CC BY
43
система в конечном виде не требует от пользователя дополнительных знаний - она выглядит как работа с обычным электронным документом.
Таким образом, направленная интеграция известных средств криптографической защиты позволяет создать систему, удовлетворяющую основным требования политики безопасности электронного документооборота компании.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Царегородцев А.В. Информационная безопасность в распределенных управляющих
системах. - М.: Изд-во РУДН, 2003. - 217 с.
Д.В. Голубенко, А.В. Хлуденев
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ
Решение задачи эффективного использования энергоресурсов, стоимость которых имеет устойчивую тенденцию к росту, является в настоящее время одной из глобальных проблем. Одним из основных направлений энергосбережения является внедрение энергосберегающих технологий и оборудования. Основным принципом энергосбережения является постулат - «ничего сверх меры», так как потребляемая на единицу продукции свыше объективно необходимой и достаточной меры тепловая энергия рассеивается в окружающую среду.
Принцип работы значительной доли используемого технологического оборудования основан на преобразовании электроэнергии в тепловую (электронагреватели, электропечи, парогенераторы и т.д.). Разработчикам такого оборудования необходим инструмент, позволяющий получать оценки его эффективности. Подобный инструмент необходим и технологам для выбора наиболее рациональных режимов эксплуатации оборудования.
Наиболее полные оценки эффективности оборудования и режимов его эксплуатации можно получить в результате исследования процессов теплоотдачи. Аналитические и алгоритмические модели процессов теплоотдачи в настоящее время применимы для узкого круга простейших задач, поэтому более универсальным и надежным остается физический эксперимент. В ходе выполнения такого эксперимента необходимо выполнять регистрацию значений основных параметров процесса теплоотдачи (как функций времени):
- мощности, потребляемой от электросети, и энергии, затрачиваемой на выполнение работы;
- температуры теплоносителя или рабочей среды;
- температуры окружающей среды.
В Оренбургском государственном университете проводятся исследования, направленные на определение эффективности работы электронагревательного оборудования. Для выполнения этих исследований была разработана и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая измерять основные теплоэнергетические параметры оборудования.
Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) предназначен для измерения и регистрации значений потребляемой от электрической сети мощности и энергии, а также температуры рабочей среды. Каналы измерительного преобразования (ИП) для измерения температуры и потребляемой мощности функционально и конструктивно выполнены как самостоятельные модули и подключаются к пор-
ту персонального компьютера через блок гальванической развязки. Структурная схема ИВК приведена на рис. 1.
Канал измерения температуры допускает использование в качестве первичного измерительного преобразователя термометра сопротивления типа ТСП - 100 (рабочий диапазон температур 0 - 320 °С) или термоэлектрических преобразователей (термопар) типа ТХА, ТХК, ТПП (рабочие диапазоны температуры соответственно: 0 - 600 °С, 0 - 1100 °С и 0 - 1100 °С).
Рис. 1. Структурная схема ИВК
При разработке ИП были учтены условия эксплуатации, характеризующиеся воздействием сильных электромагнитных помех, возникающих при протекании по силовым цепям установки токов до 100 А в каждой фазе. Воздействие этих полей проявляется в виде продольной и поперечной помех на входе канала измерения температуры.
Канал измерения температуры выполняет нормализацию входного сигнала и преобразует его в широтно-импульсный модулированный (ШИМ) сигнал. Выбор этой формы представления информации позволил обеспечить простое и эффективное решение оптоэлектронной гальванической развязки канала и реализовать достаточно точный метод преобразования информации в цифровой код без использования аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Предел основной допускаемой погрешности канала составляет 0,2 %. Дополнительная температурная погрешность в рабочем диапазоне температур 0 - 40 °С не превышает значения основной погрешности.
Частота ШИМ-сигнала выбрана равной частоте питающей электросети. Этим обеспечивается эффективное подавление поперечных помех с частотой сети и ее высших гармоник. Пусть входное напряжение иш содержит составляющую полезного сигнала (на интервале периода сети Т ее можно считать постоянной величиной и0) и периодическую помеху, тогда входное напряжение можно представить в виде ряда Фурье
=и+1 и
І=1
• /2л-І і5Ш(— • і + ФіХ
(1)
и
где ит1 - амплитуда, а ф, - фаза /-й гармоники помехи. В установившемся режиме работу ШИМ можно описать уравнением баланса заряда
где х - длительность импульса; Е0 - величина опорного напряжения; ЯС - постоянная времени интегрирования.
При точном равенстве периода ШИМ-сигнала периоду сети его относительная длительность равна
Продольные помехи амплитудой до 100 В эффективно подавляются гальванической развязкой. Принятые меры позволили выполнить основные требования, предъявляемые к измерительным преобразователям повышенной помехозащищенности, что позволяет производить измерения температуры в условиях воздействия сильных электромагнитных полей, создаваемых энергосиловой частью установки.
Канал измерения потребляемой мощности определяет среднеквадратическое значение с учетом гармонических составляющих (True RMS) активной мощности по каждой фазе в рабочем диапазоне 0 - 22 кВт. Канал выполнен на интегральных схемах (ИС) ADE7757A, предназначенных для построения электронных однофазных счетчиков электроэнергии. Технические характеристики этих ИС превосходят требования по точности, предъявляемые стандартом IEC1036. Принцип действия ИС ADE7757A основан на перемножении мгновенных значений напряжения и тока с последующим усреднением.
Если предположить, что напряжение и ток имеют гармонический характер, то мгновенная мощность равна
где ф - фазовый сдвиг (коэффициент мощности); ит - амплитуда напряжения; 1т
- амплитуда тока.
Значение активной мощности можно получить путем интегрирования р(1) на интервале Т или путем подавления (фильтрации) второй гармоники:
Аналогично определяются составляющие мощности высших гармоник.
Напряжения трехфазной сети подаются на входы ИС ЛБЕ7757Л через резистивные делители, а токи каждой фазы - через понижающие трансформаторы тока, нагруженные на измерительные шунты.
По данным изготовителя аналоговая часть микросхемы ЛБЕ7755Л включает лишь АЦП и источник опорного напряжения. Вся дальнейшая обработка сигналов, включая перемножение и фильтрацию, выполняется в цифровом виде. Такой подход обеспечивает высокую стабильность и точность при предельных значениях параметров окружающей среды и в течение длительного времени.
Информация об усредненном значении мгновенной мощности преобразуется в частоту выходных импульсов (ЧИМ-сигнал). Выходные каскады ИС ЛЭЕ7757Л обеспечивают работу на светоизлучающие диоды оптронов блока
(2)
0 = 2 = - U0 T E0
(3)
(4)
P = 0,5 • Um • Im • cos j .
(5)
гальванической развязки. Линии связи между измерительными каналами и блоком гальванической развязки выполнены в виде токовой петли.
Программное обеспечение ИВК обеспечивает преобразование информации о температуре и мощности в цифровой код, линеаризацию градуировочных характеристик датчиков температуры, регистрацию данных на магнитном диске и отображение в виде графиков на экране монитора ПК. Линеаризация градуировочных характеристик выполняется по данным градуировочных таблиц. Определение значений температуры в интервалах между ближайшими узлами (один градус) выполняется методом линейной интерполяции.
Программа обеспечивает также реализацию функции калибровки каналов измерения температуры и потребляемой мощности. Калибровка канала измерения температуры выполняется по двум реперным точкам, соответствующим 0 °С и полной шкале. Калибровка канала измерения мощности выполняется по одной реперной точке независимо по каждой фазе. Выполнение калибровки позволяет исключить влияние на результаты измерения систематических составляющих основной аддитивной и мультипликативной погрешности.
Период регистрации измеряемых параметров задается пользователем и может составлять от 5 до 10 секунд. Интервал регистрации задается пользователем в диапазоне от 1 до 24 часов. Преобразования ШИМ-сигнала канала измерения температуры и ЧИМ-сигналов канала измерения мощности в цифровой код выполняются программно на интервале времени, который может составлять 8-12 периодов напряжения питающей сети, этим обеспечивается синхронная фильтрация пульсаций частоты ЧИМ-сигналов.
Программа написана на языке Object Pascal в среде системы Delphi 6.0.
На рис. 2 представлены результаты исследования процессов теплоотдачи парогенератора в составе технологической установки.
Рис. 2. Результаты исследования
В настоящее время ведется разработка программно-аппаратного комплекса на базе микроконтроллера, что позволит выполнять регистрацию основных параметров в автономном режиме с последующей передачей информации в персональный компьютер для обработки.
Б.А. Державец
МНОГОПОТОКОВЫЕ RPC-СЕРВЕРЫ В СРЕДЕ RED HAT ENTERPRISE LINUX AS/ES З
Насколько известно автору, SUN RPC не был полностью портирован в среду Linux, включая Red Hat Enterprise Linux AS/ES 3. Ключ - А утилиты RPCGEN, позволяющий в среде SunOS скомпилировать многопотоковый RPC-сервер, не поддерживается в среде Red Hat Linux 9,а также и в среде RHEL AS/ES 3.
Невозможность распараллеливать вызов удаленных процедур является весьма серьезной проблемой для промышленной ОС, сравните, например, с Sun RPC для SunOS или DCE RPC для HP-UX.
Производительность Oracle Advanced Replication, использующих отложенные либо немедленные RPC-вызовы, в среде, не поддерживающей многопотоковые RPC-серверы , будет заведомо худшей чем , например, под SunOS.
В статье приводится технология изменения кода заглушки сервера, позволяющая продемонстрировать на конкретном примере из [2] , как распараллелить код square_svc.c в среде White Box Linux 3 (RHEL 3) и собрать многопотоковый RPC-сервер.
Подход никаким образом не связан с конкретным примером (шаблон square.x) - это универсальные изменения, вносимые в файл заглушки сервера sample_svc.c, для произвольного шаблона sample.x, базированные на Posix Threads API и делающие код заглушки многопотоковым.
Заметим, что откомпилировать square_svc.c из [1] в среде White Box Linux 3 не удается. Сравнение версии gcc и glibc показывает:
gcc:
3.2.2-5 (RHL9)
3.2.3-34 (RHEL AS 3)
glibc:
2.3.2-11.9 (RHL 9)
2.3.2-95.20 (RHEL AS 3)
Ниже приведен алгоритм модификации заглушки сервера из примера, рассмотренного в [2] , позволяющий откомпилировать многопотоковый RPC-сервер в среде White Box Linux 3 (RHEL 3), следуя [1]. Идея состоит в том, чтобы код стандартной процедуры square_prog_2, создаваемой утилитой rpcgen поместить в процедуру serv_request( ), выполняемую потоком, запускаемым при запросе на выполнение удаленной процедуры. Новый же код square_prog_2( ) формирует структуру с данными, указатель на которую data_ptr передается вызову :
pthread_create (&thread_id,&attr, serv_request, (void *)data_ptr)
static void
square_prog_2(struct svc_req *rqstp, register SVCXPRT *transp)
{
