Киберфизические системы для ВКХ

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения (рАВВ) оказывает содействие развитию и модернизации, а также повышению качества, доступности и бесперебойности коммунальных услуг в России. Одной из форм такого содействия является реализация на практике различных экспертно-технологических задач. сегодня разговор пойдет о Цифровом водоканале.

Наш собеседник – д.т.н., проф., руководитель секции Экспертно-технологического совета рАВВ «Энергоэффективность сооружений и систем водоснабжения и водоотведения. системы управления» Виктор баженов.

– Виктор иванович, расскажите о концепции  Цифрового водоканала.

– Понятие «Цифровой водоканал» связано с совокупностью систем, интегрирующих в рамках единого пространства следующие направления деятельности: умная экономика, умные люди и специалисты, умное управление, умная безопасная инфраструктура, умное отношение к окружающей среде, умная организация жизни в регионе. Таким образом, данное понятие связано не только с внедрением информационных технологий, а рассматривается несколько шире с учетом реализации комплексного подхода к управлению и развитию предприятий ВКХ.

Данная концепция является стратегической, представляющей комплекс технических, технологических и организационно-хозяйственных мероприятий, направленных на внедрение цифровых технологий службами ВКХ россии. Цель концепции – создание условий для перехода к цифровому водоканалу с цифровой экономикой, повышение качества услуг ВКХ и жизни людей и обеспечение безопасной и комфортной среды. Задачами являются вопросы «повестки дня»: построение АсУ предприятия водоканал, разработка систем SCADA и геоинформационных систем (ГИс), организация единого информационного пространства с удаленным мониторингом и контролем, а также интеграция систем в единую систему электронного документооборота.

– Насколько актуальна данная концепция?

– В ее актуальности не стоит сомневаться, ведь мир входит в эпоху «Четвертой промышленной революции», и Россия не остается в стороне. Например, Указ Президента РФ «стратегия развития информационного общества в российской Федерации на 2017–2030 годы» посвящен информационным и телекоммуникационным технологиям, как важнейшему элементу национальной инфраструктуры. Построение общества знаний и создание в России цифровой экономики являются целью развития информационного общества. В Послании Президента В.В. Путина Федеральному собранию подчеркивается: «необходимо сосредоточиться на направлениях, где накапливается мощный технологический потенциал будущего, а это цифровые, другие, так называемые сквозные технологии, которые сегодня определяют облик всех сфер жизни. …Предлагаю запустить масштабную системную программу развития экономики нового технологического поколения, так называемой цифровой экономики. …Это вопрос национальной безопасности и технологической независимости России, в полном смысле этого слова – нашего будущего».

Уже внедряются передовые разработки РФ по направлению «Цифровое предприятие», позволяющие построить на российских продуктах систему создания, отработки, производства и эксплуатации различных изделий в рамках единого жизненного цикла, единой цифровой модели изделия, единых цифровых процессов предприятия и модели бизнеса. таким образом, концепции «Цифровое предприятие» и «единый жизненный цикл» следует считать взаимосвязанными.

– Концепция подразумевает, что управлять процессами будет человек, а не машина?

– Да, и в этом ее основная сила. Концепция «Цифровой водоканал» представляет перспективы будущего комплекса ВКХ РФ, обеспечивая некий прогноз. реализация концепции заключается во внедрении стратегически обоснованных методов перестройки управления и экономики водоканала на основе широкой интеграции цифровых технологий с производственными и информацион ными активами при руководящей роли человеческого интеллекта. Собственно концепцию стоит рассматривать как организационное мероприятие, чтобы «не изобретать колесо» в каждом отдельном регионе. А сила и инициатива, несомненно, у водоканалов. 

– Каковы основные цели перехода к Цифровому водоканалу?

– В первую очередь, улучшение качества обслуживания абонентов за счет внедрения системы ГИС ЖКХ, установки счетчиков, оперативного сбора данных и прозрачной финансовой отчетности. Внедрение концепции также повлечет за собой снижение операционных издержек вследствие оптимизации технологических процессов по таким параметрам, как энергозатраты, реагенты и тому подобное. Это произойдет благодаря внедрению АсУ тП, в частности систем SCADA. Будет также достигнуто снижение рисков и повышение эффективности управления производственными активами. то есть мы сможем предотвращать чрезвычайные происшествия и поддерживать технологические процессы в установленных регламентных рамках, а также своевременно заменять старое изношенное оборудование эффективным новым. на основе анализа балансовых систем: финансового планирования и прогноза возможных финансовых последствий будет обеспечено совершенствование финансово-хозяйственного управления ресурсами.

Показатели работы водоканала улучшатся благодаря автоматизированной обработке миллионов входных данных. А это будет достигнуто вследствие внедрения современных способов передачи сигналов, новых вычислительных устройств и лабораторно-информационных менеджмент-систем типа ЛИМС, а также интеграции цифровой платформы с государственными и партнерскими. Все это в совокупности приведет к совершенствованию коммуникационных, вычислительных и защитных средств. Более того, позволит достичь кадрового прогресса, а именно формирования взаимодействия сотрудников на основе прозрачности, однозначности, открытости и достоверности. А также будет способствовать устранению бюрократии, использованию в работе только достоверных данных, внедрению бенчмаркинга, участию в нИОКр. Поэтому при общем сокращении штатного персонала потребуются больше квалифицированных специалистов.

– с какими сложностями предстоит столкнуться при реализации концепции  Цифрового  водоканала?

– Внедрение концепции одновременно на всех объектах цифровизации в водоканалах пока сдерживается недостатком ресурсов: инвестиций, квалифицированного персонала, степенью совместимости средств программного обеспечения, а также необходимостью обеспечения безопасности критической информационной инфраструктуры РФ. с первого января нынешнего года вступил в силу Федеральный закон № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации». Для обеспечения выполнения Указа Президента РФ «О создании государственной системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на информационные ресурсы российской Федерации» требуется привлекать компании, имеющие лицензии ФСБ России. 

– существуют ли так называемые «побочные эффекты» предстоящей цифровизации?

– Интересный, отчасти философский вопрос. Искусственный интеллект, несомненно, способен управлять производственными процессами. но как он определит тот факт, что датчик попросту сломался? Эта задача проста лишь для человеческого разума. Как, впрочем, и обеспечение уставок для контроллеров или инициирование перемен в организационно-хозяйственной деятельности. Именно поэтому стоит устранить искусственный интеллект от принятия важных управленческих решений, ограничив его роль лишь информационной и консультационной. Конечно же, в условиях цифровизации требуется обеспечивать информационную безопасность. Вопрос сложный, но утешением является то, что перед любым хозяйством нашей планеты стоит аналогичная задача. Побочным эффектом цифровизации являются реальные угрозы и риски кибератак и кибервойн. Широкомасштабное использование облачных технологий комфортно в быту для любого пользователя, но не стоит забывать, что привычные системы iOS, Android, Windows 10 Cloud Shell зарубежного происхождения, а значит, существенно снижают уровень информационной безопасности российских предприятий. Нет ничего странного в том, что они могут содержать преднамеренную уязвимость.

– Насколько при воплощении концепции Цифрового водоканала возможно соблюдать принцип импортозамещения?

– на практике водоканалы создают технические комиссии, в которых специалисты проводят работу по анализу и поиску оборудования для обеспечения импортозамещения, составляют и обновляют каталоги продукции, рекомендованной к внедрению. При этом специалисты отдают предпочтение отечественным производителям. так, например, в области программного обеспечения у российских разработчиков есть существенные преимущества: возможно использовать до 70-80% программного обеспечения от отечественного разработчика. Особенно емкий продукт для финансово-хозяйственного управления ресурсами водоканала может быть реализован на базе «1с: Предприятие». Вместе с тем, так называемые «настольные» системы iOS, Android, Windows 10 Cloud Shell – зарубежного происхождения.

Велика также роль импортных контроллеров и портативных смартустройств: смартфонов, планшетов, гарнитуры, средств навигации. не секрет, что в россии практически нет производства современных процессоров для офисного и промышленного использования. В качестве силового регулируемого оборудования, также часто не обойтись без использования импортного поставщика.

Таким образом, при воплощении концепции Цифрового водоканала принцип импортозамещения может соблюдаться только частично. 

– Как лично вы оцениваете жизнеспособность и перспективы концепции Цифрового водоканала?

– Концепция вполне технически реализуема. сегодня для этого существуют все необходимые инструменты и возможности. Водоканалы внедряют обозначенные процедуры, ликвидируют расточительные процессы, планируют «цифровые» мероприятия, картируют инфраструктуру и повышают уровень обслуживания абонентов. Одновременно сокращаются затраты и используются имитационные модели, подготавливаются кадры и эксплуатируются системы цифрового (аппаратно-программного) комплекса. Обнадеживает тот факт, что цифровые отечественные продукты уже сегодня есть на рынке информационных систем.

Концепция основана на практике, поэтому жизнеспособна. А перспективу её реализации удобно представить географически, посмотрев на карту нашей родины – до самого, сколь угодно малого поселка или населенного пункта.

– если возможно, обозначьте этапы и предполагаемые сроки внедрения Цифрового водоканала в Санкт- Петербурге и в России.

– Уверен, что специалисты ГУП «Водоканал санкт-Петербурга» рассказали бы намного лучше меня. тем не менее, попробую ответить. Информационная инфраструктура уже сегодня внедрена и совершенствуется как средство обеспечения производственной и финансово-хозяйственной деятельности. Она сводится в единую информационную систему автоматизации и подразделяется на следующие уровни: 

• аналитическая надстройка – отчетность для руководства (OLAP- уровень);
• автоматизация финансово- хозяйственной и обеспечивающей деятельности (ERP-уровень);
• автоматизация производственных задач (MES-уровень);
• автоматическое управление оборудованием (SCADA-уровень).

много сил было вложено в создание элементов единой информационной системы, состоящей из системы «Горячая линия», комплексной системы диспетчерского управления, автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого и технологического учета электрической энергии. Наличие собственной автоматизированной информационно-измерительной системы коммерческого и технологического учета электрической энергии позволяет водоканалу производить своевременный анализ потребленной энергии, заключать более выгодные договоры энергоснабжения с поставиком электроэнергии и тем самым снижать финансовые затраты.

Особое внимание ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» уделяет механизму взаимодействия с абонентами по вопросам предоставления услуг водоснабжения и водоотведения. Очень важно, что предприятие охотно делится опытом с другими российскими водоканалами. И, конечно, каждое отечественное хозяйство отрасли ВКХ имеет свои планы и сроки внедрения подобных систем. Однако, поскольку отрасль испытывает особый дефицит инвестиций при практически полном отсутствии источников монетизации, внедрение концепции «Цифровой водоканал» представляется отчасти проблематичным. Срок внедрения тоже вопрос философский. С одной стороны, в Указе Президента РФ «стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы» четко обозначены желательные сроки. с другой – нужно представлять современную динамику развития аппаратного и информационного комплексов. Для примера: мы только успели купить iPhone X, как уже очень хочется попробовать Galaxy S9, Huawei P 20 Pro… Причем, стремимся попробовать не только более совершенное «железо», но и обновленный более интеллектуальный «софт». И этот процесс не остановить, он бесконечен.

Беседовала Елена нИКИтЧенКО