Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Технические науки. ; ():-.

Модульные принципы построения систем используется практически во всех сферах деятельности человека: от мебельных конструкций до генной инженерии. Концепция построения многофункциональных модульных систем (МФМС) [1, 2], как частный вариант модульных систем, применима и в разработке автоматизированных систем радиационного контроля (АСРК) для радиационно-опасных объектов и АЭС. Причем данное утверждение относится как к трехуровневым АСРК, состоящим из подсистем нижнего среднего и верхнего уровня, так и к двухуровневым АСРК, включающим в себя только подсистемы нижнего и верхнего уровней. Приведём подтверждения справедливости этого утверждения.

Рассмотрим на рисунке 1 а) упрощённую структурную схему построения типовой подсистемы с элементами нижнего и среднего уровней трехуровневой АСРК, характерную для любых ее подсистем накопления и обработки информации радиационного контроля. А затем детализируем (см. рисунок 1 б)) структуру устройства накопления и обработки (УНО) этой подсистемы. При этом выделим на схемах элементы, присущие МФМС, в соответствии с принципами её построения [2].

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

Рисунок 1. Структурные схемы: а) типовой подсистемы трёхуровневой АСРК; б) устройства накопления и обработки

Прежде всего, определимся с функциональными модулями. К этой категории, согласно их определению [2], можно отнести все детекторы и датчики, объединенные в исследуемую систему и решающие для нее элементарные задачи. Как правило, подсистема АСРК имеет от одного до десяти однотипных или разнотипных блоков детектирования (БД) и от 0 до нескольких единиц разнотипных датчиков параметров среды (ДПС). Для удобства рассмотрения данного вопроса будем условно считать, что подсистема объединяет разнотипные БД и ДПС с количеством, в соответствии с этим условием, NБД > 1 и MДПС > 1.

Внутрисистемные связи (ВСС) функциональных модулей в подсистемах трехуровневых АСРК до недавнего времени традиционно выполнялись оригинальными шинами, где для электропитания и каждого сигнала управления, сигналов детекторов и датчиков были выделены отдельные линии. И эти линии связи не были ни как стандартизованы. Поэтому на схеме (см. рисунок 1 а)) они представлены отдельными шинами.

Теперь рассмотрим структуру УНО (см. рисунок 1 б)). Ядром системы [2], несомненно, является модуль центрального процессора УНО (МЦПУНО), выполняющий всю необходимую обработку данных и формирование команд управления БД. К МЦП УНО подводятся шины ВСС как функциональных, так и базовых модулей.

Базовыми (сервисными) модулями [2], представляющими собой устройства, обеспечивающие работоспособность системы, являются:

  • модуль связи с «Верхним уровнем» (МСВУ) для передачи в устройства верхнего уровня данных радиационной обстановки, а также приема команд управления и информации (о пороговых уставках, поправочных коэффициентах и т.п.);
  • модуль электропитания всех устройств системы (МЭП) через шины связи;
  • модуль внутренней и внешней световой и звуковой сигнализации, если таковые функции назначены УНО;
  • модуль расширения памяти команд – постоянное запоминающее устройство и/или памяти данных – оперативное запоминающее устройство, если такие операции необходимы МЦПУНО;
  • модуль ввода и вывода (отображения) информации (МВВ), если таковые операции требуются УНО.

Как правило, первые два модуля устанавливаются в УНО в обязательном порядке, последние три модуля и возможные дополнительные базовые модули, не приведённые на схеме (см. рисунок 1), могут входить в состав системы при необходимости, и показаны на схеме штриховыми линиями.

ВСС базовых модулей, таких как МЭП и МС, обычно выполняются оригинальными линиями, а таких как МП и МВВ – стандартными, но специфичными и отличными друг от друга интерфейсами, поэтому на схеме (см. рисунок 1 б)) они выделены в отдельные шины.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

Рисунок 2. Структурная схема подсистемы трёхуровневой АСРК, представленная в виде МФМС

Результатом проведённого структурного анализа является схема, представленная на рисунке 2, на которой показаны с одной стороны элементы АСРК:

  • устройства «Нижнего уровня» – блоки детектирования α, β, γ излучений контролируемой среды – БД и датчики параметров (температуры, давления и т.п.) этой среды – ДПС;
  • устройство «Среднего уровня» – устройство накопления и обработки –УНО, полученных от БД данных радиационного контроля исследуемой среды, выполненных с учетом её параметров, полученных от ДПС.

С другой стороны, элементы МФМС обособленны в группы модулей по следующим признакам [2]:

  • функциональные модули, решающие элементарные задачи радиационного контроля и измерения параметров контролируемой среды;
  • ВСС функциональных модулей, обеспечивающие их электропитание, передачу измерительных сигналов и команд управления;
  • ядро МФМС, выполняющее все командные и вычислительные операции в соответствии с алгоритмом решения макрозадачи подсистемой радиационного контроля;
  • ВСС базовых модулей, обеспечивающие их электропитание, передачу информации ввода-вывода и обмена с внешними системами;
  • базовые (сервисные) модули, обеспечивающие работоспособность системы – электропитание, хранение данных и информационный обмен с внешними системами и оператором.

Проведённый анализ схемы, приведённой на рисунке 2, вне всяких сомнений и наглядно позволяет идентифицировать АСРК как МФМС, в соответствии с принципами построения последней [2].

Теперь детально разберём структурную схему (см. рисунок 2) на соответствие свойствам [1] МФМС. Надобность в такой ревизии продиктована необходимостью удостоверится в действительном и полном соответствии свойств МФМС применительно к АСРК.

Макрозадача МФМС — это системное решение множества элементарных задач функциональных модулей. В нашем случае, это получение представления о радиационной обстановке в результате обработки информации, полученной от БД и ДПС. Таким образом, подтверждается наличие многозадачности, и совместимости полных аналогов модулей [1] исследуемой системы, но на этом всё и ограничивается. Имеется, правда, возможность аппаратного и программного резервирования, но такие свойства МФМС как изменяемость, преемственность и автоподстройка остаются нереализованными.

Всё дело в том, что оригинальные линии связи в исследуемой системе не поддерживают и вообще не могут поддерживать изменяемое разнообразие модульной функциональности. Для преодоления этих трудностей требуется всего лишь применение в качестве ВСС – стандартных интерфейсов, позволяющее реализовать такое важное свойство как замещаемость модулей и, как следствие, привести исследуемую систему к виду, соответствующему МФМС.

Построение АСРК по трехуровневой схеме, в своё время, было продиктовано рядом объективных обстоятельств, в числе которых дороговизна и громоздкость применения вычислительных средств непосредственно в элементах нижнего уровня. А для применения стандартных интерфейсов в подсистемах нижнего уровня необходима оцифровка сигналов БД.

Появление широкой линейки недорогих микроконтроллеров различных, в том числе и отечественных фирм, обладающих обильной функциональной насыщенностью, привело к возможности создания двухуровневой концепции построения АСРК. Её структура с элементами МФМС приведена на рисунке 3.

Функциональными модулями являются те же БД, преобразованные вместе с УНО в моноблочные устройства детектирования, а также устройства управления механизмами и устройства измерения параметров среды – собранные в комплекс метрические приборы.

В качестве ВСС функциональных модулей целесообразно использовать интерфейс RS-485 и линии электропитания со стандартным напряжением + 24 В, универсальным для DC/DC-преобразователей функциональных модулей. Подобным же образом построены каналы ВСС, только в качестве интерфейса выбран более высокоскоростной Ethernet, а в линии электропитания подается переменное напряжение 220 В частотой 50 ÷ 60 Гц.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

Рисунок 3. Структура двухуровневой АСРК, представленная в виде МФМС

Все мнения о большей надежности параллельных линий связи в АСРК беспочвенны при организации резервирования каналов ВСС как стандартных интерфейсов, так и линий электропитания. Причём количество резервных каналов ВСС (кратность резервирования) в МФМС можно наращивать.

Роль ядра МФМС выполняют серверы АСРК – промышленные вычислительные системы с накопителями информации. Организация работы серверов имеет возможность как резервирования модулей серверов для выполнения определённых функций, так и распределение одновременного решения задач между несколькими модулями серверов.

Базовыми модулями, прежде всего, являются устройства бесперебойного электропитания. Они относятся к одной категории, но территориально могут располагаться в наиболее удобных для своих выполняемых функций местах. Поэтому на схеме (см. рисунок 3) УБП1, УБП2 относятся к устройствам верхнего уровня и располагаются в чистой зоне, а УБП3, УБП4 относятся к устройствам нижнего уровня и могут располагаться в любой требуемой локальной зоне. При этом количество УБП ничем не ограничено кроме потребляемого тока и месторасположения функциональных модулей.

К базовым модулям относятся автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора, представляющие собой устройства ввода и отображения информации. А также к ним относят устройства индикации, наглядно отображающие мониторинг радиационной обстановки исследуемого объекта, выполненные как в виде цветовых светосигнальных панелей, так и в виде крупноформатных дисплеев.

Концепция построения МФМС позволяет включать в свой состав любое количество функциональных и базовых модулей, ограниченное только количеством адресов и каналов интерфейсов ВСС.

АСРК как МФМС имеет возможность включать в себя и подсистемы в виде МФМС. Ярким примером такой подсистемы среди устройств верхнего уровня является АРМ оператора, а среди устройств нижнего уровня можно выделить расходомеры воздуха, которые в настоящее время выпускаются в комплексе с датчиками давления и температуры.

Подводя итоги можно сделать следующие выводы:

  • и двух- и трехуровневые АСРК представляют собой МФМС;
  • свойства [1] и принципы [2] построения МФМС позволяют создать оптимальную и реконфигурируемую структуру АСРК.

 

Список литературы

1     Скляр А.В., Мережин Н.И. Основные свойства модульных многофункциональных систем. Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). Ежемесячный научный журнал № 4 (13) / 2015, часть 5, с. 41 – 43.

2 Скляр А.В., Мережин Н.И. Особенности построения модульных многофункциональных систем. Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). Ежемесячный научный журнал №3 (12) / 2015,часть 5, с. 6 – 8.[schema type=»book» name=»ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДУЛЬНЫХ СИСТЕМ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ» description=»В статье представлены особенности создания автоматизированных систем радиационного контроля на объектах с повышенной радиационной опасностью, выполненных с учетом принципов построения многофункциональных модульных систем, описанных в предыдущих статьях авторов.» author=»Скляр Андрей Вадимович, Мережин Николай Иванович, Скляр Вадим Фёдорович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-13″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.12.16_33(2)» ebook=»yes» ]

Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
https://www.apscuf.org/slot-gacor/https://kip.kapuaskab.go.id/files/slot-online/slot gacorslot gacorslot gacorslot gacorhttps://www.splayce.eu/slot-pulsa/https://snip.eng.unila.ac.id/wp-content/uploads/slot-gacor/https://www.jurnal.stimsurakarta.ac.id/public/journals/https://kobar.umkm.kalteng.go.id/files/slot-gacor/https://www.uniqhba.ac.id/assets/slot-gacor/https://www.staipibdg.ac.id/-/slot-online-gacor/https://disdagperin.bekasikota.go.id/slot-gacor/https://journal.widyatama.ac.id/slot-gacor/https://stis.ac.id/slot-gacor/https://gradosyposgrados.ucjc.edu/ https://www.mope.gm/slot88/https://www.vantru.is/slot88/https://vipnumberbuy.com/slot-deposit-pulsa/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://fastgoal.com/forum/-/slot-gacor/https://www.gamisaulia.com/slot-gacor/https://persianfootball.com/news/wp-content/uploads/2013/01/slot-gacor/https://radiochicha.perugamingshow.com/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://civil.annauniv.edu/slot-gacor/https://majubersamagroup.com/slot-gacor/https://fais.psu.ac.th/slot88/https://www.gardencity.university/slot-gacor/http://admission.mnsuam.edu.pk/slot-gacor/https://www.yckmc.edu.hk/slot-gacor/https://www.revistaamexco.com.mx/files/journals/1/articles/51/62c7819f6a734.htmlhttps://www.edithumbs.com/wp-content/uploads/2020/01/slot-gacor-deposit-dana/https://regencyinstitutions.com/uploads/https://beritarajaku.com/http://arc.salleurl.edu/develop/slot-deposit-pulsa/https://www.ducayne100.org/slot-gacor/https://parasolprojects.com/slot-gacor/https://www.kotabaruparahyangan.com/slot-gacor/http://discamino.org/slot-gacor/https://cmc.edu.vn/slot-gacor/https://www.kpsg-solutions.pt/slot-deposit-dana/https://katingankab.go.id/slot-online/http://sintang.go.id/slot-gacor/https://text.co.id/slot-gacor/https://www.stimsurakarta.ac.id/slot-gacor/http://www.loasis-traiteur.com/fileman/https://sipil.ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://kemahasiswaan.unesa.ac.id/slot-gacor/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://surjyotsna.org/slot88/https://unitedtowel.com/slot-deposit-pulsa/http://gpm.fe.unesa.ac.id/slot88/https://eapi.sabayon.org/https://www.zeleka.com/slot-gacor/https://nclthailand.com/slot88/https://ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://bot.unesa.ac.id/slot-deposit-pulsa/https://optical.botsolutions.org/slot-gacor/https://www.test-car.pt/slot-gacor/https://ejurnal.methodist.ac.id/files/slot-online/https://jurnal.kwikkiangie.ac.id/files/slot-gacor/https://www.amikmbp.ac.id/slot88/https://ifris.org/slot-gacor/https://biomedicineonline.org/slot-gacor/http://e-journal.sastra-unes.com/slot-gacor/https://www.rtpslotgacor.cc/https://www.fundacionclavel.org/situs-slot-gacor/https://www.fundacionclavel.org/slot88/https://ksrce.ac.in/gacor88/https://sushizobangkok.com/slot88/http://huaplachongnonsea.com/slot-gacor/https://enfermeriadermatologica.org/slot-gacor/http://www.rpchospital.com/slot-gacor/https://www.feiradossofas.pt/slot-gacor/https://sites.google.com/view/slot-gacor-terbaru-hari-ini/https://www.viagsite.com/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://165.22.244.0/https://www.rtppastigacor88.com/http://enfermeriadermatologica.org/slot777/https://slot88.ice.edu.pt/https://belodent.org/-/slot-pulsa/https://history.soc.ku.ac.th/uploads/slot-gacor/https://www.kemasaja.com/slot-gacor/http://www.maktour.co.id/slot-gacor/https://seamolec.org/files/slot-gacor/https://sbyads.ru/slot88/http://www.woconf.com/slot-gacor/https://omnipacgroup.com/slot-gacor/https://icdemolicensewebapi.honeywell.com/https://www.fundacionclavel.org/slot-gacor/ gacor 88https://thejrns.org/slot-gacor/https://ijohmn.com/public/slot-gacor/https://www.kuhoo.com/wp-content/uploads/slot-deposit-dana/http://clc.cet.edu/judi-bola/https://ijorces.org/slot-gacor/https://virtusclean.com/slot-online/https://modernacademy-journal.synceg.net/slot-gacor/https://rumosdainformacao.ivc.br/5unsur3/https://cosy.univrab.ac.id/slot-online/https://staialakbarsurabaya.ac.id/slot-online/https://iat.alfithrah.ac.id/slot-gacor/https://krti.unesa.ac.id/slot-deposit-pulsa/http://jurnal.umsu.ac.id/public/http://jurnal.univrab.ac.id/slot-gacor/https://fbs.unj.ac.id/wp-content/slot-gacor/https://jurnal.ikipjember.ac.id/slot-online/https://itbk.ac.id/slot-online/https://pusbangpmpp.lppmp.untad.ac.id/judi-online/https://apache1.untad.ac.id/slot-gacor/https://revistadeodontologia.facpp.edu.br/public/slot-gacor/