Rozdział 4 Wdrożenie systemu

Wykonanie wdrożenia opracowanego systemu wizualizacji jest istotną częścią pracy, głównie z tego względu, że pozwala na praktyczną weryfikację zarówno przyjętych założeń, jak i podjętych decyzji projektowych. Jest okazją do testowania oprogramowania, przekonania się o jego wydajności, łatwości konfiguracji i instalacji. Zmusza do praktycznego wykorzystania opracowanych narzędzi.

Wdrożenie rozpocząłem od instalacji programu paramd (serwer parametrów) na kilku obiektach w całej Polsce. Wszystkie instalacje zostały wykonane zdalnie, z wykorzystaniem łączy SDI, w jakie wyposażone są te ciepłownie.

Instalacja sprowadzała się do przesłania źródeł systemu, uaktualnienia źródeł systemu SZARP (potrzebna była nowa wersja biblioteki libSzarp) i kompilacji programów. W kilku przypadkach konieczne było także doinstalowanie lub aktualizacja bibliotek libxml2 i openssl. Na części obiektów wyposażonych w bramki SDI musiałem także zainstalować i uruchomić na komputerze pełniącym funkcję bramki oprogramowanie do przekierowywania portów. Obecnie serwer parametrów działa między innymi w ciepłowniach w Bytowie, Ełku, Pasłęku, Porębie i Świdniku.

Pierwsza instalacja systemu wizualizacji (poza moim komputerem domowym) rozpoczęła działanie na serwerze firmy Praterm w Warszawie. Wykonałem kilka schematów demonstracyjnych, takich jak prezentowany na stronie ?? termometr i mapa Polski z zaznaczonymi ciepłowniami firmy Praterm SA wraz z temperaturami powietrza w danych miastach. Uzyskane doświadczenia umożliwiły mi podjęcie decyzji o zastąpieniu Cocoona własnym procesorem dokumentów.

Okazało się też, że architektura, w której procesor dokumentów pobiera dane o wartościach parametrów przez Internet, w polskich warunkach jest nie do realizacji. W godzinach popołudniowych ściągnięcie informacji o kilkunastu parametrach z Ełku mogło trwać nawet półtorej minuty. Powodem tego jest skandalicznie niska prędkość transmisji i duże opóźnienia w zarządzanej przez Telekomunikację Polską sieci SDI. Być może pewne przyspieszenie można by uzyskać przez ściąganie na raz całej informacji o parametrach, zamiast oddzielnej transmisji dla każdej wartości (przy założeniu, że wąskim gardłem są raczej opóźnienia transmisji, a nie pasmo). Oczywiście nie jest to możliwe przy schematach takich jak wspomniana mapa, gdzie każdy parametr pobierany jest z innej ciepłowni.

Za lokalizacją serwera parametrów i procesora dokumentów w jednej sieci lokalnej (w ciepłowni) przemawia też fakt, że najważniejszym i wymagającym jednocześnie największej prędkości działania użytkownikiem jest właśnie użytkownik lokalny, czyli operator w ciepłowni. Rozwiązanie, w którym dane transmitowane są w dwie strony (najpierw wartości parametrów do Warszawy, a potem gotowe dokumenty z powrotem) jest pozbawione sensu.

Początkowo pierwsze wdrożenie w ciepłowni planowałem w Ełku. Niestety, okazało się to niemożliwe bez uaktualnienia systemu (bibliotek glibc), co było nie do wykonania zdalnie. Powodem była biblioteka libxslt, której nowe wersje nawet przy kompilacji ze źródeł wymagają nowszych wersji bibliotek niż zainstalowane na serwerze w Ełku. Wykorzystanie starszej wersji libxslt nie wchodziło w rachubę ze względu na obecne w niej błędy.

Dla Ełku wykonałem trzy schematy za pomocą programu Sodipodi. Pierwszy z nich przedstawia ogólny widok ciepłowni i zawiera informacje o ciśnieniach, przepływach i temperaturach w najważniejszych punktach obiegu wody. Poza tym obecne są także informacje o wysterowaniu falowników wchodzących w skład systemu pomp i mocy kotłów. Kliknięcie na kocioł pierwszy lub trzeci przenosi użytkownika do odpowiedniego schematu kotła (kocioł drugi nie jest jeszcze podłączony do systemu SZARP). Schematy kotłów zawierają informacje o mocy i wydajności kotła, temperaturze i ciśnieniu wody przed i za kotłem oraz pracy elementów pomocniczych, takich jak wentylatory czy ruszt (podajnik węgla). Rysunki tych dwóch ostatnich elementów (wentylatorów i rusztu) są animowane.

Ze względu na wspomnianą wyżej niemożność zdalnego zainstalowania procesora dokumentów, schematy ciepłowni w Ełku są dostępne z serwera w Warszawie. Sytuację pogarsza fakt, że łącze SDI w Ełku jest wyjątkowo wolne.

Ostatecznie więc pierwsze udane wdrożenie miało miejsce w Bytowie. Ciepłownia miejska w Bytowie jest niewielka, wyposażona w dwa kotły typu WR-10 (węglowo-rusztowe o mocy maksymalnej 10 MW). Działa tam jedna z najmłodszych instalacji systemu SZARP, wykonana w 2001 roku, z jednym serwerem. 7 sterowników zbiera dane o 252 parametrach, z których 197 jest zapisywanych w bazie danych.

Instalacja systemu, podobnie jak w Ełku, wymagała zainstalowania oprogramowania do przekierowywania portów na istniejącej bramce SDI. Przed kompilacją oprogramowania wchodzącego w skład systemu musiałem dokonać uaktualnienia kilku bibliotek. Większość z nich były to biblioteki Gnome, wykorzystywane przez programy Sodipodi i Sodipng. Przerobienie wszystkich trzech schematów ciepłowni w Ełku (schemat ogólny i dwa kotły) zajęło mi około godziny pracy w programie Sodipodi. Polegało to na usunięciu części elementów (w Bytowie w porównaniu z Ełkiem jest mniej pomp i czujników, są tylko dwa kotły, wyposażone w pojedyncze ruszty) i zmianie nazw części parametrów. Po dodaniu katalogu byto do głównego katalogu z konfiguracją procesora dokumentów, skopiowałem tam dokumenty z katalogu elk ze zmienionymi schematami. Po zamianie napisów Ełk na Bytów w dokumentach HTML/ISL pozostało tylko jeszcze ustawienie domyślnego przekierowania na katalog byto. Całe przygotowanie konfiguracji dla nowego obiektu zajęło mi około 2 godzin. Oczywiście możliwe było to tylko dzięki wcześniej wykonanej pracy nad schematami ciepłowni w Ełku oraz względnemu podobieństwu obu systemów. Dużo więcej czasu musiałem natomiast poświęcić na wspomniane uaktualnienia bibliotek systemowych¹.

Łącze SDI w Bytowie okazało się także nieco szybsze niż to w Ełku. Ponieważ nawet duży schemat ogólny ciepłowni przesyłany w postaci spakowanej (wtyczka Adobe obsługuje SVG skompresowany algorytmem GNU zip) zajmuje tylko 10 KB, więc całość działa na tyle szybko, że może być swobodnie przeglądana za pomocą modemu. Gorzej jest z wersją PNG, która zajmuje około 10 razy więcej miejsca. Przy korzystaniu z modemu także na załadowanie danych przez Batika trzeba trochę poczekać, gdyż nie obsługuje on kompresji odbieranych danych. Natomiast po załadowaniu obrazka parametry odświeżane są już szybko (nieskompresowany schemat ogólny ciepłowni w Bytowie zajmuje około 100 KB, zaś dokument z uaktualnieniem wartości 23 zawartych na schemacie parametrów około 9 KB).

Ani w Ełku, ani w Bytowie ciepłownia nie wyraziła zainteresowania możliwością zdalnego ustawiania wartości procesów. Ta część funkcjonalności systemu nie była więc tam testowana. Jednak możliwość ta może być wykorzystywana w innych ciepłowniach, w których działają serwery parametrów, przez połączenie bezpośrednio z serwerem parametrów.

Ostateczne uzyskane efekty, to dwa serwisy WWW pozwalające na oglądanie przez przeglądarkę przebiegu procesów technologicznych w ciepłowniach. Pierwszy, dostępny pod adresem http://www.praterm.com.pl:8180 zawiera ogólne informacje o systemie wizualizacji, kilka stron demonstracyjnych oraz podserwisy prezentujące ciepłownie w Ełku i Bytowie. Procesor dokumentów jest zainstalowany na serwerze zlokalizowanym w Warszawie, zaś dane do schematów pobierane są zdalnie z serwerów parametrów pracujących w ciepłowniach. Drugi, dostępny pod adresem http://213.76.238.20:8083, prezentuje dane generowane przez uruchomiony na serwerze w Bytowie procesor dokumentów, który informacje o wartościach parametrów pobiera z lokalnego serwera parametrów.

1: W nowszych dystrybucjach Linuksa (np. RedHat 7.3) wszystkie potrzebne biblioteki są obecne, nie trzeba niczego doinstalowywać ani uaktualniać.