Объектно-ориентированный подход при создании программного обеспечения тренажеров для ядерной и тепловой энергетики

• Автор: Масанов, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление. Основные термины и понятия. Введение. Апробация работы. Личное участие. Объектноориентированный подход к моделированию. Классификация кодов по степени автоматизации. Обзор российских и мировых систем поддержки моделирования. Иерархия системы. Технология фирмы I США. Иерархия системы. Финская технология . Структура оболочки . Описание Технологии
5. Структура моделирующей оболочки. Описание технологии. Оболочка моделирования ЭНИКАД. Разработка в ЭНИКАД. Сравнительный анализ систем. Основные черты технологии i. Основные компоненты системы i. Подсистема разграничения доступа i . Подсистема представления данных моделирования i . Подсистема экспортаимпорта vi. В этом случае система поддержки моделирования служит базисом для построения разнообразных тренажеров и моделирующих комплексов. Подобные тренажеры могут быть использованы для обучения и повышения навыков эксплуатационного и обслуживающего персонала, уточнения различных процедур и инструкций. Необходимо также учитывать желание иметь собственную отечественную систему поддержки моделирования, поскольку только собственная разработка позволила реализовать накопленный в отделе идейный и научный потенциал.


Однако, достижения в области вычислительной техники и, прежде всего увеличение производительности компьютеров при резком сокращении их стоимости и размеров, существенное усовершенствование и удешевление системного программного обеспечения, а также прогресс в области математического описания сложных физических процессов, численных методов и их программной реализации привели к существенному расширению спектра использования моделирующих систем. Особенно это коснулось области ядерной энергетики. Главной же предпосылкой, обеспечившей прорыв в создании современных моделирующих комплексов, являются достижения в области технологий математического моделирования и моделирующих систем. Классификация моделирующих систем затруднена изза не устоявшейся терминологии. В зависимости от целей использования моделирующие системы для эксплуатационного персонала и персонала регулирующих органов можно разделить на те, которые используются для обучения, тренировок, разработки, проверки технических решений и эксплуатационных процедур, и те, которые используются в процессе управления реальными объектами или в критических ситуациях предсказывающее моделирование или экспертные системы. Моделирующие системы для разработчиков подразделяются на используемые для разработки основного оборудования и объектов в целом, предназначенные для синтеза алгоритмов управления, блокировок и защит разрабатываемых объектов и предназначенные для испытаний систем автоматического регулирования и управления реальными объектами. Моделирующие системы для исследователей делятся на те, которые используются для аналитиков, основной задачей которых является оперативный поиск причин реальных аварийных ситуаций, а также поиск сценариев и исследование возможных последствий гипотетических запроектных, в том числе тяжелых, аварий, и те, которые предназначены для разработчиков математических моделей динамических процессов, происходящих в реальных или разрабатываемых объектах. Наибольший вклад в трудоемкость создания моделирующих и тренажерных систем вносит необходимость разработки своего уникального или адаптация существующего программного обеспечения. Технологии разработки тренажерного программного обеспечения, принятые до настоящего времени в различных мировых тренажеростроительных фирмах, основываются на технологии структурного программирования. При этом необходимость уменьшения трудоемкости и унификации используемых моделей приводила к разработке вспомогательного зачастую весьма специфического инструментария для автоматизации процесса создания и отладки отдельных подсистем программного обеспечения тренажеров 7. Например, при эмуляции АСУТП, для получения исполнительного кода используют так называемые конфигурационные файлы АСУТП. Кроме того, до недавнего времени в тренажерах для решения внутренних задач использовалось весьма специфическое аппаратное обеспечение, зачастую сделанное на заказ в единственном экземпляре и поэтому весьма дорогостоящее. Однако, в последнее время, в практике осуществления проектов наблюдаются существенные изменения в подходах и тенденциях. Они продиктованы, не только стремлением удешевить разработку и сократить ее сроки, но и желанием предоставить потребителю более качественный конечный продукт. Новый толчок, подобным тенденциям дало появление летом года операционной системы i 4. Так, в области аппаратного обеспечения стало очевидно стремление уйти от дорогостоящих IX компьютеров на i I компьютерную платформу. Это позволяет использовать стандартные комплектующие и отказаться от деталей сделанных на заказ. Объекты современной ядерной и тепловой энергетики, химической промышленности т. Подобные аварии могут быть следствием как отказа или поломки оборудования, так и следствием ошибок или умышленных действий персонала. Стоимость ремонтных работ, замены испорченного оборудования, простоя оборудования и реабилитации окружающей среды может быть весьма значительной. Неизбежно ставится вопрос о предотвращении таких аварий и минимизации их последствий. В обоих случаях возникает необходимость в адекватном математическом моделировании и описании всего комплекса процессов, происходящих на сложном и технологически неоднородном объекте. Подобное описание невозможно без создания интегрированных математических моделей или моделирующих комплексов.