Document
Improvement of the scan time of safety instrumented system (SIS) integrity and operational technology (OT) health pilot of DCS dashboard system.
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2020
Language
English
Subject
English abstract
In oil and gas industries, monitoring the control network is crucial and challengeable. It is
very important to have a centralized control room to get a clear and real overview of the
plant .Currently, most industries are being controlled by modern control technologies that
are capable of evolution, and a way forward for distributed decisions making such as
Distributed Control System (DCS). DCS is a distributed control system that has various
nodes and I/O devices connected through dedicated network. A major challenge of DCS
is to gather a vast critical data from different systems in one overview, and this is due to
the lack of a common interface between various system components. Therefore, the
Automation Systems Function department at Petroleum Development Oman (PDO) has
designed and developed one dedicated dashboard system called Baseera to tackle this
issue. Baseera is a software that has inter-operability for all various DCS systems used in
PDO. Baseera aims to gather all specific DCS systems data in one dashboard and
introduces these data in a meaningful and statistical aspect. Such data are the date related
to the Safety Instrumented System (SIS) and the Operation Technology (OT) health
dashboards. However, due to the slowness of the dashboards while they are important,
Baseera needs to be improved to solve this issue.
Extraction, Transformation and Loading (ETL) is a layer within Baseera system that can
be used to improve the scan time of the SIS and OT health dashboards. The improvements
need more efforts and investigations from researchers in order to apply some algorithms
in ETL software layers to get the desired performance results. Therefore, the conceptual
structure concept of database design is utilized in this thesis. Moreover, the task scheduler
is used to measure the performance of the new system before and after the improvements
that we have done, mainly in terms of scan time. The results obtained show that in general,
the scan time of SIS dashboard decreased significantly from 30 min to about 22 seconds.
In addition, the scan time of the OT health dashboard decreased by a factor of 6 compared
to the last module before the improvements with an increment in the rate of scan of about
15 times. This work demonstrates that the ETL offers a good solution that can have a
positive impact on the control systems used in the oil and gas industrial business.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
يعد رصد البيانات العملية لشبكة التحكم أمًرا بالغ األهمية والتحدي في قطاع صناعات النفط والغاز. إذ في الوقت الحالي، يتم التحكم في معظم الصناعات من خالل تقنيات التحكم الحديثة القادرة على التطور واتخاذ القرارات مثل نظام التحكم الموزع )DCS .)ا لـDCS هو نظام مركزي ذكي للتحكم يحتوي على عدة نقاط وأجهزة إدخال / إخراج متصلة عبر شبكة مخصصة. ويتمثل التحدي الرئيس لـ DCS في جمع بيانات مهمة للغاية من أنظمة مختلفة في شاشة مراقبة واحدة عامة. ويرجع ذلك إلى عدم وجود واجهة مشتركة بين مكونات األنظمة المختلفة. لذلك، قام قسم التشغيل اآللي والتحكم في شركة تنمية نفط عمان )PDO )بتصميم وتطوير نظام لوحة معلومات مخصص يسمى )Baseera) لمعالجة هذه المشكلة. Baseera هو مستوى من البرامج الذي يمكن تشغيله في جمع معلومات أنظمة ا لـDCS المختلفة المستخدمة في ا لـPDO .يهدف Baseera إلى جمع بيانات مهمة من أنظمة ا لـDCS المختلفة في لوحة معلومات ذكية واحدة ويقدم هذه البيانات في شكل إحصائي. هذه البيانات التي تنحصر فيها الدراسة تنعرض في لوحتين وهما لوحة التاريخ المرتبط بنظام سالمة السالمة )SIS )ولوحة معلومات صحة مكونات نظام التكنولوجيا )OT .)ومع ذلك، ونظ ًرا لبطء لوحات المعلومات المذكورة، فإنه ألهميتها يلزم تحسين سرعة جلب البيانات إلى Bessera .وعليه تم استخدام ا لـETL في هذه الرسالة والتي تعني االستخراج والتحويل والتحميل وهي عبارة عن طبقة داخل نظامBaseeraيمكن استخدامها لتحسين زمن مسحو نقل المعلومات للوحات الخاصة بمعلومات SISوOT .وتحتاج التحسينات إلى مزيد من الجهود والتحقيقات من الباحثين من أجل تطبيق بعض الخوارزميات الستعمالها في طبقة لـETL للحصول على نتائج األداء المطلوبة. لذلك، تم تطبيق مفهوم اعادة تصميم قاعدة البيانات المستخدمة في هذه األطروحة. عالوة على ذلك، أستخدم برنامج جدولة المهام لقياس أداء النظام الجديد قبل وبعد التحسينات من حيث انتهاء زمن نقل البيانات من مصدرها إلى الجداول النهائية قبل عرضها في لوحة بيانات Baseera .وعليه توضح النتائج بشكل عام، أن زمن فحص ونقل البيانات الخاص بلوحة المعلومات SIS انخفض بشكل كبير من 03 دقيقة إلى 22 ثانية. باإلضافة إلى ذلك، انخفض وقت الفحص في لوحة OTست مرات مقارنة باللوحة قبل التحسينات بمعدل زيادة سرعة الفحص إلى 51 مرة. وبناء على نتائج هذا البحث يتبين أن ETL تقدم حالً جيدًا يؤثر إيجابيا على قطاع النفط والغاز الصناعي في سرعة نقل البيانات وتنظيمها ومن ثم تحليلها بسرعة أكبر.
Category
Theses and Dissertations