К.т.н. Скарга-Бандурова И. С.
Технологический институт Восточноукраинского национального университета
им. В. Даля (г. Северодонецк), Украина
Интегрированная
информационно-аналитическая система мониторинга и инвентаризации опасных
химических веществ
Сегодняшние производители должны
контролировать движение химических веществ, использующихся на их объектах с
момента поступления до фазы утилизации (уничтожения). В
статье рассматривается новое программно-техническое средство, предназначенное
для оперативного анализа, отслеживания веществ
и ведения нормативной системы отчетности, которое позволяет в реальном времени проводить
инвентаризацию токсичных веществ, используемых, генерируемых и утилизируемых в различных
точках предприятия. Объектом автоматизации являются информационные процессы,
связанные с обращением химических веществ и отходов и принятием решений по их
ликвидации. В число контролируемых объектов входят сырье, материалы, отходы, земля,
недра, вода, атмосферный воздух.
Организационная структура системы в масштабе предприятий включает:
- руководство предприятия и акционеров;
- специалистов предприятия, принимающих участие в обеспечении экологической безопасности (отдел главного технолога, отдел главного инженера, экологические службы и т.д.);
- специалистов цехового уровня.
Основными функциями системы на уровне предприятия являются:
1. Автоматизированный контроль:
- соблюдения подразделениями предприятия законодательства по охране окружающей природной среды, установленных экологических нормативов и лимитов;
- эффективности работы газоочистных установок и биологической очистки сточных вод;
- соблюдения установленного порядка обращения с отходами;
- состояния подземных вод и развитием карстовых процессов на территории предприятия.
2. Автоматизация выявления источников и расследование причин сверхнормативного загрязнения окружающей природной среды.
3. Автоматизация процесса подготовки материалов на получение следующих разрешительных документов:
- разрешений на хранение, использование и производство опасных веществ;
- лицензии на виды деятельности с прекурсорами;
- лицензии на производство особо опасных химических веществ;
- заключений государственной санитарно-эпидемиологической экспертизы о соответствии условий производства опасных химических веществ требованиям действующего санитарного законодательства;
- экспертные заключения о соответствии условий производства опасных химических веществ требованиям нормативно-правовых актов по охране труда и промышленной безопасности;
- карт данных опасного фактора на сырьё и готовую продукцию предприятия.
4. Автоматизация процесса подготовки материалов на получение лимитов и разрешений на:
- выбросы загрязняющих веществ в атмосферу,
- сброс в реки,
- размещение и захоронение отходов;
5. Автоматизация оценки эколого-экономической эффективности природоохранных мероприятий.
6. Учет и анализ выбросов действующих технологических установок.
Модель системы инвентаризации отходов
разрабатывалась на основе официальных документов Министерства экологии и
природных ресурсов Украины [1] и связана с
функционирующими на предприятиях системами ERP, финансово-аналитическими
системами, системами взаимодействия с клиентами и др. В архитектуре
системы, подобно системе, представленной в [2], одновременно использованы
реляционные и многомерные структуры, благодаря чему достигается минимизация
объемов перемещаемых данных из реляционной среды в многомерную и обратно. Обе модели в рамках своих технологических
возможностей предоставляют средства анализа, однако, как показала
практика, разработка, поддержка и
использование сложных аналитических решений в многомерной модели требует в значительной
степени меньше времени и усилий, чем в реляционной.
Использованный
в работе архитектурный подход предполагает
создание согласованной
модели для детализированных данных, основанной на процессах предприятий, а не
на требованиях к отчетности конкретных департаментов. Из общего хранилища данных строятся витрины под нужды
отдельных департаментов. Данный подход позволяет каждому отделу использовать,
управлять и развивать свои данные в соответствии с конкретными нуждами, без
изменения информации внутри других витрин данных или хранилища данных.
Встроенное приложение бизнес-аналитики (BI) позволяет экспертам предметной области собирать
информацию из различных источников, анализировать ее, и делиться ею с
персоналом. В системе предусмотрены возможности генерации полных отчетов об
экологической деятельности предприятий, а также поддержка других действий прямо
или косвенно через интерфейс, в том числе на основе фактических данных с целью
поддержки принятия решений при осуществлении
природоохранной деятельности. BI
приносит новые и инновационные подходы к созданию информации, удовлетворяя
максимально оперативные и стратегические информационные потребности. В
результате данные, собранные один раз могут быть использованы многократно.
В качестве
базовой технологии разработки системы использованы технологии Oracle
[3-6]. Рекомендуемая
минимальная конфигурация системы представлена на рис. 1. Для системы ETL (Extract, Transform, Load) в системе
использована технология репликации GoldenGate [4], обеспечивающая ведение данных в реальном времени. Oracle GoldenGate позволяет
перемещать данные между одинаковыми или различными поддерживаемыми версиями Oracle, или перемещать данные между базой данных Oracle и базами данных другого типа.
Рис.1. Конфигурация системы
Для успешного принятия эффективных решений
при управлении в сложных системах особенно важным показателем становится надежность
и доступность используемого ПО [7]. Для обеспечения
надежности в системе используется приложение Active Data Guard [8] и технологии
дублирования, гарантирующие, что критичные элементы системы находятся в рабочем
состоянии 24/7, устраняя простои, вызванные как незапланированными, так и
плановыми отключениями, а также улучшающее производительность и
масштабируемость системы, избегая простоев и потери данных. Active Data Guard обеспечивает управление,
мониторинг и автоматизацию создания и поддержания одной или более
синхронизированных репликаций (резервных баз данных) из рабочей базы данных
(первичные базы данных).
С внедрением предлагаемого комплекса программно-технических
средств отслеживание химических веществ начинается с момента, когда они проступают
на территорию предприятия и продолжается до тех пор, пока вещества не выбрасываются
в атмосферу или не поступают на утилизацию/уничтожение. Благодаря
средствам обеспечения безопасного доступа в реальном времени информация,
полученная в процессе проведения производственной инвентаризации на
предприятии, доступна для проведения экологического аудита в региональной информационной системе.
Литература
1.
Міністерство екології та природних ресурсів України. Офіційний веб-сайт
[Электронный ресурс] – www. URL: http://www.menr.gov.ua/ -
01.10.2013.
2.
Skarga-Bandurova, I. Implementation of high availability healthcare
information system architecture / I.
Skarga-Bandurova, M. Nesterov // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. –
2012. – № 5 (57). – С. 23 – 27.
3.
Encrypt, protect and secure your backup data with Oracle secure backup –
Technical White Pages [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/database/secure-backup/learnmore/osb-103-encryption-335238.pdf
-
25.08.2013 г.
4.
Oracle GoldenGate 11g Release 1 Patch Set 1 (11.1.1.1) [Электронный ресурс]
– Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/middleware/goldengate/documentation/index.html
- 15.12.2013 г.
5.
Oracle Database Data Warehousing Guide 11g Release 1 (11.1)
[Электронный ресурс] – Режим доступа www. URL: http://docs.oracle.com/cd/B28359_01/server.111/b28313/concept.htm - 15.12.2012 г.
6.
Pedregal C. Oracle Database 11g Release 2
High Availability [Электронный ресурс] / C. Pedregal, A. Ray - An Oracle
White Paper. – Режим доступа www. URL: http://www.oracle.com/technetwork/database/features/availability/twp-databaseha-11gr2-1-132255.pdf
- 15.12.2013 г.
7.
Ohlmeie N. Design and
Implementation of a High Availability SIP Server Architecture [Электронный
ресурс] / Ohlmeie N. – Technische
Universität. – Berlin, 2003 –
86 p.– Режим доступа www. URL: http://ohlmeier.com/work/Des_Impl_HA_SIP_Arch.pdf
- 25.10.2013 г.
8.
Сarpenter L.M. Active Data Guard
Hands On Lab [Электронный
ресурс] / L. M. Carpenter, N. Karkhanis, J. Lee. - 2010 - 68 p. – Режим доступа: http://www.oracle.com/technetwork/database/focus-areas/availability/adg-hol-workbook-485292.pdf
- 25.08.2013 г.