Унифицированная система управления информационными потоками предприятия

Унифицированная система управления информационными потоками предприятия предназначена для решения задач обмена данными между программными комплексами, используемыми на предприятии. В процессе обмена данными в качестве источников информации могут участвовать как автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), так и корпоративные информационные системы. Полученные модулем сбора от источников данные через транспортную подсистему доставляются блоку передачи и обработки данных, где проходят этапы логической обработки и подготовки к виду, пригодном для передачи в целевые системы. Логическая обработка, реализованная в блоке передачи и обработки данных, предусматривает определение целевой системы в зависимости от приходящих данных, передачу полученных данных в несколько систем, модификацию структуры данных, а так же в случае необходимости с помощью блока согласования нормативно-справочной информации проводится подготовка данных для целевой системы.

Унифицированная система управления информационными потоками предприятия (УСИПП) предназначена для решения задач обмена данными между программными комплексами, используемыми на предприятии. Одной из основных проблем является отсутствие централизованной системы взаимодействия функционирующих на предприятии информационных систем с различными автоматизированными системами управления технологических процессов (АСУТП), системами сбора и представления данных. Унификация процесса передачи первичных данных от источника до целевой системы достигнута организацией единого информационного пространства предприятия, консолидирующего данные АСУТП.

Данная задача решена путем автоматизации и стандартизации процесса передачи данных с систем АСУТП до информационных систем в рамках всего предприятия. Это позволяет исключить многие проблемы, связанные и с ресурсами предприятия и с ошибками, возникающими в процессе доставки данных.

Известна система взаимодействия баз данных автоматизированной системы управления (патент РФ 2324974, G06F 17/40 от 20.05.2008 г.), относящаяся к средствам сбора и обработки данных, предназначенная для работы с многочисленными удаленными базами пользователей и выбранная в качестве прототипа. Система взаимодействия баз данных включает блок модулей сбора и первичной обработки данных, транспортную подсистему, блок передачи и обработки данных, блок передачи данных в единое хранилище данных, блок внесения изменений в базу данных системы.

Недостатком изобретения является ограничения в типах подключаемых источников данных (базы данных, орс-сервера, файловые и почтовые сервера, web-службы) и объеме передаваемых данных, отсутствие возможности передачи данных в различные информационные системы, отсутствие инструментов для согласования нормативно-справочной информации между источником и приемником данных.

Заявленная полезная модель решает задачу создания эффективной унифицированной системы управления информационными потоками и предназначено для решения задач обмена данными между программными комплексами, используемыми на предприятии.

Поставленная задача достигается тем, что унифицированная система управления информационными потоками предприятия, включающая блок модулей сбора и первичной обработки информации с различных информационных систем и передающий информацию в транспортную подсистему, которая по одностороннему каналу связи передает информацию в блок передачи и обработки данных, соединенным двухсторонними каналами связи с блоком передачи данных автоматизированных систем управления технологического процесса в единое хранилище данных и блоком внесения изменений в базу данных системы согласно изобретению дополнительно включает блок передачи и обработки данных, который по двухсторонним каналам связи обменивается информацией с блоком перекодировки нормативно-справочной информации и блоком передачи данных в информационные системы, блок внесения изменений в базу данных системы по двухстороннему каналу связан с блоком мониторинга и администрирования, блок перекодировки нормативно-справочной информации по двухстороннему каналу связан с системой согласования нормативно-справочной информации, информация, получаемая и обрабатываемая блоком передачи данных автоматизированных систем управления технологического процесса, передается в единое хранилище данных, информация из блока передачи данных в информационные системы по односторонним каналам связи поступает в различные информационные системы предприятия. Кроме того, блок модулей сбора и первичной обработки информации собирает информацию, которая может быть как структурированным набором данных, получаемым из функционирующих на предприятии корпоративных информационных систем, так и первичными показателями с систем телеметрии. Кроме того, единое хранилище данных, содержащее информацию в унифицированном формате, реализует единую точку доступа к данным с возможностью получения данных за предыдущий период.

Данная задача решена путем автоматизации и стандартизации процесса передачи данных с систем АСУТП и различных корпоративных информационных систем до информационных систем в рамках всего предприятия. Это позволяет исключить многие проблемы, связанные и с ресурсами предприятия и с ошибками, возникающими в процессе доставки данных.

Поставленная задача решается консолидацией данных АСУТП, которая представляет собой распределенную сеть сбора данных, связанную через транспортную подсистему с центральным хранилищем и состоит из следующих подсистем:

- блок модулей сбора и первичной обработки информации

- блок мониторинга и администрирования,

- транспортная подсистема,

- система согласования нормативно-справочной информации,

- блок внесения изменений в базу данных системы,

- блок передачи и обработки данных,

- блок перекодировки нормативно-справочной информации,

- блок передачи данных в информационные системы,

- блок передачи данных АСУТП в единое хранилище данных,

- единое хранилище данных,

- различные информационные системы.

Блок-схема решения представлена на фиг.1.

Данное решение реализовано с использованием продуктов IBM WBI.

Функциональность модулей сбора данных, реализует подключение к разнородным АСУТП и получение от них необходимых данных с заданной дискретностью. В функции блока модулей сбора входит преобразование полученных данных в унифицированный формат и передачу их в транспортную подсистему. Любой модуль загрузки реализован с внутренним промежуточным хранилищем, которое используется в случае недоступности транспортной подсистемы.

Модули сбора данных реализованы с использованием различных технологий, что обусловлено разнородностью систем телеметрии:

- для доступа к источникам данных АСУТП, представленных в виде СУБД и файловых обменных интерфейсов, разработаны соответствующие JCA-коннекторы и модули, отвечающие за логику получения нужных данных и отправку их в транспортную подсистему;

- для доступа к источникам данных АСУТП, представленных в виде ОРС-серверов, разработан соответствующий программный модуль, использующий для подключения протокол ОРС DA, с возможностью настройки условий выборки и отбраковки.

Транспортная подсистема предназначена для передачи данных АСУТП от источника данных и образует непрерывную систему передачи пакетов данных по корпоративной сети или сети Интернет. В качестве транспортной шины используется специализированный продукт IBM WBI - WebSphere MQ. В состав подсистемы входят подсистема доставки данных и центральный модуль сбора данных. Подсистема доставки данных организована в виде сети, узлы которого представляют собой взаимодействующие сервера WebSphere MQ или его компонент (Internet-pass-thru). Модули сбора данных, являются клиентами для MQ серверов. Корневым узлом подсистемы передачи является центральный сервер WebSphere MQ. Завершает цепь передачи данных блок передачи и обработки данных. Данный блок выполняет функции получения данных с центрального сервера WebSphere MQ, приведение к формату хранения, сохранения полученных данных в едином хранилище данных через блок передачи данных АСУТП в единое хранилище данных.

Для хранения всей поступающей в центральный блок передачи и обработки данных используется единое хранилище производственных данных. Ниже перечислены сущности, на которых построено хранилище и которые позволяют хранить разнородные данные в едином месте в унифицированном формате:

- организационная единица - организация или ее структурное подразделение, за кем закреплено технологическое место;

- технологическое место - сущность, определяющая физический объект, на котором установлены метрологические датчики, являющиеся источником исходных данных;

- параметр - сущность, определяющая один или несколько видов данных (показателей), получаемых с метрологических датчиков;

- тэг - формализованное краткое описание каждого параметра, связанного с технологическим местом. Тэг однозначно определяет источник данных и его параметры;

- замер - значение параметра, описанного тэгом, во времени. В составе хранилища организована справочная система, содержащая информацию о подключенных системах АСУТП, структурных подразделениях и организациях, о собираемых параметрах.

Для передачи данных АСУТП конечным потребителям-системам, наряду с блоком передачи и обработки данных, используется блок передачи данных в информационные системы, использующимися на предприятии. Данный блок осуществляет передачу между информационными системами производственных документов - структурированного набора связанных между собой данных. Использование данного блока позволяет синхронизировать данные между подключаемыми системами.

Работа УСУИПП в части обмена данными между информационными системами предприятия реализована таким образом, что инициировать обмен может как сам источник информации, так и сама УСУИПП в автоматическом режиме или по команде пользователя - куратора информационных потоков.

Создание новых информационных потоков сводится к описанию параметров взаимодействующих систем, их обменных интерфейсов и набора данных, который участвует в процессе обмена.

УСУИПП реализует так же возможность получения и обработки результатов сохранения от целевой системы и передачи соответствующей информации в систему-источник, что делает процесс обмена более интеллектуальным. Процесс обмена данными сопровождается рядом процедур, необходимых при сопряжении двух различных систем. Проводится преобразование формата представления документа в одной системы в формат другую, тиражирование поступающих данных для нескольких целевых систем, динамическое определение целевой системы в зависимости от данных, содержащихся в документе.

Блок передачи и обработки данных использует для преобразования кодов справочников, содержащихся в приходящем наборе данных, систему согласования нормативно-справочной информации (НСИ) через блок перекодировки нормативно-справочной информации. Для управления НСИ различных систем в подсистеме реализован следующий функционал:

- загрузка и репликация справочных данных с различных систем через Web-сервисы или напрямую из базы данных;

- согласование НСИ в ручном режиме или автоматическом на основе лексико-синтаксического анализа.

Для управления работой всей системой и отображения информации реализован блок мониторинга и администрирования в виде информационной подсистемы, базирующейся на портальных Web-технологиях IBM WebSphere Portal Server. Данная подсистема позволяет выполнять поисковые запросы к данным, просматривать историю транзакций передач данных в рамках информационных потоков, проводить мониторинг ошибок передач, а также производить сопоставление справочных данных из различных информационных систем.

УСУИПП является легко тиражируемой и поддерживает подключение систем телеметрии различного типа. На всех этапах сбора и передачи информации реализована максимально возможная гарантированная доставка данных. Историческая и оперативная информация с подключенных источников доступна для внешних систем в унифицированном формате.

1. Унифицированная система управления информационными потоками предприятия, включающая блок модулей сбора и первичной обработки информации с различных информационных систем и передающий информацию в транспортную подсистему, которая по одностороннему каналу связи передает информацию в блок передачи и обработки данных, соединенный двухсторонними каналами связи с блоком передачи данных автоматизированных систем управления технологического процесса в единое хранилище данных и блоком внесения изменений в базу данных системы, отличающаяся тем, что дополнительно блок передачи и обработки данных по двухсторонним каналам связи обменивается информацией с блоком перекодировки нормативно-справочной информации и блоком передачи данных в информационные системы, блок внесения изменений в базу данных системы по двухстороннему каналу связан с блоком мониторинга и администрирования, блок перекодировки нормативно-справочной информации по двухстороннему каналу связан с системой согласования нормативно-справочной информации, информация, получаемая и обрабатываемая блоком передачи данных автоматизированных систем управления технологического процесса, передается в единое хранилище данных, информация из блока передачи данных в информационные системы по односторонним каналам связи поступает в различные информационные системы предприятия.

2. Унифицированная система управления информационными потоками предприятия по п.1, отличающаяся тем, что блок модулей сбора и первичной обработки информации собирает информацию, которая может быть как структурированным набором данных, получаемым из функционирующих на предприятии корпоративных информационных систем, так и первичными показателями с систем телеметрии.

3. Унифицированная система управления информационными потоками предприятия по п.1, отличающаяся тем, что единое хранилище данных, содержащее информацию в унифицированном формате, реализует единую точку доступа к данным с возможностью получения данных за предыдущий период.