Methods for reducing risks and errors in the operation of oil and  gas industry intellectual automated systems

V.A. Kornuta; Y.V. Katamay; B.I. Merenko; I.Ya. Dmytriv; N.T. Ivantsiv; O.V. Kornuta; A.V. Dyachuk

doi:10.34185/1562-9945-2-157-2025-05

Автор(и)

V.A. Kornuta
Y.V. Katamay
B.I. Merenko
I.Ya. Dmytriv
N.T. Ivantsiv
O.V. Kornuta
A.V. Dyachuk

DOI:

https://doi.org/10.34185/1562-9945-2-157-2025-05

Ключові слова:

інтелектуальні автоматизовані системи, нафтогазова галузь, верифікація, перевірка покриття, тестування.

Анотація

Сучасні інтелектуальні автоматизовані системи (ІАС) забезпечують високий рівень автоматизації та покращують ефективність виробничих процесів в нафтогазовій галузі. Водночас функціонування таких систем супроводжується ризиками та ймовірністю помилок, що можуть призводити до фінансових втрат та аварійних ситуацій. У статті розглянуто основні методи зменшення ризиків та помилок у ро-боті ІАС нафтогазової галузі, зокрема, вдосконалені підходи до верифікації та тесту-вання. Досліджено застосування формальних та неформальних методів верифікації, а також модульного, інтеграційного та тестування на основі властивостей у ІАС. Ви-значено підходи для вимірювання структурного покриття та оптимізації процесу тестування. Отримані результати спрямовані на зменшення ймовірності помилок та забезпечення відповідності системи галузевим стандартам.

Посилання

Cai, Xia & Lyu, Michael. (2005). The effect of code coverage on fault detection under dif-ferent testing profiles. ACM Sigsoft Software Engineering Notes. 30. 10.1145/1082983.1083288.

R. Hametner, B. Kormann, B. Vogel-Heuser, D. Winkler, and A. Zoitl, “Test case genera-tion approach for industrial automation systems,” in The 5th International Conference on Au-tomation, Robotics and Applications, 2011, pp. 57–62

D. Winkler, R. Hametner, T. Östreicher, and S. Biffl, “A framework for automated testing of automation systems,” in 2010 IEEE 15th Conference on Emerging Technologies and Fac-tory Automation (ETFA 2010), 2010, pp. 1–4.

E. M. Clarke, E. A. Emerson, and J. Sifakis, “Model checking: Algorithmic verification and debugging,” Communications of the ACM, vol. 52, no. 11, pp. 74–84, 200.

P. J. Ramadge and W. M. Wonham, “Supervisory control of a class of discrete event proc-esses,” SIAM J. Control Optim., vol. 25, no. 1, pp. 206–230, 1987.

A. Orso and G. Rothermel, “Software testing: A research travelogue (2000–2014),” in Fu-ture of Software Engineering Proceedings, 2014, pp. 117–132.

I. Buzhinsky, C. Pang, and V. Vyatkin, “Formal modeling of testing software for cyber-physical automation systems,” in 2015 IEEE Trustcom/BigDataSE/ISPA, IEEE, vol. 3, 2015, pp. 301–30.

J. Zander, I. Schieferdecker, and P. J. Mosterman, Model-based testing for embedded sys-tems. CRC press, 2017.

X. Rival and K. Yi, Introduction to static analysis: an abstract interpretation perspective. Mit Press, 2020.

A. Sistla, “Safety, liveness and fairness in temporal logic,” Formal Aspects of Computing, vol. 6, Sep. 1999.

M. Dahl, K. Bengtsson, M. Fabian, and P. Falkman, “Guard extraction for modeling and control of a collaborative assembly station,” IFACPapers On Line, vol. 53, no. 4, pp. 223–228, 2020, 15th IFAC Workshop on Discrete Event Systems WODES 2020 — Rio de Ja-neiro, Brazil, 11- 13 November 2020, issn: 2405-8963.

O. Grumberg, E. Clarke, and D. Peled, Model checking, 1999.

A. Pnueli, “The temporal logic of programs,” in 18th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (sfcs 1977), IEEE, 1977, pp. 46–57.

A. Biere, A. Cimatti, E. Clarke, and Y. Zhu, “Symbolic model checking without bdds,” in International conference on tools and algorithms for the construction and analysis of systems, Springer, 1999, pp. 193–207.

P. Runeson, “A survey of unit testing practices,” IEEE software, vol. 23, no. 4, pp. 22–29, 2006.

G. Fink and M. Bishop, “Property-based testing: A new approach to testing for assur-ance,” SIGSOFT Softw. Eng. Notes, vol. 22, no. 4, pp. 74–80, Jul. 1997, issn: 0163-5948.

K. Claessen and J. Hughes, “Quickcheck: A lightweight tool for random testing of haskell programs,” SIGPLAN Not., vol. 35, no. 9, pp. 268– 279, Sep. 2000, issn: 0362-1340.

Hayhurst and D. Veerhusen, “A practical approach to modified condition/decision cover-age,” in 20th DASC. 20th Digital Avionics Systems Conference (Cat. No.01CH37219), vol. 1, 2001, 1B2/1–1B2/10 vol.1.