CC BY
53
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология Обобщенная термодинамика расставляет все по своим местам. Классический идеально-газовый раствор, приводящий к энтропии смешения, с квантовых позиций есть смесь компонентов в состоянии одночастичной плазмы с одинаковыми молекулярными массами и, следовательно, с равными объемами макроячеек. Равенство молекулярных масс предполагает различие структуры молекул, чем и определяется приращение энтропии смешения для классической идеальной системы.
Заключение
Таким образом, использование энтропии Шеннона в экстремальном принципе максимального правдоподоьия, строго говоря, справедливо только для рассмотренной идеально-газовой системы. При описании неидеальных систем необходимо введение коэффициентов активности регулярного характера, а также условной энтропии, связанной с коэффициентами атермальности и объемами частиц.
Литература
1. Майков В.П. Расширенная версия классической термодинамики - физика дискретного пространства-времени. - М.: МГУИЭ, 1997. - 160 с.
2. Гухман A.A. Об основаниях термодинамики. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 384 с.
3. Липиндин А.И. Модели современной физики. - М.: Гнозис, 1999. - 166 с.
4. Балунов А.И., Майков В.П. Энтропия и информация в теории ректификации // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2003. Т.46. Вып.9. С.54-67.
5. Майков В.П., Балунов А.И. Ректификация атермальных смесей. Системно-информационный подход. М.: МИХМ, 1979. - 88 с.
6. Майков В.П., Балунов А.И. Условная энтропия в описании свойств атермальности // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2004. Т.47. Вып.8. С.76-81.
7. Хайтун С. Д. История парадокса Гиббса. - М.:КомКнига, 2010. - 168 с.
Модуль архивирования для обеспечения резервного копирования
и хранения данных
к.т.н. Елисеева O.A., Пьянков И.Б., Решетина H.A.
ООО «НТЦ «Комплексные модели» МГМУ (МАМИ)
Аннотация. Разработан модуль архивирования, обеспечивающий резервное копирование и хранение информациис описанием объектов моделирования и данных о процессе моделирования технически сложных объектов в режиме реального времени, не прерывая работу программного комплекса моделирования и без перезагрузки компьютера. Осуществлена возможность создания резервных копий по расписанию, что позволяет минимизировать влияние человеческого фактора на сохранность данных.
Ключевые слова. Модуль архивирования, программный комплекс моделирования.
В программировании имеет первоочередную ценность сохранность данных. При разработке системы комплексного моделирования на примерах моделирования процессов транспортирования, циркуляции и теплопередачи (ТЦТ) для газовых, жидких и смешанных сред (ГЖСС) в конструкционных элементах технически сложных объектов (ТСО) был разработан модуль архивирования [1], обеспечивающий резервное хранение нформациис описанием объектов моделирования и данных о процессе моделирования (рисунок 1).
Резервное копирование обеспечивает возможность быстрого восстановления данных (документов, программ, настроек и т.д.) в случае утери рабочей копии информации по какой-либо причине. Восстановление данных осуществляется в оригинальном или новом месте их
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология расположения в случае их повреждения или разрушения.
Модуль архивирования выполняет резервное копирование в режиме реального времени, не прерывая работу программного комплекса моделирования (ПКМ) и без перезагрузки компьютера.
Надёжность хранения информации обеспечивается применением отказоустойчивого оборудования систем хранения, дублированием информации и заменой утерянной копии другой в случае уничтожения одной из копий (в том числе как часть отказоустойчивости).
Возможность создания резервных копий по расписанию позволяет минимизировать влияние человеческого фактора на сохранность данных.
«Модуль» Е§~~|
Архивирование
«service» !*Ei
АБ01 .01 Сохранить параметры архивирования
Сохранить регламент
«service» А£>01 02 Архивирование
Архивировать данные
«service» А£>01 .03. Вое становление
Востановление данных
Рисунок 1. Компонентная структура модуля архивирования
Модуль архивирования реализован на языке программирования Java версии 1.7 с использованием среды Oracle Java Platform 7, Standard Edition (JavaSE). Одним из основных критериев выбора платформы служит переносимость программы и возможность ее корректного функционирования на любых современных рабочих станциях.
В качестве инструмента разработки использован свободно распространяемый пакет компиляторов Java 7 Development Kit (JDK 1.7). Для автоматической сборки проектов исходного кода используется свободно распространяемый сборщик Apache Maven 3 (3.0.3).
Функции модуля архивирования реализуются внешним специализированным приложением, сервисы для которого не проектируются.
Модуль решает следующие задачи:
- управление расписанием резервного копирования;
- резервное копирование данных - созданиерезервных копий элементов системы (данных ПКМ) в автоматическом режиме по заданному расписанию, который создается администратором, или в ручном режиме;
- архивирование данных;
- восстановление элементов системыв оригинальном месте их расположения в случае возникновения сбоев и потери данных.
Резервирование предполагает создание следующих видов резервных копий по заданному расписанию:
- Полное резервирование (Full backup) - еженедельное, ежемесячное и ежеквартальное резервирование;
- Инкрементное резервирование (Incrementalbackup);
- Резервирование в виде образа.
Для корректной работы программы необходима рабочая станция под управлением операционной системы Microsoft Windows XP (с обновлением ServicePack 2 или выше) или
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология Microsoft Windows 7 или Linux (64-bit с версией ядра 2.6). Для запуска программы на рабочей станции необходима предварительная установка свободно распространяемой среды Java SE JRE версии 1.7.0_03 или выше.
Модуль архивирования функционирует на следующих технических средствах:
1) На сервере базы данных с параметрами не хуже:
- количество процессоров 2, Intel Xeon 2.8 GHz;
- оперативная память DDR3 16 Гб;
- контроллер RAID 1, 4 носителя 73 Гб SCSI
- GigabitEthernet.
На сервере приложений с параметрами не хуже:
- количество процессоров 2, Intel Xeon серий 5500 или 5600, 2.8 Ггц;
- оперативная память DDR3 от 8 Гб;
- GigabitEthernet.
Сетевой интерфейс Ethernet 100BASE-T для соединения с сервером;
На рабочей станции пользователя с параметрами не хуже:
- процессор IntelCore i3;
- 2 Гб свободной оперативной памяти для хранения информационных моделей проектов;
- 100 Мб дискового пространства для установки;
- графический адаптер с поддержкой OpenGL.
При подготовке рабочего места администратора к работе с модулем ожидается, что с рабочего места будет обеспечен доступ к носителю данных, который используется для выполнения операций резервного копирования (магнитная лента стримера, жесткий диск и др.). Модуль архивирования информирует администратора о том, что место на носителе закончилось, но не обеспечивает автоматическую замену носителя.
Рисунок 2. Схема взаимодействия модуля архивирования с другими модулями
Восстановление данных при сбоях происходит до момента выполнения последней резервной копии (полной или инкрементальной). Глубина потери данных определяется распи-
Известия МГТУ «МАМИ» № 1(15), 2013, т. 4 183
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология
санием резервного копирования.
Общие функциональные ограничения описаны в [2].
Загрузка и вызов функций модуля осуществляется после запуска сервиса архивации. Место модуля архивирования в структуре ПКМ и схема его взаимодействия с другими программными модулями приведена на рисунке 2.
Для выполнения операций архивации на вход сервису архивации передаются следующие данные:
- Перечень объектов, подлежащих резервному копированию;
- Расписание выполнения резервного копирования;
- Путь, по которому доступен носитель для хранения создаваемых копий; Выходные данные модуля архивации включают:
- Резервные копии;
- Журнал (лог) сервиса архивации.
Описание логическойструктуры модуля
На этапе начальной настройки ПКМ администратором задается регламент резервирования, который обеспечивает выполнение резервирования данных в автоматическом режиме. Регламент резервирования в дальнейшем может корректироваться. Возможен вариант ручного запуска операций архивации и восстановления.
При работе с модулем Администратор выбирает один из следующих возможных вариантов сценариев работы:
- архивация (вручную или по расписанию);
- восстановление данных (в ручном режиме).
Сценарий архивации
Сценарий архивации данных предназначен для создания резервных копий элементов
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология системы вручную и по плану резервирования (рисунок 3), который создается администратором, а также для восстановления элементов системы при возникновении такой необходимости. Данный сценарий включает операцию настройки параметров резервирования.
Алгоритм основного хода событий архивации по плану резервирования:
Шаг 1. Администратор проверяет, что сервис архивации запущен и при необходимости запускает его. Данный шаг повторяется при каждом перезапуске системы.
Шаг 2. Администратор выполняет настройку или корректировку параметров резервирования, включая расписание и объекты резервирования (для каких элементов системы, с какой периодичностью осуществляется резервное копирование).
Шаг 3. Система сохраняет изменения в параметрах резервирования.
Шаг 4. Администратор выбирает выполнение резервного копирования в автоматическом режиме.
Шаг 5. Система выполняет резервное копирование. Полные и инкрементальные копии создаются в соответствии с заданным расписанием.
Шаг 6. Администратор проверяет работоспособность резервных копий (с определенной периодичностью).
Шаг 7. Ход событий заканчивается.
Для архивации в ручном режиме на шаге 4 Администратор может выбрать выполнение резервного копирования в ручном режиме (рисунок 3). Сценарий продолжается с шага 6.
Сценарий восстановления данных
Сценарий восстановления данныхпредназначен для восстановления элементов системы при возникновении такой необходимости. Данный сценарий включает операцию настройки параметров резервирования. Основной ход событий:
1) Администратор проверяет, что сервис архивации запущен и при необходимости запускает его. Данный шаг повторяется при каждом перезапуске системы.
1) Администратор выбирает выполнение восстановления данных и указывает точку восстановления (дату и время, на которую нужно восстановить данные).
2) Система выполняет восстановление данных.
3) Администратор проверяет работоспособность резервных копий.
4) Ход событий заканчивается.
Таким образом, наличие модуля архивирования с описанными функциональными возможностями в структуре системыпрограммного комплекса моделирования ТСО ТЦТ ГЖССподтверждаетвысокую надежность хранения информации в разработанном ПКМ.
Список сокращений
гжсс Газы, жидкие и смешанные среды
кэ Конструкционный элемент
ОГД Оптимизация газовой динамики
ПКМ Программный комплекс моделирования
ТСО Технически сложный объект
ТЦТ Транспортирование, циркуляция и теплопередача
ESB Enterprise Service Bus, сервиснаяшина
UML Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования
Работа проводится по заказу Минобрнауки Российской Федерации в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы». ГК № 07.524.12.4013 от 28.10.2011 по теме: «Развитие методик и создание системы комплексного моделирования на примерах моделирования процессов транспортирования, циркуляции и теплопередачи для газовых, жидких и смешанных сред в конструкционных элементах ТСО»
Серия 4. Химическое машиностроение и инженерная экология
Литература
1. Заявление на государственную регистрацию Программы для ЭВМ «Оболочка библиотеки теплогидравлических моделей» № 2013612824 от 09.04.13г.
2. RU.20686.504100-01 31 01-1«Программный комплекс моделирования процессов транспортирования, циркуляции теплопередачи для газовых, жидких и смешанных сред в конструкционных элементах ТСО». Описание программы.
Модуль подготовки моделей элементов систем и технологических процессов теплогидравлического кластера
к.т.н. Елисеева O.A., Пьянков И.Б.
ООО «НТЦ «Комплексные модели», МГМУ (МАМИ)
Аннотация. Описан модуль подготовки элементов систем и технологических процессов теплогидравлического кластера. Целью разработки является создание универсального инструмента для подготовки и отладки пользовательских расчетных моделей, позволяющего одновременно работать с трехмерными модализаци-онными схемами, функциональными схемами и элементами визуального программирования.
Ключевые слова. Теплогидравлическии кластер, оптимизация, модуль, технически сложные объекты.
Введение
В настоящее время средства автоматического проектирования активно внедряются в проектирование и производство промышленных объектов, в том числе для обеспечения информационной поддержки принятия технических решений для проектирования технически сложных объектов (ТСО).
В рамках выполнения ФГБОУ ВПО «МАТИ - Российский государственный технологический университет К.Э. Циолковского» совместно с ООО «НТЦ «Комплексные модели» ОКР разработан программный комплекс моделирования (ПКМ). ПКМ предназначен для использования на этапах проектирования высокотехнологичных технически сложных объектов с целью повышения качества проектирования и снижения издержек на их разработку.
Одной из функциональных задач ПКМ является поиск оптимальных решений в многокритериальных многопараметрических задачах моделирования газовой динамики с целью получения наилучших характеристик моделирования элементов систем и технологических процессов теплогидравлического кластера (ТГК):
1) процессов течения и теплопередачи при транспортировании газовой, жидкой или смешанной среды в магистральном трубопроводе;
2) динамики движения и состояния теплоносителя (вода-пар) водо-водяной ядерной энергетической установки.
Модуль подготовки моделей элементов систем и технологических процессов входит в состав программного комплекса оптимизации газовой динамики (ПК ОГД) в качестве и функционального блока и программного компонента [1]. Модуль используется на всех этапах работы с теплогидравлической моделью ТСО, в том числе с конструкционными элементами (КЭ).
Модуль реализует следующие функции:
- представление ТСО и его подсистем;
- добавление в проект библиотечных КЭ и подсистем ТСО;
- создание КЭ и подсистем ТСО;
- определение свойств КЭ и подсистем ТСО;
