Информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами на основе сети GSM

Панарин, Михаил Владимирович

Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)

автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами на основе сети GSM

кандидата технических наук: Панарин, Михаил Владимирович
город: Тула
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.11.16

Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами на основе сети GSM»

Автореферат диссертации по теме "Информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами на основе сети GSM"

На правах рукописи УГпил^/Н .

004Ы < <

ПАНАРИН Михаил Владимирович

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ И УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ТЕРРИТОРИАЛЬНО УДАЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ НА ОСНОВЕ СЕТИ GSM

Специальность: 05.11.16 — Информационно-измерительные и управляющие системы (в промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2010

1 С ¿ЕЙ ГОТО

004617774

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ЛАРКИН Евгений Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ИНОЗЕМЦЕВ Александр Николаевич

кандидат технических наук, доцент ПУСТОВОИ Александр Иванович

Ведущее предприятие: ОАО «Центральное конструкторское бюро

аппаратостроения», г. Тула

Защита состоится «29» декабря 2010 г. в14°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.07 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300012, Тула, проспект им. Ленина, 92, 1-117).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300012, Тула, проспект им. Ленина, 92).

Автореферат разослан «26» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Данилкин Ф.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные информационно-измерительные и управляющие системы территориально удаленными объектами все чаще используют каналы связи на основе GSM. Применение сотовой связи в информационно-измерительных и управляющих системах обуславливается широким охватом территорий, на которых расположены производственные объекты, требующие непрерывного мониторинга и управления. В то же время во многих отраслях промышленности имеется множество объектов, машин, оборудования, территориально распределенного и удаленного на значительные расстояния друг от друга, однако требующего непрерывного мониторинга технологических параметров и управления. Так, в настоящее время свыше 70% территориально распределенных вдоль трубопроводов станций катодной защиты в нефтегазовой промышленности России не имеют средств измерения и управления, работа свыше 80% газораспределительных пунктов среднего и низкого давления не контролируется в реальном масштабе времени. В энергетической отрасли свыше 50% подстанций и распределительных устройств 6-10 кВ не обеспечены средствами непрерывной передачи информации и управления.

Информационно-измерительные и управляющие системы территориально удаленными объектами в процессе функционирования должны обеспечивать высокую надежность работы, своевременное обслуживание возникающих технологических и аварийных запросов, формирование управляющих воздействий, соответствующих возникающим запросам от удаленных объектов.

Проблемы проектирования подобных систем решены далеко не полностью. В частности, не решена задача перераспределения потоков информации, поступающей от территориально удаленных объектов информационно-измерительных систем для обеспечения необходимого быстродействия процесса выработки управляющих воздействий в штатном и аварийном режимах. Указанные обстоятельства определяют актуальность темы диссертации.

Объектом исследования диссертационной работы является информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами, обеспечивающая перераспределение потоков информации, поступающей от территориально удаленных объектов с коррекцией запросов обслуживания в штатном и аварийном режимах.

Предметом исследования являются модели и методы повышения эффективности информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами.

Методическую и теоретическую базу диссертационной работы составляют подходы и инструментарий теории информационно-измерительных и управляющих систем, теории измерений, методов теории массового обслуживания. Общими вопросами проектирования информационно-измерительных и управляющих систем занимались О.Н. Новоселов, М. Краус, Э. Вошни, развитием систем в газовой отрасли - А.Г. Ананенков, М.А. Балавин, C.B. Емельянов; теорией массового обслуживания - А.К. Эрланг, А.Я. Хинчин, A.A. Марков, Е.С. Вентцель, Дж. Лидбеттер, Г. Крамер, A.B. Скороход, исследова-

ниями и моделированием характеристик GSM - Е.В. Морозов, А.Я. Городецкий, Б.Г. Осипов, М. Кровелл, А. Беставрос, Дж. Парк, С. Маккей, Э. Райт и другие.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленными объектами на основе сети GSM путем перераспределения потоков информации с коррекцией запросов обслуживания территориально удаленных объектов в штатном и аварийном режимах.

Задачи исследований.

1. Разработать математическую модель потоков запросов в информационно-измерительной и управляющей системе и провести моделирование с помощью сетей Петри-Маркова (СПМ).

2. Разработать модель подсистемы сбора измерительной информации с шинной и веерной организацией в виде СПМ и получить соотношения вероятностей пребывания системы в различных возможных состояниях, включая состояние отказа.

3. Разработать обобщенную структуру информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленными объектами на основе сети GSM.

4. Разработать метод установки режимов обслуживания территориально удаленных объектов с коррекцией запросов в штатном и аварийном режимах.

5. Разработать структуры информационно-измерительных и управляющих систем на основе сети GSM и внедрить результаты работы на следующих объектах: станциях катодной защиты газопроводов; газораспределительных пунктах; устройствах учета расхода газа; крановых узлах; устройствах контроля утечек газа; подстанциях 6-10 кВ.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке модели потоков запросов в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленными объектами, моделировании с помощью СПМ, состояние которой определяется вектором, случайно блуждающим по дискретному пространству со случайным временем пребывания в каждом из состояний, и разработке метода установки режимов обслуживания территориально удаленных объектов с перераспределением потоков информации и коррекцией запросов в штатном и аварийном режимах, обеспечивающего повышение относительной пропускной способности системы.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные в диссертации метод и модель являются базой для проектирования и модернизации информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами с использованием сети GSM, что позволит повысить эффективности их работы, сократить время и затраты на проектирование.

Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается результатами апробации разработанных методов при решении практических задач создания и внедрения информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами на основе GSM.

Положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель потоков запросов в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленными объектами на основе сети GSM, модели подсистем сбора измерительной информации с шинной и веерной организацией в виде СПМ.

2. Метод установки режимов обслуживания с перераспределением потоков информации и коррекцией запросов в штатном и аварийном режимах и обобщенная структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленными объектами на основе сети GSM.

3. Структуры информационно-измерительных и управляющих систем станций катодной защиты газопроводов, газораспределительных пунктов, крановых узлов, устройств контроля утечек газа, подстанций в сети 6-10 кВ.

Реализация и внедрение результатов. Предложенные в диссертации методы реализованы автором в процессе выполнения НИОКР со следующими организациями: ОАО «Ставропольский радиозавод «Сигнал», ЗАО «OBJI-Энерго» (г. Москва), ООО «Интлайн» (г. Москва), ОАО «Газпомрегионгаз» (г. Санкт-Петербург), «Московский филиал Газпромрегионгаз», ООО «Тулаобл-газ», ЗАО «Газстрой» (г. Домодедово), ОАО «Рязаньгоргаз», ОАО «Тамбо-воблгаз», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), «КОНА-Связь» (г. Москва), ОАО «Хабаровсккрайгаз», ООО «Лерикон», ЗАО «Геоток», ОАО «Мособлгаз», ОАО «Тулэнерго». Результаты внедрены в учебный процесс Тульского государственного университета на кафедре «Робототехника и автоматизация производства» в курсе «Основы информационных устройств».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийская научно-технической конференция «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии», г. Москва, 7-9 октября 2006г.; Международный научно-практический симпозиум «Современные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты», Египет, 14-20 апреля 2007 г.; Международный научно-практический симпозиум «Современные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты», Египет, 7-13 ноября 2009 г.; Научно-практические конференции НИИ Наукоемких технологий, г. Тула, 2007—2010 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 работ, в том числе статья в журнале, рекомендованном ВАК, 2 патента РФ на изобретение, патент РФ на полезную модель, 7 статей в сборниках трудов, 11 публикаций в материалах Всероссийских и Международных конференций, 4 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ в Роспатенте РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 147 страницах машинописного текста и включающих 19 рисунков и 3 таблицы, приложений и списка использованной литературы из 157 наименований. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В первой главе приводится аналитический обзор технических решений и методов, используемых в информационно-измерительных и управляющих

системах распределенных объектов для достижения требуемых технических характеристик и параметров. Приводится классификация систем по типу каналов передачи информации и дается количественная оценка времени отработки запросов при различной загрузке каналов. Обосновывается эффективность применения каналов передачи данных на основе GSM в информационно-измерительных и управляющих системах территориально удаленными объектами.

Проведен аналитический обзор методической базы и инструментария проектирования информационно-измерительных и управляющих систем. Рассмотрены особенности применения методов теории массового обслуживания для разработки информационно-измерительных и управляющих систем для распределенных объектов при различных способах передачи информации.

Подробно рассмотрена информационно-измерительная и управляющая система территориально распределенных станций катодной защиты газопроводов от коррозии. Особенность системы состоит в том, что станции катодной защиты расположены на значительном расстоянии по территории пролегания газопроводов, причем газопроводы имеют различные ответвления, перемычки, резервные линии. Так на разветвленных сетях газопроводной системы Тульской области установлено свыше 2000 станций катодной защиты, которыми необходимо управлять в реальном времени для поддержания требуемого защитного потенциала в зависимости от состояния грунта и места пролегания газопровода.

Проведена классификация известных информационно-измерительных и управляющих систем для объектов газовой отрасли и энергетики, показаны достоинства и недостатки систем, определена цель и поставлены задачи диссертационной работы.

Во второй главе разработана математическая модель управления потоками информации в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленными объектами. В качестве инструмента для моделирования был выбран математический аппарат СПМ.

СПМ территориально распределенной информационно-измерительной системы задается множеством: Ч?= {77, М), где П - множество, описывающее структуру сети Петри; М- множество параметров. В описание структуры П = {A, Z, IrfA), Oz(A)} включаются: А = {аи ..., я,,..., aj} - множество позиций; Z =

{zi,..., z„,..., zN} - множество переходов; IA(Z) = {IA(zi),..., IA(zn)..... Ia(zn)} -

входная функция переходов; Oa(Z) = {0A(z{),..., Oa(z„), ..., Oa(zn)\ - выходная функции переходов. В контексте задачи моделирования управления потоками информации позиции множества А являются математическим подобием структурных единиц элементов, генерирующих или обрабатывающих запросы в центр обработки информации, а переходы множества Z моделируют взаимодействие элементов информационно-измерительной системы. Множество М= {р, J{t), Л} параметров включает:/» = [р,„] - матрицу JxN, определяющую вероятности переключения СПМ из позиций aj в переходы z„;/{t) = \fj„(t)] - матрицу JxN, определяющую временные интервалы переключения; Л = [Л„у] - матрицу NxJ, определяющую логические условия переключения. Вероятности pjn не за-

висят от предыстории процесса, и для них выполняется условие £Р11=11<jйJ■ Все потоки событий в распределенной системе считаются потоками без последействия, поэтому на законы распределения £„{() наложено ограничение

/> (>) = ехр(- V), 1 (1)

где V- плотность потока событий переключений из позиции а, в переход г„.

Для СПМ определено дискретное пространство IV (рис. 1), измерениями которого являются позиции и непримитивные переходы. Состояние СПМ в пространстве Ж определяется вектором и\ Координаты вектора определяются количеством фишек в соответствующей позиции или переходе. Показано, что общий характер изменения состояний представляет собой случайные блуждания по пространству IV со случайным временем пребывания в каждом состоянии.

Для известной зависимости

(=0

определяющей время ожидания процессом а\ завершения процесса а2 в сети со структурой П= { {аи а2}, {ги г2}, 1л(г\) = 1а(?2) = 0, Ол(г{) = {аи а2}, 1А{х2) = {аи аг}, Ол{г2) = 0}, показано, что если /2(/) = у2 ехр(-то независимо оттого, какой вид имеет плотность распределения

ехр[-у2(/ + г)]Л-

/-,2(0 = —-= у2ехр(-г20' (3)

1- Я1-ехр(-у2/)№(0

где 1(/) - единичная функция Хевисайда.

Отмечается, что (2) является выражением, определяющим отсутствие последействия в потоках событий в системах, моделируемых СПМ с наложенными ограничениями (1). Если в информационно-измерительной системе наступает очередное событие, то с момента его наступления начинается новый отсчет времени во всех позициях СПМ.

Определены вероятности и плотности распределения времени выполнения одного из полушагов в СПМ со структурой П = {{01,..., а,,..., а/}, {гь 22}, Ш\) = Шг) = 0, 0а(20 = {аи .... ар ..., Ду}, 1А(г2) = {аь ар ..., а:}, 0А(г2) = 0}:

5>,

Показано, что моделью подсистемы сбора информации с шинной организацией является система массового обслуживания (СМО), у которой источником запросов на обслуживание являются измерительные станции территориально распределенной информационно-измерительной системы, а обслуживающим каналом является шина сбора данных. В этом случае обмен происходит по следующему протоколу: у'-й пункт сбора измерительной информации определяет занятость шины; если шина свободна, то измерительная информация передается в центр обработки; если шина занята, то фиксируется факт отказа в доступе и запрос на передачу данных повторяется. Потоки отдельных станций суммируются в один общий стационарный поток без последействия с плотностью Я, который определяет загрузку СМО. Время обслуживания зависит от протокола обмена данными и быстродействия аппаратуры передачи данных.

Для подсистемы сбора информации с шинной организацией сформированы СПМ, моделирующие СМО с отказами и СМО с ограничением на длину очереди. Показано, что по сформированным СПМ могут быть получены известные дифференциальные уравнения Эрланга, определяющие вероятности состояния СМО с отказами, а также формулы Эрланга, определяющие вероятности состояния системы в установившемся режиме.

Исследован случай, когда подсистема сбора информации имеет конечное количество источников запросов на обслуживание J и один обслуживающий канал, сконфигурированный таким образом, что он может одновременно обслуживать до J запросов включительно. Подобная конфигурация канала формируется, если объем памяти для хранения запросов практически неограничен, что является характерным для современных ЭВМ, используемых при обработке данных в распределенных информационно-измерительных системах.

Показано, что система массового обслуживания указанного типа моделируется с помощьюу-связной СПМ^эис. 2).__

¡%ехр(-А,/) ^ А/гхр(-Я/) ч Я^хр(-А/Ь-—х м 2

(\ Л (\ а' У) а-/ А ! з 3

г,-

а>

я Я I

а 8' £ &!

У1

У}

г/

У1

Оехр(-Д<)

Рис. 2. Модель СМО с конечным количеством источников запросов В СМО позиции {а\,..., а,,..., ф} моделируют генерацию запросов на обслуживание со стороны у-й станции; позиции {¿>ь ..., Ьу,..., Ь^ определяют выделенные каналы обслуживания; переходы {г\,..., г,-,..., г^ устанавливают мо-

менты начала реализации протокола обмена данными по выделенному каналу связи; переходы {у 1,..., _уу,..., у^ моделируют моменты окончания реализации протокола обмена данными по выделенному каналу связи; Л; - плотность потока запросов на обслуживание, генерируемого у'-м источником; щ - плотность потока обслуживании, генерируемогоу'-м каналом. Для однородной системы = ... = Я,- = ... = Я, = Я; //1 = ... = щ = ... = Ц/=ц.

Матрицы плотностей распределения и логических условий СПМ имеют

вид:

1г{,)-

О /к""'

о о

0 0 ... 0 0 1

0 0 ... 0 0 2

Ле'* 0 0 0 2у-1

0 це'"' 0 0 2у

0 0 . Хе » 0 2У-1

0 0 ... 0 ре-"' , и

л =

{к,у,) 0

0 0

V 0 0

0 0 > 1

0 0 2

0 0 2У-1

0 0 ' 2у

0 (¿0.2/) 2У-1

0 и

(5)

Сформирована система уравнений Эрланга, описывающая динамику процессов в СМО:

№

^=(У - у +0^,,, (<)-[(■/ - у)я+у/фУМ+(/+0<у<л

р,Л*)=(6)

где вероятность того, что по у-му выделенному каналу в текущий момент времени I передается измерительная информация.

Показано, что в установившемся режиме "М') ) 0 зависимости для рас-

чета вероятностей принимают вид:

су

Р]

С'

-,0!=1,

(7)

где а~— - приведенная плотность потока заявок.

Распределение вероятностей для случая, когда общее количество каналов обслуживания равно 10. приведено на рис. 3.

Рис. 3. Вид распределения (7) При а = 1 плотность потока запросов равна плотности потока обслуживании и наиболее вероятным состоянием СМО является состояние из пяти загруженных каналов (р5 =0,246). Если плотность потока запросов в два раза меньше плотности потока обслуживании (а = 0,5), то наиболее вероятным состоянием является состояние из трех обслуживающих каналов (р3 = 0,26). При а = 0,25 наиболее вероятным является состояние из двух задействованных каналов (р2 =0,302). Случаи, при которых плотности потока запросов больше плотности потока обслуживании, симметричны относительно рассмотренных.

В третьей главе разработана обобщенная структура информационно-измерительной и управляющей системы для территориально удаленных объектов, представленная на рис.4.

Рис. 4. Обобщенная структура информационно-измерительной и управляющей системы для территориально удаленных объектов

Передача информации от информационно-управляющих блоков в системе проводится по схеме выделенных каналов (ИБВ) и схеме с шинной организацией сбора информации (ИБШ). Запросы на обслуживание от ИБВ поступают непосредственно в центр сбора информации (ЦИ). Запросы от ИБШ поступают в ЦИ через блок сбора шинной информации (БСШ). В систему введено устройство управления (УУ), информационно связанное с верхним уровнем и каждым информационно-управляющим блоком.

Территориально распределенные информационно-управляющие блоки инициируют обмен информацией в случае выхода за допустимые пределы параметров обслуживаемых технологических процессов, в аварийных случаях и по таймеру. При этом потоки запросов существенно различаются. В диссертации проведена классификация запросов и выделены следующие режимы обслуживания запросов: «штатный»; «активность»; «тревога»; «выбор».

В штатном режиме обмен информацией инициируется в основном таймером информационно-управляющего блока и, в меньшей степени, запросами от центра сбора информации. Параметры запросов и обслуживания в этом случае определяются следующими выражениями:

Я = ЯШ; ц = цш; = —. (8)

Приведенная плотность запросов и вероятность отказа на обслуживание от I информационно-управляющих блоков в схеме с шинной организацией сбора информации, каждый из которых генерирует запросы по экспоненциальному закону с плотностью кш, определяются соотношениями:

IX ¿Аш

"-7----(9)

¡=1

В режиме повышенной активности информационно-управляющие блоки инициируют обмен информацией, в основном, в случае выхода контролируемых параметров за допустимые пределы в обслуживаемых технологических процессах, то есть контролируется ход технологического процесса. Поток запросов X - кв существенно возрастает и зависит от степени нарушения хода технологического процесса. Информационно-управляющая система выбирает значение ц = ца и через устройство управления дает команду перехода в режим «повышенная активность» информационно-управляющим блокам системы, которые сокращают количество и емкость посылок в соответствии ц = в результате не допускается значительное возрастание параметра а ^ . В режиме «тревога» обмен информацией инициируется при резком возрастании количества запросов от множества блоков. Такое явление наблюдается при возникновении крупных аварийных ситуаций, например одновременное прекращение подачи электроэнергии многим предприятиям на значительной территории, резкое падение давления газа в трубопроводах и т.п. Происходит лавинообразный рост потока запросов, система не справляется с их обслуживанием. Для ликвидации подобного явления информационно-измерительная и

НАЧАЛО

Заявка Л

"ШТАТНЫЙ"

Хш,|Дш

"АКТИВНОСТЬ"

Ха,

управляющая система через устройство управления изменяет формат посылок и запрещает передачу повторяющихся посылок множеству информационно-

управляющих блоков, расположенных на территории, где развивается аварийная ситуация, А = Ят,

А = М„

= / цт. В режиме

Рис. 5. Алгоритм выбора режимов работы информационно-измерительной системы

«выбор» для сохранения работоспособности информационно-измерительной и управляющей системы через устройство управления запрещается передача запросов от информационно- управляющих блоков. Все запросы инициируются центром сбора информации. Алгоритм выбора режимов работы системы в данных режимах приведен на рис. 5.

Временные диаграммы работы в режимах «штатный», «активность» и «тревога» приведены на рис. 6.

Режим « Штата ый»

^ "II I Г

Режим «Активность» без коррекции

Г_й

лег:

~1Г~

Режим «Тревоги» без коррекции

Режим «Активность» с коррекцией

1Г~

ДЕ

И_С

3_С

Режим «Тревога» с коррекцией 1 .

Рис. 6. Временные диаграммы работы: режимы «штатный», «активность», «тревога»

График отработки информационно-измерительной и управляющей системой потока запросов в режимах «штатный», «активность», «тревога» без коррекции (1) и с коррекцией (2) запросов приведено на рис. 7.

О s 10 15 го 25 зо

Рис. 7. График отработки потока запросов без коррекции (1) и с коррекцией (2) запросов

В четвертой главе предложена техническая реализация информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами. Структурно система состоит из множества интеллектуальных информационно-управляющих блоков, устанавливаемых на территориально удаленных объектах, и центров сбора, обработки и хранения информации. Общий вид интеллектуального информационно-управляющего блока приведен на рис. 8.

Рис. 8. Общий вид интеллектуального информационно-управляющего блока

Информационно-управляющий блок состоит из микропроцессора, модуля GSM, устройств сопряжения с первичными датчиками и исполнительными элементами, устройства самодиагностики и таймера.

Информация с блоков поступает в один или несколько центров сбора, обработки и хранения в следующих режимах: по запросу, выходу за установленные пределы, таймеру и командам самодиагностики. Центры информации в зависимости от решаемых задач могут иметь иерархическую структуру.

Техническая реализация информационно-измерительных и управляющих систем территориально распределенными объектами осуществлена в газовой отрасли и энергетике.

В газовой отрасли информационно-измерительная и управляющая система реализована применительно к территориально распределенным станциям катодной защиты (ИИУС СКЗ). Система позволяет повысить надежность защиты газопроводов от коррозии посредством непрерывного мониторинга и коррекции параметров работы станций катодной защиты (СКЗ), а именно, величины защитного потенциала, тока и напряжения в зависимости от состояния грунта, места пролегания газопровода. При этом параметры работы всех тер-риториально-распределенных СКЗ, расположенных на значительных расстоя-

ниях вдоль залегания газопроводов, синхронно корректируются для обеспечения эффективной защиты. Пример оснащения СКЗ информационно-управляющим блоком приведен на рис. 9. Отмечается, что в зоне ответственности региональной газораспределительной организации может находиться до 2000 СКЗ, территориально распределенных на значительных расстояниях и информационно не связанных между собой. Разработано программное обеспечение центров сбора, обработки и хранения информации Station Dispatcher для различных уровней.

Рис. 9. Пример оснащения СКЗ Для разграничения применений на среднем

или верхнем уровне в программе предусмотрена возможность ограничений уровня доступа к информации. Пример рабочего окна приведен на рис. 10.

Техническое решение защищено патентом РФ № 2366760 на изобретение, программное обеспечение Свидетельством РФ № 2009614493 о госрегистрации программы для ЭВМ. Информационно-измерительная и управляющая система станциями катодной защиты внедрена в ОАО «Тулаоблгаз», ОАО «Мособлгаз», ОАО «Рязаньгоргаз», ОАО «Тамбовоблгаз», ОАО «Хабаровск-крайгаз».

В газовой отрасли внедрена информационно-измерительная система газораспределительных пунктов (ИИС ГРП). Система обеспечивает сбор информации с территориально распределенных пунктов по следующим параметрам: давлению газа высокого или среднего давления на входном трубопроводах, расходу, давлению и температуре газа, отпускаемого потребителям, загазованности объекта, контролю аварийных режимов и несанкционированного доступа на объект. Полученные в диссертации результаты позволили организовать серийный выпуск нового поколения шкафных распределительных пунктов на Новомосковском заводе ОАО «Электроцентрмонтаж». Пример газораспределительного пункта, оборудованного информационно-измерительной системой, приведен на рис. 11. Информационно измерительная система газораспределительных пунктов защищена Свидетельством РФ № 2008613503 о госрегистрации программы для ЭВМ.

Адюмястрированве Мониторинг Трмт |Щекипомежрайгаэ -j

Конфигурирование СЕЗ| Отчеты | Настройки \ О программе'

Бремени опроса Ш64 Мощнош

¡Прппя

' АареОНУ___________________

г; 'п По.чгьоМ ул. К.чуоияя,Т

у1 Ssoft. Signal №•

fio> _____

уя Сель екая. 6 Щехино. Монтажная. 97-а

уя. Емеяыгаоьа.3' ул. Пиояерская.33 ул. Садееач.2

ЧШ п. Полевой. уя Клубиая/ГП "

05 07 2007 11 3055 05.07 2007 11 3044 05 07 2007 1130 30

:С5 07.2007 1129:09 05 072007 11:2900 05.07.2007 11:28:47

Напреемте j l^.ii Потеютял i-1,92 Лррук пгцитг.

Рожмм ipsJoia КНП fen.'

Элнлрм чвтч1гь;00144 Напряжение 11.1 АКБ i"v> 05 07.2007 1123^71 Принят Г05.07.2007 11:28:31 ~

;30 Щггквно, уя Болдняа.80 150 СеяпваноБо. Советская \

46 Щеквно. 4 6мг. Вр-зд 27

42 г.Щекпио. Зеленая 8 257 Щек Р-он. к.п Костомарове

0 Пяавскр-он.с Мояоч»

.05.07.2007 11:28:22 05 07.2007 11-2800 05 07.200711.27.50 05 07.2007 11-27:07 05.07.2007 ; 126:55 л. Парковая 705 07 2007 112*40

Л—-.—, - ■

• И41-:

Рис. 10. Пример рабочего окна

Разработана и внедрена информационно-измерительная система крановыми узлами (ИИС КУ), реализованная применительно к находящимся в эксплуатации крановым узлам Московского кольцевого газопровода филиала ОАО «Газпромрегионгаз». Московский кольцевой газопровод обеспечивает природным газом предприятия и жителей Москвы и Московской области. Это сложная система, включающая в себя газопроводы большого диаметра высокого давления, станции катодной защиты, комплекс газораспределительных станций и крановых узлов (более 700 единиц). Внедрение ИИС КУ позволило повысить надежность газоснабжения путем оперативного контроля состояния крановых узлов, которое ранее проверялось посредством периодических осмотров и снятия технологических параметров обслуживающим персоналом в ручном режиме. Обоснованность применения СБМ-связи обусловлена распределением крановых узлов на значительной территории и отсутствием каких-либо других средств связи. Кроме того, задача усложнялась тем обстоятельством, что большинство крановых узлов Московского кольцевого газопровода не имеет сетевого энергоснабжения. Это потребовало разработку интеллектуального информационно-измерительного блока с малым энергоснабжением и питанием от солнечных батарей. Общий вид крановых узлов, оборудованных информационно-измерительными блоками с питанием от солнечных батарей, представлен на рис. 12.

Рис. 12. Общий вид крановых узлов, оборудованных информационно-измерительными блоками с питанием от солнечных батарей

ИИС КУ от каждого оборудованного информационно-измерительным блоком кранового узла передает следующую информацию: контроль текущего

Рис. 11. Пункт, оборудованный информационно-измерительной системой

положения задвижки кранового узла; давление газа в газопроводе до и после кранового узла; температуру газа; температуру грунта; контроль несанкционированного доступа на территорию кранового узла; уровень приема GSM станции и надежность канала; уровень заряда аккумуляторной батареи; напряжение питания солнечной батареи; данные самодиагностики оборудования. Зарезервированы следующие функции: дистанционное закрытие и открытие задвижки кранового узла; контроль скорости коррозии оборудования кранового узла и прилегающих трубопроводов; контроль утечки газа в районе кранового узла; дистанционное видеонаблюдение за крановым узлом; дистанционное включение аварийной сирены и освещения кранового узла. Так же зарезервирована возможность организации нескольких центров сбора, обработки и хранения информации с разграничением прав доступа. Имеется возможность организации мобильного центра сбора информации.

Программное обеспечение ИИС КУ имеет несколько функционально законченных модулей с представлением информации в удобном виде с наглядным отображением параметров работы крановых узлов на географической карте, как показано на рис. 13.

iggsssss

1 ™ 5г

•г If

EL 1 i

С——- « II

JT ¡1

На карте работа крановых узлов в

штатном режиме — ч отображаются

'ШШК'У' Г "£_ синим цветом. В

ЯййаЬ^у. случае выхода

¡¡Ц каких- либо

параметров за допустимые пределы, а также в случае несанкционированного проник-

Рис. 13. Отображение крановых узлов и параметров новения и возник-

их работы на географической карте новения неис-

правностей с кранового узла поступают данные о появлении внештатной ситуации. В этом случае отображение кранового узла на карте производится красным цветом и формируется звуковой сигнал возникновения внештатной ситуации.

Информационно-измерительный блок сертифицирован в системе Госстандарта Российской Федерации (Сертификат № РОСС 1Ш.МЕ67.Н00647).

ИИС КУ внедрена на 54 крановых узлах Московского кольцевого газопровода в ОАО «МФ Газпромрегионгаз», г. Москва.

В энергетике реализована информационно-измерительная и управляющая система распределенных подстанций в сети 6 - 10 кВ (ИИУС ПС) применительно к оборудованию «Тулэнерго», РП 10 кВ, г. Венев Тульской области. Данная система обеспечивает непрерывное автоматическое наблюдение за режимами работы электротехнического оборудования в реальном времени, свое-

временное выявление возможных перегрузок и нарушении температурных режимов работы оборудования, служит предпосылкой для их длительной и надежной работы. Дистанционное управление позволяет производить переключения в электрических сетях, направляя наиболее рационально потоки электрической энергии, а также значительно сократить время восстановления энергоснабжения потребителей в аварийных ситуациях. Особенность системы состоит в том, что разработана линейка интеллектуальных модулей «Ser-viccSoft-Energy», каждый из которых программируется для определенного объекта электрической сети и является, по сути дела, интеллектуальным отображением соответствующей ТП или РУ энергосети.

Разработана информационно-измерительная система контроля утечек бытового газа (ИИС УГ) для решения задач обеспечения безопасности в жилищно-коммунальном хозяйстве. ИИС УГ состоит из информационно-измерительных блоков со встроенными датчиками загазованности и устройствами отсечки, передающих по GPRS каналу данные о концентрации газа в контролируемых помещениях в центр сбора информации. Система защищена патентом РФ № 2370823 на изобретение, программное обеспечение защищено свидетельством РФ № 2009614494 Роспатента РФ.

В общей сложности, предложенные в диссертации методы, реализованы автором в процессе выполнения НИОКР со следующими организациями: ОАО «Ставропольский радиозавод «Сигнал», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), ООО «Интлайн» (г. Москва), ОАО «Газпомрегионгаз» (г. Санкт-Петербург), «Московский филиал Газпромрегионгаз», ООО «Тулаоблгаз», ЗАО «Газстрой» (г. Домодедово), ОАО «Рязаньгоргаз», ОАО «Тамбовоблгаз», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), «КОНА-Связь» (г. Москва), ОАО «Хабаровсккрайгаз», ООО «Ле-рикон», ЗАО «Геоток», ОАО «Мособлгаз», ОАО «Тулэнерго».

Сравнение экспериментальных данных, полученных в результате опытно-промышленной эксплуатации ИИУС СКЗ, с результатами теоретических исследований для а = 0,2 и а = 3 приведено на рис. 14.

4 5 6

каналы

-VY

/Ч

1 2 3

5 6 7 8

каналы

9 10

Рис. 14. Сравнение теоретических (1) и экспериментальных (2) данных, полученных в результате опытно-промышленной эксплуатации ИИУС СКЗ Отклонение теоретических и экспериментальных данных для предложенных ИИУС не превышает 15%.

Внедрение результатов диссертационной работы в ИИУС СКЗ позволило снизить значение вероятности отказов в обслуживании запросов в режиме

«штатный» с 0,1 до 0,03 и повысить относительную пропускную способность до значения 0,97. В режиме «активность» значение Ротк уменьшилось с 0,373 до 0,05 за счет снижения времени обслуживания запросов. В режиме «тревога» исходная ИИУС СКЗ становилась практически неработоспособной из-за резкого возрастания потока запросов в аварийном режиме. Применение предложенного алгоритма выбора режимов работы и переход в режим «выбор» позволил сохранить работоспособность ИИУС СКЗ с относительной пропускной способностью 0,99. Аналогично для ИИС ГРП и ИИС КУ относительная пропускная способность в режиме «штатный» возросла с 0,85 до 0,95, в режиме «активность» - с 0,60 до 0,97, в режиме «тревога» с 0,3 до 0,99. Для ИИУС ПС эффективность работы повысилась: в режиме «штатный» -с 0,90 до 0,95, в режиме «активность» - с 0,85 до 0,99, в режиме «тревога» с 0,75 до 0,99, для ИИС УГ соответственно: в режиме «штатный» -с 0,67 до 0,90, в режиме «активность» - с 0,70 до 0,95, в режиме «тревога» с 0,50 до 0,95.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты, полученные в диссертационной работе.

В приложениях приведены фрагменты реализации основных функций программного обеспечения моделирования информационно-измерительных и управляющих систем, копии договоров и актов внедрения результатов диссертации в промышленности и использования в учебном процессе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

По диссертационной работе можно сформулировать следующие основные выводы:

1. Разработана математическая модель потоков запросов в информационно-измерительной и управляющей системе и проведено моделирование с помощью сетей Петри-Маркова, отличающееся тем, что состояние СПМ определяется вектором, общий характер изменения которого представляет собой случайные блуждания по пространству со случайным временем пребывания в каждом состоянии.

2. Разработана модель подсистемы сбора измерительной информации с шинной и веерной организацией в виде сети Петри-Маркова, позволяющая получить соотношения вероятностей пребывания системы в различных возможных состояниях, включая состояние отказа.

3. Предложена обобщенная структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленными объектами с шинной и веерной организацией на основе сети GSM.

4. Разработан метод установки режимов обслуживания территориально удаленных объектов, позволяющий проводить коррекцию запросов в штатном и аварийном режиме и обеспечивающий повышение относительной пропускной способности и снижение вероятности отказов в обслуживании запросов.

5. Разработан алгоритм выбора режимов обслуживания запросов: «штатный», «активность», «тревога» и «выбор» и определены условия переходов в информационно-измерительной системе.

6.Разработаны оригинальные структуры информационно-измерительных и управляющих систем на основе сети GSM применительно к различным объ-

ектам: станциям катодной защиты, газораспределительным пунктам, крановым узлам, устройствам контроля утечек газа, подстанциям в сети 6 - 10 кВ.

7. Результаты диссергационной работы внедрены при выполнении НИ-

ОКР с рядом промышленных предприятий и в учебный процесс ТулГУ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. М.В. Панарин, Н.К. Попов, Г.Ю. Царьков. Системы телемеханики газовой отрасли. /Газовая промышленность. - 2007 г. № 3. С. 36 - 37.

2. Г.Ю. Царьков, Н.К. Попов, М.В. Панарин Системы телеметрии для станций катодной защиты газопроводов. Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии. / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.М. Панарина. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. С. 11-13.

3. Г.Ю. Царьков, В.М. Панарин, М.В. Панарин. Применение GSM-технологий в системах телеметрии для станций катодной защиты газопроводов. / Современные наукоемкие технологии: теория, эксперимент и практические результаты. / Тезисы докл. Международного науч. -практич. симпозиума 14-20 апреля 2007 г./ Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.; 2007. С. 161-163.

4. М.В.Панарин, Н.К. Попов, Г.Ю. Царьков. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов. / Газовый Бизнес. - 2007. № 12. С. 70 - 72.

5. М.В. Панарин, H.A. Магеррамов, C.B. Макаров и др. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов. / Международный науч. -праетич. конф. / Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.- Тула; Изд-во ТулГУ. - 2008. С. 98-102.

6. М.В. Панарин, Н.К. Попов, М.А. Заморов. Телеметрия объектов московского кольцевого газопровода/ Газовый бизнес. - 2009. № 11. С. 48-49.

7. В.М. Панарин, М.В. Панарин, Ю.Н. Пушилина и др. Инновационные системы контроля и управления промышленными объектами с использованием спутниковых и мобильных средств связи. / Тезисы докл. Международного науч. -практич. симпозиума 7-13 ноября 2009 г./ Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.-Тула; Изд-во ТулГУ, 2009. С. 87-89.

8. М.В. Панарин, C.B. Макаров, Ю.Б. Васюта и др. Система телеметрии для газораспределительных пунктов. / Тезисы докл. Международного науч. -практич. симпозиума 7-13 ноября 2009 г./ Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.-Тула; Изд-во ТулГУ, 2009. С. 89-92.

9. М.В. Панарин, В.М. Панарин, Ю.Н. Пушилина и др. Системы спутникового мониторинга и навигации автотранспорта/ Тезисы докл. Международного науч. -практич. симпозиума 7-13 ноября 2009 г./ Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.-Тула; Изд-во ТулГУ, 2009. С. 93-97.

10. В.М. Панарин, М.В. Панарин, H.A. Магеррамов и др. Телемеханизация газотранспортных объектов Москвы и Московской области. / Тезисы докл. Международного науч. -практич. симпозиума 7-13 ноября 2009 г./ Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.П. Мешалкина. - М.-Тула; Изд-во ТулГУ, 2009. С. 102-106.

11. Е.В. Ларкин, М.В. Панарин. Система сбора информации о состоянии станций катодной защиты газопроводов. / Изв. ТулГУ. техн. науки. Выпуск 2. Ч 2. - 2010. С. 143-147.

12. М.В. Панарин, В.И. Драчен. Системы телемеханики для мониторинга за удаленными объектами в газовой отрасли. / Промышленное оборудование. -2010, №1. С. 68-70.

13. М.В. Панарин. Модульная система дистанционного мониторинга, управления и учета в электроэнергетике на объектах ТП и РУ в сетях 6-20 кВ. / Промышленное оборудование. - 2010, № 3. С. 102-103.

14. Е.В. Ларкин, М.В. Панарин. Моделирование системы сбора измерительной информации газораспределительных станций. /Приборы и управление. Выпуск 8. - 2010. С. 53 -59.

15. Панарин М.В. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов./ XXXYI Гагаринские чтения. Секция. Информационные системы и прикладные информационные технологии. М: МАТИ. - 2010. Т. 4. С. 119 - 120.

16. М,В. Панарин. Информационно-измерительная система мобильных объектов. /Вестник ТулГУ. Серия. Проблемы управления электротехническими объектами. Выпуск 5. Тула: Изд. ТулГУ. - 2010. С, 117 - 123.

17. М.В. Панарин. Петри-Марковские модели систем массового обслуживания. /Приборы и управление. Выпуск 8. - 2010. С. 93 - 102.

18. Панарин М.В. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов./ XXY11I Научная сессия, посвященная Дню радио. Тула: НТОРЭС им. A.C. Попова. - 2010. С. 45 - 57.

19. Ларкин Е.В., Панарин М.В. Диспетчеризация транспортировки энергоносителей./ XXYIII Научная сессия, посвященная Дню радио. Тула: НТОРЭС им. A.C. Попова. -2010. С. 58-61.

20. Патент РФ № 2366760. Адаптивная система катодной защиты подземных сооружений. М.В. Панарин, H.H. Тюрин, Э.М. Соколов. МПК C23F13/02. Заявл. 26.02.2008. Опубл. 10.09.2009. Бюл. № 25.

21. Патент РФ № 2370823. М.В. Панарин, И.В. Семин, A.C. Коротеев и др. Устройство контроля расхода и утечек бытового газа в многоквартирных домах. МПК G08B17/10. Заявл. 26.02.2008. Опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29.

22. Патент РФ № 97533. Е.В. Ларкин, М.В. Панарин, В.М. Панарин. Индуктивный датчик коррозии подземных трубопроводов. МПК G0IN17/10. Заявл. 26.04.2009. Опубл. 10.09.2010. Бюл. № 25.

23. Свидетельство РФ № 2008613503 о госрегистрации программы для ЭВМ. Программа контроля безопасности эксплуатации газотранспортных объектов с использованием сети GSM. М.В. Панарин, H.H. Тюрин, A.B. Харитонов. Зарегистрировано в Роспатенте 23.07.2008 г. 50 с.

24. Свидетельство РФ № 2009614494 о госрегистрации программы для ЭВМ. Программа телеметрического комплекса учета расхода газа и контроля наличия концентрации газа в помещении. В.М. Панарин, М.В. Панарин, H.H. Тюрин и др. Зарегистрировано в Роспатенте 02.07.2009 г. 50 с.

25. Свидетельство РФ № 2009614493 о госрегистрации программы для ЭВМ. Программа дистанционного управления для адаптивной системы катодной защиты газопроводов с использованием передачи данных по сети GSM. М.В. Панарин, H.H. Тюрин, В.Н. Поляков и др. Зарегистрировано в Роспатенте 21.08.2009 г. 45 с.

26. Свидетельство РФ № 2010612272 о госрегистрации программы для ЭВМ. Программа блока коррекции заданий адаптивной системы управления исполнительными устройствами объектов теплоснабжения. М.В. Панарин, В.В. Сергеечев. Ю.Н. Гончаренко и др. Зарегистрировано в Роспатенте 26.03.2010 г. 49 с.

Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать 15.10.2010 Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,2. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 040

Тульский государственный унип- чситет 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92

Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300600, г. Тула, просп. Ленина, 95

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Панарин, Михаил Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ НА ОСНОВЕ СЕТИ GSM И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Введение

1.1. Развитие сети GSM и возможность применения в информационно-измерительных и управляющих системах для территориально распределенных объектов

1.2. Аналитический обзор информационно-измерительных и управляющих систем территориально распределенными объектами для различных отраслей промышленности

1.3. Аналитическая оценка возможности применения сетей Петри-Маркова в информационно-измерительных и управляющих системах территориально распределенными объектами на основе сети GSM 29 Постановка задачи исследования

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ СЕТЕЙ ПЕТРИ-МАРКОВА 39 Введение

2.1. Определение сети Петри-Маркова

2.2. Процессы в СПМ '

2.3. Математическая модель подсистемы сбора информации.с шинной организацией

2.4. Математическая модель подсистемы сбора информации с выделенными каналами

2.5. Математическая модель подсистемы сбора информации с выделенными каналами и ограниченным количеством источников 69 Выводы

3. СТРУКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВ

ЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ТЕРРИТОРИАЛЬНО УДАЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Введение

3.1. Обобщенная структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленных объектов

3.2. Классификация запросов в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленных объектов и алгоритм выбора режимов работы *

3.3. Структура информационно-измерительной и управляющей системы контроля утечек газа в бытовых и производственных помещениях

3.4. Структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально распределенными крановыми узлами магистральных газопроводов

3.5. Структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально распределенными газораспределительными пунктами

3.6. Структура информационно-измерительной системы территориально распределенными узлами коммерческого учета расхода газа

3.7. Структура информационно-измерительной и управляющей системы территориально распределенными станциями катодной защиты

3.8. Разработка индуктивного датчика коррозии подземных трубопроводов как элемента информационно-измерительной и управляющей системы территориально распределенными станциями катодной защиты 100 Выводы 106 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ТЕРРИТОРИАЛЬНО УДАЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ 107 Введение 107 4.1. Техническая реализация информационно-измерительной и управляющей система на основе GSM применительно к территориально распределенным станциям катодной защиты (ИИУС СКЗ) и газораспределительным пунктам (ИИС ГРП)

4.2. Техническая реализация информационно- измерительной системы крановых узлов (ИИС КУ)

4.3. Техническая реализация информационно-измерительной и управляющей системы на основе GSM для решения транспортных задач (ИИС ГЛОНАСС «Ssoft-Навигация»)

4.4. Техническая реализация информационно-измерительной и управляющей системы распределенных подстанций в сети 6 - 10 кВ (ИИУС

4.5. Техническая реализация информационно-измерительной системы контроля утечек бытового газа (ИИС УГ)

4.6. Опытно-промышленная эксплуатация информационноизмерительных и управляющих систем

Выводы

Введение 2010 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Панарин, Михаил Владимирович

Современные информационно-измерительные и управляющие системы территориально удаленными объектами все чаще используют каналы связи на основе GSM. Применение сотовой связи в информационно-измерительных и управляющих системах обуславливается широким охватом территорий, на которых расположены производственные объекты, требующие непрерывного мониторинга и управления.

В то же время во многих отраслях промышленности и на транспорте имеется множество объектов, машин, оборудования, территориально распределенного и удаленного и на значительные расстояния друг от друга, однако требующего непрерывного мониторинга технологических параметров и управления. Так в настоящее время свыше 70% территориально-распределенных вдоль трубопроводов станций катодной защиты в нефтегазовой. промышленности России не имеют средств измерения и управления, работа свыше 80% газораспределительных пунктов среднего и низкого давления не контролируются в реальном масштабе времени. В энергетической отрасли свыше 60% подстанций и распределительных устройств 6-10 кВ не обеспечены средствами непрерывной передачи информации и управления.

Информационно-измерительные и управляющие системы территориально удаленными объектами в процессе функционирования должны обеспечивать высокую надежность работы, своевременное обслуживание возникающих технологических и аварийных запросов, формирование управляющих решений, соответствующих возникающим запросам.

Проблемы проектирования подобных систем решены далеко не полностью. В частности, не решена задача перераспределения потоков информации, поступающей от территориально удаленных объектов информационно-измерительных систем для обеспечения необходимого быстродействия процесса выработки управляющих воздействий, а также задача установки приоритетов обслуживания объектов в штатном и аварийном режи мах. Указанные обстоятельства определяют актуальность темы диссертации.

Объектом исследования диссертационной работы является информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами, обеспечивающая перераспределение потоков информации, поступающей от территориально удаленных объектов с установкой приоритетов обслуживания в штатном и аварийном режимах для обеспечения требуемого быстродействия получения управляющих воздействий.

Предметом исследования являются модели и методы повышения быстродействия информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами.

Методическую и теоретическую базу диссертационной работы составляют подходы и инструментарий теории информационно/ измерительных и управляющих систем, теории измерений, методов теории массового обслуживания, методов математического моделирования, теории управления.

Общими вопросами проектирования информационно-измерительных и управляющих систем занимались О.Н. Новоселов, М. Краус, Э. Вошни, развитием информационно-измерительных и управляющих систем в газовой отрасли - А.Г. Ананенков, М.А. Балавин, C.B. Емельянов, И.А. Жученко, Я.Е. Львович, C.JL Подвальный, В.Н: Фролов; теорией массового обслуживания - А.К. Эрланг, А .Я. Хинчин, A.A. Марков, Е.С. Вентцель, A.B. Овчаров, Дж. Лидбеттер, Г. Крамер, А.П. Юшкевич, И.И. V

Гихман, A.B. Скороход, Л.Г. Афанасьева, Е.В. Булинская, исследованиями и моделированием характеристик GSM сети - Е.В. Морозов, О.И. Шелухин, А.Я. Городецкий, В.М. Вишневский, Б.Г. Осипов, М. Кровелл, А. Беставрос, Дж. Парк, С. Маккей, Э. Райт и другие.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности работы информационно-измерительной и управляющей системы территориально-удаленными объектами на. основе сети GSM путем перераспределения потоков информации с коррекцией запросов обслуживания территориально удаленных объектов в штатном и аварийном режимах.

Задачи исследований:

2. Разработать модель подсистемы сбора измерительной информации с шинной и веерной организацией в виде СГ1М и получить соотношения вероятностей пребывания системы в различных возможных состояниях, включая состояние отказа.

3. Разработать обобщенную структуру информационно-измерительной- и управляющей системы* территориально2 удаленными объектами-на основе сети GSM.

4. Разработать метод установки режимов обслуживания территориально удаленных объектов с коррекцией запросов в штатном и аварийном' режимах.

5. Разработать структуры, информационно-измерительных и: управляющих систем на основе сети GSM и внедрить результатыфаботы; на слет дующих объектах: станциях катодной защиты газопроводов; газораспределительных пунктах; устройствах учета расхода газа; крановых узлах; устройствах контроля утечек таза; подстанциях 6—10 кВ .

Научная новизна диссертационной работы состоит в i разработке модели потоков запросов в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленными объектами, моделировании с помощью СПМ, состояние которой определяется» вектором; случайно блуждающим по дискретному пространству со случайным; временем пребывания' в каждом из состояний; и разработке метода установки режимов обслуживания территориально удаленных объектов: с перераспределением потоков информации и коррекцией запросов в штатном и аварийном режимах, обеспечивающего повышение относительной пропускной способности системы.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные в диссертации метод и модель являются базой для проектирования и' модернизации информационно-измерительных и управляющих систем территориально удаленными объектами с использованием сети GSM, что позволит повысить эффективности их работы, сократить время- и затраты на проектирование.

Положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модельv потоков- запросов в информационно-измерительной и управляющей системе территориально удаленными объектами на основе сети GSM, модели подсистем сбора измерительной информации с шинной и веерной организацией в виде СПМ.

2. Метод установки режимов обслуживания с перераспределением потоков информации и коррекцией запросов в штатном и аварийном режимах и обобщенная^ структура1 информационно-измерительной и управляющей системы территориально удаленными объектами на основе сети GSM.

ОВЛ-Энерго» (г. Москва), ООО «Интлайн» (г. Москва), ОАО «Газпомре-гионгаз» (г. Санкт-Петербург), «Московский филиал Газпромрегионгаз», ООО «Тулаоблгаз», ЗАО «Газстрой» (г. Домодедово), ОАО «Рязаньгоргаз», ОАО «Тамбовоблгаз», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), «КОНА-Связь» (г. Москва), ОАО «Хабаровсккрайгаз», ООО «Лерикон», ЗАО «Геоток», ОАО «Мособлгаз», ОАО «Тулэнерго». Результаты внедрены в учебный процесс Тульского государственного университета на-кафедре «Робототехника и автоматизация производства» в курсе «Основы информационных устройств».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 147 страницах машинописного текста и включающих 39 рисунков и 3 таблицы, приложений и списка использованной литературы из 157 наименований.

Заключение диссертация на тему "Информационно-измерительная и управляющая система территориально удаленными объектами на основе сети GSM"

Выводы

1. Проведена техническая реализация информационно-измерительных и управляющих систем территориально распределенными объектами осуществлена в газовой отрасли, энергетике и на транспорте.

2. В газовой отрасли информационно-измерительная и управляющая система в реализована применительно к территориально распределенным станциям катодной защиты и позволяет повысить надежность защиты газопроводов от коррозии посредством непрерывного мониторинга и коррекции параметров работы станций катодной защиты.

3. Проведена техническая реализация информационно-измерительной системы газораспределительными пунктами обеспечивающей повышение безопасности эксплуатации оборудования в газовой отрасли.

4. Разработана и внедрена информационно-измерительная система крановыми узлами (ИИС КУ), реализованная применительно к находящимся в эксплуатации крановым узлам Московского кольцевого газопровода, обеспечивающая повышение оперативности обслуживания и безопасности объектов.

5. Для решения транспортных задач реализована информационно-измерительная система мониторинга подвижных объектов с использованием сети GSM и ГЛОНАСС/GPS (ИИС ГЛОНАСС «Ssoft-Навигация»).

6. В энергетике реализована информационно-измерительная и управляющая система распределенных подстанций в сети 6 - 10 кВ (ИИУС ПС) применительно к оборудованию «Тулэнерго», РП 10 кВ, г. Венев Тульской области.

7. Разработана информационно-измерительная система контроля утечек бытового газа (ИИС УГ) для решения задач обеспечения безопасности в жилищно-коммунальном хозяйстве.

8. Результаты работ защищены патентами на изобретения № 2366760, № 2370823, патентом на полезную модель № 97533, свидетельствами о госрегистрации программ для ЭВМ № 2008613503, № 2009614494, № 2009614493, № 2010612272. Серийные образцы систем сертифицированы в системе сертификации ГОСТ Р, сертификаты № РОСС БШ.МЕ67.В06222, № РОСС Яи.МЕ67.Н00647 и утверждены в качестве типов средств измерений Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, свидетельство 1Ш.С.34.004.А № 49475.

9. Предложенные в диссертации методы, реализованы в процессе выполнения НИОКР со следующими организациями: ОАО «Ставропольский радиозавод «Сигнал», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), ООО «Интлайн» (г. Москва), ОАО «Газпомрегионгаз» (г. Санкт-Петербург), «Московский филиал Газпромрегионгаз», ООО «Тулаоблгаз», ЗАО «Газстрой» (г. Домодедово), ОАО «Рязаньгоргаз», ОАО «Тамбовоблгаз», ЗАО «ОВЛ-Энерго» (г. Москва), «КОНА-Связь» (г. Москва), ОАО «Хабаровсккрайгаз», ООО «Лерикон», ЗАО «Геоток», ОАО «Мособлгаз», ОАО «Тулэнерго».

10. Результаты внедрения показали высокую эффективность применения предложенных в диссертации научных исследований для информационно-измерительных и управляющих систем для различных объектов, относительная пропускная способность ИИУС в зависимости от режимов работы повышается от 0,30 до 0,99.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По диссертационной работе можно сформулировать следующие основные выводы:

6.Разработаны оригинальные структуры информационно-измерительных и управляющих систем на основе сети GSM применительно к различным объектам: станциям катодной защиты, газораспределительным пунктам, крановым узлам, устройствам контроля утечек газа, подстанциям в сети 6-10 кВ.

7. Результаты диссертационной работы внедрены при выполнении НИОКР с рядом промышленных предприятий и в учебный процесс ТулГУ.

Библиография Панарин, Михаил Владимирович, диссертация по теме Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)

1. Абузова Ф.Ф. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа. М.:Недра. - 1992. 320 с.

2. Алексеев Ю.В. Принятие решений в сложном человеко-машинном комплексе /Ю.В. Алексеев, М.И. Левыкин. М.:Статистика. - 1992. 277 с.

3. Андрианов Д.Е. Автоматизированная обработка пространственной информации в геоинформационных системах/ Д.Е. Андрианов, A.B. Булаев // Автоматизация и современные технологии, М.: Машиностроение. -2007. №8. - С. 3-6.

4. Андрианов Д.Е. Метод определения взаимосвязи пространственно распределенных объектов / Д.Е. Андрианов // Геоинформатика, М.: ФГУП ГНЦ РФ ВНИИгеосистем. - 2006. - №4. - С. 7-9.

5. Андрианов Д.Е. Разработка алгоритма актуализации

6. Антонян А.Б. Пути интеграции стационарных и подвижных сетей связи. / А.Б. Антонян, Н.В. Волчкова, H.H. Каледина // Технологии и средства связи. 2000. - №3. С. 27-31.

7. АО «АтлантикТрансгазСистема». Перспективы разработки. Приборы и Системы. Управления, Контроль, Диагностика. М.:АТС. 2002. -С. 20-21.

8. Аристова Н.И. Промышленные программно- аппаратные средства на отечественном рынке АСУТП / Н.И. Аристова, А.И. Корнеева -М.:Научтехлитиздат. 2001. С. 23-29.

9. Афанасьева Л.Г. Случайные процессы в теории массового обслуживания и управления запасами / Л.Г. Афанасьева, Е.В. Булинская -М.:изд-во МГУ. 1987. 221 с.

10. Балавин М.А. Опыт создания и внедрения систем автоматического управления/ М.А. Балавин, C.B. Лазаревич, А.З. Шайхутдинов, С.П. Продовиков, Г.С. Нахшин М.:Газовая промышленность. - №8. - 2006. С. 19-26.

11. Бертсекас Д. Сети передачи данных/ Пер. с англ. Д. Бертсекас, Р. Галлагер. М.: Мир. - 1989. 544 с.

12. Биллингсли П. Сходимость вероятностных мер / П. Биллингсли -М.:Наука.- 1972.435 с.

13. Битюков B.C. Управляющие интегрированные многоуровневые системы для транспортировки газа /B.C. Битюков, В.Е. Костюков. //Газовая промышленность. М.:Газоил пресс. № 4. - 2000. - С. 34 - 35.

14. Боровков A.A. Предельные теоремы для сетей обслуживания Теория вероятностей и ее применения/ А.А.Боровков.- 1986. Т. 31, вып. 3. -С.474-490; 1987. Т. 32, вып. 2. С.282-298.

15. Бочаров П.П. Теория массового обслуживания/ П.П. Бочаров, A.B. Печинкин. М.:УДН. - 1995. - 530 с.

16. Бриллинджер Д. Анализ временных рядов/ Д. Бриллинджер. -М.:Мир.- 1979.-470 с.

17. Будовский В. П. Визуальные средства обеспечения надежной работы диспетчерского персонала энергосистем/ В.П.Будовский // Электрические станции. 2003. - №9. С. 23-29.

18. Васильев В.В. Инфокоммуникационные технологии и информационная экономика. / В.В. Васильев, Т.А. Кузовкова // М.: Палеотип. 2005. 320 с.

19. Вентцель А.Д. Курс лекций по случайным процессам/ А.Д. Вентцель. -М.:Наука. 1982. 420 с.

20. Вентцель Е.С. Прикладные задачи теории случайных процессов / Е.С. Вентцель, A.B. Овчаров. М.:Наука. - 1992. 470 с.

21. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и её инженерные параллельные вычисления. Вероятность и математическая статистика. Энциклопедический словарь/ Е.С. Вентцель, JI.A. Овчаров. В.В. Воеводин, Вл.В. Воеводин СПб.: БХВВРД 39-1.10-017-2. 125 с.

22. Гихман И.И. Введение в теорию случайных процессов/ И.И. Гихман, A.B. Скороход М.:Наука - 1972. 340 с.

23. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания/ Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко М.:Наука. - 1989. 230 с.

24. Григорьев Л.И. Компьютеризованная система подготовки диспетчерского персонала в транспорте газа/ Л.И. Григорьев, С.А. Сарданашвили, В.А. Дятлов М.: Нефть и газ, 1996. 195 с.

25. Григорьев Л.И. Организация и методика контроля знаний в компьютерном обучении / Л.И.Григорьев // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 1995.- №6.- С.3-7.

26. Домбровский Ю.А. MVNO в мире и в России. / Ю.А. Домбровский, В.А. Левчик // Мобильные системы.- 2005.- №8. С 10-17.

27. Дынкин Е.Б. Марковские процессы/ Е.Б. Дынкин. М.:Наука. -1965.310 с.

28. Дынкин Е.Б. Теоремы и задачи о процессах Маркова/ Е.Б. Дынкин, А.П. Юшкевич М.: Наука. - 1968. 290 с.

29. Дуб Дж. Вероятностные процессы/ Дж. Дуб. М.: Физматгиз. -1973.412 с.

30. Зыков Д.Д. Система управления магистральным трубопроводом на основе GSM. / Д.Д. Зыков, A.A. Шелупанов, В.Д. Зыков // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнева. 2006. - С.77-79.

31. Иванов В.Р. Состояние и дальнейшее использование в России технологии сотовой связи CDMA / В.Р.Иванов // Мобильные системы.-2003.-№7. С. 9-12.

32. Ито К. Вероятностные процессы/ К.Ито М.: Наука. - 1982. -450с.

33. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания/ Л. Клейнрок М.: Машиностроение, 1979.-432 с.

34. Климов Г.П. Теория вероятностей и математическая статистика/ Г.П.Климов М.: изд-во МГУ. - 1991. 240 с.

35. Костюков В.Е. Унифицированный комплекс телемеханики УНК ТМ / В.Е. Костюков и др. // Территория «Нефтегаз». М.: ЗАО «Камелот Паблишинг». -2004. № 6. - С. 38 - 39.

36. Крамер Г. Стационарные случайные процессы/ Г. Крамер, Дж. Лидбеттер М.: Мир. - 1970. 590 с.

37. Кривдин А.Ю. Алгоритм оценки коррозионного состояния МГ и оптимизации работы средств ЭХЗ /А.Ю. Кривдин, В.Е. Костюков и др. // Газовая промышленность. М.:Газоил пресс. -2003. № 11. - С. 94 - 96.

38. Крупнов А.Е. Задачи построения сетей связи третьего поколения в России. / А.Е. Крупнов, А.И. Скородумов, В.Г. Павлов // Мобильные системы, Спецвыпуск, посвящённый 5-летию Ассоциации Зв. -2004. С. 49-57.

39. Крупнов А.Е. Сети сотовой связи ЗО: услуги нового поколения / А.Е.Крупнов // Электросвязь. -2003. №11. С. 23-31.

40. Крылов Н.В. Лекции по случайным процессам (части 1 и 2)1 Н.В.Крылов М.: изд-во МГУ - 1987. 190 с.

41. Кузовкова Т.А. Повышение эффективности использования ресурсов организаций связи на основе ресурсной модели / Т.А. Кузовкова, С.И. Стойчев//Электросвязь. -2004. -№8. С. 12-19.

42. Кульпин СИ., Кузьмин В.Т., Орлов И .Я. Особенности блокирования приемной системы потоком импульсных помех. Датчики и системы. 2002. -№ 4. С.16-19.

43. Ламперти Дж. Случайные процессы/ Дж. Ламперти Киев.: Вища школа. - 1983. 430 с.

44. Ларкин Е.В. Система сбора информации о состоянии станций катодной защиты газопроводов. / Е.В. Ларкин, М.В. Панарин. / Изв. ТулГУ. техн. науки. Выпуск 2. Ч 2. 2010.- С.143 - 147.

45. Лежебоков В.В. Автоматизация мониторинга состояния оборудования распределенной технической системы / В.В. Лежебоков // Вестник развития науки и образования. 2009. - № 3 - С. 28-31.

46. Лежебоков В.В. Распределенные механизмы предварительной обработки данных в задачах мониторинга состояния оборудования сложных технических систем Электронный ресурс. /В.В. Лежебоков // Электроника и информационные технологии. [2009].

47. Леонов Д.Г. Организация хранения данных в распределенном вычислительном комплексе при решении задач диспетчерского управления режимами ГТС/ Д.Г. Леонов, В.А. Швечков М.ЮАО «ВНИИОЭНГ». -№9. -2005. - С. 29-33.

48. Маркушевич Н.С. Автоматизированная система диспетчерского управления/ Н.С.Маркушевич -М.: Энергоатомиздат. 1986. 136 с.

49. Месарович М. Общая теория систем/ М. Месарович, Я. Такахара-М.: Мир. 1998. 360 с.

50. Месарович М. Теория иерархических многоуровневых систем/ М. Месарович, Д. Мако, Я. Такахара М.:Мир. - 1973. 230 с.

51. Мокроусов С.Н. Промышленная безопасность опасных объектов / С.Н.Мокроусов // Технологии нефтегазового комплекса. Спец. изд. М.: ИРЦ Газпром. 2004. - С. 10-13

52. Многоуровневые информационно-управляющие системы реального времени для топливно-энергетического комплекса России: Монография / Под ред. В.Е. Костюкова. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. H.H. Лобачевского. 2007. - 243 с.

53. Основные положения по автоматизации, телемеханизации и созданию информационно-управляющих систем предприятий добычи и подземного хранения газа. РАО «Газпром». 1997. 120 с.

54. Остиану В.М. Характеристики распределенных автоматизированных систем управления и ПТК./ В.М.Остиану.-М.промышленные АСУ и контроллеры. -2002. №10. С. 23-34.

55. Панарин М.В., Попов Н.К., Царьков Г.Ю. Системы телемеханики газовой отрасли. /Газовая промышленность. 2007 г. № 3. С. 36-37.

56. Панарин М.В., Попов Н.К., Царьков Г.Ю. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов. / Газовый Бизнес. — 2007. № 12. С. 70 72.

57. Панарин М.В., Попов Н.К., Заморов М.А. Телеметрия объектов московского кольцевого газопровода/ Газовый бизнес. 2009. № 11. С. 4849.

58. Панарин М.В., Ларкин Е.В. Система сбора информации о состоянии станций катодной защиты газопроводов. / Изв. ТулГУ. техн. науки. Выпуск 2. Ч 2. 2010. С. 143 - 147.

59. Панарин М.В., Драчен В.И. Системы телемеханики для мониторинга за удаленными объектами в газовой отрасли. / Промышленное оборудование. 2010, № 1. С. 68-70.

60. Панарин М.В. Модульная система дистанционного мониторинга, управления и учета в электроэнергетике на объектах ТП и РУ в сетях 6-20 кВ. / Промышленное оборудование. 2010, № 3. С. 102-103.- ч

61. Панарин М.В., Ларкин Е.В. Моделирование системы сбора измерительной информации газораспределительных станций. /Приборы и управление. Выпуск 8. 2010. С. 53 - 59.

62. Панарин М.В. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов./ XXXYI Гагаринские чтения. Секция. Информационные системы и прикладные информационные технологии. М: МАТИ. 2010. Т. 4. С. 119 - 120.

63. Панарин М.В. Информационно-измерительная системаумобильных объектов. /Вестник ТулГУ. Серия. Проблемы управления электротехническими объектами. Выпуск 5. Тула: Изд. ТулГУ. 2010. С. 117-123.

64. Панарин М.В. Петри-Марковские модели систем массового обслуживания. /Приборы и управление. Выпуск 8. 2010. С. 93 - 102.

65. Панарин М.В. Системы телемеханики объектов электрохимической защиты подземных газопроводов./ XXYIII Научная сессия, посвященная Дню радио. Тула: НТОРЭС им. A.C. Попова. 2010. С. 45-57.

66. Панарин М.В., Ларкин E.B. Диспетчеризация транспортировки энергоносителей./ XXYIII Научная сессия, посвященная Дню радио. Тула: НТОРЭС им. A.C. Попова. 2010. С. 58 - 61.

67. Патент РФ № 2366760. Адаптивная система катодной защиты подземных сооружений. М.В. Панарин, H.H. Тюрин, Э.М. Соколов. МПК C23F13/02. Заявл. 26.02.2008. Опубл. 10.09.2009. Бюл. № 25.

68. Патент РФ № 2370823. М.В. Панарин, И.В. Семин, A.C. Коротеев и др. Устройство контроля расхода и утечек бытового газа в многоквартирных домах. МПК G08B17/10. Заявл. 26.02.2008. Опубл. 20.10.2009. Бюл. №29.

69. Патент РФ № 97533. Е.В. Ларкин, М.В. Панарин, В.М. Панарин. Индуктивный датчик коррозии подземных трубопроводов. МПК G01N17/10. Заявл. 26.04.2009. Опубл. 10.09.2010. Бюл. № 25.

70. Патент РФ №2279704 Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Д.В. Дергунов, Е.А. Шурыгина, Т.А. Короткова. Г.В. Павпертов. МПК G 05 D 27/02. Устройство дистанционного контроля параметров производственной среды / ТулГУ. опубл. в БИ 19, 2006

71. Патент РФ №29594, МПК 7 С 05В 19/00. Комплекс телемеханики /В.Е. Костюков и др.; заявитель и патентообладатель ФГУП «НИИИС им. Ю.Е. Седакова». Заявка № 2002130971; приоритет 25.11.2002; опубл. 20.05.2003 , бюл. № 14. - С. 4.

72. Прохоров A.B. Задачи по теории вероятностей/ A.B. Прохоров, А.Ф. Ушаков, В.А. Ушаков. М.: Наука. - 1989. 360 с.

73. Розанов Ю.А. Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы/ Ю.А.Розанов М.: Наука. - 1987. 450 с.

74. Панкратов B.C. Автоматизированная система диспетчерского управления ГТС. Газовая промышленность./ B.C. Панкратов, A.C. Вербило // Серия: автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности. 2001. С. 34-39.

75. Радкевич В.В. Системы управления объектами газовой промышленности/ В.В. Радкевич. М.: Серебряная нить. - 2004. - 440с.

76. Сапунцов В. Д. Методы и средства проектирования информационных систем./ В.Д. Сапунцов. -М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. 2000. -64с.

77. Селезнев В.Е., Мотлохов В.В., Нрялов Н. и др. Численный анализ и оптимизация газодинамических режимов транспорта природного газа. Под ред. В.Е. Селезнева. М.: Едиториал УРСС. 2003. 224 с.

78. Советов Б.Я. Информационная технология. М.: Высшая школа. -2000. 127.С.

79. Стратегия развития газовой промышленности России. М.: Энергоатомиздат. 1997. 344 с.

80. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Изд-воМГУ. 1999. 798 с.

81. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Статистический анализ данных на компьютере. Иод ред. В.Э. Фигурнова М.: ИНФРА-М. 1998. 528 с.

82. Соколов Э.М. Управление риском при транспортировке опасных грузов / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Б.А. Левин, Л. Э.

83. Шейнкман, A.B. Мурадов // Журнал «Экология и промышленность России», 2009, август. С. 16-18.

84. Тихвинский В.О. Подвижная связь третьего поколения: Экономика и качество услуг. / В.О. Тихвинский, Е.Е. Володина // М.:Радио и связь. -2005. 290 с.

85. Тяпченко Ю.А. Подходы к синтезу систем отображения информации энергоблоков / Ю.А.Тяпченко Прикладная эргономика (Специальный выпуск: «Эргономика в энергетике»). - 1993. - №3-4. С. 3438.

86. Уланов Г.М. Методы разработки АСУ промышленными предприятиями / Г.М. Уланов, P.A. Алиев, В.П. Кривошеев М.: Энергоатомиздат. 1983. 470 с.

87. Федоткин М.А. Разработка, вероятностно-статистических методов построения, анализа и синтеза моделей конфликтных управляющих систем обслуживания/ М.А. Федоткин Фунд. пробл. мат. имех. Мат.ЧЛ.:МГУ. М.; -1994. - С.149-151.

88. Филиппов М.М. Об увеличении объема телеинформации с подстанций/ М.М. Филиппов, A.C. Поповкин, Е.К. Мокрушин// Электрические станции. 1999. - №7. - С.52-61.

89. Харари Фрэнк. Теория графов/Пер. с англ. и предисл. В.Л. Козырева. Под ред. Г.П.Гаврилова. Изд. 2-е. М.: Едиториал УРСС, 2003. -296 с.

90. Холодов А.Ю. Анализ пропускной способностидвухкомпонентных систем путем имитационных экспериментов / А.Ю. Холодов // Известия Волгоградского государственного технического университета: межвуз. сб. науч. ст. 2008. - № 5.- С. 146 - 153.

91. Холодов, А.Ю. Интегральный метод расчета систем массового обслуживания / А.Ю. Холодов // Системы управления и информационные технологии. 2007. - № 1.1(27).- С. 198 - 201.

92. Холодов А.Ю. Метод вероятностных графов для систем массового обслуживания (СМО) с циклической дисциплиной обслуживания / А.Ю. Холодов // Южно-Российский вестник геологии, географии и глобальной энергии. 2006. - № 8(21).- С. 373 - 378.

93. Холодов А.Ю. Метод расчета вероятности отказа в однолинейной системе обслуживания на основе функций распределений потока и обслуживающего устройства / А.Ю. Холодов // ВестникN

94. Астраханского государственного технического университета. 2007. - № 1(36).- С. 50-53.

95. Черноиванов В.В. Интегрированные комплекты компьютерных тренажеров-имитаторов для повышения квалификации специалистов ОАО Газпрома / В.В. Черноиванов, О.В. Овчинников // Нефтегазопромысловый инжиниринг.- 2003.- № 2.- С.30-31.

96. Шкиря В.Д. Контроль работы информационной подсистемы при помощи ЭВМ/ В.Д. Шкиря, А.Н. Нарыжный// Электрические станции.-1982.- №1.- С.46-49.

97. Akyildiz I.F., Tiebeherr J. Application of Nortons theorem on queueing networks with finite capacities Proc. of the Eighth Annual Joint Cbnf. of the IEEE Сотр. and Gbrnm. Soc., Ottawa, Canada, Apr. 19891 Washington:. USA, 1989. Vol. 3. P; 914-923.

98. Andrienne Schmitz, Deborah L Brett Real Estate Market Analysis: A Case Study Approach. Urban Land Institute, 2001. 240 p. 110. C. Szyperski. Component Software Ш. Beyond Object-Oriented Programming. Boston, MA:

99. Addison-Wesley and ACM Press, 1998. SIMONE Software, 2007. Электронный ресурс. SIMONE Research Group http ://www. simone. eu/

100. Billinton R., Singh C. Static generating capacity reliability evaluation Proceeding of PSCC. - 2008.

101. Blackshire J. Digital PIV (DPIV) Software Analysis System. NASA/CR97-206285. December. - 1997. P. 27.

102. Bostel A.J., Sagar V.K. Dynamic control system for AGVs. Comput. and Contr. Eng. 2007. -№4. -P.165-176.

103. Buzen J.P. Compulational algorithms for closed queueing networks with exponential servers// Comm. ACM. 1973. Vol. 16, 9. P. 527-531. 102. P.61-62.

104. Carlos A., Patrick A. A Functional Simulator of Spacecraft Resources. Carah B. Talking load and clear. Certain. Manag. 1997. -№ 81. Society of Computer Simulation Multiconference, Atlanta, Georgia, April 610, 1997. P.6

105. Carlsson Fuzzy systems: basis for modeling methodology "cybernetics and Systems". 1984. -N15. P. 361-379.

106. Christopher A. Kennedy and Mark H. Carpenter, Comparison of Several Numerical Methods for Simulation of Compressible Shear Layers. NASA TP-3484. December. -1997. 62 p.

107. Classification and related methods of data analysis/ ed.Bock H. Amsterdam: NORTH-HOLLAND. 1988. 749 p.

108. Courtoils P.J. Decomposability queueing and computer system applications. New York: Academic Press. 1977. 284 p.

109. Daduna H. Busy periods for subnetwork in stochastic networks: mean-value analysis//J.ACM. -1988. -Vol. 35. P. 668-674.

110. Dallery Y. An improved balanced job bound analysis of closed queueing networks Oper. Res. Lett. 1987. -№ 6. P. 77-82.

111. Doby Y .С. A probabilistic model for an overall study of power transmission network supply reliability Proceeding of PSCC. - 2010. P. 37-43.

112. Drouin M., Abou-Kandil H., Mariton M., Due G. Une nouvelle methode de decompozision-coordinasion 1 re partie: Principe et mise en oeuvre. "APP". 2005. - N3. P.205-226.

113. Due G., Drouin M., Mariton M., Abou-Kandil H. Une nouvelle methode de decomposition-coordination. 2 e partie: Application a lacompensation des systèmes multivariables. "АРП". 2005. - N3. P. 227-242.

114. Fayyad U.M. et al., eds. Advances in Knowledge Discovery and Data Mining, AAAI/MIT Press, Menlo Park, Calif. 2009.

115. Findeisen W., Malinowski К. Two-level control and coordination for dinamisal systems. Archiwum automatiki i telemechaniki. T. XXIV. — 2007. -N1. P.3-27.

116. Foster. I.: Designing and Building Parallel Programs: Concepts and Tools for Grigoryev L.I., Leonov D.G., Sardanashvili S.A. An Object-Oriented Approach to Parallel Software Engineering package Addison Wesley, 1 ed, 1995. 430 p.

117. The Development of the Training Programs with the Means of Expert Systems. Notes Сотр. Sc. Berlin: Springer-Verlag, 1 System. ACM Trans. Comp .Syst. 2002. -Vol. 10. N 1. P. 3-25.

118. Frawley W.L., Piatetsky-Shapiro G., Matheus C.J. Knowledge discovery in database: An overview. AI Magazine. 1992. - №13(3). P. 57-70.

119. Gardarin G., Valduriez P. Relational database and knowledge bases.-N.Y. : Addison-Wesley. 1989. 450 p.

120. Gelenbe E., Pujolle G. "The behaviour of a single queue in a general queueing network." Acta Imformatica. 1976. -V.7. - №2. P.123-136.

121. Kickert W.Y.M. and oth. Application of Fuzzy Controller in a Warm Water Plent. "Automatica", v. 12, N4, 1976, P.301-308.

122. Kopetz, H and Verissimo, P.: «Real Time and Dependability Concepts» In MuUender, S. (ed.), Distibuted Systems, Wokingham: Addison-Wesly, 2 ed. 1993. P. 411- 413.

123. Kralik J., Stiegler P., Vostry Z., Zavorka J. Modelovani dynamiky rozsahlych siti. Praha, Akademia. 1984. 364 p.

124. Mariton M., Drouin M., Abou-Kandil H., Due G. Une nouvelle methode de decomposition-coordination. 3 e partie: Application a la commande coordonnees-hierarchisee des procesus complexes. "АРП". 1985. - N3. P. 243259.

125. Michalska H., Ellis J.E., Roberts P.D. Joint coordination method for the steady-state control of large-scale systems. "Int. J. Syst. Sci.". 1985. - N5. P. 605-618.

126. Nachane D.M. Optimization methods in multilevel systems: a methodological survey. 10th IMACS World Congr. Syst. Simul. and Sci. Comput, Montreal, 8-13 Aug. 1982. -V.3. - Amsterdam e.a. -1983. P. 69-77.

127. Nishizawa K. A method to find element of cycles in a incomplete directed graph an its applications binary ANP and Petri nets. Comput. and Math. Appl. 1997. - №9. P.33-46. ,

128. Reap the Benefits of Multithreading without All the Work, 2005. Электронный ресурс. MSDN Home Page http://msdn.microsoft.com/

129. Object Management Group <http://msdn.microsoft.com/> Distributed File System overview, 2005. Электронный ресурс. Microsoft TechNet Home Page <http://technet.microsoft.com/ru-ru/default.aspx 87.

130. Punch W. The Problem-Dependent Nature of Parallel Processing in General Programming. Proc. First Int. Conf. On Evolutionary Computation and Its Applications. June 24 27, Moscow. 1996. P. 154-164.

131. Steward W.J. Recursive procedures for the numerical solution of Marcov chains// Proc. of the First Intern. Workshop, Raleigh, NC, USA, North-Holland. 1989. P. 229-247.

132. Sundeev P.V. Dynamic simulation and verification the architecture of critical information systems by methods of the theory modular-cluster networks / P.V. Sundeev // Information technologies of modeling and control. -2007.-№ 5 (39). P. 561-565.

133. Wilson I.D. Foundations of hierarhical control. "International Journal of Control" -N6. 1999. P. 899-933.

134. Wallace V.L. Toward on algebraic theory of Marcovian networks// Proc.Symp.Computer Communications Network and Teletraffic. 1982. P. 397408.

Похожие работы

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
05.11.00