный блок сопряжения);
- беспроводного квартирного контроллера (КК).
5. Технические требования по компонентам системы
Все компоненты внедряемого решения по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ,
обеспечивающие измерения количественных и качественных параметров энергоресурсов и
имеющие нормированные метрологические характеристики, должны иметь свидетельство
Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии, а также внесены в
государственный реестр средств измерений.
5.1.
Технические требования к целевой ИТ-системе
5.1.1. Требования к архитектуре целевой ИТ-системы
Требованиями к архитектуре данного решения по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ
являются:

применение клиент-серверной архитектуры;

применение сервера сбора данных (сервера ввода/вывода) для обеспечения
интеграции разнотипного оборудования автоматизации;

применение в составе ПО информационно-вычислительного комплекса верхнего
уровня следующих приложений и их элементов: HMI/SCADA системы с поддержкой
Web-сервера,
информационно-аналитической
системы
(АИС),
АСКУЭ,
геоинформационной системы (ГИС), системы защиты от несанкционированного
доступа и др.;

применение сервера для репликации баз данных и организации межсистемного
обмена данными в формате межотраслевого стандарта;

применение сервера для предоставления информационных Web-сервисов;
Вычислительным компонентом целевой ИТ-системы и «верхним уровнем» решения по
обеспечению автоматизации услуг ЖКХ ОАО МГТС, является комплекс серверов, размещенные
в ЦОД ОАО МГТС, структура данного решения представлена на Рисунке 1.
Основным элементом для сбора, обработки, предоставления данных и организации управления
оборудованием автоматизации выступает сервер(а) сбора данных, представляющий собой
программно-аппаратный комплекс, выполненный на базе программных сервисов т.н. серверов
ввода-вывода, (например, стандарт обмена данными SOAP/XML или OPC DA и др.) и сервера
приложений ИТ-системы с элементами HMI/SCADA-системы, АИС, АСКУЭ и др.
На сервере сбора данных происходит преобразование проприетарных протоколов оборудования
автоматизации разных вендоров, в единый формат переменных ИВК, которые предоставляются
для отображения в сервера приложений, например в SCADA-систему. Так и упаковываются в
базу данных (БД формата Microsoft SQL Server/Oracle) для дальнейшей передачи репликаций на
сервер формирования отчетов и взаимодействия с внешними ИТ-системами.
HMI/SCADA-система, входящая в состав ИВК, обеспечивает выполнение задач оперативнодиспетчерского контроля, выявления аварийных ситуаций, состояния оборудования и
используется в качестве программного обеспечения диспетчерского пульта управления.
Клиентом системы является обычная рабочая станция - автоматизированное рабочее место
(АРМ). На АРМ выполняется специализированное программное обеспечение - SCADA-клиент,
5 из 10
Бакунович А.Л.
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Для внутреннего
использования
выполнен в виде «тонкого» клиента, то есть без специализированного программного
обеспечения.
Таким образом, все данные от объектов энергоучета поступают по GPON сети на «верхний
уровень» системы, организованный в ЦОД ОАО МГТС, где ведется полная диагностика
состояния системы, контроль качества поступающих данных, а также все возникающие вопросы
решаются в одном месте.
Рисунок 1. Требования к архитектуре ИТ-системы
решения по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ
DSLAM
Сторонние пользователи
(абоненты МГТС, УК и др.)
ЕИРЦ/Мосэнергосбыт
г. Москва
Квартира в жилом доме
GPON ONT
Проприетарный протокол обмена
данными
МПТС
Adsl
GPON OLT
Квартирный
контроллер (вендер 1)
Беспроводные
технологии: Zigbee/
Zwave/W-Mbus/433Мгц
Счетчик-регистратор
(блок сопряжения)
Сервера вводавывода данных
Протоколы:
SOAP/XML
OPC DA
Сервера
приложений ИТсистемы
Элементы:
HMI/SCADA
ГИС
АИС
АСКУЭ
HTTP/HTTPS
Единый протокол обмена
данными
Квартирный
контроллер (вендер 2)
WEB-сервера
Импульсный вход
Интерфейс:RS232/485/
CAN/M-Bus
Счетчик
энергоресурсов
Вода
Электричество
Газ
Тепло
БД SQL
Квартира в жилом доме
Сервер
формирования
отчетов и
взаимодействия с
внешними системами
ЦОД ОАО МГТС
В архитектуре решения необходимо предусмотреть:
- возможность трансляции данных (с функциями управления) в существующие диспетчерские
службы ОАО МГТС;
- инициация соединения в системе двухсторонняя, например, при возникновении аварийной
ситуации, соединение с сервером опроса устанавливает оборудование автоматизации.
5.1.2. Функциональные требования к целевой ИТ-системе
ПО целевой ИТ-системы по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ должно поддерживать
следующие основные функции:

Сбор, хранение и сортировка результатов измерений с квартирного контроллера;

Подготовка отчетов и загрузка результатов измерений во внешние системы;

Управление параметрами измерений;

Управление оборудованием автоматизации на объектах энергоучета;

Мониторинг и диспетчеризация объектов энергоучета;
6 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические

Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
Обнаружение несанкционированного доступа и попытки мошенничества.
Целевая ИТ-система должна обеспечить выполнение следующих задач:

интеграцию разнотипного (мультивендорнаго) оборудования автоматизации в единую
систему;

настраиваемое периодическое получение и получение по запросу ИТ-системы
данных от оборудования автоматизации с показаниями ИПУ энергоресурсов
абонента, с количеством подключенных квартирных контроллеров не менее 6 000 000
шт. и количеством точек учета не менее 18 000 000 шт.;

получение инфокода действующего события и флагов состояния работы от
оборудования автоматизации;

хранение данных о состоянии ИПУ, измерительной информации снимаемой с ИПУ, в
том числе хранение суточных и месячных данных (информация о параметрах,
количестве и качестве поставляемых энергоресурсов, а также единицы измерения
энергоресурсов представлены в Приложении 1);

обработку и хранение полученных данных с привязкой к идентификатору абонента
МГТС, полученному от технических систем МГТС (RADIUS или др.);

сортировку собранных данных по отдельным абонентам, по группам абонентов, по
типам энергоресурсов, а также формирование отчётов по потреблению за
промежуток времени, в том числе графическое отображение данной информации;

сопряжение с внешними информационными системами по открытым протоколам
(например, OPC DA/UA, SOAP/XML и др.);

периодическую передачу показаний ИПУ с привязкой к пользователю ЕИРЦ/УК в
соответствии с согласованными требованиями взаимодействия целевой ИТ-системы
ОАО МГТС и ЕИРЦ/УК;

создание отчетов по потреблению энергоресурсов в специальном отраслевом
формате для организации межсистемного обмена: спецификации XML-макетов
80020, 80020* и 80030, форматы: ASQ, CSV, XLS, а также согласно требованиям
клиентов данного решения автоматизации ЖКХ;

предоставление абонентам и клиентам ОАО МГТС доступ к корпоративному webпорталу для работы с заказанными информационными сервисами ЖКХ;

поддержку корректного отображения данных в браузерах последней версии: IE,
FireFox, Google Chrome, Safari, Opera;

предоставление приложения (клиента) для мобильных
работающее под ОС Android, iOS, Windows Phone;

защиту от несанкционированного доступа к управлению целевой ИТ-системы,
абонентского оборудованием автоматизации путем применения пароля и взаимной
идентификации;

защиту от несанкционированного доступа к web-кабинетам (абонентов/клиентов)
путем применения пароля и взаимной идентификации;

защиту передаваемых данных от квартирного контроллера в целевую ИТ-систему, с
помощью криптографических протоколов (TLS RFC 5246 / SSL 3.0 и др.);

контроль целостности передаваемых данных от КК в целевую ИТ-систему;

защиту от фальсификации получаемых данных;
абонентов
системы,
7 из 10
Бакунович А.Л.
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Для внутреннего
использования

централизованное управление компонентами системы для выполнения задач
массового управления, в том числе изменение, как параметров конфигурации, так и
настроек параметров каналов измерений, с помощью протоколов SNMP/ Telnet/ SSH;

удаленное обновление ПО оборудования автоматизации с помощью системы
централизованного управления (протоколы FTP / TFTP и др.);

мониторинг и автоматическая диагностика технического состояния компонентов
системы, в том числе контроль линий связи до ИПУ (SNMP);

передача диагностических данных на диспетчерский пульт;

ведение журнала событий;

синхронизацию с внешними серверами времени по протоколу NTP (RFC 5905) и
передачу системного времени квартирным контроллерам.
5.1.3. Аппаратные требования к целевой ИТ-системе
Требование к аппаратной части данного решения:

гибкое масштабирование решения в зависимости от количества подключенных
квартирных контроллеров, ИПУ энергоресурсов (точек учета) и частоты сбора
данных;

данное решение должно позволять масштабироваться увеличением количеством
серверов и распределением нагрузки на них;

обеспечение резервирования важных вычислительных компонентов.
Для обеспечения высокого уровня производительности данного решения, необходимо чтобы
конфигурация аппаратных средств серверов входящих в состав целевой ИТ-системы,
соответствовала современному уровню развития и была не ниже чем, например, у
вычислительного сервера HP ProLiant DL360 G6/G8, а именно:

CPU: с одним или двумя центральными процессорами с тактовой частотой не менее
2.9 ГГц;

Количество/тип ядра процессора: не менее четырехъядерного;

Тип памяти: не менее DDR3-1333;

Ёмкость оперативной памяти: не менее 12 Гб;

Свободное дисковое пространство для файлов ПО: не менее 1 Тб;

Устройство чтения «компакт-дисков»: DVD-ROM, DVD-RW;

Тип корпуса: стойка (1U).
5.1.4. Программные требования к целевой ИТ-системе
Для работы данного решения необходимо, чтобы уровень применяемого программного
обеспечения соответствовал современному уровню развития аналогичных систем и был не
ниже:

операционной системы (ОС) Microsoft® WindowsTM ServerTM 2008R2/2012 или Linux for
Server (Debian Squeeze 6.0 / CentOS 5.x);

СУБД - Microsoft® SQL ServerTM 2008R2/2012 или СУБД Oracle 9i/10g/11g;

HMI/SCADA система;

коммуникационный сервис ввода-вывода данных
программное обеспечение, например OPC-сервер);
IO
Server
(интеграционное
8 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические

дополнительное ПО АСКУЕ;

набор программных модулей Microsoft® .NET FrameworkTM 4.x;

Internet-браузер Microsoft® Internet ExplorerTM не ниже версии 10.0.
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
6. Гарантии изготовителя (сертификаты и соответствие нормам и стандартам)
Все устройства входящие в состав данного решения по автоматизации услуг ЖКХ должны иметь
сертификат соответствия и отвечать требованиям нормативных документов:

по устойчивости к воздействию механических и климатических внешних факторов в
процессе эксплуатации - ГОСТ 22261-94;

по электромагнитной совместимости - ГОСТ Р 51522 и ГОСТ Р 30429-96;

по помехоустойчивости должна соответствовать требованиям - ГОСТ Р 51318.24;

по требованиям безопасности - ГОСТ Р 50829-95;

по степени защиты от поражения электрическим током - ГОСТ 12.2.007.0-75;

по надёжности соответствовать - ГОСТ 26.205-88.
Применяемый тип АСКУЭ, для данного решения по автоматизации услуг ЖКХ ОАО МГТС,
должен быть допущен к применению в Российской Федерации и иметь свидетельство об
утверждении типа средств измерений Федерального Агентства по техническому регулированию
и метрологии.
9 из 10
Решение по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ. Целевая ИТсистема. Требования технические
Бакунович А.Л.
Для внутреннего
использования
7. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Количественные и качественные параметры энергоресурсов.
Единицы измерений
Целевая ИТ-система решения по обеспечению автоматизации услуг ЖКХ должен обеспечить
хранение данных о состоянии ИПУ, измерительной информации снимаемой с ИПУ, в том числе
хранение суточных и месячных данных.
По измерительным каналам активной и реактивной электрической энергии, активной,
реактивной и полной мощности системы обеспечивают измерение и/или вычисление значений:

суммарной активной электрической энергии, кВт×ч;

суммарной реактивной электрической энергии, кВар×ч;

суммарной активной электрической энергии по каждому действующему тарифу,
кВт×ч;

текущей активной мощности, кВт;

текущей реактивной мощности, кВар;

коэффициента мощности, cosᵠ;

частоты сети, Гц;

полной мощности, ВА;

текущего напряжения по каждой фазе, В;

угла между векторами фазных напряжений, град;

текущего тока по каждой фазе, А;
По измерительным каналам тепловой энергии и количества теплоносителя, а также по
измерительным каналам расхода и количества жидкостей системы обеспечивают измерение
и/или вычисление значений:

отпущенной и потребленной величины объема холодной и горячей воды (м3),
теплоносителя (м3), температуры в подающем и обратном трубопроводах (оС),
давления измеряемой среды (Bar), тепловой энергии (мощности);
10 из 10