Системы автоматической идентификации подвижного состава

Работа добавлена:






Системы автоматической идентификации подвижного состава на http://mirrorref.ru

1.Объект  автоматизации

1.1  Постановка задачи

    Целью данного дипломного проекта является  внедрениеСистемы автоматической идентификации подвижного состава на станции Татьянка с целью повышения пропускной способности транспортной сети, совершенствование управлением транспортным средством и повышения коэффициента использования транспортных средств.   В  определенных точках устанавливаются пункты считывания, включающие в себя облучающую считывающую аппаратуру (ОСА), которая автоматически снимает информацию с подвижного объекта и передает ее в сеть передачи данных (СПД). Сообщение о факте проследования подвижного состава через пункт считывания должно содержать следующий перечень обязательных данных: идентификационные данные подвижных единиц ( восьмизначный код подвижного средства), код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе поезда.

Автоматическая  система идентификации подвижного состава, призвана выполнить следующие целевые функции:

-совершенствовать  работу персонала станции;

-обеспечить непрерывный контроль за состоянием и дислокацией транспортных средств;

-повысить эффективность использования транспортного средства (повышение пропускной способности);

-повысить безопасность и сохранность грузов;

-сократить опоздания и порожние пробеги;

-повышение достоверности обрабатываемой информации.

1.2  Техническая и эксплуатационная характеристика станции.

           Станция   по  характеру  работы  является  объединенной,  по техническим  признакам   товарной   сортировочной   классной  станцией.

На станции выполняются основные работы по:

-приему, отправлению и пропуску грузовых, пассажирских и пригородных поездов;

-расформированию и формированию грузовых поездов;

-обслуживанию подъездных путей;

-посадке и высадке пассажиров на пригородные и местные пассажирские поезда;

-прием и выдача по вагонных отправок грузов, допускаемых к хранению на открытых площадках станции и грузов, требующих хранения в крытых складах станции;

-прием и выдача мелких отправок грузов, требующих хранения в крытых складах станции;

-ремонт грузовых вагонов;

-прием и выдача грузов по вагонными и мелкими отправками, загружаемых целыми вагонами, только на подъездных путях  и местах не общего пользования.

Из  общего  вагонопотока  80 %  составляет  транзит  без  переработки, 16%-транзит с переработкой, 4%-местный вагонопоток.

Технико-экономические показатели опорного центра станции представлены  в табл. 1.1.:

Таблица 1.1 -Технико-экономические показатели опорного центра

№ п/п

Наименование показателя

Единица измерения

Величина показателя

1

2

3

4

1

Количество принимаемых станцией поездов в среднем в сутки всего

Поезд

48

2

Количество принимаемых станцией поездов в среднем в сутки в переработку

Поезд

7

3

Количество транзитных вагонов в переработку

Вагон

2739

Продолжение таблицы 1.1

1

2

3

4

4

Количество транзитных вагонов без переработки

Вагон

133

5

Количество местных вагонов

Вагон

213

6

Рабочий парк вагонов

Вагон

1235

7

Количество отправляемых станцией поездов в среднем в сутки

Поезд

56

8

Простой вагона транзитного без переработки час

Час

1,47

9

Простой вагона транзитного с переработкой час

Час

4,8

10

Простой вагона под одной грузовой операцией

Час

10,1

11

Средний состав поезда вагонов

Вагон

57

12

Погрузка  - в среднем в сутки

Вагон

11

13

Выгрузка  - в среднем в сутки

Вагон

49

2. Способы и средства решения поставленной задачи

2.1 Фактическое  состояние  информационной системы на станции

  На текущем этапе развития ст. Татьянка оснащена автоматизированной системой управления сортировочными станциями, которая информационно увязана с технологией работы ДАДЦУ.

Оборудованы рабочие места маневрового диспетчера (ДСЦ), операторов станционного технологического центра (СТЦ), товарных кассиров,  начальника СТЦ, АРМ пассажирского диспетчера, АРМ ВЧД, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1 -Оборудованые рабочие места

Наименование рабочих мест

Количество ПК для организации рабочих мест

Всего

Существующееналичие ПК

Потребность в ПК

Для новых

рабочих мест

Для замены существующих

1

2

3

4

5

ДСП

10

6

2

2

ТК

5

5

-

ПС

8

7

1

-

Зав.грузовым двором

1

-

1

-

ВЧД

2

-

-

2

ПТО

5

2

2

1

ДСЦ

2

-

2

-

ДСПП

3

1

2

-

ДС

5

5

-

Продолжение таблицы 2.1

1

2

3

4

5

ДЗС

3

-

3

-

Технолог АСУ

2

-

2

-

Сведенист

2

-

2

-

ВОХР

2

-

2

-

Начальник ОЦ (резерв)

1

-

1

-

Диспетчер ОЦ (резерв)

1

-

1

-

ДНЧ

1

-

1

-

ТЧД

1

-

1

-

ДСО (Начальник ТК)

1

-

1

-

Итого:

55

21

29

5

2.2 Роль станции в сборе информации

  Станция это низовое звено в сборе информации и от того насколько будет верная получаемая  информация со станций зависит работа всей дороги в целом. Для этого необходимо оборудовать станции новейшими техничес-кими средствами обработки  цифровой и текстовой информации на базе компьютеров с процессорамиIntelPentium4. Подход к автоматизации линейного уровня железнодорожного транспорта полностью согласуется с положениями «Основных направлений развития железнодорожного транспорта на период до 2007 года» и определяется следующими  факторами:

-предусматриваемый в ближайшей перспективе переход на двухуровневую           систему управления;

-организация диспетчерского управления на станциях дорог;

-необходимость повышения эффективности использования производственных ресурсов железнодорожного транспорта в условиях сокращения объема перевозок;

-необходимость обеспечения единого информационного пространства для всех уровней управления железнодорожного транспорта;

-необходимость  обеспечения   гарантированной  полноты,  достоверности   и своевременности  получения  информации о состоянии объектов управления;

-необходимость    эффективной    информационной    поддержки    дорожных                   автоматизированных систем.

2.3 Основные принципы функционирования системы автоматической идентификации подвижного состава

Принцип работы системы.

Принцип работы основан на использовании радиосигналов СВЧ для идентификации ПС, что обеспечивает надежное функционирование аппаратуры в экстремальных условиях применения на транспорте (пыль, песок, сажа, нефть, мазут, снег, лед, дождь), там где другие методы считывания (оптические, магнитные) не позволяют обеспечить высокую достоверность считывания.

Отличительными особенностями системы являются:

- большое расстояние считывания;

- высокая скорость движения транспортных средств (до 140 км в час и более);

- высокая надежность.

Система удовлетворяет требованиям международного стандарта

ISO 10374, 1991 (Е): Freight Containers-Automatic Identification, что позволяет считывать информацию с контейнеров иностранных владельцев, оснащенных датчиками, а также идентифицировать отечественные контейнеры на зарубежных трассах. Система основана на применении постоянных кодов идентификации по каждому транспортному средству, которые считываются автоматическими станциями идентификации, расположенными вдоль трассы следования. Станция идентификации (т.е. облучающая-считывающая аппаратура - ОСА) излучает радиосигнал, опрашивая кодоносители

( кодовые бортовые датчики – КБД-2), устанавливаемые на транспортном средстве. Станция идентификации декодирует информацию, извлекаемую из отраженного датчиком радиосигнала. Информация передается АСУ транспортной магистрали с одновременной фиксацией времени прохождения транспортного средства.

За время прохождения ПС в зоне действия станции идентификации происходит многократное считывание информации. В связи с этим, а также с применением помехозащищенного кодирования, вероятность передачи неопознанной информации практически равна нулю (не более 1 необнаруженной ошибки считывания кода датчика на 1 млн. эпизодов считывания).  Информационная ёмкость КБД-2 позволяет осуществлять запись номера транспортного средства, индекс и код владельца, а также дополнительную информацию, характеризующую технические и эксплуатационные характеристики транспортного средства.

Система сопрягается с линией передачи данных на центр сбора

информации - ЦСИ. Предусмотрена также возможность сопряжения с датчиками приближения ж.д. состава (рельсовые цепи).

  Система автоматической идентификации подвижного состава предназначена для автоматической фиксации проследования подвижного состава через заранее выбранные пункты считывания.

Для достижения поставленной цели на входах и выходах со станции устанавливаются пункты считывания, включающие в себя облучающую считывающую аппаратуру, которая автоматически снимает информацию с подвижного объекта и передает ее в сеть передачи данных.  Аппаратура системы автоматической идентификации состоит из двух основных компонентов:

1.кодового бортового датчика (КБД);

2.облучающей считывающей аппаратуры (ОСА).

Кодовый бортовой датчик КБД  крепится на каждом подвижном средстве и представляет собой пассивный элемент, включающий полосковую антенну, модулятор волнового сопротивления и интегральную микросхему функционального преобразователя, которая содержит идентификационный код подвижного объекта с возможностью перепрограммированием от 3-х до 6-ти раз. При прохождении мимо пункта считывания СВЧ излучение от облучающей считывающей аппаратуры поглощается КБД и отражается обратно в облучающую считывающую аппаратуру в модулированном виде, где декодируется и затем передается в систему передачи данных.

Облучающая считывающая аппаратура излучает СВЧ колебания в периоды, когда рельсовая цепь блок-участка, к которой привязан излучатель, занята подвижным составом. При отсутствии подвижного состава ОСА находятся в дежурном состоянии. При прохождении состава, вся необходимая информация записывается в блок памяти ОСА, позволяющий хранить коды, после чего весь блок данных передается по каналу связи в отдельный обрабатывающий компьютер (концентратор информации), расположенный на станции или в депо в зависимости от решаемой технологической задачи. Считывание информации ведется при скоростях движения до 140 км/час.

В сочетании со специальными способами контроля и помехозащищенным кодированием удается достигнуть высокой достоверности информации. Расчетная вероятность ошибки не более одного необнаруженного, ошибочного считывания на 1 млн. считываний. Система автоматической идентификации обеспечивает надежное считывание при расположении кодового бортового датчика в любой точке на расстоянии от 0,1 м до 5 м плоскости антенны в переделах плюс/минус 0,5 от нормали к ее плоскости.

2.3.1 Состав пункта считывания

  В пункт считывания входит следующее оборудование:

1. Облучающая считывающая аппаратура ОСА, состоящая из блока считывателя и антенны с горизонтальной поляризацией;

2. Рельсовая цепь (РЦ), предназначена для включения СВЧ излучения при заходе подвижного состава на контролируемый блок-участок;

3. Датчики фиксации прохождений осей (ДФПО), с помощью которых определяется направление движения и количество подвижных объектов в проходящем составе;

4. Контроллер блока автоматики, управляющий работой всех компонентов пункта считывания и обеспечивающий взаимодействие с периферийными устройствами;

5. Низкотемпературный модем для передачи считанной информации в линию связи;

6.Блок питания, вырабатывающий номиналы, необходимые для функционирования контроллера, модема, РЦ И ДФПО, а также автомат резервного включения (АРВ) для перехода с основного питания на резервное;

6.Шкаф ШНСУ для размещения аппаратуры.

2.3.2 Структурная схема пункта считывания

Рисунок 2.1 -  Структурная схема типового считывателя.

  Блок считывателя облучающей считывающей аппаратуры (см.рис.2.1). располагается в шкафу ШНСУ, антенна крепиться с помощью специального держателя на стенке шкафа со стороны  железнодорожного полотна. Кроме того, в шкафу монтируется контроллер, блок питания, низкотемпературный модем и рельсовая цепь. Функционирование пункта считывания происходит следующим образом. В исходном состоянии, когда в зоне срабатывания рельсовой цепи отсутствует подвижное средство, облучающая считывающая аппаратура находится в ждущем режиме, то есть СВЧ излучение выключено. При заходе подвижного средства на контролируемый участок, примерно за 10-15 метров от шкафа, замыкается контактное реле рельсовой цепи и контроллер выдает команду разрешения облучающей считывающей аппаратуре на включение СВЧ мощности. При  наезде первой оси первой тележки подвижного средства на первый ДФТО включается СВЧ излучение и начинается многократное считывание кода с КБД. После наезда последней оси второй тележки СВЧ излучение выключается, а код, считанный с КБД, записывается в блок памяти контроллера. Кроме того, контроллер фиксирует время считывания и порядковый номер подвижного средства в составе поезда, определенный по количеству считанных осей. При заходе следующего объекта (вагона), СВЧ излучение вновь включается и вся повторяется. После прохождения всего состава, по сигналу с рельсовой цепи ОСА переходит в ждущем режиме, а контроллер – в состояние передачи считанной информации в линию связи через модем.

2.3.3 Схема сбора и передачи информации с ПСЧ

Информация с каждого ПСЧ через низкотемпературный модем передаются на концентратор информации системы автоматической идентификации, расположенный на станции. Концентратор формирует стандартное 298 сообщение и передает его по системе передачи данных пользователям. В зависимости от  решаемой технологической задачи пункты считывания автоматической идентификации может располагаться в следующих местах:

-на входах станций и на выходах станций;

-на КП локомотивных депо;

-на КП вагонных депо;

-на грузовых дворах.

 Схема сбора и передачи информации для ПСЧ, локализованных в пределах одной станции имеет следующий вид (см.рис.2.2).:

Рисунок 2.2 – Схема сбора и обработки информации с пунктов считывания.

2.4 Определения для станции  необходимых АРМов

Эффективность функционирования автоматизированных систем управления (в т.ч. диспетчерского) эксплуатационной работой железнодорожного транспорта в значительной степени определяется их информационным базисом, т.е. совокупностью сведений о состоянии и дислокации транспортных объектов, являющихся предметом управления. Зарождение вышеназванной информации происходит, главным образом, вследствие регистрации эксплуатационных событий с объектами, подготовки технологических документов и т.п. работниками линейных предприятий железнодорожного транспорта.  Поэтому, в современных условиях, поступление необходимых данных в автоматизированные системы различных уровней возможно при условии автоматизации производственной деятельности линейных работников, т.е. создания автоматизированных рабочих мест (АРМ). Первоочередным является необходимость автоматизации производственной деятельности работников линейных предприятий, непосредственно связанных с организацией перевозочного процесса (станций, вагонных и локомотивных депо), таким образом  должны быть созданы и внедрены АРМ следующих работников массовых профессий:

- маневровых диспетчеров;

    - диспетчеров по грузовой работе;

    - дежурных по станции;

    - операторов технической конторы по прибытию;

    - операторов технической конторы по отправлению;

    - сведенистов станции;

    - товарных кассиров;

    - приемо-сдатчиков грузов всех категорий;

    - дежурных по локомотивным депо;

    - нарядчиков локомотивных бригад;

    - дежурных бригадных домов;

    - операторов вагонных депо;

    - операторов пункта технического осмотра вагонов;

    - операторов пункта коммерческого осмотра вагонов;

    - работников актового стола;

-работников военизированной охраны.

Далее, последовательно должны автоматизироваться неохваченные АРМ рабочие места станции и депо, имея конечной целью создание полномасштабного информационного базиса для единой обще дорожной автоматизированной системы, обеспечивающей контроль за всеми видами деятельности железнодорожного транспорта.

Рисунок 2.3 – Окно авторизации АРМа.

Функциональные подсистемы АРМов

Функции подсистемы контроля и управления поездной  работой

(АРМ ДСЦ, АРМ ДСП, АРМ ДСПГ).

Рисунок 2.4 – Рабочее окно АРМа

  В рамках подсистемы подлежат реализации задачи регистрации основных операций с поездами на станции  и информирование пользователей о составах и дислокации поездов на станции и на подходах к нему.

К числу решаемых задач относятся:

-прием и обработка сообщений из ИВЦ дороги о поездах, находящихся на подходе к станции;

-расчет времени ожидаемого прибытия поездов на станции;

-регистрация основных операций с поездами на станции.

в том числе:

-прибытие поездов на станцию;

-отправление поездов со станции;

-проследование поездов по станции без остановки;

-бросание поездов на станции;

-расформирование поездов;

-смена индексов поездов.

-ведение журналов движения поездов и локомотивов по станции;

-формирование и передача в адрес дорожного вычислительного центра сообщений об операциях с поездами на станции;

-ведение информации о предупреждениях на участках следования поездов;

-выдача предупреждений на отправляемые поезда;

-ведение поездной модели станции.

Функции подсистемы организации поездообразования  и местной работы (АРМ СТЦ)

Комплекс задач данной подсистемы обеспечивает автоматизацию технологических процессов на станции, связанных с организацией расформирования/формирования поездов и маневровых перемещений групп вагонов в пределах станции и на примыкающих подъездных путях.

  Состав задач подсистемы:

-подготовка натурного листа на прибывший поезд;

-формирование и передача в адрес ИВЦ дороги ТГНЛ на прибывший поезд;

-подготовка технологических документов на прибывший поезд, в том числе:

-размеченного натурного листа;

-справки о вагонах с грузами, подлежащими охране;

-справки о вагонах, прибывших под выгрузку.

-подготовка сортировочного листа на поезд, подлежащий расформированию;

-регистрация роспуска состава;

-контроль за специализацией путей сортировочного парка;

-контроль накопления вагонов в сортировочном парке и расчет завершения образования поезда на заданное назначение в соответствии с нормативами;

-регистрация выставки сформированного состава в парк отправления;

-подготовка натурного листа на сформированный поезд;

-подготовка справки для заполнения маршрута машиниста и справки о тормозах;

-формирование и передача в адрес ИВЦ дороги ТГНЛ на сформированный поезд;

-регистрация отцепок групп вагонов от поездов;

-контроль за составом групп вагонов, не объединенных в поезда, на станционных путях;

-регистрация прицепок групп вагонов к поездам;

-регистрация обмена группами вагонов с подъездными путями клиентуры и линейных железнодорожных предприятий;

-контроль за дислокацией вагонов на подъездных путях;

-ведение вагонной модели станции.

Функции подсистемы организации грузовой и коммерческой работы (АРМ ТВК, АРМ ПКО)

Данная подсистема включает в себя задачи, решение которых обеспечивает автоматизацию элементов станционных технологических процессов, связанных с выполнением грузовых и коммерческих операций.

Состав задач подсистемы:

-подготовка информации об ожидаемом прибытии вагонов под выгрузку для информирования клиентуры;

-подготовка информации о вагонах прибывших на станцию под выгрузку для информирования клиентуры;

-ведение книги регистрации обнаруженных коммерческих неисправностей вагонов;

-подготовка донесений об обнаруженных коммерческих браках;

-подготовка нарядов на исправление коммерческих браков;

-ведение памяток приемосдатчиков грузов;

-регистрация выполнения грузовых операций на фронтах;

-ведение книг выгрузки и приема груза к перевозке;

-формирование и передача в адрес ИВЦ дороги сообщений о произведенных грузовых операциях;

-формирование и печать вагонных листов;

-формирование и печать ведомостей подач и уборок вагонов;

-ведение планов и декадных заявок на погрузку;

-визирование отправок грузов, предъявляемых к перевозке;

-расчет провозных платежей на принятые к перевозке отправки грузов;

-печать перевозочных документов;

-формирование сопроводительной ведомости корешков дорожных ведомостей ф. ГУ-3, ГУ-4;

-оформление переадресовок отправок;

-ведение книги прибытия грузов;

-проведение повторной проверочной таксировки отправок по прибытию;

-регистрация раскредитования документов на прибывшие грузы;

-формирование сопроводительной ведомости дорожных ведомостей

    ф. ФДУ-91;

-ведение и выдача накопительных карточек по клиентуре;

-формирование актов общей формы;

-ведение лицевых счетов, обслуживаемой клиентуры;

-формирование и передача в адрес ИВЦ дороги сообщений по результатам выполненных коммерческих операций;

-ведение книги без документных грузов;

-подготовка оперативных донесений и розыскных телеграмм;

-подготовка коммерческих актов;

-ведение книги учета коммерческих актов;

-ведение книги актов, поступивших на расследование;

-ведение картотеки несохранных перевозок.

Функции подсистемы подготовки вагонов под погрузку (АРМ приемосдатчика)

Подсистема включает в себя задачи, связанные с организацией работы промывочно-пропарочных предприятий, обеспечивающих подготовку вагонов под грузовые операции. Состав задач:

-учет выявленных цистерн с остатками химических и неизвестных грузов;

-учет выявленных цистерн с остатком груза, не соответствующим указанному в пересылочной накладной;

-подготовка акта ф. ГУ-7а;

-регистрация операций с вагонами на моечных путях;

-ведение книги ф. ВУ-17 «Номерной учет цистерн, обработанных на ППС»;

-формирование акта ф. ВУ-19 на цистерны, подготовленные для ремонта;

-формирование акта ф. ВУ-20 о годности цистерны под налив;

-контроль расхода пара, воды и других материалов при обработке цистерн.

Функции подсистемы контроля вагонов нерабочего парка (АРМ ПТО)

Основной целью решения задач подсистемы является автоматизация элементов технологического процесса ремонта вагонов, а также контроль за состоянием и дислокацией неисправных вагонов, вагонов других категорий нерабочего парка и вагонов запаса МПС с целью обеспечения непрерывного слежения за массой вагонов, находящейся в пределах станции контроля системы. Состав задач подсистемы:

-оперативное планирование работы бригад осмотрщиков ПТО;

-ведение книги предъявления вагонов грузового парка к техническому обслуживанию ф. ВУ-14;

-регистрация выявленных неисправностей при осмотре вагонов;

-оформление уведомления на ремонт вагона ф. ВУ-23М;

-оформление уведомления на исключение вагона из инвентарного парка ф. ВУ-10М;

-формирование наряда на выполнение безотцепочного ремонта вагонов;

-оформление сопроводительного листка на пересылку неисправного вагона ф. ВУ-26;

-подготовка уведомления о приемке вагона из ремонта ф.ВУ-36;

-ведение книги пономерного учета наличия и ремонта неисправных вагонов грузового парка ф. ВУ-31;

-оформление акта о передаче вагона на баланс ф.ВУ-70М;

-регистрация вагона в АБД  ПВ (автоматизированный банк данных парка вагонов) ф.ВУ-4;

-подготовка акта об изъятии вагонов из рабочего парка или обратном перечислении в рабочий парк ф. ДУ-6;

-регистрация отстановки вагонов в запас МПС и изъятия вагонов из запаса МПС;

-формирование и передача в адрес ИВЦ дороги сообщений по результатам зарегистрированных операций с вагонами нерабочего парка;

-подготовка акта об изъятии вагонов из рабочего парка или обратном перечислении в рабочий парк ф. ДУ-82;

-регистрация отстановки вагонов для  спецтехнадобностей и изъятии вагонов из спецтехнадобностей;

-подготовка акта об изъятии вагонов из рабочего парка или обратном перечислении в рабочий парк ф. ДУ-83М;

-регистрация отстановки вагонов для  остальных нужд и изъятии вагонов из остальных нужд.

Функции подсистемы планирования работы ЛРУ (АРМ ДС)

Целью реализации задач данной подсистемы является автоматизация процесса планирования основных технологических процессов, осуществляемых на станции.  К числу задач данной подсистемы относятся:

  • подготовка плана поездо-образования;
  • подготовка плана отправления поездов;
  • планирование формирования поездов дальних назначений;
  • планирование передаточного движения в узле;
  • планирование обеспечения погрузки подвижным составом.

Функции подсистемы оперативно-статистического учета  (АРМ оператора статистического учета)

В рамках данной подсистемы обеспечивается решение задач формирования, ведения и выдачи пользователям учетной, отчетной и аналитической информации о ходе и результатах эксплуатационной работы на станции. Представление данных может производиться как в стандартной табличной, так и в графической форме.

Состав формируемых учетных и отчетных форм по основным хозяйствам железнодорожного транспорта:

Хозяйство перевозок:

-балансовый журнал вагонооборота станции ф. ДУ-4;

-книга учета простоя вагонов ф. ДУ-9;

-журнал учета перехода вагонов и контейнеров ф. ДУ-11;

-отчет о переходе поездов, грузовых вагонов и контейнеров между дорогами  отделениями железных дорог ф. ДО-1;

-отчет о вагонном парке ф. ДО-2;

-отчет о простое грузовых вагонов на станции ф. ДО-6;

-отчет о приеме, погрузке и наличии груженых вагонов по направлениям    ф. ДО-15;

-отчет о выполнении вагонопотоков по назначениям плана формирования

ф.  ДО-17;

-отчет о работе сортировочных станций ф. ДО-24;

-отчет о работе грузовых станций ф. ДО-24а.

Хозяйство грузовой и коммерческой работы:

-отчет о грузовой работе по роду вагонов ф. ГО-1;

-отчет о погрузке по наименованиям грузов ф. ГО-2;

-отчет о погрузке по дорогам назначения ф. ГО-3;

-отчет о погрузке на станциях дорог СНГ и Балтии экспортных грузов     назначением в третьи страны ф. ГО-4;

-отчет о погрузке экспортных грузов по станции ф. ГО-6;

-отчет о простое вагонов  России на ответственности предприятия

ф.  КОО-4.

Вагонное хозяйство:

-отчет о наличии и ремонте неисправных вагонов ф. ВО-1;

-отчет о ремонте и простоях вагонов ф. ВО-2.

В ходе последующего функционального развития системы состав формируемых отчетных форм должен увеличиваться.

В дополнение к действующим учетным и отчетным формам в составе подсистемы должно вестись формирование различных аналитических справок, удовлетворяющих по своему содержанию пользователей на конкретном объекте внедрения.

2.4.1 Техническое обеспечение АРМа

            Структура комплекса технических средств АРМ включает:

   -персональные ЭВМ типаPentium-4;

-для работы в составе локальной сети- сетевые адаптеры на ПЭВМ, канал для подключения системы передачи данных.

Минимальная    конфигурация    технических    средств,   необходимых   для функционирования задач АРМ:

-системный блокCel 433 /128 /64 /8.4/W98/17’’G74NH;

-мониторG76 17”;

-клавиатураIBM;

-«мышь»IBM;

-принтерLaserJet 1100 ;

-сетевая картаEthernet 10/100 Мб/сек;

-тактовая частота не менее 800Мгц;

-оперативная память не менее 128  Мб;

-накопитель на жестком диске типа «винчестер» объемом не менее 10 Гб;

-накопитель на гибком диске объемом 1,44 Мб;

-цветной графический монитор с разрешающей способностью не менее 800*600;

-сетевая картаEthernet 10/100 Мб/сек.с разъемомRJ-45.

2.4.2 Программное обеспечение АРМа

  Программный комплекс установленный на ПК клиентов в себя включает:

-операционная системаWindowsNTWorkstation;

-клиентское приложение  к СУБДOracle8;

-прикладное программное обеспечение для АРМа;

-MSOffice 2000.

Предлагаемое аппаратно - программное обеспечение для АРМов представляет собой универсального клиента, имеющего на рабочем месте только стандартную среду, обеспечивающую отображения текстовой, графической информации, возможности мультимедиа и поддержку связи. Среда клиента настраивается один раз и остается неизменной. Изменения прикладных программ, интерфейса для конкретного абонента происходят только на сервере, что в значительной степени упрощает процесс администрирования системы. Для эффективного функционирования автоматизированной системы управления необходимо 32 автоматизированных рабочих места.

3. Разработка локальной вычислительной сети (ЛВС)

  Для решения данной задачи создадим локальную вычислительную сеть (ЛВС), объединяющая АРМы и обеспечивающая использование баз данных.

3.1. Техническое обеспечение (ЛВС)

  1. Выбор типа сети

  Компьютерная сеть - это объединение автономных персональных компьютеров  для  совместного  использования  вычислительных ресурсов (процессора, памяти и периферии - например, дорогостоящего лазерного принтера). Компьютерную сеть в пределах сравнительно небольшой территории обычно называют локальной, сети, охватывающие большие пространства, а некоторые весь земной шар, - глобальными.

Локальная сеть обычно организуется и работает в пределах одной фирмы (организации) и объединяет компьютеры на рабочих местах для более быстрого  и  качественного  обмена  информацией.  Каждая  организация, эксплуатирующая более десятка ПК, старается объединить их в локальную сеть с целью уменьшения бумажного документооборота и повышения эффективности своих подразделений.

Существует три типа сетей: одноранговые , на основе сервера

и  комбинированные.

Одноранговые сети.Одноранговые сети – сети, в которых компьютеры имеют примерно одинаковые возможности и функциональные роли. В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного  (англ.dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным по сети. Особенности: низкая стоимость, небольшие размеры, слабый уровень защиты информации. Выход из строя одного компьютера не означает прекращения функционирования всей сети. Пользователи, как правило, сами занимаются предоставлением доступа к разделенным ресурсам, размещенных на их компьютере, и вопросами защиты информации.

Сети на основе сервера.Сервер – это абонент (узел) сети, который предоставляет свои ресурсы другим абонентам, но сам не использует ресурсы других абонентов, то есть служит только для сети. Серверов в сети может быть несколько, и совсем не обязательно  сервер – это самый мощный компьютер. Выделенный – это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Не выделенный сервер может заниматься помимо обслуживания сети и другими задачами. Специфический тип сервера – это сетевой принтер. Сети на основе сервера отличаются тем, что один или несколько компьютеров играют особую роль в функционировании сети. Особенности – масштабируемость (возможность увеличения размера или объединения с другой локальной сетью), централизованное администрирование, высокий уровень защиты информации, более высокая стоимость. Для обеспечения отказа устойчивости требуется дублировать функции серверов, чтобы отказ одного компьютера не повлиял на работоспособность всей сети. Необходимо использование более дорогих и более сложных операционных систем, напримерWindowsNT. Комбинированные сети могут объединить лучшие качества сетей на основе сервера и одноранговых сетей.

В производственной практике ЛВС играют большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.  Рассмотрев два типа сети и их комбинацию, мы попытаемся спроектировать сеть на основе сервера и рабочих станций.

Сервер и рабочая станция.Ядром локальной сети является сервер. Основная концепция этой модели заключается в том, что все важные файлы хранятся на одном или нескольких центральных компьютерах. Этот компьютер (обычно высокопроизво-дительный мини – компьютер) запускает операционную систему и управляет  потоком данных, передаваемых по сети. Основная задача сервера снабжение пользователей рабочей станции необходимыми программами и данными, избавляя его от необходимости хранить их на своей машине. Пользователи работают на рабочих станциях, т.е. на компьютерах, соединенных по сети с серверами. Отдельные рабочие станции и любые, совместно используемые периферийные устройства, такие, как принтеры, - все подсоединяются к серверу. Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственной дисковой операционной системы (такой, какWindows 2000). Однако в отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически соединена кабелями с файлом - сервером.               Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет рабочей станции использовать файлы и программы, хранящиеся на сервере, так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.

3.1.2  Выбор среды сети

Существует две модели сети: «клиент- серверная» и централизованная.

  1. Топология  локальных сетей

      Под  топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг от относительно друга и способ соединения их линиями связи. Топологии определяют требования к оборудованию, тип используемого кабеля, возможные и наиболее удобные, методы управления обменом,  надежность работы, возможности расширения сети.  Существует  три основных топологии сети: шина, звезда, кольцо.

3.1.3.1 Топология типа «звезда»

   Звезда  (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Топология сети в виде звезды (см.рис.3.1), в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с пери-ферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например, в электронной почте сетиRelCom. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Рисунок 3.1 – Структура топологии ЛВС в виде «звезды».

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции.  Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой, невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

  1. Кольцевая топология

Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута в «кольцо».  При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию).  Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Рисунок 3.2 – Структура кольцевой топологии ЛВС

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

3.1.3.3Шинная топология

Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Рисунок 3.3 – Структура шинной топологии ЛВС.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается информация, что, увеличивает ее надежность. Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.  Шине не страшны отказы отдельных компьютеров, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен.

Основные   характеристики   трех   наиболее   типичных   типологий вычислительных сетей приведены в таблице № 3.1.

Таблица  3.1 –Основные   характеристики  типологий сетей

Характеристики

Топологии вычислительных сетей

Звезда

Кольцо

Шина

1

2

3

4

Стоимость расширения

Незначительна я

Средняя

Средняя

Присоединение абонентов

Пассивное

Активное

Пассивное

Защита от отказов

Незначительна я

Незначительная

Высокая

Размеры системы

Любые

Любые

Ограниченны

Защищенность от прослуши-

вания

Хорошая

Хорошая

Незначительная

Стоимость подключения

Незначительна я

Незначительная

Высокая

Характеристики

Топологии вычислительных сетей

Звезда

Кольцо

Шина

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

Поведение сис-темы при высо-

ких нагрузках

Хорошее

Удовлетворит.

Плохое

Возможность

работы в

реальном

режиме

времени

Очень хорошая

Хорошая

Плохая

Разводка

кабеля

Хорошая

Удовлетворит.

Хорошая

Обслуживание

Очень хорошее

Среднее

Среднее

Как видно из таблицы у этих топологий есть свои плюсы, но ни одна из них нам не подходит, поэтому перейдем к рассмотрению еще одной топологии.

3.1.3.4 Древовидная структура ЛВС

       Наряду с известными топологиями вычислительных сетей «кольцо», «звезда» и «шина», на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети (корень) располагается в точке, в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители или коммутаторы.  На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Рисунок 3.4 –  Древовидная структура ЛВС.

Рассмотрев, все топологии мы выбираем комбинированную “древовидную структуру” ЛВС, так как можно подключить большое количество рабочих станций и возможность использования других топологий в зависимости от производственных нужд.

  1. Средства коммуникаций

В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии. При выборе типа кабеля учитывают следующие показатели: стоимость монтажа и обслуживания,    скорость передачи информации, ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей—повторителей (репитеров)) и безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость и безопасность передачи данных.

  1. Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального провода и металлической оплетки, разделенных между собой слоем диэлектрика и помещенных в общую внешнюю оболочку. Основное применение коаксиального кабель находят в сетях с топологией «шина». При этом на концах кабеля обязательно должны устанавливаться терминаторы для предотвращения внутренних отражений сигнала, причем один из терминаторов должен быть заземлен. Без заземления металлическая оплетка не защищает сеть от внешних электромагнитных помех и не снижает излучения передаваемой сети информации во внешнюю среду. Терминаторы должны быть обязательно согласованы с кабелем, то есть их сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению кабеля.

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

- тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0.5 см, более гибкий;

- толстый (thick) кабель, имеющий диаметр около 1 см, значительно более жесткий.

Тонкий коаксиальный кабель используется для передачи на расстояние до 185 м без заметного искажения сигнала, вызванного затуханием.

Производители оборудования выработали специальную маркировку для разных типов кабелей. Тонкий коаксиальный кабель относится к группе, которая называется семействомRG – 58, его волновое сопротивление равно 50 Ом. Основная отличительная особенность этого семейства – медная жила. Она может быть сплошной или состоять из нескольких переплетных проводов. Для подключения  тонкого коаксиального кабеля к компьютерам используются так называемыеBNC – коннекторы.

Толстый коаксиальный кабель передает сигналы дальше, чем тонкий, - до 500 м. Для подключения к толстому коаксиальному кабелю применяют специальное устройство – трансивер (transceiver).

Трансивер снабжен специальным коннектором, который назван – «зуб вампира» (vampiretap) или «пронзающий ответвитель» (piercingtab). Этот «зуб» проникает через изоляционный слой и вступает в непосредственный физический контакт с проводящей жилой. Типичные величины задержки распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляют для тонкого кабеля около 5 нс/м, а для толстого – около 4,5 нс/м.

  1. Экранированная витая пара

Кабель экранированной витой пары (STP) имеет одну оплетку, которая обеспечивает большую защиту, чем неэкранированная витая пара. Кроме того, пары проводовSTP обмотаны фольгой. В результате экранированная пара обладает прекрасной изоляцией, защищающей передаваемые данные от внешних помех. Все это означает, чтоSTP меньше подвержена воздействию электрических помех и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.

  1. Волоконно-оптические линии

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает от 100 Мбит/с до нескольких Гбит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей, а так же для достижения    высоких    пропускных    способностей.    Они    обладают противо  подслушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Показатели трех наиболее типичных средств коммуникаций для передачи данных приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 –Показатели типичных средств коммуникаций

Показатели

Средства коммуникаций для передачи данных

Двух жильная кабель витая пара

Коаксиальный кабель

Оптоволоконный кабель

1

2

3

4

Цена

Невысокая

Относительно высокая

Высокая

Наращивание

Очень простое

Проблематично

Простое

Защита от прослушивали я

Незначительная

Хорошая

Высокая

Проблемы с заземлением

Нет

Возможны

Нет

Восприимчивость к помехам

Существует

Существует

Отсутствует

Наш выбор – это оптоволоконный кабель, потому что у него очень большая пропускная способность и невосприимчивость к помехам, а также защита от прослушивания и возможность передачи на большие расстояния. Все это перекрывает один существенный недостаток – высокая цена. Но внутри помещений используем и коаксиальный кабель и двухжильный кабель витая пара.

  1. Сетевые устройства
    1. Маршрутизаторы

Маршрутизаторы имеют очень важное значение для объединенных и глобальных сетей, в которых используются удаленные коммуникации. Маршрутизаторы обеспечивают оптимальный график по сложным маршрутам в разветвленных объединенных сетях. Если используются выделенные или арендуемые линии с низкой пропускной способностью, то важно отфильтровывать ненужные пакеты и не передавать их по этой линии. Кроме того, большие глобальные сети могут иметь избыточные связи. При этом важно найти наилучший маршрут к адресату. Именно здесь могут помочь маршрутизаторы. Они могут анализировать информацию сетевого уровня и определять с ее помощью наилучший маршрут.

Использование маршрутизаторов может быть вызвано следующими причинами:

-  обеспечивают усовершенствованную фильтрацию пакетов;

-   необходимы при наличии в объединенной сети нескольких протоколов;

-  беспечивают развитые средства маршрутизации, улучшающие производительность.  "Интеллектуальный" маршрутизатор знает схему сети и может легко найти для пакета наилучший маршрут;

-  поскольку маршрутизаторы обеспечивают улучшенную фильтрацию, что имеет большое значение при использовании медленных и удаленных коммуникационных линий.

Маршрутизатор анализирует информацию сетевого уровня в пакетах и маршрутизирует эти пакеты в соответствующий сетевой сегмент,  обрабатывает только те пакеты, которые ему адресованы,  в их число входят и пакеты, адресованные другим маршрутизаторам, с которыми он связан. Маршрутизаторы посылают адресату пакеты по наилучшему маршруту. Они поддерживают таблицы связанных с ними маршрутизаторов и сегментов локальных сетей. Когда маршрутизатор получает пакет, он просматривает эти таблицы и определяет, может ли послать пакет непосредственно адресату. Если это не так, то он определяет адрес маршрутизатора, который может передать пакет дальше.

4. Сетевая архитектура

Сетевая архитектура (networkarchitecture) – это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособности сети. Понятие «сетевая архитектура» включает общую структуру сети, т.е. все компоненты, благодаря которым сеть функционирует, в том числе аппаратные средства и системное программное обеспечение.

  1. Общая архитектура спроектированной  станции

В виду рассмотренного материала, который дает сравнительное рассмотрение максимального количества всех возможных вариантов решений,  основанных на существующих технологиях,  а также на существующих и принятых во всем мире стандартах построения ЛВС, мы можем принять следующую концепцию за основу построения сети как максимально отвечающую поставленным требованиям и технико-экономически законченную.  Комплекс технических средств представляет информационно-вычислительную сеть, включающую:

-центральный обрабатывающий комплекс АСУ  станции, выполняющий функции сервера приложений, сервера базы данных, сервера удаленного доступа к центральной базе данных системы;

- ряд персональных ЭВМ или терминалов для АРМ персонала станции;

- дополнительное сервисное оборудование;

- связевое оборудование;

- физические 2-х или 4-х проводные линии связи для подключения ПЭВМ;

- физические 2-х или 3-х проводные линии связи для подключения  телеграфных аппаратов;

- выделенные (групповые) каналы для подключения абонентов  станций узла;

-модемы, преобразующие устройства, устройства уплотнения для  работы по каналам связи.

Возможность конфигурирования сети передачи данных должно покрывать все варианты топологического размещения объектов управления:

  - при наличии необходимого количества радиальных линий связи, обеспечивает подключение удаленных рабочих мест к центральной части комплекса по схеме "дерево", а локальных абонентов с помощью средств локальной сети Ethernet TP;

-обеспечивает высокоскоростное взаимодействие с удаленными сегментами локальной сети.

Предлагается архитектурная основа программного обеспечения АСУ станции - технология "клиент-сервер" позволяющая осуществлять:

  • двунаправленный обмен данными;
  • взаимодействие с сервером по инициативе приложения - клиента;
  • контроль сервера за доступом к ресурсам и данным;

- разрешение средствами сервера конфликтов при множественном  обращении к данным;

 -   разделение процесса обработки данных между приложением-клиентом  и приложением-сервером.

Двунаправленный обмен данными подразумевает разделение работ системы между двумя ее частями:

-   Front-end (приложение-клиент) - предоставляет развитую интерактивную и удобную в работе среду, характерную для ПК;

- Back-end (приложение-сервер) - предоставляет средства управления  данными,  доступ  множества пользователей к информации, развитые средства администрирования и защиты от несанкционированного доступа.

В архитектуре центрального комплекса системы различают ряд специализированных управляющих подсистем - серверов, обеспечивающих возможность масштабирования и гибкой адаптации системы к параметрам управляемого объекта: сервер базы данных, файл-сервер, сервер приложений,

Web-сервер. Сервер базы данных - собственно СУБД с необходимыми средствами сопровождения и администрирования, обеспечивающими развитые средства по предохранению данных от несанкционированного доступа и сбоев системы.

Файл-сервер- специализированный сервер, обеспечивающий хранение необходимых программ и файлов общего доступа компактной группы пользователей.

Сервер приложений- промежуточное звено в модели клиент-сервер, позволяющее отделить функции сервера базы данных от других функций приложений, также исполняемых вне клиентской части.

Web-сервер- сервер, хранящий и пересылающий HTML-документы и другие информационные ресурсы с использованием протокола HTTP.

Такое построение системы позволяет  оптимально варьировать   распределение серверов по физическим ЭВМ, включая возможность использования различных платформ ЭВМ для реализации функций различных серверов.

Аппаратное обеспечение сервера представлена в таблице  4.1

Таблица4.1 –Аппаратное обеспечение сервера

Компонент

На основе сервера

1

2

Место нахождение разделяемых ресурсов

Выделенные

сервера

ОЗУ

Как можно больше. Минимум 128 Мб.

ДляMicrosoftWindowsNTServer требуется минимум 64Мб, желательно 128Мб.

Центральный компьютер

Зависит от нагрузки на сервер - не ниже Pentium II.

Высокопроизводительные серверы поддерживают многопроцессорные системы

Продолжение таблицы 4.1

1

2

Объем   дискового пространства

SCSI-диски не менее 3 шт. по 9 Гб, адаптер RAID массив

Зависит от потребностей организации. Чем больше тем лучше, но следует предусмотреть возможность

дальнейшего увеличения.

                Построение эффективной системы управления железнодорожным транспортом, предоставление электронных услуг клиентам железной дороги, возможно при использовании в системе передачи данных связевых протоколов "открытых систем". Базовым протоколом здесь является TCP/IP. Учитывая особенности архитектуры системы управления железнодорожным транспортом, особо ценным в TCP/IP является:

1.Независимость от физической среды передачи. Локальные сети, аналоговые каналы связи, глобальные сети X.25, frame relay, ATM.

2.Независимость от конкретного производителя. Стандарт поддерживается всеми производителями ПО и аппаратуры. Это позволяет обеспечить гарантированный обмен информацией внутри системы вне зависимости от программных средств, использовавшихся при разработке, и в большинстве случаев обеспечить доступ к информации клиентам железной дороги стандартным способом.

3.Аппаратура, используемая для построения сети TCP/IP максимально может учесть физические и территориальные характеристики системы связи АСУЖТ, оставаясь прозрачной для протокола и доступной удаленно для централизованного управления.

Использование единого транспортного протокола TCP/IP позволяет унифицировать доступ к данным, вне зависимости от типа программно-аппаратной платформы клиента и сервера, по любым каналам связи, из каждой точки сети. Применение стека протоколов TCP/IP в рамках предприятия дает возможность создания единой коммуникационной среды, контролируемой и управляемой централизованно, а также обеспечивает значительное расширение номенклатуры подключаемого к сети оборудования. Специализированное коммуникационное оборудование            (маршрутизаторы, переключатели, терминальные сервера) заменяют концентраторы информации, связевые машины, требующие на местах подготовленного персонала. Для более наглядного представления предлагаемого проекта локальной сети станции все компоненты и характеристики внесем в таблицу  4.2

Таблица 4.2 –Компоненты и характеристики локальной сети

Компонент/характеристика

Реализация

1

2

Тип сети

Сеть на основе сервера

Сетевая архитектура

Ethernet

Сетевыеадаптеры

Ethernet 10/100 Base-T

Концентраторы

Ethernet 10/100 Base-T

Топология сети

«дерево»

Сетевой кабель

Неэкранированная витая пара

Маршрутизаторы

Cisco 1700

Модем

DT – 128

Модемная стойка Tainet

TRS - 32

Протоколы передачи данных

TCP/IP

Сетевые адаптерные карты:

C-Net CN-650E+ (NE-2000 совместимая);

C-Net CN-935E;

Сетевые протоколы

IEEE 802.2, IEEE 802.3 CSMA/CD

Сетевая модель

«Клиент- сервер»

Продолжение таблицы 4.2

1

2

Совместное использование ресурсов

Сеть на основе сервера с компьютерами-клиентами, способными выделять свои ресурсы в совместное пользование по типу одно-ранговой среды. Ресурсы, требующие

централизованного управления, находятся на сервере, а остальные – на компьютерах клиентах. Часть потребителей предпочитает подключать совместно используемый принтер напрямую к сетевому кабелю - через сетевые платы, устанавливаемые непосредственно в принтере, и управлять доступом к нему с помощью программного обеспечения

Другие специализированные службы /сервера

Поддерживают обработку факсимильных сообщений, электронную почту, совместное использование модемов, удаленный доступ к сети, работу с базами данных и т.д. Многие из таких специализированных серверов могут устанавливаться на центральном сервере как дополнительное программное обеспечение

Эта стандартная конфигурация подходит для большинства случаев и, что немаловажно, проста в реализации.

4. 2 Администрирование сети

Сеть, которая может работать сама по себе, еще не придумана. Время от времени возникает необходимость подключения новых пользователей, а среди существующих иногда удалять. Необходимо устанавливать новые ресурсы и предоставлять их совместное использование, кроме того, предоставлять соответствующие права на доступ к ним. Права доступа – это правила, ассоциированные с ресурсом, обычно каталогом, файлом или принтером. Права регулируют доступ пользователей к ресурсам.

Области администрирования .Сетевое администрирование распространяется на пять основных областей:

-управления пользователями - создание и поддержка учетных записей пользователей, управление доступом пользователей к ресурсам;

-управление ресурсами – установка и поддержка сетевых ресурсов;

-управление конфигурацией – планирование конфигурации сети, ее расширение, а также ведение необходимой документации;

-управление производительностью – мониторинг и контроль за сетевыми операциями для поддержания и улучшения производительности системы;

-поддержка  - предупреждение, выявление и решение проблем сети.

Обязанности администратора.Учитывая области сетевого управления, можно  составить список задач, за выполнение которых отвечает администратор сети:

-создание учетных записей пользователей и управление ими;

-защита данных;

модернизация существующего программного обеспечения и установка нового;

-архивирование;

-предупреждение потери данных;

-мониторинг и управления пространством для хранения данных на сервере;

-настройка сети для достижения максимальной производительности;

-резервное копирование данных;

-защита сети от вирусов;

-решение сетевых проблем;

-модернизация и замена компонентов сети (при необходимости);

-добавление в сеть новых компьютеров.

Создание учетных записей пользователей.Одна из первых задач сетевого управления – создание учетных записей пользователей. Учетные записи могут создавать индивидуально или, если много пользователей с похожими учетными записями, копироваться из «модели» стандартного пользователя. Для структурирования сетевого окружения во время создание учетной записи пользователям может присваиваться набор параметров. Учетная запись состоит из имени пользователя и назначаемых ему параметров входа в систему. Эта информация вводится администратором и сохраняется сетевой операционной системой. При попытки пользователя войти в сеть его имя служит для проверки учетной записи

Создание учетной записи. Учетная запись содержит информацию, которая определяет пользователя в системе безопасности сети, в том числе: имя пароль пользователя; права пользователя на доступ к ресурсам системы; группы, к которым относится учетная запись.  Эти данные необходимы администратору для создания новой учетной записи.

Ввод данных о пользователе.Ключевые  учетные записи, например администратора и гостя, создаются автоматически при установки сети. Пароли пользователей, особенно администратора, играют существенную роль в защите сети. Другая важная задача сетевого управления – контроль за производительностью сети. Его основная цель – поиск и устранение узких мест. Современные сетевые операционные системы содержат программы мониторинга производительности, которые помогают администратором в идентификации узких мест. В свою очередь, протоколы сетевого управления (такие, какSNMP) помогают им воспроизвести глобальную картину функционирования больших систем, а продукты типаMicrosoftSystemsManagementServer обеспечивают централизованное управление этими системами.  В качестве дополнительной меры сетевого управления  администратор обязан вести запись истории сети. Кроме того, администратор должен выработать правила, гарантирующие защиту и данных, и оборудования сети. Защита ресурсов предусматривает реализацию парольной защиты совместно используемых ресурсов или присвоение соответствующих прав доступа индивидуальным пользователям и группам.

ВWindowsNT  для присвоения прав.Существует несколько стратегий, способных предотвратить потерю данных при различных бедствиях. Главное среди них – резервное копирование, использование источников бесперебойного питания и отказоустойчивых систем. Администраторы должны оценить потребности своих сетей и выбрать соответствующие средства. Стандартный метод предупреждения потерь данных – регулярное использование накопителей на магнитной ленте для резервного копирования файлов. Известны различные методы резервного копирования:

-полное копирование; копирование; резервное копирование с приращением;

ежедневное копирование; дифференцированное  резервное копирование.

Отказоустойчивые системы дублируют данные и размещают их на различных физических носителях. Эти системы дополняют резервное копирование. Большинство стратегий обеспечения отказоустойчивости классифицируется в системеRAID, включая чередование и зеркализацию дисков. Сетевая операционная система, какWindowsNTServer, имеет утилиты для управления механизмом отказоустойчивости, которая реализована в программеDiskAdministrator.

 ПрограммаDiskAdministrator создает различные конфигурации дисков:

-чередование разделов дисков с контролером четности; зеркализация дисков;

объединение томов; чередование дисков.

DiskAdministrator  позволяет реализовать отказоустойчивую систему.

В нашей системе отказоустойчивость реализована с помощью зеркализации дисков.

5.Программное обеспечение сетей

  Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и серверами. Она может позволить любой рабочей станции работать с разделяемым сетевым диском или принтером, которые физически не подключены к этой станции.

5.1 Выбор сетевой ОС

WindowsNT представляет собой полнофункциональную операционную систему с интегрированными сетевыми средствами. Встроенное сетевое программное обеспечение кардинально отличаетWindowsNT от других операционных систем, таких какMS-DOS,OS/2,UNIX,  для которых сетевые  инсталируются отдельно от базовой операционной системы.   Интегрированная сетевая поддержка означает, чтоWindowsNT предлагает следующие возможности:

-Поддержка сетей «клиент-сервер». Все команды под управлениемWindowsNT могут функционировать в сети как в качестве клиентов, так и в качестве серверов, разделяя с другими компьютерами такие ресурсы, как файлы и принтеры, осуществляя обмен сообщениями по всей сети.

-Возможность простого и удобного добавления сетевых аппаратного и программного обеспечения. Сетевое программное обеспечение, интегрированное в составWindowsNT, позволяет с легкостью добавлять драйверы сетевых адаптеров, а также другое сетевое программное обеспечение.WindowsNT включает в свой состав четыре транспортных протоколаIPX/SPX,TCP/IP,NBF,DLC.

-Возможности межсетевого взаимодействия с существующей системой под управлениемWindowsNT могут поддерживать коммуникации с использованием разнообразных протоколов и сетевых адаптеров.

Кроме того, такие системы могут осуществлять взаимодействие с множеством разнообразных сетей от различных поставщиков.

-Поддержка распределенных приложений. В составWindowsNT входит прозрачное для пользователя средство удаленного вызова процедур (RemoteProcedureCall,RPC). Кроме тогоWindowsNT поддерживает интерфейсы прикладного программирования (ApplicationProgrammingIntenface,API),NetBIOS, сокетов и сетиWindows (Wnet), а также именованные каналы и почтовые слоты (mailslots) для обеспечения обратной совместимости с инсталяциями и приложениямиLANManager.

-Удаленный доступ к сетям. Клиенты сервера удаленного доступаWindowsNT могут дознаваться на любой серверPPP илиSLIP. Серверы удаленного доступа (RemoteAccessServices,RAS)WindowsNT поддерживает любых удаленных клиентов, использующихIPX,TCP/IP  илиNetBeli  с помощьюPPP.

-Совместное использование файлов и принтеров, а также маршрутизациюAppleTalk для клиентовMacintoch.

 ОСWindowsNT реализующая выше описанные возможности устраивает нас для создания программного обеспечения спроектированной сети, так как из рассматриваемых операционных системтолькоWindowsNT предоставляет возможность построения сети с удаленным доступом. Более, того существующая  АСУЖТ реализована с помощью ОСWindowsNT и для исключения конфликтов при взаимосвязи нашей спроектированной АСУ станции и АСУЖТ мы выбираем ОСWindowsNT 4.0.

6. База данных и СУБД в информационной  системе стации

6.1 Возможности СУБД

  СУБД дают возможность пользователям осуществлять непосредственное управление данными, а программистам быстро разрабатывать более совершенные программные средства их обработки. Характеристики готовых прикладных пакетов определяются прежде всего принятой в СУБД организацией данных и типом используемого транслятора.

По способу установления связей между данными различают:

реляционную;  иерархическую;  сетевую модели.

Реляционная модельявляется простейшей и наиболее привычной формой представления данных в виде таблицы. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), который и дал название модели. Для неё имеется развитый математический аппарат - реляционная алгебра, где для баз данных (отношений) определены такие хорошо известные теоретико-множественные операции, как объединение, вычитание, пересечение, соединение и др. Недостатком - жесткость структуры данных (невозможность, например, задания строк таблицы произвольной длины) и зависимость скорости ее работы от размера базы данных. Для многих операций, определенных в такой модели, может оказаться необходимым просмотр всей базы.

Иерархическая и сетевая моделипредполагают наличие связей между данными, имеющими какой-либо общий признак. В иерархической модели такие связи могут быть отражены в виде дерева-графа, где возможны только односторонние связи от старших вершин к младшим. Это облегчает доступ к необходимой информации, но только если все возможные запросы отражены в структуре дерева. Никакие иные запросы удовлетворены быть не могут.

Указанный недостаток снят в сетевой модели, где, по крайней мере, теоретически, возможны связи "всех со всеми". Поскольку на практике это, естественно, невозможно, приходится прибегать к некоторым ограничениям. Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет доступ к информации в базе данных, но поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы, требуются значительные ресурсы как дисковой, так и основной памяти ЭВМ. Недостаток основной памяти; конечно, снижает скорость обработки данных. Кроме того, для таких моделей характерна сложность реализации СУБД.

В более полном варианте СУБД должна содержать следующие составные части:

-Среда пользователя, дающая возможность непосредственного управления данными с клавиатуры.

-Алгоритмический язык для программирования прикладных систем обработки данных, реализованный как интерпретатор. Последнее позволяет быстро создавать и отлаживать программы.

-Компилятор для придания завершенной программе вида готового коммерческого продукта в форме независимого ЕХЕ - файла.

-Программы-утилиты быстрого программирования рутинных операций (генераторы отчетов, экранов, меню и других приложений).

Собственно СУБД- это оболочка пользователя. Ввиду того, что такая среда ориентирована на немедленное удовлетворение его запросов, это всегда система-интерпретатор. Наличие в СУБД языка программирования позволяет создавать сложные системы обработки данных, ориентированные под конкретные задачи и даже под конкретного пользователя. Есть также СУБД, которые имеют только язык и не имеют оболочки пользователя. Они предназначены исключительно для программистов, и это системы компилирующего типа. Такие пакеты лишь с оговорками могут быть названы СУБД. Обычно их называют просто компиляторами.

6.2  СУБДOracle8

6.2.1 Общие сведения СУБДOracle8

  Архитектура сетевых вычислений накладывает новые требования на сервер данных. Поскольку программные клиенты переносят основную тяжесть вычислений с настольных компьютеров на сервер, то сервер данных должен поддерживать приложения возрастающей  сложности. И, так как простота и низкая стоимость тонких программных клиентов позволяет получать доступ к системе большему числу пользователей, сервер данных должен поддерживать также и значительно более высокую нагрузку.

Сервер Oracle8 обеспечивает эффективное, надежное, защищенное управление данными для широкого спектра приложений в диапазоне от систем обработки большого объема оперативных транзакций до приложений для хранилищ данных с высокой интенсивностью запросов. Спроектированный как объектно-реляционная система Oracle8 предоставляет новые возможности для управления сложными данными. Кроме того, Oracle8 обеспечивает набор инструментальных средств для управления системами, необходимую гибкость для эффективного и целесообразного распределения данных между пользователями и масштабируемость, требующуюся для достижения оптимальной производительности всех доступных вычислительных ресурсов.

Oracle8 – основной компонент NCA – спроектирован, чтобы удовлетворить запросы пользователей на сети-центричные вычисления и объектно-ориентированные методы разработки. NCA обеспечивает максимальную расширяемость и основана на таких открытых стандартах, как CORBA и IIOP. Как для традиционных промышленных приложений, так и для информационных систем в средеIntranet, Oracle8 обеспечивает мощность, отказоустойчивость, сетевую интеграцию и гибкость, требующиеся для поддержки наиболее важных приложений.

6.2.2  Требования к аппаратуре и программному обеспечению

  Oracle8 доступен более, чем на 80 платформах, в том числе более, чем на 40 платформах с операционными системами UNIX, Windows NT, Alpha VMS, OS/390 и Novell Netware.

6.2.3 Основные характеристики СУБД Oracle8

Обработка транзакций уровня предприятия

Масштабируемая, надежная архитектура сервера Oracle8 обеспечивает масштабируемость, коэффициент готовности и производительность, требующиеся для стратегически важных систем OLTP предприятия. Интегрированные динамические средства обслуживания гарантируют, что Oracle8 и Oracle8 Parallel Server эффективно используют все аппаратные ресурсы системы, будь то однопроцессорная система или система с симметричной мультипроцессорной обработкой (SMP), кластер или система с массивом параллельных процессоров (MPP).

Масштабируемость при обработке транзакций.

Архитектура Oracle8 обеспечивает приложениям OLTP масштабируемость, требующуюся для поддержки большого числа пользователей и высокой интенсивности транзакций. Oracle8 гарантирует исключительную масштабируемость для машин с SMP, кластеров и машин с MPP. Приложения OLTP используют преимущества параллельной архитектуры Oracle8, распределяя задачи между свободными процессорами или машинами, как в кластерной среде, что приводит к улучшению индивидуального времени отклика транзакций и общей пропускной способности системы. Средство автоматической динамической самонастройки осуществляет автоматическую балансировку рабочей нагрузки, равномерно распределяя ее между работающим оборудованием и ресурсами операционной системы. Для расширения имеющейся у пользователя конфигурации, по мере роста организации или объема обрабатываемых данных, можно просто добавлять дополнительные процессоры и/или узлы, что приводит к существенному увеличению производительности и прекрасному соотношению стоимость/производительность.

Высокий коэффициент готовности при обработке транзакций.

Для систем OLTP требуется очень высокое значение коэффициента готовности, чтобы система продолжала функционировать даже в случае отказа оборудования. Программный продукт Oracle8 Parallel Server (опция Oracle8 Enterprise Edition) повышает надежность приложений открытых систем, прозрачно для пользователей объединяя мощь объединенных в кластер компьютеров в единый логический комплекс, который может противостоять отказам отдельных узлов или машин без потери доступности данных,  поддерживает  гибридные конфигурации, в которых объединены элементы кластерной архитектуры и MPP. В случае, если выйдет из строя один из узлов параллельного сервера, применяемая автоматически опция преодоления последствий сбоев в приложениях перегруппировывает пользовательские подключения и автоматически переносит пользовательские сеансы на другие узлы. Запущенные пользователями приложения продолжают выполняться, так что для пользователей сбой проходит незамеченным. Это обеспечивает непрерывную готовность системы в случае как плановых, так и не запланированных перерывов в работе.

Высокая производительность при обработке транзакций.

Для высокопроизводительной обработки транзакций многонитевая многосерверная архитектура Oracle8 координирует тысячи одновременных запросов пользователей. Индивидуальные запросы ставятся в очередь и обслуживаются минимальным числом процессоров сервера. За счет высоко оптимизированного кэширования блоков БД, планов выполнения операторов SQL и использования хранимых процедур удается извлечь максимальные преимущества из всей доступной памяти на сервере. Доступные ресурсы системы могут быть распределены с высокой степенью точности, вследствие чего удается динамически (без вмешательства администратора БД) оптимизировать производительность системы вплоть до уровня ее предельных возможностей по системным нагрузкам. Аналогичным образом оптимизируются операции ввода/вывода; при этом для улучшения времени отклика и общей пропускной способности системы для всех запросов и всех пользователей используются такие методики, как асинхронные и многоблочные операции чтения и записи.

Поддержка больших коллективов пользователей.

Oracle8эффективно использует сетевые ресурсы и ресурсы операционной системы и обеспечивают подключение десятков тысяч параллельно работающих пользователей по множеству сетевых протоколов. За счет создания пула запросов появляется возможность временно отключать физическое подключение простаивающих пользователей (и, конечно, восстанавливать его в случае необходимости), увеличивая тем самым число обслуживаемых пользователей.

Доступ к транзакционным данным.

Oracle8 предлагает множество различных путей доступа для быстрого и эффективного нахождения данных транзакции, в том числе быстрое сканирование всей таблицы, сканирование индексов с древовидной структурой  для одиночных и объединенных столбцов, кластеризованные (предварительно соединенные) таблицы, кэшированные кластеры (использующие одиночный столбец или зависящие от приложения

функции кэширования языка SQL), а также уникальные идентификаторы строк. Стоимостной оптимизатор Oracle8 динамически выбирает самый быстрый из доступных путей.

Высокопроизводительное управление одновременным выполнением.

В Oracle8 используется полная, без каких бы то ни было ограничений система блокировок на уровне отдельных строк как для данных, так и для индексов, и никогда не возникает процесс эскалации блокировок, что гарантирует максимально возможный одновременный доступ пользователей к данным. Высокопроизводительный масштабируемый генератор последовательных номеров Oracle8 устраняет конфликты приложений при получении уникальных значений числовых ключей, что является общей проблемой для всех приложений для обработки транзакций. Реверсивные  индексы меняют последовательность байтов в стандартном значении индекса, распределяя вставки элементов данных с идущими подряд значениями ключей по различным блокам, чтобы устранить “горячие точки” при выполнении операции вставки данных.

Средства для работы с очередями.

Средство Oracle8 Advanced Queuing (опция Oracle8 Enterprise Edition) обеспечивает непосредственную поддержку высокопроизводительных операций по работе с очередями в базе данных. Это средство обеспечивает асинхронность выполнения запросов и устраняет зависимость от внешних систем для приложений. Операции постановки в очередь  и исключения из нее  могут также использоваться для переноса обработки из транзакции в фоновый процесс, что приводит к улучшению времени отклика транзакции.

Работа с хранилищами данных класса предприятия.

Приложениям для хранилищ данных требуются совсем другие методики обработки данных, чем приложениям OLTP, так как они выполняют сложные нерегламентированные запросы на больших объемах данных. Чтобы отвечать этим требованиям, Oracle8 предлагает широкий спектр методик обработки запросов, сложную оптимизацию при выборе оптимального, наиболее эффективного пути доступа к данным и масштабируемую архитектуру, способную извлечь максимум выгоды из параллельных аппаратных конфигураций.

Оптимизатор SQL.

Стоимостной оптимизатор Oracle8 динамически определяет наиболее эффективные пути доступа и методы соединения данных для каждого запроса. В оптимизатор Oracle8 включена мощная технология преобразования запросов, которая автоматически “переписывает” сгенерированные инструментальными средствами конечных пользователей запросы для их эффективного выполнения. Для выбора наиболее эффективной стратегии выполнения запроса, стоимостной оптимизатор принимает во внимание такие статистические данные, как размеры каждой из таблиц и избирательность каждого условия запроса. Накопленные гистограммы снабжают стоимостной оптимизатор более подробной статистикой для неоднородного, искривленного распределения данных.

При выборе стратегии выполнения запроса стоимостной оптимизатор принимает во внимание и многие другие ограничения. Пользователь (или приложение) может указать, что является более предпочтительным: быстро возвратить первую строку ответа на запрос, или сначала завершить выполнение запроса, а потом возвратить все данные сразу. Кроме того, стоимостной оптимизатор учитывает возможность параллельного выполнения, то есть, возможность использования параллельных ресурсов при выборе наиболее эффективной стратегии выполнения запроса.

В Oracle8 включена высокопроизводительная обработка соединений типа “звезда”, использующая B-tree индексы или битовые индексы. Подход к соединениям типа “звезда” включает в себя интеллектуальные преобразования запросов и эффективный алгоритм для соединения нескольких таблиц за один шаг, в котором не требуется генерация декартова произведения таблиц измерений. В этом методе используются битовые индексы, а также устранена необходимость использования одного или более многостолбцовых В-tree индексов для таблицы фактов. Он обеспечивает превосходную масштабируемость при обработке больших или неограниченных измерений и большого числа таблиц измерений, и очень эффективен при работе с разреженными таблицами фактов. Построенные по значениям одного столбца битовые индексы динамически комбинируются в соответствии с критерием запроса, устраняя тем самым необходимость создания и сопровождения множества комбинаций сцепленных индексов.

Обработка запросов в Oracle8 не только включает в себя исчерпывающий набор специализированных методик для всех областей – оптимизации, методов доступа и объединения данных, а также выполнения запросов.

Все они являются интегрированными и совместно работают для обеспечения максимальной производительности машины обработки запросов.

Поддержка очень больших баз данных.

Oracle8 предназначен для выполнения самых больших приложений OLTP и хранилищ данных, которые предъявляют самые высокие требования к системе и используют базы данных размером до нескольких терабайт и более.

Секционированные таблицы и индексы.

Секционированные таблицы и индексы (опция Oracle8 Enterprise Edition) применяются для разделения очень больших таблиц и индексов на части, управлять которыми можно независимо друг от друга, вместо того, чтобы управлять всей таблицей или индексом, как единым монолитным объектом.  При секционировании уменьшается время, требующееся для выполнения большинства административных операций. Это уменьшение можно объяснить применением этих операций к меньшим “единицам хранения” и увеличением производительности вследствие их параллельного выполнения. Возрастает надежность системы, так как уменьшается влияние сбоев.

Администраторы могут специфицировать атрибуты памяти для каждого раздела и размещение раздела в файловой системе хост-машины, увеличивая тем самым гранулярность управления очень большой базой данных. Каждый из разделов может быть индивидуально переведен в автономное состояние (off-line) или, наоборот, возвращен в оперативное (on-line) состояние; его можно копировать и восстанавливать, экспортировать в него или импортировать из него данные, а также загружать в него данные, уменьшая тем самым время, требующееся для выполнения операций управления. Для каждого раздела таблицы может быть построен индивидуальный индексный раздел, что также сокращает время, необходимое для выполнения операций сопровождения индексов.  Операции с разделами могут выполняться параллельно. Использование разделов повышает коэффициент готовности системы, в которой возможны аппаратные сбои и сбои  в приложениях, которым не требуются содержащиеся в переведенных в автономное состояние разделах данные, продолжают выполняться без какого-либо ущерба для своей работы. Секционирование является прозрачным для приложений, и стандартные операции DML выполняются уже для секционированных таблиц. Оптимизатор Oracle8 имеет возможности для работы с разделами, и разделы в которых нет данных, относящихся к запросу, исключаются из процедуры поиска.

Масштабируемая параллельная архитектура SQL.

Серверы больших хранилищ данных и серверы транзакций должны обеспечивать масштабируемую производительность при обработке больших объемов данных. Интегрированная параллельная архитектура сервера Oracle8 обеспечивает прекрасную масштабируемость для машин с SMP, MPP и гибридных аппаратных платформ. Параллельная архитектура сервера Oracle8 приводит к увеличению производительности запросов к базе данных и ее обновления за счет динамического подразделения этих операций на отдельные задачи и перераспределения получившейся нагрузки по всем имеющимся в наличии свободным процессорам. В сервере Oracle8 удалось распараллелить больше операций, чем в любом другом программном продукте. Вот неполный список таких распараллеленных операций:

Запросы, вставка, обновление, удаление, сортировки (ORDERBY)

созданиетаблиц (CREATE TABLE…AS SELECT),агрегация (GROUP BY),

создание табличных пространств, загрузка данных, создание индексов,

восстановление данных.

Параллельная архитектура Oracle работает на всем многообразии систем с параллельной аппаратной частью. Параллельный SQL является адаптивным; при его установке выбирается наиболее подходящая для той аппаратной среды, где ему предстоит работать, методика параллельной обработки.

Oracle8 сочетает разумное использование секционирования данных – выделение в таблицах и индексах разделов и установление между ними параллелизма – с уникальным, динамичным, параллельным выполнением запроса в каждом из разделов. Такая архитектура прозрачно для приложения приводит к масштабированной производительности системы запросов – усиленной за счет секционирования данных, но не ограничивающейся только им. Так как параллельное выполнение операций в Oracle8 базируется не толькона секционировании данных, администраторам не приходится делать выбор между производительностью параллельного выполнения и управляемостью. Используются все доступные ресурсы обработки, даже в случае искажений реальных данных. Операции вставки, обновления и удаления больших массивов данных выполняются сервером Oracle8 параллельно. Такое параллельное выполнение операций манипулирования данными приводит к хорошей масштабируемости производительности и эффективному использованию всех аппаратных ресурсов, а также делает возможным завершение задач управления данными за время постоянно сокращающихся технологических окон. Возможность параллельного выполнения операций вставки, обновления и удаления данных оказываются очень полезными при выполнении “тяжелых” операций – создании итоговых таблиц, удалении устаревших данных и пакетном обновлении при выполнении сценариев “что - если” или операций переопределения.

В случае кластера или платформы с MPP, Oracle8 прозрачно эксплуатирует локальность данных. Каждому процессору назначается работа на его собственном локальном разделе памяти. Более того, Oracle8 всегда использует все имеющиеся в системе процессоры, независимо от того, как распределены по разделам данные. Если один из процессоров начинает испытывать перегрузку, Oracle8 динамически назначает для выполнения этой задачи удаленные процессоры. Таким образом реализуется экстенсивное использование на этих платформах “пересылки функций” (function shipping), имеющей своей целью минимизацию передачи данных по внутренним линиям связи.  Адаптивная параллельная архитектура Oracle8 объединяет лучшие элементы подходов “общий диск” (shared disk) и “ничего общего” (shared nothing) и обеспечивает прекрасную балансировку нагрузки и ее динамическое распределение. Сервер Oracle8 – это проверенное решение, позволяющее заказчикам реализовать максимальный потенциал параллельной производительности.

Расширенная подсистема резервного копирования/восстановления.

Управляемое сервером Oracle8 резервное копирование и восстановление данных предоставляет пользователям системы широкий спектр функциональных возможностей для создания резервных копий и восстановления данных. Сервер Oracle8 хранит подробную информацию о том, когда производилось резервное копирование, какие именно части базы данных были скопированы и где записаны файлы, содержащие эти копии. Если необходимо произвести восстановление базы данных, сервер Oracle8 анализирует состояние базы данных и определяет, какие операции необходимо выполнить для “починки” базы. Затем сервер Oracle8 автоматически выполняет эти операции, существенно упрощая для администраторов процесс восстановления и уменьшая вероятность человеческой ошибки. Простой графический интерфейс пользователя управляет копированием и восстановлением данных из окна OracleEnterprise Manager. Кроме того, имеется интерфейс программирования приложений для третьих фирм, которые хотели бы предложить альтернативный интерфейс.  Многоуровневые инкрементальные резервные копии (Oracle8 Enterprise Edition) существенно уменьшают размеры получающихся файлов, так как в таком случае копируются только изменившиеся блоки. При этом уменьшается и требующееся для копирования время. Копирование табличных пространств по состоянию на определенный момент времени  позволяет восстановить одно или несколько табличных пространств в более раннем состоянии, в то время как остальная часть базы данных продолжает оставаться в рабочем состоянии. При этом легко исправляются многие типы пользовательских ошибок. Если пользователь, например, запустил пакетное приложение, которое некорректно обновило очень много записей в таблице, эта таблица может быть восстановлена в состоянии на момент времени, предшествовавший запуску этого приложения. Или, если таблица была случайно удалена, ее тоже можно восстановить на момент времени перед этой операцией.

6.2.4 Поддержка высокой надежности. Высоконадежное функционирование

Средства оперативного создания резервных копий Oracle8 позволяют администраторам осуществлять деятельность по созданию резервных копий в то время, как база данных продолжает функционировать, не прекращая при этом обработку транзакций, – даже в периоды интенсивного использования системы OLTP. Если содержащее пользовательские данные устройство выйдет из строя, утраченные файлы данных могут быть восстановлены на другом устройстве, а Oracle8 тем временем продолжит обработку запросов, адресованных к остальной части базы данных. Для параллельного восстановления базы данных Oracle8 может использовать несколько процессов, что приводит к сокращению продолжительности процесса оперативного восстановления. В сервер Oracle8 включен механизм отложенного восстановления транзакций для облегчения более быстрого запуска базы данных после ее аварийного завершения. Операции отката, связанные с незафиксированными транзакциями, после запуска базы данных выполняются в параллельном режиме, обеспечивая тем самым более быстрый переход системы в состояние готовности и ее более высокую производительность. Oracle8 поддерживает также табличные пространства со статусом «только для чтения», сохраняя время за счет устранения резервного копирования и восстановления статических данных. В сервер включены также несколько опций, обеспечивающих высокую надежность даже при наличии отказов носителей информации или ошибок. Применение зеркальных многосегментных журналов служит гарантией того, что критические журнальные данные останутся доступными даже в том случае, если журнальное устройство выйдет из строя. Опциональное (то есть, включаемое по вашему желанию) вычисление контрольных сумм, проверка правильности блоков базы данных и журналов облегчает более раннее обнаружение ошибок носителей данных и улучшает их диагностику.

Высоконадежные приложения.

Помимо того, что Oracle8 обеспечивает масштабируемую производительность для приложений OLTP и хранилищ данных, он еще и гарантирует высокую степень надежности приложений. Она достигается за счет использования целого спектра опций сервера для преодоления последствий стихийных бедствий и катастроф, из которого можно выбрать наиболее подходящие для приложения. К методам для обеспечения высокой надежности приложений можно отнести программный сервер Oracle Parallel Server и опции «Резервная база данных Oracle8» и «Oracle8 Advanced Replication» (расширенная репликация Oracle8), интегрированных в сервер Oracle8. При работе в кластерной конфигурации, применение сервера Oracle8 Parallel Server позволит быть уверенным, что данные останутся доступными даже в случае выхода из строя одного из узлов кластера. Если один из узлов кластера все-таки выходит из строя, это никак не сказывается на работе пользователей, подключенных к другим узлам. А пользователи, подключенные к вышедшему из строя узлу, могут просто подключиться к любому из действующих узлов и продолжить свою работу. Транзакции, которые были зафиксированы на вышедшем из строя узле, но результаты выполнения которых еще не были записаны обратно в файлы базы данных, автоматически восстанавливаются одним из оставшихся в рабочем состоянии узлов, а незавершенные транзакции  автоматически откатываются.

Опция «Резервная база Oracle8» предлагает пользователям надежный механизм для реализации системы резервных баз данных, с помощью которого упрощается быстрое восстановление базы данных после стихийных бедствий и катастроф. При применении этой опции используется вторая система, функционирующая на резервном (дублирующем) оборудовании и постоянно поддерживаемая в рабочем состоянии. Для поддержания рабочего состояния дублирующей системы специальное приложение производит архивацию журнальных файлов первичной системы. В случае выхода первичной системы из строя, для активации резервной базы данных требуется минимум восстановительных работ, что и приводит к практически мгновенной доступности системы. Для обеспечения высокой степени доступности данных применяется и опция «Расширенная репликация Oracle8». Данные первичной (основной) системы реплицируются на один или более альтернативных узлов. Каждый из таких альтернативных узлов представляет работающую базу данных, которая может отвечать на запросы пользователей, а в некоторых случаях даже принимать обновления. В случае отказа основной системы приложение может просто переключиться на любой из альтернативных узлов, обеспечивая тем самым непрерывную доступность данных.

6.2.5  Объектно-реляционная база данных

Объектно-реляционная парадигма Oracle 8 позволяет разработчикам создавать определения таких деловых документов, как типовой натурный лист, списки наличия вагонов и локомотивов, информация из хранилища данных, непосредственно средствами Oracle 8 (см.рис.6.1).

(:02  6229  3605  5216  79  6218  1  20  02  04  50  057  1729  6  0000  0  0

01  51501120  1  000  65841  20100  4602  3  6  0  0  00/00

02  24151280  1  000  65841  20100  4602  3  0  0  0  00/00

03  45500031  1  000  65841  20100  4602  3  0  0  0  00/00

04  65505253  1  000  65841  20100  4602  3  0  0  0  00/00

05  73500643  1  000  65841  20100  4602  3  0  0  0  00/00

06  51052603  1  000  62219  20100  1816  4  0  0  0  00/00

07  51211464  1  000  62219  20100  1816  4  0  0  0  00/00

08  51023893  1  000  62219  20100  1816  4  0  0  0  00/00

09  51023794  1  000  62219  20100  1816  4  0  0  0  00/00

  1. 51024099  1  000  62219  20100  1816  4  0  0  0  00/00: )

 ВЦ ПРИВ   11   20.02  14-11 ВЦ

РАБОТА С ПОЕЗДОМ  5216+079+6218

CTAHOПEP  ДATABPEMЯHAПPHOMEP

MOPOЗ  ПPM  19.02   14-30MOP  2020

MOP  ПPИБ  19.02   19-45M-ГОP  2020

MOPOTПP 19.02    21-59MOPOЗ 3505

БИРЮЗ  ПРИБ 19.02   22-15MOP  3505

БИРЮЗOTПP 19.02   23-45   ПВАЛ   3606

COЛOM ПPИБ 20.02   04-45MOP  3605

COЛOM БPOC 20.02   04-50   00000     3605

Рисунок 6.1 – Типовой натурный лист

Это позволяет разработчикам современных приложений лучше управлять объектами АСУЛР.

С помощью Oracle8 пользователи могут определять собственные типы объектов (опция Oracle8 Enterprise Edition). Обычно, определяемый тип объектов соответствует каким - то бизнес-объектам из предметной области пользователя, например, план формирования поезда. Типы объектов могут содержать множественные поля или атрибуты, а также могут входить в другие типы (вложенные объекты). Для определения более сложных объектов, содержащих переменное количество позиций, используются массивы переменной длины и вложенные таблицы. Применение таких переменных дает возможность определить план формирования поезда как тип объекта, который может содержать переменное число позиций плана.

Сервер Oracle8 используетметод– программный код, ассоциированный с типом объекта. С помощью методов выполняются типовые операции над объектами, например, вычисление итогов в плане формирования поезда. Методы могут быть написаны на языке PL/SQLи храниться в базе данных, или быть оформлены в виде внешней процедуры на одном из языков 3GL и вызываться с помощью защищенного механизма внешнего вызова. Пользовательский код на языке 3GL защищен и динамически подключается и загружается таким образом, что у пользователей нет возможности нарушить работу других пользователей базы данных. Определенные пользователями методы отображения и упорядочения обеспечивают расширяемость базы данных и дают пользователям возможность самим определять, как должны осуществляться операции сравнения и упорядочения для различных типов объектов.

Эволюционная,  открытая, защищенная.

Oracle8 облегчает плавный переход пользователей от реляционной к объектно-ориентированной функциональности. Объектно-реляционные возможности сервера Oracle8 строятся на том же прочном фундаменте, что и реляционная функциональность. Как и в реляционных представлениях, объектные представления Oracle8 обеспечивают показ “внешнего вида” сложных объектов, в том числе и методов объекта, в то время как сами данные, описывающие объект, хранятся в объектных (или реляционных) структурах более низкого уровня. Применение объектных представлений позволяет, к примеру, определить объектное представление плана формирования поезда с помощью имеющихся реляционных данных. Такая схема позволяет находящимся в промышленной эксплуатации реляционным приложениям, которые все еще работают (читают и пишут) со строками и столбцами, сосуществовать с новыми объектно-ориентированными приложениями, которые работают уже с объектами типа план формирования поезда. Триггеры INSTEAD OF дают  пользователям возможность выполнять операции вставки, обновления и удаления даже над самыми сложными объектными (и реляционными) представлениями. Объекты полностью интегрированы в Oracle8 на всех уровнях программного сервера и поддерживаются как в SQL, так и в PL/SQL. Все лучшие свойства сервера Oracle8 связаны с использованием объектов, в том числе сложнейшая модель одновременного выполнения и лучшие среди промышленных СУБД показатели производительности, масштабируемости, надежности, управляемости и коэффициента готовности системы.

Интеграция с Web.

Сервер Oracle8 интегрирован с сервером Oracle Web Application Server, который может быть использован для полной интеграции имеющихся приложений Oracle8 с технологией Web, а также для их защищенного развертывания до или после защитного брандмауэра (firewall) предприятия.

Применение Oracle Web Application Server дает пользователям, использующим стандартные броузеры Web, возможность вызывать хранимые процедуры для генерации динамических документов Web.

Разработка приложений для всего предприятия.

В состав сервера Oracle8 входят мощные, гибкие и масштабируемые средства для разработки приложений, необходимые при конструировании нового поколения сложных приложений с меньшими издержками. Декларативные средства гарантируют масштабируемое и надежное принудительное выполнение условий целостности данных при одновременной минимизации затрат на разработку, сопровождение и администрирование системы. Процедурный язык четвертого поколения (4GL) PL/SQL, самым тесным образом интегрированный с сервером Oracle8, помогает легко формулировать сложнейшие бизнес-правила в виде хранимого процедурного программного кода. С помощью интерфейсов программирования Oracle8 написанные на языках третьего поколения (3GL) программы получают доступ к данным и схемам Oracle8 и могут манипулировать ими. Продуктивные средства разработки Oracle8 увеличивают производительность приложений, их масштабируемость и защищенность, обеспечивая поддержку сотен приложений и многих тысяч пользователей.

Мощный и гибкий язык SQL.

Используемая в Oracle8 реализация языка SQL на 100% отвечает требованиям первого уровня (entry-level) стандарта SQL92 ANSI/ISO, вследствие чего пользователи получают полностью открытую среду разработки приложений. Кроме того, пользователи Oracle8 получают большое число полезных расширений языка SQL, с помощью которых можно записать на языке SQL очень сложные операции манипулирования данными и, сократив количество требующегося процедурного кода, увеличить производительность разработчиков приложений. Для улучшения производительности и масштабируемости приложений сложные операции манипулирования данными выполняются в специальной “машине SQL” сервера Oracle8, триггеры INSTEAD OF обеспечивают обновление любых представлений.

Поддержка мультимедийных данных.

Мультимедийные данные могут храниться в базах данных Oracle8 в переменных символьного типа и типа больших двоичных объектов (large binary objects – LOB). При выборе хранения мультимедийных переменных в LOB достигается прекрасное управление памятью, так как эти переменные хранятся отдельно от остальных данных таблицы. LOB могут храниться вне базы данных и являются очень гибкими средствами для удовлетворении широкого спектра требований приложения.

Поддержка национальных языков.

Если вы используете входящее в состав Oracle8 средство поддержки национальных языков (National Language Support – NLS), то сообщения об ошибках, порядок сортировки, формат даты и все другие соглашения автоматически адаптируются к родному языку вашей страны. Поведение индивидуальных соглашений определяется установками параметров на уровне Oracle8 и операционной системы. Сервер Oracle8 поддерживает развертывание гетерогенных сред клиент/сервер и распределенных конфигураций баз данных, автоматически и прозрачно для пользователей осуществляя все необходимые преобразования наборов символов. Использование типа данных NCHAR допускает применение двойного набора символов в одной базе данных. Таким образом обеспечивается высокая производительность и экономия памяти в базах данных для некоторых азиатских языков с многобайтными представлениями набора символов.

6.2.6 Распределенные решения для всего предприятия

  Oracle8 предоставляет гибкие интегрированные и хорошо управляемые средства для распределенных баз данных, которые переводят разговор о создании интегрированной системы корпоративных данных в практическую плоскость. Возможность прямого (и поэтому крайне эффективного) локального доступа к данным обеспечивается средствами репликации. Дистанционный доступ к данным возможен как с помощью SQL, так и через вызовы процедур. Доступ осуществляется полностью прозрачно, как если бы данные были локальными. Кроме того, данные могут храниться как на серверах Oracle, так и на серверах других СУБД.

Репликация данных.

Oracle8 предлагает пользователям наиболее полный и исчерпывающий набор возможностей репликации – от базового до самых сложных. Если вам нужно просто распространить информацию по предприятию, Oracle8 предлагает базовый способ репликации – простейшую модель репликации первичного узла, в которой только одна реплика может обновляться, а все остальные открыты только на чтение. Для более сложных распределенных систем, в том числе для систем с преодолением последствий сбоев (fail-over) и приложений для массового развертывания (например, приложения для автоматизации продаж), расширенная модель репликации (Oracle8 Enterprise Edition). поддерживает двунаправленную репликацию, сложные средства обнаружения и разрешения конфликтов, а также требующиеся для этого средства управления. Базовая модель репликации легко конфигурируется при помощи средств SQL и Oracle Enterprise Manager. Одна из реплик – главная (the master) – может обновляться, а все остальные реплики, иногда их называют моментальными снимками (snapshots), открыты только для чтения. В них могут содержаться все данные из мастер-таблицы, или какое-либо подмножество ее строк и столбцов. Эти подмножества могут определяться с помощью подзапросов, которые ссылаются на данные в других таблицах. Инкрементальные изменения строк распространяются по запросам вторичных узлов или через определенные интервалы времени при помощи механизма быстрого обновления (refresh) информации. Группы связанных снимков обновляются одновременно, точнее, по состоянию на один и тот же момент времени, чтобы обеспечить транзакционную целостность и защитить ссылочные отношения “родители/дети”. В том случае, если используется сложная модель репликации, просто расширяются возможности базовой модели – становится возможным обновление “снимков” (вторичных узлов) и поддерживается репликация между главными узлами. “Снимки” проектируются специально для поддержки большого числа удаленных пользователей (сайтов), которые обычно работают в отключенном режиме, например, пользователей, которые время от времени подключаются к базе данных по коммутируемым каналам со своих стационарных или мобильных компьютеров. Средство выделения информационных подмножеств, использующее механизм подзапросов, позволяет создать и поддерживать для каждого такого узла свой собственный вариант базы данных.

Чтобы поддерживать высокоинтенсивные репликационные потоки по высокоскоростным магистральным сетям в режимах “практически реального времени” (в этом случае процесс репликации инициируется после каждого завершенного обновления информации в одном из главных узлов) или “репликации по расписанию”, в расширенной модели репликации реализована репликация между главными узлами. Реплицируемые транзакции параллельно распространяются от каждого источника к целевым мастер-узлам. Зависимости между транзакциями автоматически обнаруживаются и отслеживаются сервером Oracle8 для их гарантированного упорядочения в случаях необходимости. Для конфигурирования и сопровождения среды с расширенной репликацией применяется специализированная компонента продукта Oracle Enterprise Manager – Oracle Replication Manager. Специальные мастера (wizards) помогут пройти процессы конфигурирования и развертывания системы. Группы реплицируемых таблиц и поддерживающие их объекты – представления, триггеры, пакеты и индексы – автоматически развертываются в новых узлах при помощи простых операций буксировки (drag and drop). Правила для обнаружения и разрешения конфликтов, как предопределенные (обязательные), так и определенные пользователями, также выбираются и развертываются автоматически. В расширенной модели репликации могут поддерживаться специализированные режимы репликации, например, процедурная репликация, используемая для увеличения производительности больших пакетно-ориентированных операций над реплицируемыми данными, и синхронная репликация – для тех случаев, когда требуется абсолютная тождественность всех реплик. Как базовая, так и расширенная репликация полностью интегрированы в Oracle8. Обновления реплик перехватываются внутренними триггерами, которые для достижения максимальной производительности выполняются вместе с кодом сервера базы данных. В этом случае для выполнения процедуры репликации не требуются никакие дополнительные серверы, использование которых может усложнить такие процедуры управления, как, например, восстановление базы данных.

Прозрачное выполнение распределенных запросов.

При использовании Oracle8, один оператор SQL может задать запрос к данным из многих баз данных и даже выполнить сложные объединения данных, физически хранящихся на разных серверах. Распределенные методы оптимизации выбирают эффективные планы выполнения и минимизируют передачу данных по медленным сетям. Географическая прозрачность дает разработчикам возможность разрабатывать приложения, не зная, где именно хранятся требующиеся данные. Это же свойство служит гарантией, что в том случае, если данные будут перемещены из одного места в другое, в приложения не понадобится вносить какие-либо изменения. Сетевая прозрачность позволяет эффективно обмениваться данными между серверами и возвращать результаты клиентам, используя имеющиеся сети и протоколы.

Прозрачные распределенные транзакции.

Для обеспечения целостности распределенных транзакций обновления базы данных в Oracle8 применяется отказоустойчивый прозрачный механизм двухфазной фиксации изменений. Обновления могут выполняться удаленными или распределенными операторами SQL, или с помощью вызовов удаленных процедур (RPC) к распределенным серверам Oracle8. Прозрачность фиксации гарантирует, что все узлы автоматически зафиксируют или запустят откат транзакции в ответ на выданный в одном из узлов стандартный оператор SQL COMMIT, при этом не требуется написания дополнительного сложного программного кода на PL/SQL или на языках 3GL. Сервер Oracle8 автоматически обнаруживает сбойные ситуации и автоматически же, без вмешательства оператора, пытается разрешить их.

6.2.7  Защищенность корпоративных данных

  Oracle8 совместно с Oracle Net8 обеспечивают исчерпывающе полный, гибкий и надежный набор возможностей для надлежащей аутентификации пользователей, гарантируя конфиденциальность и целостность данных, управляют назначением привилегий базы данных и осуществляют мониторинг операций с базой данных по всему предприятию, а также для самых уязвимых для системы защиты мест – сред Интранет и Интернет.

Аутентификация пользователей.

Обычно Oracle8 осуществляет внутреннюю аутентификацию

пользователей, проверяя предъявленные при подключении к

системе пароли.

Рисунок 6.2 – Аутентификация пользователя в СУБДORACLE8

Однако по желанию пользователя проверка может быть осуществлена извне: средствами операционной системы или пакета защиты информации, или с помощью Advanced Networking Option (опция Oracle8 Enterprise Edition),  внешней по отношению к Oracle8 службой аутентификации – сетевой операционной системой, сетевой службой защиты (например, Kerberos, SESAME, DCE) или специальным устройством для аутентификации (например, использующим смарт-карты). Это позволяет централизованно управлять средствами защиты данных корпорации Oracle для всей базы данных или сети, существенно уменьшая издержки на администрирование. При этом политика защиты данных описывается один раз, а затем принудительно выполняется во всей сети. Кроме того, пользователям Oracle8 предлагается служба электронной цифровой подписи (data signature), обратиться к которой можно из PL/SQL и Oracle Call Interface.

Привилегии базы данных присваивают пользователям полномочия выполнять конкретные операции языка SQL, например, вставку, обновление или удаление, над отобранными объектами базы данных. “Частый гребень” привилегий Oracle8 позволяет точно выполнять принятую в организации политику защиты данных в базе и гарантирует, что каждый пользователь имеет только те привилегии, которые ему действительно необходимы.

Иерархические роли защиты.

Для того, чтобы сгруппировать привилегии над таблицами и другими объектами базы данных и передать их (grant) индивидуальным пользователям или группам пользователей, рассматриваемым как нечто единое, применяются роли. Администраторы защиты данныхмогут присвоить пользователям полномочия запуска приложения, написав всего один оператор GRANT, что существенно уменьшает нагрузку и затраты, связанные с управлением защитой приложений. В отличие от других СУБД, где имеется один всесильный администратор базы данных (АБД), используемые в Oracle8 роли позволяют организациям назначить несколько АБД и точно определить, какие конкретно полномочия будут предоставлены каждому из них. Пользователи и роли могут быть определены в какой-то одной базе данных, или же эти описания могут быть рассредоточены по нескольким связанным базам данных с возможностью централизованного управления этими списками. Принудительное выполнение политики паролей

Oracle8 может обеспечить принудительное выполнение принятой политики защиты данных. Эта политика кодируется в специальной хранимой процедуре, а затем вы получаете, например, возможность проверки минимальной длины и сложности выбираемых пользователями паролей, или можете отслеживать всю историю ранее использовавшихся пользователями паролей. Пароли могут назначаться на определенный период времени, по истечении которого они должны быть изменены.

Oracle8 предоставляет интегрированные, гибкие и надежные средства аудита, применение которых позволяет гарантировать, что все представляющие интерес операции с базой данных будут зарегистрированы с необходимой степенью подробности.  Команда AUDIT на декларативном уровне разрешает проводить аудит удачных и/или неудачных действий пользователя во время сеанса, а также попыток пользователей получить доступ к объектам базы данных. Данные контрольного журнала  хранятся под защитой в словаре данных сервера Oracle8 и/или в файлах операционной системы. Для проведения зависящего от приложения или контекстно-чувствительного аудита может применяться процедурный аудит с использованием хранимых процедур  PL/SQL и триггеров базы данных.

Безопасность при работе в сетях.

Oracle8 всегда зашифровывает информацию пароля, когда в момент входа  пользователя в систему эта информация путешествует по сетям системы клиент/сервер. Если же вы воспользуетесь опцией Advanced Networking Option, вы сможете зашифровать  все потоки данных классов  клиент/сервер, сервер/сервер и сервер/шлюз, что позволит гарантировать конфиденциальность и целостность информации, пересылаемой по сетевым коммуникациям. Все попытки модифицировать, отделить часть сообщения или повторить его приводят к немедленному прекращению операции и фиксируются в специальном журнале.

6.2.8  Управление системами предприятия

  Oracle Enterprise Manager – это открытое и самое полное семейство продуктов для управления системами, которое содержит открытые интерфейсы для пользовательских приложений и приложений от третьих фирм, включая интеграцию со всеми ведущими платформами для управления сетью. Семейство продуктов состоит из инструментальных средств управления системами следующего поколения, спроектированных для эффективного управления полной средой Oracle, состоящей из систем, баз данных, сетей и приложений, уменьшающих количество часов, потраченных администраторами на управление этими сложными средами.

В архитектуру клиент/сервер семейства Oracle Enterprise Manager, являющуюся одновременно и масштабируемой, и легкой, включены: центральная консоль, общие службы и интеллектуальные агенты – программы, выполняющиеся на управляемых узлах. Консоль обеспечивает центральную точку управления средой Oracle, в то время как общие службы обеспечивают планирование заданий и управление событиями. Система планирования заданий помогает администраторам планировать выполнение повторяющихся заданий на удаленных узлах, например, резервное копирование баз данных или запуск обязательных отчетов, делая тем самым возможным операции управления системой “с выключенными огнями”. Система управления событиями осуществляет постоянное наблюдение (мониторинг) за определенными событиями на центральном или удаленных узлах и извещает администраторов об их наступлении, или предпринимает автоматические   корректирующие действия в случае обнаружения проблемы. В состав интегрированных приложений администратора базы данных, выполняющихся на консольном компьютере, входят инструментальные средства для администрирования индивидуальных пользователей и групп, управления памятью, резервного копирования/восстановления, импорта/экспорта и загрузки данных.

Настройка и управление производительностью.

Oracle предлагает расширенный пакет инструментальных средств для настройки производительности, известный под названием Oracle Enterprise Manager Performance Pack(опция Oracle8 Enterprise Edition). Этот пакет состоит из продуктов, которые помогают администратору в управлении производительностью, настройке и диагностике системы. Oracle TRACEи Oracle Expertвключают режим трассировки производительности и экспертной настройки базы данных.

Мониторинг открытого сервера.

Управляющие информационные базы (Management Information Bases – MIB) SNMP определяют ряд объектов (переменных), которые могут быть включены в список как объекты мониторинга при определении действий и производительности управляемой компоненты. В Oracle8 реализованы открытая СУБД MIB, соответствующая стандарту IETF, и закрытая база данных MIB Oracle8. Реализованная в Oracle8 поддержка SNMP легко интегрируется с сетями, использующими SNMP, производства третьих фирм и средами для управления системами. На основе имеющейся информации по развитию сети АСУЛР (количество пользователей баз данных  АСУЛР,  распределение рабочих мест пользователей в пределах линейного района, общее число баз данных АСУЛР на сети дорог) и с учетом рекомендаций, содержащихся в документации поOracle Net8 (Oracle Net8 Administrator's Guide), был выбран централизованный метод с использованием Oracle Names (Centralized Naming using Oracle Names).

7. Организация защиты сети

7. 1  Обеспечение безопасности информации

  Защита информации от несанкционированного доступа играют едва ли не главную роль в создании современных информационных технологий.

В условиях сетей риск несанкционированного доступа (потери конфиденциальности) и несанкционированного изменения информации (потери целостности данных) экспоненциально возрастает.

Технология безопасности важна для эффективного проведения политики защиты в любой компьютерной системе. При организации практической деятельности по обеспечению безопасности возникает сложная для пользователя задача выбора адекватных конкретным обстоятельствам соответствующих технических средств. Поэтому, приступая к решению этой сложной задачи, необходимо максимально использовать конкретные условия эксплуатации аппаратуры и возможные стратегии противоборствующей стороны. В частности, анализ публикованных в последнее время материалов позволяет выделить следующие основные направления воздействий.

1. Модификация программного обеспечения, обычно, путем незаметного добавления новых функций.

2. Получение    несанкционированного     доступа, т.е нарушение секретности   или   конфиденциальности   информации.

3. Выдача   себя   за   другого    пользователя,c тем чтобы снять с себя   ответственность   или   же   использовать   его   полномочия.

4. Отказ от факта получения информации, которая на самом деле была получена, или ложные сведения о времени ее получения.

5. Отказ   от   факта   формирования   информации.

6. Утверждение о том, что получателю в определенный момент времени была послана информация, которая на самом деле не посылалась.

7 Утверждение о том, что информация была получена от некоторого пользователя, хотя на самом деле она сформирована самим же нарушителем.

8. Несанкционированное   расширение   своих  законных   полномочий.

9. Несанкционированное изменений других пользователей (ложная запись других лиц, ограничение или расширение существующих полномочий).

10. Подключение к линии связи между другими пользователями в качестве активного ретранслятора.

11. Сокрытие факта наличия некоторой информации (скрытая передача) в другой информации (открытая передача).

12. Изучение того, кто, когда и к какой информации получает доступ.

13. Заявление о сомнительности протокола обеспечения безопасности связи из-за раскрытия некоторой информации, которая, согласно условиям протокола, должна оставаться секретной.

14. Принудительное нарушение протокола с помощью введения ложной информации.

15. Подрыв доверия к протоколу путем введения ложной информации.

Современная технология обеспечения безопасности связи рекомендует всю работу по защите информации с учетом перечисленных стратегий проводить по следующим основным направлениям:

-совершенствование организационных и огранизационно-технических мероприятий;

-блокирование несанкционированного доступа к обрабатываемой и передаваемой информации;

-блокирование несанкционированного получения информации с помощью технических средств.

В настоящее время успешно развиваются не только методы и средства закрытия информации, но и производится активная работа противоположного направления, направленная на несанкционированный доступ и перехват ценной коммерческой информации. Поэтому пользователей технических средств обеспечения безопасности связи в первую очередь интересуют практические рекомендации по мерам защиты информации и противодействию несанкционированному доступу.

Под организационными мерами защиты понимаются меры общего характера, ограничивающие доступ к ценной информации посторонним лицам, вне зависимости от особенностей метода передачи информации и каналов утечки.

Вся работа по обеспечению безопасности связи в каналах телекоммуникации должна начинаться с организационных мер защиты.

1. Установление персональной ответственности за обеспечение защиты информации.

2. Ограничение доступа в помещениях, где происходит подготовка и обработка информации.

3. Доступ к обработке, хранению и передаче конфиденциальной информации только проверенных должностных лиц.

4. Назначение конкретных образцов технических средств для обработки ценной информации и дальнейшая работа только на них.

5. Хранение магнитных носителей, жестких копий и регистрационных материалов в тщательно закрытых прочных шкафах (желательно в сейфах).

6. Исключение просмотра посторонними лицами содержания обрабатываемой информации за счет соответствующей установки дисплея, клавиатуры, принтера и т.п..

7. Постоянный контроль устройств вывода ценной информации на материальный носитель.

8. Хранение ценной информации на ГМД только в засекреченном виде.

каналам связи ценной информации.

10. Уничтожение красящих лент, кассет, бумаги или иных материалов, содержащих фрагменты ценной информации.

11. Запрещение ведения переговоров о непосредственном содержании ценной информации лицам, занятым ее обработкой.

12. Четкая   организация   работ   и   контроль   исполнения.

Учесть специфику канала учета и метода передачи или обработки информации позволяют организационно-технические меры, не требующие для своей реализации нестандартных приемов и оборудования.

1. Организация питания оборудования, обрабатывающего ценную      информацию, от отдельного источника питания и от общей электросети через стабилизатор напряжения.

2. Ограничение доступа посторонних лиц внутрь корпуса оборудования.

3. При обработке и вводе-выводе информации использование для отображения жидкокристаллических или плазменных дисплеев, а для регистрации — струйных принтеров.

4. При отправке в ремонт технических средств уничтожение всей информации, содержащейся в ЗУ компьютера.

5. Уничтожение информации после ее использования или передачи.

При выборе технического средства защиты информации целесообразно учесть следующие факторы:

1. Режим шифрования-де шифрования должен быть прост и удобен для санкционированного пользователя.

2.  Эффективность и надежность алгоритма шифрования не должны зависеть от содержания передаваемой информации.

3.    Не следует отдавать предпочтение тем системам, в которых криптографические алгоритмы являются коммерческой тайной фирмы-разработчика. Гораздо лучше если алгоритм известен до деталей и соответствует какому-либо стандарту, а необходимый уровень стойкости определяется, например, длиной ключа.

4. Аналоговые   скремблеры   не   обеспечивают   гарантированной   защиты    переговоров,     поскольку    в    канале    связи    присутствуют   части исходного     аналогового     сигнала.    Использовать    их    имеет   смысл лишь   в   тех   случаях,   когда   применение   цифровых   устройств   защиты   речи   невозможно   или   экономически   нецелесообразно. Оптимальное   решение   сложной    проблемы    обеспечения    безопасности   связи   в   настоящее   время   возможно   лишь   при   комплексном   подходе   с   использованием   как   организационных,   так   и   технических   мер. Достижения    современной    микроэлектроники,    вычислительной    техники    и методов    криптографического     преобразования     позволяют    оптимистично смотреть   на   перспективы   обеспечения   безопасности   связи.   Этому   способствует   и   основная   тенденция   развития   современных   систем   связи — переход     к     цифровым     методам     обработки     информации,     которые обеспечивают   безопасность     связи    за счет    высокой    стойкости    криптографического   преобразования.

8. Расчет надежности технических средств  информационной системы станции Татьянка

8.1  Понятие надежности ВС и пути её обеспечения

  Надежность вычислительных сетей (ВС) определяется, с одной стороны, вероятностным отсутствием отказов, сбоев и ошибок в её работе, с другой - возможностью быстрого восстановления аппаратуры и вычислительного процесса.

Надежность -свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность - сложное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из сочетаний свойств:  безотказности;  долговечности;  ремонтопригодности;  сохранности.

Безотказность-свойствообъекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Наработка на отказ - время между двумя отказами. Отказ-событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта.

Сбой-кратковременное нарушение правильной работы вычислительного устройства или его элемента, после чего его работоспособность само восстанавливается или восстанавливается оператором без проведения ремонта.

Долговечность -оценивается техническим ресурсом, представляющим собой сумму интервалов времени безотказной работы системы за период эксплуатации до разрушения.

Ремонтопригодность-свойствоизделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость -определяет свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного технической документацией. Отказы, сбои, ошибки в программах, ошибки оператора и другие причины приводят к ошибочным результатам работы ВС. Однако пользователь ВС вправе требовать полную её безотказность и безошибочность. К сожалению, в настоящее время полностью удовлетворить это требование не представляется возможным. В ходе работы ВС встречаются отказы, сбои и другие нарушения их работы. Основные качества ЭВМ, связанные с ее надежностью, определяются распределением отказов во времени, процессами восстановления и организацией обслуживания. Улучшение надежности требует, как правило, дополнительных затрат при разработке, изготовлении и эксплуатации системы.

Установление требований к надежности ЭВМ и ВС представляет собой сложную технико-экономическую задачу, решаемую по критерию минимума суммарных расходов. Среди расходов необходимо учитывать расходы, связанные с разработкой и изготовлением ЭВМ или ВС; на персонал, занятый ремонтом и техническим обслуживанием ЭВМ или ВС.

Надежность ВС и её подсистем планируется на этапе разработки технического задания, закладывается на ранних этапах разработки - при эскизном проектировании, обеспечивается на следующих этапах разработки - техническом и рабочем проектировании, реализуется в процессе производства и поддерживается в процессе эксплуатации.

Для сравнительной оценки отдельных путей обеспечения и повышения надежности применяются расчетные и экспериментальные методы. Зависимость надежности от времени описывается с помощью математической модели надежности (МММ) - математического выражения (формулы, алгоритма, уравнения, системы уравнений), позволяющего определить показатели надежности.

8.2  Расчет надежности технического обеспечения ИСС

  Требуется рассчитать вероятность безотказность работы системного блока ЭВМ за заданный интервал времени.

Так как после истечения двух лет техника считается устаревшей, то за заданное время примем 2 года, это составляет 5840 часов (с учетом работы в день не более 8 часов).

Вероятность безотказной работы объекта выражается зависимостью:

Р (t) = е-lt

гдеl - параметр модели (интенсивность отказов), 1/ч * 10-6

Таблица 8.1 –Интенсивности отказов

Компонент

Интенсивность,

1/ч*10-6

1

2

Клавиатура

0,5

Монитор

15

Принтер

5

Системный блок

10

Вероятность безотказной работы монитора:

P(t) =е-lt=e(-15)*10-6*5840= 0,917

Вероятность безотказной работы клавиатуры:

P(t) =е-lt=e(-0.5)*10-6*5840=0,99

Вероятность безотказной работы принтера:

P(t) =е-lt=e(-5)*10-6*5840=0,97

Вероятность безотказной работы системного блока:

P(t) =е-lt=e(-10)*10-6*5840=0,94

Вероятность безотказной работы технического обеспечения:

P(t)=e-lt=e(-0,5)+15+5+10)*10-6 5840=e- (506,1)*10-6*5840= 0,84

Для параллельно включенных подсистем с резервом при таких же условиях вероятность безотказной работы системы:

Pпарni=1=1-П(1-Pi)

Это выражение основано на том, что вероятность отказа системы с параллельной структурой резервирования выражается как произведение вероятностей отказа элементов.

Рпар4i=1 = 1-П(1- 0,84)= 0,99

Произведенные расчеты показали, что комплекс технического обеспечения отвечает требованиям по надежности.

9. Бизнес-план

9.1  Введение

Бизнес-план представляет собой всестороннее описание бизнеса и среды, в которой он действует, а также системы управления, в которой он нуждается для достижения поставленных целей.

Не существует стандарта на разработку бизнес-плана из-за различия целей бизнеса и бесконечного множества вариаций среды, в которой он действует. Описать 3-х или 5-ти летнюю перспективу развития бизнеса, особенно в быстро меняющихся экономических условиях также достаточно сложно.

В условиях рыночной экономики при осуществлении локальных проектов (в том числе по строительству и реконструкции различных объектов, созданию и приобретению новой техники, применению прогрессивных технологий) за счет собственных и заемных средств предприятий значительно повышается роль оценки отдачи вложений в какое-либо мероприятие с позиций интересов непосредственных участников инвестиционного процесса. Применительно к железнодорожному транспорту это означает, что должно быть усилено внимание к определению влияния реализации рассматриваемых проектов на результаты хозяйственной деятельности отрасли, железной дороги, линейных предприятий (в зависимости от масштаба проекта) в соответствии с действующим хозяйственным механизмом. Конечной целью любого технического проекта является получение экономической выгоды, улучшение условий труда или совершенствование методов управления производственным процессом. Решение любой из перечисленных задач возможно только на основе внедрения  новейших достижений науки и техники, а также:

- привлечения и освоения дополнительных объемов перевозок грузов и пассажиров в результате улучшения качества и повышения эффективности транспортного обеспечения и обслуживания территорий, производства и населения страны  и ее регионов; повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта на направлениях, где имеются альтернативные варианты перевозок;

- повышения безопасности, надежности и ритмичности эксплуатационной работы в грузовом и пассажирском движении, развития механизации и автоматизации производственных процессов, улучшения условий работы железнодорожников и уменьшения отрицательного воздействия на окружающую среду;

- сокращения эксплуатационных расходов, роста производительности труда и фондоотдачи при перевозке грузов и пассажиров без ухудшения качества транспортного обслуживания предприятий и населения, и создания на этой основе условий для снижения грузовых тарифов в целях содействия развитию производства и расширению рынков сбыта промышленной продукции;

- развития системы информационного обеспечения в целях повышения эффективности управления перевозочным процессом, широкого применения маркетинга и удовлетворения информационных потребностей пользователей транспорта;

- внедрения ресурсосберегающих технических средств и технологий;

- оснащения железнодорожного транспорта подвижным составом нового поколения, эффективными машинами, механизмами, современными устройствами пути, сигнализации и т.д.;

- социальной защиты работников железнодорожного транспорта посредством создания дополнительных рабочих мест и диверсификации производства, улучшения жилищных и культурно-бытовых условий, развития объектов здравоохранения, экономии свободного времени населения и т.п.

Хотя экономическая эффективность оценивается весьма приближенно из-за сложности сравнительного анализа результатов работы управляемой системы до и после введения автоматизации, можно  выполнить расчет затрат на разработку и внедрение проекта, ориентировочно оценить ожидаемую прибыль и определить показатели экономической эффективности, рентабельности, фондоотдачи и другие показатели целесообразности внедрения разработанного проекта.

9.2  Оценка экономических показателей

Для оценки экономических показателей деятельности предприятия необходимо определить затраты на изготовлении продукта или на оказание услуг и прибыль от реализации продукции или от деятельности предприятия по оказанию услуг.

Затраты или издержки – это статьи расходов, образующих себестоимость продукции или стоимость оказанных услуг.

Затраты определяются суммой составляющих:

З = Мз + А + ПР + ЗП + Осс  + Гзп + Пкк + Пр, где

Мз– материальные затраты на производство и реализацию продукции (работ, услуг). К материальным затратам относятся стоимость приобретаемых предприятием сырья и материалов, которые входят в состав вырабатываемой продукции (или используются при оказании услуг). Покупных материалов, используемых для упаковки, хранения, стоимость работ по обеспечению нормального технологического процесса,  износа малоценных и быстроизнашивающих  предметов (инструменты, приспособления, инвентарь, приборы и так далее со стоимостью менее 3000 руб. и сроком службы менее одного года), комплектующих изделий и полуфабрикатов, приобретаемого топлива.

А– амортизационные отчисления от стоимости основных производственных фондов (основного капитала). Амортизация основного капитала – процесс переноса стоимости основного капитала по мере износа на производимую с его помощью продукцию и использование этой стоимости для последующего воспроизведения основного капитала.

ПР – постоянные расходы, которые включают расходы на аренду помещений, маркетинговые и рекламные исследования, на эксплуатацию оборудования, административные и прочие расходы.

ЗП – заработная плата основного персонала. К зарплатам на оплату труда относят: выплаты за фактически выполненную работу; стоимость продукции, выдаваемой в порядке натуральной оплаты работникам; различного рода премии, надбавки к зарплате, выплаты компенсационного порядка (за работу в ночную смену, в выходные дни, за совмещение профессий, за работу на вредных производствах), оплата отпусков и др.

Осс – отчисления на  медицинское страхование работающих – 3,6% от общей величины затрат на оплату труда, на социальное страхование в размере – 5,4%.

Гзп– обязательное отчисление в государственный фонд занятости 2% и в пенсионный фонд – 28% от фонда оплаты труда.

Пкк– проценты по ссудам и кредитам.

Пр – прочие расходы, относящиеся к основной деятельности предприятия.  К прочим затратам относятся разного рода платежи (заемные оборотные средства, арендная плата, косвенные налоги (налог на добавленную стоимость – НДС), платежи в различные внебюджетные фонды,  внереализованные расходы, а, налог на имущество – 2% от стоимости имущества, налог на социально-культурную сферу – 1,5% от объема реализации, налог на нужды народного образования – 1% от начисленной суммы оплаты труда   и  т. д.).

Прибыль – очень важный объект рыночной экономики.

Прибыль определяется рыночной ценой и себестоимостью.

Прибыль = Рыночная цена – Себестоимость, или

Прибыль = Совокупный доход – Совокупный расход.

Цена – это рыночный индикатор пропорциональности развития спроса и предложения.

Чистая прибыль – часть прибыли, которая остается в распоряжении предприятия и используется самостоятельно на развитие ее предпринимательской деятельности.

Прибыль является источником обеспечения внутрихозяйственных потребностей, выплаты налогов (в бюджет), формирование внебюджетных и благотворительных фондов.

Прибыль распределяется по следующим направлениям:

1.выполнение финансовых обязательств перед обществом,

  1. формирование финансовых ресурсов
  2. обеспечение материального стимулирования персонала
  3. образование страховых (резервных) фондов
  4. социально культурные расходы.

При расчете экономической эффективности необходимо учитывать налог на прибыль.

Для расчета экономической эффективности предлагаем воспользоваться следующей формулой:

Э = (С1 – С2 ) * (1-Н) К

где

Э –  экономический эффект

С1, С2 – себестоимость  до и после изменений в технологии или модернизации производства

Н – ставка налога на прибыль

К – количество  произведенной продукции или оказанных услуг.

Коэффициент эффективности Кэ определяется отношением экономической эффективности (Э) к затратам (З).

Срок окупаемости можно определить по формуле:

Т= З/Э = 1/Кэ

В зависимости от поставленных целей и задач применения информационных систем в управлении, принято выделять три основных вида эффективности:

социальную;

техническую;

экономическую.

Социальная эффективность определяется полезностью, степенью улучшения условий труда, повышением качества обработки данных, достоверностью, обеспечением безопасности движения, повышением качества подготовки специалистов и т.д.

Техническая эффективность оценивается быстродействием, надежностью, ремонтопригодностью, удобством в освоении и т.д.

Расчет экономической эффективности позволяет выявить и определить целесообразность затрат, определить влияние новых технологий на основные показатели хозяйственной деятельности, выбрать наилучший альтернативный вариант проекта и т.д.

9.3  Расчет средств, требуемых для осуществления проекта

  Под себестоимостью продукции понимают все затраты на производство и реализацию, выраженные в данной форме. Все затраты на разработку можно подразделить на прямые и косвенные. К ним относятся затраты, которые могут быть непосредственно отнесены на себестоимость разработки программы.

      Сметная стоимость системы автоматической идентификации подвижного средства определяется исходя из затрат на покупку и установку оборудования, программного обеспечения, затрат на программное сопровождение и затрат на зарплату персонала. Затраты на покупку и установку программного обеспечения и оборудования сведены в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 – Затраты на покупку оборудования и внедрения комплекса

Наименование затрат

Кол

Стоимость

руб.

1

2

3

4

1

Комплект САИД

8

5 000 000

2

Лицензионное ПО

1 500 000

3

Обучение обслуживающего персонала

500 000

4

Терминальное оборудование

60

2 000 000

5

Развитие СПД,

оборудование

- работы

1 000 000

6

Информационная безопасность

500 000

7

Информационная безопасность обучение

500 000

Итого:

11 000 000

Затраты на заработную плату сотрудников складываются из величины годового оклада сотрудника с учетом премий и отчислений в фонды социального страхования, медицинского страхования и в фонд занятости.

Таблица 9.2 –Затраты на выплату зарплаты сотрудникам отдела

должность

Месячный оклад (руб)

Премия

40%

Всего в месяц

Всего в год

1

2

3

4

5

Начальник отдела

8100

3240

11340

136080

Ведущий технолог

7200

2880

10080

120960

Инженер

программист

5700

2280

7980

95760

Инженер

технолог

4200

1680

5880

70560

Итого:

423360

Учитывая 40 % - выплаты соц. страх., мед. страх и в фонд занятости итоговая сумма составит 592704 руб.

Затраты:

на сопровождение системы  152000 руб;

на внедрение системы  1700000 руб;

-  затратив 11 000 000 руб. на приобретение ПО и оборудования для внедрения системы;

  • тратя ежегодно 592704 руб. на зарплату сотрудников и 1852000 руб. на сопровождение системы и на внедрение.

Прибыль за счет сокращения штата, а также увеличениев 2 раза пропускной способности вагонопотока, что составит 5450000 млн.руб.

Исходя из этих данных подсчитаем коэффициент экономической эффективности внедрения системы, пользуясь следующими данными:

З –  затраты

ЗО – затраты на внедрение  11 000 000 руб;

ЗП – затраты на выплату зарплаты;

ЗП = 592704 руб;

.В первый год общие затраты на внедрение будут составлять:

З = ЗО + ЗП =11 000 000+592 704=11 592 704

П – Прибыль при повышении вагонопотока.

Коэффициент экономической эффективности будет составлять:

Кэф = П / З =5  450 000 / 11 592 704= 0,47%

где П – прибыль при повышении вагонопотока.

Срок окупаемости капитальных вложений:

Т = 1 / Кэф  = 1/ 0,47 2  года

То есть в первый год эксплуатации системы окупится  47% вложенных средств. Из этого можно сделать вывод, что внедрение системы автоматической идентификации подвижного средства окупится за 2 года, что экономически целесообразно.

10. Электромагнитные поля и способы защиты от них

10.1 Биологическое действие, гигиеническое нормирование ЭМИ

        Применение систем, связанных с генерированием, передачей и использованием электромагнитных колебаний, сопровождается возникновением в окружающей среде электромагнитных полей. При превышении допустимых уровней воздействия электромагнитного поля на человека может возникнуть профессиональное заболевание. Источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются высоковольтные линии электропередачи, открытые распределительные устройства, устройства защиты и автоматики  и др. Электромагнитное поле обладает определенной энергией и распространяется в виде электромагнитных волн. Основными параметрами электромагнитных колебаний являются: длина волны, частота колебаний и скорость распространения. В зависимости от частоты колебаний (длины волны) электромагнитные излучения разделяют на ряд диапазонов, приведенных в таблице.

     Частота колебаний выражается в герцах  (Гц); Гц – одно полное колебание в одну секунду. Производные единицы: килогерц (1 кГц = 103Гц); мегагерц  (1 МГц = 106Гц); гигагерц (1ГГц = 109 Гц).

Основной характеристикой постоянного магнитного поля является напряженность магнитного поля, определяемая по силе, действующей в поле на проводник с током, с единицей напряженности является ампер на метр.

Основной характеристикой постоянного электрического поля является его напряженность, определяемая по силе, действующей в поле на электрический заряд, выражается в вольтах на метр.

Переменное электромагнитное поле представляет собой совокупность магнитного и электрического полей и распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн.

Наименование

диапазонов

Длина

волны

Диапазон

частоты

Частота

Название диапазонов

частот

Номер

1

2

3

4

5

6

Длинные (километровые)

волны (ДВ)

10-1 км

Высокие частоты

(ВЧ)

От 3 до 300 КГц

Низкие

(НЧ)

5

Средние

(гектометровые)

волны

1 км-100м

Высокие частоты

(ВЧ)

От 0,3 до 3 МГц

Средние

(СЧ)

6

Короткие

(декаметровые)

волны (КВ)

100-10 м

Высокие частоты

(ВЧ)

От 3 до 30 МГц

Высокие

(ВЧ)

7

Ультракороткие

(метровые)

волны (УКВ)

10-1 м

Ультравыс. частоты

(УВЧ)

От 30 до 300 МГц

Очень

высокие

(ОВЧ)

8

Микроволны

дециметровые

(дм);

сантиметровые

(см);

миллиметровые

(мм).

1м-10 см

10-1 см

1см-1 мм

Сверх-

высокие

частоты

(СВЧ)

От 0,3 до

3 Гц

От 3 до

30 Ггц

От 30 до

300 Ггц

Ультра-высокие

(УВЧ)

Сверх-

высокие

(СВЧ)

Крайне

высокие

(КВЧ)

9

10

Таблица 10.1 –Распространения в пространстве электромагнитных волн

Область распространения электромагнитных волн от источника излучения условно разделяют на три зоны: ближнюю (зону индукции), промежуточную (зону интерференции) и дальнюю (волновую или зону излучения). Ближняя зона имеет радиус, равный 1/6 длины волны, от излучателя. Дальняя зона начинается с расстояния от излучателя, равного примерно 6 длинам волны. Между ними располагается промежуточная зона.

Для оценки ЭМП в этих зонах используются разные принципы. В ближней и промежуточных зонах электромагнитная волна еще не сформирована. Поэтому интенсивность ЭМП в этих зонах оценивается раздельно напряженностью электрической и магнитной составляющих поля. В этой зоне обычно находятся рабочие места по обслуживанию источников ВЧ и УВЧ колебаний.

В дальней (волновой) зоне, в которой практически находятся рабочие места по обслуживанию СВЧ аппаратуры, электромагнитная волна уже сформировалась. Здесь ЭМП оценивается не по напряженности, а по энергии (мощности), переносимой волной по направлении своего распространения. Эта энергия оценивается   плотностью потока энергии (ППЭ), т.е. количеством энергии, приходящейся в единицу времени на единицу поверхности. Персонал, обслуживающий электроэнергитические установки промышленной частоты

( в том числе 50 Гц), также подвергаются воздействию электромагнитнах полей.

Степень воздействия электромагнитных излучений на организм человека зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия соответствующих фактора, продолжительности обслуживания, характера излучения, режима облучения, размеров облучаемой поверхности и индивидуальных особенностей организма. Длительное воздействие электрического поля низкой частоты вызывает функциональные нарушения центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека, а также некоторые изменения в составе крови, особенно выраженные при высокой напряженности ЭП.

Биологическое действие электромагнитных полей (ЭМП) более высоких частот связывают в основном с их тепловым и аритмическим эффектом. Биологическая активность ЭМП увеличивается с возрастанием частоты колебаний и является наибольшей в области СВЧ. Облучение ЭМП большой интенсивности может привести к разрушениям в тканях и органах. Тяжелые поражения возникают только в аварийных случаях и встречаются кране редко. Длительное хроническое воздействие ЭМП небольшой интенсивности приводит к различным нервным и сердечно-сосудистым расстройствам. Возможны нарушения со стороны эндокринной системы и изменение состава крови. На ранних стадиях нарушения в состоянии здоровья носят обратимый характер.

В зависимости от диапазона частот в основу гигиенического нормирования электромагнитных излучений положены разные принципы. Критерием безопасности для человека, находящегося в электрическом поле промышленной частоты, принята напряженность этого поля. Гигиенические нормы для персонала, который систематически находится в этой зоне, установлены

ГОСТ ССБТ 12.1.002-75 ‘Электрические поля токов промышленной частоты. Общие требования безопасности’.

Нормируется время пребывания человека в электрическом поле в зависимости

от напряженности.

Таблица 10.2 –Времени пребывания человека в электрическом поле

Напряженность ЭП, кВ/м

Время пребывания человека в ЭП,мин.

1

2

Менее 5

Без ограничений

От 5 до 10

Не более 180

От 10 до 15

Не более 90

От 15 до 20

Не более 10

От 20 до 25

Не более 5

Эти нормы обеспечивают безопасность при условии, что в остальное время суток человек не подвергается воздействию ЭП напряженностью больше 5 кВ/м, а также исключена возможность воздействия на организм электрических разрядов. В диапазоне частот 60 кГц … 300 МГц нормируются напряженности электрической и магнитной составляющих ЭМП.

Они установлены ГОСТ ССБТ 12.1.006-84 ‘Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности’ для персонала, связанного профессионально с воздействием ЭМП.

Напряженность ЭМП на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала не должна превышать следующих предельно допустимых значений:

По электрической составляющей, В/м:

50  для частот от 60 кГц до 3 МГц

20  для частот от 3 МГц до 30 МГц

10  для частот от 30 МГц до 50 МГц

5  для частот от 50 МГц до 300 МГц

По магнитной составляющей, А/м:

5  для частот от 60 кГц до 1,5 МГц

0,3  для частот от 30 МГц до 50 МГц

В диапазоне частот 300 МГц … 300 ГГц нормируется плотность потока энергии (ППЭ) электромагнитного поля. Предельно допустимая ППЭ зависит от допустимого значения энергетической нагрузки на организм человека и времени пребывания в зане облучения, но во всех случаях она не должна превышать 10 Вт/м2.  лектроустановки предприятий радиосвязи – передающих и приемных радиостанций (радиоцентров); радиорелейных станций; предприятий проводного вещания (радиотрансляционных узлов) – являются самыми энергоемкими в отраслях связи.

Увеличение мощностей предприятий радиосвязи, обеспечение их надежной, устойчивой и высококачественной работы требует от обслуживающего персонала не только знаний оборудования, четких действий при выполнении оперативных переключений и профилактических работ, но и высокой дисциплины труда, строгого выполнения правил техники безопасности.

Электрооборудование, применяющееся на радиопредприятиях, как правило, оснащено системами контроля, защиты и управления, назначение которых не только обеспечить безаварийную работу оборудования, но и создать для персонала условия безопасного обслуживания. Несмотря на то, что технологическое электрооборудование радиопредприятий выполняется защищенным от случайного поражения электрическим током, а обслуживающий персонал имеет высококвалифицированную подготовку, случаи электротравматизма все же происходят.

  1.  Меры защиты от вредного воздействия ЭМИ

Рисунок 10.1 – Основные способы защиты от ЭМИ

При превышении допустимых напряженности и плотности потока энергии ЭМП необходимо применять следующие средства и способы защиты персонала:

-уменьшение напряженности и плотности потока энергии ЭМП путем использования согласованных нагрузок и поглотителей мощности;

-экранирование рабочего места;

-удаление рабочего места от источника ЭМП;

-рациональное использование в рабочем помещении оборудования, излучающего электромагнитную энергию;

-установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала;

-применение предупреждающей сигнализации (световой, звуковой);

-применение средств индивидуальной защиты.

Выбор того или иного способа защиты зависит от рабочего диапазона частот, характера выполняемых работ, напряженности и плотности потока энергии ЭМП и необходимой степени защиты.

Одним из наиболее эффективных и часто применяемых методов защиты от низкочастотных и радиоизлучений  является экранирование. Для экранов используются, главным образом, материалы с большой электрической проводимость (медь, латунь, алюминий и т.д.). Основной характеристикой экрана является эффективность экранирования, т.е. степень ослабления ЭМП. Эффективность экранирования возрастает с увеличением частоты колебаний электромагнитных излучений и почти не изменяется от того, изготовлен экран из сплошных металлических листов или металлических сеток. Экраны должны быть заземлены. В помещениях, где установлены источники ВЧ, УВЧ излучений, распределение напряженности ЭМП может быть сложным за счет вторичного излучения, которое может возникнуть также и в соседних помещениях. Проводниками энергии радиочастот в этом случае могут явиться провода осветительной и телефонной сети. Для предотвращения распространения энергии радиочастот по осветительной, силовой, телефонной сети и в местах выхода проводов из экрана ВЧ установки применяются электрические фильтры различной конструкции.

В качестве средств индивидуальной защиты применяется спецодежда, изготовленная из металлизированной   ткани в виде комбинезонов, халатов,  передников, курток с капюшонами и вмонтированными в них защитными очками. Очки необходимо использовать при кратковременных работах, где излучение имеет интенсивность  более 10 Вт/см2. При использовании спецодежды из металлизированной ткани необходимо строго соблюдать требования электробезопасности.

10.3  Приборы для контроля параметров ЭМИ

Рассмотрим основные требования электробезопасности при проведении профилактического обслуживания передающих, усилительных, приемных устройств на предприятиях связи.  К работам по эксплуатационно-техническому обслуживанию СВЧ аппаратуры допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, годным по состоянию здоровья, обученным методам труда, прошедшие проверку знаний требованиям безопасности труда, имеющие соответствующую подготовку. Работники осуществляющие эксплуатационно-техническое обслуживание СВЧ аппаратуры обязаны соблюдать и выполнять установленные на предприятии правила внутреннего распорядка, утвержденные и согласованные установленным порядком. Каждый работник обязан изучить требования пожаро- и взрывобезопасности соблюдать их и уметь применять.

Осмотр, проверка и настройка должны производится при отключенном напряжении. Работы связанные с настройкой антенного тракта при индуктивном способе возбуждения волноводных систем, производится с обязательным заземлением возбуждающего провода. Запрещается эксплуатация оборудования без установленных и исправных ограждений, а также при неисправной или выключенной блокировке. Не допускается нарушение экранировки источников излучения СВЧ, а также разборка и сборка волноводов при не выключенном  высокочастотном оборудовании.

Рассмотрим назначение наиболее характерных и типичных СВЧ устройств на примере краткого изложения принципов работы СВЧ передатчика и приемника. Передатчиком называется устройство, выполняющее функцию генерирования колебаний несущей частоты, их модуляции в соответствии с законом передаваемого сигнала и создающее в свободном пространстве совместно с антенной излучение электромагнитных волн. Упрощенная схема передатчика.

В качестве задающего генератора, обеспечивающего получение высокостабильных колебаний несущей частоты, используются отражательные генераторы на диодах. Модулятор изменяет один из параметров - амплитуду, частоту или фазу гармонический колебаний несущей частоты по закону изменения передаваемого сигнала. Осуществляется  модуляция либо изменением питающих напряжений, либо с помощью специальных четырехполюсников, содержащих ферритовые или полупроводниковые приборы. Усилители мощности обеспечивают увеличение амплитуды передаваемого сигнала до величины, соответствующей заданной дальности действия станции. Развязывающие устройства уменьшают взаимное влияние функциональных узлов друг на друга и обеспечивают устойчивую работу передачи. Фильтры ограничивают спектр частот передатчика и не пропускают внеполосные колебания в СВЧ тракт. Для согласования устройств, входящих в схему передатчика, применяются реактивные  элементы, переходы, трансформаторы и др. Измерительные устройства используются для контроля  режимов передатчика. Выходная мощность передатчика определяется оконечным каскадом, нагрузкой которого является антенно-фидерный тракт с антенным переключателем. Радиоприемником называется устройство, принимающее удавливаемые антенной радиосигналы и выполняющие функции: фильтрацию радиосигналов с целью выделения полезного сигнала, усиление и детектирование выделенного сигнала, т.е. преобразование его в электрический сигнал первоначальной формы, выданный источником информации. Рассмотрим упрощенную функциональную схему СВЧ. Малошумящий усилитель обеспечивает предварительное усиление радиосигнала до величины, достаточной для работы последующего каскада. Смеситель обеспечивает преобразование принимаемого сигнала СВЧ в сигнал промежуточной частоты. Гетеродин является источником непрерывных СВЧ колебаний, подводимых к смесителю. Детектор преобразует радиосигнал в электрический сигнал первоначальной формы. Для обеспечения постоянной разницы частот передатчика и гетеродина служит система автоматической подстройки частоты АПЧ. Анализ функциональных схем передатчика и приемника позволяет сделать вывод, что СВЧ устройства можно поделить на устройства высокого уровня мощности и устройства низкого уровня мощности. Подобное разделение определяется специфически требования к конструкциям СВЧ устройств.

Конструкции СВЧ устройств определяются следующими факторами:

-объектом, на размещаются устройства СВЧ, определяющим климатические и механические воздействия, требования к массе и конфигурации, выбор материалов, размещение блоков, ремонтопригодность;

-возможностями человека-оператора, определяющими расположение и конструкцию органов управления, индикации и отсчета, освещение, окраску, способ передачи информации;

-электрической схемой, взаимосвязанной с конструкцией. Для СВЧ устройств параметры конструкции связаны с длиной волны, уровнем мощности, требованиями к стабильности электрических параметров. Со своей стороны, возможности конфигурации определяют выбор принципиальной схемы;

-технологией;

-масштабом производства;

-технико-экономическими показателями;

-учетом случайного изменения параметров, т.е. с учетом отклонений и допусков.

Анализ этих факторов с учетом современного состояния СВЧ техники позволяет принять решение о выборе тех или иных конструкций устройств. В основном рассматриваемые устройства по категории размещения и климатическому исполнению относятся к наземной (передвижной либо стационарной), судовой (корабельной) и бортовой аппаратуре. Для аппаратуры всех перечисленных типов разработаны граничные значения возмущающих факторов, характеризующихся степенью жесткости. Условия эксплуатации наиболее распространенных волноводных устройств характеризуются следующими факторами:

-температура окружающего воздуха от минус 6 до плюс 850 С;

-способность выдерживать циклические изменения температуры в указанных пределах;

-относительная влажность воздуха до 98% при температуре 400 С;

-пониженное атмосферное давление до 5 мм рт. ст.;

-многократные удары с ускорением до 150g;

-одиночные удары с ускорением до 500g;

-вибрация в диапазоне частот от 5 до 2000 Гц с ускорением до 15g.

При выборе конструкции устройства и конструкционных материалов климатические требования и механические являются решающими

Кроме перечисленных общих требований к элементам и устройствам СВЧ аппаратуры предъявляются специфические требования:

-высокая точность изготовления, обусловленная зависимостью электрических параметров от их геометрических размеров;

-высокое качество обработки токонесущих поверхностей, обусловленное получением минимальных активных потерь. Наличие шероховатостей может привести к удлинению пути СВЧ токов по поверхности, что и ведет к росту потерь;

-отсутствие на токонесущих поверхностей окислов и загрязнений, приводящих к росту диэлектрических потерь;

-применение металлов с высокой проводимостью, что обеспечивает минимальные активные потери.

10.4  Принципработы системы САИД

Принцип работы системы которую мы хотим использовать  основана на использовании радиосигналов СВЧ для идентификации подвижного состава, что обеспечивает надежное функционирование аппаратуры в экстремальных условиях применения на транспорте (пыль, песок, сажа, нефть, мазут, снег, лед, дождь), там где другие методы считывания (оптические, магнитные) не позволяют обеспечивать высокую достоверность считывания.

Особенности системы являются:

-большое расстояние считывания;

-высокая скорость движения транспортных средств (до 140 км в час и более);

- высокая надежность.

Система основана на применении постоянных кодов идентификации по каждому транспортному средству, которые считываются автоматически станциями идентификации, расположенными вдоль трассы следования.

Станция идентификации (т.е. облучающая считывающая аппаратура - ОСА) излучает радиосигнал, опрашивая кодоносители (кодовые бортовые датчики - КБД-2), устанавливаемые на транспортном средстве.

Станция идентификации декодирует информацию, извлекаемую из отраженного датчиком радиосигнала. Информация передаются в АСУ транспортной магистрали с одновременной фиксацией времени прохождения транспортного средства. За время прохождения подвижного состава в зоне действия станции идентификации происходит многократное считывание информации. В связи с этим, а также с применением помехозащищенного кодирования, вероятность передачи неопознанной информации практически равна нулю ( не более 1 необнаруженной ошибки считывания кода датчика на 1 млн. эпизодов считывания). Система сопрягается с линией передачи данных на центр сбора информации - ЦСИ. Предусмотрена также возможность сопряжения с датчиками приближения ж.д. состава (рельсовые цепи).

10.5 Техническая характеристика системы

     Техническая характеристика системы,приведены в таблице 10.4.

Таблица 10.4 –Техническая характеристика системы

Наименование параметра

Величина параметра

1

2

Рабочие поддиапазоны частот датчиков КБД-2, Мгц

Рабочий диапазон аппаратуры облучения и считывания, Мгц

880-900

880-900

Скорость объекта идентификации (mах), км/ч

140

Разрешающая способность по горизонтали, (г= 1,5 м), до 90км/ч, м

свыше 90км/ч, м

5

10

Рабочая зона по вертикали, м

± 1

Радиус действия, м

от 0,1 до 5

Достоверность идентификации

0,9999

Вероятность ошибки считывания

Не более одного необнаруженного ошибочного считывания на 1 млн. считываний

Разрядность информации, бит

128

Объем памяти считывателя, объекты

400

Габаритные чертежи

КБД - приложение

Считыватель –приложение

Антенна - приложение

Датчики являются пассивными СВЧ - элементами, то есть не содержат компонентов для генерации СВЧ - сигналов. Принцип действия датчика основан на модуляции отраженного СВЧ сигнала, который генерирует ОСА. Модуляция осуществляется в соответствии с идентификационным кодом датчика. Данный метод связи между датчиком и ОСА называется модулированное обратное рассеяние. Оса (облучающая считывающая аппаратура), которая автоматически снимает информацию с подвижного объекта и передает ее в сеть передачи данных. ОСА излучает СВЧ-колебания в периоды, когда рельсовая цепь блок-участка, к которой привязан излучатель, занята подвижным составом.

ОСА вырабатывает и передает сигналы в диапазоне сверхвысоких радиочастот, принимает и декодирует модульный радиосигнал, отраженный датчиком, установленным на подвижном средстве. Приемопередающая антенна предназначена   для облучения СВЧ энергией датчиков, расположенных на объектах идентификации, и приема отраженных от этих датчиков СВЧ сигналов.

Основные технические характеристики:

- коэффициет усиления на частоте 890 МГц Ку-не менее 10;

- коэффициет стоячей волны по напряжению Кctv- не менее 1,5;

- минимальная наработка на отказ 10000 ч.;

- масса, кг не более 3;

- материал корпуса металлический;

- способ крепления болтовой.

Комплекты ОСА, рассчитанные на работу в диапазоне частот 880-900 МГц, имеют по 5 модификаций считывателя входящего с состав ОСА.

          Виды модификаций приведены в табл.10.5.

Таблица 10.5 –Виды модификаций

Наименование

Частота, МГц

1

2

1.Считыватель

898

2.Считыватель

894

2.Считыватель

890

Продолжение таблицы 10.5

1

2

3.Считыватель

886

4.Считыватель

882

10.6  Меры безопасности при эксплуатации высокочастотного оборудования

Источниками излучения СВЧ энергии являются приборы миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов. Длительное воздействие радиоволн при умеренной интенсивности  влияет на биофизические процессы в клетках и тканях, поражает центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Поэтому надо соблюдать меры безопасности при эксплуатации высокочастотного оборудования. Основным и наиболее эффективным средством защиты людей от воздействия излучений является автоматизация технологических процессов,  применение дистанционного управления высокочастотными установками и вынесение источников излучения из помещений, где находятся люди. Весьма эффективным способом защиты является экранирование источников излучения при помощи металлических щитов (экранов) и камер. Сущность такой защиты состоит в нейтрализации электромагнитного поля источника излучения противоположным полем, которое возникает вследствие появления в материале металлического экрана вихревых токов. Материалом для экранирования могут служить металлические листы толщиной не менее 0,5 мм или сети с ячейками не более 4х4 мм из металла, обладающего высокой электропроводностью и магнитной проницаемостью. Выбор типа, размеров, формы и материала экрана зависит от характера излучения (непосредственное или паразитное, направленное или ненаправленное, импульсное или непрерывное), излучаемой мощности и диапазона рабочих частот. В тех случаях, когда по условиям производственного процесса невозможно уменьшить интенсивность излучения энергии до допустимых санитарных норм, производится экранирование рабочего места у источника излучения. Такое экранирование выполняется в виде незамкнутого экрана  или специальной кабины с металлической обшивкой, откуда обслуживающий персонал управляет установкой. При испытаниях генераторов сантиметровых волн интенсивность облучения можно уменьшить, применяя специальный поглотитель мощности в виде эквивалентной нагрузки вместо антенны. Замеры интенсивности облучения работающих на участках настройки, регулировки и испытания аппаратуры СВЧ не реже одного раза в год и каждый раз при вводе в эксплуатацию новой аппаратуры. Если интенсивность облучения превышает 0,1 мВт/см2, то при измерениях необходимо пользоваться защитной одеждой и специальными очками. В целях обеспечения здоровья работающих и предупреждения профессиональных заболеваний предельно допустимые значения напряженности и плотности потока энергии электромагнитных полей регламентируются ГОСТ ССБТ 12.1.006-84 ‘Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности’.

На рабочих местах, в зоне обслуживания высокочастотных установок необходимо не реже 1 раза в год производить измерения интенсивности излучения. Измерения должны выполняться при максимально используемой мощности излучения и включении всех одновременно работающих источников высокой частоты. Измерения интенсивности излучения должны также производиться при вводе в действие новых, при реконструкции действующих СВЧ-установок, после ремонтных работ, которые могут оказать влияние на интенсивность излучения. Подобные измерения делаются и на рабочих местах  и в лабораториях, где проводится ремонт и настройка СВЧ-генераторов, других элементов и узлов СВЧ аппаратуры.. При настройке и испытаниях высокочастотного оборудования необходимо пользоваться средствами защиты от поражения электрическим током и облучения энергией СВЧ (специальные защитные очки с металлизированным покрытием типа ОРЗ-5). Запрещается:

а) определять наличие излучаемой мощности по тепловому эффекту на руке или другой части тела;

б) находиться в зоне излучения с плотностью потока энергии выше допустимой, в течение времени, указанного в таблице 1;

в) нарушать экранировку источника излучения СВЧ или находиться около источника излучения в течение времени, указанного в таблице1.

На рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, связанного профессионально с воздействием ЭМП предельно допустимые значения плотности потока энергии (ППЭ) ЭМП в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц в зависимости от времени их воздействия не должны превышать значений, рассчитанных по ГОСТ 12.1.006-84 и приведенных в таблице 10.6.

Таблица 10.6 – Таблица предельно допустимой плотности потока энергии

ППЭ, мк ВТ/см2

400

200

100

67

50

40

33

29

25

22

20

18

16

Т, час

0,5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Примечание. При размещении аппаратуры СВЧ  в других подобных помещениях интенсивность СВЧ-облучения на рабочих местах работников, не связанных по роду своей деятельности с обслуживанием СВЧ-аппаратуры, не должна превышать 10 мк Вт/см2.

Предельно допустимую плотность потока энергии (ППЭ, Вт/м2) вычисляют по формуле:

ППЭ =W/T

гдеW - нормированное значение допустимой энергетической нагрузки на организм, равное:

2 Вт*ч/м2(200 мкВт*ч/см2) для всех случаев облучения, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

20 Вт*ч/м2(2000 мкВт*ч/см2) для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн;

Т - время пребывания в зоне облучения, ч.

Для измерения плотности потока энергии СВЧ применяется измеритель типа ПО-1, ПО-9, ПО-13.

10.7   Предельно допустимые уровни электромагнитных излучений радиочастотного диапазона

Санитарные нормы и правила (СанПиН 2.2.4/2.1.8 055-96) устанавливают ПДУ воздействия на людей электромагнитных излучений в диапазоне частот 30 кГц – 300 ГГц. В том случае, когда работа или обучение людей связаны с необходимостью пребывания в зонах влияния ЭМИ РЧ, их воздействие оценивается по энергетической экспозиции (ЭЭ):

ЭЭН = Е2 Т   (В/м)2* ч для электрического поля,

ЭЭН = Н2 Т   (А/м)2* ч для магнитного поля.

Таблица 10.7 –Нормирование ЭМИ

Диапазоны частот

Предельно допустимая энергетическая экспозиция

По электрической составляющей

По магнитной составляющей

По плотности потока энергии

1

2

3

4

30 кГц – 3 МГц

20000,0

200,0

-

3 – 30 МГц

7000,0

Не разработ.

-

30 – 50 МГц

800,0

0,72

-

50 – 300 МГц

800,0

Не разработ.

-

300 МГц – 300 Ггц

-

-

200,0

Для лиц, не связанных с необходимостью пребывания в зонах влияния источников ЭМИ РЧ, оценка воздействия производится по значениям интенсивности ЭМИ РЧ. Независимо от продолжительности воздействия интенсивность воздействия не должна превышать максимального значения равного 1000 мкВт/см2.

Если происходит локальное облучение кистей рук, то предельно допустимые уровни воздействия определяются по формуле:

ППЭпду= К1*ЭЭппэ пд

где К1- коэффициент ослабления биологической активности равный 12,5.

ЭЭппэ– энергетическая экспозиция плотности потока энергии.

Максимальное значение ППЭ на кистях рук не должно превышать

5000 мкВт/см2.

Если люди работают в режиме кругового обзора или сканирования с частотой не менее 1 Гц и скважностью не менее 20, предельно допустимая интенсивность воздействия определяется по формуле:

 ППЭпду= К*ЭЭппэ пд

где К1- коэффициент ослабления биологической активности прерывистых воздействий равный 10. Интенсивность воздействия при этом не должна превышать 1000 мкВт/см2.

Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ определены с учетом предположения, что воздействие имеет место в течение всего рабочего дня (смены).

Заключение

Тема дипломного проекта   соответствует тематики работ по реализации «Концепции информатизации железнодорожного транспорта».  В дипломном проекте была сделана попытка с учетом новых средств вычислительной техники, внедряемых БД и СУБД широкого применения ЛВС, внедрить систему САИД на станции Князевка. В ходе разработки был установлен набор необходимых АРМов, потребная БД и СУБД, получены решения по проектированию системы. В результате  информатизации  станции снижаются внутриотраслевые затраты. Составляющими  эффективности системы являются:

Повышение безопасности движения поездов за  счет:

-повышение коэффициента использования транспортного средства и следовательно, оборота транспортных средств и скорости;

-совершенствование управления техобслуживанием;

-оптимизация трасс перевозки.

Экономический эффект:

-повышение безопасности движения и сохранности грузов;

-сокращение опозданий и порожних пробегов;

-сокращение складов и обслуживающего персонала;

-автоматизированное составление отчетов, включая ввод сопровождающей документации передачи в компьютерные сети АСУ железнодорожного транспорта (система электронных накладных). Внедрение системы  в таможенные и контрольно-пропускные пункты в портах, на автострадах, ж. д. между регионами и государствами должно обеспечить значительное повышение пропускной способности транспортных сетей.

Список используемой литературы

1.Компьютерные сети: Учебный курс. Пер. с англ. М.:  Издательский отдел « Русская редакция», 1997г.

2.Гусева А. И. Работа в локальных сетяхNetWare 3.12 – 4.1 М.:

 Диалог – МИФИ, 1996г.

3.Фролов А.В., Фролов Г.В. Глобальные сети компьютеров. М.: Диалог – МИФИ, 1996г.

4.Купаев В.И. "Безопасность жизнедеятельности на железнодорожном транспорте".M:2005г.

5.СанПиН 2.2.2./2.4.1304-03 "Гигиенические требования  к ПЭВМ и организация работы".

6.Правила по охране труда, технике безопасности на ВЦ. 2001г.

7.Аппаратные средства локальных сетей./ М.Гук. С.-Петербург,   2000г.

8.Защита информации в компьютерных системах./ В.Мельников.  Москва, финансы и статистика, 1997г.

9.Введение в операционные системы.T2/ Г.Дейтел. Москва, мир. 1987г.

10.Аппак М.А. Автоматизированные рабочие места на основе ПК

М: Радио и связь, 1989г.

11.Хандкаров Ю.С. Вычислительные центры на ж.д. транспорте.

М: Транспорт 1984г.

12.Тишкин Е.М. Автоматизация управления выгонным парком

М: Интекст 2004г.

13.Васин В.К., Кириллова Г.В. «Защита от электромагнитных и лазерных излучений» Уч. пос. М: РГОТУПС, 2002г.

14.Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах

М: Наука,  Диалектика 1980г.

15.Шураков В.В. Надежность программного обеспечения систем и обработки данных М: Финансы и статистика 1987г.

Список сокращенных терминов

АСОУП – автоматизированная система оперативного управления перевозками

ДСП – дежурный по станции

ДСЦ – маневровый диспетчер

ДС – дежурный  станции

ДСПГ – дежурный по горке

ВЧД –вагонное депо

ШЧ – дистанция сигнализации и связи

ПЧ – дистанция пути

ТЧ – локомотивное депо

ЭЧ – дистанция электроснабжения

ДСЦО – оператор при маневровом диспетчере

ТВК – товарная контора

НОД – начальник отделения дороги

МЧ – дистанция погрузо – разгрузочных работ

ПКО – пункт коммерческого осмотра

ПО – программное обеспечение

ПК – персональный компьютер

СУ – автоматизированная система управления

ДСЗ – зам. начальника станции

ВОХР – подразделение военизированной охраны

ПТО – пункт технического осмотра

Системы автоматической идентификации подвижного состава на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Система автоматической идентификации подвижного состава

2. Повышение производительности подвижного состава

3. Эксплуатация и техническое обслуживание подвижного состава

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ДОРОГ И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА КАРЬЕРНОГО АВТОТРАНСПОРТА

5. Исследование вынужденных колебаний моделей подвижного состава

6. Организация эксплуатации и обслуживания тягового подвижного состава

7. Усвоение основ проектирования и технологических расчетов зон ТО, диагностики и ТР подвижного состава в АТП

8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ И РЕМОНТУ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

9. Договоры на техническое обслуживание системы автоматической пожарной сигнализации и системы оповещения и управления эвакуацией при пожаре

10. Оценка эффективности автоматической биржевой системы

5 stars - based on 250 reviews 5