CC BY
23
Развитием этого подхода может стать подключение к распределенной системе государственного контролирующего органа, что позволит сделать бизнес-взаимодействие между операторами связи более прозрачным, что является положительным фактором для развития экономики государства в целом.
Список литературы / References
1. ГОСТ Р 53633.0-2009 Информационные технологии (ИТ). Сеть управления электросвязью. Расширенная схема деятельности организации связи (еТОМ). Общая структура бизнес-процессов.
2. Public versus Private Blockchains Part 2: Permissionless Blockchains White Paper. BitFury Group in collaboration with Jeff Garzik. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://bitfury.com/content/downloads/public-vs-private-pt1-1.pdf/ (дата обращения: 07.05.2018).
3. SatoshiNakamoto (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://bitcoin.org/bitcoin.pdf/. (дата обращения: 01.05.2018).
4. MultiChain Private Blockchain — White Paper. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.multichain.com/download/MultiChain-White-Paper.pdf/ (дата обращения: 11.05.2018).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕДУР РЕФЛЕКТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ Шестаков А.В.1, Шефов А.В.2 Email: Shestakov1146@scientifictext.ru
'Шестаков Александр Викторович — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент; 2Шефов Александр Викторович - студент магистратуры, кафедра автоматизации предприятий связи, факультет информационных систем и технологий, Санкт-Петербургскийо государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, г. Санкт-Петербург
Аннотация: в статье рассматриваются процессы и технологии автоматизированного проектирования систем управления техническими системами на примере автоматизированных систем управления связью. Применительно к сложившимся объективным условиям разработки и внедрения передовых технологий и системотехнических решений для систем управления данными об изделиях и управления их жизненным циклом в ходе программно-целевого перехода к цифровой экономике страны выработаны организационно-технические и технические предложения по введению дополнительных процедур рефлектографических измерений сетевых элементов действующей инфраструктуры, а также по их практической реализации при незначительном изменении задействованного, в настоящее время, ресурса и средств предприятия, организации-оператора связи. Ключевые слова: проектирование систем управления техническими системами, полунатурное моделирование, процедуры рефлектографических измерений, волоконно-оптические линии связи.
USE OF PROCEDURES REFLECTOGRAPHIC MEASUREMENTS OF FIBER-OPTICAL COMMUNICATION LINES IN COMPUTER AIDED DESIGN OF CONTROL SYSTEMS TECHNICAL SYSTEMS Shestakov A.V.1, Shefov A.V.2
'Shestakov Alexander Viktorovich — Candidate of technical Sciences, senior researcher, Associate Professor;
2Shefov Alexander Viktorovich - Student of the Magistracy, FACULTY OF INFORMATION SYSTEMS AND TECHNOLOGIES, DEPARTMENT OF AUTOMATION OF COMMUNICATION ENTERPRISES OF ST. PETERSBURG STATE UNIVERSITY OF TELECOMMUNICATIONS UNDER PROF. M.A.BONCH-BRUEVICH, SAINT-PETERSBURG
Abstract: the article deals with the processes and technologies of computer-aided design of control systems of technical systems on the example of automated communication management systems. With regard to the current objective conditions for the development and implementation of advanced technologies and system solutions for product data management systems and management of their life cycle in the course of the program-target transition to the digital economy of the country, organizational, technical and technical proposals for the introduction of additional procedures for reflectographic measurements of network elements of the existing infrastructure, as well as their practical implementation with a slight change in the currently involved resource and means of the enterprise, the organization-operator.
Keywords: design of control systems of technical systems, semi-natural modeling, procedures of reflectographic measurements, fiber-optic communication lines.
УДК 65.011.56
Научный и практический интерес к исследованию процедур автоматизированного проектирования систем управления техническими системами с применением технологий мониторинга сетевыми элементами действующей телекоммуникационной инфраструктуры обусловлен следующими факторами:
благоприятными технологическими условиями и предпосылками внедрения систем проектирования для оперативной модификации автоматизированных систем управления связью (далее - АСУС) непосредственно в бизнес-процессах предприятий, организаций операторов связи (далее -предприятий связи) [1];
достигнутым на предприятиях связи уровнем внедрения автоматизированных систем поддержки бизнес и операционной деятельности предприятий связи (BOSS-систем);
высокими финансовыми затратами на поддержание жизненного цикла капиталоемких сетевых элементов, например, волоконно-оптических систем передачи и направляющих систем в общей инфраструктуре предприятия связи;
развитостью инструментальных средств измерения характеристик сетевых элементов, в частности, волоконно-оптических линий связи (далее - ВОЛС).
В настоящее время вопросы управления проектированием [2] и процессом проектирования систем управления техническими системами [3], в том числе в территориально распределенной среде проектных организаций, рассматриваются вне реальной среды использования компонент систем и данных об инструментально измеренных их характеристиках.
В работах ФГВОУ ВПО «Военный авиационный инженерный университет»[4], Селифанова В. А. [5] вопросы сбора и обработки данных об объектах управления - технических средствах рассматриваются без учета динамики изменения характеристик однотипной группы средств.
Рассматривая проблему полунатурного моделирования в различных предметных областях (например, радиоэлектронного вооружения надводных кораблей [6]; комплекса средств вооружения корабля [7]; разноменяющихся температурных сред [8]; управляемой среды для обучения специалистов [9]) авторы не затрагивают вопросы использования технических решений и результатов моделирования в задачах и процессах проектирования систем управления информационно-телекоммуникационной инфраструктурой.
В научных трудах Семина А. В. [10], Ситнова Н. Ю. [11] и практических рекомендациях Кузнецова В.А., Цуканова В. Н., Яковлева М. Я. [12], Андреева В. А., Бурдина В. А., Дашкова М. В., Китаева Н. В., Сивкова В. С., Телешевского С. Г. [13] не нашли отражения вопросы конвергенции автоматизированных систем проектирования и систем управления операционной деятельностью предприятия связи, поэтому существует потребность в разработке процедуры полунатурного моделирования с применением технологий рефлектографических измерений характеристик сетевых элементов.
Результаты проведенного анализа степени изученности и научной проработанности темы исследования показывают, что данная тема раскрыта частично, не получила должного освещения в научных источниках и нуждается в дальнейшей разработке.
В исследовании использовались методы системного анализа, вычислительной математики, методы квалиметрии, методы теории направляющих систем, методы рефлектрометрии, компьютерная обработка данных, программирование в интегрированной среде разработки, методы компьютерного, натурного (полунатурного) моделирования.
Для упорядочивания информационных потоков из различных источников, систематизации и анализа вариантов применимости рефлектографических методов уточнены области использования рефлектометров, разработана оригинальная классификация рефлектометров для процедур проектирования систем, которая учитывает частные аспекты классификации объектов в действующих стандартах и нормативно-технических документах (см. рисунки 1 и 2).
Рис. 1. Область применения оптических рефлектометров в телекоммуникациях
Рис. 2. Классификация рефлектометров в системах проектирования
Концептуальная модель процедур рефлекторгафических измерений ВОЛС при автоматизированном проектировании систем управления техническими системами на примере АСУС представлена на рисунке 3.
С целью обеспечения реализуемости концептуальной модели, представленной на рисунке 3, разработан программный модуль - прототип автоматизированной программы «Процедуры рефлектографических измерений оптических линий связи при проектировании автоматизированных систем управления».
Программный модуль предназначен для сбора, обработки, хранения представления данных о результатах измерений характеристик волоконно-оптического кабеля/ВОЛС и преобразования их в установленную форму, удобную для передачи в автоматизированные системы проектирования.
Рис. 3. Концептуальная модель процедур проектирования АСУС
Программный модуль обеспечивает сбор данных о характеристиках темных и светлых волокон кабеля/линий в O, E, S, С, L (DWDM) диапазонах рабочих длин волн по технологии удаленного управления через Ethernet или USB оптическими рефлектометрами систем мониторинга сетевых элементов действующей телекоммуникационной инфраструктуры.
Программный модуль на основе анализа данных результатов измерений оптическим рефлектометром обеспечивает отображение пространственной информации (например, конец волокна, отражающая муфта, неотражающая муфта мнимое усиление) в виде рефлектограмм изменения амплитуд затухания ВОЛС или волоконно-оптического кабеля с учетом пассивных сетевых элементов, мест соединения (коннектор, сварка) или повреждения.
На рисунке 4 приведен вариант интерфейса пользователя разработанного программного модуля.
Для апробации предлагаемых системотехнических решений в процедурах проектирования реализован линейный интерфейс с оптическим рефлектометром типа «ГАММА ЛАИТ» (ООО »Связьприбор», г. Тверь, Россия), который подключен к волоконно-оптическому кабелю типа «ОТЦ-4А-2,7», а станционный - с PDM/PLM-системой типа «1C:PDM», которая, в свою очередь, может взаимодействовать с различными системами автоматизированного проектирования.
Результаты анализа предварительных оценок предложенных системотехнических решений, которые выполнены в соответствии с [14], характеризуют улучшение основных показателей качества при использовании данных программных средств.
а) интерфейс входа программного модуля
Процедуры Автоматизированного Проектирования Системы Управления Техническими Системами
Затухание(дБ/км) Погрешность(дБ/км) Затухание(дБ/км)
0,41 0,04 0,405
Данные Рефлектометра
Результаты теста
ТЕСТИРОВАНИЕ
Возможные повреждения волокна
Линия не пригодна
Повреждение волокна
Вернуться на главную страницу
Необходима корректировка
б) интерфейс рабочей страницы программного модуля Рис. 4. Интерфейс пользователя программного модуля В ходе исследований были получены следующие результаты:
обнаружена и исследована корреляция между процедурами рефлектографических измерений ВОЛС и процедурами проектирования систем управления в ходе операционной деятельности предприятия связи;
уточнена классификация рефлектометрических методов, используемых в процедурах проектирования систем управления связью;
предложены и обоснованы новые процедуры рефлектографических измерений ВОЛС для проектирования систем управления связью;
предложена и обоснована новая система метрик автоматизированных систем проектирования в модели оценки качества при использовании, регламентированной международными и отечественными стандартами;
предложен ряд системотехнических решений для использования процедур натурного (полунатурного) моделирования распространения оптических сигналов в одномодовом волокне при проектировании систем управления связью;
создан действующий макет автоматизированной программы «Процедуры рефлектографических измерений оптических линий связи при проектировании автоматизированных систем управления»;
выработаны рекомендации по реализации рефлектографических данных измерения характеристик
ВОЛС при проектировании систем управления техническими системами.
Список литературы / References
1. Шестаков А. В. Введение в методологию обработки геопространственных данных генотипа телекоммуникаций. СПб. : ГУАП, 2016. 325 с.
2. Патент на изобретение РФ № 2502131 Способ автоматизированного управления проектированием бортовых интеллектуальных систем.
3. Патент на изобретение РФ № 2236705 Способ автоматизированного управления процессом проектирования структуры системы управления техническими системами.
4. Патент на изобретение РФ № 2503985 Способ двух уровневого управления техническими средствами и система для его осуществления.
5. Патент на изобретение РФ № № 2331097 Способ автоматизированного управления процессом проектирования структуры системы управления техническими системами и устройство для его осуществления.
6. Патент на изобретение РФ № 2399098 Способ полунатурного статистического моделирования радиоэлектронного вооружения надводных кораблей.
7. Патент на изобретение РФ № 2520816 Испытательный стенд сложного технического комплекса средств вооружения корабля и способ проведения исследований, отработки и подготовки натурных испытаний сложного технического комплекса средств вооружения корабля.
8. Патент на изобретение РФ № 2513674 Система имитации инфракрасной обстановки для математического моделирования.
9. Патент на изобретение РФ № 2402822 Стенд для изучения микроконтроллерных систем управления.
10. Семин А.В. Разработка и исследование рефлектометрических методов контроля волоконно-оптических направляющих систем связи в процессе их строительства и эксплуатации // Дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.12.13. - СПб., 2004. - 142с.
11. Ситное Н.Ю. Исследование методов ранней диагностики волоконно-оптических линий передачи // Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, 05.12.13 - Новосибирск, 2011
12. Кузнецов В.А., Цуканов В.Н., ЯковлевМ.Я. Волоконно-оптические информационно-измерительные системы: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.tmvos.ru/ index.php?option=com_content&view=article&id=72&Itemid=186/ (дата обращения: 20.05.2018).
13. Андреев В.А., Бурдин В.А., Дашков М.В., Китаев Н.В., Сивков В.С., Телешевский С.Г. Система мониторинга оптических волокон кабелей связи с расширенным функционалом // I Всероссийская научно-практическая конференция «Оптическая рефлектометрия - 2016» 26-27 мая 2016 г., г. Пермь. Сборник тезисов докладов. Пермь: ООО «Печатный салон «Гармония», 2016. с. 41.
14. ГОСТ Р ИСО/МЭК 25010-2015. Информационные технологии. Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Модели качества систем и программных продуктов.
