Диссертация (1141461), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Далееосуществляется проектирование информационных потоков. Данные действияраспространяются также на стадии эксплуатации, восстановления и вывода изэксплуатации и утилизации.129Базой проектирования информационных потоков является определениефункций уровня преобразования: функции зависимости координат вектораYZ откоординатвектора A̅ и от времени, функции зависимости координатF и от времени, а также функции зависимостивектора jZ откоординатвектора HF и от времени. На основаниикоординат вектораqZ откоординатвектора Eполученных данных формируются векторы:k; (Q; , ^)l; (?; , ^)[; (K; , ^ )k (Q , ^)l (? , ^)[ (K , ^)YZ= J : : N; jZ = J : : N; qZ= J : : N………kM (QM , ^)lM (?M , ^)[M (KM , ^ )Далее, осуществляется формирование матрицы сигналов параметровстроительных систем:O;;n =T…OM;………O;M… V,OMMматрицы сигналов управленияs;;p=T…sM;………s;P…VsMPи матрицы сигналов о возмущающих воздействияхt;;r=T…tM;………Также,t;R… V.tMRопределяютсяфункциизависимостикоординатYZm откоординатвектораAm̅ и от времени и формируется вектор:[m; (Km; , ^)[ (K , ^)YZm = J m: m: N.…[mM (KmM , ^)вектора130При наличии внешних КСС, далее проводится внешняя интеграция.
Внешняяинтеграции КСС подробна рассмотрена в главе 5 настоящей работы.Следующим шагом выполняется верификация структуры данных. Процессверификации подробно рассмотрен в главе 6 настоящей работы.После успешной верификации, на основании полученных зависимостей,осуществляется расчет объема информационных потоков по вектору параметровF), векторустроительных систем (A̅), вектору управляющих воздействий (EF ),вектору сигналов о параметрах строительныхвозмущающих воздействий (Hсистем (YZ), вектора целевых параметров строительных систем (Am̅ ), векторуцелевых сигналов о параметрах строительных систем (YZm ), вектору сигналовуправления (qZ) и вектору сигналов о возмущающих воздействиях (jZ ).
Для стадииэксплуатации и вывода из эксплуатации и утилизации, а также для оценки текущегосостояния на стадиях восстановления и преобразования источниками данныхявляются вектор импортированных значений сигналов о параметрах строительныхZZZZ{ ), вектор импортированных значений целевых сигналов о параметрахсистем (Yстроительныхсистем{ZZZZ(Ym ),векторимпортированныхзначенийсигналовZZZ{Z) и вектор импортированных значений сигналов о возмущающихуправления (qZZZZ{ ).воздействиях (jЗавершающими шагами алгоритма проектирования структуры данных КССявляетсяпроектированиеаппаратногообеспеченияипроектированиепрограммного обеспечения.
Методики названных процессов подробно описаныдалее в настоящей главе.Результатом выполнения алгоритма автоматизированного проектированияструктур данных КСС является сформированная и верифицированная структураданных КСС, позволяющая осуществлять полнофункциональное выполненияпроцессов управления и развития КСС, а также информация о требуемомпрограммном и аппаратном обеспечении.131Опр-е парам-в стр. сист.обеспеченияконструктивных параметровОпр-е упр-х возд-й стр.
сист.обеспечения пожарнойбезопасностиОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспеченияконструктивных параметровОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения водойОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения охраныОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения водойНачалоОпр-е парам-в стр.
сист.обеспечения микроклиматаОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения транспортаОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения микроклиматаПроектированиеОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения освещенияОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения связиОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения освещенияНЕТОпр-е парам-в стр. сист.обеспеченияэлектропотребленияОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения газоснабженияОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспеченияэлектропотребленияПреобразованиеОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения газоснабженияОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспеченияэлектропотребленияОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения газоснабженияОписаниестроительныхсистемОпр-е парам-в стр.
сист.обеспечения связиОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения освещенияОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения связиОпр-е элементов матрицы CОпр-еОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения транспортаОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения микроклиматаОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения транспортаОпр-е элементов матрицы BОпр-еОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения охраныОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспечения водойОпр-е возм. возд-й стр.
сист.обеспечения охраныОпр-е элементов матрицы AОпр-еОпр-е парам-в стр. сист.обеспечения пожарнойбезопасностиОпр-е упр-х возд-й стр. сист.обеспеченияконструктивных параметровОпр-е возм. возд-й стр. сист.обеспечения пожарнойбезопасностиРазработка систем балансовыхуравненийОпр-еДАДАНЕТФорм-еФормирование структурыинформационных потоковНЕТСтруктура инф.потоковОпр-е элементов матрицы EФорм-еОпр-е элементов матрицы DФорм-еОпр-е элементов матрицы RФорм-еВнешгяяинтеграцияДАФормирование структурыинформационных потоков сучетом внешних связейВерификация структурыданныхКонтроллерыДАНЕТПроёденаПереченьаппаратныхсредствТехническиетребования каппар.
ср-вамПереченьпрограммныхсредствТехническиетребования кпрогр. ср-вамРасчет объемов информацииДатчикиПроектирование аппаратногообеспчения функций КССИсполнит-еустройстваПроектирование программногообеспчения функций КССПрограммныесредстваКонецРисунок 4.2 Алгоритм автоматизированного проектирования структур данныхКСС1324.3 Методика автоматизации проектирования аппаратного обеспеченияфункций киберфизических строительных системМетодика автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функцийКСС необходима для реализации алгоритма автоматизированного проектированияструктур данных КСС.Настоящая методика рассматривает такие аппаратные средства КСС как:• контроллеры;• датчики;• исполнительные устройства.Рассматриваемая методика решает 2 задачи:1.
Определение необходимых и достаточных аппаратных средств дляобеспечения функций проектируемой КСС.2. Формирование технических требований к аппаратным средствам (еслисуществующие, то есть описанные в применяемых базах данных)аппаратные средства не обеспечивают функции КСС.Для каждого типа рассматриваемых аппаратных средств применяетсясобственнаябазаданных,вкоторыхописанияаппаратныхсредствструктурированы по ряду критериев. Критерии описания аппаратных средствприведены в таблице 4.1.Таблица 4.1Критерии описания аппаратных средствНаименованиеИспользуемая базааппаратного средстваданныхКонтроллерКонтроллерыКритерийКоличество аналоговыхвходов133Количество аналоговыхвыходовКоличество дискретныхвходовКоличество дискретныхвыходовБыстродейстивеИнтерфейсыМежпротокольнаяинтеграцияДатчикДатчикиБыстродейстивеИнтерфейсыТип сигналаИзмеряемые величиныИсполнительноеИсполнительныеБыстродейстивеустройствоустройстваИнтерфейсыТип сигналаТип действияТребуемое количество дискретных и аналоговых входов и выходовконтроллеров определяется координатами вектора сигналов о параметрахстроительных систем (YZ), вектора целевых сигналов о параметрах строительныхсистем (YZm ), вектора сигналов управления (qZ) и вектора сигналов о возмущающихвоздействиях (jZ ).Требования к быстродействию определяется проектировщиком на основеанализа объекта управления и на основе определения объёма информации, всоответствии с алгоритмом автоматизированного проектирования структур данныхКСС.134Требования к интерфейсам и межпротокольной интеграции обуславливаютсятехническими условиями на проектирование.Также, требованиями технических условий могут быть обозначенынеобходимые типы сигналов для датчиков и исполнительных устройств.Характеристика измеряемых величин обуславливается вектором параметровF ).строительных систем (A̅) и вектором возмущающих воздействий (HХарактеристика типа действия исполнительного устройства обуславливаетсяF).вектором управляющих воздействий (EАлгоритм методики автоматизированного проектирования аппаратногообеспечения функций КСС представлен на Рисунок 4.3.
Из представленногоалгоритма видна последовательность описанных выше действий и детализацияприменениябазданных“Контроллеры”,“Датчики”и“Исполнительныеустройства”.Согласно приведённому алгоритму, после формирования перечней покритериям для каждого типа аппаратных средств реализуется анализ аппаратныхсредств. Результатом анализа может быть выбор аппаратных средств изсоответствующих баз данных или формулирование технических требований.В случае, если описанные в применяемых базах данных единицы аппаратногообеспечения не обеспечивают соответствия сформулированным критериям, порезультатам сводного анализа, осуществляется разработка технических требованийк аппаратным средствам. Данные технические требования формулируются такимобразом, чтобы соответствующие им аппаратные средства в полной мереудовлетворялисформулированнымкритериям.Такиетребованияследуетприменять для поиска или создания соответствующих аппаратных средств.135Формирование перечня покритерию "быстродействие"Быстрод-иеКоличествоаналоговыхвходовФормирование перечня покритерию "интерфейсы"ИнтерфейсыКоличествоаналоговыхвыходовАнализ контроллеровФормирование перечня покритерию "количнство входов/выходов"Межпрот-аяинтеграцияКоличестводискретныхвходовКонтроллерыКоличестводискретныхвыходовФормирование перечня покритерию "быстродействие"Быстрод-иеТип сигналаФормирование перечня покритерию "тип сигнала"Формирование перечня покритерию "интерфейсы"ИнтерфейсыИзмеряемыевеличиныФормирование перечня покритерию "измеряемыевеличины"ДатчикиТип сигналаФормирование перечня покритерию "тип сигнала"Формирование перечня покритерию "быстродействие"Быстрод-иеТип действияФормирование перечня покритерию "тип действия"Формирование перечня покритерию "интерфейсы"ИнтерфейсыФормирование перечня покритерию "межпротокольнаяинтеграция"Анализ датчиковАнализ исполнительныхутсройствИсполн-еустройстваСводный анализ аппаратныхсредствФормулирование перечняаппаратных средствПереченьаппаратныхсредствФормулированиедополнительных техническихтребованийТехническиетребования каппар.
ср-вамКонецРисунок 4.3 Алгоритм методики автоматизированного проектированияаппаратного обеспечения функций КССНачало1364.4 Методика автоматизации проектирования программного обеспеченияфункций киберфизических строительных системМетодика автоматизации проектирования аппаратного обеспечения функцийКСС необходима для реализации алгоритма автоматизированного проектированияструктур данных КСС.Настоящая методика рассматривает такие функции как:• сбор данных;• обработка заявок;• управление базами данных;• интеграция подсистем;• моделирование;• формирование управления;• вывод данных.Рассматриваемая методика решает 2 задачи:1. Определение необходимых и достаточных программных средств дляобеспечения функций проектируемой КСС.2.
Формирование технических требований к программным средствам (еслисуществующие, то есть описанные в применяемых базах данных)программные средства не обеспечивают функции КСС.Рассматриваемаяметодикапредполагаетсоответствиефункцийпрограммного обеспечения набору критериев. Соотношение функций и критериевпрограммного обеспечения приведено в таблице 4.2.137Таблица 4.2Соотношение функций и критериев программного обеспеченияКритерийФункцияКоличество вводимых данныхСбор данныхКоличество данных с датчиковИнтенсивность заявокОбработка заявокФормат заявокКоличество баз данныхУправление базами данныхКоличество элементов баз данныхИнтенсивность загрузки баз данныхИнтенсивность выгрузки баз данныхТипы протоколов обмена даннымиИнтеграция подсистемКоличество подсистемСкорость моделированияМоделированиеТипы моделируемых системТипы моделируемых потоков данныхКоличество каналов управленияФормирование управленияТипы управляющих воздействийКоличествоканаловвывода Вывод данныхинформацииТипы устройств выводаКоличество вводимых данных определяется структурой коэффициентовматрицыпараметровстроительныхсистем(@),матрицыуправляющихвоздействий (D) и матрицы возмущающих воздействий (G), матрицы сигналовпараметров строительных систем (n), матрицы сигналов управления (u) и матрицысигналов о возмущающих воздействиях (r), количество данных с датчиковопределяется вектором сигналов о параметрах строительных систем (YZ)вектором сигналов о возмущающих воздействиях (jZ ).и138Интенсивность и формат заявок определяется вектором целевых параметровстроительных систем (Am̅ ).Требования к количеству баз данных и элементов баз данных определяютсяструктурой коэффициентов матрицы параметров строительных систем (@),матрицы управляющих воздействий (D) и матрицы возмущающих воздействий (G),матрицы сигналов параметров строительных систем (n), матрицы сигналовуправления (u) и матрицы сигналов о возмущающих воздействиях (r).Требования к интенсивности загрузки и выгрузки баз данных определяетсядинамикой вектора параметров строительных систем (A̅), вектора возмущающихF ) и вектора целевых параметров строительных систем (Am̅ ).воздействий (HТребования к скорости моделирования определяется динамикой вектораF) ипараметров строительных систем (A̅), вектора возмущающих воздействий (Hвектора целевых параметров строительных систем (Am̅ ).Требования к типам моделируемых систем определяются структуройкоэффициентов матрицы параметров строительных систем (@), матрицыуправляющих воздействий (D) и матрицы возмущающих воздействий (G), матрицысигналов параметров строительных систем (n), матрицы сигналов управления (u)и матрицы сигналов о возмущающих воздействиях (r).Типы моделируемых потоков данных определяются вектором параметровF ), векторомстроительных систем (A̅), вектором возмущающих воздействий (HF), вектором сигналов о параметрах строительныхуправляющих воздействии (Eсистем (YZ), вектором сигналов о возмущающих воздействиях (jZ ), векторомсигналов управления (qZ), вектором целевых параметров строительных систем (Am̅ )и вектором целевых сигналов о параметрах строительных систем (YZm ).Количество каналов управления и типы управляющих воздействийF).определяются вектором управляющих воздействии (E139Количество каналов вывода информации и типы устройств выводаопределяются техническим заданием на проектирование КСС.Алгоритм методики автоматизированного проектирования программногообеспечения функций КСС представлен на Рисунок 4.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
