Автоматизация процессов мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры на основе мультиагентных иммунологических систем

• Автор: Шабельников, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список используемых сокращений
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Состояние систем мониторинга объектов инфраструктуры на железнодорожном транспорте
1.1 Характеристика объектов мониторинга
1.2 Существующие системы. Анализ проблем и задач мониторинга
1.3. Авторская концепция организации мониторинга и управления
природно-техническими объектами железнодорожного транспорта
Выводы по главе
Глава 2 Математические основы синтеза систем мониторинга и управления состоянием искусственных сооружений на железнодорожном транспорте
2.1 Общая стратегия оценки состояния искусственных сооружений на железнодорожном транспорте
2.2 Моделирование сети каналов системы мониторинга и управления
2.3 Систематизация и развитие моделей динамических процессов
2.4 Нечеткая логика в задачах мониторинга и управления состоянием искусственных сооружений на железнодорожном транспорте
Выводы по главе
Глава 3 Мультиагентные иммунологические модели в системах мониторинга распределенных технических объектов
3.1 Общий подход и принципы построения мультиагентных иммунологических систем распределенной обработки информации
3.2 Модели представления интеллектуальных автономных агентов и классифицирующих алгоритмов в. гибридной системе технического мониторинга
3.3. Модели представления агентов-координаторов и иммунологические механизмы их взаимодействия в гибридной СТМ
Выводы по главе
Глава 4 Программно-аппаратная реализация системы мониторинга и управления природно-техническими объектами
4.1 Иммунное распознавание образов. Эксперимент
4.2 Выбор беспроводного канала передачи информации
4.3 Автоматизированная беспроводная система мониторинга природнотехнических объектов
Выводы по главе
Заключение
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ
Листинги программ
Документы, подтверждающие внедрение

Список используемых сокращений
АБСМ - автоматизированная беспроводная система мониторинга природно-технических объектов;
АИЭ — альтернативные источники энергии;
АРМ - автоматизированное рабочее место;
ББМ - безбатарейный модуль;
БД - база данных;
БЗ - база знаний;
БСС - беспроводная сенсорная сеть;
ВР - временной ряд;
ВЦ - вычислительный центр;
ГКРЧ - Государственная Комиссия по Радиочастотам при Министерстве Связи Российской Федерации;
ЖРУ - железнодорожная радиостанция унифицированная;
ИНС - искусственная нейронная сеть;
ИРО - иммунное распознавание образов;
ИС - искусственное сооружение;
КАА — кусочно-агрегированная аппроксимация;
КСО — контроль состояния объекта;
ЛПР — лицо, принимающее решения;
МАС - мультиагентные системы;
МГА - модифицированный генетический алгоритм;
НДС - нечеткая динамическая система; напряженно-деформированное состояние;
НСЭС - накопление свободной энергии среды;
ПТО — природно-технический объект;
РНН — рекуррентная нейронная сеть;
СППР - система поддержки принятия решений;
СТМ - система технического мониторинга;

Таблица 1.
Сравнение типов преобразований
Тип Достоинства Недостатки
Пьезо- электрический Нет отдельного источника напряжения. Напряжение от 2 до 10 В. Отсутствие механических упоров. Максимальная энергетическая плотность источника. Микрообработка не совместима со стандартами изготовления микросхем КМОП. Слабая стыковка тонкослойной пьезоэлектрической пленки.
Емкостной Облегченная интеграция с микроэлектрическими системами. Напряжение от 2 до 10 В. Необходим дополнительный источник питания. Наличие механических упоров.
Индуктивный Нет отдельного источника напряжения. Отсутствие механических упоров. Напряжение до 0,1 В. Сложная интеграция с микроэлектрическими системами.
Способы организации беспроводных сетей, вопросы помехозащищенности и синхронизации подробно рассмотрены в главе 4.
1.3. Авторская концепция организации мониторинга и управления природно-техническими объектами железнодорожного транспорта
Автором предлагается создание системы мониторинга и управления ОТО железнодорожного транспорта с многоуровневой архитектурой. Структура автоматизированной беспроводной системы мониторинга природнотехнических объектов приведена на рис. 1.14.
Рассмотрим основные блоки АБСМ. Система выполняет две функции, относящиеся к технологическому процессу перевозок: мониторинг и управление. Остановимся на каждой из них.
Мониторинг. Ниже перечислены требования, предъявляемые к данной подсистеме: