99525

Разработка АРМ для диспетчера дистанции СЦБ

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Информационно-поисковые, предназначенные для автоматизации решения задач информационного поиска в больших массивах постоянно накапливаемой информации; 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...

Русский

2016-09-21

1.65 MB

0 чел.

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Курсовая работа

Предмет:

«Информационные системы железнодорожного транспорта»

Выполнил студент 5курса

шифр 0330-п/ИСЖ-1046

Царенков Д. А.

Проверил:

Самме Г. В.

Москва

2008


Содержание.

1. Задание          3

2. Введение          3

3. Разработка АРМ для диспетчера дистанции СЦБ   7

4. Выбор операционной системы      8

5. Аппаратные средства        10

6. Сетевая операционная система      14

7. План дистанции СЦБ        17

8. Расчёт надёжности        18

9. Список используемой литературы      22


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.

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.

Разработка АРМ для диспетчера дистанции СЦБ.

Автоматическое рабочее место диспетчера Саратовской дистанции СЦБ, предназначено 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 1.

Рисунок 1 Структурная схема АРМ.

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.

ВЫБОР ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.

Операционная система Windows XP;

Пакет OFFICE 2007;

Doctor Web 2006;

WinRar 3.20;

Power Director 3;

Ulead Cool 3D 2.0;

Nero v.6.0.

AutoCAD 2000

Microsoft Internet Explorer 6.0

Системные требования:

Программное обеспечение

Системные требования

Функции

Windows XP professional Service Pack2.

1,5 Гб свободного места на винчестере, не менее 256 М/бит оперативной памяти, процессор частотой не менее 900 мГц.

Система

OFFICE 2007

Windows XP, 300 Мб свободного места на винчестере.

Приложение к системе

Nero v.6.0

Windows не менее 98, 40 Мб свободного места на винчестере, не менее 128 М/бит оперативной памяти.

Запись компакт дисков

AutoCAD 2000

Windows XP,400 Мб свободного места на винчестере, не менее 512 М/бит оперативной памяти.

Разработка принципиальных схем СЦБ

Doctor Web 2006.

Windows XP,120 Мб свободного места на винчестере, не менее 256 М/бит оперативной памяти.

антивирус

WinRar 3.20.

3 Мб свободного места на винчестере.

утилита

Microsoft Internet Explorer 6.0

Windows XP,120 Мб свободного места на винчестере, не менее 256 М/бит оперативной памяти.

Выход в Интернет

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА.

Выбор микропроцессора и системной платы:

Выберем двуядерный процессор Pentium XE840, ранее известный под названием Smithfield XE

Тактовая частота 3,2 ГГц;

Совместим с разъёмом LGА 775.

Системная плата Gigabyte GA-G 1975X

Системная плата Gigabyte GA-G 1975X

Поддержка Pentium;

Память: 4*DDR 200/266/333/400 (4 Гб max);

Накопители: 8 SATA (4-1,4-2), 2 IDE;

Наличие PCI Express, шт: 2 PCIE*1, 1 PCIE *16;

Порты USB: 4+4 на доп. планках;

Аудиоразъёмы: 6 шт;

Звуковой кодек: Realtek (Avance Logic) AC’97, чип ALC850.

Жёсткий диск компании Seagate Barracuda ST3200822AS.

Самые надёжные на сегодняшний день Seagate и Maxtor, Maxtor – компактнее.

Диск имеет скорость вращения 7200 об/мин и 4 считывающих головки, внутренняя скорость передачи данных до 683 Мбит/с. Достаточно большая скорость поиска – 8,5 мс и сравнительно тихая работа. Подключение производится через интерфейс SATA.

Объём диска 200 Гбайт.

Память.

Выбор памяти будем определять по правилу «чем больше, тем лучше» но в рамках ценовых ограничений. Платы памяти от фирм Kingmax и Kingston являются наиболее оптимальным вариантом по соотношению цена-качество и удовлетворяют нашим условиям.

Платы DIMM DDR400 PC3200 1024Mб.

Видеоплата GeCube X800GTO.

Видеоплата GeCube X800GTO:

Ядро: АТI R480;

Шина памяти 256 бит;

Объём памяти 256 Мб;

Частота ядра 472 МГц;

Частота памяти 499,5 (999) МГц;

Тип памяти: GDDR-3;

Выходы: 2*DVI, S-Video.

Звуковая карта Terra Tec Aureon 5.1 Fun.

Данная плата предназначена для игр и мультимедиа, она поддерживает 5.1 – канальный звук. Подключается плата через интерфейс РСI. Плата имеет 16 разрядный ЦАП и АЦП с максимальной частотой 48 кГц, что вполне соответствует современным стандартам хорошего звука.

ЖК монитор:

Samsung SyncMaster 540B.

Хорошо выполнена эргономика монитора, его экран способен вращаться почти во всех плоскостях: разворачивать в режим «портрет», в горизонтальной плоскости (в станину встроен поворотный круг), двигать его вверх-вниз.

Имеются фиксированные настройки картинки для различных видов деятельности.

Видимый размер экрана 15 дюймов;

Максимальное разрешение 1024 на 768;

Яркость 250 кд/м^2;

Контраст 450:1;

Угол зрения (по горизонтали/по вертикали) – 120/140 градусов;

Вес 2,7 кг.

Для ручного ввода информации выбираем любую недорогую клавиатуру и оптическую «мышь».

Для вывода звуковой информации допускается установка стандартных колонок фирм SONY или Samsung с дальнейшей регулировкой уровня звука и баланса вещания в приложении OFFICE.

Для лучшей работы со звуковой информацией рекомендуется подключение стерео системы 5.1.

Выбираем комбопривод PX-712А он не только поддерживает практически все стандарты записи и чтения DVD и CD-дисков , но и является самым быстрым приводом в семействе пишущих «комбиков» Plextor. Скорость записи  DVD+R составляет 12x, 8x для DVD-R, и 4x для DVD-RW. Чтение DVD- дисков проходит на скорости 16x. С поддержкой CD все также обстоит в наилучшем виде – чтение/ запись CD-R на скорости 48x, запись CD-RW – 24x.

Немаловажно, что PX-712А поддерживает самые ценные технологии Plextor:

-Gigarec-запись до 900Мбайт данных на обычный 700 Мбайт CD-диск.

- SecureRec- защита CD-дисков паролем.

-Silent Mode – режим бесшумной работы для максимального комфорта пользователя.

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>. Технические характеристики выбранного ИБП отразим в таблице 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

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.

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. 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

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.

Обоснование предлагаемой топологии сети

Наиболее эффективной будет сеть в виде «звезда» на основе сервера (рис.1). 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. 1. 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.


План дистанции СЦБ.


РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ

Данный метод расчёта основан на следующих допущениях:

  1.  Время восстановления намного меньше времени безотказной работы.
  2.  Интенсивности отказов и интенсивности восстановлений – постоянные величины.

В табл. 2. приведены некоторые данные об интенсивности отказов компонентов ВС.

Таблица 2.

                  Компонент

Интенсивность отказов, 1/ч*10-6

Интегральная схема

                        0,1

Пайка

                        0,0001

Разъем

                        2,0-3,5

Оперативная память

                        300

Память на магнитных дисках

                        250

  1.  Отказы и восстановления отдельных подсистем – независимые случайные события. Для последовательного включения подсистем имеются следующие приближенные зависимости:

                                                                  n

                                                                                                       (1.1)    

                                           i=1                                                

                                                                                        n

                                   r     n     r i                            (1.2)

                                                      i=1  

                                             r                            (1.3)

для параллельного включения: 

                                            m

                                           i                                       (1.4)

                                            i=1        

                                                  m

                                    r         r i                     (1.5)

                                                 i=1

                                             r                            (1.6)

где:    - интенсивность отказов последовательной (параллельной) группы из n (m) подсистем;

 r – коэффициент готовности последовательной (параллельной) группы из   n (m)  подсистем;

- интенсивность восстановления последовательной (параллельной) группы из n (m) подсистем.

Те же переменные с индексами i обозначают соответствующие показатели отдельных подсистем.

Если в системе применяется скользящее резервирование подсистем, то вместо (4.5) применяется формула:

                                    r   C mi  * K r ni  * ( 1 – K r n )m-i                      (1.7)

      где r – минимально необходимое по требованиям производительности число разработанных подсистем;

K r n  - коэффициент при готовности подсистемы (при скользящем резервировании все системы однотипные).

Интенсивность восстановления в случае скользящего резервирования определяется вместо (4.4) по формуле:

                                        mr + 1   n                        (1.8)

где n- интенсивность восстановления подсистемы.

В результате сделанных допущений интенсивность отказов численно равна параметру  потока отказов .

Рассмотрим вычислительную систему, состоящую из подсистем, данные о которых приведены в таблице 3

Таблица 3

Наименование подсистемы

Значения  

   m( r )

Интенсивность   

       отказов

      i, 1/ч

Интенсивность восстановлен.

      i, 1/ч

Коэффициент  

 Готовности

        K r i

Центральный процессор (ЦП)

    1

   152*10-6

         1

 1-1,52*10-2

Модуль ОЗУ

   4(3)

   300*10-6 

        0,01

 1-3*10-2

Устройство па-мяти на дисках

   3(2)

   250*10-6

        0,025

 1-10-2 

Интенсивности отказов, приведенные в таблице 3., взяты из таблицы 2., кроме интенсивности отказов ЦП, которая рассчитана суммированием интенсивностей отказов элементов, входящих в ЦП (таблица 4).

Таблица 4

Наименование  

   элемента

Кол-во

Интенсивность отказов элемента,    

     ( 1/ч )*10-6

Интенсивность всех элементов данного типа,

( 1/ч )*10-6

ИС

   1 200

           0,1

            120

Пайки

 20 000

           0,0001

             2,0

Разъемы

      10

           3,0

              30

ВСЕГО

= 152*10-6

Интенсивность восстановления в таблице 4 рассчитаны по формуле = 1/t в, где tв – среднее время восстановления. Среднее время восстановления ОЗУ и различных электромеханических устройств оценено значительно выше, чем среднее время восстановления процессора, так как предполагается, что ремонт этих устройств осуществляется в специализированных мастерских, в то время как ремонт процессора заключается в замене ТЭЗа. Необходимо учитывать, что время восстановления зависит от организации производства, квалификации и количества ремонтного персонала, а также имеющегося оборудования и запасных частей. Поэтому данные о времени восстановления можно точнее установить по статистике, полученной для данного или аналогичного производств.

Далее расчет надежности вычислительной  системы сводится к составлению структурной схемы расчета надежности (или графа надежности) и его постепенном упрощении при помощи формул (1.1) – (1.8) до получения показателей  и Кr для системы.

            ЦП                        ОЗУ                         МД                      ПУ

Рис. 1 Схема расчета надежности ВС.

Схема расчета надежности ВС изображена на рис.1. Считается, что для решения задач, поставленных перед ВС, достаточно иметь r устройств (даны в скобках в табл. 4.). Следовательно, ОЗУ и МД резервированы по способу скользящего резервирования, ПУ резервировано одним резервом. Далее необходимо рассчитать показатели  и Kr для отдельных резервных групп.

Для ОЗУ:

По (1.8)      = (4-3+1)*0,01 = 0,02 1/ч

По (1.7)     Кr = 4*(1-3*10-2)3*3*10-2+1-3*10-2)4 0,9948

По (1.6)      = 104*10-6 1/ч

Для остальных резервных групп расчеты производятся аналогичным образом, их результаты приведены в таблице 5.

Таблица 5

Наименование

  резервной

    группы

Интенсивность восстановления

          1/ч

Интенсивность  

    отказов,

    1/ч*10-6

Коэффициент

 готовности

ОЗУ

     0,020

        104

       0,9948

МД

     0,050

        530

       0,9894

ПУ

     0,042

          17

       0,9996

Далее определяем системные показатели:

По (1.1)  с = (152+104+530+17)*10-6 = 0,803*10-3 1/ч

По (1.2) Kr =1-(0,000152+0,0052+0,0106+0,0004) 0,9948

По (1.3)  с = 8,803*10-3/0,016 50,19*10-3 1/ч.

Другими словами, отказы системы следуют в среднем через каждые 1245 ч работы и длительность восстановления в среднем составляет 25 часов. Из таблицы 4. видно, что такие невысокие показатели обусловлены в первую очередь группой устройств МД, характеризуемой высокой интенсивностью отказов. Поэтому рассматривается вариант системы, где имеется четыре устройства МД вместо трех.

В таком случае для  этой  группы устройств МД:

по (1.7)  Kr мд = 0,99941

по (1.8)  r мд = 0,075 1/ч

по (1.6)  r мд = 44,2*10-6 1/ч

В данном случае суммарная интенсивность отказов системы:

по (1.1)   с = (152+104+44,2+17)*10-6 = 317,2*10-6 1/ч.

Коэффициент готовности:

по (1.2)   Кr = 1-(0,000152+0,0052+0,000590+0,0004) 0,9937.

Интенсивность восстановления системы:

по (1.3)   = 0,05035 1/ч.

Следовательно, среднее время безотказной работы измененной системы составляет приблизительно 3152 ч, а средняя длительность процесса восстановления  - около 20 ч, что можно считать удовлетворительным.

Список используемой литературы

Лецкий Э.К. Информационные технологии на железнодорожном транспорте. - М.: УМК МПС России. 2000.

Нортон П. Программно-аппаратная организация IBM. – М.: Мир, 1991.

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.

Епанешников А., Епанешников В. Локальные вычислительные сети.- М.: «Диалог-МИФИ», 2005.

Лецкий Э.К., Информационные технологии на железнодорожном транспорте. 2000г.

Журнал «Железо»      февраль, апрель, май 2006г.

Вероятностные методы в вычислительной технике, под редакцией А. Н. Лебедева, Е. А. Чернявского, 1986г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71293. Схемы систем автоматического управления и регулирования 314 KB
  Существует чрезвычайно большое разнообразие автоматических систем, выполняющих те или иные функции по управлению самыми различными физическими процессами во всех областях техники. В этих системах сочетаются весьма разнообразные по конструкции механические...
71294. ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 119.79 KB
  Особенность реализации этого этапа технологического процесса заключается в том что конечный пользователь разрабатываемой программы хорошо знающий ее проблемную сторону обычно хуже представляет специфику и возможности использования ЭВМ для решения задачи.
71296. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ 205.07 KB
  Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации способы поиска данных в заданные временные интервалы чтобы реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Принцип централизованной обработки данных рис.1 не отвечал высоким требованиям к надежности процесса...
71297. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 82.34 KB
  Возможности использования новых информационных технологий в системах организационного управления Современные информационные технологии определяются как непрерывные процессы обработки хранения передачи и отображения информации направленные на эффективное использование информационных ресурсов...
71298. Модели информационных процессов передачи, обработки, накопления данных. Обобщенная схема технологического процесса обработки информации 116.27 KB
  Таким образом важнейшая функция любой системы управления получение информации выполнение процедур по ее обработке с помощью заданных алгоритмов и программ формирование на основе полученных сведений управленческих решений определяющих дальнейшее поведение системы.
71299. ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 161.62 KB
  Традиционные ИТ существовали в условиях централизованной обработки данных до периода массового использования ПЭВМ. По степени охвата информационными технологиями задач управления выделяют: электронную обработку данных автоматизацию функций управления поддержку принятия решений...
71300. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ 30.48 KB
  Цель информационной технологии производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным поэтому целесообразно выделить глобальную базовые и конкретные информационные технологии.
71301. Специализированные кредитно-финансовые институты 19.25 KB
  Межбанковские объединения образуются с целью координации действий повышения эффективности операций и защиты профессиональных интересов участников разработки этических норм и правил взаимоотношений между банковскими учреждениями банками и клиентами.