Интеграция образования, науки, производства и бизнеса – в действии

В Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина создан новый Учебно-научный центр производственно-диспетчерского управления режимами нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов.

Сергей Александрович СарданашвилиСергей Александрович Сарданашвили,
доктор технических наук, директор Научно-образовательного института инновационных образовательных проектов и проблем управления РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина
Стратегической целью реализации комплексной программы развития университета в статусе «национальный исследовательский» является возрастание его роли в технологической модернизации топливно-энергетического комплекса Российской Федерации через развитие научно-исследовательской и инновационной образовательной деятельности.

На достижение этой цели направлено создание в университете учебно-научных центров, в которых реализуются инновационные образовательные технологии междисциплинарного, деятельностного обучения посредством создания виртуальных сред производственной деятельности специалистов подразделений нефтяных и газовых компаний.

Традиционная модель подготовки студентов и повышения квалификации специалистов ориентирована на предметно-дисциплинарную технологию — лекции, семинары, практические занятия, в том числе с применением компьютерных тренажерных комплексов, демонстрационных технологических установок, интерактивных стендов, имитирующих рабочее место специалиста. В итоге специалисты получают дополнительные знания, умения и навыки, но опыт и компетенции работы во взаимодействии с другими специалистами ими приобретаются в основном только в процессе последующей профессиональной деятельности в течение многих лет.

В то же время необходимые знания в смежных областях, компетенции коллективной работы можно формировать еще в процессе обучения в университете посредством технологии междисциплинарного, деятельностного обучения на основе применения образовательных производственных кейсов.

Причем под образовательными производственными кейсами понимаются создание, имитация конкретных производственных ситуаций, требующих от разных специалистов взаимодействия в процессе генерации, принятия и реализации решений. При этом учебный процесс совместной деятельности специалистов основан на имитации среды производственной деятельности, иными словами, на создании виртуального производства.

Основными компонентами технологии создания виртуальной производственной среды являются:

  1. имитация автоматизированных рабочих мест;
  2. имитация технологического процесса на основе компьютерных моделей;
  3. имитация информационной среды деятельности персонала;
  4. имитация систем мониторинга и телеуправления технологическими объектами;
  5. имитация основных наиболее характерных штатных и нештатных технологических ситуаций, при которых персонал должен принимать оперативные решения;
  6. имитация организационно-производственной среды принятия решений, в частности средства и порядок взаимодействия персонала различных уровней управления;
  7. методика оценки эффективности работы персонала.

За последние годы университет приобрел значительный опыт создания различных виртуальных производств, в частности:

  • создан виртуальный нефтеперерабатывающий завод на базе программного обеспечения компании «Ханивел».
  • реализованы имитационные модели профессиональной деятельности персонала различных производственных служб нефтяных и газодобывающих предприятий.

С помощью виртуального НПЗ стандартные и нештатные производственные ситуации могут быть изучены без прерывания реального технологического процесса и связанных с этим потерь. Как никакое другое средство обучения, он обеспечивает приобретение необходимых навыков безопасного и эффективного управления процессом, а также позволяет отработать навыки взаимодействия между специалистами разных специальностей.

Виртуальный НПЗ позволяет создать компьютерную модель предприятия в целом как учебную модель информационной среды профессиональной деятельности будущих выпускников университета и обеспечить специальную целевую подготовку специалистов нефтеперерабатывающей отрасли.

В 2008 г. в результате реализации Инновационной образовательной программы университета «Развитие инновационных профессиональных компетенций в новой среде обучения – виртуальной среде профессиональной деятельности» в рамках приоритетного Национального образовательного проекта в университете был создан уникальный Центр управления разработкой месторождений углеводородов (ЦУРМ). На программно-технической базе данного Центра в университете впервые реализована технология междисциплинарного совместного деятельностного обучения команд разных специалистов: геологов, геофизиков, разработчиков, буровиков, технологов, экономистов, экологов.

Суть этой образовательной технологии заключается в том, что формируются команды из различных специалистов, например, сотрудников разных производственных служб. Перед командой ставится задача, эффективное решение которой требует участия всех ее членов. При решении проблемы каждый из участников может пользоваться своим специализированным АРМом, выполнять расчеты, запрашивать информацию у других сотрудников и так далее. Например, в результате выполнения заранее подготовленного сценария кейса под руководством преподавателя-инструктора отрабатывается реализация того или иного бизнес-процесса. В результате у участников такого действа формируются соответствующие профессиональные компетенции коллективной работы, которые не могут быть сформированы традиционным предметным подходом.

Подобные учебно-научные центры являются «мостом» между реальной производственной деятель ностью нефтегазовых компаний и учебным процессом университета. В них реализуется интеграция научной и образовательной деятельности внутри самого университета.

Дальнейшим развитием в университете инновационных образовательных технологий является создание новейшего учебно-научного Центра производственно-диспетчерского управления режимами нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов (ЦПДУ НГК).

В ЦПДУ НГК размещаются программно-технические средства для создания виртуальных сред производственной деятельности диспетчерских служб всей технологической цепочки системы газоснабжения. Основными задачами ЦПДУ НГК являются:

  1. проведение научных исследований в таких областях, как компьютерные программно-вычислительные комплексы поддержки принятия диспетчерских решений по управлению системами газоснабжения и магистральным транспортом нефти, малолюдные технологии автоматизированного управления, энергоэффективность и энергосбережение, надежность и экологическая безопасность;
  2. реализация учебно-практических занятий магистров по выполнению учебных, исследовательских, лабораторных, курсовых, магистерских диссертаций на основе многовариантного интерактивного моделирования, оптимизации, прогнозирования технологических процессов систем газоснабжения и магистрального транспорта нефти России;
  3. повышение квалификации и дополнительное профессиональное образование специалистов диспетчерских служб нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов на основе применения компьютерных диспетчерских тренажеров и имитации производственной среды многоуровневого диспетчерского управления.

Для решения поставленных задач в ЦПДУ НГК сконцентрированы специализированные информационные ресурсы, разработанные самим университетом и его партнерами: ООО «Газпром промгаз», ЗАО «АтлантикТрансГазСистема», ЗАО «ЭлеСи» и другими. В числе таких специализированных программно-вычислительных комплексов: компьютерные тренажерные комплексы диспетчерского управления режимами систем газоснабжения и магистральных нефтепроводов, программно-вычислительные комплексы моделирования, оптимизации, прогнозирования режимов НГК, применяемые в системах поддержки принятия диспетчерских решений, специализированные базы технологических данных НГК.

На базе данного Центра выполняется НИР «Разработка учебно-методического комплекса обеспечения тренажерного Центра-полигона компьютерной имитации оперативного диспетчерского управления режимами газодобывающих и газотранспортных комплексов». Впервые будет разработан комплекс документов и материалов, регламентирующих применение не только диспетчерских тренажерных комплексов, но и новых образовательных технологий в системе повышения квалификации диспетчерского персонала.

Завершается работа по разработке программно-вычислительного комплекса «Базовая математическая модель режимов магистральных нефтепроводов» с целью дальнейшего его развития до компьютерного диспетчерского тренажера управления режимами магистральных нефтепроводов.

Созданный Центр станет одним из базовых в области подготовки и повышения квалификации работников газовой и нефтяной промышленности на основе применения инновационных образовательных технологий.

Елена Безрукова, руководитель программ проектов Департамента системной интеграции компании AUVIX, рассказывает об особенностях реализованного проекта: «AUVIX, как эксперт в области разработки и внедрения аудиовизуальных (AV) решений, сотрудничает с несколькими отраслевыми ведущими вузами страны в области внедрения отраслевых AV-комплексов. С РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина нас связывают тесные профессиональные отношения еще с 2009 г. Специалисты университета посещают конференции нашей компании по тематике построения передовых AV-решений для вузов, с 2010 г. мы совместно с университетом проводим международные конференции из цикла "Инновации в высшем образовании – технологии будущего". В 2010 г., выиграв аукцион, мы выполнили трудоемкую технологичную работу по модернизации ЦУРМ, направленную на расширение его функциональных возможностей.

В этом году мы выиграли аукцион по созданию Центра производственно-диспетчерского управления режимами нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов. Для нашей компании проект по созданию Центра является содержательным, перспективным и технологичным. Мы считаем, что университет создал особенный учебно-ситуационный центр с достаточно широким техническим функционалом, при этом не "перенасыщенным" технологиями. Можно так сказать: "Все на своем месте и для решения понятных задач".

Можно отметить несколько основополагающих особенностей в данной работе. Ключевое – абсолютно каждая деталь при реализации проекта отрабатывалась очень тщательно, скрупулезно, внимательно. Особое внимание в этом проекте уделялось эргономике рабочих мест, их технологичности, грамотному дизайну рабочих зон (планировочным решениям). Отдельное внимание уделялось работе над графическим интерфейсом интегрированной системы управления. Интерфейс был создан, основываясь на международных принципах создания сценариев и "раскладок", отображаемых на сенсорных панелях управления. Команда специалистов РГУ нефти и газа принимала активное и продуктивное участие в этой работе.

Со своей стороны хотим отметить следующие основные технические возможности и технологические решения Центра.
В Центре созданы зоны имитации производственной среды, имитации АРМов диспетчерского персонала трех уровней производственно-диспетчерских служб управления режимами систем газоснабжения и магистральных нефтепроводов России.

ЦПДУ НГК содержит ряд специализированных помещений:

  • диспетчерский зал;
  • операторская;
  • компьютерный класс на 30 мест с интерактивной мультимедийной панелью;
  • комната персонала на шесть рабочих мест;
  • техническое помещение и серверная, в которой размещаются стойки с кон-троллерами и системами, имитирующими SCADA-системы.

Общая полезная площадь помещений Центра составляет примерно 260 м2. Центр укомплектован современным оборудованием, в составе которого:

  • видеостена из восьми панелей 55" с общим разрешением 7680 х 2160 точек;
  • группа АРМ, оборудованных производительными компьютерами и ноутбуками;
  • подсистема видео-конференцсвязи и звуковоспроизведения, обеспечивающая организацию видео-конференц-связи в режиме FullHD (разрешение 1920 х 1080);
  • единая подсистема управления всем оборудованием Центра на базе двух планшетных компьютеров Apple iPad 2;
  • подсистема коммутации и связи;
  • подсистема регистрации, обеспечивающая запись событий в Центре в высоком разрешении.

Учебная зона 1 (диспетчерский зал №1) и учебная зона 2 (диспетчерский зал №2) объединены единой системой коллективного отображения – видеостеной, построенной на базе восьми профессиональных ЖК-панелей высокого разрешения с ультратонким швом. Видеоконтроллер позволяет отображать информацию на видеостене в многооконном режиме (не менее восьми), предусмотрена возможность свободного перемещения и масштабирования "окон" на видеостене. Система коммутации всего Центра построена таким образом, что любой из рабочих источников может быть выведен на систему коллективного отображения. Основные автоматизированные рабочие места (АРМ) диспетчерского зала № 1 реализованы на базе шести LCD-панелей высокого разрешения со специализированными лифтовыми механизмами, врезными архитектурными интерфейсами для подключения персональных ноутбуков. Также на рабочих местах установлены на специальных механизмах web-камеры высокого разрешения. АРМ диспетчерского зала №2 (это, по сути, места ведущих экспертов-преподавателей) оснащены идентично.

Система видео-конференц-связи позволяет проводить сеансы ВКС в формате высокой четкости в многоточечном режиме (не менее восьми абонентов). Система позволяет организовывать видео-конференцсвязь с производственными объектами и диспетчерскими службами нефтяных и газовых компаний, другими производственными и учебными центрами. Обеспечивается возможность интерактивного взаимодействия с уже функционирующим в университете Центром управления разработкой месторождений и автоматизированными рабочими местами специалистов.

Система видеозаписи и регистрации событий реализована на базе специализированного рекордера, камеры высокой четкости, специализированного программного обеспечения. Система позволяет вести запись аудиовидеопрезентаций, объединять содержимое презентации и запись с камеры в формате PIP или в одновременно отображаемые изображения. Более того, можно формировать единый стереосигнал, включающий звуковое сопровождение с микрофона и презентации. Запись можно осуществлять на внешний носитель через USB-интерфейс. Можно просматривать презентации и лекции в высоком качестве с любого устройства, включая мобильные телефоны и ноутбуки, получая доступ к обучающим материалам.

Система озвучивания построена на базе программируемой аудиоплатформы, потолочных акустических систем и беспроводных настольных всенаправленных микрофонов. Автоматизированное место преподавателя отличается особым образом спроектированным конструктивом трибуны, оснащенной интерактивным перьевым планшетом, мини-ПК, web-камерой высокого разрешения, дополнительной портативной акустической системой. Дополнительно АРМ докладчика оборудовано устройством для проведения презентаций с помощью мультитач-жестов в воздухе, обеспечивается возможность переключать слайды презентации и изменять их масштаб без прикосновений к любым устройствам управления.

Система управления построена на базе центрального контроллера, двух беспроводных планшетов iPad и дополнительной шестикнопочной панели управления. Система запрограммирована таким образом, что основными функциональными задачами Центра можно управлять с iPad, а регулировать зоны света, специализированной подсветки АРМ и управлять моторизованными жалюзи – с кнопочной панели управления. Автоматизированное место диспетчера содержит ноутбук, web-камеру высокой четкости и контрольный ЖК-монитор высокого разрешения с LED-подсветкой.

Для обеспечения надежной работы оборудования в Центре предусмотрена система гарантированного электропитания.

По окончании работы был предоставлен полный комплект исполнительной документации и руководства по эксплуатации, проведен соответствующий инструктаж пользователей. Согласно условиям договора комплекс находится на двухлетнем гарантийном обслуживании, что позволяет заказчику уверенно работать и рассчитывать на своевременную квалифицированную помощь со стороны нашей компании. Во многом успех проекта определил системный подход к работе – от разработки концепции создания Центра, выбора технологических решений, реализации проекта до ввода в эксплуатацию. Тем не менее неотъемлемой частью эффективного результата послужило открытое профессиональное сотрудничество со стороны специалистов университета и специалистов AUVIX».

Созданный в РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина новый Учебно-научный центр производственно-диспетчерского управления режимами нефтегазодобывающих и нефтегазотранспортных комплексов, безусловно, позволит университету сделать очередной инновационный шаг в области интеграции образования, науки, производства и бизнеса.

 

15.01.2013

Источник: Ректор вуза, 12/2012


К списку новостей


Задать вопрос

Новости компании

06.12.2016

AUVIX и Optoma стали технологическими партнерами Moscow Decompression-2016

Moscow Decompression - вечеринка крупнейшего американского фестиваля Burning Man. Ежегодное событие было организовано в четвертый раз и стало самым крупным в истории проведения Decompression в России.

28.11.2016

Приглашаем на вебинар по партнерской программе компании Vinteo

1 декабря в 10.00 по московскому времени состоится вебинар производителя систем видеоконференцсвязи компании Vinteo.

Все новости компании


Запросить условия сотрудничества

Заполните и отправьте форму запроса и наш специалист обязательно свяжется с Вами для уточнения деталей.