Разработка имитационной модели взаимодействия информационных процессов в системах распределенного технологического мониторинга

• Автор: Бочкарёва, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 Общая характеристика проблемы и обзор методов ее решения.

1 Общая характеристика проблемы и обзор методов ее решения.

1.1 Принципы функционирования и обобщенная схема информационных потоков в системах распределенного технологического мониторинга
1.2 Современные технологии проектирования и анализ подходов к моделированию функционирования систем распределенного технологическогомониторинга
1.3 Обзор существующих средств имитационного моделирования функционирования систем распределенного технологического мониторинга

1.3.1 система Vi

1.3.2 Интеграция системы и математического пакета .

1.3.3 Эмулятор I

1.3.4 Система для автоматизированного создания проектов локальных вычислительных сетей i.
1.3.5 Семейство средств для проектирования и моделирования локальных и глобальных сетей, компьютерных систем, приложений и распределенных систем
1.3.6 Среда графического программирования Vi.
1.3.7 Обзор разработок в области имитационного моделирования систем распределенного технологического мониторинга.
1.4 Цели и задачи исследований.
1.5 Выводы по первой главе.
2 Разработка и программная реализация имитационной модели взаимодействия информационных процессов в СРТМ
2.1 Построение имитационной модели функционирования системы распределенного технологического мониторинга
2.2 Инфраструктура подсистемы управления потоками заявок в имитационной модели .
2.3 Моделирование физического уровня обмена данными.
2.4 Моделирование алгоритмического уровня сбора и обработки информации
2.5 Программная реализация предложенной имитационной модели.
2.5.1 Реализация ядра программной системы.
2.5.2 Структура базы данных.
2.6 Выводы по второй главе.
3 Исследование разработанной имитационной модели.
3.1 Зависимость надежности функционирования модели СРТМ от параметров конфигурации подсистемы управления потоками заявок
3.2 Анализ работы главного диспетчера программной системы
3.3 Исследование поведения программной системы при планировании и обработке нештатных ситуаций в моделируемой СРТМ.
3.4 Выводы по третьей главе
4 Применение программной системы для исследования надежности и закономерностей функционирования системы распределенного технологического мониторинга.
4.1 Проверка адекватности моделирования информационных процессов на примере работы с моделью СРТМ по учету тепла и расхода теплоносителя на ТЭЦ Кемеровской области
4.2 Исследование характеристик работы системы распределенного технологического мониторинга в зависимости от ее топологии
4.3 Влияние порядка сложности алгоритмов обработки данных на характеристики системы распределенного технологического мониторинга
4.4 Исследование работоспособности системы распределенного технологического мониторинга при возникновении программноаппаратных сбоев.
4.5 Применение построенной программной системы для проектирования системы сбора и обработки данных по потреблению энергоресурсов университетского кампуса
4.6 Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


В четвертой главе на примере информационноизмерительного комплекса ТЭЦ Кемеровской области показана адекватность предложенного подхода к моделированию взаимодействия информационных процессов в СРТМ поведению реальной информационноизмерительной системы. Приведены результаты использования программной системы для проектирования и анализа работы СРТМ, рассмотрено ее применение при проектировании СРТМ для оперативного контроля и учета энергоресурсов университетского кампуса. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю Сучковой Ларисе Иннокентьевне за помощь и ценные замечания при обсуждении результатов исследований. Автор благодарит также Якунина Алексея Григорьевича за консультации по вопросам проектирования и применения СРТМ. Системы распределенного технологического мониторинга являются перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами в жизненно важных и критичных с точки зрения безо , пасности и надежности областях в промышленности, энергетике, нагтранспорте, в космической, военной области и т. Диспетчер многоуровневой автоматизированной системы управления получает информациюо состоянии технологического объекта или процесса и воздействует на объекты,, находящиесяот него на значительном расстоянии,. Говоря о диспетчерском управлении,, нельзя не. За период с по год в мире произошло 1,5 индустриальных катастроф. В их результате пострадало около 4. Общий ущерб от этого типа техногенных катастроф оценивается в 5 млрд. За тот же период в мире были зафиксированы 4,2 транспортные катастрофы. Они затронули жизни около 0,0 человек. Совокупный прямой ущерб оценивается в млрд. Напомним, что i 1 направлялся к Венере, но был уничтожен во время аварии на старте июля года через 3 секунды после старта. Антенна аппарата потеряла связь с наводящей системой на Земле, в результате управление взял на себя бортовой компьютер, программа которого содержала ошибку 2. Другая катастрофа произошла июля года в Италии, на химическом заводе Иклиза произошел взрыв, в результате которого обширная территория была поражена гербицидами В первые месяцы изза последствий взрыва погибли 8 человек. Итальянское правительство приняло решение вырубить все деревья и снять верхний слой почвы с площади в 0 га с целью ликвидации последствий этой катастрофы. А 3 декабря года на химическом заводе в Бхопале Индия произошел взрыв, в результате которого в атмосферу было выброшено более тонн токсичных газов фосгена и метилизоцианата. Погибли более тысяч человек 3. Применение технологий vi iii диспетчерское управление и сбор данных позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки СРТМ и позволяет организовать сбор информации с первичных измерительных преобразователей датчиков и интеллектуальных профаммируемых устройств контроллеров и микроконтроллеров мониторинг технологического процесса анализ полученных данных и принятие решений о возникновении нештатных или критических ситуаций документирование и архивирование данных удаленное управление объектами и реализацию систем поддержки принятия решений. Современные СРТМ предлагают инструментальные средства,, обеспечивающие наглядный фафический интерфейс, представляющий объекты контроля максимально приближенных к реальному виду за счет средств визуализации и разных видов статистических отчетов. НС в журнале событий, для чего возможно различное определение условий наступления тревожных ситуаций выход параметра за технологические границы или его резкое изменение, потеря связи с первичным преобразователем и др. Немаловажное значение имеет возможность классификации тревожных сигналов, а также управление оповещением об их наступлении оператора системы звуковыми сигналами, отправкой БШБСообщений и Т. На основе анализа большого числа существующих СРТМ можно выделить обобщенную схему их реализации, представленную на рисунке 1. Контроллеры гоовеш уровня . Рис. Нижний уровень включает различные первичные преобразователи и датчики давления, температуры, напряжения, расходомеры и т. Датчики поставляют информацию на следующий уровень архитектуры. Обработка данных на устройствах нижнего уровня не производится.