автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Исследование задач и разработка технологии создания высокопроизводительных информационно-измерительных систем учета тепловой энергии

На правах рукописи

□□3481855

Белоусов Роман Анатольевич

Исследование задач и разработка технологии создания высокопроизводительных информационно-измерительных систем учета тепловой энергии

Специальность: 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2009

003481855

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Фискин Евгений Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Новицкий Николай Николаевич

кандидат технических наук, доцент Козодоев Леонид Васильевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия», г. Ангарск

Защита диссертации состоится 23 ноября 2009г. в 15 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д003.017.01 при Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН по адресу: 664033, г.Иркутск, ул. Лермонтова, 130 —

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 664033, г.Иркутск, ул. Лермонтова, 130 на имя ученого секретаря Диссертационного совета.

к.355.

Автореферат разослан _октября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

А.М. Клер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Автоматозащит учета теша - одна из наиболее насущных проблем энергосбережения в России, так как идея внедрения подомового учета в ЖКХ потребовала установки и обслуживания очень большого числа приборов учета в рамках биллингового и технического контроля. При развертывании существующих в настоящее время систем учета тепловой энергии в масштабе города, во-первых, возрастает номинальная стоимость организации точки сбора информации, что приводит к нерентабельности развертывания таких систем, во-вторых, снижается производительность, тогда как системы масштаба города с числом приборов в несколько тысяч имеют повышенные требования к производительности и надежности, которые должны учитываться при разработке этих систем.

Происходящие и планируемые масштабные преобразования ЖКХ в условиях ограниченных финансовых ресурсов требуют соответствующих решений для систем диспетчеризации и учета теплопотреблення. Значительное число предлагаемых для ЖКХ систем в той или иной мере копирует подходы, принятые в системах централизованного контроля промышленных предприятий. В ряде случаев применяются предназначенные для этого SCADA-пакеты, в которых акцент делается на отображении текущего технологического состояния. Применяются геоинформационные интерфейсы с нанесением текущих данных на схемы, с контролем на соответствие централизованно задаваемым установкам и т. п. Обычно такие системы ограничиваются масштабами показательного микрорайона. На практике обычно требуется обеспечить не только аварийно-диспетчерское обслуживание, на которое и ориентированы SCADA-системы, но и реализовать расчет финансовых показателей работы узлов учета, сбор и обработку статистики, а также другие функции, не относящиеся к управлению режимами. Кроме того, большие общегородские системы, как правило, должны включать несколько диспетчерских пунктов, множество пользователей и разнесены территориально как по узлам учета, так и по пользователям информации.

Подход на основе SCADA-систем с контролем параметров в реальном времени не подходит еще я по другим причинам. Например, далеко не для всех теплосчетчиков российского производства имеются ОРС-сервера, а для которых они есть, не все поддерживают стандарт ОРС HDA — для доступа к архивам. Кроме того, ОРС-сервера работают с промышленными протоколами связи (RS232/485, Ethernet), что ограничивает их применение с нестандартными видами связи. II вообще связь в таких системах не рассматривается как часть решения, т.к. на любом производстве промышленные сети уже функционируют, либо могут быть построены для решения задач автоматизации и диспетчеризации. Строительство общегородской сети связи для автоматизации ЖКХ — решение экономически не рентабельное.

Массовая диспетчеризация иа уровне домового учета должна решать три основные задачи:

* оперативно информировать о нештатных ситуациях, зарегистрированных прибором учета, а также о состоянии помещения узла (охранная, пожарная сигнализация, затопление и т. п.);

* обеспечивать передачу накопленных значений для автоматизации коммерческих расчетов.

* Анализировать собираемые данные с целью упрощения принятия решений.

Несмотря на большое количество публикаций и исследований информационно-измерительных систем1 в настоящее время существует разрыв между общетеоретическими исследованиями и практическими реализациями ИИС теплоучета. На сужение этого разрыва и направлена настоящая работа.

Объектом исследования являются технологии систем учета тепловой энергии.

Предметом исследования — методы построения информационно-измерительных систем учета тепловой энергии, их архитектурные особенности и способы обеспечения связи с удаленными объектами в рамках таких систем.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка технологий создания низкозатратных информационно-измерительных систем (ИИС), работающих с большой информационной нагрузкой, разработка методов обеспечения связи с удаленными объектами в рамках таких систем и создание информационно-измерительной системы учета тепловой энергии для эффективного планирования энергосберегающих мероприятии и в перспективе для прогнозирования потребления тетовой энергии.

Основные задачи диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследование принципов организации систем учета тепловой энергии: алгоритмы функционирования, структуры данных, методы передачи информации, проблемы внедрения и эксплуатации существующих систем.

2. Разработка архитектуры системы учета тепловой энергии, включающей наиболее распространенные средства передачи и хранения информации, обладающей высокой производительностью, а также возможностями масштабирования для наращивания емкости и функционала.

3. Разработка способов передачи данных от удаленных объектов по низкозатратным каналам связи GPRS, CDMA, учитывающих особенности работы этих каналов связи и использование полученных результатов в составе информационно-измерительной системы.

4. Создание и внедрение системы учета тепловой энергии общегородского масштаба на основе современных технологий и

1 Например, Беседин Б.А. Теория распределенных 1шформащюнно-юмеротелшьн систем, 1999.

сформированных в работе принципов, схем, методов и архитектуры.

5. Исследование работы системы на предмет максимальной емкости, производительности с использованием теории систем массового обслуживания и теории телетрафика.

6. Оценка возможностей системы с точки зрения дальнейшего увеличения числа узлов для учета других ресурсов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен и реализован новый подход к созданию ИИС с территориально-рассредоточенными узлами мониторинга.

2. Построена имитационная модель ИИС учета тепла, позволяющая оценить влияние изменений в алгоритмах системы на ее производительность.

3. Предложена методика проектирования информационно-измерительных систем, работающих с большой информационной нагрузкой.

4. Предложены новые алгоритмы обмена телеметрической информацией между сервером и приборами учета тепла.

5. Разработан универсальный протокол обмена данными с генловычислителями и способ его адаптации к реальным протоколам тепловычислителей.

Практическая ценность работы состоит в использовании, спроектированной в диссертационной работе информационно-измерительной системы «КУМИР-ТеплоКом», предназначенной для коммерческого и технологического учета тепловой энергии, для организации общегородских или районных сетей учета тепла. Предложены и реализованы методы, позволяющие экономически-эффективно использовать GPRS для целей телеметрии. Возможно использование созданного программного комплекса для целей прогнозирования потребления тепловой энергии и информационного обеспечения энергосберегающих мероприятий. Результаты работы и рекомендации, сформированные в ней, могут быть использованы для создания аналогичных систем учета других ресурсов (холодной воды, электроэнергии, природного газа) и объединения их в универсальную биллинговую систему. Внедрение подобных систем на территории России может способствовать формированию цивилизованных рыночных отношений между поставщиками и потребителями ресурсов, когда потребитель платит только за то, что потребляет.

Достоверность научных положении и выводов определяется исследованиями практической реализации системы учета на примере ИИС «КУМИР-ТеилоКом», внедренной на 4-х предприятиях.

В составе авторского коллектива диссертант стал лауреатом областного конкурса в сфере науки и техники в номинации «Лучшие научные, научно-технические и инновационные разработки молодых ученых (до 35 лет)» за

2008г. С разработкой «Автоматизированная система диспетчерского учета и управления энергоресурсами на основе информационно-измерительной системы «КУМИр-ТеплоКом». Апробации работы

• Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири», Иркутск, ИрГТУ, 2005,2006,2007,2008,2009.

• «Современные проблемы радиоэлектроники». Доклады межвузовской конференции посвященной Дню радио, 2005,2006,2007,2008,2009.

• Выставка «Энергосбережение: технологии, приборы, оборудование -2008», Иркутск, СибЭкспоцентр. Выступление.

• 17 публикаций (4- в перечнях ВАК). Реализация результатов работы

Основные результаты работы были использованы на четырех предприятиях для организации систем коммерческого учета тепла, что подтверждено соответствующими актами внедрения:

• ООО «Арманс», г.Санкт-Петербург (100 узлов учета в гг. Санкт-Петербург и Пушкин)

• МУП «ТеплоЭнергоСервис г.Иркутска» (300 узлов по соц. сфере г. Иркутска)

• ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» (2 узла)

• ООО «Комфорт», г.Иркутск (940 узлов учета ЖКХ г.Иркутска) Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 17 статей, из них 4 статьи в журналах перечня ВАК, 12 статей в сборниках докладов по материалам конференций, ПО ИИС «КУМИР-ТеплоКом» зарегистрирована в государственном реестре программ для ЭВМ №200661170 от 19.05.2006г., подана заявка на «Способ передачи телеметрических данных по открытым сетям 1Р» (№ 2007117800/20(019380) от 14.05.2007). Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

Основное содержание работы

Во введении определяются объект и предмет исследования, основная цель и направление работы.

В первой главе рассмотрена проблема автоматизации учета тепловой энергии и существующие подходы к ее решению, а также обосновывается актуальность темы работы и формулируются цели исследования. Рассматриваются основные поколения информационно-измерительных систем и определяется место рассматриваемых ИИС в исторической иерархии.

Функции системы учета тепловой энергии подразделяются автором на несколько групп:

• Установка связи с удаленными объектами и передача данных с использованием различных систем связи.

• Сбор, хранение и обработка данных.

• Визуализация данных и система поддержки принятия решений.

• Дополнительные системные сервисы.

На основе анализа существующих систем учета тепла, проведенного автором в нервом разделе, делается вывод, что в существующих подходах к решению поставленной задачи упор делается на диспетчеризацию, а не на собственно автоматизацию процесса учета тепловой энергии, кроме того, неисследованным остается поведение таких систем диспетчеризации при включении в них нескольких тысяч объектов, не рассматриваются технологии связи и вопросы их применения в информационно-измерительных системах.

Во втором разделе выполнен сравнительный анализ существующих систем (как российских, так и зарубежных) при условии включения в них несколько десятков тысяч объектов. Рассмотрены методы передачи данных, хранения информации, обработки и визуализации данных применяемые разработчиками для создания информационно-измерительных систем учета тепловой энергии, а также ключевые недостатки этих методов.

Основным подходом к проектированию подобных систем является диспетчерский подход, опирающийся на функции оператора-диспетчера, инициирующего запросы на данные, анализирующего ошибки системы, формирующего отчетные документы, следящего за текущим состоянием объектов учета. Однако в подавляющем большинстве случаев разработчик не задается вопросом: сколько объектов максимум может обслужить один диспетчер (или иначе: сколько диспетчеров должно быть в районе, городе). Игнорирование эгош показателя во многих случаях и приводит к ограничению распространения системы в рамках показательного микрорайона. Также автором выделяются следующие типичные недостатки информационно-измерительных систем, распространенных в России:

• Проектирование программной части системы как рабочего места диспетчера без использования клиент-серверной технологии. И соответственно использование У/тскт'в-ПК вместо серверов для решения задач автоматизации.

• Ориентация системы чисто на коммерческий учет без расчета на перспективы автоматизированного мониторинга и управления.

• Поддержка взаимодействия по 1Р-сетям только с помощью статических 1Р-адресов либо ориентация на коммутируемые методы доступа.

• Отсутствие возможности работы с различными типами теплосчетчиков.

• Копирование 8САБА подходов как базовых основ создания информационно-измерительной системы.

Таким образом, на основе проведенного анализа автором делается вывод, что методы, положенные в основу во многих существующих системах учета не приспособлены для работы более чем с двумя-тремя сотнями объектов. Исходя из этого, формируются цели исследования.

Вторая глава посвящена разработке архитектуры информационно-измерительной системы учета тепловой энергии, позиционируемой как низкозатратная система массового обслуживания, возможности которой будут достаточны для создания ИИС учета тепла общегородского масштаба.

В первом разделе формируются требования к системе учета, рассматриваются различные методы передачи данных. Общие требования к ИИС учета тепла изложены следующим образом:

• Обеспечение связи с узлами по технологии GPRS, дающее масштабность при низкой стоимости связи, а также поддержка IP-связи в общем случае (т.е. через xDSL, Ethernet, Wi-Fi и т.д.).

• Множественный доступ к приборам. Возможность распараллеленной обработки данных от теплосчетчиков, чтобы дать возможность получить почасовую детализацию данных даже при большом числе приборов в сети и оптимизировать работу многопроцессорных серверных систем.

• Серверная платформа хранения и обработки данных для обеспечения возможности хранить и обрабатывать большие объемы данных, предоставляя оператору только нужные ему сведения. Это также снижает требования к каналам связи клиент-сервер.

• Открытая платформа составления отчетов для обеспечения возможности изменять оформление отчетных документов в соответствии с требованиями теплоснабжающих организаций, а также добавлять новые специфичные для нужд каждой организации отчеты.

• Наличие в системе WEB-сервера для предоставления доступа к данным всем заинтересованным организациям через Интернет.

• Возможности резервирования данных и масштабирования системы.

• Возможность выгрузки данных в формат XML для обеспечения обмена данными с другими информационными системами.

• Автоматизация документооборота с теплоснабжающей организацией. Второй раздел посвящен собственно разработке ИИС учета тепла общегородского масштаба. Автором предлагается архитектура подобной ИИС и структуры базовых классов для программного обеспечения.

В соответствии с требованиями к системе, изложенными в разделе 2.1., ИИС строится на технологии клиент-сервер, при этом клиентскими приложениями являются Web-браузеры, а интерфейсом системы — Web-cepBep. Общая архитектура системы относится к классу BSP-систем2, таким образом предполагается существование провайдера телеметрических услуг, задачей которого является сбор, обработка и предоставление информации всем

2 Business Service Provider - концепция построения информационной системы, отличающаяся

направленностью на массовое предоставление клиентам определенных услуг.

заинтересованным сторонам, т.е. провайдер должен нести на себе функции обеспечения работоспособности системы и развитие информационной структуры учета. Общая архитектура ИИС-представлена на Рис. 1. Здесь видны взаимоотношения провайдера системы с другими участниками: операторами связи, аварийными службами, поставщиками энергоресурсов и т.д., а также общая структура ИИС:

• Сервер СУБД предназначен для хранения и обработки данных, поступающих через каналы связи с приборов учета тепла

• Служба управления -

предназначена для реализации алгоритмов установки и управления связью и передачей данных, далее он будет рассмотрен подробно.

« Web-интерфейс - создает визуальное представление данных учета в виде таблиц, регламентированных отчетов и диаграмм, позволяет также выгружать необходимые данные в формате XML, осуществлять конфигурирование и управление ИИС • Web-компоненты (технологический мониторинг, коммерческий учет, аналитика и прогнозирование) - предназначены для решения задач, связанных с обработкой накопленных данных, например, реализации алгоритмов прогнозирования потребления тепловой энергии в масштабах отдельного объекта, района, города или конкретного теплоисточника, реализации технического и экономического анализа работы приборов учета.

Как наиболее важный компонент системы автор определяет «служба управления», т.к. этот компонент осуществляет управление связью, синхронизацию всех терминалов, передачу данных и сверку исполняемых задач, и таким образом, определяет производительность системы, максимальное количество обслуживаемых объектов, требования к магистральным каналам связи.

Автор предлагает разбить функции данной службы на несколько вертикальных абстрактных уровней, каждый из которых будет выполнять действия в некоторой предметной области, а также произвести горизонтальное разбиение процесса на несколько одинаковых элементов (потоков) для реализации распараллеливания выполнения функций передачи данных. На Рис. 2 приводится структура службы управления.

'тс • тс -

_ !Р-сеть

I'-'Vj! " I

оператор связи i

шз

провайдер услуг телеметрии\ и диспетчеризации

X

*

¿«л

--к---

поставщик —————-

энергоресурсов

аварийные службы

Рис. 1: Общая архитектура IUIС

" ГОРДО

Менеджер управления опросом ^производит управление созданием и уничтожением объектов с названием «Поток», выполняющихся в отдельных временных промежутках процессора и с отдельным контекстом, что позволяет оптимизировать выполнение под многопроцессорные серверные системы и за счет распараллеливания медленных

операций. Функционально «Поток» содержит «Ядро» на постоянной основе и в момент запуска подключает «Драйвер» и «Модуль связи» динамически. «Драйвер» выбирается на основе данных о типе тепловычислителя, установленного на объекте учета и выполняет преобразование уникального протокола тепловычислителя в «Универсальный Абстрактный Протокол», предложенный автором. «Адаптер связи» реализует унифицированный интерфейс обмена данными, не зависящий от физических способов установки соединения (TCP, UDP, RS232/485, IPv6 и т.п.). Такая технология абстрагирования позволяет подключить к системе практически любой тепловычислитель, через любой канал связи.

В этом же разделе рассматриваются вопросы построения пользовательского интерфейса, проектирования базы данных и способы обеспечения ее быстродействия, аспекты взаимодействия различных частей программного комплекса.

Предложенная автором архитектура информационно-измерительной системы учета тепловой энергии реализует новый подход к проектированию подобных систем, базирующийся на производительности, универсальности, масштабируемости и доступности. И кроме того, позволяет построить систему учета для применения в масштабах крупного мегаполиса.

Поэтому дальнейшей задачей автором ставится разработка и внедрение программного комплекса на основе предложенной в настоящей главе архитектуры. Это позволит не только систематизировать процесс сбора и обработки данных теплового учета в масштабах отдельно взятого города (Иркутска), но и постепенно накапливать сведения для проведения статистических исследований в области энергосбережения, целью которых может быть выработка новых энергосберегающих мероприятий, оценка экономической эффективности тех или иных проводимых мероприятий, выработка предложений по оптимизации теплопотребления.

В третьей главе освещаются технологии и методы, применяемые при разработке общегородского программного комплекса учета тепловой энергии на основе предложенной автором во второй главе архитектуры. Программный

Тевдйоычишяш» Тсгищеычмстшь

Рис. 2: Структура службы управления

комплекс реализует концепцию коллективного учета в рамках единой общегородской информадионно-И5мерите.чьной системы. Это позволяет во-первых не строить всю иерархию системы учета для каждою участника рынка в отдельности, а воспользоваться централизованной системой, во-вторых на уровне городских властей, тегшосбытовых компаний и управляющих компаний ЖКХ получить полную картину энергопотребления в ЖКХ для целей прогнозирования ТЭК, для целей комплексной оценки эффективности внедрения тех или иных энергосберегающих мероприятий, планирование этих мероприятий но районам и т.д. Таким образом, могут решаться гораздо более широкие задачи, чем простой коммерческий учет. Глава содержит четыре основных раздела.

В первом разделе описывается информациошю-измерительная система «КУМИР-ТеплоКом», ее назначение и функциональные возможности, технологии, применяемые для ее реализации. Во многом эффективность работы системы и возможность развертывания ее в масштабах города определяются использованием технологии GPRS для обеспечения связи с теплосчетчиками. Поэтому во втором разделе рассматриваются особенности передачи данных посредством технологии GPRS, как наиболее нпзкозатратного и доступного способа связи.

Автором исследуются проблемы применения технологии GPRS для решения поставленной задачи. Одной из проблем является тот факт, что

использование реальных статических IP-адресов является проблематичным, ввиду их дефицита у операторов сотовой связи. В связи с этим исследуется несколько способов организации передачи данных по сети GPRS с использованием виртуальных динамических адресов:

• Метод обратной GPRS сессии в ответ на входящий звонок.

• Метод UDP-IP сигнализации для работы с динамическими IP.

• Метод обратного вызова возвращенной дейтаграммой.

• Метод обратного вызова гго IP через «посредника».

Общая идея всех методов заключается в том, что в случае присутствия в сети NAT3 или Firewall возможна только исходящая связь с терминала на сервер, - значит' нужно заставить терминал в нужное время устанавливать связь с сервером. Первый метод использует в качестве события, приводящего терминал к установке связи с сервером, звонок через сеть GSM на терминал. Определив звонок, терминал сбрасывает его и устанавливает соединение с сервером на заранее определенный порт, IP-адрес сервера также фиксирован. Таким образом, телефонное соединение фактически не производится и не оплачивается, а исходящая GPRS-сессия возможна при любой организации сети сотовой связи. При моделировании этого метода, автор приходит к выводу, что при всей простоте реализации метода он практически непригоден для реализации в системах массового обслуживания (СМО), т.к. система сигнализации (телефонный звонок), является достаточно медленной и

3 Механизм Б сетях TCP/IP, позволяющий преобразовывать IP-адреса транзитных пакетов

одноканальной. Таким образом, число параллельных соединений в такой СМО будет находиться на уровне 10-15, что является неприемлемым показателем для общегородской системы. Из идеологии обратного вызова видится следующий выход из положения - нужно использовать для механизма обратного вызова средства IP, т.к. они легко позволяют обеспечивать многокаиальность системы сигнализации. Однако на пути к реализации такой схемы имеется ряд проблем:

• Большинство шлюзов сотовых операторов не поддерживает uPNP -протокол управления NAT, позволяющий удаленно организовать на шлюзе проброс входящих пакетов.

• Адреса в сетях GPRS назначаются автоматически через DIICP-сервер оператора, таким образом, заранее неизвестен адрес терминала в сети IP.

Для решения этих проблем служат три последпих метода. Метод UDP-сигнализации заключается в следующем, - терминал периодически посылает UDP-пакеты на сервер, в каждом пакете содержится локальный IP-адрсс терминала и его уникальный номер (например, 1МЕГ1). На основе этих пакетов сервер поддерживает актуальность базы данных IP-адресов, и при необходимости установки связи уникальный номер модема конвертируется в IP-адрес. Метод позволяет установить связь с терминалом, в случае, когда терминалы получают реальный динамический адрес. Эта услуга у сотовых операторов встречается достаточно редко и называется «Real IP». Совершенно очевидно, что производительность подсистемы связи в этом случае идентична подходу со статическими IP-адресами для терминалов.

тттш

шшшш

Рис. 3: Метод обратного вызова возера1ценной UDP-deimiazpamioii

Рис. 4: Метод обратного въвооа по IP через «посредника»

В случае наличия в сети NAT или Firewall метод UDP-сигиализации можно использовать только для определения IP-адресов терминалов в сети GPRS, однако установить с сервера связь на них невозможно - нужно обойти NAT. Сделать это можно двумя способами:

4 Имеется ввиду международный идентификатор мобильного оборудования, присваиваемый каждому СтЭМ-устройству при его выпуске

» Передавать запрос па установку связи сразу же после получения очередного сигнального UDP-пакета от соответствующего терминала, при этом адрес и порт читаются из контекста UDP-пакета и являются по сути «координатами» канала, временно открытого через NAT и Firewall для приема ответов по протоколу UDP. Продолжительность открытия такого канала, как правило, составляет бОсек. Соответственно UDP-пахеты для синхронизации должны приходить чаще, чем раз в 60 сек.

• Использовать для сигнализации об установке связи «посредника» -терминал, находящийся в той же сети. Таким образом, пакеты сигнализации будут приходить терминалам напрямую, минуя NAT н Firewall.

В случае, когда цена трафика существенна предпочтительнее использовать «посредника», т.к. при этом отсутствует служебный трафик необходимый для поддержания канала на маршрутизаторе NAT. Однако существует одна особенность - использовать посредника, значит возложить саму возможность установки связи со всей сетью на единственный GPRS-канал, т.к. при пропадании связи в канале синхронизации исчезает возможность вообще связываться с любым терминалом в сети. Здесь оказывается приемлемым обеспечивать резервирование канала через второй терминал (он может быть даже не один). Этот вопрос также проработан.

Таким образом, наиболее эффективными являются методы IP-сигнализации, т.к. метод обратного звонка заведомо низкопроизводительный, ввиду того, что требуется инициировать телефонные вызовы, которые невозможно распараллеливать через разделение канала, можно только наращивать число каналов, что экономически не оправдано.

С целью систематизации изложенных ранее методов в третьем разделе автором предлагается методика создания информационно-измерительных систем учета тепловой энергии, которая может быть адаптирована для решения схожих задач в области учета потребления других ресурсов.

Методика предполагает выполнение следующих этапов:

1. Анализ вдметной области Формулирование требований заказчика к будущей информационно-измерительной системе. Целью анализа является преобразование неточных, общих данных в точные определения. Затем с учетом определений определяется архитектура информационно-измерительной системы, состав ее компонентов, функции, внешние условия, требования к программным и аппаратным ресурсам, осуществляется подбор связного оборудования для реализации системы, выбор платформы для базы данных и для \УЕВ-интерфейса. На этом этапе разработчику предлагается принять в качестве базовой предложенную во второй главе архитектуру ИИС, а также уже сформированные требования с их адаптацией и дополнением специфичными требованиями заказчика.

2. Разработка Осуществляется визуальное проектирование с помощью ЦМЬ-средств

классов компонентов

структуры классов, компонентов, интерфейсов системы, методов, | свойств конкретных объектов и классов, а также взаимосвязей между! ними. UML-редактор выбирается исходя из того, для какой j платформы будет создаваться и компилироваться исходный код. В| процессе проектирования к уже существующим классам j AbstractDriver, Com Adapter, ProcManager, ProcThread добавляются.; дополнительные свойства и методы, могут добавляться! дополнительные классы. Драйвера для конкретных теплосчетчиков'; наследуют AbstractDriver, заменяя в нем виртуальные и абстрактные ! методы на реальные, специфичные для физического обмена данными с; конкретным теплосчетчиком. Аналогично следует поступать и с! Адаптерами связи: они наследуют ComAdapter, подставляющий; собой модель универсального средства связи. Реализация методов; обратного вызова, описанных выше, с использованием протоколов; TCP и UDP в рамках ComAdapter дает возможность обеспечить: прозрачный процесс установки связи для ядра, реализованного в; ProcThread, и сделать установку связи идентичной как для простого! TCP/IP подключения, гак и для подключения через GPRS с! применением более сложных методов, описанных в третьей главе.; Возможна реализация в ComAdapter и подключений по RS-232/485, это даст возможность обеспечить применимость разработанных для: TCP/IP драйверов для работы по RS-232, с целью создания j диагностических приложений или приложений ручного опроса': теплосчетчиков. Автоматизируется данный этан с помощью UML-j средства, которое создает скелетный код всех классов е| использованием синтаксиса определенного языка программирования,! на котором будет осуществляться дальнейшая разработка. Далее вдет; собственно программирование всех классов системы. !

3. Разработка

структуры базы данных

На этом этапе производится создание базы данных системы, | формирование ее структуры, определение триггеров и; предопределенных хранимых процедур. Особенное внимание! необходимо уделить проектированию индексов в таблицах с большим! объемом данных, а также в таблицах, которые часто используются в| запросах, например, список объектов учета, тарифы, потребители и| т.д. Рекомендации по этому этапу, а также пример готовой базы: данных ИИС «КУМИР-ТепдоКом» приведены в третьей главе.

4. Разработка серверной части и средств ее

администрирования

Производится создание системных сервисов, отвечающих за: реализацию алгоритмов опроса теплосчетчиков и работающих в! фоновом режиме. Проектируется структура сервисов, методы загрузки; и выгрузки драйверов, структура динамических библиотек,: включающих классы и компоненты, разработанные в п.2 методики. ; При проектировании системных сервисов следует уделить особенное; внимание чистоте кода: все исключения должны быть отловлены и! обработаны, т.к. сервис работает в фоновом режиме и соответственно! должен обладать высокой стабильностью. На этом же этапе создаются! вспомогательные средства для управления правами пользователей.; установки ввЬ-сертификатов для МУЕВ-ннтерфейса, средств для: управления работой системы. Этот этап является для разработчика! наиболее трудоемким ввиду сложности разработки сервисов и;

тестирования их на предмет стабильности.

5. Разработка пользовательского интерфейса ____ Создание пользовательского интерфейса — одна из самых сложных задач при проектировании информационно-измерительной системы учета тепла общегородского масштаба. Во-первых это связано с тем, ^о в системе работают потребители с различным уровнем доступа к данным и требуется реализация многоуровневой системы, во-вторых универсальный интерфейс работает одновременно с большим количеством пользователей, поэтому необходимо приложить множество усилий для оптимизации кода \\геЬ-интерфейса, чтобы пользователю не приходилось долго ждать ответа сервера.

Вопросы проектирования, решаемые разработчиком на каждом этапе рассмотрены автором во второй и третьей главах данной работы. Сама же методика, опираясь на эти материалы призвана сократить время разработки, предлагая разработчику готовую архитектуру системы массового обслуживания, которую легко адаптировать для решения задач по учету других ресурсов (холодной вода, электричества, газа).

В настоящей главе было показано, что реализация общегородской системы классическими методами коммутируемой связи (радиоканал, телефонный модем, GSM-модем) была бы немыслимой. Поэтому автором был проведен анализ основных проблем при использовании GPRS, как наиболее простого и доступного способа связи с удаленными узлами учета. Были рассмотрены существующие решения обозначенных проблем и предложены новые методы обеспечения GPRS передачи данных, имеющие преимущества при распараллеливании операций обмена данными. Объединение предложенных архитектуры и методов обеспечения связи позволило создать программный комплекс ИИС «КУМИР-ТегшоКом», обеспечивающий автоматизированный учет тепловой энергии на объектах ЖКХ и социальной сферы г.Иркутска, а также на ИТП г.Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Всего на начало 2009г. программный комплекс обслуживал более 1500 приборов учета. Внедрение комплекса имело ряд особенностей, которым посвящен четвертый раздел.

Учитывая постепенное распространение подомовою учета других ресурсов: холодной воды, электричества, газа — следует ожидать многократного прироста количества приборов учета в общегородских сетях, кроме того постепенное внедрение поквартирного учета ресурсов в сотни раз увеличит объем накапливаемых данных. Поскольку предложенная архитектура и методы принципиально могут работать и в этих условиях необходимо достоверно оценить перспективы расширения системы количественно, ведь опосредованный учет тепловой энерши легко преобразовать к учету других ресурсов и на производительность в этом случае влияет только общее количество приборов учета. Для решения этой задачи автором была создана и исследована имитационная модель информационно-измерительной системы

«КУМИР-ТеготоКом». Вопросам моделирования и посвящена четвертая глава диссертационной работы.

В первом разделе приводятся теоретические положения по моделированию систем подобного рода, производится классификация СМО по системе Кендалла-Башарина. После классификации автором делается вывод о необходимости проведения исследования формы функции распределения времени обработки заявки в системе, чтобы уточнить алгоритм моделирования.

Во втором разделе производится расчет функции распределения времени обработки данных в системе по статистическим данным журнала событий, состоящим почти из 200 тыс. строк. Автор приходит к выводу, что система работает с экспотенциальной функцией распределения (ФР). Однако математический анализ модели усложняется тем, что используется очередь с изменяемыми приоритетами, зависящими от количества ошибок в обработке задания. Кроме того, математические ожидание ФР зависит от результата обработки задания (успешно, ошибка связи с терминалом, ошибка связи с теплосчетчиком), хотя форма ФР при этом не меняется.

Модели СМО, используемые при имитационном и аналитическом моделировании, называются имитационными и аналитическими соответственно. Аналитические модели удобны в использовании, поскольку дня аналитического моделирования не требуются сколько-нибудь значительные затраты вычислительных ресурсов, часто без постановки специальных вычислительных экспериментов исследователь может оценить характер влияния аргументов на выходные параметры, выявить те или иные общие закономерности в поведении системы. Но, к сожалению, аналитическое исследование удается реализовать только для частных случаев сравнительно несложных СМО. Для сложных СМО аналитические модели если и удается получить, то только при принятии упрощающих допущений, ставящих под сомнение адекватность модели. В вероятностных аналитических моделях влияние случайных факторов учитывается с помощью задания вероятностных характеристик случайных процессов (законы распределения вероятностей, спектральные плотности или корреляционные функции). При этом построение вероятностных аналитических моделей представляет собой сложную вычислительную задачу. Поэтому вероятностное аналитическое моделирование используют для изучения сравнительно простых систем.

Введение же случайных возмущений в имитационные модели не вносит принципиальных усложнений, поэтому исследование сложных случайных процессов проводится в настоящее время, как правило, на имитационных моделях. Имитационное моделирование позволяет иметь возможность описания поведения компонент (элементов) процессов или систем на высоком уровне детализации при отсутствии ограничений между параметрами имитационной модели и состоянием внешней среды реальных процессов и систем, а

также возможность исследования динамики взаимодействия компонент во времени и пространстве параметров системы;

В данном случае мы имеем дело с такими математическими моделями, с помощью которых нельзя заранее вычислить или предсказать поведение системы, а для предсказания поведения системы необходим вычислительный эксперимент (имитация) на математической модели при заданных исходных данных. В частности, система, рассматриваемая в диссертационной работе имеет ряд особенностей, при которых оптимальным способом является применение имитационного моделирования:

1. Математические процессы аналитического метода исследования сложны и трудоемки, имитационное моделирование дает более простой способ решения задачи.

2. Кроме оценки влияния параметров процесса или системы желательно осуществить наблюдение за поведением компонент (элементов) системы в течение определенного периода (10 дней).

3. Изучаются новые ситуации в реальной системе. В этом случае имитация служит для проверки новых стратегий и правил проведения натурных экспериментов.

4. Особое значение имеет последовательность событий в проектируемой системе и модель используется для предсказания узких мест в функционировании реальной системы.

о

Гшордто» .собьпиАкбрееа: ялалмы

Г«м«р*тор : адеаиим

Рис. 5. Функциональная модель СМО

Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем является в настоящее время язык вРЗЯ. Он может быть с наибольшим успехом использован для моделирования систем, формализуемых в виде систем массового обслуживания. В качестве объектов языка используются аналога таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п. Достаточный набор подобных компонентов позволяет конструировать сложные имитационные модели, сохраняя привычную терминологию СМО. Функциональная модель СМО приведена на Рис. 5.

Как видно из рисунка, модель является нелинейной и содержит ветви обратной связи. Основным элементом системы является ядро. Оно должно быть представлено на ОРЭБ многоканальным устройством (МКУ). Это объясняется тем, что логика управления опросом теплосчетчика одинакова для любого экземпляра исходного кода системы. Ядро принимает заявки до тех пор, пока есть каналы, которые могут их обслуживать. Если свободных каналов нет, заявка встает в очередь на обслуживание, при этом используется тип очереди с приоритетами, порядок которой задается приоритетом, определяемым по количеству ошибок опроса, которые претерпела данная заявка. Блок «Успешная обработка...», и блоки с ошибками моделируют поведение самого алгоритма опроса тепловычислителей в зависимости от получаемого результата. Здесь мы предусматриваем допуск 5% (либо 0,5%) от общего числа заявок на случай выхода из строя самого теплосчетчика или нарушения связи на линии ТС-МОДЕМ. Система в этом случае в течение 20мин. будет пытаться отправлять запросы к теплосчетчику, т.к. связь с модемом будет присутствовать. Этот интервал существенно длиннее нормального опроса (50±20сек.), поэтому данный случай значительно влияет на общую загруженность системы. В случае же ошибки связи с модемом сеанс опроса длится всего лишь Юсек., после чего заявка возвращается в очередь. Поэтому этот случай мы также учитываем отдельно. На этапе обработки также расставляются приоритеты заявок -каждый ошибочный опрос добавляет единицу к полю приоритета заявки (параметр №1). Наивысшим считается приоритет равный нулю, т.е. более новые заявки имеют преимущество при обработке. Сама обработка задается как определенная задержка заявки во времени, задаваемая средним значением и функцией распределения. Ранее мы определили, что ФР длительности обслуживания заявки является экспотенциальной, поэтому для моделирования обратной ФР будет логарифмическая функция.

На последнем этапе обработки делается транзакция в базу данных. Эта операция может проводиться единовременно только для одной заявки, т.к. все выходящие из ядра заявки встают в одну общую очередь без приоритетов.

Принятое в модели время равно 1мс. Моделирование ведется за 10 суток работы и позволяет учесть долгосрочные изменения в модели, например, накопление ошибок опроса при неработоспособном модеме или теплосчетчике.

♦5% ошибок связи ■^to« ошибок связи v 15% ошибок се язи **20% ошибок св язи ^25% ошиОсж св язи

5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Ргл?. 6: Влияние ошибок связи на среднее время нахождения заявки в очереди

Основной задачей при моделировании работы информационно-измерительной системы является оценка производительности ядра, которое управляет процессом опроса теплосчетчиков и наполнением базы данных, а также влияние ошибок на процесс опроса тепловычиелителей.

Приведенный на Рис. 6 график показывает, что ошибки связи не только не увеличивают нагрузку на ИИС за счет лишних повторов, но и наоборот несколько снижают ее. Это происходит за счет введения системы приоритетов, которая не дает заявкам с ошибками надолго занимать ресурсы ядра.

Также проведено моделирование ИИС в режимах перегрузки, т.е. когда заявок поступает больше, чем физически может быть обработано. Это позволило определить оптимальные соотношения между требуемой полосой пропускания канала связи сервера с теплосчетчиками, интерактивностью (среднее время ожидания заявки в очереди) и емкостью (число теплосчетчиков в сети).

Результаты моделирования представлены в четвертом разделе, по ним автором формулируются основные положения, которые следует принимать во внимание разработчику при проектировании информационно-измерительной системы масштаба города.

• Число каналов в МКУ (ядре) определяет производительность системы в целом и ограничивается полосой пропускания магистрального канала связи от сотового оператора до сервера системы и составляет 500 каналов на 1Мбит полосы, могут быть также ограничения со стороны применяемой для разработки платформы — их также следует принимать во внимание. Второе ограничение связано с загрузкой базы данных входящими

0,900

5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

Рис. 7: Загрузка ядра системы в зависимости от числа теплосчетчиков при разном числе, потоков в системе транзакциями. Оно приводит к ограничению числа каналов на уровне 1500 на одно соединение с БД.

• Система является устойчивой к помехам связи, т.к. в результате моделирования установлено что ошибки сеансов связи даже на уровне 25% не приводят к снижению производительности, а наоборот — даже несколько снижают нагрузку на систему. Но это верно лишь в случае определенного распределения приоритетов в очереди к МКУ.

• Наиболее критичным местом в алгоритме является время занятия канала при отсутствии связи с теплосчетчиком, но при наличии связи с терминалом. В этом случае программой обычно производятся повторы запросов, приводящие к длительному до 10-20 мин. занятию канала. При проектировании реальной системы на эту величину стоит обратить особенное внимание, т.к. излишне большое количество попыток считать данные с теплосчетчика, который не отвечает на запросы приведет к существенному падению производительности и возможно — к практически полной блокировке опроса.

• Общая производительность сети при опросе может быть оценена по графикам (см. Рис. 6, Рис. 7). Может быть также решена обратная задача —

определение максимального числа теплосчетчиков в телеметрической сети исходя из требуемых параметров опроса и ширины канала связи с сервером (для большинства теплосчетчиков требуется 2кбит/с полосы на I поток).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Предложен новый подход и методика создания систем автоматизации, ориентированных на массовые дистанционные измерения и учет энергоносителей, основанный на теории массово го обслу кивания.

2. Предложены алгоритмы передачи данных с телеметрических 'терминалов на сервер с использованием различных конфигураций сетей сотовой связи (GPRS, CDMA), в т.ч. использующих NAT и Firewall и работающие с динамическими адресами.

3. Предложена архитектура информационно-измерительной системы учета тепловой энергии, позволяющая работать с любым тепловычислптелем единым способом через универсальный протокол.

4. Построена имитационная модель ИИС, позволяющая оценивать производительность отдельных узлов системы, для оценки алгоритмов при проектировании.

5. Разработана низкозатратная высокопроизводительная система учета тепловой энергии, работающая с различными видами тепловычислителей (14 типов) и использующая для передачи данных сети сотовой связи и Интернет.

6. Разработанная система учета тепла «ИИС «КУМИР-ТеплоКом» внедрена на четырех предприятиях:

a. ООО «Армяне» г.Санкт-Петербург

b. МУП «ТешюЭнергоСервис г.Иркутска»

c. ОАО «АНХК»

(1. ООО «Комфорт»

7. Данные и статистика, накопленные системой при работе за несколько лет вполне могут быть использованы для решения задач прогнозирования потребления тепловой энергии и информационной поддержки энергосберегающих мероприятий.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 1. Белоусов P.A. Разработка программно-аппаратного комплекса диспетчеризации приборов учета тепловой энергии / P.A. Белоусов, Е.М. Фискин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материмы всероссийской научно-практической конференции с международным участием, - Иркутск: ИрГТУ, 2005. - С. 68-74.

2. Белоусов P.A. Особенности передачи данных с помощью GPRS / P.A. Белоусов, П.А. Лызуненко, Р.И. Музычук, Е.М. Фискин // Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады межвузовской конференции посвященной 110-летию изобретения радио от 7 мая 2005т,- Иркутск: ИрГ'ТУ, 2006. - С. 504-507.

3. Белоусов P.A. Основные проблемы использования GPRS в телеметрических сетях и способы их решения для автоматизации учета тента в ЖКХ / P.A. Белоусов // Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады межвузовской конференции посвященной Дню радио. - Иркутск: ИрГТУ,

2006.'-С. 52-57.

4. Белоусов P.A. Информационно-измерительная система «КУМИр ТеплоКом» - новое решение для масштабных систем автоматизации учета тепла в ЖКХ / P.A. Белоусов, Е.М. Фискин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Иркутск: ИрГТУ, 2006. - С. 404-408.

5. Белоусов P.A. Опыт внедрения ИИС «КУМИр-ТеплоКом» на энергосберегающих предприятиях / Р.А. Белоусов, И.А. Бузиков, Е.М. Фискин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Иркутск: ИрГТУ, 2007. - С. 439442.

6. Бузпков И.А. Системы контроля и управления инфраструктурой жилых и офисных сооружений / P.A. Белоусов, И.А. Бузиков, Е.М. Фискин, М.Е. Фискин // Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады межвузовской конференции посвященной Дню Радио от 4 мая 2007г. - Иркутск: ИрГ'ТУ,

2007. - С. 67-73.

7. Белоусов P.A. Особенности использования информационно-измерительной системы «КУМИР-ТЕПЛОКОМ» как системы массового обслуживания / P.A. Белоусов, C.B. Гончаров, Е.М. Фискин, С.Е. Фискин // Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады межвузовской конференции посвященной Дню Радио от 4 мая 2007г. - Иркутск: ИрГТУ, 2007. - С. 74-78.

8. Бузиков И.А. Низкозатратная система энергоучета с применением технологии PLC / И.А. Бузпков, P.A. Белоусов, Е.М. Фискин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Иркутск: ИрГТУ, 2008. - С. 588-593.

9. Белоусов P.A. Использование GPRS в телеметрических сетях для автоматизации учета тепла / P.A. Белоусов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина // Вестник ИрГТУ, - № 2, т. 1 .,2007. - С. 117-119.

10. Белоусов P.A. ИИС «КУМИр-ТеплоКом» как система массового обслуживания / P.A. Белоусов // Вестник ИрГТУ, - №2, т.2„ 2007. - С. 49-51.

11. Белоусов P.A. Использование теории телетрафика для построения математической модели ИИС «КУМИр-ТеплоКом» У P.A. Белоусов УУ Вестник ИрГТУ, - №3, 2008.- С. 74-77.

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006611705 Российская Федерация, Информационно-измерительная система «КУМИр-ТеплоКом» / Белоусов P.A., Фискин Е.М.; заявка №2006610806; заявл. 21.03.2006; зарег. 19.05.2006.

13. Белоусов P.A. Моделирование и разработка программного комплекса автоматизации учета тепла в ЖКХ У P.A. Белоусов, И.А. Бузиков, H.H. Климов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина У/ Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, - №3(19), 2008. - С. 102-106.

14. Бузиков И.А. Автоматизированные информационно-измерительные системы учета ресурсов / И.А. Бузиков, P.A. Белоусов, Е.М. Фискин, С.Е.Фискин УУ Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады межвузовской конференции посвященной Дню Радио. - Иркутск: ИрГТУ, 2008.

15. Белоусов P.A. Масштабная автоматизированная система учета тепловой энергии с использованием технологии передачи данных по GSM/GPRS-каналу У P.A. Белоусов, И.А. Бузиков, Е.М. Фискин, М.М. Фискина УУ Беспроводные технологии: №1, 2009. - СПб: - С. 42-44.

16. Белоусов P.A. Масштабные автоматизированные информационно-измерительные системы и особенности их работы в области учета ресурсов У P.A. Белоусов, И.А. Бузиков, Н.В. Сидорович, Е.М. Фискин // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Иркутск: ИрГТУ, 2009.

17. Белоусов P.A. Исследование задач и разработка технологии создания высокопроизводительных информационно-измерительных систем учета тепловой энергии / P.A. Белоусов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина // Современные проблемы радиоэлектроники: Доклады всероссийской конференции посвященной Дню Радио. -Иркутск: ИрГТУ, 2009. С. 258-265.

Подписано в печать 07.10.2009. Формат 60 х 90 /16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Зак. 213. Поз. плана 4н.

ИД № 06506 от 26.12.2001 Иркутский государственный технический университет 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Введение.

Список применяемых сокращений.

ГЛАВА 1.Обзор современных систем учета тепловой энергии.

1.1 .Обзор поколений ИИС.

1.2.Проблема автоматизации учета тепловой энергии и существующие подходы к ее решению.

1.2.1 .Интерфейсы и среды передачи данных.

1.2.2.Система учета тепловой энергии «Взлет СП».

1.2.3 .Автоматизированная система «Кливер Мониторинг Энергии».

1.2.4.Программно-технический комплекс «КОНТАР».

1.2.5.Система мониторинга «Спрут-М».

1.2.6.3арубежные системы.

1.3.Распространенный подход к проектированию ИИС учета тепла.

ГЛАВА 2.Разработка архитектуры информационно-измерительной системы учета тепловой энергии общегородского масштаба.

2.1.Требования к системе учета масштаба города.

2.2.Разработка архитектуры информационно-измерительной системы общегородского масштаба.

2.2.1.Сервис управления ИИС.

2.2.2.Универсальный абстрактный протокол (УАП).

2.2.3.Структура классов для реализации УАП.

2.2.4.Структура и производительность базы данных ИИС.

2.2.5.Возможности применения XML и XQuery в БД.

2.2.6.Интерфейс пользователя.

2.2.7.Взаимодействие частей программного комплекса.

2.3 .Выводы по главе.

ГЛАВА 3.Технологии общегородской системы учета тепловой энергии.

3.1.Информационно-измерительная система «КУМИР-ТеплоКом».

3.2.Использование сотовой связи для организации телеметрической сети учета тепла.

3.2.1.Основные проблемы при построении сети на GPRS.

3.2.2.Метод обратного вызова с использованием возвращенного UDP-пакета.

3.2.3.Метод обратного вызова с использованием GPRS-посредника.

3.3.Методика создания общегородских информационно-измерительных систем учета тепловой энергии.

3.4.Особенности внедрения информационно-измерительной системы.

3.5.Выводы по главе.

ГЛАВА 4.Моделирование информационно-измерительной системы.

4.1 .Представление ИИС как системы массового обслуживания.

4.2.Определение функции плотности распределения времени обработки заявок.

4.3.Имитационная модель ИИС.

4.4.Исследование имитационной модели.

4.5.Практические результаты моделирования.

Автоматизация учета тепла — одна из наиболее насущных проблем энергосбережения в России, так как идея внедрения подомового учета в ЖКХ потребовала установки и обслуживания очень большого числа приборов учета в рамках биллингового и технического контроля. При развертывании существующих в настоящее время систем учета тепловой энергии в масштабе города, во-первых, возрастает номинальная стоимость организации точки сбора информации, что приводит к нерентабельности развертывания таких систем, во-вторых, снижается производительность, тогда как системы масштаба города с числом приборов в несколько тысяч имеют повышенные требования к производительности и надежности, которые должны учитываться при разработке этих систем.

Данная работа посвящена разработке информационно-измерительной системы учета тепловой энергии, основанной на современных подходах к проектированию подобных систем и использовании современных средств связи, таких как Интернет и сотовая связь. Основная задача системы - обеспечивать информационную поддержку энергосберегающих мероприятий.

Происходящие и планируемые масштабные преобразования ЖКХ [1] в условиях ограниченных финансовых ресурсов требуют соответствующих решений для систем диспетчеризации и учета теплопотребления [2]. Значительное число предлагаемых для ЖКХ систем в той или иной мере копирует подходы, принятые в системах централизованного контроля промышленных предприятий. В ряде случаев применяются предназначенные для этого SCADA-пакеты, в которых акцент делается на отображении текущего технологического состояния [3]. Применяются геоинформационные интерфейсы с нанесением текущих данных на схемы, с контролем на соответствие централизованно задаваемым установкам и т. п. [4] Обычно такие системы ограничиваются масштабами показательного микрорайона. На практике обычно требуется обеспечить не только аварийно-диспетчерское обслуживание, на которое и ориентированы SCADA-системы [5], но и реализовать расчет финансовых показателей работы узлов учета, сбор и обработку статистики, а также другие функции, не относящиеся к управлению режимами. Кроме того, большие общегородские системы, как правило, должны включать несколько диспетчерских пунктов, множество пользователей и разнесены территориально как по узлам учета, так и по пользователям информации [6].

Подход на основе SCADA-систем с контролем параметров в реальном времени [7] не подходит еще и по другим причинам. Например, далеко не для всех теплосчетчиков российского производства имеются ОРС-сервера, а для которых они есть, не все поддерживают стандарт ОРС HDA — для доступа к архивам. Кроме того, ОРС-сервера работают с промышленными протоколами связи (RS232/485, Ethernet), что ограничивает их применение с нестандартными видами связи. И вообще связь в таких системах не рассматривается как часть решения, т.к. на любом производстве промышленные сети уже функционируют, либо могут быть построены для решения задач автоматизации и диспетчеризации. Строительство общегородской сети связи для автоматизации ЖКХ — решение экономически не рентабельное.

Массовая диспетчеризация на уровне домового учета должна решать три основные задачи:

• оперативно информировать о нештатных ситуациях, зарегистрированных прибором учета, а также о состоянии помещения узла (охранная, пожарная сигнализация, затопление и т. п.);

• обеспечивать передачу накопленных значений для автоматизации коммерческих расчетов.

• Анализировать собираемые данные с целью упрощения принятия решений.

Несмотря на большое количество публикаций и исследований информационно-измерительных систем [8] [9] [10] [11] [12] в настоящее время существует разрыв между общетеоретическими исследованиями и практическими реализациями ИИС теплоучета. На сужение этого разрыва и направлена настоящая работа.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка технологий создания низкозатратных информационно-измерительных систем (ИИС), работающих с большой информационной нагрузкой, разработка методов обеспечения связи с удаленными объектами в рамках таких систем и создание информационно-измерительной системы учета тепловой энергии для эффективного планирования энергосберегающих мероприятий и в перспективе для прогнозирования потребления тепловой энергии.

Основные задачи диссертационной работы состоят в следующем:

1. Исследование принципов организации систем учета тепловой энергии: алгоритмы функционирования, структуры данных, методы передачи информации, проблемы внедрения и эксплуатации существующих систем.

2. Разработка архитектуры системы учета тепловой энергии, включающей наиболее распространенные средства передачи и хранения информации, обладающей высокой производительностью, а также возможностями масштабирования для наращивания емкости и функционала.

3. Разработка способов передачи данных от удаленных объектов по низкозатратным каналам связи GPRS, CDMA, учитывающих особенности работы этих каналов связи и использование полученных результатов в составе информационно-измерительной системы.

4. Создание и внедрение системы учета тепловой энергии общегородского масштаба на основе современных технологий и сформированных в работе принципов, схем, методов и архитектуры.

5. Исследование работы системы на предмет максимальной емкости, производительности с использованием теории систем массового обслуживания и теории телетрафика.

6. Оценка возможностей системы с точки зрения дальнейшего увеличения числа узлов для учета других ресурсов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложен и реализован новый подход к созданию ИИС с территориально-рассредоточенными узлами мониторинга.

2. Построена имитационная модель ИИС учета тепла, позволяющая оценить влияние изменений в алгоритмах системы на ее производительность.

3. Предложена методика создания информационно-измерительных систем, работающих с большой информационной нагрузкой.

4. Предложены новые алгоритмы обмена телеметрической информацией между сервером и приборами учета тепла.

5. Разработан универсальный протокол обмена данными с тепловычислителями и способ его адаптации к реальным протоколам тепловычислителей.

Практическая ценность работы состоит в использовании, спроектированной в диссертационной работе информационно-измерительной системы «КУМИР-ТеплоКом», предназначенной для коммерческого и технологического учета тепловой энергии, для организации общегородских или районных сетей учета тепла. Предложены и реализованы методы, позволяющие экономически-эффективно использовать GPRS для целей телеметрии. Возможно использование созданного программного комплекса для целей прогнозирования потребления тепловой энергии и поддержки планирования энергосберегающих мероприятий и оценки их эффективности. Результаты работы и рекомендации, сформированные в ней, могут быть использованы для создания аналогичных систем учета других ресурсов (холодной воды, электроэнергии, природного газа) и объединения их в универсальную биллинговую систему. Внедрение подобных систем на территории России может способствовать формированию цивилизованных рыночных отношений между поставщиками и потребителями ресурсов, когда потребитель платит только за то, что потребляет.

Достоверность научных положений и выводов определяется исследованиями практической реализации системы учета на примере ИИС «КУМИР-ТеплоКом», внедренной на 4-х предприятиях.

В составе авторского коллектива диссертант стал лауреатом областного конкурса в сфере науки и техники в номинации «Лучшие научные, научно-технические и инновационные разработки молодых ученых (до 35 лет)» в 2008г. С разработкой «Автоматизированная система диспетчерского учета и управления энергоресурсами на основе информационно-измерительной системы «КУМИр-ТеплоКом». Апробация работы

• Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири», Иркутск, ИрГТУ, 2005,2006,2007,2008,2009.

• «Современные проблемы радиоэлектроники». Доклады межвузовской конференции посвященной Дню радио, 2005,2006,2007,2008,2009.

• Выставка «Энергосбережение: технологии, приборы, оборудование -2008», Иркутск, СибЭкспоцентр. Выступление.

• 17 публикаций (4- в перечнях ВАК). Реализация результатов работы.

Основные результаты работы были использованы на четырех предприятиях для организации систем коммерческого учета тепла, что подтверждено соответствующими актами внедрения:

• ООО «Арманс», г.Санкт-Петербург (100 узлов учета в гг. Санкт-Петербург и Пушкин)

• МУП «ТеплоЭнергоСервис г.Иркутска» (300 узлов по соц. сфере г. Иркутска)

• ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» (2 узла)

• ООО «Комфорт», г.Иркутск (940 узлов учета ЖКХ г.Иркутска) Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 17 статей, из них 4 статьи в журналах перечня ВАК, 12 статей в сборниках докладов по материалам конференций, ИИС «КУМИР-ТеплоКом» зарегистрирована [13] в государственном реестре программ для ЭВМ №200661170 от 19.05.2006г., подана заявка [14] (№ 2007117800/20(019380) от 14.05.2007) . Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

3.5. Выводы по главе

Предложенная автором во второй главе архитектура информационно-измерительной системы учета тепловой энергии, реализует концепцию коллективного учета в рамках единой общегородской информационно-измерительной системы, которая может решать гораздо более широкие задачи, чем простой коммерческий учет [69].

Как было показано в настоящей главе, реализация такой системы классическими методами коммутируемой связи (радиоканал, телефонный модем, GSM-модем) была бы немыслимой. Поэтому автором был проведен анализ основных проблем при использовании GPRS, как наиболее простого и доступного способа связи с удаленными узлами учета. Были рассмотрены существующие решения обозначенных проблем и предложены новые методы обеспечения GPRS передачи данных, имеющие преимущества при распараллеливании операций обмена данными. Объединение предложенных архитектуры и методов обеспечения связи позволило создать программный комплекс ИИС «КУМИР-ТеплоКом», обеспечивающий автоматизированный учет тепловой энергии на объектах ЖКХ и социальной сферы г.Иркутска, а также на ИТП г.Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Всего на начало 2009г. программный комплекс обслуживал более 1500 приборов учета.

Однако учитывая постепенное распространение подомового учета других ресурсов: холодной воды, электричества, газа — следует ожидать многократного прироста количества приборов учета в общегородских сетях, кроме того постепенное внедрение поквартирного учета ресурсов в сотни раз увеличит объем накапливаемых данных. Поскольку предложенная архитектура и методы принципиально могут работать и в этих условиях необходимо достоверно оценить перспективы расширения системы количественно, ведь опосредованный учет тепловой энергии легко преобразовать к опосредованному учету других ресурсов [70] и на производительность в этом случае влияет только общее количество приборов учета. Для решения этой задачи автором была создана и исследована имитационная модель информационно-измерительной системы «КУМИР-ТеплоКом». Вопросам моделирования и посвящена следующая глава диссертационной работы.

ГЛАВА 4. Моделирование информационно-измерительной системы

Глава посвящена вопросам моделирования информационно-измерительной системы «КУМИР-ТеплоКом», созданной автором в процессе работы над диссертацией. Поскольку использование системы предполагается в масштабе общегородской сети мониторинга, то наиболее удачным подходом будет являться использование теории телетрафика [71] и представление модели в определениях систем массового обслуживания [72]. Таким образом, построив модель системы можно определить производительность и граничные условия, влияющие на нее.

4.1. Представление ИИС как системы массового обслуживания

Так как программный комплекс представляет собой телеметрическую систему массового обслуживания, то логично воспользоваться аппаратом, предоставляемым теорией телетрафика для расчета телекоммуникационных систем. Упрощенно модель системы показана на рисунке. Для анализа системы предполагается использовать следующий прототип [73] в классификации Кендалла-Башарина: D/G/V/co/d^ ? но требуется уточнить вид функции G(t). заявок

Рис. 23: Схема функционирования ИИС

Прототип описывает следующую модель поведения СМО: система с детерминированным входящим потоком заявок D(t), непрерывной функцией распределения времени обработки заявок G(t), содержащая V-элементов обработки данных с очередью типа FIFO [74] и неограниченным количеством мест для ожидания.

В первой позиции "D" обозначает детерминированный поток входных заявок с дискретным равномерным распределением.

Символ "G" во второй позиции предполагает некую функцию распределения длительности обслуживаемых заявок. Длительность обслуживания заявки в общем случае является случайной величиной G{t)=f{t, p0 t3) 5 зависящей от вероятности ошибок в канале связи ( Р0 ) и базового времени обслуживания заявки ( 13 ), зависящего от характера поставленной задачи в заявке, от типа используемого драйвера. Предполагается экспериментально установить характер зависимости G(t), проанализировав журнал обработки заявок в работающей системе за достаточно большой промежуток времени

75].

Третий символ "V" определяет число элементов обработки данных (программных потоков). Предварительно установлено, что ОС Windows Server 2003 накладывает ограничения на количество одновременных соединений IP, но 1000 соединений можно использовать без проблем. В ходе анализа также предполагается установить эффективное значение V.

4.2. Определение функции плотности распределения времени обработки заявок

Журнал системы представляет собой таблицу, приведенную ниже. id Dat type Task id description

758021 13.05.08 0:50 1 28035 Новое задание.ТАЭК ID=28035

758022 13.05.08 0:50 1 28044 Новое задание-TASK ID=28044

758023 13.05.08 0:50 1 27914 Новое заданиеТАБК 1D=27914

758024 13.05.08 0:50 1 25769 Новое задание.ТАБК ID=25769

758025 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008 - 00:50:01 Инициализация драйвера.

758026 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008-00:50:01 >Ок. Name=KM-5 v.2.1 DC TYPE=KM5-DB

758027 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008 - 00:50:01 Подключение к 0.0.0.0

758028 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008 - 00:50:01 >Ошибка связи #10049

758029 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008 - 00:50:01 >Выгрузка драйвера.

758030 13.05.08 0:50 0 28138 13.05.2008 - 00:50:01 >3акрытие потока.

758031 13.05.08 0:50 1 28138 Опрос завершен с ошибкой. ID=28138. Код возврата #4

758032 13.05.08 0:50 1 27959 Новое задание.ТАБК ID=27959

Заключение

В диссертационной работе автором получены следующие основные результаты:

• Предложены архитектура информационно-измерительной системы и методы установки связи и обмена данными в типовых GPRS-сетях, обеспечивающие более широкое масштабирование ИИС, в том числе и за счет применения «серых» динамических адресов.

• Предложена методика создания информационно-измерительных систем учета тепловой энергии масштаба города, ориентированных на массовые дистанционные измерения и учет энергоносителей.

• Предложен «Универсальный абстрактный протокол», позволяющий обобщить методики доступа к данным разных приборов учета в рамках некоторого «абстрактного прибора», что позволяет реализовывать единообразие при работе с разными теплосчетчиками, а также позволяет оперативно включать поддержку новых приборов в уже функционирующую систему.

• Предложена имитационная модель ИИС, построенной в соответствии с предложенной автором архитектурой, позволяющая достоверно оценить требования к ширине канала связи и числу параллельных потоков на этапе проектирования, а также при модификации под конкретную систему оценивать ее производительность, определять «узкие места» в реализации конкретных компонентов.

• Как основное практическое достижение можно рассматривать информационно-измерительную систему «КУМИР-ТеплоКом» - практическую реализацию предложенных в диссертационной работе архитектуры, методов и алгоритмов. Система обеспечивает автоматизированный учет тепловой энергии на объектах ЖКХ и социальной сферы г.Иркутска, а также на многих ИТП г.Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Всего на начало 2009г. программный комплекс обслуживает более 1500 приборов учета. ИИС «КУМИР-ТеплоКом» внедрена на следующих предприятиях: ООО «Арманс» г.Санкт-Петербург МУП «ТеплоЭнергоСервис г.Иркутска» ОАО «АНХК», г.Ангарск ° ООО «Комфорт», г.Иркутск

• Данные и статистика, накопленные системой при работе за несколько лет вполне могут быть использованы для решения задач прогнозирования потребления тепловой энергии и информационной поддержки энергосберегающих мероприятий.

Рассматривая предложенные в диссертации подходы и методики, реализованные автором для учета тепловой энергии можно отметить также возможность их реализации для учета других ресурсов, таких как электрическая энергия, газ, вода. Можно исследовать возможность создания универсальной системы учета ресурсов. Сложно переоценить важность развития энергосбережения в России, учитывая тот факт, что отрасль ЖКХ ввиду низкой эффективности использования ресурсов в ближайшие годы будет являться достаточно перспективной площадкой для энергосберегающих технологий. Но чтобы научиться эффективно экономить ресурсы, нужно сначала научиться их хорошо считать. И тот момент, когда в российском ЖКХ данные о потреблении ресурсов будут служить опорой для энергосбережения, для оценки эффективности тех или иных мероприятий, пока еще не наступил.

1. Башмаков И.А. Потенциал энергосбережения в России / И.А. Башмаков //

2. Энергосбережение.-2009.-№ 1

3. Консон Е.Д. Масштабные и низкозатратные системы диспетчеризации /

4. Е.Д. Консон // Энергосбережение.-2005.-№1

5. Шинелев А.А. Автоматизированная информационно-аналитическаясистема коммерческого учета энергоресурсов ГИС "ТБН ЭНЕРГО" / А.А. Шинелев, М.Н. Бурдунин.- Электронный ресурс. Режим доступа -http://www.teplopunkt.ru/articles/0116saagis.html Загл. с экрана

6. Плетнев Т.П. Автоматизация технологических процессов и производств втеплоэнергетике / Т.П. Плетнев.-М.: МЭИ, 2007.

7. Pinto J. Automation Unplugged: Pinto's Perspectives, Pointers, &

8. Prognostications / Jim Pinto.-USA: ISA, 2004.

9. Blevins T.L. Advanced Control Unleashed: Plant Performance Management for

10. Optimum Benefit / T.L. Blevins, G.K. McMillan, W.K. Wojsznis, M.W. Brown.-USA: ISA, 2003.

11. Беседин Б.А. Теория распределенных информационно-измерительныхсистем / Б.А. Беседин.-Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999.

12. Ланге Ф.Г. Статистические аспекты построения измерительных систем /

13. Ф.Г. Ланге.-М.: Радио и связь, 1981.

14. Новоселов О.Н. Основы теории и расчета информационно-измерительныхсистем / О.Н. Новоселов, А.Ф. Фомин.-М.: Машиностроение, 1991.

15. Финогенов К.Г. Программирование измерительных систем реальноговремени / К.Г. Финогенов.-М.: Энергоатомиздат, 1990.

16. Новопашенный Г.Н. Информационно-измерительные системы / Г.Н.

17. Новопашенный.-М.: Высшая школа, 1977.

18. Регистрация в государственном реестре программ для ЭВМ №200661170от 19.05.2006г. информационно-измерительной системы «КУМИР-ТеплоКом»

19. Патентная заявка № 2007117800/20(019380) от 14.05.2007 на «Способпередачи телеметрических данных по открытым сетям 1Р»

20. Калашников В.И. Информационно-измерительная техника и технологии /

21. В.И. Калашников, С.В. Нефедов, А.Б. Путилин.-М.: Высшая школа, 2002.

22. ЗАО "Взлет" Сеть приборов «Взлет СП»:Руководство пользователя. / ЗАО

23. Взлет".- Электронный ресурс. Режим доступа -http://www.vzljot.ru/catalogue/23/ Загл. с экрана

24. ЗАО "Взлет" Адаптер сотовой связи АССВ-030. Руководство пользователя

25. ЗАО "Взлет".- Электронный ресурс. Режим доступа -http://www.vzljot.ru/catalogue/62/ Загл. с экрана

26. ЗАО "Теплоучет" Информационно измерительные системы / ЗАО

27. Теплоучет".- Электронный ресурс. Режим доступа -http://www.teplocom.spb.ru/prod.asp7idN25 Загл. с экрана

28. ООО «Кливер» Кливер Мониторинг Энергии / ООО «Кливер».

29. Электронный ресурс. Режим доступа -http://www.private.peterlink.ru/cliver/ Загл. с экрана

30. ОАО "МЗТА" КОМПЛЕКС КОНТАР ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО

31. ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ / ОАО "МЗТА".- Электронный ресурс. Режим доступа http://mzta.ru/ - Загл. с экрана

32. ЗАО НПО "ПРОГТЕХ" Програмно-технический комплекс мониторингаобъектов ПТК «СПРУТ-М». / ЗАО НПО "ПРОГТЕХ".- Электронный ресурс. Режим доступа http://www.gkh-pt.ru/ - Загл. с экрана

33. Rekstad J. Control and energy metering in low temperature heating systems /

34. J. Rekstad, M. Meir and A. R. Kristoffersen // Energy and Buildings.-2003.-№35

35. Колчева А. Диспетчеризация — дань моде или способ экономить? / А.

36. Колчева.- Электронный ресурс. Режим доступа -http://novosti.prodom.ru/2592.html Загл. с экрана

37. Иванов А.А. Конвергенция сетей связи в российских условиях / А.А.

38. Иванов, Н.А. Соколов, Д.С. Терентьев, С.М. Ярлыкова // Технологии и средства связи.-2006.-№5

39. Bannister К. Energy Reduction Through Improved Maintenance Practices /

40. Kenneth Bannister.-USA: Industrial Press, 2006.

41. Duncan B.K. Protection, metering, monitoring, and control of medium-voltagepower systems / B.K. Duncan, B.G. Bailey // Industry Applications, IEEE Transactions.-2004.-№40

42. Семенов Ю.А. Telecommunication technologies телекоммуникационныетехнологии / Ю.А. Семенов.- Электронный ресурс. Режим доступа -http://book.itep.ru/ Загл. с экрана

43. Tisal J. The GSM Network: The GPRS Evolution: One Step Towards UNTS /

44. Joachim Tisal.-USA: Wiley, 2004.

45. Дунаев С.Б. INTRANET-технологии / С.Б. Дунаев.-М.: Диалог-МИФИ,1997.

46. Закиров З.Г. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние,переход к сетям третьего поколения / З.Г. Закиров, А.Ф. Надеев, P.P. Файзуллин.-М.: Эко-Трендз, 2004.

47. Heine G. GPRS Signaling and Protocol Analysis / Gunnar Heine.-Nieren

48. Hochdruckkh: Artech House Incorporated, 2002.

49. Halonen T. GSM, GPRS, and Edge Performance: Evolution Towards3G/UMTS / Timo Halonen, Javier Romero, Juan Melero.-USA: Wiley, 2003.

50. Elbert B.R. Client Server Computing: Architecture, Applications and

51. Distributed Systems Management / Bruce R. Elbert.-USA: Artech House Publishers, 1994.

52. Martin J. Client/Server Databases: Enterprise Computing, 1st Ed. / Martin

53. James, Leben Joseph.-USA: Artech House Publishers, 1996.

54. Orfali R. Client/Server Survival Guide, 3rd Edition / Robert Orfali, Dan

55. Harkey, Jeri Edwards.-USA: Wiley, 1999.

56. Ладыженский Г.М. Tuxedo System: разработка систем клиент-серверчасть 1) / Г.М. Ладыженский // Системы управления базами данных.-1996.-№1

57. Ладыженский Г.М. Tuxedo System: разработка систем клиент-серверчасть 2) / Г.М. Ладыженский // Системы управления базами данных.-1996.-№2

58. Ломов-Митрофанов В. А. Диспетчеризация как услуга — оптимальноерешение / В. А. Ломов-Митрофанов, В. Б. Рогозин, А. В. Самочадин, А. К. Чижов // Энергосбережение.-2006.-№1

59. Уэно X. Представление и использование данных / X. Уэно, М. Исидзука.1. М.: Мир, 1989.

60. Hochgurtel В. Cross-Platform Web Services Using: C# and Java / Brian

61. Hochgurtel.-Rockland, MA: Charles River Media, 2006.

62. Хилайер С. Программирование Active Server Pages / С. Хилайер, Д.

63. Мизик.-М.: Channel Trading Ltd., 1997.

64. Белоусов P.A. Информационно-измерительная система «КУМИр

65. Кульгин М.В. Технологии корпоративных сетей / М.В. Кульгин.-СПб.:1. Питер, 1999.

66. МИ2891-2004. ГСП. Общие требования к программному обеспечениюсредств измерений.

67. Лосев С. Aladdin представляет комплекс HASP SRM / С. Лосев //1. Hard'n'Soft.-2008.-№3

68. Cantu М. Mastering Delphi 7 / Marco Cantu.-Germany: SyBex, 2002.

69. Дейт К. Введение в системы баз данных 8-е изд. / К. Дейт.-М.: Вильяме,2006.

70. Кузнецов С.Д. Стандарты языка реляционных баз данных SQL:KpaTKHftобзор / С.Д. Кузнецов // Системы управления базами данных.-1996.-№2

71. Microsoft Corp. MCSE Training Kit: Microsoft SQL Server 2000 Database

72. Design and Implementation / Microsoft Corporation.-USA: Microsoft Press, 2001.

73. Dey D. Improving database design trough the analisys of relationships / D.

74. Dey, V.C. Storey, T.M. Barron //ACM Transactions on Database Systems.-1999.-№24/4

75. Dickey C. MicrosoftSQL Server Consultant Performance Expert / Chris

76. Dickey .- Электронный ресурс. Режим доступа -http://http://www.fastsqlserver.com Загл. с экрана

77. Иванов М. Биллинговые компании и учет тепла / М. Иванов //

78. Коммунальный комплекс России.-2006.-№ 11(29)

79. Goldman J.E. Client/Server Information Systems: A Business-Oriented

80. Approach / J.E. Goldman, P.T. Rawles, J.R. Mariga.-USA: Wiley, 2000.

81. Белоусов Р.А. Особенности передачи данных с помощью GPRS. / Р.А.

82. Белоусов, П.А. Лызуненко, Р.И. Музычук, Е.М. Фискин // «Современные проблемы радиоэлектроники». Доклады межвузовской конференции посвященной 110-летию изобретения радио.-Иркутск: ИрГТУ, 2005.

83. Сумительнов В. Автоматизация территориально рассредоточенныхобъектов с использованием MicroPC / В. Сумительнов, К. Козлов, Д. Афонин // Современные технологии автоматизации.-2006.-№1

84. Enfora Inc. Server Application Design Considerations for Dynamic IP.1. Technical note, 2003

85. Белоусов Р.А. Использование GPRS в телеметрических сетях дляавтоматизации учета тепла / Р.А. Белоусов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина // Вестник ИрГТУ.-2007.-№2

86. Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS: Пер. с англ. / Т.Дж. Шрайбер-М.: Машиностроение, 1980.

87. Minuteman Software. GPSS/PC general purpose simulation. Reference1. Manual., 1986

88. Wright G.R. TCP/IP Illustrated, Volume 2: The Implementation / Gary R.

89. Wright.-USA: Addison-Wesley Professional, 1995.

90. Stevens W.R. ТСРЯР Illustrated, Volume 1: The Protocols / W. Richard

91. Stevens.-USA: Addison-Wesley Professional, 1993.

92. Кузнецов M.A. GPRS — технология пакетной передачи данных в сетях

93. GSM / М.А. Кузнецов, П.С. Абатуров.-СПб.: Судостроение, 2002.

94. Бузиков И.А. Масштабная автоматизированная система учета тепловойэнергии с использованием технологии передачи данных по GSM/GPRS-каналу / И.А. Бузиков, Р.А. Белоусов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина // Беспроводные технологии.-2009.-№2

95. Белоусов Р.А. Использование теории телетрафика для построенияматематической модели ИИС «КУМИр-ТеплоКом» / Р.А. Белоусов // Вестник ИрГТУ.-2008.-№1

96. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания / Л. Клейнрок.-М.:1. Машиностроение, 1979.

97. Корнышев Ю.Н. Теория телетрафика / Ю.Н. Корнышев, А.П.

98. Пшеничников, А.Д. Харкевич.-М.: Радио и Связь, 1996.

99. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями / Л. Клейнрок.-М.:1. Мир, 1979.

100. Белоусов Р.А. ИИС «КУМИР-ТЕПЛОКОМ» как система массовогообслуживания / Р.А. Белоусов // Вестник ИрГТУ.-2007.-№2

101. Крылов В.В. Теория телетрафика и ее приложения / В.В. Крылов, С.С.

102. Самохвалова.-СПб.: BHV, 2005.

103. Таранцев А.А. Инженерные методы теории массового обслуживания /

104. А.А.Таранцев.-М.: Наука, 2007.

105. Матвеев В.Ф. Системы массового обслуживания / В.Ф. Матвеев, В.Г.1. Ушаков.-М.: МГУ, 1984.

106. Белоусов Р.А. Моделирование и разработка программного комплексаавтоматизации учета тепла в ЖКХ / Р.А. Белоусов, И.А. Бузиков, Н.Н. Климов, Е.М. Фискин, М.М. Фискина // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.-2008.-№3(19)

107. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания /

108. А.Я. Хинчин.-М.: Едиториал УРСС, 2004.

109. Кирпичников А.П. Прикладная теория массового обслуживания / А.П.

110. Кирпичников.-Казань: Изд-во Казанского государственного университета, 2008.

111. Гнеденко Б.В. Введение в теорию массового обслуживания / Б.В.

112. Гнеденко, И.Н. Коваленко.-М.: Наука, 1966.