Цифровая энергетика

Цель: ознакомить слушателей с основными концепциями и технологиями в области автоматизации бизнес-процессов, технологического управления и диспетчеризации, геоинформационных систем, моделирования в энергетике.

Программа составлена в соответствии:

- с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика, утвержденным приказом Минобрнауки от 10.01.2018 г. № 9, зарегистрированным в Минюсте России 06.02.2018 г. № 49937.

- с Профессиональным стандартом 40.178 «Специалист по проектированию автоматизированных систем управления технологическими процессами», утвержденным приказом Минтруда 12.10.2021 г. № 723н, зарегистрированным в Минюсте России 12.11.2021 г. № 65782, уровень квалификации 7.

Выдаваемый документ: при успешном прохождении программы и сдаче итоговой аттестации выдается удостоверение о повышении квалификации установленного образца.

Срок действия итоговых документов

Срок действия итоговых документов регламентируется на основе правил по работе с персоналом в сфере деятельности данной программы, устанавливается на основе содержания программы и составляет (в годах): бессрочно.

Содержание дисциплин (модулей)

№	Наименование дисциплин (модулей)	Содержание дисциплин (модулей)
1.	Цифровая энергетика
1.1.	Системы автоматизации бизнес-процессов (ERP-системы)	• Основные понятия. Характеристики: прозрачность; • автоматизация отчётности; улучшение планирования; защита данных; повышение качества обслуживания клиентов; рост продуктивности; оптимизация работы с поставщиками. Некоторые популярные в России ERP-системы. Структура ERP-системы: платформа; модули; база данных.
1.2.	Системы технологического управления и диспетчеризации (SCADA-системы)	Структура SCADA-системы: удалённый терминал (RTU); диспетчерский пункт управления (MTU); коммуникационная система (CS). Основные компоненты SCADA-системы: человеко-машинный интерфейс (HMI); контроллеры (ПЛК); коммуникационные драйверы; база данных; система управления тревогами; система отчётности.
1.3.	Основы работы с геоинформационными (GIS) системами	Виды GIS. Состав: техническое обеспечение; программное обеспечение. Функции ГИС: ввод и редактирование данных; поддержка моделей пространственных данных; хранение информации; преобразование систем координат и трансформация проекций; растрово-векторные операции; измерительные операции; полигональные операции; операции пространственного анализа; различные виды пространственного моделирования; цифровое моделирование и анализ; вывод результатов в разных формах.
1.4.	Моделирование в энергетике (CIM-модели). Цифровые двойники.	Задачи CIM-моделей: повышение качества используемых данных, снижение их разнородности и разновременности обновления; сокращение сроков и стоимости внедрения новых информационных систем; обеспечение интеграции автоматизированных систем, разработанных независимо разными производителями; снижение зависимости от конкретного разработчика автоматизированной системы. Цифровые двойники в энергетике: основные понятия. Этапы создания цифрового двойника: сбор данных; интеграция данных; использование алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Область применения цифровых двойников: проектирование и строительство; эксплуатация и обслуживание; обучение и тренировка.
1.5.	Основы проектирования АСУ ТП на базе современных ПТК	Этапы проектирования АСУ ТП на базе современных ПТК: формирование концепции АСУ ТП, выбор базового ПТК и разработка технического задания; разработка общесистемных решений по АСУ ТП; Разработка алгоритмов реализации функций АСУ ТП и прикладного ПО; конструкторское проектирование; ввод АСУ ТП в эксплуатацию.
1.6.	Программирование контроллеров (SOFTLOGIC-системы)	Этапы программирования контроллеров в SoftLogic-системе: автопостроение источников данных; добавление логических программ; загрузка проекта. Задачи программирования контроллеров в SoftLogic-системе: шагово-последовательное управление; сложные математические расчёты; написание собственных функциональных блоков; регистрация и анализ быстроизменяющихся процессов; калибровка входных и выходных переменных проекта; отладка технологической программы.
1.7.	Информационное обеспечение систем управления (SQL, СУБД, Big Data)	Компоненты: язык запросов SQL; ядро СУБД; драйверы; административная консоль; библиотеки; хранилище данных. Примеры СУБД для больших данных.

№

Наименование

дисциплин (модулей)

Содержание дисциплин (модулей)

Цифровая энергетика

1.1.

Системы автоматизации бизнес-процессов (ERP-системы)

• Основные понятия. Характеристики: прозрачность; • автоматизация отчётности; улучшение планирования; защита данных; повышение качества обслуживания клиентов; рост продуктивности; оптимизация работы с поставщиками. Некоторые популярные в России ERP-системы. Структура ERP-системы: платформа; модули; база данных.

1.2.

Системы технологического управления и диспетчеризации (SCADA-системы)

Структура SCADA-системы: удалённый терминал (RTU); диспетчерский пункт управления (MTU); коммуникационная система (CS). Основные компоненты SCADA-системы: человеко-машинный интерфейс (HMI); контроллеры (ПЛК); коммуникационные драйверы; база данных; система управления тревогами; система отчётности.

1.3.

Основы работы с геоинформационными (GIS) системами

Виды GIS. Состав: техническое обеспечение; программное обеспечение. Функции ГИС: ввод и редактирование данных; поддержка моделей пространственных данных; хранение информации; преобразование систем координат и трансформация проекций; растрово-векторные операции; измерительные операции; полигональные операции; операции пространственного анализа; различные виды пространственного моделирования; цифровое моделирование и анализ; вывод результатов в разных формах.

1.4.

Моделирование в энергетике (CIM-модели). Цифровые двойники.

Задачи CIM-моделей: повышение качества используемых данных, снижение их разнородности и разновременности обновления; сокращение сроков и стоимости внедрения новых информационных систем; обеспечение интеграции автоматизированных систем, разработанных независимо разными производителями; снижение зависимости от конкретного разработчика автоматизированной системы. Цифровые двойники в энергетике: основные понятия. Этапы создания цифрового двойника: сбор данных; интеграция данных; использование алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Область применения цифровых двойников: проектирование и строительство; эксплуатация и обслуживание; обучение и тренировка.

1.5.

Основы проектирования АСУ ТП на базе современных ПТК

Этапы проектирования АСУ ТП на базе современных ПТК: формирование концепции АСУ ТП, выбор базового ПТК и разработка технического задания; разработка общесистемных решений по АСУ ТП; Разработка алгоритмов реализации функций АСУ ТП и прикладного ПО; конструкторское проектирование; ввод АСУ ТП в эксплуатацию.

1.6.

Программирование контроллеров (SOFTLOGIC-системы)

Этапы программирования контроллеров в SoftLogic-системе: автопостроение источников данных; добавление логических программ; загрузка проекта. Задачи программирования контроллеров в SoftLogic-системе: шагово-последовательное управление; сложные математические расчёты; написание собственных функциональных блоков; регистрация и анализ быстроизменяющихся процессов; калибровка входных и выходных переменных проекта; отладка технологической программы.

1.7.

Информационное обеспечение систем управления (SQL, СУБД, Big Data)

Компоненты: язык запросов SQL; ядро СУБД; драйверы; административная консоль; библиотеки; хранилище данных. Примеры СУБД для больших данных.

В результате освоения дополнительной образовательной программы слушатель должен обладать компетенциями (табл. 1).

Таблица 1

Компетентностно-ориентированные требования к результатам освоения программы

Компетенция

Требования к результатам

ОПК-2: Способен использовать и адаптировать существующие математические методы и системы программирования для разработки и реализации алгоритмов решения прикладных задач

Знать:

- Структуру и компоненты SCADA-систем;

- Виды и функции геоинформационных систем (GIS);

- Этапы программирования контроллеров в SoftLogic-системах;

- Компоненты и примеры СУБД для больших данных.

Уметь:

- Использовать SCADA-системы для технологического управления и диспетчеризации;

- Работать с геоинформационными системами для анализа пространственных данных.

Владеть:

- Опытом использования SCADA-систем для управления и мониторинга технологических процессов;

- Методологиями проектирования и внедрения АСУ ТП;

- Навыками работы с SQL и СУБД для управления и анализа больших данных.

В результате освоения программы слушатель должен быть способен реализовывать трудовые функции в соответствии с профессиональным стандартом (табл. 2).

Уровень квалификации 7.

Таблица 2

Практико-ориентированные требования к результатам освоения программы

Трудовые функции

Требования к результатам

40.178 «Специалист по проектированию автоматизированных систем управления технологическими процессами»

Учебно-методическое и информационное обеспечение

а) литература НТБ МЭИ:

1. Блиновская, Я. Ю. Введение в геоинформационные системы : учебное пособие для направлений подготовки бакалавров 20.03.01 "Техносферная безопасность" и 21.03.01 "Нефтегазовое дело" / Я. Ю. Блиновская, Д. С Задоя. – 2-е изд. – М. : Форум : ИНФРА-М, 2018. – 112 с. – (Высшее образование. Бакалавриат). – ISBN 978-5-00091-115-0.;

2. Учебное пособие по курсу "Банки данных": Архитектура систем распределенных баз данных / В. Г. Долотов, и др., Моск. энерг. ин-т (МЭИ). – М. : Изд-во МЭИ, 1985. – 81 с..

б) литература ЭБС и БД:

1. А. В. Акимова- "Автоматизация бизнес-процессов как компонент цифровой трансформации предприятия", Издательство: "б.и.", Санкт-Петербург, 2022 - (113 с.)

https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=691048.

Контактная информация для записи на курс:

Гужов Сергей Вадимович

+7 965 294-91-11

GuzhovSV@mpei.ru

24.03.2025 15:14