99314

Модернизация автоматизированной системы управления предприятия автоматики и телемеханики железных дорог АСУ-Ш-2

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Интегрированная информационная система хозяйства СЦБ. Подсистема учета и анализа неисправностей технических средств. Подсистема учёта и анализа технической оснащённости ЖАТ. Подсистема управления производственно-хозяйственной деятельностью хозяйства СЦБ. Обеспечивающие подсистемы Организация БД Логическая организация базы данных. Физическая организация базы данных. Состав базы данных АСУ-Ш-2. Состав информационного обеспечения АСУ-Ш-2

Русский

2016-09-07

9.73 MB

1 чел.

 РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине

« Информационные системы»

Выполнил: Студент V курса

 Баскакова Л.Н.

 Шифр: 0342-ц/ИСЖ-1094

     Проверил:   Самме Г.В.

Москва 2008

Содержание.

Задание на курсовую работу ________________________________________ 3                                                                                     

Введение_________________________________________________________ 4                                                                                                               

1. Характеристика объекта автоматизации_____________________________  8                                                       

2. Архитектура  и программное обеспечение системы.___________________ 12                                   

2.1. Архитектура системы.___________________________________________ 12                                                                                  

2.2 Программное обеспечение АСУ-Ш-2_______________________________ 17

3. Интегрированная  информационная система хозяйства СЦБ.____________ 20

3.1 Подсистема учета и анализа неисправностей технических средств______  23

3.2 Подсистема учёта и анализа технической оснащённости ЖАТ__________ 29

3.3 Подсистема управления производственно-хозяйственной

деятельностью хозяйства СЦБ________________________________________ 31

3.4 Обеспечивающие подсистемы_____________________________________ 36

4. Организация БД_________________________________________________ 37.

4.1 Логическая организация базы данных______________________________ 37

4.2 Физическая организация базы данных______________________________ 37

4.3. Состав базы данных АСУ-Ш-2____________________________________ 38

4.4 Состав информационного обеспечения АСУ-Ш-2 ____________________ 41

5.  СУБД _________________________________________________________ 43

5.1 Понятие СУБД__________________________________________________ 43

5.2 Выбор СУБД___________________________________________________ 44

5.3 Реляционная СУБД MS SQL Server 2000____________________________ 44 6.Разработка АРМ для диспетчера дистанции СЦБ_______________________45

6.1. Права доступа.  Вход в программу_________________________________ 46

6.2 Выбор операционной системы_____________________________________ 48

6.3 Выбор прикладных программ_____________________________________ 49 6.4 Аппаратное обеспечение _________________________________________ 49

7 ЛВС Буйской дистанции СЦБ ______________________________________  57

7.1.Пассивное сетевое оборудование__________________________________ 57

7.2 Активное сетевое оборудование ___________________________________ 58

7.3 Технология клиент-сервер ________________________________________ 59

7.4 Сетевая операционная система ___________________________________  60

7.5 Обоснование предлагаемой топологии сети ________________________  61

7.6.Сетевая технология - Fast Ethernet _________________________________  62

7.8. Кабельная структура организации сети ___________________________   62

7.9 Протокол TCP/IP _______________________________________________  65

8 Сеть передачи данных ОАО «РЖД» _________________________________ 66

9 Расчетная часть __________________________________________________ 69

Литература _______________________________________________________ 70

Приложение 1  ____________________________________________________ 71

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Курсовую работу студент должен выполнить после изучения основного лекционного материала с использованием литературы.

В курсовой работе студент должен выполнить разработку эскизного проекта автоматизированной информационной системы  (АИС) для заданного линейного предприятия железнодорожного транспорта и проработку автоматизированного рабочего места (АРМ) конкретного работника.

Курсовая работа должна включать пояснительную записку и графическую часть, которая иллюстрирует анализ процесса проектирования и полученные решения.

В пояснительной записке должно быть:

1. Задание на  курсовую  работу.

  1.  Содержание обоснованно принятых решений.
  2.  Краткое описание проектируемой информационной или  информационно-управляющей системы с определением её назначения, условий применения и эксплуатации.
  3.  Структурные и функциональные схемы.
  4.  Необходимые блок-схемы алгоритмов функционирования системы.
  5.  Анализ опыта эксплуатации аналогов разрабатываемой системы и пути совершенствования системы.
  6.  Заключение.
  7.  Список использованных литературных источников.

Выполнение курсовой работы следует начинать с ознакомления реализованных решений по применению информационно-вычислительных систем в области  управления линейными подразделениями железнодорожного транспорта. Далее необходимо изучить объект, для которого создается ИС (предметную область). Надо учитывать, что линейное подразделение железнодорожного транспорта является частью общей системы того или иного хозяйства, например автоматизированной системы управления локомотивным хозяйством (АСУТ) или  системы оперативного управления перевозками (АСОУП), в которую входят АСУ станций, АСУ опорного центра, АСУ линейного района.

После исследования предметной области информатизации следует определить необходимый перечень АРМов и проработать АРМ для заданного работника. После определения необходимых АРМов можно перейти к разработке ЛВС. При разработке ЛВС необходимо обоснованно выбрать сетевую операционную систему, топологию и технологию сети, определить физическую среду передачи.

Желательно определить СУБД, способы взаимодействий с другими предприятиями и вышестоящими организациями.  

Введение.

По мнению руководства ОАО «РЖД», в дальнейшем повышении эффективности работы железнодорожного транспорта его конкурентоспособности на рынке транспортных услуг важную роль будет играть широкая информатизация отрасли на базе современных средств связи и вычислительной техники.

Понятие  информатизация подразумевает комплекс мер, обеспечивающих наиболее полное применение достоверного знания во всех общественно-значимых видах человеческой деятельности. Информатизация – это процесс сбора, хранения, обработки и использования информации.

Информация – характеристика внутренней организованности материальной системы (по множеству состояний, которые она может принимать) позволяет оценивать потенциальные возможности систем независимо от процесса передачи или восприятия информации.

Информация есть отражение реального мира.

Информация - категория, позволяющая различать наличие или отсутствие сведений, на основе которых принимается решение.

Информация – сведения, неизвестные до их получения, являющиеся объектом хранения, передачи и обработки.

Информатика – это наука и техника, связанные с машинной обработкой, хранением и передачей информации.

Информационная среда - составляет совокупность систематизированных и организованных специальным образом данных и знаний.

Инфраструктура информатизации – это совокупность технических и программных средств, обеспечивающая получение, хранение, передачу, обработку и представление информации.

Информационная технология – это система приемов, способов и методов сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования данных

Информационные системы - совокупность средств информационной техники и людей, объединенных  для достижения определенных целей или для управления.

Средства реализации информационных технологий – это автоматизированные информационные системы. Это совокупность технических и программных средств, а также работающий с ними персонал, обеспечивающая ввод/вывод, передачу, обработку и представление информации.

Автоматизированная информационная система (АИС) переходит в АСУ, если поставляемая информация извлекается из какого-либо объекта (процесса), а выходная используется для целенаправленного изменения состояния того же объекта (процесса).

В любой области экономической и социальной деятельности, на любом предприятии, занимающемся производством и распределением продукции, создается и используется информация. Всякая взаимосвязь и координация работ внутри отдельной производственной группы возможны благодаря системе информации, охватывающей как всю группу, так и её отдельные элементы, способные порождать, модифицировать и использовать информацию.

Отдельные области человеческой деятельности, как наиболее важные и сложные, находятся в особом положении. Для них создается автоматизированная информационная система, которая понимается, как совокупность средств и методов, позволяющих собирать, перемещать, обрабатывать и передавать потребителю отобранную информацию. Система информации существует в естественном виде, она образует информационную среду. Информационная система создается искусственным путем, и, что особенно существенно, эффективность этой системы зависит от успешного внедрения в среду и от организации коммуникаций между её элементами.

Процесс управления сводится к сознательному и научному выбору целей, определению критериев построения оптимальных планов и контролю их выполнения. Поэтому основным элементом управляющей системы являются автоматизированные информационные системы (АИС).

Информационные системы осуществляют реализацию процессов, связанных:

  1.  со сбором, хранением и классификацией больших объемов информации;
  2.  с ведением информационных массивов сложной внутренней структуры и их подготовкой для последующей обработки;
  3.  с логической обработкой данных при решении задач информационного характера;
  4.  с выдачей информации, пригодной для непосредственного использования человеком.

Специфика ИС определяется третьей из названных функций – обработкой данных. Обычно ИС реализует информационное обеспечение автоматизированных систем управления (АСУ), т.е. является их составной частью.

В зависимости от характера и сложности процесса переработки информации различают следующие основные виды ИС:

  1.  информационно-поисковые, предназначенные для автоматизации решения задач информационного поиска в больших массивах постоянно накапливаемой информации;
  2.  информационно-справочные системы, которые позволяют выполнять над результатами поиска обработку учетно-статистического характера, включающую выполнение структурных преобразований над значениями величин, т.е. не только поиск, но и получение новых данных путем обработки результатов поиска;
  3.  информационно-логические системы, которые обладают возможностями выполнения сложного логического, структурного и смыслового анализа информации, полученного либо в результате поиска, либо введенной непосредственно в ИС. Сюда относятся ИС, ориентированные на решение задач планирования, операционного анализа ситуации и т.д. Существенной характеристикой ИС является непосредственное участие пользователя системы в процессе решения задач;
  4.  информационно-распознающие системы, которые позволяют реализовать процессы, связанные с оценкой и распознаванием ситуации, объектов и процессов, прогнозированием развития событий и генерировать  новую информацию. Характерной особенностью систем является обработка информационных массивов, состоящих из объектов с неполным описанием, а также широкое использование самообучения и самонастройки на оптимальный процесс или заданные условия.

Функционирование ИС можно представить как совокупность информационных процессов, выполняемых последовательно или параллельно:

  1.  сбор и подготовка исходной информации для последующего ввода в систему;
  2.  ввод исходной информации и формирование справочных массивов;
  3.  решение задач на основе полученных данных в соответствии с заданным алгоритмом;
  4.  ведение массивов, составляющих информационную базу ИС (пополнение, обновление, переорганизация);
  5.  реализация обмена информацией между ИС и пользователями в процессе функционирования системы (в том числе и в процессе решения задач).

Выполнение всех этих процессов обычно происходит под единым управлением.

Для современных технических и экономических систем характерна высокая сложность и одновременно постоянная тенденция к интенсификации процессов в этих системах. Указанная тенденция особенно характерна для железнодорожного транспорта. Неритмичность процессов, возникновение перебоев и неполадок (это относится к транспортным процессам) приводят к необходимости управления ими. В свою очередь, для целей управления процессами необходимы накопления и  обработка информации. Эффективность принятых решений зависит от информации, на которую они опираются и от её достоверности. Следовательно, видна четкая взаимосвязь таких понятий, как производство, информация, решение и управление.

Необходимость и возможность применения ИС принятия решения на железнодорожном транспорте очевидна. Это объясняется следующими причинами:

  1.  работа транспорта охватывает большое количество стационарных (станции, локомотивные депо, железнодорожные линии) и динамические (вагоны, локомотивы) объектов. Каждый из них является постоянным источником информации, которую необходимо собрать, упорядочить, переработать и передать отдельным организационным единицам, находящимся на разном уровне контроля и управления;
  2.  на транспорте в разное время возникает необходимость в решении разного рода комбинаторных задач – периодически (например, разработка графика движения поездов) и в процессе повседневной эксплуатации (оперативная корректировка плана формирования поездов);
  3.  на железнодорожном транспорте давно применяются различные современные средства энергопитания, а также устройства СЦБ и связи, что способствует внедрению ИС.

В основе действующей инфраструктуры сети передачи данных (СПД) железнодорожного транспорта, как элемента контура управления отраслью, лежит системная телеобработка данных, обеспечивающая коллективное использование ресурсов ИС удаленными пользователями с возможностью организации межмашинного обмена.

1. Характеристика объекта автоматизации

Объектом автоматизации является хозяйство автоматики и телемеханики (далее – хозяйство Ш) железных дорог России в части функций управления, планирования, технического обслуживания и анализа состояния устройств автоматики и телемеханики.

Основными задачами предприятий и подразделений хозяйства Ш являются:

· обеспечение перевозок надёжно действующими средствами автоматики,

телемеханики и связи с минимизацией расходов на эксплуатацию;

· техническое обслуживание устройств и аппаратуры автоматики и телемеханики  для обеспечения их бесперебойной работы, включая планирование и контроль исполнения работ, учёт, анализ, поиск и прогнозирование отказов устройств;

· обеспечение информацией о состоянии устройств ЖАТС и поездном положении;

· учёт оснащённости устройствами ЖАТС, планирование строительства,

реконструкции, модернизации, капитального ремонта, ввода объектов в действие;

· разработка и осуществление организационно-технических мероприятий

по:

– безопасности движения;

– повышению надёжности функционирования устройств;

– текущему содержанию устройств ЖАТС;

– совершенствованию технологии содержания устройств;

– экономии материалов, электроэнергии, электрооборудования;

– техническому нормированию труда;

- разработка и издание правил, инструкций, технологических процессов, типовых проектных решений, руководящих и методических указаний по их применению, нормативных документов и рекомендаций.

Цель разработки и внедрения АСУ – улучшение качества управления системами различных видов, которое достигается:

- своевременным предоставлением с помощью АСУ полной и достоверной информации управленческому персоналу для принятия решений;
- применением математических методов и моделей для принятия оптимальных решений.

     Кроме того, внедрение АСУ обычно приводит к совершенствованию организационных структур и методов управления, более гибкой регламентации документооборота и процедур управления, упорядочению использования и создания нормативов, совершенствованию организации производства. АСУ различают по выполняемым функциям и возможностям информационного сервиса. АСУ-Ш – многоуровневая АСУ, охватывающая всю иерархию хозяйства СЦБ ОАО РЖД. Объектом автоматизации в АСУ-Ш являются:

- подразделения дистанций (ШЧ), включая обслуживаемые дистанцией устройства;

  •  подразделения службы (Ш) дороги и департамента (ЦШ).

Целью данной курсовой работы является создание                                « Автоматизированной системы управления дистанции сигнализации, централизации и блокировки».

   Система состоит из нескольких десятков АРМов, которые, помимо работы в автономном режиме, объединяются в локальные вычислительные сети по горизонтали и увязываются посредством глобальной сети передачи данных по вертикали.

  В состав АСУ-ШЧ входят:

- АРМы и программы, осуществляющие автоматизацию рабочих мест работников технических, управленческих, хозяйственных и других подразделений;

- Подсистема формирования и введения базы данных коллективного пользования;

- Аппаратно-программные комплексы (АПК), осуществляющие контроль состояния устройств СЦБ.

Комплексная автоматизированная система управления хозяйством сигнализации, централизации и блокировки второго поколения (АСУ-Ш-2) предназначена для:

- повышения эффективности функционирования хозяйства СЦБ за счет: обеспечения полноты и достоверности оперативной информации о состоянии хозяйства, информационной поддержки принятия решений; автоматизации учёта, контроля, анализа и планирования производственной деятельности.

- снижения эксплуатационных расходов в хозяйстве и создания оптимальных условий для осуществления перевозочного процесса за счет: повышения качества и снижения затрат на техническое обслуживание устройств СЦБ; сокращения количества отказов и времени восстановления работоспособности устройств при возникновении отказов; оптимизации планирования технического обслуживания и сокращения времени выключения устройств; повышения оперативности работы хозяйства в чрезвычайных ситуация.

АСУ-Ш-2 принята комиссией ОАО "РЖД" в постоянную эксплуатацию на головном полигоне 18.08.2005 и рекомендована для внедрения на сети железных дорог России.

АСУ-Ш-2 представляет собой многоуровневую систему, автоматизирующую функции специалистов и руководителей дистанций сигнализации и связи (ШЧ), служб сигнализации, централизации и блокировки управлений дорог (Ш) и Департамента автоматики и телемеханики ОАО "РЖД" (ЦШ).

На дистанции  сигнализации и связи в рамках системы автоматизируется работа диспетчера, инженеров технического отдела, группы надёжности, сотрудников ремонтно-технологического участка СЦБ, старшего электромеханика СЦБ и РТУ и начальника участков СЦБ и РТУ.

На уровне службы СЦБ управления дороги в рамках системы автоматизируется работа диспетчера, инженеров отдела эксплуатации технических средств, дорожной лаборатории СЦБ.

На уровне ЦШ автоматизируется работа диспетчера, специалистов отдела эксплуатации технических средств, технологического отдела ЦСС, отдела экономики и труда.

Руководство на всех уровнях (ШЧ, Ш, ЦШ) также работает с системой в режиме анализа информации (по нарушениям работы устройств, оснащённости ЖАТ, планированию мероприятий, выполнению технического обслуживания устройств и т.д.) и использует её для принятия управленческих решений.

Автоматизируемые в АСУ-Ш-2 информационные связи хозяйства Ш показаны на рисунке 1.

Рис.1 Автоматизируемые в АСУ-Ш-2 основные информационные связи

хозяйства Ш

2. Архитектура  и программное обеспечение системы.

2.1. Архитектура системы.

В качестве серверов АСУ-Ш-2 на всех уровнях используются серверы на платформе Windows, в качестве рабочих станций - IBM-совместимые ПЭВМ.

Тип и версия ОС, используемых для создания и эксплуатации АСУ-Ш-2:

- для серверов: Windows Server 2000, Windows Advanced Server или Windows Server 2003;

- для рабочих станций: Windows 98 SE, Windows NT 4.0, Windows 2000 или Windows XP;

- для КПК: MS Pocket PC 2002, Windows Mobile 2003.

В АСУ-Ш-2 используется СУБД MS SQL Server 2000.

В качестве Web-сервера используется Microsoft Internet Information Services 5.

Типовая структура общесистемных и технических средств, обеспечивающих

функционирование АСУ-Ш-2 представлена на рисунке 2.

В ГВЦ и ИВЦ всех дорог, кроме Сахалинской и Калининградской, эксплуатируются два сервера АСУ-Ш-2: сервер баз данных и сервер приложений. На сервере баз данных размещаются БД АСУ-Ш-2. На сервере приложений АСУ-Ш-2 функционируют Web-сервер, система синхронизации баз данных и другие приложения.

На нижнем уровне эксплуатируются:

- серверы в отделениях дорог (в РВЦ) - являются общими серверами нескольких ШЧ;

- серверы в ШЧ.

Типовым решением в АСУ-Ш-2 по доступу к SQL и Web-серверам с рабочих станций является доступ в ЛВС (100 Мбит/с – витая пара) или по СПД (не менее 100Кбит/с):

- рабочие станции в ЦШ – к серверу АСУ-Ш-2 ГВЦ;

- рабочие станции в Ш – к серверу АСУ-Ш-2 ИВЦ;

- рабочие станции в ШЧ – к серверу АСУ-Ш-2 ШЧ или серверу АСУ-Ш-2 ИВЦ.

Электромеханики оснащены карманными персональными компьютерами (КПК), которые подключаются к ПЭВМ старшего электромеханика, включенной в СПД дороги.

АСУ-Ш-2 эксплуатируется в подразделениях дистанций сигнализации и связи, службах Ш управлений дорог и в Департаменте автоматики и телемеханики.

Хранение всех данных, используемых в АСУ-Ш-2, организовано в виде распределенной системы баз данных, расположенных на серверах АСУ-Ш-2 всех уровней:

- ГТСС (сервер централизованной НСИ АСУ-Ш-2);

- ГВЦ;

- ИВЦ дорог;

- дистанции сигнализации и связи.

В системе обеспечена автоматическая синхронизация информации между серверами АСУ-Ш-2.

Мониторинг работы системы обеспечивается с помощью модулей:

- модуль «Почта/Репликация »;

- модуль «Администрирование Web-сайта АСУ-Ш-2»;

- модуль «Проверка работоспособности серверов АСУ-Ш-2».


                                       

Рис. 2    Структура общесистемных и технических средств, обеспечивающих функционирование АСУ-Ш-2.


1- сервер:

ПЭВМ: Pentium III-550, RAM 512;

ОС: Windows 2000 Server

АСУ-Ш-2

Сервер БД: Microsoft SQL Server 2000

Менеджер очередей: MQ Series

2- серверы АСУ-И:
         ЦНСИ: сервер БД DB2

АСУТ: сервер БД: Microsoft SQL Server

3 – Сервер базы данных АСУ-Ш-2

ПЭВМ: Dual Xeon 2800, RAM 4096

ОС: Advanced Server

АСУ-Ш-2:

сервер БД: Microsoft SQL Server 2000

4 – Сервер приложений АСУ-Ш-2

ПЭВМ: Pentium IV-2ГГц, RAM 1024

ОС: Windows 2000 Server

АСУ-Ш-2:

Web сервер: Microsoft Internet Information Services 5.0

Менеджер очередей: MQ Series

Клиент БД: IBM DB2 Connect

Стандартное ПО: MS Office 2000 (Excel)

5 – рабочие станции

ПЭВМ: Pentium III-550, RAM 128

ОС: Windows 98, 2000 Professional,

Windows XP Professional, Windows NT 4.0 Workstation

АСУ-Ш-2

Web клиент: Microsoft Internet Explorer 6.0

Стандартное ПО: Microsoft Office 2000, XP (Word, Excel)

6 – серверы АСУ-И:

АСУ-НБД, АСУ-ЗМ

Сервер БД: Oracle 8.1

7 – сервер базы данных АСУ-Ш-2

ПЭВМ: Dual Pentium IV-2400, RAM 2048

ОС: Windows 2000 Server или Advanced Server

АСУ-Ш-2

Сервер БД: Microsoft SQL Server 2000

8 – сервер приложений АСУ-Ш-2

ПЭВМ: Pentium III-900, RAM 512

ОС: Windows 2000 Server

АСУ-Ш-2:

Web сервер, FTP-сервер: Microsoft Internet Information Services 5.0

Менеджер очередей: MQ Series

Клиент БД: ORACLE Client

Стандартное ПО: MS Office 2000 (Excel)

9  – рабочие станции

ПЭВМ: Pentium III-550, RAM 128

ОС: Windows 98, 2000 Professional,

Windows XP Professional, Windows NT 4.0 Workstation

АСУ-Ш-2

Web клиент: Microsoft Internet Explorer 6.0

Стандартное ПО: Microsoft Office 2000,

XP (Word, Excel, Outlook), AutoCAD 2000

10 – сервер  АСУ-Ш-2

ПЭВМ: Pentium IV-1800, RAM 1024

ОС: Windows 2000 Server или Advanced Server

АСУ-Ш-2:

Сервер БД: Microsoft SQL Server 2000

Web сервер, FTP-сервер: Microsoft Internet Information Services 5.0

Менеджер очередей: MQ Series

Клиент БД: ORACLE Client

Стандартное ПО: MS Office 2000 (Excel)

11 – рабочие станции

соответствует спецификации для службы Ш

АСУ-Ш-2

Web клиент: Microsoft Internet Explorer 6.0

Microsoft ActiveSync 3.7,

Стандартное ПО: Microsoft Office 2000,

XP (Word, Excel, Outlook), AutoCAD 2000

12 – КПК

ОС: MS Pocket PC 2002,

Windows Mobile 2003,

Microsoft.NET Compact

Framework 1.0 SP2

2.2 Программное обеспечение АСУ-Ш-2

2.2.1.  Структура программного обеспечения АСУ-Ш-2.

Структура программного обеспечения АСУ-Ш-2 представлена на рисунке 3.

2.2.2. Специальное программное обеспечение

Специальное ПО АСУ-Ш-2 включает программные продукты универсального типа, разработанные в рамках АСУ-Ш-2. Это либо     самостоятельные модули, которые реализуют функции, общие для всех функциональных задач и подсистем АСУ-Ш-2, либо компоненты, предназначенные не для самостоятельного применения, а для использования в составе функциональных КЗ и задач. Компоненты подсистемы обеспечения информационной безопасности (СОИБ) также являются СПО.

В составе СПО можно выделить следующие типы программных средств:

- ПО для ПЭВМ пользователей системы – обеспечивающие модули,

устанавливаемые на рабочих местах администраторов и пользователей

системы: настройка на рабочее место, общая панель задач и др.;

- ПО для карманного персонального компьютера;

- общие компоненты функциональных задач: заставка и сведения о программе, оповещение пользователей.

2.2.2.1. Специальное ПО АСУ-Ш-2 для ПЭВМ пользователей системы

1) Модуль "Проверка работоспособности серверов АСУ-Ш-2" (разработчик ГТСС)

2) Модуль "Настройка на рабочее место" (разработчик ГТСС)

3) Модуль "Общая панель задач АСУ-Ш-2" (разработчик ГТСС)

4) Модуль вызова Web-сайта АСУ-Ш-2 (разработчик ГТСС)

5) Модуль "Администрирование Web-сайта АСУ-Ш-2"              

(разработчик ГТСС).

2.2.2.2. Специальное ПО для карманного персонального компьютера (разработчик ГТСС, ПГУПС)

Специальное ПО для карманного персонального компьютера (М-КПК) является базовым ПО АСУ-Ш-2 для обработки информации в портативном компьютере. При этом часть компонентов М-КПК предназначена для работы на ПЭВМ, к которой подключается КПК, а часть компонентов предназначена для работы непосредственно на КПК.

М-КПК предназначен для автоматизации следующих задач:

- генерация штрих-кода для идентификации приборов и оборудования ;

- декодирование считанного штрих-кода;

- печать сгенерированного штрих-кода на принтере штрих-кодов;

- синхронизация заданного файла, содержащего необходимую информацию на карманный персональный компьютер (КПК) и обратно;

- сканирование и возвращение значения штрих-кода;

- автоматическое обновление ПО АСУ-Ш-2 на КПК.

2.2.2.3. ПО АСУ-Ш-2 для серверов

ПО для серверов – ПО, устанавливаемое на всех серверах АСУ-Ш-2 на сети дорог, в ГВЦ, ГТСС.

1) Web-сайт АСУ-Ш-2 (разработчик ГТСС)

2) Модуль "Синхронизация баз данных АСУ-Ш-2" - Почта/Репликация

(разработчик ГТСС, ПГУПС)

3) Модуль синхронизации базы данных ЦНСИ и базы данных   АСУ-Ш-2 – модуль "Синхронизация БД ЦНСИ и БД АСУ-Ш-2" (разработчик ГТСС)

4) Модули обеспечения информационного взаимодействия КЗ АЛСН с АСУ-НБД (из состава АСУТ):

· модуль "Заполнение таблиц соответствия НСИ АСУ-НБД и          АСУ-Ш-2" - обеспечивает ведение таблиц соответствия НСИ АСУ-НБД и АСУ-Ш-2 администратором АСУ-Ш-2 дороги;

· модуль "Синхронизация баз данных АСУ-Ш-2 и АСУ-НБД" обеспечивает:

- автоматическую загрузку информации о нарушениях в работе устройств АЛСН, САУТ, выявленных по расшифровке скоростемерных лент, из АСУ-НБД в АСУ-Ш-2;

- автоматическую загрузку данных о расследовании нарушений из АСУ-Ш-2 в АСУ-НБД.

5) Модули обеспечения информационного взаимодействия КЗ АЛСН с АСУ-ЗМ (из состава АСУТ):

· модуль "Заполнение таблиц соответствия НСИ АСУ-ЗМ и АСУ-Ш-2" - обеспечивает ведение таблиц соответствия НСИ АСУ-ЗМ и АСУ-Ш-2 администратором АСУ-Ш-2 дороги.

· модуль "Загрузка данных о замечания х ШЧ из АСУ ЗМ в КЗ АЛСН" -обеспечивают автоматическую загрузку в АСУ-Ш-2 замечаний машинистов по хозяйству Ш.

· модуль "Загрузка данных о расследовании из КЗ АЛСН в АСУ-ЗМ" -обеспечивает автоматическую загрузку данных о расследовании замечаний машинистов из АСУ-Ш-2 в АСУ-ЗМ.

6) Сервер приложений CORBA

Сервер предназначен для организации информационного взаимодействия с другими АС в составе АСУ РЖД на базе объектно-ориентированного протокола IIOP. На сервере реализовано информационное взаимодействие АСУ-Ш-2 и СТДМ (в части АПК-ДК) для автоматизации контроля выполнения работ по техническому обслуживанию устройств ЖАТ.


Рис.3  Структура программного обеспечения АСУ-Ш-2


3. Интегрированная  информационная система хозяйства СЦБ.

Информатизация основной деятельности хозяйства должна вестись путём разработки и внедрения "Интегрированной информационной системы хозяйства сигнализации, централизации и блокировки (ИИС-СЦБ)", состоящей из пяти направлений:

- АС технической диагностики и мониторинга систем ЖАТ;

- АС учёта и анализа неисправностей технических средств ЖАТ;

- АС учёта и анализа технической оснащённости ЖАТ;

- АС управления производственно-хозяйственной деятельностью хозяйства Ш;

- АС проектирования, содержания и сопровождения технической документации ЖАТ в электронном виде.

АСУ-Ш-2 разработана как составная часть ИИС-СЦБ и охватывает комплекс подсистем ИИС-СЦБ, непосредственно связанных с управлением процессом эксплуатации технических средств ЖАТ.

Структура интегрированной информационной системы хозяйства СЦБ (ИИС-СЦБ) приведена на рисунке 4.

В АСУ-Ш-2 реализованы задачи трёх направлений ИИС-СЦБ:

- в рамках АС учёта и анализа неисправностей технических средств ЖАТ:

КЗ УО-ЖАТС, КЗ АЛСН, задача П-РЦ, задача П-КПС;

- в рамках АС учёта и анализа технической оснащённости ЖАТ: КЗ ТехОс-Ц,       ГИС ЖАТ;

- в рамках АС управления производственно-хозяйственной деятельностью        хозяйства Ш: КЗ ОРД, КЗ КТО-ЖАТС, КЗ УП-РТУ.

Кроме того, для обеспечения комплексности разработки и эксплуатации системы созданы обеспечивающие подсистемы:

- формирования и ведения нормативно-справочной информации общего пользования (СБД-Ш);

- обеспечения информационной безопасности (СОИБ);

- специальное программное обеспечение АСУ-Ш-2 (общие модули и компоненты);

- Web-сайт АСУ-Ш-2;

- сервер приложений CORBA (для организации взаимодействия с другими АС);

- модули  обеспечения информационного взаимодействия с другими АС.

Структура АСУ-Ш-2 приведена на рисунке 5.


Рис.4    Структура интегрированной информационной системы хозяйства СЦБ (ИИС-СЦБ)

Рис.5 Структура АСУ-Ш-2


3.1 Подсистема учета и анализа неисправностей технических средств

3.1.1 Комплекс задач «Учет и анализ отказов, повреждений и неисправностей устройств ЖАТС» - КЗ УО-ЖАТС (разработчик ПГУПС)   

предназначен для учета и анализа информации о нарушениях устройств ЖАТ. В КЗ УО-ЖАТС реализованы:

- первичный ввод данных о нарушениях работы устройств ЖАТ в ШЧ. В качестве дополнительной информации вводятся сведения об отказавшем оборудовании и о действиях персонала по устранению отказа;

- оперативный анализ причин нарушений работы устройств ЖАТС;

- расчет статистических показателей по отказам устройств ЖАТС;

- формирование всей необходимой для учета и анализа документации: журнала по форме ШУ-78, технических заключений по отказам устройств, оперативных справок, утвержденных аналитических отчетных форм;

- предоставление необходимой информации для реализации функций управления других КЗ АСУ-Ш-2;

- пересылка информации о нарушениях работы устройств ЖАТ в другие подразделения и организации.

Задача анализа и формирования отчетов реализована как в SQL-, так и в Web-технологии.

Комплекс задач КЗ УО-ЖАТС включает следующие задачи:

- учет и оперативный анализ отказов, повреждений и неисправностей устройств ЖАТС;

- сбор информации от АС технической диагностики и мониторинга систем ЖАТ;

- формирование оперативных и отчетных документов;

- анализ нарушений работы устройств СЦБ в Web-технологии;

- ввод данных от работников, связанных с движением;

- планирование отчетности.

Цикл обработки нарушений работы устройств, включает в себя следующие операции:

− получение и фиксация первичной информации об отказе;

− ввод информации по организации поиска отказа;

− ввод информации связанной с устранением отказа;

− ввод информации по результатам расследования причин отказа;

− планирование мероприятий по не повторению отказов.

Основные варианты технологии, приведены на рисунке 6. Последние этапы на рисунке не указаны, так как информация по ним вносится в БД АСУ-Ш-2, по частям или полностью, диспетчером на основании расследований с представителями других служб и анализом информации по отказам внутри ШЧ.

 


Рис.6  Схема фиксация-устранение отказов и ведение БД «Отказы и нарушения работы устройств ЖАТС» с использованием КЗ УО-ЖАТС


3.1.2.  Комплекс задач «Учёт и анализ нарушений работы устройств АЛСН, САУТ» – КЗ АЛСН (разработчик ГТСС)

 

Комплекс задач предназначен для учёта и анализа информации о нарушениях работы устройств АЛСН и САУТ. Анализ нарушений работы устройств АЛСН и САУТ в различных ракурсах производится на уровнях: ШЧ, НОДШ, Ш, ЦШ. Первичный ввод данных о нарушениях работы АЛСН и САУТ возможен как в ШЧ в КЗ АЛСН, так и в локомотивных депо, работающих в АСУ-НБД. Схема взаимодействия работников оперативных служб в процессе устранения нарушений работы АЛС приведена на     рисунке 7.

Информационное взаимодействие АСУ-Ш-2 и АСУ-ЗМ обеспечивает автоматическое поступление в КЗ АЛСН замечаний машинистов при работе в локомотивных депо информационно-аналитической системы "Замечания машинистов" (АСУ-ЗМ). Схема сбора и обработки данных о нарушениях работы АЛС в КЗ АЛСН между ШЧ и ТЧ приведена на рисунке 8.

Результаты расследования нарушений, с указанием причин и принятых мер, вводятся в ШЧ. Инженер ШЧ по АЛСН и работники дорожной лаборатории выполняют анализ нарушений работы устройств АЛСН и САУТ, для выявления причин сбоев, определения "сбойных" участков, а также "сбойных" локомотивов. Это позволяет эффективнее принимать меры по недопущению повторения нарушений работы устройств АЛСН и САУТ, и уменьшить число нарушений.

Комплекс задач позволяет получать формы ежемесячной общесетевой отчётности и дополнительные формы – распределение нарушений по службам, по причинам и другие, а также журнал учёта нарушений работы устройств АЛСН и САУТ по форме ШУ-78 и экран сбоев АЛСН. Мониторинг сбоев АЛСН, САУТ позволяет анализировать сбои АЛСН, САУТ на схемных изображениях сети железных дорог России, полигонов дорог, полигонов дистанции, станциях и перегонах.

Комплекс задач "Учёт и анализ нарушений работы устройств АЛСН, САУТ" включает:

- Задача "Учёт и анализ нарушений в работе АЛСН и САУТ" ;

- Задача "Анализ нарушений работы устройств АЛСН, САУТ в Web-технологии";

- Задача "Мониторинг сбоев АЛСН, САУТ".

В АСУ-Ш-2 реализована стыковка:

- КЗ АЛСН с АСУ НБД, обеспечивающая информационный обмен между ШЧ и ТЧ по нарушения м работы устройств АЛСН и САУТ, выявленным по расшифровке скоростемерных лент;

- КЗ АЛСН с АСУ-ЗМ, обеспечивающая информационный обмен между ШЧ и ТЧ по всем замечания м машинистов направленным в адрес ШЧ.

- с АБД ТПС, обеспечивающая загрузку в АСУ-Ш-2 локомотивного парка дорог России.

Рис.7 Схема взаимодействия работников оперативных служб в процессе устранения нарушений работы АЛС.

 

Рис.8 Схема сбора и обработки данных о нарушениях работы АЛС в КЗ АЛСН между ШЧ и ТЧ.


3.1.3. Задача "Учёт и анализ содержания рельсовых цепей"– задача П-РЦ (разработчик ГТСС).

Задача П-РЦ реализована в Web-технологии. Задача предоставляет специалистам и руководству подразделений хозяйств Ш и П на всех уровнях информацию о содержании рельсовых цепей. При этом первичная информация о состоянии РЦ по конструктивным признакам (соединители, балласт, смазка) вводится в базу данных в ШЧ и ПЧ на основании совместных актов ШЧ и ПЧ и записей в журнале ДУ-46.

В задаче П-РЦ выполняется анализ информации и формирование отчётности о состоянии РЦ (по периоду времени, дороге, дистанции, станции или перегону, ответственности ШЧ или ПЧ и т.д.) в виде таблиц и диаграмм.

Задача П-РЦ реализует следующие функции:

-  ввод на ШЧ и ПЧ данных о содержании рельсовых цепей по станциям и перегонам

-  ведение НСИ по элементам рельсовых цепей

-  многовариантный поиск и анализ информации

-  подготовка выходных форм анализа и отчётности о содержании рельсовых цепей (включая формы совместного анализа содержания РЦ и сбоев, отказов устройств СЦБ).

3.1.4. Задача "Учёт и анализ работы средств контроля технического состояния подвижного состава" – задача П-КПС (разработчик ПГУПС).

Задача предназначена для учёта и анализа информации об остановках поездов по показаниям устройств слежения за подвижным составом (ПОНАБ, ДИСК, КТСМ).

В задаче П–КПС обеспечивается формирование необходимой для анализа оперативной и отчетной документации.

Задача П-КПС реализует следующие функции:

-  ввод на ШЧ и Ш данных об остановках поездов;

-  многовариантный поиск и анализ информации о срабатываниях средств контроля технического состояния подвижного состава.

3.2 Подсистема учёта и анализа технической оснащённости ЖАТ

В состав подсистемы входят:

· Комплекс задач «Учёт и анализ технической оснащённости железных дорог устройствами СЦБ» (КЗ ТехОс-Ц).

· Геоинформационная система хозяйства сигнализации, централизации и блокировки (ГИС ЖАТ).

3.2.1.  Комплекс задач "Учёт и анализ технической оснащённости устройствами ЖАТ" – КЗ ТехОс-Ц    (разработчик ГТСС)

Комплекс задач обеспечивает формирование базы данных об оснащённости дистанции сигнализации и связи устройствами и системами СЦБ, устройствами механизации и автоматизации сортировочных горок, устройствами дистанционного контроля подвижного состава и иными устройствами автоматики и телемеханики.

Информация предназначена для анализа технической оснащённости дистанции с выдачей отчётных и справочных форм, а также для использования другими задачами АСУ-Ш-2:

УО-ЖАТС, АЛСН, КТО-ЖАТС, УП-РТУ, ГИС ЖАТ.

В КЗ ТехОс-Ц реализованы:

- формирование отчётности по технической оснащённости (форма АГО-5, схема оснащенности дистанции, ведомости);

- ведение паспортов объектов по СЦБ (станций, перегонов, переездов,

сортировочных горок);

- анализ оснащенности объектов и дистанции в целом системами и устройствами СЦБ.

Комплекс задач реализован в SQL-технологии (основной набор функций) и в Web-технологии (анализ данных, формирование и просмотр отчётности, просмотр отчетов АГО и схем оснащенности ШЧ).

КЗ ТехОс-Ц включает:

-  Задача "Ведение данных по оснащённости системами на участках и кругах";

-  Задача "Ведение паспортов объектов";

-  Задача "Ведение данных по оснащённости устройствами ЖАТ";

-  Задача «Формирование, печать и сверка штрих-кодов устройств ЖАТ»;

-  Задача «Формирование АГО-5»;

-  Задача "Формирование отчётов и анализ технической оснащённости устройствами ЖАТ";

-  Задача "Анализ технической оснащённости железных дорог СЦБ в Web-технологии";

-  Задача "Анализ технической оснащённости железных дорог устройствами СЦБ в Web-технологии";

-  Задача "Отчетные документы по технической оснащенности в Web-технологии";

-  Задача "Опубликованные на сайте АСУ-Ш-2 документы по технической оснащенности в Web-технологии ";

3.2.2.  "Геоинформационная система хозяйства сигнализации, централизации и блокировки" – ГИС ЖАТ (разработчик ВНИИАС)

Данная система предназначена для визуализации информации по хозяйству СЦБ с использованием ЕЭСЖД. Система показывает информацию из базы данных АСУ-Ш-2 в привязке к дорогам, отделениям дорог, дистанциям, станциям и перегонам на ЕЭСЖД.

Помимо базовых функций ЕЭСЖД, ГИС ЖАТ выполняет следующие специфические для АСУ-Ш-2 функции:

-  Графическая визуализация информации из БД АСУ-Ш-2 о системах ЖАТ;

-  Показ текстовой информации из БД АСУ-Ш-2 о структуре и персонале ШЧ, устройствах ЖАТ на станциях и перегонах, паспортов объектов СЦБ.

Вид окна задачи ГИС ЖАТ приведен на рисунке 9.

Рис.9  Задача ГИС ЖАТ.

3.3 Подсистема управления производственно-хозяйственной деятельностью хозяйства СЦБ

В состав подсистемы входят:

· Комплекс задач «Планирование и контроль исполнения работ по

техническому обслуживанию устройств ЖАТС» (КЗ КТО-ЖАТС).

· Комплекс задач «Учёт приборов и планирование работы участков РТУ» (КЗ УП-РТУ).

· Комплекс задач «Разработка и контроль выполнения организационно-распорядительных документов: ОТМ, ПЗ, КР, ОТМ-Х, РЦ» (КЗ ОРД).

· Задача «Автоматизированный учет и контроль за устранением выявленных отступлений от норм содержания устройств СЦБ» (Задача П-КСУ).

· Задача «Учет выполнения работ по ТО устройств ЖАТ на КПК» (Задача КТО-КПК).

· Задача «Учет приборов с помощью технологии штрих-кодов» (Задача РТУКПК).

3.3.1.  «Планирование и контроль исполнения работ по техническому обслуживанию устройств ЖАТС» – КЗ КТО-ЖАТС (разработчик ГТСС)

Комплекс задач предназначен для автоматизации планирования технологического процесса обслуживанию устройств ЖАТС (СЦБ, механизации и автоматизации сортировочных горок, дистанционного контроля подвижного состава и других), оперативного планирования и контроля исполнения работ в соответствии с нормативными документами ЦШ, ЦСВТ и дорог.

В КЗ КТО-ЖАТС реализованы:

- возможность добавления новых распорядительных и нормативно-технических документов по ТО, действующих на дороге или ШЧ, разделов документов, пунктов документов;

- формирование годовых и четырехнедельных план-графиков работ по ТО и создание нормированного план-графика с оптимизацией его по трудозатратам;

- формирование оперативных планов работ подразделений ШЧ на основе план-графиков ТО с включением дополнительных работ сверх графика (работы по общесетевым планам мероприятий и внеплановые);

- контроль за фактом выполнения ТО с применением технических средств (использование штрих-кодов, информационное взаимодействие с СТДМ).

Комплекс задач КЗ КТО-ЖАТС включает:

-  Задача «Планирование технологического процесса обслуживания (ТО) устройств»;

-  Задача «Оперативное планирование работ по техническому обслуживанию, ремонту устройств и предотвращению отказов»;

-  Задача «Контроль исполнения работ по ТО устройств;

-  Задача «Ведение нормативно-справочной информации по ТО»;

-  Задача «Формирование отчётных документов»;

-  Задача «Контроль исполнения работ подтвержденных техническими средствами СТДМ»;

-  Задача «Контроль исполнения работ, косвенно подтвержденных данными по штрих-кодам от КПК»;

-  Задача «Планирование и контроль исполнения работ по техническому обслуживанию устройств ЖАТС в Web-технологии»;

-  Задача «Замечания к содержанию устройств (для ЛПУ и ШНС) в Web-технологии»;

3.3.2. Комплекс задач «Учёт приборов и планирование работы участков РТУ» – КЗ УП-РТУ (разработчик ПГУПС)

Основным назначением КЗ УП-РТУ является планирование, оптимизация и фиксация исполнения хода работ по замене и ремонту приборов СЦБ.

КЗ УП-РТУ ставит своей целью повышение качества и оперативности выполнения работ по замене и ремонту приборов СЦБ, обоснованности принятия решений специалистами и руководителями ШЧ и Ш путем автоматизации процессов планирования, оптимизации и контроля исполнения работ.

Использование технологии штрих-кодов позволяет формировать и передавать данные по замене приборов, по ремонту-приемке и сверке АВ3 и склада, а также получать и обрабатывать данные с КПК.

Комплекс задач «Учёт приборов и планирование работы участков РТУ» – КЗ УП-РТУ включает:

-  Задача «Первоначальный ввод данных о приборах»;

-  Задача «Учёт и контроль за перемещением приборов и их техническим состоянием»;

-  Задача «Планирование работы РТУ»;

-  Задача «Формирование оперативных и отчётных документов»;

-  Задача «Работа с КПК».

3.3.3.  «Разработка и контроль выполнения организационно-

распорядительных документов: ОТМ, ПЗ, КР, ОТМ-Х, РЦ» –       КЗ ОРД (разработчик ГТСС)

Комплекс задач охватывает весь спектр работ по автоматизации сбора предложений, формирования, распечатки, рассылке и контролю исполнения общесетевых планов и мероприятий:

- по повышению безопасности движения поездов (ОТМ);

- по подготовке к зиме (ПЗ);

- по капитальному ремонту (КР);

- по предотвращению умышленных порч и краж оборудования СЦБ      (ОТМ-Х);

- по повышению надёжности функционирования РЦ (РЦ);

- планов других видов, добавляемых пользователями.

КЗ ОРД позволяет планировать и контролировать специфические      мероприятия для каждого предприятия (службы, дистанции):

- дополнять сетевые планы новыми разделами;

- дополнять сетевые планы новыми пунктами;

- создавать новые планы, разделы и пункты.

Комплекс задач КЗ ОРД  включает:

-  Задача «Планирование»

-  Задача «Контроль исполнения »

-  Задача «Разнарядка оборудования »

-  Задача «Формирование отчётных документов»

-  Задача «Ведение нормативно-справочной информации»

3.3.4.  Задача «Автоматизированный учет и контроль за устранением          выявленных отступлений от норм содержания устройств СЦБ» - П-КСУ (разработчик ГТСС)

П-КСУ предназначена для диспетчеров, старших электромехаников и руководителей дистанций СЦБ, занимающихся вопросами учета и контроля за устранением замечаний к содержанию устройств СЦБ.

П-КСУ в Web-технологии предназначена для линейных и старших электромехаников СЦБ, начальников линейно-производственных участков, руководителей ШЧ и служб Ш, а также других работников хозяйства, занимающихся вопросами эксплуатации технических средств ЖАТ.

Задача П-КСУ выполняет следующие функции:

-  Фиксация первичной информации об отступлении от норм содержания устройств СЦБ;

-  Уточнение, при необходимости, места, объекта, срока устранения, исполнения по каждому замечанию;

-  Отметка об устранении замечания;

-  Контроль за своевременным устранением замечаний;

-  Анализ отступлений от норм содержания замечаний.

3.3.5.  Задача «Учет выполнения работ по ТО устройств ЖАТ на КПК» - КТО-КПК (разработчик ГТСС)

Задача КТО-КПК обеспечивает косвенный контроль факта выполнения работ по техническому обслуживанию устройств СЦБ по технологии штрих-кодирования – считывания штрих-кодов с устройств СЦБ, на которых выполняются работы по ТО.

Задача КТО-КПК эксплуатируется на карманном переносном компьютере.

Задача «Учет выполнения работ по ТО устройств ЖАТ на КПК» выполняет следующие функции:

-  идентификация электромеханика;

-  сканирование штрих-кода устройства;

-  отображение списка отсканированных штрих-кодов;

-  отображение плана работ по ТО текущего дня;

-  отметка выполнения работы;

-  перенос исполнения работы;

-  просмотр перечня устройств СЦБ, на которых выполняется работа;

-  сверка наличия штрих-кодов на устройствах СЦБ станции/перегона.

Пример работы специалистов дистанции с задачей КТО-КПК приведена на рисунке 10.

Рис.10 Работа специалистов дистанции с задачей КТО-КПК

3.3.6.  Задача «Учет приборов с помощью технологии штрих-кодов» - РТУ-КПК (разработчик ПГУПС)

Задача РТУ-КПК  предназначена для оптимизации работ по замене и ремонту приборов СЦБ и ставит своей целью повышение качества и оперативности выполнения работ по замене и ремонту приборов СЦБ. Задача используется ШН и ШНС РТУ, ШН и ШНС бригады комплексной замены.

РТУ-КПК обеспечивает автоматизацию следующих функций работников хозяйства:

-  учет работ по замене приборов;

-  учет работ по ремонту-приемке приборов;

-  учет работ по сверке АВЗ и склада.

Задача РТУ-КПК эксплуатируется на карманном переносном компьютере.

Пример работы специалистов дистанции с задачей РТУ-КПК приведена на рисунке 11.

Рис. 11 Работа специалистов дистанции с задачей РТУ-КПК

3.4 Обеспечивающие подсистемы

3.4.1 Подсистема формирования и ведения нормативно-справочной информации общего пользования (СБД-Ш).

Подсистема предназначена для автоматизации следующих функций:

- ведение распределённой НСИ уровней дороги и дистанции (станции и перегоны дороги, объекты хозяйства СЦБ, организационная структура и персонал предприятий, закрепление объектов за подразделениями);

- ведение классификатора неисправностей устройств ЖАТ;

- ведение базы оборудования ЖАТ и работа пользователей со справочником оборудования ;

- загрузки НСИ по локомотивному парку из АСУ-Т.

В состав подсистемы входят:

· Комплекс задач "Ведение распределённой НСИ по хозяйству Ш"              (КЗ СБД-Ш/Р);

· Модуль "Работа с НСИ по отказам" (М-НСИ-Отк);

· Модуль "Работа с базой оборудования " (МОП-О);

· Задача "Работа с классификатором и номенклатурным перечнем оборудования ЖАТ в Web-технологии" (П-Оборудование);

· Сервисный пакет загрузки локомотивного парка (из АСУТ)                 

(П-Лок-Парк).

3.4.2. Подсистема обеспечения информационной безопасности

1) Модуль регистрации пользователей АСУ-Ш-2 (в SQL-технологии) – Модуль "Регистрация " (разработчик ГТСС)

Модуль устанавливается на рабочих местах администраторов АСУ-Ш-2 всех уровней, а также на серверах АСУ-Ш-2.

2) Модуль "Обновление версий ПО АСУ-Ш-2" (разработчик ГТСС)

Модуль устанавливается на всех рабочих местах пользователей системы и администраторов, а также на серверах АСУ-Ш-2.

3) Общий компонент "Идентификация пользователя (в SQL-технологии)" (разработчик ГТСС)

Компонент используется во всех без исключения программах            АСУ-Ш-2, работающих в SQL-технологии.

4) Динамическая библиотека идентификации в составе Web-сайта     АСУ-Ш-2 (разработчик ГТСС)

Библиотека обеспечивает те же функции, что и общий компонент "Идентификация пользователя ", но применительно к Web-сайту АСУ-Ш-2 и задачам в Web-технологии.

4. Организация БД.

    База данных  (БД) – это поименованная совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ.

    БД состоит из записей (строк) и полей (столбцов). Запись является наименьшей единицей обмена данными между оперативной и внешней памятью. Поле – наименьшей единицей обработки данных.

    4.1 Логическая организация базы данных

Логическая организация БД — это представление пользователя (проектировщика) о той предметной области, информация о которой должна храниться в БнД (банке данных). Результатом логического проектирования является концептуальная (внешняя, информационно-логическая) схема базы данных - логическая модель предметной области. Такая модель отражает три вида информации: сведения об объектах предметной области, их свойствах и отношениях между объектами.

Объекты на схеме представляются типами записей; свойства объектов - элементарными или групповыми данными в виде полей записей; отношения - связями между типами записей и полями. Такая модель не зависит от физической среды - типа ЭВМ, операционной системы и СУБД, то есть, абстрагируется от смыслового содержания данных, отражал формы представления информации и связи между данными.

Логическую модель можно представить несколькими способами. Для информационных систем характерны два способа схемного представления данных: графический и табличный. В настоящее время известны три логические модели: иерархическая, сетевая и реляционная. Основное внимание уделяется реляционным моделям, поскольку они нашли наиболее широкое применение на ПК.

    

    4.2 Физическая организация базы данных

Под физической организацией БД понимаются совокупность методов и средств размещения данных во внешней памяти и созданная на их основе внутренняя (физическая) модель данных. Внутренняя модель является средством отображения логической модели данных в физическую среду хранения. Внутренняя модель разрабатывается средствами СУБД.

К внутренним моделям данных предъявляется ряд требований, основными из которых являются: сохранение семантики логической организации данных; максимальная экономия внешней памяти; минимальные затраты на ведение БД; максимальное быстродействие при поиске и выборке данных (минимальное время ответа системы на запрос). Задача разработчика банка данных - найти оптимальный вариант внутренней модели.

Основными средствами физического моделирования в БнД являются: структура хранения данных, поисковые структуры и язык описания данных (ЯОД). В простейшем случае структуру хранения данных можно представить в виде структуры записи файла базы данных, включающей поля записи, порядок их размещения, типы и длины полей. Для сокращения времени поиска данных, кроме структуры хранения, разрабатываются также поисковые структуры.

Можно выделить два принципа физической организации БД:

организация на основе структуры хранения данных;

организация, сочетающая структуру хранения данных с одной или несколькими поисковыми структурами.

Конечным итогом разработки физической организации БД являются: файл данных - файл базы данных и файлы поисковых структур. В персональных компьютерах эти файлы могут быть последовательными (последовательного доступа) или прямыми (прямого доступа).

В настоящее время наибольшее распространение получили поисковые структуры – индексные файлы, то есть файлы, содержащие вместо записей базы данных адреса этих записей. Они занимают малый объем памяти. Построение индекса выполняется автоматически самой СУБД.

Индекс обеспечивает быстрый поиск записей в основном файле. Поиск записей в БД с помощью индексов заключается в выборе индекса, соответствующего признаку поиска, поиске в индексе строки с заданным значением признака, выборке из этой строки списка адресов искомых записей и чтении этих записей в основном файле по указанным адресам методом прямого доступа.

4.3. Состав базы данных АСУ-Ш-2.

В состав  АСУ-Ш-2 входят две базы данных: основная база АСУ-Ш-2 и база ГИС ЖАТ. Последняя содержит технологическую информацию, используемую задачей ГИС ЖАТ. БД АСУ-Ш-2 представляет собой единую информационную среду для функционирования всех прикладных задач АСУ-Ш-2 и обеспечивает информационное взаимодействие между ними.

По назначению и степени общности для различных пользователей в составе БД АСУ-Ш-2 выделены:

- НСИ общего пользования с другими хозяйствами (для нескольких задач, КЗ АСУ-Ш-2), которая содержит общероссийские и отраслевые классификаторы, перечень объектов железнодорожной инфраструктуры и другие данные, входящие в ЦНСИ, а также специфичные по хозяйству Ш данные – классификаторы систем ЖАТ, отказы устройств ЖАТ, перечень участков обслуживания ШЧ и другие, входящие в БД-Ш;

- НСИ функциональных комплексов задач АСУ-Ш-2;

- оперативные данные общего пользования по хозяйству Ш (оснащенность станций, перегонов и объектов  системами  и устройствами ЖАТ, нарушения работы устройств и др.);

- локальные оперативные данные функциональных задач АСУ-Ш-2 (планы мероприятий в КЗ ОРД, планы замены приборов в КЗ УП-РТУ, графики ТО в КЗ КТО-ЖАТС и др.).

По способу формирования выделены централизованные и распределенные данные. Централизованные данные поставляются пользователям разработчиком, далее поддерживаются с помощью ПО

АСУ-Ш-2. Распределенные данные вводятся администраторами и пользователями на дорожном уровне или уровне дистанции с помощью ПО подсистемы формирования и ведения НСИ общего пользования АСУ-Ш-2 (СБД-Ш) или ПО функциональных задач, а также загружаются из других АС ИСЖТ (АС «Кадры», АСУТ, СТДМ т.д.).

Укрупнённая схема, отображающая структуру единой БД и методы формирования данных, приведена на рисунке 12.

Рис.12 Укрупненная структурная схема информационного обеспечения АСУ-Ш-2

4.4 Состав информационного обеспечения АСУ-Ш-2

Информационное обеспечение АСУ-Ш-2 организовано из следующих

компонентов:

– общая база данных АСУ-Ш-2 в формате MS SQL Server 2000;

– база данных ГИС ЖАТ в формате MS SQL Server 2000;

– внешние файлы (файлы графических элементов для рисования схем в dwg-формате, файлы ГИС-карты, файлы выходных документов в формате Word, Excel, Html), на которые из базы даются ссылки.

Информационное обеспечение АСУ-Ш-2 состоит из внемашинной и внутримашинной информационных баз.

Внемашинная информационная база представляет собой набор документов на бумажных носителях информации и телефонных сообщений, подлежащих вводу.

Внутримашинная информационная база представляет собой систему баз данных, расположенных на серверах различных уровней (сетевого, дорожного, отделенческого, линейного) – на серверах АСУ-Ш-2 ГВЦ ОАО "РЖД", ИВЦ дорог, НОД, линейных предприятий. В эту систему входит также дистрибутив БД АСУ-Ш-2, в составе которого первоначально формируется и ведётся централизованная НСИ. Дистрибутив формируется головным предприятием-разработчиком АСУ-Ш-2 (ГТСС) и соисполнителем разработки (ПГУПС).

 Внутримашинная информационная база АСУ-Ш-2 является распределённой и представляет собой совокупность реляционных баз данных в формате MS SQL Server 2000, а также текстовых данных (документов), графических данных (графических элементов, схем), расположенных на ПЭВМ пользователей системы с привязкой к идентификаторам документов

и схем в SQL-базе. Все данные размещаются на серверах:

– дистанций сигнализации и связи или отделений дорог (общий сервер нескольких ШЧ отделения, при этом нет серверов ШЧ);

– ИВЦ дорог;

– ГВЦ ОАО "РЖД";

– в ГТСС – дистрибутив централизованной НСИ базы в ОФАП.

На каждом сервере создаётся единая БД АСУ-Ш-2, включающая все компоненты ИО АСУ-Ш-2, используемые на данном предприятии (кроме пользовательских слоёв ГИС ЖАТ, лежащих в отдельной базе). Понятие распределённой базы означает хранение одних и тех же (по логическому содержанию) данных в одинаковой структуре на разных серверах. Каждое предприятие формирует в БД данные, источником которых оно является. Необходимые данные с других предприятий поступают в БД посредством синхронизации через «верхние» серверы.

В состав внемашинной информационной базы входят следующие виды документов:

классификаторы информации, разрабатываемые на основе действующих на ж.д. транспорте правил, инструкций, норм проектирования, форм отчётности и методик их заполнения;

– инструкции, технологические процессы, технологические карты и другие материалы по техническому обслуживанию устройств СЦБ и связи, выпускаемые департаментами ЦШ и ЦСВТ;

типовые нормы времени на техническое обслуживание устройств СЦБ и связи, выпускаемые нормативно-исследовательскими организациями и утвержденные МПС;

указания, приказы, служб Ш по вопросам технологии обслуживания, учёта отказов, технико-экономического обеспечения и др.;

техническая документация линейных предприятий;

организационно-распорядительные документы – сетевые планы (и отчеты) по ОТМ, ПЗ, мероприятиям по повышению надежности РЦ и др.

5.  СУБД

5.1 Понятие СУБД

СУБД — это совокупность программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных. СУБД представляет собой пакет прикладных программ, расширяющих возможности операционной системы по обработке данных. СУБД является принципиально необходимой частью информационной системы.

В подтверждение этого можно привести, по крайней мере, следующие пять факторов:

логическая и физическая организация БД являются нестандартными для операционных систем и языков программирования;

описание баз данных и их фрагментов отделено от прикладных программ и должно создаваться и обрабатываться специальными средствами;

доступ к данным, включающий вычисление адресов, маршрутизацию в базе данных, локализацию записей, основывается на специальных методах и требует разработки специальных алгоритмов и управляющих программ;

обработка реляционных баз данных базируется на операциях реляционной алгебры, не предусмотренных в операционных системах и системах программирования;

специальная обработка БД, такая, как поддержание целостности, непротиворечивости и не избыточности данных, декомпозиция запросов, параллельное выполнение транзакций, частично или даже полностью не реализована в этих системах.

Поэтому работа пользователей с базами данных без СУБД была бы затруднена или даже невозможна. СУБД берет на себя все указанные выше операции по обслуживанию и обработке баз данных на каждом из трех этапов жизненного цикла БД - в процессе создания, ведения и использования.

Все функции СУБД можно разделить на три группы:

управление базами данных (система выполняет роль менеджера);

разработка, отладка и выполнение прикладных программ (система осуществляет функции транслятора);

выполнение вспомогательных операций (сервис).

В зависимости от того, что является объектом управления, в СУБД предусмотрены три уровня управления (манипулирования):

управление файлами, осуществляемое в процессе их генерации и эксплуатации. Основными операциями являются открытие, закрытие, копирование, переименование, реструктурирование, реорганизация, восстановление баз данных, снятие отчетов по базам данных;

управление записями (кортежами), которое включает чтение, добавление, удаление и упорядочение записей;

управление полями записей (атрибутов).

Такие операции, как ввод данных с клавиатуры, вычисления, организация циклов и ветвлений, вывод данных на экран и принтер и некоторые другие, не являются сферой деятельности СУБД, а определяются в прикладных программах.

    5.2. Выбор СУБД 

При выборе СУБД необходимо принимать во внимание следующие факторы:

  1.  максимальное число пользователей одновременно обращающихся к базе;
  2.  характеристики клиентского ПО;
  3.  аппаратные компоненты сервера;
  4.  серверную операционную систему;
  5.  уровень квалификации персонала.

Первое, что необходимо отметить, это то, что база данных ведется на mainframe. Т.к. разрабатываемая ИС должна быть реализована на предприятии, где работает студент, то выбор СУБД не представляется возможным, т.к. реализация уже предопределена указанием ОАО “РЖД”.  База данных ведется на  mainframe с использованием СУБД MS SQL Server 2000.

5.3. Реляционная СУБД MS SQL Server 2000

SQL Server 2000 — семейство продуктов, разработанных для хранения данных в больших системах, осуществляющих обработку информации, и обслуживания коммерческих Web-узлов. SQL Server 2000 прост и удобен в использовании, он широко применяется как в сложных системах, с которыми работают сотни пользователей, так и в малом бизнесе. Он популярен также у отдельных пользователей, которым нужен надежный и удобный сервер БД. В состав SQL Server 2000 входят две основные службы, предназначенные для новой платформы Microsoft .NET и систем с традиционной двухуровневой клиент-серверной архитектурой. Первая служба, SQL Server — это высокопроизводительное реляционное ядро БД, обеспечивающее прекрасную масштабируемость систем, созданных на его основе. Вторая — SQL Server 2000 Analysis Services — предоставляет множество средств анализа данных, которые размещаются в специальных хранилищах и киосках данных и используются системами принятия решений.

Данная СУБД  по  функциональным  возможностям   принципиально  пригодна  для  реализации   на  основе  АСУ-Ш-2.

Рассмотрев основные характеристики архитектур построения АИС, серверных операционных систем и СУБД в дальнейшем в качестве архитектуры АИС мы выберем архитектуру интернет/интранет, в качестве СУБД MS SQL Server 2000.

6.Разработка АРМ для диспетчера дистанции СЦБ.

 Абонентское рабочее место сотрудника Буйской дистанции СЦБ, предназначенное для выполнения служебных функций персонала реализуется на базе персонального компьютера и оснащается:

средствами делопроизводства (редактор с возможностью качественной печати, выходом на электронную почту, электронными таблицами и т.д.),

средствами доступа к информационным ресурсам ОАО РЖД.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) можно определить как комплекс информационных ресурсов, программно-технических и организационно-технологических средств индивидуального и коллективного использования, объединенных для выполнения определенных функций профессионального работника.

       С помощью АРМ специалист может обрабатывать тексты, посылать и принимать сообщения, хранящиеся в памяти ЭВМ, участвовать в совещаниях, организовывать и вести личные архивы документов, выполнять расчеты и получать готовые результаты в табличной и графической форме.

Структурная схема АРМ приведена на рисунке 13.

Рисунок 13 Структурная схема АРМ.

   6.1. Права доступа.  Вход в программу

При работе с программами системы АСУ-Ш-2 первым шагом является авторизация пользователя. Авторизация определяет уровень доступа пользователя к хранящейся информации и возможность ее редактирования (как ввод новой, так и удаление существующей). Максимальный уровень доступа по установившейся тенденции принадлежит системному администратору. Он наделен правами регистрации новых пользователей в системе, изменения их паролей.

Конфиденциальность информации обеспечивается фактически на двух уровнях – защита со стороны SQL сервера и описанное выше разграничение доступа. Защита от несанкционированного доступа со стороны сервера означает, что клиентская программа АРМ при соединении с базой данных является пользователем с точки зрения сервера. Поэтому чтобы подключение произошло, он передает серверу авторизующую информацию (password). Системный администратор должен завести соответствующую учетную запись в настройках SQL сервера.

При старте программа выводит окно ввода пароля. У пользователя есть только 2 варианта продолжения работы – ввести корректный пароль и войти в систему или выйти из программы. Ввод некорректного пароля вызывает соответствующее информационное сообщение и естественно не приводит к входу в систему.

Внешний вид окна ввода пароля приведен на рисунке 14.

Рисунок 14. Окно ввода пароля

Внешний вид сообщения о некорректности пароля приведен на рисунке 15.

      Рисунок 15. вид сообщения о некорректности пароля

Программное обеспечение информационных технологий неоднородно, часть программных средств относится к базовому программному обеспечению, без которого невозможна работа технических средств, другая часть — к прикладному программному обеспечению.

К базовому программному обеспечению относятся: операционные системы для локальных компьютеров, сетевые операционные системы, управляющие работой серверов и сетью. Тип операционной системы учитывает процессор компьютера, масштабы компьютерных сетей. К наиболее популярным операционным системам в мире относятся: операционная система Windows (95/98/NT/2000/XP), Unix, Solaris, OS/2, Linux и др. Другая часть базового программного обеспечения относится к сервисным средствам, используемым для расширения функций операционных систем, обеспечения надежной работы технических средств и выполнения процедур обслуживания информационной системы и ее компонентов:

- антивирусные программы;

- архиваторы файлов;

- утилиты для тестирования компьютеров, сетей, операционных систем, обслуживания файлов, дисков и т. п.

К числу наиболее популярных в настоящее время антивирусных программ относятся: DrWeb, AVP (антивирус Касперского), Norton Antivirus и другие.

Архиваторы обеспечивают компактное представление файлов и дисков для целей передачи данных на другие компьютеры, создания страховых копий. Наиболее популярны архиваторы: WinZip, WinRAR, WinARJ.

Утилиты делятся по объектам: тестирование функциональных блоков компьютера, обслуживание машинных носителей, обслуживание файловой системы, администрирование компьютерных сетей. К числу наиболее популярных утилит относятся: SiSoft Sandra for Windows, Norton Utilities, Quarterdeck WinProbe/ Manifest и другие.

6.2 Выбор операционной системы.

В последнее время разработано и активно используется несколько операционных систем (ОС). Остановим свое внимание на двух ОС: Microsoft Windows 2000 Professional и Windows XP Professional. Эти ОС ускоряют доступ к информации, что способствует повышению эффективности труда, позволяют автоматически устанавливать новое оборудование с минимальной необходимостью настройки, упрощают:

  •  работу с файлами;
  •  поиск информации;
  •  работу в Интернете;
  •  работу в удаленном режиме;
  •  обеспечение безопасности.

Минимальные требования для установки данных ОС приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Системные требования для ОС Windows XP и Windows 2000 

ОС

Windows XP Professional

Windows 2000 Professional

Процессор

Рекомендуется не менее 300 МГц, допустимый минимум – 233 МГц (система с одним или двумя процессорами), могут использоваться процессоры семейств Intel Pentium/Celtron, ADM K6/Athlon/Duron, или другие совместимые процессоры.

Pentium-совместимый процессор с частотой 133 МГц или выше. Поддерживает однопроцессорные и двухпроцессорные системы

Оперативная память

64 Мб – допустимый минимум (рекомендуется не менее 128 Мб)

64 Мб – рекомендованный минимум; с увеличением размера оперативной памяти увеличивается быстродействие

Жесткий диск

1,5 Гб свободного места

650 Мб свободного места

полный объем - 2 Гб.

Видеосистема

Видеоплата и монитор Super VGA с разрешением не менее 800x600 точек.

Монитор VGA или с более высоким разрешением.

Накопители

CD-ROM, DVD-ROM

CD-ROM, DVD-ROM

Внешние устройства

Клавиатура и мышь

или совместимое устройство ввода

Клавиатура и мышь

или совместимое устройство ввода

Для нашего ПК выберем ОС Windows XP Professional.

6.3. Выбор прикладных программ.

Программы необходимые для функционирования АСУ-Ш-2:

-  Microsoft Office 2000 (Word, Excel, Outlook)

 - AutoCAD 2000

- Microsoft Internet Explorer 6.0

6.4. Аппаратное обеспечение

Для функционирования АСУ-Ш-2 необходима ПЭВМ: Pentium III-550, RAM 128, но так как в АРМ ШЧД эксплуатируются и другие АСУ, такие как – АС АПВО, АС КМО, КАСАНТ, АСУ ЗМ, АСУ НБД, ТЭП, ГИД УРАЛ, то выбираем следующее аппаратное обеспечение.

6.4.1. Системный блок

Согласно системным требованиям соберем системный блок в следующей комплектации:

корпус;

системная плата;

процессор;

модули оперативной памяти;

видеокарта;

HDD;

CD- и DVD-приводы;

FDD.

Рассмотрим каждый момент отдельно.

Корпус. Выберем для нашего системного блока корпус Miditower INWIN A500 ATX 300 W (см. рис. 1, Приложение 1). Размеры (ширина×высота×глубина) 22×40×45,5 см.  Выполнен из стали SECC толщиной 0,8 мм. Данный корпус совместим с материнскими платами ATX/xATX (305×330 мм). Он имеет:

блок питания с мощностью 300Вт

2 отсека 3,5 дюйма;

3 отсека 5,25 дюйма;

место для вентиляторов 80х80 мм на передней панели;

индикаторы HDD, Power;

кнопки  Power, Reset;

разъемы для подключения HDD - 6/FDD -2;

Материнская (системная) плата. Выберем материнскую плату – M/B  ASUSTeK P5GPL-X (см. рис. 2, Приложение 1).  Технические характеристики выбранной материнской платы отразим в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики материнской платы

Чипсет

Intel 915PL (NG82915PL + FW82801FB (ICH6))

Экспериментальные частоты шины

Возможно изменение частоты шины при фиксированных частотах PCI/PCIe

Поддержка типов процессоров

Pentium 4, Celeron D (Prescott). Поддержка платформы Intel 04B или 04A

Технологии уменьшения шума охлаждающей системы

ASUS Q-Fan (динамическая программная регулировка частоты вращения вентилятора)

Количество разъемов PCI

3

Количество разъемов PCI Express

1 слот 16x, 1 слот 1x

Частота шины

533, 800 МГц

Количество разъемов DDR DIMM

2 (для активизации 2х канального режима работы памяти модули устанавливаются парами)

Тип поддерживаемой памяти

DDR SDRAM PC3200 (DDR400), PC2700 (DDR333)

Max объем оперативной памяти

2 Гб

Гнездо процессора

Socket LGA775

Serial ATA

4 канала с возможностью подключения 4х устройств

Поддержка Hyper Threading

Да

Поддержка UDMA/66

Да

Поддержка UDMA/100

1 канал с возможностью подключения 2x устройств

Формат платы

ATX (305×183 мм)

Сеть

Сетевой контроллер Intel 82540EM 10/100/1000 Мбит/сек

Клавиатура/мышь

PS/2

BIOS

AMI BIOS, 4 Мбит

Звук

6-канальный HDA кодек ADI 1986A

Порты

1 – PS/2 клавиатура, 1 – PS/2 мышь, 1 – LPT, 1 – COM, 1 – коаксиальный S/PDIF-out, 4 – USB 2.0, 1 – RJ-45 LAN, аудиоразъемы (Line-in, Mic-in, Line-out)

Процессор. Учтем требования совместимости устройств. Возьмем процессор из серии, которые поддерживает наша плата – CPU Intel Pentium 4 630 3.0 ГГц (см. рис. 3, Приложение 1) в комплект поставки входят вентилятор и радиатор. Технические характеристики выбранного процессора отразим в таблице 3.

Таблица 3. Технические характеристики процессора

Частота работы процессора  

3.0 ГГц.

Кэш L1

16 Кб данных + 12 тыс. микрокоманд

Кэш L2

2048 Kб

Технологии уменьшения шума охлаждающей системы

Enhanced Intel SpeedStep (EIST)

Ядро

Prescott2M

Количество ядер

1

Частота шины

800 МГц

Умножение

15

Гнездо процессора

Socket LGA775

Поддержка Hyper Threading

Есть

Напряжение питания

1,2 – 1,4 V

Рассеиваемая мощность

84 Вт

Критическая температура

72,8°C

Технология

0,09 мкм

Корпус

775 pin PLGA

Для активизации 2х канального режима работы оперативной памяти модули устанавливаются парами. Соответственно установим комплект из 2х модулей памяти для использования в 2х канальных чипсетах – Kingston DDR DIMM 1Gb KIT 2*512Mb <PC-3200> CL3 (см. рис. 4, Приложение 1). Частота функционирования до 400 МГц, пропускная способность – 3200 Мб/сек

Видеокарта. ASUSTeK EN6800LE/HTD (RTL) +DVI+TV Out+SLI <GeForce 6800 LE> (см. рис. 5, Приложение 1). Технические характеристики выбранной видеокарты отразим в таблице 4.

Таблица 4. Технические характеристики видеокарты

Чип

GeForce 6800LE

RAMDAC

Два интегрированных DAC 400 МГц каждый.

Максимальное разрешение 2D/3D

2048×1536     85 Гц

PCI Express

16x с поддержкой SLI

Тип памяти

DDR SDRAM в BGA упаковке.

800x600

16/32 бита - 240 Гц

1024х768

240 Гц, 16 бит; 32 бита - 200 Гц

1280х1024

16 бит - 170 Гц; 32 бита - 150 Гц

1600х1200

16 бит - 120 Гц; 32 бита - 100 Гц

1920х1080

16 бит - 100 Гц; 32 бита - 85 Гц

1920х1200

16 бит - 100 Гц; 32 бита - 85 Гц

1920х1440

85 Гц

2048х1536

85 Гц

Разрядность шины памяти

256 бит

Частота чипа

350 МГц

Частота памяти

300 МГц (600 МГц DDR)

Кол-во пиксельных конвейеров

8, по 1 TMU на каждом.

Поддержка API

DirectX 9.0c, OpenGL 1.5

Интерфейс

15-пиновый коннектор D-Sub, DVI-I; в комплект поставки входит переходник DVI --> VGA

TV out

S-video, Композитный (RCA) или Компонентный (RCA Y Pb Pr) через переходник

Поддержка ОС

Windows XP, Windows 2000, Windows 2003 Server x64 (SP1), Windows XP 64-bit Edition x64, Linux IA32/AMD64/IA64, FreeBSD

Жесткий диск. HDD Hitachi <HDT722516DLA380> (см. рис. 6, Приложение 1). Технические характеристики выбранного HDD отразим в таблице 5.

Таблица 5. Технические характеристики HDD 

Серия

Deskstar T7K250

Актуальная емкость

160 Гб (Здесь 1 Гб=1 000 000 000 Байт)

Среднее время доступа

8,5 мс (чтение)

Тип подшипника

Гидродинамический (Fluid Dynamic Bearing)

Буфер

8 Мб (260К используются под firmware)

Скорость вращения шпинделя

7200 оборотов/мин.

Время перехода с дорожки на дорожку

1,1 мс

Скорость обмена между носителем и контроллером

до 843,2 Мбит/сек

Установившаяся скорость передачи данных

32,9 Мб/сек (в конце) – 67,8 Мб/сек (в начале диска)

Головки

3

Число дисков

2

SMART

Да

Уровень шума

28 дБ (2,8 Бел) в режиме ожидания

Интерфейс

Serial ATA-II

Максимальные перегрузки

55G длительностью 2 мс при работе; 350G длительностью 2 мс в выключенном состоянии

Пропускная способность интерфейса

300 Мб/сек

Потребление энергии

6,2 Вт в режиме ожидания

Рабочая температура

5 – 55°C

Привод чтения/записи CD/DVD-дисков. DVD±R/RW & CDRW Plextor PX-716SA (см. рис. 7, Приложение 1). Технические характеристики выбранного привода отразим в таблице 6.

Таблица 6. Технические характеристики привода CD/DVD-дисков

Время доступа

DVD-ROM: 150 мс, CD-ROM: 100 мс

Скорость записи

DVD+R: 16x, DVD+RW: 8x, DVD-R: 16x, DVD-RW: 4x, DVD+R9 (dual layer): 4х, CD-R: 48x, CD-RW: 24x

Скорость чтения

DVD-ROM: 16x, CD-ROM: 48x

Механизм загрузки дисков

Лоток

Методы записи

Disc-at-once, Track-at-once, Session-at-once, Multisession, Packet writing

Буфер

8192 K, используется технология предотвращения ошибки опустошения буфера

MTBF

60 тыс. часов

Интерфейс

Serial ATA/150

Поддерживаемые форматы

CD-DA, CD-ROM/XA, CD-I, PHOTO CD, VIDEO-CD, CD-Extra, CD TEXT, MULTISESSION, DVD-ROM, DVD-VIDEO, CD+G

Дисковод. FDD 3.5 HD Samsung (см. рис. 10, Приложение 1). Носитель – диски 3,5 дюйма емкостью 1,44 Мб. Скорость вращения – 300 об/мин. Время доступа к данным 84 мс.  Скорость передачи данных - 0,06 Мб/сек для FDD.

6.4.2. Устройства ввода-вывода

Устройствами ввода являются те устройства, посредством которых можно ввести информацию в компьютер. Главное их предназначение – реализовывать воздействие на машину. Разнообразие выпускаемых устройств ввода породили целые технологии: от осязаемых до голосовых. Хотя они работают по различным принципам, но предназначаются для реализации одной задачи – позволить пользователю связаться со своим компьютером. Устройствами ввода служат: клавиатура, мышь, модемы, микрофон, сканеры. Выходными устройствами – дисплей, принтер, модемы, звуковые системы, другие устройства. С большинством этих устройств обмен данными происходит в цифровом формате.

Клавиатура. Устройством ввода информации в компьютерных системах является клавиатура. Мембранная клавиатура Cherry G83-6300/92LRNRG <PS/2> 104КЛ водо-,пыле-защита(см.рис. 11,Приложение 1) сохраняет свою работоспособность при проникновении жидкостей (например кофе или воды). Клавиши с лазерной гравировкой букв. Продолжительность жизни отдельной клавиши более 50 миллионов нажатий.

Мышь. Для упрощения работы с ПК было разработано графическое управление меню пользовательского интерфейса. Эта разработка породила специальное указывающее устройство – мышь. Устройство позволяло пользователю выбирать функции меню, связывая его перемещение с перебором функций на экране. Одна или несколько кнопок, расположенных сверху этого устройства, позволяли пользователю указать компьютеру свой выбор. Мыши различаются по трем характеристикам – числу кнопок, используемой технологии и типу соединения устройства с центральным блоком. Функционально к устройствам типа "мышь" можно отнести джойстик, шар трассировки, графический планшет, трекбол. Для удобства работы возьмем Logitech Optical Mouse <M-SBF90> 3btn+Roll PS/2 (см.рис.12, Приложение 1).

Сканер. Сканером называется устройство, которое позволяет вводить в компьютер двухмерное изображение. Использование сканеров для ввода в ПК текстовой и графической информации имеет как минимум пятилетнюю историю.

В соответствии с функциональными возможностями и устройством сканеры разделяются на настольные, портативные и цветные.

Принтеры. Для вывода результатов работы используют принтеры. С точки зрения технологий, применяющихся для нанесения красителя на отпечаток, принтеры могут быть отнесены к следующим основным группам:

1. Принтеры на основе ударных технологий. 

2. Принтеры на основе электрографических технологий. 

3. Принтеры на основе струйных технологий. 

4. Принтеры на основе термических технологий. 

Современные технологии позволили совместить несколько устройств в одно для экономии рабочего пространства. Для нашего компьютера выберем планшетное устройство фирмы Hewlett-Packard – hp PSC 1410 <Q7290A> A4 принтер+сканер+копир (см. рис. 8, Приложение 1). Технические характеристики выбранного устройства отразим в таблице 7.

Таблица 7. Технические характеристики hp PSC 1410 <Q7290A>

Технология печати

Термоструйная печать

Матрица

CIS

Оптическое разрешение

600×600 dpi

Ресурс hp PSC 1410 <Q7290A>

1000 страниц в месяц - рекомендуемая нагрузка

Разрешение печати

1200×1200 dpi при ч/б печати с компьютера; при цветной печати с компьютера с использованием оптимизации - 4800 х 4800 dpi. Используется технология HP PhotoREt IIIHP PhotoREt III.

Язык управления печатью

LIDIL (Lightweight Imaging Device Interface Language)

Максимальная скорость монохромной печати

18 стр./мин.

Максимальная скорость цветной печати

13 стр./мин.

Глубина цвета

36 бит

Область сканирования

215×297 мм

Градаций (bit) серого цвета

8 (256 градаций серого)

Плотность бумаги

A4: от 75 до 90 г/м2, плакатная бумага HP: от 75 до 90 г/м2, конверты HP: от 75 до 90 г/м2, открытки HP: до 200 г/м2, фотобумага HP: до 280 г/м2

Шрифты

8 шрифтов TrueType

Память

16 Мб

Интерфейс

USB; кабель USB приобретается отдельно

Формат

A4; задаваемые пользователем форматы - от 77×127 мм до 210×297 мм

Блок питания

Внешний; входит в комплект поставки

Потребление энергии

70 Вт - максимальное

Рабочая температура

5 ~ 40°С

Уровень шума

Цветная печать: 5,6 Б (А); чёрно-белая печать в обычном режиме: 6,1 Б (А); цветное копирование: 5,6 Б (A); чёрно-белое копирование: 6,2 Б (A); в режиме ожидания: 3,3 Б (A), 21 дБ (А)

6.4.3. Монитор.

Мониторы являются главным источником излучения и оказывают вредное воздействие на организм человека, поэтому для сохранения здоровья выберем 19" LCD MONITOR IIYAMA ProLite E483S-S0S <Silver> (см.      рис. 9, Приложение 1). Технические характеристики выбранного монитора отразим в таблице 8.

Таблица 8. Технические характеристики монитора

Матрица

TN Wide Angle

Видимая область

19" (48 см)

Точка

0,294×0,294 мм

Яркость

250 кд/м2

Контрастность

500:1

Угол обзора

160° по горизонтали, 150° по вертикали при CR > 5; 140° по горизонтали, 130° по вертикали

Время отклика

12 мс

Глубина цвета

16.2 млн. цветов

Соответствие стандартам

TCO'99

Колонки

Встроенные; 2×1 Вт

Разрешение

1280×1024

Настройки

Яркость, контраст, цветовая температура, автонастройка, положение по вертикали/горизонтали, подстройка фазы и частоты, четкость, положение экранного меню, язык, время до отключения экранного меню, возврат к сохраненным настройкам, громкость

Интерфейс

VGA (15-пиновый коннектор D-Sub), DVI-D

Углы наклона монитора

0° ~ 20°

Безопасность

Слот для Kensington lock

Блок питания

Встроенный

Потребление энергии

55 Вт – максимальное при нормальном использовании;

2 Вт – максимальное в режиме сбережения энергии

6.4.4. Источник питания (ИБП)

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для временного поддержания работы компьютера (или другого оборудования) при аварийном отключении напряжения. Для электропитания компьютера во время сбоя электрической сети используется заряд аккумуляторной батареи, являющейся частью ИБП. Для нашего компьютера используем UPS 1000VA Back RS APC <BR1000I> (см. рис. 13, Приложение 1). Технические характеристики выбранного ИБП отразим в таблице 9.

Таблица 9. Технические характеристики ИБП

Окно пропускания

168 - 280В; используется AVR

Батареи

Необслуживаемые, герметичные, свинцово-кислотные аккумуляторные батареи; возможна замена батарей без прекращения питания подключенного к ИБП оборудования

Время работы от батарей

16,6 минуты при нагрузке 300 ватт; 5.9 минуты при нагрузке 600 ватт

Кол-во выходных розеток

6 + 2 без резервного питания (например, для принтера); разъем RJ-11 (защита модема/факса); разъем RJ-45 (защита LAN)

Максимальная энергия входного импульсного воздействия

420 Дж

Выходная мощность

600 Вт / 1000 ВА

Время зарядки

8 часов

Индикация

LED-индикаторы: работа от сети, работа от батареи, необходимость замены батареи, перегрузка; звуковые сигналы: работа от батарей, истощение заряда батарей, перегрузка

Уровень шума

45 дБ(A)

Интерфейс

USB; интерфейсный кабель входит в комплект поставки

ВС с указанными выше требованиями на сегодняшний день является экономически оптимальным выбором. На данной ВС могут быть установлены вспомогательные утилиты, такие как антивирусные программы, мониторы состояния аппаратного обеспечения, коммуникационные программы и т.д. Срок функционирования подобной конфигурации составляет 3 года без дополнительного обновления компонентов системы.


7.ЛВС Буйской дистанции СЦБ
.

Локальные вычислительные сети  позволяют объединять компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве. Для локальных сетей, как правило, прокладывается специализированная кабельная система, и положение возможных точек подключения абонентов ограниченно этой кабельной системой.

ЛВС состоит из следующих структурных элементов:

- пассивное сетевое оборудование,

- активное сетевое оборудование,

- система управления сетью,

- серверы общего назначения.

7.1.Пассивное сетевое оборудование.

Кабельная сеть состоит из нескольких подсистем:

- подсистема рабочего места включает в себя розетку для подключения 2-х унифицированных информационных разъемов(коннекторов) типа RG-45 и соединительных шнуров для подключения оконечного оборудования.

- подсистема горизонтальной и вертикальной  разводки включает в себя медный неэкранированный витой кабель 5-й категории, обеспечивающий скорость передачи данных до 100 Мбит/сек.

Вся кабельная система (горизонтальная и вертикальная геометрия) построена на витой паре типа "Неэкранированная витая пара Cat 5"(рис.16).

                          

                             Рис. 16.  Витая пара UTP Cat5.

Это кабель, не имеющий металлического экрана, в пластиковой оплетке которого находятся четыре пары одножильных скрученных проводов, что повышает электрическую проводимость кабеля на высоких частотах (это обеспечивает скорость обмена данными на больших скоростях и уменьшает влияние внешних электромагнитных помех). Кабель прокладывают на расстояние не более 100 м.

Его предлагается использовать для стационарной проводки в коробах, которая представляет наибольшую часть в кабельных связях с постоянной геометрией, повторяющей геометрию здания.

Витая пара UTP Cat 5 обеспечивает высокую пропускную способность линий связи, подключенных к оборудованию, соответствующему категории 5 (коммутаторы, концентраторы, сетевые карты).

Это недорогая, надежная, зарекомендовавшая себя в повсеместном применении у нас в стране и за рубежом кабельная система.

Витая пара категории 5 позволяет передавать данные с той же скоростью, что и коаксиальный кабель, но сеть получается более дешевой и удобной в эксплуатации.

7.2.Активное сетевое оборудование

Активное сетевое оборудование  должно основываться на технологии коммутируемых сетей Ethernet (оборудование фирмы Cisco) – для нашей ЛВС выберем коммутатор  Cisco Catalyst 2912-XL и концентратор Cisco 1516-M.

Коммутатор Cisco Catalyst 2912-XL.

Cisco Catalyst 2912-XL – это управляемый (через web, консоль на RS-232, через SNMP, через telnet) switch (коммутатор) на 12 портов 100base-TX

Общая функциональность:

Управляемый дуплекс на всех портах (авто, полудуплексный и полнодуплексный режимы)

Возможность автоматического или принудительного перехода на 10base-TX на 100Mbit'ных портах

Внутренняя коммутация 3,2 Гб/сек обеспечивает пересылку более двух с половиной миллионов пакетов в секунду.

Поддержка транковой технологии Fast EtherСhannel для создания единого логического соединения с пропускной способностью 800 Мб/сек.

Поддержка протокола Cisco Group Management Protocol (CGMP)

Развитые функции по обеспечению безопасности

Встроенное программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает наибольшие функциональные возможности для конечной интеграции активного оборудования, включая создание высокоскоростных магистралей

Наличие flash-памяти и конфигурации по умолчанию позволяет включать коммутаторы в работу с минимальным количеством изменений, а также позволяет сохранять конфигурацию устройства при отключении питания

Режим автоконфигурирования облегчает процесс ввода в эксплуатацию новых коммутаторов. Это обеспечивается копированием конфигурации на несколько коммутаторов по сети с одного загрузочного сервера

Протокол Cisco Discovery Protocol (CDP) позволяет станции сетевого управления с программным обеспечением CiscoWorks автоматически распознавать коммутатор в составе вычислительной системы

Поддержка четырех груп RMON

Управление устройством через платформу CiscoWorks Windows позволяет использовать единый интерфейс управления для всех устройств Cisco (маршрутизаторов, коммутаторов, концентраторов) в составе вычислительной системы

Встроенный web-сервер для управления

Приоритезация трафика (802.1p)

Возможность объединения коммутаторов Cisco Catalyst серий 2900-XL, 3500-XL, 2950, 1900 в кластер

Режим security - привязка до 132х MAC-адресов к порту вручную

Управление потоками трафика по стандарту 802.3x

Поддержка протокола Spanning Tree - увеличение надежности используя избыточную топологию

Возможность объединять порты в транки для увеличения скорости

Возможность обновления прошивки

Возможность установки в 19" стойку (Rac k-mount)

Концентратор Cisco 1516-M.

Cisco 1516-M - 16-ти портовый 100Base-T концентратор, разработанный партнером Cisco - компанией Hewlett-Packard. Cisco 1516-M представляет собой недорогое и эффективное решение для подключения к локальной сети. Концентратор идеально сочетается с коммутаторами Cisco серий Catalyst 1900 и 2820

Краткое описание возможностей:

- 16 портов 100Base-T и один порт 10Base5 (AUI)

- автоматическое отключение портов при большом количестве ошибок и коллизий

- возможность управления через порт консоли, по протоколу Telnet, SNMP и CDP (Cisco Discovery Protocol)

- расширенные функции защиты от несанкционированного доступа

Корпус предназначен для установки в 19-дюймовый шкаф

7.3.Технология клиент-сервер.

Кроме активного и пассивного сетевого оборудования особое внимание было уделено и серверам. Серверная комната располагается на втором этаже дистанции.

Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято связывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого соединения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сервер. Технология клиент-сервер это особый способ взаимодействия компьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). 

В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие — серверами. Учитывая многообразие услуг, предоставляемых компьютерными сетями, существует несколько типов серверов, а именно: сетевой сервер, файловый сервер, сервер печати, почтовый сервер и др. 

Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной сетью. Этот сервер содержит ядро сетевой операционной системы, под управлением которой осуществляется работа всей локальной сети. Сетевой сервер обладает достаточно высоким быстродействием и большим объемом памяти. При подобной сетевой организации функции рабочих станций сводятся к вводу-выводу информации и обмену ею с сетевым сервером.

Термин файловый сервер относится к компьютеру, основной функцией которого является хранение, управление и передача файлов данных. Он не обрабатывает и не изменяет сохраняемые и передаваемые им файлы. Сервер может "не знать", является ли файл текстовым документом, графическим изображением или электронной таблицей. В общем случае на файловом сервере может даже отсутствовать клавиатура и монитор. Все изменения в файлах данных осуществляются с клиентских рабочих станций. Для этого клиенты считывают файлы данных с файлового сервера, осуществляют необходимые изменения данных и возвращают их обратно на файловый сервер. Подобная организация наиболее эффективна при работе большого количества пользователей с общей базой данных. В рамках больших сетей может одновременно использоваться несколько файловых серверов.

Сервер печати (принт-сервер) представляет собой печатающее устройство, которое с помощью сетевого адаптера подключается к передающей среде. Подобное сетевое печатающее устройство является самостоятельным и работает независимо от других сетевых устройств. Сервер печати обслуживает заявки на печать от всех серверов и рабочих станций. В качестве серверов печати используются специальные высокопроизводительные принтеры.

Основной сервер – это файл-сервер. Резервный сервер предназначен для дублирования основного сервера.

7.4.Сетевая операционная система

Сетевая операционная система (Network Operating SystemNOS) является программной основой любого сервера. От сетевой операционной системы зависит, какие именно задачи и каким образом будет выполнять сервер, насколько высока его производительность, какие службы он будет поддерживать. Основная задача сервера – предоставить общий доступ в локальной сети к любым ресурсам – файлам, базам данных, принтерам, сканерам и т.д. Выберем для наших серверов сетевую операционную систему Windows Server 2003 версии Standard Edition – это основная программная платформа, предназначенная для серверов начального и среднего уровней. В операционной системе Windows Server 2003 поддерживается довольно много различных программных служб, с помощью которых программисты могут разработать программное приложение за относительно короткое время. Также обеспечивается поддержка огромного количества разнообразных аппаратных устройств – от сканера до сетевого оборудования.  

             

  1.  Обоснование предлагаемой топологии сети.

Наиболее эффективной будет сеть в виде «звезда» на основе сервера (рис.17). Ее преимущество в том, что:

сервер обеспечивает высокопроизводительную обработку запросов клиентов;

обеспечивает работу компьютеров отделов в качестве клиента сети;

внутренние вычисления клиентов не влияют на скорость процессора сервера;

поломка клиента не влияет на работу всей сети;

имеется единое лицо отвечающие за администрирование ресурсов сети;

обеспечивает возможность ограничения и контроля доступа к сетевым ресурсам;

устанавливаемый на сервер брандмауэр, защищает локальную сеть от доступа через внешние каналы связи;

при выходе из строя сервера, имеется возможность замкнуть сеть в «звезду» без сервера (что правда скажется на производительности сети) или «шину».

                         

                      Рис. 17. Структура топологии ЛВС  «звезда»

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом.

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.

Центральный узел управления – файловый сервер реализует оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Выбор данной топологии обусловлен тем, что при сравнительно невысоких затратах на приобретение оборудования достигается высокая надежность работы сети. Выход из строя какого-либо компонента не повлечет серьезных проблем в работе организации.

В случае использования кабеля "витая пара" каждый компьютер имеет прямой доступ к коммутатору в рамках топологии "Звезда". При такой топологии каждый пользователь, вне зависимости от удаленности их от серверов, имеет прямую кабельную трассу к коммутационному шкафу. Для горизонтальной разводки используем электропроводный кабель "неэкранированная витая пара UTP Cat 5", способный передавать сигнал без усиления на расстояние до 100 метров со скоростью обмена данными до 100Мбит/с.

7.6.Сетевая технология - Fast Ethernet.

Выбираем  технологию Fast Ethernet. Высокоскоростная (100Мбит/с) и в то же время недорогая технология, легко модернизируется в Gigabit Ethernet, простота монтажа и обслуживания.

При использовании коммутаторов протокол Fast Ethernet может работать в полнодуплексном режиме, в котором нет ограничений на общую длину сети, а остаются только ограничения на длину физических сегментов, соединяющих соседние устройства (адаптер - коммутатор или коммутатор - коммутатор). Поэтому при создании магистралей локальных сетей большой протяженности технология Fast Ethernet также активно применяется, но только в полнодуплексном варианте, совместно с коммутаторами.

                       7.8. Кабельная структура организации сети.

Планы помещений 1и 2этажей со структурой сети показаны на рис. 18 и 19 соответственно.

                            


Рис.18  План 1-ого этажа дистанции.

Рис.19  План 2-ого этажа дистанции.


7.9 Протокол TCP/IP.

Единственный планируемый сетевой протокол для передачи информации – стек TCP/IP. Такой выбор обусловлен широкой распространенностью этого протокола, широким выбором средств администрирования, упрощенной интеграцией ЛВС и Интернет. Кроме того, TCP/IP широко поддерживается производителями сетевых устройств.

Преимущества TCP/IP включают в себя:

• Широкое взаимодействие между всеми типами компьютеров и серверов;

• Прямой доступ к глобальной сети Internet;

• Сильную поддержку маршрутизации;

• Поддержку протокола SNMP (Simple Network Management Protocol);

• Поддержку протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) для динамического присваивания клиентам IP-адресов;

• Поддержку службы WINS (Windows Internet Name Service), позволяющей просматривать имена на клиентах и серверах Microsoft;

• Поддержку таких протоколов Internet, как Post Office Protocol, Hypertext Transfer Protocol и многих других протоколов, обозначаемых сокращениями с окончанием Р;

• Централизованное присваивание доменных имен и номеров сетей в TCP/IP, позволяющее реализовать взаимодействие между сетями разных организаций

8.Сеть передачи данных ОАО РЖД.

Один из ключевых компонентов структуры управления отраслью — сеть передачи данных (СПД) ОАО «РЖД» России, которая служит основой для внедрения передовых информационных систем и обеспечивает обмен оперативной и административной информацией на железных дорогах. СПД ОАО «РЖД»  можно считать самой крупной в стране корпоративной сетью для передачи интегрированного трафика (голос, видео, данные),построения виртуальных частных сетей на операторском уровне, VoIP и предоставления других услуг.

СПД ОАО «РЖД» имеет двухуровневую иерархическую структуру, организована по топологии «звезда» с использованием рокадных соединений между региональными узлами смежных дорог. Дорожные сегменты состоят из регионального (РУ), транзитно–периферийных (ТПУ), периферийных (ПУ) и оконечных узлов (ОУ), локальных сетей предприятий и отдельных АРМ. Их топология соответствует географической структуре железных дорог и строится по тому же принципу, что и магистральный сегмент. Магистральный сегмент СПД ОАО «РЖД» приведен на рис. 20.

Рисунок 20. - Магистральный уровень СПД ОАО «РЖД»

Всего СПД отрасли включает в себя около 10 тыс. территориально разнесенных узлов. В качестве базового выбрано семейство протоколов TCP/IP, так как большинство новых информационных систем ОАО «РЖД» ориентировано именно на них.

Первая очередь проекта была завершена в рекордно короткие сроки. Опытная эксплуатация дорожных сегментов началась уже в декабре 1999 г., а магистральный сегмент, связывающий дороги с ГВЦ ОАО «РЖД» цифровыми каналами мощностью от 128 до 2048 кбит/с, введен в действие в феврале 2000 г. К началу 2001 г. имелось уже более половины узлов дорожного уровня. Транспортный уровень и уровень доступа на этом этапе формировались на базе каналов ТЧ и многопортовых маршрутизаторов Cisco (серий 72хх,26хх). Транспортный уровень СПД ОАО «РЖД» приведен на рис.21.

Рисунок 21. - Транспортный уровень СПД ОАО «РЖД»

Первичная МЦСС введена в эксплуатацию в 2001 г. На верхнем уровне региональный (РУ) и транзитно–периферийные узлы (ТПУ) стали включаться в регулярные кольцевые структуры каналами NxЕ1,а периферийные узлы (ПУ) нижнего уровня соединяться каналами Е1. Уровень доступа к СПД формируется на базе коммутаторов LRE,ADSL–концентраторов, бриджей и других технических решений. При этом аналоговая первичная сеть связи может быть использована в критических ситуациях как резервная, что улучшает общие показатели надежности системы СПД. Такая развитая структура транспортной сети передачи данных и избыточность цифровых каналов позволяют эффективно управлять информационными потоками, повысить доступность сетевых ресурсов на обоих сегментах, существенно увеличить надежность и защищенность связи.

Примененные на СПД технические решения и оборудование максимально унифицированы, масштабируемы и универсальны. Позволяют подключать к единому информационному пространству ОАО «РЖД» любые структуры, том числе за счет организации радиодоступа в местах, где вообще отсутствуют каналы связи или их создание нерентабельно.

Контроль за функционированием всего комплекса осуществляет ГВЦ. Там расположен центральный узел управления магистральным сегментом. Управление узлами и элементами второго уровня производится службами эксплуатации дорожных центров СПД.

Созданная инфраструктура отраслевой СПД способна обеспечить передачу трафика информационных и управляющих систем МПС: управления финансами, дислокации вагонного парка, фирменного транспортного обслуживания, контейнерного парка. Одновременно СПД служит транспортной системой для электронной почты, Интранета, корпоративных web–порталов, IP–телефонии, систем телемедицины и дистанционного обучения. На железных дорогах ведется строительство закрытых некоммутируемых сетей оперативно–технологического назначения, которые объединят все диспетчерские узлы, оперативные АРМ, серверы и линейное оборудование сбора данных. Такой транспортный фундамент необходим для автоматизации съема первичной информации о состоянии объектов транспорта и ее передачи объединенные дорожные и региональные центры управления, где оперативные СПД насытят информацией АСУ перевозки. На рис.22 приведена сеть передачи данных оперативно – технологического назначения и ее увязка с СПД ОАО «РЖД».

Рисунок 22 - Сеть передачи данных оперативно – технологического назначения и ее увязка с СПД ОАО «РЖД»

9. Расчетная часть 

Расчет надежности

Очень важной характеристикой ВС является надёжность. За количественную оценку надёжности можно принять вероятность безотказной работы системы за данный интервал времени t.

Для инженерных расчётов принимают экспоненциальный закон распределения плотности вероятности непрерывной случайной величины. В соответствии с этой моделью вероятность безотказной работы элемента системы определяется зависимостью

P(t) = 1 – q(t) = e-λt                                                                            (1)

где  λ – интенсивность отказов.

Вероятность безотказной работы системы из n элементов определяется:

                                                                               (2)

                                                    (3)

где    К i – коэффициент готовности.  

Рассчитаем вероятности безотказной работы за 1000 часов для процессора (CP), системной платы (MB), оперативной памяти (RAM), жесткого диска (HDD), видеокарты (VC), монитора (MON), привода лазерных компакт дисков DVD-ROM (DVD), дисковода (FDD), клавиатуры (KL), мыши (М) по формуле (1):

PCP(t) = e-0,0000015x1000 = 0,9985011

PMB(t) = e -0,00001x1000 = 0,990049

PRAM(t) = e -0,00000058x1000 = 0,999412

PHDD(t) = e -0,00000083x1000 = 0,999167

PVC(t) = e -0,00021x1000 = 0,8105842

PMON(t) = e -0,00011 x1000 = 0,894839

PDVD(t) = e -0,000014x1000 = 0,985815

PFDD(t) = e -0,000083x1000 = 0,920044

PKL(t) = e -0,0000066x1000 = 0,993355

PМ(t) = e -0,0000074x1000 = 0,992565

Рассчитаем вероятность безотказной работы всей ВС, состоящей из вышеперечисленных элементов в соответствии с формулой (3) и (2):

λС =  λCP * KCP + λMB * KMB + λRAM * KRAM + λHDD * KHDD + λVC * KVC +

+ λMON * KMON + λDVD * KDVD + λFDD * KFDD + λKL * KKL + λM * KM =

= 0,0000015*1 + 0,00001*1 + 0,00000058*0,9 + 0,00000083*0,9 +0,00021*0,8 +

+ 0,00011*0,8 + 0,000014*0,5 + 0,000083*0,1 + 0,0000066*0,7 + 0,0000074*0,7 = 0,000293

Pc(t) =  e -0,000293*1000 = 0,746022

Вывод: вероятность безотказной работы данной ВС в течении 1000 часов эксплуатации с учётом коэффициентов использования каждого из вышеперечисленных элементов ВС равна 0,746022.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  Лецкий Э.К. Информационные технологии на железнодорожном транспорте. - М.: УМК МПС России. 2000.
  2.  Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM. – М.: Мир, 1991.
  3.  Васин Н.Н. Сети передачи данных информационных систем железнодорожного транспорта на базе коммутаторов и маршрутизаторов Cisco: Учебное пособие для вузов ж.д.транспорта. –М.: Маршрут, 2005.
  4.  Епанешников А., Епанешников В. Локальные вычислительные сети.- М.: «Диалог-МИФИ», 2005.
  5.  Кушнир А.Н. Установка и настройка Windows Server 2003. – М.: Эксмо, 2007.
  6.  Биленко Г.М., Бородин А.Ф., Епрынцева Н.А., Хомов А.В. Информационные технологии на транспорте: Уч. пос./ Под ред.                 Г.М. Биленко.- М.: РГОТУПС, 2006.
  7.  Хилл Брайан. Полный справочник по Cisco.: Пер с англ.- М.: Издательский дом «Вильямс», 2006.

Приложение 1

Рис. 1 – Корпус  Miditower INWIN A500 ATX 300 W

Рис. 2 – Материнская плата M/B ASUSTeK P5GPL-X

Рис. 3 – Процессор CPU Intel Pentium 4 630 3.0 ГГц

Рис. 4 – Оперативная память Kingston DDR DIMM 1Gb KIT 2*512Mb <PC-3200>

Рис. 5 – Видеокарта SVGA ASUSTeK EN6800LE/HTD (RTL) +DVI+TV Out+SLI <GeForce 6800 LE>

Рис. 6 – HDD 164.0 Gb Hitachi <HDT722516DLA380>

Рис. 7 – Привод DVD±R/RW & CDRW Plextor PX-716SA 

Рис. 8 – Принтер, сканер hp PSC 1410 <Q7290A>

Рис. 9 – Монитор 19" LCD MONITOR IIYAMA ProLite E483S-S0S <Silver>

Рис. 10 – Дисковод FDD 3.5 HD Samsung

Рис. 11 – Клавиатура  Cherry G83-6300/92LRNRG <PS/2>

Рис. 12 – Мышь Logitech Optical <M-SBF90> 3btn+Roll PS/2

Рис. 13 – ИБП UPS 1000VA Back RS APC <BR1000I>

PAGE  


PAGE  64


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45162. Двоевластие и его сущность. Кризисы Временного правительства: причины и последствия 16.38 KB
  Кризисы Временного правительства: причины и последствия 27 февраля был образован Петроградский совет рабочих депутатов в количестве 250 человек избравший свой исполнительный комитет. 1 марта между Исполнительным комитетом Совета и Временным комитетом Государственной Думы начались переговоры об образовании Временного правительства....
45163. Новая экономическая политика 30.19 KB
  Сущность НЭПа Сущность НЭПа была понятна не всем. При самом различном понимании НЭПа многие партийные деятели сходились в том что в конце гражданской войны в Советской России сохранилось два основных класса населения: рабочие и крестьяне а вначале 20 годов после ведения НЭПа появилась и новая буржуазия носительница реставраторских тенденций. Ленин понимал неизбежные противоречия опасности развития на пути НЭПа. Не отказываясь от конечной цели создания нерыночной системы экономики НЭПа большевики прибегли к использованию...
45164. Сталинская командно-административная система 23.45 KB
  В ЗОе годы совсем оформилась та административно командная система управления русским обществом которая тесновато связана с функционированием гос партии обладающей возможностями верховной власти в стране.Процесс преобразования коммунистической партии России в государственную партию начался в годы гражданской войны когда наряду с Советами призванными после Октября 1917 года осуществлять власть в центре и на местах стали создаваться в каждом уезде волости губернии и партийные комитеты. Опыт большевистской партии рассчитанный на...
45165. Влияние войны на политические настроения 28.1 KB
  Своими глазами увидели и смогли оценить тот мир о разложении и близкой гибели которого им говорили до войны. После окончания войны в сентябре 1945 г.Состоялись выборы в местные Советы Верховные Советы республик и Верховный Совет СССР в результате чего обновился депутатский корпус не менявшийся в годы войны.
45166. ГУ СССР периода стагнации(60-80гг 20 века) 16.14 KB
  ГУ СССР периода стагнации 60-80 гг 20 века Отставка с руководящих партийных и государственных постов Н. экономическая реформа разработка и реализация которой была связана с именем председателя Совета Министров СССР А. Тупик опасный ибо отрыв развитой экономики мира от экономики СССР неуклонно увеличивался. эта концепция была законодательно закреплена в новой Конституции СССР.
45167. Попытки реорганизации советской системы управления во второй половине 1980х гг 28.13 KB
  СССР пытался в одиночку выдержать гонку вооружений против США и НАТО. Андропов оставил пост председателя КГБ СССР сохранив фактический контроль за этой организацией и стал вторым секретарем ЦК КПСС официальным наследником Брежнева. было принято постановление ЦК КПСС и Совмина СССР провозгласившее курс на введение сухого закона. Удар по бюджету был столь значителен что он так и не был преодолен до последних дней существования СССР.
45168. Современная система государственного управления в России 26.07 KB
  Мирная преемственность власти это важнейший элемент политической стабильности о которой мы с вами мечтали к которой стремились которой добивались.Отставка правительства Примакова приход к власти премьер-министра Степашина углубил государственный кризис в стране и только утверждение в должности нового Президента России привело к укреплению государственных институтов власти всех уровней. Новая команда Президента поставила перед собой цель: выстроить четко работающую исполнительную вертикаль власти добиться правовой дисциплины и...
45170. Древнейшие государства и государственные образования на территории Восточно-Европейской равнины 15.53 KB
  Расселение славян происходило в VI VIII вв. В то же время происходило разделение славян на три ветви: южную западную и восточную. К южным славянам относятся нынешние болгары сербы хорваты и др. По берегам рек шло расселение славянских племен: строились поселения вначале небольшие деревушки а затем большие села и города.