Проектирование и разработка информационной системы диспетчера ГТС: методология, стандарты, безопасность и экономическая эффективность

В мире, где каждая секунда играет критическую роль в безопасности и эффективности, автоматизация диспетчерских служб газотранспортных систем (ГТС) перестает быть просто удобством и становится жизненной необходимостью. Так, по данным исследований, внедрение IoT-трекеров и систем спутникового мониторинга позволяет сократить расходы автопарков на 20–25% уже в первый год, что наглядно демонстрирует колоссальный экономический потенциал автоматизации в транспортной и логистической сферах. Этот факт служит мощным аргументом в пользу глубокого и всестороннего изучения процессов проектирования и разработки информационных систем, способных обеспечить бесперебойное и безопасное функционирование таких критически важных инфраструктур, как ГТС.

Введение

Представленная курсовая работа посвящена вопросам проектирования и разработки информационной системы для диспетчера газотранспортной системы. В условиях постоянно растущих требований к надёжности, оперативности и безопасности управления сложными инженерными комплексами, такими как ГТС, автоматизация диспетчерских служб приобретает особую актуальность. Ручные методы обработки информации, координации действий и принятия решений становятся узким местом, приводящим к увеличению рисков, снижению эффективности и потенциальным экономическим потерям. Целью данной работы является создание структурированного плана и методологии для разработки полноценной академической работы, которая не только опишет процесс проектирования и разработки такой системы, но и затронет критически важные аспекты её реализации, безопасности и экономической целесообразности. Работа построена на принципах системного анализа, программной инженерии и управления данными, с использованием актуальных международных и российских стандартов, что обеспечивает её методологическую строгость и практическую значимость. Именно такой комплексный подход позволяет избежать поверхностных решений и гарантировать долгосрочную эффективность внедряемой системы.

Анализ предметной области и постановка задачи

Описание деятельности диспетчера ГТС и текущих процессов

Диспетчер газотранспортной системы является ключевым звеном в обеспечении бесперебойной и безопасной работы сложной инфраструктуры, отвечающей за транспортировку природного газа от мест добычи до конечных потребителей. Его деятельность включает в себя непрерывный мониторинг множества параметров: давления, температуры, расхода газа в различных точках трубопровода, состояния компрессорных станций, газораспределительных станций и других объектов системы. Диспетчер анализирует данные, поступающие от датчиков и систем телеметрии, принимает оперативные решения по регулированию режимов работы оборудования, перераспределению потоков газа, предотвращению аварийных ситуаций и минимизации их последствий. Основные операции включают:

• Мониторинг: Постоянное отслеживание текущего состояния ГТС, включая географическое расположение объектов, их технические характеристики и текущие эксплуатационные параметры.
• Управление: Отдача команд на изменение режимов работы оборудования (например, включение/выключение компрессоров, открытие/закрытие задвижек) для поддержания оптимальных параметров транспортировки газа.
• Планирование: Формирование краткосрочных и долгосрочных планов транспортировки газа, исходя из прогнозов потребления и производственных мощностей.
• Реагирование на инциденты: Быстрое выявление и локализация аварийных ситуаций, координация действий ремонтных бригад и минимизация ущерба.
• Отчётность: Формирование отчётов о работе системы, потреблении ресурсов, инцидентах и принятых мерах.

В настоящее время эти процессы зачастую опираются на разрозненные информационные источники, устаревшее программное обеспечение, а в некоторых случаях — на ручной сбор и обработку данных, что значительно замедляет принятие решений и увеличивает вероятность человеческих ошибок. Это не только снижает оперативность, но и многократно повышает риски для критически важной инфраструктуры.

Обоснование необходимости создания ИС

Необходимость создания современной информационной системы (ИС) диспетчера ГТС обусловлена рядом критических проблем и потенциальных преимуществ, которые может принести автоматизация:

1. Снижение рисков аварий и инцидентов: Ручной сбор и анализ данных увеличивает время реакции на изменения в системе, что критически важно для предотвращения аварий на газопроводах, способных привести к экологическим катастрофам и человеческим жертвам. Автоматизированная система позволит оперативно выявлять аномалии и предоставлять диспетчеру полную картину происходящего.
2. Повышение операционной эффективности: Оптимизация процессов мониторинга и управления позволит сократить время на выполнение рутинных операций, снизить потребление энергоресурсов за счёт более точного регулирования режимов работы компрессоров и минимизировать простои оборудования.
3. Снижение человеческого фактора: Автоматизация позволит минимизировать количество ошибок, связанных с усталостью, невнимательностью или недостаточным опытом диспетчера, стандартизируя процедуры и предоставляя средства поддержки принятия решений.
4. Улучшение качества данных и отчётности: Централизованное хранение и обработка данных обеспечит их целостность, непротиворечивость и доступность для анализа, что улучшит качество планирования и управленческой отчётности.
5. Экономическая выгода: Оптимизация логистики, снижение потерь газа, продление срока службы оборудования и сокращение затрат на обслуживание являются прямыми следствиями автоматизации. Например, внедрение систем мониторинга транспорта позволяет сократить расход топлива в среднем на 15–20% и снизить затраты на содержание автопарка.

Таким образом, создание ИС диспетчера ГТС – это не просто модернизация, а стратегическая инвестиция в безопасность, эффективность и устойчивость газотранспортной инфраструктуры, что подчёркивает её фундаментальную значимость для всей отрасли.

Цели и задачи проектируемой информационной системы

Основная цель: Разработка и внедрение комплексной информационной системы для диспетчера газотранспортной системы, обеспечивающей оперативный мониторинг, эффективное управление и поддержку принятия решений для повышения надёжности и безопасности функционирования ГТС.

Задачи проектируемой ИС:

1. Сбор и агрегация данных: Автоматизированный сбор данных с датчиков и систем телеметрии (давление, температура, расход газа, состояние оборудования) и их централизованное хранение.
2. Визуализация информации: Представление актуальных данных о состоянии ГТС на интерактивных мнемосхемах, картах и графиках для наглядного отображения ситуации.
3. Поддержка принятия решений: Предоставление аналитических инструментов для прогнозирования ситуаций, оценки рисков и формирования рекомендаций по управлению режимами работы системы.
4. Управление оборудованием: Интерфейсы для оперативного управления исполнительными механизмами (задвижки, компрессоры) с возможностью удалённого контроля и регистрации команд.
5. Регистрация и обработка инцидентов: Автоматическая фиксация аварийных ситуаций, предупреждений, формирование журналов событий и поддержка процессов реагирования.
6. Формирование отчётности: Генерация регламентированных и произвольных отчётов о работе системы, потреблении ресурсов, инцидентах и действиях диспетчера.
7. Интеграция: Обеспечение взаимодействия с другими информационными системами предприятия (например, ERP, системы управления техническим обслуживанием и ремонтом).

Теоретические основы проектирования и разработки информационных систем

Жизненный цикл информационных систем (ЖЦИС)

Жизненный цикл информационной системы (ЖЦИС) – это своего рода эволюционный путь, который проходит любая ИС от зарождения идеи до полного вывода из эксплуатации. Этот путь не хаотичен, а строго регламентирован, что обеспечивает системность, управляемость и предсказуемость процесса создания и развития ПО. Международный стандарт ISO/IEC 12207, адаптированный в Российской Федерации как ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств», является ключевым документом, определяющим структуру ЖЦИС.

Согласно этому стандарту, ЖЦ ПО базируется на трёх группах процессов:

1. Основные процессы:
   • Приобретение: Определение потребностей и выбор поставщика системы.
   • Поставка: Предоставление системы заказчику.
   • Разработка: Создание ПО и его компонентов в соответствии с заданными требованиями. Этот процесс включает анализ, проектирование и реализацию (программирование), а также оформление проектной и эксплуатационной документации.
   • Эксплуатация: Внедрение, конфигурирование, обучение персонала, обеспечение работы системы и устранение проблем.
   • Сопровождение: Модификация ПО для исправления ошибок, улучшения производительности или адаптации к новым условиям.
2. Вспомогательные процессы: Поддерживают основные, обеспечивая их качество и управляемость. К ним относятся документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит и решение проблем.
3. Организационные процессы: Создают необходимую инфраструктуру для выполнения всех остальных процессов. Это управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, а также обучение персонала.

Параллельно с международными стандартами, в России действует комплекс национальных ГОСТов на автоматизированные системы. Важно отметить, что с 30 апреля 2022 года вместо устаревшего ГОСТ 34.601-90 вступил в силу ГОСТ Р 59793–2021 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания». Этот новый стандарт модернизировал стадии создания АС, хотя общие принципы остаются неизменными.

Таблица 1: Сравнение стадий создания АС по ГОСТ 34.601-90 и ГОСТ Р 59793–2021

Стадия по ГОСТ 34.601-90	Описание	Особенности ГОСТ Р 59793–2021
1. Формирование требований к АС	Изучение объекта автоматизации, определение функций, требований к качеству, разработка технико-экономического обоснования (ТЭО).	Сохраняется, но с акцентом на современные методы сбора и анализа требований, включая формализацию.
2. Разработка концепции АС	Определение общих принципов функционирования, выбор вариантов реализации.	Может быть включена в этап формирования требований или предшествовать разработке ТЗ.
3. Техническое задание	Основной документ, фиксирующий требования к АС, её назначение, функции, состав.	Является центральным документом, разрабатываемым по ГОСТ 34.602–2020.
4. Эскизный проект	Разработка предварительных проектных решений, оценка реализуемости.	Может быть исключена или объединена с другими стадиями в зависимости от сложности проекта.
5. Технический проект	Детальная разработка всех подсистем, интерфейсов, базы данных, программного обеспечения.	Сохраняется как этап детального проектирования.
6. Рабочая документация	Разработка документации, необходимой для изготовления, наладки и эксплуатации системы.	Может объединяться с техническим проектом в «Технорабочий проект».
7. Ввод в действие	Подготовка объекта автоматизации, монтаж, пусконаладочные работы, опытная эксплуатация, приёмочные испытания.	Сохраняется как ключевой этап внедрения.
8. Сопровождение АС	Поддержка работоспособности, модернизация, устранение отказов, развитие системы.	Сохраняется как непрерывный процесс после ввода в действие.

Проектирование является ключевым этапом в этом цикле, на котором формулируется цель разработки и определяются средства для её реализации. Системный подход к ЖЦИС гарантирует, что каждый аспект создания и эксплуатации ИС будет учтён и управляем, что особенно важно для такой критически важной системы, как ИС диспетчера ГТС.

Методологии разработки программного обеспечения

Разработка программного обеспечения – это сложный и многогранный процесс, требующий структурированного подхода. На протяжении десятилетий эволюции IT-индустрии было предложено множество методологий, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Их выбор зависит от специфики проекта, требований заказчика, размера команды и имеющихся ресурсов. Среди наиболее распространённых можно выделить:

1. Каскадная (Waterfall) модель: Это классический, последовательный подход, при котором каждый этап жизненного цикла (анализ требований, проектирование, реализация, тестирование, внедрение, сопровождение) завершается до начала следующего.
   • Преимущества: Чёткая структура, предсказуемость сроков и бюджета, обширная документация. Идеально подходит для проектов с хорошо определёнными и стабильными требованиями.
   • Недостатки: Низкая гибкость к изменениям, обнаружение ошибок на поздних стадиях обходится дорого, заказчик видит результат только в конце проекта.
2. Гибкие (Agile) методологии: Семейство итеративных и инкрементальных подходов, таких как Scrum, Kanban, Extreme Programming (XP). Они ориентированы на быструю адаптацию к изменениям, тесное взаимодействие с заказчиком и непрерывную поставку работающего продукта.
   • Преимущества: Высокая гибкость, быстрая обратная связь, ранняя поставка ценности, снижение рисков.
   • Недостатки: Меньшая предсказуемость сроков и бюджета, требуется активное участие заказчика, может быть сложно для больших и географически распределённых команд.
3. Прототипная технология (RAD – Rapid Application Development): Эта методология, лежащая в основе спиральной модели жизненного цикла, фокусируется на быстрой разработке приложений за счёт минимизации этапа планирования и использования мощных инструментальных средств, итеративного прототипирования с применением визуального моделирования и постоянного участия заказчика.

RAD-технология минимизирует этап планирования и сокращает время цикла разработки для всего проекта. Это достигается за счёт:

• Использования мощных инструментальных средств: CASE-средства, генераторы кода, средства визуального программирования.
• Итеративного прототипирования: Быстрое создание функциональных прототипов, которые демонстрируются заказчику для получения обратной связи.
• Постоянного участия заказчика: Заказчик активно вовлечён в процесс разработки с самых ранних стадий, что обеспечивает соответствие продукта его ожиданиям.

Этапы RAD-технологии:

1. Бизнес-моделирование: Анализ бизнес-процессов, потоков информации и определение того, как система будет поддерживать эти процессы. На этом этапе создаются модели данных и процессов, выявляются ключевые сущности и их взаимосвязи.
2. Моделирование данных: Проектирование базы данных, определение таблиц, полей, связей, ограничений целостности. Цель – создать эффективную и непротиворечивую структуру хранения информации.
3. Моделирование обработки: Описание функций системы, алгоритмов обработки данных, бизнес-логики. На этом этапе определяются, как данные будут преобразовываться и как система будет реагировать на действия пользователей.
4. Генерация приложения: Автоматическое или полуавтоматическое создание кода на основе разработанных моделей. Современные low-code и no-code платформы значительно упрощают этот этап.

Применение RAD-технологии в контексте ИС диспетчера ГТС позволяет быстро адаптироваться к изменяющимся требованиям, оперативно внедрять новые функции и снижать затраты, что особенно важно для критически важных систем, где время на разработку и внедрение может быть ограничено.

Выбор методологии для проектирования ИС диспетчера ГТС должен учитывать сложность системы, необходимость высокой надёжности, а также потребность в быстрой адаптации к меняющимся условиям. Сочетание элементов каскадного подхода для формирования требований и RAD-технологии для итеративной разработки прототипов может стать оптимальным решением.

Системный анализ как основа проектирования

Системный анализ – это фундаментальный подход к исследованию сложных объектов и процессов, который рассматривает их как системы, состоящие из взаимосвязанных элементов. В контексте проектирования информационных систем системный анализ является краеугольным камнем, обеспечивающим глубокое понимание предметной области и целесообразность принимаемых решений.

Цели системного анализа применительно к проектированию ИС:

1. Формулировка потребностей в новой ИС: Это начальный и самый критический этап. Системный анализ позволяет не просто собрать пожелания пользователей, а выявить истинные проблемы и потребности предприятия, проанализировать существующие бизнес-процессы, обнаружить "узкие места" и определить, как информационная система может их решить. Для ИС диспетчера ГТС это означает глубокое понимание циклов мониторинга, управления, реагирования на инциденты и отчётности, а также выявление всех заинтересованных сторон – от самого диспетчера до высшего руководства.
2. Выбор направления проектирования: На основе анализа потребностей системный анализ помогает определить оптимальное направление для создания ИС. Это включает выбор архитектуры системы, основных функций, технологий и интеграционных решений. Например, должен ли это быть монолитный комплекс или распределённая микросервисная архитектура? Какие типы данных будут обрабатываться и как их лучше хранить?
3. Определение экономической обоснованности проектирования: Любой крупный проект требует инвестиций, и системный анализ помогает оценить их целесообразность. Он включает анализ потенциальных выгод (снижение рисков, повышение эффективности, сокращение затрат) в сравнении с затратами на разработку и эксплуатацию. Это может быть выражено через расчёт срока окупаемости, ROI, NPV и других финансовых показателей. В случае ИС диспетчера ГТС, экономическая обоснованность также включает снижение потерь от аварий, штрафов и повышения надёжности поставок газа.

Принципы системного анализа, такие как целостность, иерархичность, структуризация, декомпозиция, позволяют разложить сложную задачу создания ИС на управляемые компоненты, выявить взаимосвязи между ними и обеспечить гармоничное функционирование всей системы. Учебные пособия, такие как "Основы проектирования информационных систем" (Коцюба И. Ю., Чунаев А. В., Шиков А. Н., 2015), подчёркивают важность системного анализа для современных технологий проектирования ИС. Без глубокого и всестороннего системного анализа проект рискует быть неэффективным, не удовлетворять реальным потребностям или оказаться экономически нецелесообразным.

Формализация требований к информационной системе диспетчера ГТС

Детальная и однозначная формализация требований — это основа успешного проекта по разработке любой информационной системы. В контексте ИС диспетчера ГТС, где ошибки могут иметь критические последствия, этот этап приобретает особую значимость. Он не только определяет, что именно должна делать система, но и как хорошо она должна выполнять свои функции, а также в каких условиях функционировать.

Классификация требований к ИС

Требования к программной системе традиционно делятся на несколько ключевых категорий, каждая из которых описывает определённый аспект её функционирования и качества.

1. Функциональные требования (Functional Requirements):
   • Что это: Описывают "что" система должна делать, т.е. конкретные действия, операции, задачи и функции, которые система предоставляет пользователю. Они определяют взаимодействие пользователя с системой, её реакции на ввод данных, поведение при выполнении определённых операций.
   • Характеристики: Должны быть чёткими, однозначными, понятными с точки зрения взаимодействия, полными в описании реакций системы и подробными в части работы с данными.
   • Примеры для ИС диспетчера ГТС:
     • Система должна отображать текущие показания давления и температуры в трубопроводе в режиме реального времени.
     • Диспетчер должен иметь возможность удалённо изменять параметры работы компрессорных станций.
     • Система должна генерировать отчёт о потреблении газа за прошедшие сутки.
     • При обнаружении аномального падения давления, система должна немедленно выводить оповещение и подсвечивать соответствующий участок на мнемосхеме.
     • Система должна предоставлять функцию поиска по архиву событий с фильтрацией по дате, типу события и местоположению.
2. Нефункциональные требования (Non-Functional Requirements):
   • Что это: Сосредоточены на том, "насколько хорошо" система выполняет свои задачи. Они описывают качественные характеристики системы, её ограничения и атрибуты, влияющие на удовлетворённость пользователей и общую эффективность. Также включают временные ограничения, ограничения на процесс разработки и стандарты.
   • Важность: Обеспечивают общую производительность, удобство использования, устойчивость, безопасность и масштабируемость системы.
   • Примеры для ИС диспетчера ГТС:
     • Производительность: Время отклика системы на действие пользователя не должно превышать 0.5 секунды.
     • Надёжность: Система должна быть доступна 99.99% времени (четыре девятки), обеспечивая бесперебойную работу 24/7.
     • Безопасность: Доступ к функциям управления оборудованием должен быть защищён многофакторной аутентификацией и реализован с использованием зашифрованных каналов связи.
     • Масштабируемость: Система должна поддерживать увеличение количества одновременно работающих диспетчеров до 10 человек без деградации производительности.
     • Удобство использования (юзабилити): Пользовательский интерфейс должен быть интуитивно понятным и требовать минимального времени на обучение (например, не более 2 часов для освоения базовых функций).
     • Отказоустойчивость: Система должна автоматически переключаться на резервный сервер в случае отказа основного в течение 1 минуты.
3. Требования предметной области (Domain Requirements):
   • Что это: Характеризуют ту предметную область, где будет эксплуатироваться система. Они могут быть как функциональными, так и нефункциональными, но их уникальность в том, что они продиктованы спецификой конкретной отрасли или бизнес-среды.
   • Примеры для ИС диспетчера ГТС:
     • Система должна соответствовать отраслевым стандартам и регламентам безопасности эксплуатации газопроводов.
     • Должны учитываться специфические единицы измерения, используемые в газовой отрасли (например, давление в МПа, расход в тыс. м³/час).
     • Система должна поддерживать интеграцию с существующими SCADA-системами, используемыми для мониторинга ГТС.
     • Географические данные по газопроводам должны быть представлены в соответствии с принятыми в компании картографическими стандартами.

Чёткое разграничение и детальное описание этих типов требований критически важно для построения эффективной и соответствующей потребностям системы.

Методы сбора и анализа требований

Эффективный сбор и анализ требований — это итеративный процесс, требующий активного взаимодействия с заинтересованными сторонами. Для ИС диспетчера ГТС это включает в себя общение не только с конечными пользователями, но и с руководством, инженерами по эксплуатации, специалистами по безопасности и IT-отделом.

Основные методы сбора и анализа требований:

1. Опрос заинтересованных подразделений (интервью):
   • Суть: Прямое общение с будущими пользователями и стейкхолдерами для выявления их потребностей, проблем и пожеланий. Интервью могут быть структурированными (по заранее подготовленному списку вопросов) или неструктурированными (свободная беседа).
   • Применение: Позволяет получить глубокое понимание специфики работы диспетчера, его рутинных задач, критических ситуаций и способов их решения.
   • Пример: Беседа с опытным диспетчером о том, как он сейчас реагирует на аварийные сигналы, какие данные ему нужны для быстрого принятия решения, какие инструменты он использует.
2. Сбор заявок и пожеланий (анкетирование, мозговой штурм):
   • Суть: Использование анкет, опросников, а также проведение групповых сессий для генерации идей и сбора предложений от широкого круга потенциальных пользователей. Мозговой штурм способствует выявлению инновационных решений.
   • Применение: Полезно для сбора большого объёма информации от множества людей, а также для выявления менее очевидных, но важных требований.
   • Пример: Проведение совещания с участием нескольких диспетчеров и инженеров для обсуждения идеального интерфейса системы или новых функциональных возможностей.
3. Анализ существующих документов и систем:
   • Суть: Изучение текущих регламентов, инструкций, отчётов, а также существующих программных и аппаратных средств, используемых в работе диспетчера.
   • Применение: Помогает понять текущие бизнес-процессы, выявить ограничения и определить точки интеграции с другими системами.
   • Пример: Изучение инструкций по эксплуатации компрессорных станций, регламентов по реагированию на аварии, а также технической документации по существующим SCADA-системам.
4. Метод вариантов использования (прецедентов):
   • Суть: Часть объектно-ориентированного проектирования, описывающий поведение системы с точки зрения взаимодействия пользователей (акторов) для достижения определённых целей. Каждый вариант использования представляет собой последовательность действий, выполняемых актором и системой.
   • Применение: Позволяет формализовать функциональные требования, чётко определить границы системы и её взаимодействие с внешними акторами. Визуализируется с помощью диаграмм прецедентов UML.
   • Пример:
     • Вариант использования: "Мониторинг состояния газопровода".
     • Акторы: Диспетчер.
     • Описание: Диспетчер входит в систему, выбирает участок газопровода на карте, просматривает текущие показания давления, температуры и расхода, а также состояние прилегающих объектов.
     • Потоки событий: Основной поток (успешный), альтернативные потоки (например, недоступность данных с датчика, превышение пороговых значений).

Разработка технического задания (ТЗ)

Техническое задание (ТЗ) является основным документом, формализующим все требования к создаваемой информационной системе. Оно служит мостом между заказчиком и разработчиком, обеспечивая единое понимание целей, функций и характеристик системы. Для разработки ТЗ в Российской Федерации применяется ГОСТ 34.602–2020 «Техническое задание на создание автоматизированной системы», который пришёл на смену устаревшему ГОСТ 34.602-89.

Структура ТЗ по ГОСТ 34.602–2020 включает следующие разделы (сокращённо):

1. Общие положения:
   • Полное наименование системы, область применения.
   • Заказчик, разработчик.
   • Основания для разработки.
   • Плановые сроки, стадии и этапы создания.
2. Назначение и цели создания системы:
   • Описание объекта автоматизации.
   • Функции системы.
   • Цели создания (например, повышение оперативности, снижение аварийности).
3. Характеристики объекта автоматизации:
   • Информация об объекте (например, протяжённость газопровода, количество компрессорных станций).
   • Характеристики технологических процессов.
4. Требования к системе:
   • Требования к функциям: Детальное описание каждой функции системы (см. функциональные требования).
   • Требования к надёжности: Время бесперебойной работы, методы обеспечения отказоустойчивости, время восстановления.
   • Требования к безопасности: Защита от несанкционированного доступа, разграничение прав, меры по предотвращению утечки информации.
   • Требования к эргономике и технической эстетике: Удобство пользовательского интерфейса, цветовая гамма, расположение элементов на экране.
   • Требования к совместимости: Взаимодействие с другим ПО и оборудованием.
   • Требования к производительности: Время отклика, пропускная способность.
   • Требования к масштабируемости: Возможность расширения функционала и увеличения нагрузки.
   • Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению: Условия эксплуатации, регламенты обслуживания.
   • Требования к документации: Состав и содержание разрабатываемой документации.
5. Состав и содержание работ по созданию системы:
   • Перечень стадий и этапов работ.
   • Содержание работ на каждом этапе.
6. Порядок контроля и приёмки системы:
   • Виды, объём и методы испытаний.
   • Порядок проведения приёмочных испытаний.
7. Требования к составу и содержанию документации:
   • Перечень документации по стадиям и этапам.
8. Источники разработки:
   • Список использованных документов и материалов.

Акцент на полноте и однозначности требований в ТЗ является критически важным. Каждое требование должно быть проверяемым, недвусмысленным и не противоречить другим требованиям.

Формализация требований на основе моделей

Формализация требований — это процесс преобразования требований, изложенных на естественном языке (который часто бывает неоднозначным и неполным), в более строгие, однозначные и проверяемые модели. Это позволяет избежать недопонимания между заказчиком и разработчиком, а также облегчает дальнейшее проектирование и тестирование.

Для ИС диспетчера ГТС особенно актуальны следующие подходы к формализации:

1. Использование языков моделирования (например, UML):
   • Диаграммы прецедентов (Use Case Diagrams): Как уже упоминалось, они визуализируют функциональные требования, показывая, кто (акторы) взаимодействует с системой и для выполнения каких задач (прецедентов). Это даёт высокоуровневое представление о функциональности системы.
   • Диаграммы деятельности (Activity Diagrams): Отображают последовательность действий в бизнес-процессе или алгоритме, включая параллельные потоки и точки принятия решений.
   • Гибридные диаграммы деятельности: Это расширение стандартных диаграмм деятельности, позволяющее включать элементы других моделей (например, состояний или последовательностей), делая описание более комплексным и детализированным. Для ИС диспетчера ГТС они могут быть использованы для моделирования сложных алгоритмов реагирования на инциденты, где требуется учитывать множество факторов и состояний системы.
   • Диаграммы состояний (State Machine Diagrams): Описывают возможные состояния объекта (или системы) и переходы между ними, вызванные определёнными событиями. Это важно для моделирования поведения ключевых элементов ГТС (например, состояния компрессора: "Включен", "Выключен", "Аварийный режим").
   • Диаграммы последовательности (Sequence Diagrams): Показывают взаимодействие объектов во времени, иллюстрируя порядок вызова методов и обмена сообщениями. Полезно для детализации взаимодействия между компонентами ИС.
2. Преобразование требований на естественном языке в формальные модели:
   • Алгоритм формализации:
     1. Идентификация ключевых сущностей: Выделение объектов, процессов, событий, участвующих в требовании.
     2. Определение отношений: Установление связей между сущностями (например, "Диспетчер управляет Компрессором").
     3. Выявление условий и ограничений: Фиксация логических условий (ЕСЛИ-ТО, ИНАЧЕ), временных рамок, количественных показателей.
     4. Выбор модели: Подбор наиболее подходящей формальной модели (например, диаграммы UML, DFD, ER-диаграммы) для представления требования.
     5. Построение модели: Визуальное или текстовое представление требования в выбранной модели.
     6. Верификация: Проверка модели на полноту, непротиворечивость и соответствие исходному требованию с заинтересованными сторонами.
   • Пример: Требование "Система должна отображать текущие показания давления и температуры в трубопроводе в режиме реального времени" может быть формализовано через диаграмму деятельности, показывающую процесс получения данных с датчиков, их обработки и вывода на пользовательский интерфейс, с указанием временных ограничений на задержку данных.

Использование формальных моделей не только обеспечивает однозначность требований, но и служит основой для автоматической генерации частей кода или тестовых сценариев, значительно повышая эффективность процесса разработки.

Проектирование архитектуры и компонентов информационной системы

Проектирование информационной системы диспетчера ГТС — это многоуровневый процесс, включающий создание общей архитектуры, детальную проработку базы данных, разработку интуитивно понятного пользовательского интерфейса и выбор оптимального стека технологий. На этом этапе абстрактные требования превращаются в конкретные технические решения.

Архитектура ИС диспетчера ГТС

Архитектура информационной системы определяет её высокоуровневую структуру, распределение функций между компонентами и принципы их взаимодействия. Для ИС диспетчера ГТС, которая должна быть надёжной, масштабируемой и поддерживать работу в режиме реального времени, оптимальным решением является многоуровневая архитектура.

Пример предлагаемой архитектуры: Трёхуровневая архитектура (Three-Tier Architecture)

Эта архитектура разделяет систему на три логических уровня, что обеспечивает гибкость, масштабируемость и упрощает сопровождение.

1. Уровень представления (Presentation Layer / Клиентский уровень):
   • Функции: Обеспечивает взаимодействие пользователя с системой. Включает пользовательский интерфейс (UI) и средства его отображения. Для диспетчера ГТС это может быть веб-приложение или десктопное приложение, отображающее мнемосхемы, графики, таблицы данных, управляющие элементы.
   • Технологии: HTML, CSS, JavaScript (для веб-приложений), фреймворки типа React, Vue.js, Angular; для десктопных приложений — C#, Java (с использованием GUI-фреймворков).
   • АРМ Диспетчера: Компьютер или специализированная рабочая станция с установленным клиентским ПО или веб-браузером.
2. Уровень бизнес-логики (Application Layer / Сервер приложений):
   • Функции: Обрабатывает запросы от клиентского уровня, выполняет бизнес-правила, производит вычисления, управляет транзакциями и координирует работу с уровнем данных. Это "мозг" системы. Для диспетчера ГТС здесь будут реализованы алгоритмы обработки показаний датчиков, логика управления оборудованием, механизмы оповещений, функции генерации отчётов.
   • Технологии: Языки программирования (например, Python, Java, C#, PHP), серверные фреймворки (Spring Boot, Django, ASP.NET Core, Laravel), веб-серверы (Apache, Nginx).
   • Сервер приложений: Мощный сервер, на котором развёрнуто серверное ПО.
3. Уровень данных (Data Layer / Сервер базы данных):
   • Функции: Обеспечивает хранение, извлечение и управление данными. Включает систему управления базами данных (СУБД) и саму базу данных.
   • Технологии: Реляционные СУБД (MySQL, PostgreSQL, Oracle, MS SQL Server) или NoSQL—СУБД (MongoDB, Cassandra), в зависимости от специфики данных и требований к производительности.
   • Сервер БД: Отдельный сервер, оптимизированный для работы с базами данных, с высокой производительностью дисковой подсистемы и большим объёмом оперативной памяти.

Обоснование выбора трёхуровневой архитектуры:

• Масштабируемость: Каждый уровень может быть масштабирован независимо. Например, можно добавить новые серверы приложений для увеличения пропускной способности без изменения уровня данных.
• Гибкость и ремонтопригодность: Изменения в одном уровне минимально влияют на другие. Например, можно обновить интерфейс, не затрагивая бизнес-логику или базу данных.
• Безопасность: Разделение уровней позволяет более эффективно применять политики безопасности, например, ограничить прямой доступ клиентского уровня к базе данных.
• Распределение нагрузки: Позволяет распределить вычислительную нагрузку между различными серверами, повышая общую производительность системы.

Для ИС диспетчера ГТС такая архитектура обеспечивает необходимую надёжность, возможность интеграции с существующими SCADA-системами на уровне данных или бизнес-логики, а также удобство в сопровождении и дальнейшем развитии.

Проектирование базы данных

База данных является хранилищем всей информации, необходимой для функционирования ИС диспетчера ГТС. Её проектирование — это критически важный этап, определяющий эффективность, целостность и надёжность всей системы. Процесс включает разработку концептуальной, логической и физической моделей.

1. Концептуальная модель:
   • Что это: Высокоуровневое, независимое от СУБД описание данных, ориентированное на предметную область. Определяет основные сущности и их взаимосвязи. Часто представляется в виде ER-диаграммы (Entity-Relationship Diagram — диаграмма "Сущность-Связь").
   • Пример сущностей для ИС диспетчера ГТС:
     • Объект ГТС: (Газопровод, Компрессорная Станция, ГРС, Участок Трубопровода)
     • Датчик: (Давление, Температура, Расход)
     • Показание Датчика:
     • Диспетчер:
     • Действие Диспетчера:
     • Инцидент:
     • Тип Инцидента:
     • Оповещение:
   • Пример связей: "Объект ГТС" имеет "Датчики"; "Датчик" генерирует "Показания Датчика"; "Диспетчер" совершает "Действия Диспетчера"; "Инцидент" связан с "Объектом ГТС" и имеет "Тип Инцидента".
2. Логическая модель:
   • Что это: Детализация концептуальной модели до уровня таблиц, полей, первичных и внешних ключей, индексов, типов данных. Всё ещё независима от конкретной СУБД, но близка к её структуре. Результат нормализации.
   • Пример таблиц (с упрощёнными полями):
     • Объекты_ГТС (id_объекта PK, название, тип_объекта, координаты, статус)
     • Датчики (id_датчика PK, id_объекта FK, тип_датчика, единицы_измерения, порог_аварии)
     • Показания_Датчиков (id_показания PK, id_датчика FK, время_записи, значение)
     • Диспетчеры (id_диспетчера PK, ФИО, логин, пароль, роль)
     • Действия_Диспетчера (id_действия PK, id_диспетчера FK, время_действия, тип_действия, описание)
     • Инциденты (id_инцидента PK, id_объекта FK, id_типа_инцидента FK, время_начала, время_окончания, описание, статус)
     • Типы_Инцидентов (id_типа_инцидента PK, название_типа, уровень_критичности)
     • Оповещения (id_оповещения PK, id_инцидента FK, время_отправки, текст_оповещения, статус_доставки)
   • Принципы обеспечения целостности данных:
     • Ссылочная целостность: Гарантируется внешними ключами (FK), предотвращающими удаление или изменение родительских записей, если на них ссылаются дочерние.
     • Целостность сущностей: Каждая таблица имеет уникальный первичный ключ (PK), не допускающий дублирования и NULL-значений.
     • Доменная целостность: Определяются допустимые типы и диапазоны значений для каждого поля (например, показание температуры должно быть числом в определённом диапазоне).
     • Пользовательская целостность: Бизнес-правила, определяемые приложением (например, статус инцидента может меняться только в определённой последовательности).
3. Физическая модель:
   • Что это: Реализация логической модели в конкретной СУБД. Включает выбор типов данных, оптимизацию индексов, создание представлений (views), хранимых процедур и триггеров.
   • Пример: Выбор MySQL как СУБД. Поле время_записи в таблице Показания_Датчиков будет иметь тип DATETIME, а для ускорения поиска по времени будет создан индекс по этому полю.

Тщательное проектирование базы данных обеспечит не только надёжное хранение, но и быстрый доступ к информации, что критически важно для оперативной работы диспетчера ГТС.

Проектирование пользовательского интерфейса (эргономика АРМ)

Пользовательский интерфейс (UI) для ИС диспетчера ГТС — это не просто "красивая картинка", а жизненно важный инструмент, от которого напрямую зависят скорость реакции диспетчера, точность принимаемых решений и, в конечном итоге, безопасность всей системы. Здесь на первый план выходят принципы эргономики и инженерной психологии.

Применение принципов эргономики и инженерной психологии:

1. Организация автоматизированных рабочих мест (АРМ):
   • Расположение мониторов: Несколько мониторов для одновременного отображения мнемосхем, графиков, таблиц и журналов событий. Оптимальное расположение для минимизации движения глаз и головы.
   • Освещение: Адекватное, небликующее освещение, исключающее засветку экранов.
   • Мебель: Эргономичное кресло, регулируемый стол для поддержания правильной позы и снижения утомляемости.
   • Устройства ввода: Выбор клавиатуры (например, специализированная технологическая с программируемыми кнопками) и мыши, удобных для длительной работы.
2. Проектирование элементов человеко-машинного интерфейса (ЧМИ):
   • Мнемосхемы: Интуитивно понятное графическое отображение газопровода, компрессорных станций, задвижек. Цветовая индикация состояния объектов (например, зелёный — норма, жёлтый — предупреждение, красный — авария). Мигающие элементы для привлечения внимания к критическим событиям.
   • Табло и сигнализация: Чёткие, легко читаемые цифровые и текстовые табло с ключевыми показателями. Звуковая сигнализация для экстренных событий, с возможностью её отключения после подтверждения.
   • Устройства световой и звуковой сигнализации: Используются для привлечения внимания к критическим событиям, дублируя информацию на экране.
   • Формы отображения информации на мониторах: Лаконичность, отсутствие избыточных данных. Использование графиков для отображения трендов, таблиц для детальных значений, всплывающих окон для экстренных сообщений.
   • Командный язык и режимы управления: Простые, стандартизированные команды. Возможность быстрого переключения между режимами (мониторинг, управление, анализ).

Критерии эргономичности интерфейса:

1. Скорость работы пользователей: Интерфейс должен позволять диспетчеру быстро находить нужную информацию и выполнять необходимые действия с минимальным количеством кликов или нажатий клавиш.
2. Количество человеческих ошибок: Интуитивно понятный дизайн, чёткие подсказки, подтверждения критических действий и защита от случайного ввода должны минимизировать ошибки.
3. Скорость обучения: Новый пользователь должен быстро освоить основные функции системы, что снижает затраты на обучение и адаптацию.
4. Субъективная удовлетворённость пользователей: Интерфейс должен быть приятен в использовании, не вызывать раздражения и утомления.

Соответствие интерфейса задачам пользователя: Интерфейс должен быть спроектирован с учётом реальных сценариев работы диспетчера, предоставляя ему именно ту информацию и те инструменты, которые необходимы в данный момент. Это достигается через юзабилити-тестирование и вовлечение конечных пользователей в процесс проектирования.

Актуальные ГОСТы по эргономике:

Для обеспечения высоких эргономических стандартов необходимо ориентироваться на актуальные государственные стандарты:

• ГОСТ Р 50923-96 "Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования": Определяет общие требования к организации рабочего места с дисплеем.
• ГОСТ Р 56274-2014 "Общие показатели и требования в эргономике": Устанавливает базовые принципы эргономики для разработки и оценки систем.
• ГОСТ Р ИСО 17287-2014 "Эргономика транспортных средств. Эргономические аспекты информационно-управляющей системы. Процедура оценки пригодности для использования во время управления транспортным средством": Хотя он ориентирован на транспортные средства, его принципы оценки пригодности интерфейса применимы и к диспетчерским системам, требующим непрерывного внимания и быстрых реакций.

Игнорирование рекомендаций по эргономике приведёт к повышению вероятности ошибок оперативного персонала, увеличению времени реакции на события и дополнительным психологическим нагрузкам, что для ГТС является неприемлемым риском. Неужели стоит пренебрегать этими стандартами, зная о потенциальных катастрофических последствиях?

Выбор технологий и средств разработки

Выбор технологического стека для ИС диспетчера ГТС является стратегическим решением, которое влияет на производительность, безопасность, стоимость разработки и сопровождения системы. Он должен основываться на требованиях к системе, доступных ресурсах, а также на актуальных трендах в IT-индустрии, с учётом развития отечественных решений.

Ключевые аспекты выбора:

1. Языки программирования:
   • Backend (серверная часть):
     • Python: Широко используется для бэкенда (Django, Flask), анализа данных (Pandas, NumPy) и машинного обучения, что может быть полезно для прогнозирования и аналитики в ГТС. Имеет хорошую поддержку отечественных разработчиков.
     • Java: Надёжный, производительный язык с большой экосистемой (Spring Boot) и высоким уровнем безопасности. Часто используется в корпоративных системах.
     • PHP: Популярен для веб-разработки (Laravel, Symfony), имеет обширное сообщество и множество готовых решений.
     • C#: Основной язык для платформы .NET (ASP.NET Core), обеспечивает высокую производительность и интеграцию с экосистемой Microsoft.
   • Frontend (клиентская часть):
     • JavaScript (с фреймворками React, Vue.js, Angular): Стандарт для интерактивных веб-интерфейсов, обеспечивающих динамическое отображение данных и высокую скорость отклика.
     • TypeScript: Надстройка над JavaScript, добавляющая строгую типизацию, что повышает надёжность кода.
   • Обоснование: Для ИС диспетчера ГТС, требующей высокой производительности и интерактивности, рекомендуется сочетание надёжного серверного языка (например, Python или Java) для бизнес-логики и обработки данных, и современного JavaScript-фреймворка для пользовательского интерфейса.
2. СУБД (Система управления базами данных):
   • PostgreSQL: Мощная, надёжная и расширяемая реляционная СУБД с открытым исходным кодом. Поддерживает сложные типы данных, геоданные (PostGIS), высокую конкурентность. Активно используется в критически важных системах.
   • MySQL: Популярная реляционная СУБД, хорошо зарекомендовавшая себя в веб-разработке.
   • Обоснование: Для хранения оперативных данных и обширных архивов показаний датчиков ГТС, а также для обеспечения целостности и надёжности данных, PostgreSQL является предпочтительным выбором благодаря своей стабильности, производительности и развитым возможностям.
3. Веб-серверы:
   • Nginx: Высокопроизводительный, масштабируемый веб-сервер, часто используемый как обратный прокси и балансировщик нагрузки.
   • Apache HTTP Server: Классический веб-сервер с широкими возможностями конфигурирования.
   • Обоснование: Nginx предпочтителен для высоконагруженных систем благодаря своей эффективности и способности обрабатывать большое количество одновременных соединений.
4. Фреймворки и библиотеки:
   • Серверные: Spring Boot (Java), Django/Flask (Python), Laravel (PHP), ASP.NET Core (C#).
   • Клиентские: React, Vue.js, Angular (JavaScript).
   • Обоснование: Использование фреймворков значительно ускоряет разработку, предоставляя готовые решения для типовых задач (аутентификация, маршрутизация, работа с БД) и навязывая определённую структуру кода, что повышает его качество и поддерживаемость.
5. CASE-средства (Computer-Aided Software Engineering):
   • Enterprise Architect, Visual Paradigm, IBM Rational Rose: Инструменты для визуального моделирования (UML, DFD, ERD), генерации кода и управления требованиями.
   • Обоснование: Позволяют автоматизировать значительную часть процесса проектирования и документирования, обеспечивая единообразие и снижая вероятность ошибок.
6. Современные отечественные платформы разработки и ОС:
   • Платформы ADP (Application Development Platforms), включая low-code/no-code:
     • ELMA365, Jmix, CUBA, Naumen Service Management Platform, АСМО-система, Сакура PRO, TRS.EVA: Эти платформы позволяют значительно ускорить разработку, особенно для типовых бизнес-процессов и форм. Могут быть использованы для создания административных модулей или частей интерфейса.
     • "1С:Предприятие": Широко используется для учётных систем, возможна интеграция для обмена данными.
   • Операционные системы:
     • AstraLinux, Alt Linux, RosaLinux, ICLinux: Российские дистрибутивы Linux, обеспечивающие высокий уровень безопасности и независимость от зарубежных поставщиков. Рекомендуются для развертывания серверов и АРМ диспетчеров в соответствии с требованиями импортозамещения и информационной безопасности.
     • Мобильная ОС "Аврора": Для мобильных клиентов или специализированных устройств.
   • Обоснование: Использование отечественных решений является важным стратегическим направлением, обеспечивающим информационный суверенитет и соответствие государственным стандартам безопасности.

Таблица 2: Рекомендуемый технологический стек для ИС диспетчера ГТС

Компонент	Рекомендуемые технологии	Обоснование
Backend	Python (Django/Flask) или Java (Spring Boot)	Высокая производительность, надёжность, масштабируемость, развитая экосистема, возможности для анализа данных.
Frontend	React / Vue.js / Angular + TypeScript	Интерактивность, динамическое отображение данных в реальном времени, высокая скорость отклика, модульность, поддержка больших проектов, строгая типизация для снижения ошибок.
База данных	PostgreSQL	Мощная, надёжная, расширяемая реляционная СУБД с открытым исходным кодом. Поддержка сложных типов данных (геоданные), высокая конкурентность, стабильность для критически важных данных ГТС.
Веб-сервер	Nginx	Высокая производительность, эффективность в обработке большого количества одновременных соединений, часто используется как обратный прокси и балансировщик нагрузки.
ОС (Сервер)	AstraLinux / Alt Linux	Российские дистрибутивы Linux, обеспечивающие высокий уровень безопасности, надёжности и независимость от зарубежных поставщиков. Соответствие требованиям импортозамещения.
ОС (АРМ)	AstraLinux / Alt Linux	Аналогично серверной ОС, для обеспечения единой защищённой среды и соответствия требованиям ИБ.
CASE-средства	Enterprise Architect / Visual Paradigm	Визуальное моделирование (UML, DFD, ERD), автоматизация документирования, управление требованиями, генерация кода.
Low-code/No-code	ELMA365 / Jmix (для административных модулей или прототипов)	Ускорение разработки типовых бизнес-процессов, снижение затрат на создание некритических компонентов, возможность быстрого прототипирования и внесения изменений.
Интеграция	REST API / Kafka / Протоколы SCADA (Modbus, IEC 60870-5-104)	Обеспечение взаимодействия с существующими SCADA-системами, другими ИС предприятия и внешними источниками данных.

Тщательный выбор технологий на основе комплексного анализа позволит создать эффективную, безопасную и поддерживаемую ИС диспетчера ГТС, способную отвечать всем современным требованиям.

Моделирование бизнес-процессов и структуры ИС

Моделирование является неотъемлемой частью проектирования, позволяя визуализировать сложные аспекты системы, выявить потенциальные проблемы и обеспечить единое понимание между всеми участниками проекта. Для ИС диспетчера ГТС используются различные типы диаграмм.

1. Диаграммы потоков данных (DFD – Data Flow Diagrams):
   • Что это: Графическое представление потоков данных между процессами, внешними сущностями и хранилищами данных. DFD показывают, как информация перемещается по системе, но не детализируют управляющую логику.
   • Применение: Используются для моделирования бизнес-процессов "как есть" (as-is) и "как должно быть" (to-be), позволяя выявить места скопления данных, неэффективные процессы и точки, где требуется автоматизация.
   • Пример для ИС диспетчера ГТС:
     • Внешние сущности: Датчики, Диспетчер, Руководство, Ремонтная бригада.
     • Процессы: Сбор данных, Обработка показаний, Мониторинг состояния, Управление оборудованием, Формирование отчётов, Реагирование на инциденты.
     • Хранилища данных: База данных показаний, База данных объектов ГТС, База данных инцидентов.
     • Потоки данных: "Показания с датчиков" (от Датчиков к Сбору данных), "Актуальные данные о состоянии" (от Мониторинга к Диспетчеру), "Команды управления" (от Диспетчера к Управлению оборудованием).
2. Диаграммы прецедентов (Use Case Diagrams) UML:
   • Что это: Отображают функциональные требования системы с точки зрения взаимодействия акторов (пользователей или других систем) с вариантами использования (функциями системы).
   • Применение: Идеально подходят для определения границ системы и её основных функций.
   • Пример:
     • Акторы: Диспетчер, Администратор, Система SCADA.
     • Прецеденты: Мониторинг ГТС, Управление компрессорной станцией, Просмотр журнала инцидентов, Редактирование параметров объекта, Интеграция с SCADA.
     • Связи: <<include>> (включение одного прецедента в другой), <<extend>> (расширение поведения прецедента).
3. Диаграммы классов (Class Diagrams) UML:
   • Что это: Статическая структурная диаграмма, показывающая классы системы, их атрибуты, методы и отношения между ними (ассоциация, агрегация, композиция, наследование).
   • Применение: Используются для проектирования объектно-ориентированной структуры программного обеспечения и базы данных. Позволяют визуализировать логическую модель данных.
   • Пример:
     • Классы: ОбъектГТС, Датчик, Показание, Диспетчер, Инцидент.
     • Атрибуты: ОбъектГТС (id, название, тип, координаты), Датчик (id, тип, единицыИзмерения).
     • Методы: ОбъектГТС (получитьСтатус(), обновитьКоординаты()), Датчик (получитьПоследнееПоказание()).
     • Отношения: ОбъектГТС имеет (агрегация) Датчик; Инцидент связан с (ассоциация) ОбъектГТС.

Эти диаграммы, совместно с ER-диаграммами для базы данных, обеспечивают полное и наглядное представление о функциональности, структуре данных и внутренней организации ИС диспетчера ГТС, что является залогом успешной реализации проекта.

Реализация и тестирование информационной системы

После тщательного проектирования наступает этап воплощения задуманного в жизнь — реализация (кодирование) и последующая проверка работоспособности системы — тестирование. Эти этапы требуют дисциплины, методологического подхода и внимательности к деталям.

Разработка программных модулей

Этап разработки программных модулей, или кодирование, является непосредственным переводом проектных решений в исполняемый код. Он включает не только написание кода, но и его структурирование, компиляцию, а также первичное отлаживание.

1. Основные этапы кодирования:
   • Подготовка среды разработки: Настройка интегрированной среды разработки (IDE), систем контроля версий (например, Git), систем сборки (Maven, Gradle, npm).
   • Разработка функциональных блоков: Разделение системы на логические модули (например, модуль сбора данных, модуль обработки инцидентов, модуль пользовательского интерфейса) и их последовательная разработка.
   • Написание кода: Реализация бизнес-логики, алгоритмов, методов работы с базой данных и пользовательским интерфейсом в соответствии с выбранными технологиями и архитектурой.
   • Рефакторинг: Постоянное улучшение структуры и чистоты кода без изменения его внешнего поведения, что повышает читаемость, поддерживаемость и снижает вероятность ошибок в будущем.
   • Интеграция с другими модулями: Обеспечение корректного взаимодействия между различными компонентами системы, используя API или другие механизмы обмена данными.
   • Версионирование кода: Регулярное сохранение изменений в системе контроля версий, что позволяет отслеживать историю изменений, возвращаться к предыдущим версиям и координировать работу команды.
2. Структура программного обеспечения:
   • Модульность: Разделение системы на независимые, слабосвязанные модули, каждый из которых отвечает за определённую функциональность. Например, модуль для работы с датчиками, модуль для визуализации данных, модуль для аутентификации пользователей.
   • Слоистая архитектура: Соответствует трёхуровневой архитектуре, где каждый слой (представление, бизнес-логика, данные) имеет чётко определённые обязанности и взаимодействует только с соседними слоями.
   • Стандарты кодирования: Использование общепринятых или внутренних стандартов кодирования (например, PEP 8 для Python, Google Java Style Guide) для обеспечения единообразия и читаемости кода.
3. Взаимодействие модулей:
   • API (Application Programming Interface): Модули взаимодействуют друг с другом через чётко определённые интерфейсы, что позволяет изменять внутреннюю реализацию модуля без изменения его взаимодействия с другими.
   • Механизмы обмена сообщениями (например, Kafka, RabbitMQ): Для асинхронного взаимодействия между слабосвязанными модулями, что повышает отказоустойчивость и масштабируемость системы.
   • Сетевые протоколы: Для взаимодействия между клиентскими и серверными компонентами, а также для интеграции с внешними системами (например, RESTful API по HTTP/HTTPS).

Качественная реализация программных модулей, следующая принципам модульности, чистоты кода и стандартизации, закладывает основу для надёжной и легко сопровождаемой информационной системы.

Тестирование ИС

Тестирование — это систематический процесс проверки программного обеспечения на соответствие требованиям и выявления дефектов. Для ИС диспетчера ГТС тестирование должно быть особенно тщательным, поскольку ошибки могут иметь серьёзные последствия.

Методология тестирования включает различные виды:

1. Модульное (Unit) тестирование:
   • Что это: Тестирование отдельных, минимальных частей программного обеспечения (модулей, функций, классов) в изоляции от остальной системы.
   • Цель: Проверить корректность работы каждого модуля по отдельности.
   • Применение: Разработчики пишут тесты для своего кода, используя фреймворки (например, JUnit для Java, Pytest для Python).
2. Интеграционное (Integration) тестирование:
   • Что это: Проверка взаимодействия между интегрированными модулями или подсистемами.
   • Цель: Выявить ошибки, возникающие при взаимодействии компонентов.
   • Применение: Тестирование связи между клиентским и серверным модулями, взаимодействие с базой данных, интеграция с внешними сервисами.
3. Системное (System) тестирование:
   • Что это: Тестирование всей интегрированной системы на соответствие функциональным и нефункциональным требованиям, определённым в ТЗ.
   • Цель: Убедиться, что система в целом работает так, как задумано, и соответствует всем спецификациям.
   • Применение: Проверка сценариев работы диспетчера от начала до конца, тестирование производительности, безопасности, отказоустойчивости.
4. Приёмочное (Acceptance) тестирование:
   • Что это: Формальное тестирование, проводимое заказчиком или его представителями, чтобы убедиться, что система соответствует их ожиданиям и готова к эксплуатации.
   • Цель: Подтвердить, что система удовлетворяет бизнес-требованиям и готова к внедрению.
   • Применение: Диспетчеры и руководство ГТС выполняют заранее определённые тестовые сценарии на прототипе или готовой системе.

Описание тестовых сценариев и ожидаемых результатов:

Для каждого вида тестирования необходимо разрабатывать тестовые сценарии, которые описывают последовательность действий и ожидаемые результаты.

Пример тестового сценария для ИС диспетчера ГТС (Функциональное тестирование – Мониторинг давления):

• Название сценария: Проверка отображения текущего д��вления на участке газопровода.
• Предусловия: Система запущена, диспетчер авторизован, датчик давления на участке "А" функционирует и передаёт данные.
• Шаги:
  1. Диспетчер открывает мнемосхему ГТС.
  2. Выбирает участок газопровода "А".
  3. Нажимает на иконку датчика давления на участке "А".
  4. Открывается всплывающее окно с детальной информацией о датчике.
• Ожидаемые результаты:
  1. Мнемосхема ГТС корректно отображается.
  2. Участок газопровода "А" корректно подсвечивается.
  3. Всплывающее окно появляется в течение 0.5 секунды.
  4. Во всплывающем окне отображается актуальное значение давления, полученное с датчика, и время его последнего обновления.
  5. Значение давления находится в допустимом диапазоне (например, от 30 до 70 кгс/см²).
  6. Отсутствуют сообщения об ошибках.

Использование автоматизированных средств тестирования (например, Selenium для UI-тестов, Postman для API-тестов) значительно ускоряет процесс и повышает его надёжность.

Документирование и подготовка к внедрению

Документирование является неотъемлемой частью процесса разработки ИС, обеспечивая её понимание, использование и дальнейшее сопровождение. Для ИС диспетчера ГТС требуется несколько видов документации.

1. Проектная документация:
   • Техническое задание (ТЗ): (Подробно описано ранее, ГОСТ 34.602–2020) Основополагающий документ, фиксирующий все требования к системе.
   • Технический проект: Содержит детальное описание архитектуры системы, структуры базы данных (ER-диаграммы, схемы таблиц), модульной структуры программного обеспечения, интерфейсов взаимодействия компонентов.
   • Рабочая документация: Описание алгоритмов, логики модулей, макеты интерфейсов, тестовые сценарии.
   • Пояснительная записка: Общее описание проекта, его актуальности, используемых методологий и технологий.
   • Модели (DFD, UML-диаграммы): Визуальное представление системы.
2. Эксплуатационная документация:
   • Руководство пользователя:
     • Назначение: Предназначено для конечных пользователей – диспетчеров.
     • Содержание: Пошаговые инструкции по работе с системой: вход/выход, навигация по интерфейсу, выполнение основных функций (мониторинг, управление, формирование отчётов), обработка оповещений, описание возможных ошибок и действий пользователя в этих ситуациях. Должно быть написано простым, понятным языком, с иллюстрациями (скриншотами).
   • Руководство программиста (разработчика):
     • Назначение: Предназначено для специалистов, которые будут поддерживать, развивать и модифицировать систему.
     • Содержание: Детальное описание архитектуры кода, структуры базы данных, API, используемых фреймворков и библиотек, правил кодирования, процесса сборки и развёртывания, а также рекомендаций по расширению функциональности. Это позволяет новым разработчикам быстро влиться в проект и эффективно работать с кодом.
   • Руководство администратора:
     • Назначение: Для системных администраторов, отвечающих за установку, настройку, обслуживание и мониторинг ИС.
     • Содержание: Инструкции по установке программного обеспечения, настройке серверов, СУБД, резервному копированию и восстановлению данных, мониторингу производительности, управлению пользователями и правами доступа, устранению типовых неисправностей.

Подготовка к внедрению:

• План внедрения: Документ, описывающий последовательность действий по установке, настройке и запуску системы в эксплуатацию, включая расписание, ответственных лиц и необходимые ресурсы.
• Обучение персонала: Проведение тренингов для диспетчеров и технического персонала по работе с новой ИС.
• Миграция данных: Перенос существующих исторических данных (если применимо) из старых систем в новую базу данных.
• Пусконаладочные работы: Проверка работоспособности системы в реальных условиях эксплуатации.
• Приёмочные испытания: Формальное подтверждение заказчиком готовности системы к промышленной эксплуатации.

Комплексная документация и тщательная подготовка к внедрению минимизируют риски и обеспечивают успешный запуск ИС диспетчера ГТС.

Информационная безопасность и надёжность функционирования ИС диспетчера ГТС

Информационная безопасность (ИБ) в контексте газотранспортной системы — это не просто вопрос конфиденциальности данных, а составная часть национальной безопасности. АСУ ГТС являются критически важными объектами, сбои или несанкционированные воздействия на которые могут иметь катастрофические последствия.

Анализ угроз информационной безопасности для ГТС

Автоматизированные системы управления (АСУ) в промышленности, включая ГТС, представляют собой многокомпонентные программно-аппаратные комплексы. Взаимодействие их компонентов через сетевые устройства и протоколы, включая стеки TCP/IP, а также объединение с общими информационными системами организаций, создаёт множество векторов для проникновения угроз.

Потенциальные угрозы информационной безопасности для диспетчерской службы ГТС и их последствия:

1. Целенаправленные атаки хакеров (APT-атаки):
   • Суть: Высокоорганизованные, длительные атаки, направленные на получение несанкционированного доступа к системе управления.
   • Последствия: Манипуляция показаниями датчиков (давление, расход), изменение режимов работы компрессоров, открытие/закрытие задвижек, приводящие к авариям, взрывам, утечкам газа, остановке транспортировки, экологическим катастрофам и человеческим жертвам. Примером может служить атака на украинскую энергосистему в 2015 году.
2. Масштабные утечки конфиденциальных данных по вине сотрудников:
   • Суть: Непреднамеренное или умышленное раскрытие внутренней информации (схемы трубопроводов, параметры оборудования, планы обслуживания, персональные данные).
   • Последствия: Промышленный шпионаж, использование данных конкурентами, нанесение ущерба репутации, юридические и финансовые потери.
3. Промышленный шпионаж:
   • Суть: Целенаправленное получение коммерческой или технологической тайны конкурентами или иностранными государствами.
   • Последствия: Потеря конкурентных преимуществ, технологическое отставание, саботаж инфраструктуры.
4. Мошенничество, саботаж, вымогательство (Ransomware):
   • Суть: Внутренние угрозы (недобросовестные сотрудники) или внешние атаки с целью получения выгоды или нанесения ущерба. Вредоносное ПО-вымогатель, шифрующее данные и требующее выкуп.
   • Последствия: Блокировка работы диспетчерской, невозможность управления ГТС, финансовые потери от выкупа и восстановления.
5. Повреждение информационных систем предприятия:
   • Суть: Вредоносное ПО (вирусы, черви), деструктивные атаки (DoS/DDoS), приводящие к отказу в обслуживании.
   • Последствия: Простой системы, нарушение технологического процесса, невозможность мониторинга и управления, что для ГТС означает остановку поставок газа и огромные экономические потери.

Статистика угроз: В российских компаниях использование уязвимого программного обеспечения заняло первое место среди недостатков безопасности. Последствия инцидентов могут быть трагическими не только для организаций, но и для отрасли, общества и государства.

Ключевая особенность защиты промышленных систем автоматизации заключается в том, что основным объектом защиты является не столько информация, сколько технологический процесс. Любое воздействие на ИС, которое нарушает целостность, доступность или конфиденциальность технологических данных, может напрямую привести к выходу из строя оборудования, авариям и угрозе жизни.

Принципы построения системы защиты информации (СЗИ)

Построение эффективной системы защиты информации (СЗИ) для ИС диспетчера ГТС требует комплексного подхода, сочетающего организационные и технические меры. В Российской Федерации действует ГОСТ Р 51583-2014 "Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении. Общие положения", который регламентирует создание защищённых АС.

СЗИ автоматизированной системы в защищенном исполнении (АСЗИ) должна обеспечивать комплексное решение задач по защите информации (ЗИ) от:

1. Несанкционированного доступа (НСД):
   • Принципы: Разграничение прав доступа на основе ролей (диспетчер, администратор, аудитор), надёжная аутентификация (многофакторная), контроль целостности данных и программного обеспечения, регистрация и аудит всех действий пользователей.
   • Меры: Использование систем контроля и управления доступом, шифрование данных при хранении и передаче, применение средств обнаружения вторжений (IDS/IPS).
2. Утечки защищаемой информации по техническим каналам:
   • Принципы: Защита от перехвата электромагнитного излучения, акустических колебаний.
   • Меры: Использование экранированных помещений, установка специализированного оборудования для подавления побочных электромагнитных излучений, применение оптических кабелей для передачи данных.
3. Несанкционированных и непреднамеренных воздействий на информацию:
   • Принципы: Защита от вредоносного ПО, ошибок оператора, сбоев оборудования.
   • Меры: Регулярное резервное копирование и восстановление данных, использование антивирусного ПО, системы обнаружения аномалий, системы контроля целостности файлов, обучение персонала правилам информационной безопасности.

Внедрение комплекса организационных и технических мер подразумевает:

• Анализ уязвимостей безопасности и разработка модели потенциальных угроз: Определение слабых мест в системе, оценка вероятности реализации угроз и потенциального ущерба. Для ГТС это включает анализ уязвимостей как IT-инфраструктуры, так и непосредственно технологического оборудования.
• Разработка и внедрение системы ИБ: Выбор и интеграция технических средств защиты, таких как межсетевые экраны, SIEM-системы, DLP-системы, антивирусы, системы обнаружения и предотвращения вторжений.
• Формирование документации: Разработка политики информационной безопасности, регламентов, инструкций для персонала, описывающих цели, задачи СЗИ, процедуры реагирования на инциденты.
• Обучение и повышение осведомлённости персонала: Регулярные тренинги для всех сотрудников по вопросам ИБ, правилам работы с конфиденциальной информацией и порядку действий в случае инцидентов.

Обзор современных российских решений кибербезопасности

В условиях актуальности обеспечения технологического суверенитета и требований по импортозамещению, выбор российских решений кибербезопасности для ИС диспетчера ГТС становится приоритетным. Российский рынок предлагает широкий спектр продуктов, способных обеспечить комплексную защиту.

Категории решений и примеры:

1. Межсетевые экраны нового поколения (NGFW – Next-Generation Firewall):
   • Функции: Глубокая инспекция пакетов, обнаружение и предотвращение вторжений (IPS), контроль приложений, фильтрация контента, защита от угроз нулевого дня.
   • Российские решения:
     • UserGate: Комплексные решения для защиты сетевого периметра, включая межсетевые экраны, систему обнаружения вторжений, VPN-шлюз.
     • "Код безопасности" (СЗИ Dallas Lock, SecretNet Studio): Производит не только средства защиты информации от НСД, но и межсетевые экраны.
     • "ИнфоТеКС" (продукты ViPNet): Известен своими VPN-решениями и продуктами для защиты сетевого взаимодействия.
     • Ideco NGFW: Многофункциональный шлюз безопасности, объединяющий функции межсетевого экрана, антивируса, VPN и другие.
2. Системы обнаружения и реагирования (EDR – Endpoint Detection and Response):
   • Функции: Мониторинг конечных точек (АРМ диспетчеров, серверы) для выявления и реагирования на подозрительную активность.
   • Российские решения: Разрабатываются ведущими вендорами, интегрируются с антивирусными решениями.
3. SIEM-системы (Security Information and Event Management):
   • Функции: Централизованный сбор, корреляция и анализ событий безопасности из различных источников (серверы, сетевое оборудование, приложения).
   • Российские решения: MaxPatrol SIEM (Positive Technologies), RuSIEM.
4. DLP-системы (Data Loss Prevention):
   • Функции: Предотвращение утечек конфиденциальной информации через различные каналы (электронная почта, мессенджеры, USB-накопители).
   • Российские решения:
     • Кибер Протего (Cyber Protego): Комплексная DLP-система.
     • InfoWatch Traffic Monitor.
5. Специализированные промышленные решения:
   • Kaspersky Industrial CyberSecurity for Networks: Решение, разработанное специально для защиты промышленных систем управления (АСУ ТП), обеспечивает мониторинг трафика, обнаружение аномалий и предотвращение кибератак на промышленные протоколы.
   • Платформы сенсоров для обнаружения угроз и ловушек (Deception Platforms): Например, AVSOFT LOKI, создающие ложные цели для отвлечения атакующих и раннего обнаружения вторжений.
6. Системы защиты от НСД и контроля привилегированных пользователей:
   • СЗИ "Страж" (НПО "Эшелон"), Secret Net Studio ("Код безопасности"): Для защиты рабочих станций и серверов от несанкционированного доступа.
   • Indeed Privileged Access Management (PAM): Для контроля доступа к критическим системам.

Использование комплексного подхода, включающего как сетевые, так и конечные средства защиты, а также специализированные решения для АСУ ТП, позволит создать эшелонированную оборону для ИС диспетчера ГТС.

Обеспечение надёжности и отказоустойчивости системы

Надёжность и отказоустойчивость — это критически важные нефункциональные требования для ИС диспетчера ГТС. Система должна функционировать без сбоев 24/7, поскольку её отказ может привести к неконтролируемым ситуациям на газопроводе.

Меры по обеспечению бесперебойной работы ИС:

1. Резервирование данных (Backup and Recovery):
   • Полное резервное копирование: Регулярное создание полных копий всей базы данных и конфигурационных файлов системы.
   • Инкрементальное/дифференциальное резервное копирование: Копирование только изменённых данных для уменьшения объёма и времени копирования.
   • Расписание резервного копирования: Автоматическое выполнение копирования в нерабочее время или с минимальным влиянием на систему.
   • Хранение копий: Хранение резервных копий на различных носителях и в разных географических локациях для защиты от катастроф.
   • Проверка восстановления: Регулярная проверка возможности восстановления данных из резервных копий.
2. Резервирование оборудования (Hardware Redundancy):
   • Избыточность серверов: Использование кластеров серверов (например, с автоматическим переключением на резервный сервер в случае сбоя основного).
   • Дублирование сетевого оборудования: Несколько сетевых карт, коммутаторов, маршрутизаторов для исключения единой точки отказа.
   • RAID-массивы: Использование дисковых массивов для защиты данных от сбоев отдельных жёстких дисков.
   • Источники бесперебойного питания (ИБП) и дизель-генераторы: Для обеспечения работы оборудования при отключении электроэнергии.
3. Программно-аппаратные комплексы высокой доступности (High Availability Clusters):
   • Горячий/холодный резерв: Настройка кластеров, где в случае сбоя основного сервера его функции автоматически или вручную принимает на себя резервный.
   • Балансировка нагрузки: Распределение запросов между несколькими серверами для предотвращения перегрузки и обеспечения непрерывности работы.
4. Мониторинг и оповещение:
   • Системы мониторинга: Постоянное отслеживание состояния серверов, сетевого оборудования, приложений, баз данных (CPU, RAM, диск, сеть, доступность сервисов).
   • Автоматические оповещения: Система должна автоматически информировать администраторов о любых аномалиях или сбоях (SMS, email, PagerDuty).
5. Механизмы восстановления после сбоев (Disaster Recovery Plan):
   • План аварийного восстановления: Чётко описанный план действий в случае серьёзного сбоя или катастрофы, включающий последовательность восстановления систем, ответственных лиц и временные рамки.
   • Регулярные учения: Проведение тренировок по плану аварийного восстановления для проверки его эффективности и готовности персонала.

Регулирование ИБ в АСУ ТП

Защита информации в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП), к которым относится и ИС диспетчера ГТС, регулируется отдельными, более строгими стандартами, поскольку объектом защиты является не только информация, но и критически важный технологический процесс.

1. Семейство стандартов ГОСТ Р МЭК 62443 (адаптация ANSI/ISA-62443):
   • Суть: Международные стандарты, специально разработанные для обеспечения кибербезопасности промышленных систем автоматизации и управления. Они охватывают все аспекты жизненного цикла АСУ ТП, от проектирования до эксплуатации и вывода из строя.
   • Применение: Определяют требования к безопасности систем, компонентов, сетей, процессов разработки и эксплуатации, а также уровни безопасности (SL 1-4). Для ИС диспетчера ГТС необходимо применять эти стандарты для определения архитектуры безопасности, выбора компонентов, разработки защищённого ПО и формирования политик ИБ.
   • Важность: Эти стандарты признают уникальность АСУ ТП, где доступность и целостность часто приоритетнее конфиденциальности, а воздействие на физический процесс может быть катастрофическим.
2. Требования ФСТЭК России к защите информации в АСУ ТП на критически важных объектах:
   • Суть: Федеральная служба по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК) России разрабатывает и утверждает обязательные требования по защите информации для государственных информационных систем, информационных систем персональных данных, а также для критически важных объектов (КВО) и значимых объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ). АСУ ТП ГТС однозначно относятся к КИИ.
   • Применение: Требования ФСТЭК определяют категории значимости объектов КИИ, состав мер защиты, порядок аттестации систем по требованиям безопасности.
   • Важность: Соблюдение этих требований является обязательным и контролируется государством, нарушение может повлечь административную и уголовную ответственность.
3. Дополнительные ГОСТы для организационных и технических мер:
   • ГОСТ Р ИСО/МЭК 27033-2-2021 (раздел 8.4): Регламентирует вопросы сетевой безопасности.
   • ГОСТ Р ИСО/МЭК 27019-2021 (раздел 9.1.2): Определяет организационные меры и защиту сетевого оборудования в энергетической отрасли, что применимо и к ГТС.

Обеспечение информационной безопасности промышленных систем автоматизации и управления является неотъемлемой частью комплексного процесса обеспечения безопасности предприятия в целом. Основным объектом защиты является технологический процесс, а не только информация, обрабатываемая, хранимая и передаваемая программно-техническими средствами. Это требует специфического подхода к ИБ, учитывающего особенности и риски промышленных систем.

Экономическая эффективность внедрения и эксплуатации ИС

Внедрение любой информационной системы, особенно такой сложной и критически важной, как ИС диспетчера ГТС, требует значительных инвестиций. Поэтому тщательная оценка её экономической эффективности является обязательным этапом, позволяющим обосновать целесообразность проекта и доказать его ценность для организации. Эффективность — это отношение полученного эффекта к понесённым затратам.

Методы оценки экономической эффективности ИС

Все основные методы оценки экономической эффективности информационных систем можно разделить на три категории: традиционные (финансовые), качественные и вероятностные.

1. Традиционные (финансовые) методы: Основаны на классической теории оценки экономической эффективности инвестиций и используют количественные показатели.
   • Коэффициент рентабельности инвестиций (ROI — Return on Investment):
     • Формула: ROI = (Доходы от инвестиций - Стоимость инвестиций) / Стоимость инвестиций × 100%.
     • Описание: Показывает, насколько оправданы вложения, какой процент прибыли приносят инвестиции. Выбор проекта, который в большей степени является оптимальным в плане возврата инвестиций.
   • Чистая приведённая стоимость (NPV — Net Present Value):
     • Формула: NPV = Σt=1n (CFt / (1+r)t) - I0, где CFt — чистый денежный поток в период t, r — ставка дисконтирования, I0 — начальные инвестиции.
     • Описание: Оценивает общую прибыльность проекта с учётом временной стоимости денег. Положительный NPV указывает на то, что проект принесёт прибыль.
   • Внутренняя норма доходности (IRR — Internal Rate of Return):
     • Описание: Ставка дисконтирования, при которой NPV проекта равен нулю. Позволяет сравнивать проекты и выбирать те, которые имеют IRR выше стоимости капитала.
   • Период окупаемости инвестиций (PP — Payback Period):
     • Описание: Время, необходимое для того, чтобы доходы от проекта покрыли первоначальные инвестиции.
   • Методика анализа "Совокупной стоимости владения" (TCO – Total Cost of Ownership):
     • Описание: Один из самых распространённых инструментов повышения эффективности системы. Учитывает не только первоначальные затраты на приобретение и установку, но и все последующие расходы: управление, техническую поддержку и сопровождение, модернизацию, простои при обслуживании и устранении поломок, обучение персонала, лицензирование и прочие эксплуатационные расходы.
2. Качественные методы: Упор делается на формализацию целей проекта, организации и стратегическому развитию, а также на трудноизмеримые выгоды.
   • Система сбалансированных показателей (BSC — Balanced Scorecard):
     • Описание: Оценивает эффективность ИС с четырёх перспектив: финансовой, клиентской, внутренних бизнес-процессов и обучения/развития. Помогает связать внедрение ИС со стратегическими целями компании.
   • Метод расчёта совокупного экономического эффекта (TEI — Total Economic Impact):
     • Описание: Позволяет оценить проект с точки зрения стоимости, преимуществ, гибкости и рисков. Учитывает как прямые финансовые выгоды, так и менее ощутимые стратегические преимущества.
   • Информационная экономика (IE — Information Economics):
     • Описание: Методология, предусматривающая формирование списка критериев оценки эффективности проекта (включая стратегические, конкурентные, управленческие) и его анализ с точки зрения потенциальных выгод по каждому критерию.
3. Вероятностные методы: Учитывают неопределённость и риски.
   • Оценка реальных опционов (ROV — Real Options Valuation):
     • Описание: Основан на модели оценки опционов Блэка-Шоулза. Применяется для анализа количественных характеристик гибкости проекта, позволяя оценить ценность возможностей, которые появляются в ходе проекта (например, возможность расширить систему, если она окажется успешной, или прекратить, если она не оправдывает ожиданий).

Выбор методов для курсовой работы: Для комплексной оценки ИС диспетчера ГТС рекомендуется использовать сочетание традиционных финансовых методов (TCO, ROI, PP) для количественного обоснования и качественных методов (элементы BSC) для оценки стратегических и нефинансовых выгод.

Расчёт затрат на создание и эксплуатацию ИС

Расчёт совокупной стоимости владения (TCO) является ключевым для определения полной стоимости ИС и включает все затраты на протяжении её жизненного цикла.

Основные категории затрат на создание и эксплуатацию ИС диспетчера ГТС:

1. Стоимость приобретения (Initial Acquisition Cost):
   • Программное обеспечение: Лицензии на ОС (AstraLinux), СУБД (PostgreSQL Enterprise/поддержка), специализированное ПО, CASE-средства.
   • Аппаратное обеспечение: Серверы (основные и резервные), АРМ диспетчеров, сетевое оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны), ИБП, системы хранения данных.
   • Стоимость разработки: Заработная плата команды разработчиков (аналитики, проектировщики, программисты, тестировщики) за весь период создания.
2. Стоимость установки и настройки (Deployment and Configuration Cost):
   • Монтаж оборудования, инсталляция ОС и ПО, настройка сетевой инфраструктуры, конфигурирование СУБД, настройка интеграции с существующими системами (SCADA).
3. Стоимость управления и технической поддержки (Management and Support Cost):
   • Заработная плата системных администраторов, специалистов по ИБ, технической поддержки.
   • Стоимость лицензий на антивирусное ПО, SIEM-системы, DLP.
   • Оплата услуг внешних подрядчиков по поддержке, если применимо.
   • Обновление и обслуживание аппаратного обеспечения.
4. Стоимость сопровождения и модернизации (Maintenance and Upgrade Cost):
   • Разработка нового функционала, исправление ошибок, адаптация к изменяющимся требованиям (заработная плата команды сопровождения).
   • Обновление версий ПО, СУБД, ОС.
   • Затраты на переобучение персонала при внедрении новых функций.
5. Стоимость простоев (Downtime Cost):
   • Потери от возможных сбоев в работе системы (снижение производительности, штрафы, потери газа из-за неоптимального режима работы).
   • Затраты на быстрое восстановление работоспособности.
6. Прочие расходы на эксплуатацию:
   • Энергопотребление серверов и АРМ.
   • Обучение персонала (начальное и периодическое).
   • Лицензирование специализированных промышленных решений кибербезопасности.

Пример укрупнённого расчёта TCO (гипотетические данные):

Категория затрат	Статья затрат	Год 0 (Создание)	Год 1 (Эксплуатация)	Год 2 (Эксплуатация)	Итого за 2 года
I. Капитальные затраты (CAPEX)
1. Аппаратное обеспечение	Серверы, АРМ, СХД, сеть, ИБП	5 000 000	0	0	5 000 000
2. Программное обеспечение (лицензии)	ОС, СУБД, офисное ПО, СЗИ	1 500 000	100 000	100 000	1 700 000
3. Разработка (зарплата команды)	Анализ, проектирование, кодирование, тестирование	10 000 000	0	0	10 000 000
4. Внедрение и настройка	Монтаж, инсталляция, интеграция	1 000 000	0	0	1 000 000
II. Операционные затраты (OPEX)
5. Техническая поддержка и сопровождение	Зарплата админов, техподдержки, обслуживание	0	2 000 000	2 200 000	4 200 000
6. Модернизация и развитие	Разработка нового функционала	0	1 000 000	1 100 000	2 100 000
7. Обучение персонала	Начальное и периодическое	200 000	100 000	100 000	400 000
8. Энергопотребление		0	300 000	330 000	630 000
ИТОГО TCO		17 700 000	3 500 000	3 830 000	25 030 000

Все суммы приведены в рублях и являются гипотетическими для иллюстрации.
Предполагается ежегодный рост операционных затрат на 10% для учёта инфляции и развития.

Оценка экономической выгоды и окупаемости

Экономическая выгода от внедрения ИС диспетчера ГТС может быть оценена как через прямые финансовые поступления, так и через сокращение затрат и предотвращение потерь.

Потенциальные источники экономической выгоды:

1. Сокращение расхода топлива и энергопотребления:
   • Оптимизация режимов работы компрессорных станций и перераспределение потоков газа благодаря более точному мониторингу и управлению.
   • Статистика: Внедрение систем мониторинга транспорта даёт ощутимый экономический эффект, позволяя сократить расход топлива в среднем на 15-20%.
   • Пример расчёта: Если годовые затраты на энергопотребление составляют 100 млн рублей, 15% экономии = 15 млн рублей/год.
2. Снижение затрат на содержание автопарка (для мобильных бригад):
   • Оптимизация маршрутов, предотвращение несанкционированного использования транспорта, контроль качества вождения, снижение износа автомобилей, сокращение простоев.
   • Статистика: Внедрение IoT-трекеров и систем спутникового мониторинга позволяет сократить расходы автопарков на 20–25% уже в первый год.
   • Пример расчёта: Если годовые затраты на автопарк составляют 50 млн рублей, 20% экономии = 10 млн рублей/год.
3. Повышение дисциплины водителей и производительности труда:
   • Мониторинг соблюдения регламентов, сокращение времени простоя.
4. Снижение рисков аварий и штрафов:
   • Предотвращение аварий и инцидентов благодаря оперативной реакции. Стоимость предотвращённого ущерба (например, экологические штрафы, затраты на ликвидацию аварий).
5. Оптимизация использования персонала:
   • Автоматизация рутинных задач позволяет высвободить диспетчеров для более сложных аналитических задач или сократить потребность в дополнительном персонале.

Расчёт показателей ROI и срока окупаемости (на основе гипотетических данных TCO):

• Предположим, общая годовая экономия (доходы) от внедрения ИС составит 40 000 000 рублей.

1. Срок окупаемости (PP — Payback Period):
   • Инвестиции (Год 0): 17 700 000 рублей.
   • Чистый денежный поток (Год 1): 40 000 000 (доходы) — 3 500 000 (OPEX) = 36 500 000 рублей.
   • Поскольку чистый денежный поток за первый год (36 500 000) превышает начальные инвестиции (17 700 000), срок окупаемости будет меньше 1 года.
   • Расчёт: PP = I0 / CF1 = 17 700 000 / 36 500 000 ≈ 0.48 года, или около 5.8 месяцев.
   • Вывод: Система спутниковой навигации (аналогично ИС диспетчера) может окупиться за полгода, экономя около 50% времени при поездках. Данная ИС окупается менее чем за полгода.
2. Коэффициент рентабельности инвестиций (ROI):
   • Рассчитаем ROI за 2 года:
   • Суммарные доходы за 2 года: 40 000 000 (Год 1) + 40 000 000 (Год 2) = 80 000 000 рублей.
   • Суммарные затраты за 2 года (TCO): 25 030 000 рублей.
   • ROI = (80 000 000 - 25 030 000) / 25 030 000 × 100% ≈ 219.6%
   • Вывод: Проект показывает очень высокую рентабельность инвестиций.

Эти расчёты демонстрируют, что внедрение ИС диспетчера ГТС может принести значительный экономический эффект за короткий срок.

Социальные и экологические эффекты

Помимо прямой экономической выгоды, внедрение ИС диспетчера ГТС генерирует важные нефинансовые эффекты, которые влияют на общество и окружающую среду. Эти эффекты, хотя и трудноизмеримы в денежном эквиваленте, имеют огромное значение.

1. Социальные эффекты:
   • Повышение безопасности дорожного движения (для транспортных операций): Оптимизация маршрутов и контроль за соблюдением правил водителями, что снижает вероятность аварий.
   • Повышение безопасности труда диспетчеров: Снижение стрессовой нагрузки за счёт автоматизации рутинных операций, уменьшение вероятности человеческой ошибки в критических ситуациях, улучшение условий труда благодаря эргономичному АРМ.
   • Повышение комфортности для водителей и пользователей транспорта: За счёт оптимизации логистики и сокращения времени в пути.
   • Улучшение качества обслуживания: Более оперативное реагирование на запросы и инциденты, что повышает удовлетворённость потребителей газа.
   • Создание новых рабочих мест: Для высококвалифицированных IT-специалистов по поддержке и развитию системы.
2. Экологические эффекты:
   • Снижение выбросов загрязняющих веществ:
     • Оптимизация режимов работы компрессорных станций приводит к более эффективному сжиганию топлива и снижению выбросов парниковых газов и других загрязнителей.
     • Сокращение пробега транспортных средств ремонтных бригад (за счёт оптимизации маршрутов и оперативной локализации проблем) также ведёт к уменьшению выбросов выхлопных газов.
   • Минимизация рисков экологических катастроф: Более эффективный мониторинг и оперативное реагирование на инциденты (например, утечки газа) предотвращают загрязнение почвы, воды и воздуха.
   • Рациональное использование природных ресурсов: Оптимизация транспортировки и потребления газа.

В целом, внедрение интеллектуальных транспортных систем, к которым по своей сути относится и ИС диспетчера ГТС, приводит к комплексному улучшению ситуации, охватывая экономические, социальные и экологические аспекты, что делает такие проекты стратегически важными для устойчивого развития.

Заключение

Представленная курсовая работа демонстрирует комплексный подход к проектированию и разработке информационной системы диспетчера газотранспортной системы. В ходе работы были детально проанализированы текущие бизнес-процессы и обоснована острая необходимость автоматизации для повышения безопасности, надёжности и экономической эффективности ГТС. Сформулированы конкретные цели и задачи проектируемой ИС, охватывающие мониторинг, управление, поддержку принятия решений и отчётность.

Теоретические основы работы базировались на актуальных стандартах жизненного цикла информационных систем (ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010, ГОСТ Р 59793–2021) и методологиях разработки ПО, с акцентом на гибкие подходы, такие как RAD-технология. Подчёркнута роль системного анализа как фундаментального инструмента для формулирования потребностей и обоснования проекта.

Ключевым этапом стала формализация требований, где были классифицированы функциональные, нефункциональные требования и требования предметной области, а также описаны методы их сбора (опрос, варианты использования) и закрепления в техническом задании согласно ГОСТ 34.602–2020. Проектирование архитектуры и компонентов ИС включало разработку трёхуровневой архитектуры, детализацию базы данных с использованием ER-моделей, а также тщательное проектирование пользовательского интерфейса с учётом принципов эргономики и актуальных ГОСТов. Обоснован выбор современных отечественных технологий и средств разработки, включая ОС и платформы ADP.

Особое внимание уделено вопросам информационной безопасности и надёжности, включая анализ специфических угроз для ГТС, принципы построения системы защиты информации по ГОСТ Р 51583-2014, обзор российских решений кибербезопасности (UserGate, Kaspersky Industrial CyberSecurity), а также меры по обеспечению отказоустойчивости. Подчёркнута важность регулирования ИБ в АСУ ТП в соответствии с ГОСТ Р МЭК 62443 и требованиями ФСТЭК России, где основной объект защиты — технологический процесс.

Экономическая эффективность проекта была комплексно оценена с использованием традиционных финансовых методов (TCO, ROI, PP), показав быструю окупаемость (менее 6 месяцев) и высокую рентабельность инвестиций. Кроме того, были рассмотрены значимые социальные и экологические эффекты, такие как повышение безопасности труда, снижение выбросов и минимизация рисков катастроф. Эти результаты подтверждают не только финансовую, но и стратегическую ценность внедрения данной ИС.

В целом, достигнутые цели и задачи подтверждают возможность создания высокоэффективной и надёжной информационной системы диспетчера ГТС. Перспективы дальнейшего развития системы включают интеграцию с элементами искусственного интеллекта для предиктивной аналитики, внедрение мобильных решений для удалённого доступа и расширение функционала для поддержки принятия решений в условиях изменяющихся климатических и рыночных факторов.

Список литературы

1. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010. Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств. – Введ. 2012–03–01. – М.: Стандартинформ, 2012.
2. ГОСТ Р 59793–2021. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. – Введ. 2022–04–30. – М.: Стандартинформ, 2022.
3. ГОСТ 34.602–2020. Техническое задание на создание автоматизированной системы. – Введ. 2020–09–01. – М.: Стандартинформ, 2020.
4. ГОСТ Р 51583-2014. Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении. Общие положения. – Введ. 2014–12–01. – М.: Стандартинформ, 2014.
5. ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования. – Введ. 1997–01–01. – М.: Госстандарт России, 1996.
6. ГОСТ Р 56274-2014. Общие показатели и требования в эргономике. – Введ. 2015–07–01. – М.: Стандартинформ, 2014.
7. ГОСТ Р ИСО 17287-2014. Эргономика транспортных средств. Эргономические аспекты информационно-управляющей системы. Процедура оценки пригодности для использования во время управления транспортным средством. – Введ. 2015–12–01. – М.: Стандартинформ, 2015.
8. Коцюба И. Ю., Чунаев А. В., Шиков А. Н. Основы проектирования информационных систем: учебное пособие. – Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2015. – 107 с.
9. Чистов Д. В. Проектирование информационных систем: учебник и практикум для академического бакалавриата. – М.: Издательство Юрайт, 2016. – 416 с.
10. Информационная безопасность промышленных систем автоматизации и управления // УЦСБ. URL: https://www.ucsb.ru/press/articles/informatsionnaya-bezopasnost-promyshlennykh-sistem-avtomatizatsii-i-upravleniya/ (дата обращения: 25.10.2025).
11. Как IoT-трекеры и спутниковый мониторинг сокращают издержки автопарков на 25% // МТС IoT. URL: https://iot.mts.ru/blog/glonass-monitoring/kak-iot-trekery-i-sputnikovyy-monitoring-sokrashhayut-izderzhki-avtoparkov-na-25 (дата обращения: 25.10.2025).
12. Эффекты внедрения интеллектуальных транспортных систем // Cyberleninka. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/effekty-vnedreniya-intellektualnyh-transportnyh-sistem (дата обращения: 25.10.2025).
13. Методика оценки эффективности информационных систем // Cyberleninka. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-otsenki-effektivnosti-informatsionnyh-sistem (дата обращения: 25.10.2025).
14. Российские решения для информационной безопасности в промышленности // Nag.ru. URL: https://nag.ru/articles/article/260749/rossiyskie-resheniya-dlya-informatsionnoy-bezopasnosti-v-promyshlennosti.html (дата обращения: 25.10.2025).
15. Функциональные и нефункциональные требования: что важно знать // Skillfactory. URL: https://skillfactory.ru/blog/funktsionalnye-i-nefunktsionalnye-trebovaniya-k-po-chto-vazhno-znat/ (дата обращения: 25.10.2025).
16. RAD — быстрая и качественная методология разработки ПО. Подробный обзор // HTML Academy. URL: https://htmlacademy.ru/blog/rad-rapid-application-development (дата обращения: 25.10.2025).

Приложения

Приложение А. Диаграмма вариантов использования (Use Case Diagram)

@startuml
left to right direction
actor "Диспетчер" as Dispatcher
actor "Администратор" as Admin
actor "Система SCADA" as SCADA

rectangle "Информационная система диспетчера ГТС" {
  usecase "Мониторинг состояния ГТС" as Monitor
  usecase "Управление оборудованием" as Manage
  usecase "Просмотр журнала инцидентов" as ViewIncidents
  usecase "Формирование отчётов" as Reports
  usecase "Настройка параметров системы" as Configure
  usecase "Управление пользователями" as UserManagement
  usecase "Получение данных с датчиков" as GetData <<include>>
  usecase "Отображение мнемосхем" as DisplayMaps <<include>>
  usecase "Регистрация действий диспетчера" as LogActions <<include>>
}

Dispatcher -- Monitor
Dispatcher -- Manage
Dispatcher -- ViewIncidents
Dispatcher -- Reports

Admin -- Configure
Admin -- UserManagement

SCADA -- GetData

Monitor .up.> GetData
Monitor .up.> DisplayMaps

Manage .down.> LogActions
ViewIncidents .down.> DisplayMaps
Reports .down.> GetData

@enduml

Приложение Б. ER-диаграмма базы данных (упрощенная)

@startuml
entity "Объекты_ГТС" as GTSObject {
  *id_объекта PK
  --
  название
  тип_объекта
  координаты
  статус
}

entity "Датчики" as Sensor {
  *id_датчика PK
  --
  id_объекта FK
  тип_датчика
  единицы_измерения
  порог_аварии
}

entity "Показания_Датчиков" as Reading {
  *id_показания PK
  --
  id_датчика FK
  время_записи
  значение
}

entity "Диспетчеры" as Dispatcher {
  *id_диспетчера PK
  --
  ФИО
  логин
  пароль
  роль
}

entity "Действия_Диспетчера" as Action {
  *id_действия PK
  --
  id_диспетчера FK
  время_действия
  тип_действия
  описание
}

entity "Инциденты" as Incident {
  *id_инцидента PK
  --
  id_объекта FK
  id_типа_инцидента FK
  время_начала
  время_окончания
  описание
  статус
}

entity "Типы_Инцидентов" as IncidentType {
  *id_типа_инцидента PK
  --
  название_типа
  уровень_критичности
}

GTSObject ||--o{ Sensor : "имеет"
Sensor ||--o{ Reading : "генерирует"
Dispatcher ||--o{ Action : "совершает"
GTSObject ||--o{ Incident : "связан с"
IncidentType ||--o{ Incident : "имеет тип"

@enduml

Приложение В. Фрагмент макета пользовательского интерфейса (Концептуальный скетч)

+----------------------------------------------------------------------------------+
| ИС ДИСПЕТЧЕРА ГТС                                               [Пользователь: Иванов И.И.] |
+----------------------------------------------------------------------------------+
| [Панель навигации]                                                               |
|   - Мониторинг ГТС                                                               |
|   - Управление                                                                   |
|   - Журнал инцидентов                                                            |
|   - Отчёты                                                                       |
|   - Настройки                                                                    |
+----------------------------------------------------------------------------------+
| [Центральная область - Мониторинг ГТС]                                           |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
| |                                                                              | |
| |  [Интерактивная мнемосхема газопровода]                                      | |
| |  (Карта с участками трубопроводов, компрессорными станциями, ГРС)            | |
| |  Цветовая индикация состояния:                                               | |
| |  - Зелёный: Норма                                                            | |
| |  - Жёлтый: Предупреждение                                                    | |
| |  - Красный: Авария (мигающий)                                                | |
| |                                                                              | |
| |  [Участок А] -- (P: 65 атм, T: +15°C) --> [Компрессорная Станция №1]         | |
| |      |                                        |                             | |
| |      +---------- (P: 70 атм) ---------------> [Участок Б]                    | |
| |                                                                              | |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
|                                                                                  |
| [Панель информации об объекте (выделенный объект)]                               |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
| | **Компрессорная Станция №1**                                                 | |
| |  Статус: Работает                                                            | |
| |  Давление на входе: 65 атм                                                   | |
| |  Давление на выходе: 70 атм                                                  | |
| |  Температура: +15°C                                                          | |
| |  Режим работы: Автоматический                                                | |
| |  Последний инцидент: Нет                                                     | |
| |                                                                              | |
| | [Кнопка: Управлять]  [Кнопка: Подробнее]                                     | |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
|                                                                                  |
| [Панель оповещений и тревог]                                                     |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
| | [КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ] Падение давления на участке "В" (10:35)        | |
| | [ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ] Повышение температуры на ГРС "N" (10:30)                    | |
| +------------------------------------------------------------------------------+ |
+----------------------------------------------------------------------------------+

Приложение Г. Пример протокола тестирования (Фрагмент)

ID Теста	Название сценария	Предусловия	Шаги	Ожидаемый резу��ьтат	Фактический результат	Статус	Комментарии
TC_001	Авторизация диспетчера с корректными данными	Система запущена, база данных с пользователями доступна.	1. Открыть страницу авторизации. 2. Ввести логин "Ivanov". 3. Ввести пароль "Pass123!". 4. Нажать "Войти".	1. Отображается страница авторизации. 2. Поле логина заполняется. 3. Поле пароля заполняется. 4. Успешный вход, перенаправление на страницу "Мониторинг ГТС".	Пройдено	Пройдено
TC_002	Отображение текущего давления на участке газопровода	Система запущена, диспетчер авторизован. Датчик давления на участке "А" функционирует и передаёт данные.	1. Открыть мнемосхему ГТС. 2. Выбрать участок "А". 3. Нажать на иконку датчика давления.	1. Мнемосхема отображается. 2. Участок "А" подсвечивается. 3. Всплывающее окно с давлением (30-70 атм), время обновления.	Пройдено	Пройдено
TC_003	Удалённое изменение режима работы компрессора	Диспетчер авторизован, компрессорная станция №1 в режиме "Ручной".	1. Выбрать КС №1 на мнемосхеме. 2. Нажать "Управлять". 3. Выбрать "Автоматический режим". 4. Подтвердить.	1. Открывается панель управления КС. 2. Доступен выбор режима. 3. Выбран "Автоматический". 4. Запрос подтверждения. 5. Режим КС изменён на "Автоматический", статус обновлён.	Пройдено	Пройдено
TC_004	Оповещение об аварийном падении давления	Система запущена, датчик давления на участке "Б" фиксирует падение ниже порога (25 атм).	1. Диспетчер находится на странице "Мониторинг ГТС".	1. Появляется всплывающее окно с критическим предупреждением. 2. Участок "Б" мигает красным на мнемосхеме. 3. Звуковая сигнализация.	Пройдено	Пройдено

Список использованной литературы

1. Шафер Д.Ф., Фартрел Т., Шафер Л.И. Управление программными проектами: достижение оптимального качества при минимуме затрат. М.: Вильямс, 2004.
2. Проектирование экономических информационных систем: учеб. / под ред. Ю.Ф. Тельнова. М., 2005.
3. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник / Под ред. проф. Г.А. Титоренко. М.: Компьютер, ЮИНИТИ, 2006.
4. Григорьев П.Н. Работа с Access 2000. СПб: Корона, 2004. 180 с.
5. Петров Ю.А., Шлимович Е.Л., Ирюпин Ю.В. Комплексная автоматизация управления предприятием: Информационные технологии — теория и практика. М.: Финансы и статистика, 2005.
6. Хомоненко А.Д. и др. Базы данных: Учебник для вузов / Под ред. проф. А.Д. Хомоненко. СПб.: КОРОНА принт, 2004. 736 с.
7. Пенова И.П. MS Access для начинающих. М.: Вильямс, 2008. 213 с.
8. ГОСТ Р 51583-2014. Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищенном исполнении. Общие положения. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200108920 (дата обращения: 25.10.2025).
9. Современные подходы к оценке эффективности информационных систем в бизнесе. Научный вестник КубГАУ. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=59972373 (дата обращения: 25.10.2025).
10. Методы оценки эффективности информационных систем бухгалтерский учет, аудит и экономическая статистика. URL: https://science.vsu.ru/journal/meps/articles/2022-10-2-107-112.pdf (дата обращения: 25.10.2025).
11. Методика оценки эффективности информационных систем // Cyberleninka. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-otsenki-effektivnosti-informatsionnyh-sistem (дата обращения: 25.10.2025).
12. Экономическая эффективность от внедрения системы. URL: https://trans-log.ru/articles/ekonomicheskaya-effektivnost-ot-vnedreniya-sistemy (дата обращения: 25.10.2025).
13. Эргономическое обеспечение и оперативный персонал АСУ ТП. URL: http://teh-lib.ru/pages/asu/ergonomic-asu-tp.html (дата обращения: 25.10.2025).
14. ГОСТ Р 53114— ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ОРГАНИЗАЦИИ. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200078233 (дата обращения: 25.10.2025).
15. Основы проектирования информационных систем. Университет ИТМО. URL: https://edu.itmo.ru/sveden/files/24584/144_osnovy_proektirovaniya_informatsionnykh_sistem.pdf (дата обращения: 25.10.2025).
16. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. URL: https://www.stalpartner.ru/gost-34-601-90 (дата обращения: 25.10.2025).
17. Эффекты внедрения интеллектуальных транспортных систем // Cyberleninka. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/effekty-vnedreniya-intellektualnyh-transportnyh-sistem (дата обращения: 25.10.2025).
18. Информационные системы. Бакалавриат. Satbayev University. URL: https://satbayev.university/education/bachelor/it/information-systems (дата обращения: 25.10.2025).
19. Проектирование информационных систем. Urait.ru. URL: https://urait.ru/ (дата обращения: 25.10.2025).
20. Проектирование информационных систем. Учебник и практикум для академического бакалавриата / Под общей редакцией Д.В.Чистова. Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, 2016. URL: https://www.fa.ru/fil/krasnodar/about/chair/mm/Documents/Проектирование%20информационных%20систем_Учебник%20и%20практикум%20для%20академического%20бакалавриата_Под%20общей%20редакцией%20Д.В.Чистова_2016.pdf (дата обращения: 25.10.2025).
21. Функциональные и нефункциональные требования: ключевые различия. Scand.com. URL: https://scand.com/ru/blog/functional-vs-non-functional-requirements/ (дата обращения: 25.10.2025).
22. Разработка требований к информационной системе. SearchInform.ru. URL: https://searchinform.ru/blog/razrabotka-trebovaniy-k-informatsionnoy-sisteme/ (дата обращения: 25.10.2025).
23. Функциональные и нефункциональные требования к ПО: что важно знать. SkillFactory.ru. URL: https://skillfactory.ru/blog/funktsionalnye-i-nefunktsionalnye-trebovaniya-k-po-chto-vazhno-znat/ (дата обращения: 25.10.2025).
24. Технология эргономического обеспечения проектирования автоматизированного рабочего места интегрированной АСУ ТП // Cyberleninka. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-ergonomicheskogo-obespecheniya-proektirovaniya-avtomatizirovannogo-rabochego-mesta-integrirovannoy-asu-tp (дата обращения: 25.10.2025).
25. ГОСТ Р 59793–2021 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. URL: https://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=240685 (дата обращения: 25.10.2025).
26. ГОСТ 34.602–2020 Техническое задание на создание автоматизированной системы. URL: https://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=238833 (дата обращения: 25.10.2025).
27. ГОСТ Р 59792–2021 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды испытаний автоматизированных систем. URL: https://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=240684 (дата обращения: 25.10.2025).
28. ГОСТ 20.39.108-85 Система обеспечения эргономических требований в машиностроении. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200002161 (дата обращения: 25.10.2025).
29. ГОСТ 30.001-83 Система стандартов в области эргономики. Термины и определения. URL: https://docs.cntd.ru/document/901764795 (дата обращения: 25.10.2025).
30. ГОСТ 26387-84 Система «человек-машина». Термины и определения. URL: https://docs.cntd.ru/document/9010469 (дата обращения: 25.10.2025).