Программный комплекс сбора, обработки и хранения данных аэродинамического эксперимента

Локотко Анатолий Викторович; Певзнер Анна Самуиловна; Яковлева Наталия Васильевна

УДК 004.658.6, 533.6.071.4

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СБОРА, ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА Локотко Анатолий Викторович

Ведущий научный сотрудник, e-mail: lok@itam.nsc.ru Певзнер Анна Самуиловна Ведущий программист, e-mail: pevzner@itam.nsc.ru Яковлева Наталия Васильевна

Старший инженер, natali@itam.nsc.ru Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, 30090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1

Аннотация. В статье описан программный комплекс (ПК) для обеспечения сбора, хранения и обработки результатов измерений, проводимых в аэродинамических трубах периодического действия. ПК обеспечивает оперативную подготовку (выбор соответствующего измерительного оборудования, калибровку датчиков) и проведение экспериментальных исследований; централизованное хранение экспериментальных данных в базе данных и оперативный анализ как первичных, так и обработанных данных. Программный комплекс внедрен на трех аэродинамических установках ИТПМ СО РАН и позволяет использовать базу данных за 1999 - 2016 годы (результаты более 4000 экспериментов).

Ключевые слова: база данных, аэродинамический эксперимент, сбор данных, анализ данных.

Введение. Аэродинамические трубы являются сложными и дорогостоящими инженерными сооружениями, моделирующими полетные условия. Практически все экспериментальные исследования в аэродинамических трубах автоматизированы. Автоматизированные системы управления и сбора данных используются в разных областях науки и техники, от небольших лабораторных, измеряющих 2-3 параметра, до распределенных промышленных SCADA-систем (Supervisory Control And Data Acquisition), где фиксируются тысячи характеристик объекта. Большинство из таких систем имеет постоянный набор измеряемых параметров. Экспериментальные аэродинамические установки используется для решения разнообразных задач аэрогазодинамики, поэтому набор измеряемых параметров отличается для разных испытаний и содержит медленноменяющиеся данные, данные быстропротекающих процессов, фото- и видеоинформацию. Накоплен большой архив экспериментальных данных наших аэродинамических установок и возможность анализа имеющейся информации, в том числе и оперативного, актуальна и востребована при подготовке нового эксперимента.

Унификация систем сбора данных. Важной составляющей ПК являются системы сбора данных, которые уникальны для каждой установки, поскольку уникальны сами установки и их оборудование [2]. Но в каждой серии испытаний на любой из установок, как правило, есть некоторый набор точек на модели (преграде, сопле), в которых установлены

определенные измерители (датчики). Датчики подсоединены к АЦП (аналого-цифровым преобразователям), которые связаны с ЭВМ. Набор измеряемых точек на модели, датчиков и АЦП меняется в каждой серии экспериментов. Общая (универсальная) часть системы сбора данных позволяет настроить конфигурацию оборудования для конкретной серии испытаний.

Оперативная настройка под конкретные эксперименты. На основании рабочей программы эксперимента определяется набор величин (каналов, компонент, параметров), которые необходимо измерить и/или вычислить в процессе испытаний. Создается структура (технологическая карта, тех. карта), описывающая конфигурацию конкретного эксперимента. Каждая тех. карта (блок «технологическая карта», рис. 1) содержит заголовочную информацию и набор измерительных/вычислительных каналов. Каждый из каналов подробно описан (блок «каналы (компоненты) тех. карты», рис. 1).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (CONFALL)

* название тнолоплесвой вар ш

■зла

•Ведущий эксмрююлаюр (справочки: сотрудников)

" Адреса оборудовали дла датой установки

* Уникальный юиеке-генератор

♦

КАНАЛЫ (КОМПОНЕНТЫ) ТЕХ КАРТЫ (KA/JALALL)

• НАЗЫЮК ($ют«с1ое си

шм)

• Чем юыфягтся (еарадопсжк

АЦП)

• «омгр шш АЦП

• Номер модуля АЦП

• эилжзож (спсчмчжяж аилязояоя

АЦП)

• аапшх (сарваочвжк запваоа)

• шрсишои 1

• от asapoioousBB 2

• Козффшаюп аляроюоодяв 3

• küi^Eatn ороишш 4

• Коаффиавяп агяроюошав 3

• ПорадвоаыЯ водер I осросе

• yuciHi в шлташ опрос«

• Усрояш ищи

■ воралжовыА вомер а гребете ила юла)

• |№3 ва прав

■ вывоз в сротоаол

■ аагт^ричссЕвя формула ала ипбрма

• влгсСрапескаа фермул! ала рквета

■ УввхглввыЯ ввзевс-reetperop ittupni

■ Увжхааьжкй вваеве-гевератер

ааяааа

KAMALALL

KAUAI SUALLKT

KUUBER SUALLKT

PHtSIIAUE VARCMAR(20)

IIUUKAHAL KTEGER

CYCLE VARCMAR(I)

FORMULA VARCMAR(W)

SENSOR VARCHAR(IO)

ACP SUALLKT

NOUER SUALLKT

II.UOO SUALLKT

DiAP SUALLKT

UEAM SUALLKT

TFORUULA VARCHAR(tO)

»POLE SUALLKT

MTERUKAL SUALLKT

«PROTOCOL SUALLKT

M FLOAT

KS FLOAT

КО FLOAT

Kt FLOAT

K2 FLOAT

КЗ FLOAT

H.UEASURE KTEGER

CONFALL

»AUE VARCMAR<S0>

»UUBER SUALLUT

0ATEC0NF TV E STAU P

SPEC SUALLKT

COUPOC SUALLHT

COUHPI . SUALLKT

COUMP2 SUALLKT

COUPUAK SUALLKT

coucouuTi SUALLKT

C0UC0UMT2 SUALLKT

COUPULT SUALLKT

COUMP3 SUALLKT

COUKISEL SUALLKT

COuaiS SUALLKT

детализация оборудования

WBaLCXTia

*JV*R SUAUKT

MjVtlVU. IT 0(5

NAVE VACOUApt)

FLOAT

START VA1. FLOAT

START_KS SHA1LKT

КАКА1ЛИС

NL'VBER suauät

NUUKANAL KTEGER

NUUfUHC SUALLKT

PARS VAÄCHAÄßfl)

pari varcmari»)

PAR2 VA»&1ЯГ.1

PAS) VARCMARtfO)

KAIIALHP

IIUUSER SUALLKT

IWUKANAL ({TIGER

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

КЯ.С S1UUMT

UEAS SUALLMT

IIUUHP SUALLKT

KAWALI710

HUUSER SUALLKT NUUKAML KTEGER couu ssiAum

K.KAKAL SUALLKT NUUI7I0 SUALll.T

OCCAL

HUU'BER SUALLKT PORT SUALLKT SGN SUALLKT

справочники (классификаторы)

SACP IW.i«

NUIIKJI »MINT •UM VABCNAAf«) BAKX VABOUBirB) CK* SUAILKT

ЮАР SUlJLT.l*

OAJI VABOUAl) RAMX VAKOuat 2tl СОЯ SUAOPiT ИАП VARCHAROQ) COC« SUALLKT

WtAl —

SOAP.1FW ccct umuaa UM V«ACMAat< СОИШО VABOHA'h СОШ.ЯкЗ VtACMAWt

CAJ» VAAOUA5) ЯАЧ0С VA«MAÄ28) COOK SUAUJCT

»U.»

scMPjria

0A« VAÄCKARiS BAMX VAÄC«A;CI COOC SUUftT 4AUt VABCfAR^I С00С ШАШ.Т

ман

5ÖAP_A£AU«14

NUWMB ЗИААШТ NA« VABOAAM)

NCOO VABOUJW) RAMGC VADCMAAM) coa suaokt

SOOT AI

KIWI SMAtlAT CCVWJH 3MAUP(T «OffT SUAUJfT KM« VABDUAWI

CAM VARCNAJ«) RAMX VAPOlAAm CO« ШШT

SOOACAK

SWVE BUWKR 5UAUÄT NAJJC VASOARUi

Nuv«a swAuatr NAHE VABCXABOO)

SCCSCN

кота Manu SHAuan ВАК VAJJCKAATCj (QO SHAUMT

U«> »Muxr M VMOMBi 04 V*M»4 01 VMKMAtt) 0} v**owA4 04 VIAOMAHI M r>4COlNT «MUNT liSbAOMT UMlMT

SKAMAL

NuweCR SUAUHT HAUE VARCHARlIO)

технологическая карта

коордннатника

COIIfPlAKXYZ

NUUBCR »not«

VEO NTEGER

KAUE VARCMAR.W)

DATtPLAN TW£ STÄUP

МТАШАКХУг

KUUKROtTAL »TIGER

ttniBca KTEGER

к OTCH KTEGER

DE LAVS irEGER

SIIC" SUALLKT

FORUULA VARCMAR, 50)

CCUUEIIT VARCHAR,»!

KOUER KTEGER

UCJVTS KTEGER

CIN KTEGER

СЛ KTEGER

CM KTEGER

CIRGW VARCHARjlO)

CMCGH VARCMARilO)

VARCHARlIO)

CIEND VARCMAÄi 1С)

cxvo VARCMARilO)

СЗСЩ VARCMAÄi 1С)

CISTEP VARCKARilO)

USTEP VARCHARilC)

CJSTIP VARCMARilO)

X VARCMARilO)

Y VARCMARilO)

г VARCMARilO)

NUUBCR KTEGER KAUE VARCMARiSO)

NUUMR KTEGER KAUE VARCMARil)

Рис. 1. Структура технологической карты эксперимента.

Измерительный канал определяется датчиком и устройством оцифровки и отображается строкой центральной таблицы (рис. 2). Информация о датчике и его калибровке выбирается из базы данных (БД) «Датчики и калибровки», устройство оцифровки - из справочника АЦП. В качестве устройства оцифровки используются мультиметры Agilent НР-34970А, платы Advantech 1710HG, модули ADAM и ICP DAS, LCard14-140, модули и счетчики разработки КТИ ВТ. Вычислительные каналы определяются специальной формулой или библиотечной подпрограммой и также отображаются строкой таблицы; они позволяют следить за вычисленным параметром в процессе эксперимента. На рис. 2 показан пример тех. карты. Верхняя таблица описывает выбранную конфигурацию. Средняя таблица - содержимое этой тех. карты. В нижней части рис. 2 - детальное описание выбранного канала, в данном случае это Y-координата.

При проведении эксперимента опрашиваются все заданные в тех. карте каналы. Фиксируется время начала и конца измерения. Измеренные данные отображаются в табличном и графическом виде (несколько каналов в зависимости от другого канала или

ховфмурацкя 1 калибродоа 1 эксперимент 1 тест БД 1 спражка 1 ■1 -|р|х|

Г меящхло, *и теслаж ялрлл I

" дата I название кон<! нгуращш 1 ведущий 1с«пРЬХТ 1сотНР1Ы

; 15 06 2012 Параметры нерасчетных сверхзвуковых струй Кавун 4" 3 Д

аГ1

4 и

► Iм|♦! - I I I к о- [^когафояатьконфипрашоо | С^ ■ бчфер | ^ю6.фера|

N |Чем измеряете« КОНОЛ1 фИЭ ИМЯ цикл поле|экран датчик |К [ко |К1 |К2 |КЗ|МК! частоте иэм. среднее] | ошибке ОПИСвИС^

5 АОАМ 4018 2 РОЯ ■ 0 все 8180.02 ЭК-О 1231617 0 4728628С0 0 0 0 1

0 ИТ8 (КТИ) 0 Р0 0 все И25.77 "2! .6 3626999 1 5931249(0 0 0 0

0 с 1 !мхро! 1млу льс Е 1 (М> 0j.ee . 1 1о |1 |0 0 0 0

0 1 -ый мультиметр 301 1 0 все 225.0.8« 22! -6735 7075 2809 0783( 0 1568388 0 0 0

0 1-ый мультиметр 303 Р1-25 0 все 225.0.88 а: 13222 00872915 25 0 1388204 0 0 0

0 1 -ый мультиметр 0 1 -ый мультиметр 304 4 0 все 225.0.89 225-3193 91132801 7382Е0 1348134 0 0 0

305 5 0 ВС« 225.0.90 2257267 9853£ 2860 0522* 0 1552006 0 0 0

116 1-ый мультиметр <16 ир 0 все 0 1 0 0 0 0 VI

302 1 -ый мультиметр 302 Р1_25а 0 все 225.0.87 2255620 569822757 1633^0 14244930 0 0 —I

305 1 -ый мультиметр 306 11 1 все 25.0.932 26.0 074717730 0645827(0 0 0 0

307 1-ый мультиметр 307 12 2 все 25.0.933 25.0 043029950 0627554*0 0 0 0 1

308 1 -ый мультиметр 308 О 3 все 25.0.934 25.0 1079321£ 0 0562006(0 0 0 0

309 1 -ый мультиметр 309 14 4 все 25.0.935 25. 0 0018366Е 0 0574233/0 0 0 0

ЗЮ 1-ый мультиметр 310 в 5 все 25.0.937 26.0 03693204 0 0610975:0 0 0 0 1 1

1 Х-коордимата т 0 все *1 10 1 0 0 0 0 1 1

> 21 У-коорл ината 1 I г II 0|все ч 10 11 Ю Ю 0 0 I 1| 1 '

1 3 г-коорднната 1 г | 01все | «I 4 0 1 0 0 0 0 1 ч

ни 2П

_ и эвислиио 4 | ¿ЦП 1 -1 — м I 1 - 1 —1— I с- I

В начало ратбло* пчльт [ "41 скорость коордюитикка Я постоянная скорость ■ функшя пути ЯШ

>1С1 | с скорость ■

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В конец блок. ГГ-ЛЬТ | блокирогка каса ния| 2РО читать скорост^ задать скорости | | —з

СТОП Сброс эшодероя] х(Зо мюж у!» 1бш г Б- овш>;1 ^^ 21

Рис. 2. Пример работы системы сбора данных: построение тех.карты

'« м 11 Ол ^N<1 |<|яф«|)||щм| |арнро>и НИЦШЯИ | сарага | ^^ Р(РОа)

К(РОя) |К(А1.) | ЕШШ1 ооюо СЕ 9814.85938 0.0100 —1

« |кт<в |пк») |п?см |пл» |г(*г> |ттп |п») |пио |пто \то» |го« |ге>т) №

_ 11,'31<79ГМ]!47Я.9|И<1.Ги4и74М!01Г'*11.00?4) ММ 1ЯГ7.« 100141 ««ПН 0«Ш »ЯМ» " 12.ТМЯ99-».?»1П00002«ГГЧ)| *.3:Я»»1«.^21.00:« IСКЖГТ 10077.7:100161 0М1Ы 0МШ 091)10 0

|!1.7»4799-Ми477М»2!1.7Л14».ГЯТ»1».Т7|1.00747 100«) 10077^:100161 ««111 0X6»! о«)» о

2«Г» Л7)77»6«2?> -6-0«)7<>)»]».-»Л 007«7 | ООГО) 1ООТ7ЛЗ1001'Ч 091]ЯЛ О N6» 0«)« 0"

О

в «ас?« »"

5_'П и .т .ч п у_г * Ц

Рис. 3. Пример работы системы сбора данных: эксперимент

времени, то есть зависимость выбранных столбцов таблицы от другого столбца таблицы, рис. 3, окно 1). Каналы, значение которых экспериментатор должен отслеживать, выведены в специальное окно (рис. 3, окно 2) для непрерывного опроса через 1сек. Дополнительно (рис. 3, окно 3) отображены значения каналов (распределение давления) в выбранный момент времени (строки таблицы).

Таким образом, вся необходимая экспериментатору информация отображается в удобном для восприятия виде.

Организация хранения экспериментальных данных. Проблема структурирования аэродинамических данных и обеспечения доступа к ним возникла давно, и работы на эту тему велись с появлением больших ЭВМ [2]. Эпоха персональных машин привела к тому, что каждая группа экспериментаторов стала хранить свои данные у себя и самостоятельно обеспечивать их сохранность. Со временем развивается и меняется вычислительная техника, сменяются поколения ученых, поэтому актуален вопрос о централизованном хранении, чтобы избежать потери дорогостоящих экспериментальных данных при переходе на будущие программно-аппаратные платформы.

АРХИВ ПРОТОКОЛОВ (KAREXP)

• номер пуска

• модель

• установка

• дата н время начала эксперимента

• ведуппш экспериментатор (справочник)

• оператор

• число Маха

• директория для видео

• комментарий

• тема эксперимента

• расход воздуха

• давление в баллонах до эксперимента

• давление в баллонах после эксперимента

• продолжительность дувкн

• РО (значение в середине)

• РС (значение в середине)

• ТО (значение в середине)

KAREXP

PROT DOUBLE PRECISION

MODEL SMALLirr

UST SMALUHT

DATE EXP Tlit E STAMP

FIO VED SMALLirr

FOOPER SMALLffT

MAH DOUBLE PRECISION

NUMBER SMALUHT

VOEO.DIR VARCHAR(SO)

COMMENT VARCHAR(200)

THEME SMALLtlT

RASHOD FLOAT

P1 FLOAT

P2 FLOAT

та E EXP SMALLiH

DATEEXP2 TJ.1ESTAMP

P0 FLOAT

PC FLOAT

TO FLOAT

О

данные измерений первичная обработка вторичная обработка

справочники-классификаторы:

- сотрудников

- прав доступа

- установок

- темы работ

- моделей

SSPEC

HAUE VARCHAR(50)

NUMBER SUALLINT

COD VARCHAR(3)

PAROL VARCHAR(10)

PRIV SUALLIIT

LOGfiUSER VARCHAR(20)

PASSWORDUSER VARCHAR(20)

SPRW

NUMBER H7EGER KAUE CHAR(IO) COUUENT CHAR(SO)

STRUB A

HAUE VARCHAR(20) NUMBER SUALLIÍT

NUMBER SUALLIIT HAUE VARCHAR(WO)

SMODEL

NAME VARCHAR(30)

NUMBER SHALLINT

S DOUBLE PRECISION

CAX DOUBLE PRECISION

RAZUAX DOUBLE PRECISION

DOOM DOUBLE PRECISION

DOER DOUBLE PRECISION

X0 DOUBLE PRECISO!

YO DOUBLE PRECISION

XT DOUBLE PRECISION

YT DOUBLE PRECISION

Ot DOUBLE PRECISION

02 DOUBLE PRECISION

03 DOUBLE PRECISION

04 DOUBLE PRECISION

FD01 DOUBLE PRECISION

FD02 DOUBLE PRECISION

F003 DOUBLE PRECISION

FD04 DOUBLE PRECISION

FD05 DOUBLE PRECISION

F00€ DOUBLE PRECISION

F007 DOUBLE PRECISION

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

FD08 DOUBLE PRECISION

FD09 DOUBLE PRECISION

FD010 DOUBLE PRECISION

COMMENT VARCHAR(200)

FIERS VARCHAR02)

ALUST DOUBLE PRECISION

ALO DOUBLE PRECISION

Рис. 4. Структура архива протоколов

В отличие от большинства баз данных, аэродинамический эксперимент содержит непосредственно измеряемые и очень дорогостоящие данные, которые желательно сразу (с минимальным вмешательством человека) записывать в централизованное хранилище. Сложностью является то, что каждая серия экспериментов имеет свой набор разнообразных измеряемых и вычисляемых параметров, что существенно усложняет создание единой структуры БД.

Одним из способов решения этой проблемы может быть создание своей структуры данных для каждой серии испытаний. Такой вариант, позволяющий использовать различные пакеты прикладных программ обработки, был реализован в ИТПМ СО РАН [3]. Эта БД не была связана с системой сбора данных и требовала каждый раз вмешательства программиста для построения структуры и переноса экспериментальных данных в базу, что усложняло ее использование. При разработке нынешней концепции системы сбора и хранения принят другой вариант организации данных (рис. 4), когда база содержит только однотипную для

всех экспериментов информацию [4]. Остальные данные сохраняются в прикрепленных файлах на сервере, а с развитием системы планируется перенос информации в соответствующие структуры БД. Такая база позволяет экспериментатору (без участия программиста) сохранять все экспериментальные данные, геометрические характеристики моделей, видеоинформацию в одном месте с тем, чтобы централизованно хранить и обеспечивать основные возможности работы с информацией (сортировка, поиск, оперативный анализ).

Структура программного комплекса экспериментальных исследований. ПК

реализован в виде взаимосвязанных систем (рис. 5):

- серверная БД «Архив экспериментальных данных» (Firebird/Linux);

- серверная БД «Датчики и калибровки» (Firebird/Linux);

- системы сбора данных и управления для Т-313, Т-326, ВСУ (локальные БД технологических карт (Firebird/Windows));

- первичный анализ экспериментальных данных;

- пакет программ вторичной обработки.

первичный анализ экспериментальных данных

расчет распре деления давления и температуры

обработка дренаж!гых экспериментов

ЩшШШШ --'■г

i Е=Я

обработка весовых экспериментов

_ w ■ ---- ■ ■ i

ш

Рис. 5. Программный комплекс сбора, обработки и хранения данных аэродинамического эксперимента.

г—Н

При подготовке к испытаниям пользователь формирует технологическую карту эксперимента (конфигурацию необходимого оборудования) и выбирает из БД датчики и их калибровки с параметрами, удовлетворяющие требованиям конкретного эксперимента.

После окончания эксперимента данные записываются в серверную БД «Архив экспериментальных данных» (Firebird/Linux) и становятся доступными всем зарегистрированным пользователям сети, имеющим на компьютере клиентское приложение

БД. Большинство реквизитов БД формализованы и связаны с соответствующими справочниками, что позволяет легко найти нужную информацию. Команды поиска и сортировки реализуются через SQL-запросы к серверу.

Первичная обработка экспериментальных данных. Реализованная БД «Архив экспериментальных данных» позволяет выполнять следующие функции:

- выбор данных по установке, числу Маха, модели, ведущему, диапазону дат;

- сортировка данных по заданному реквизиту; например, можно отсортировать все данные по дате проведения эксперимента;

- просмотр информации о модели и видеоинформации;

- первичный анализ экспериментальных данных.

Используя БД, экспериментатор может просмотреть данные в том виде, как они отображены в программах сбора данных, оперативно построить графики зависимости и/или распределения исследуемых величин в определенный момент времени. Все возможности программ сбора данных (кроме непосредственного сбора) реализованы в БД «Архив экспериментальных данных». Для оперативного принятия решения о последующих испытаниях необходим первичный анализ экспериментальных данных [4].

Одним из популярных методов анализа данных является механизм OLAP (On-Line Analytical Processing) — процесс оперативного анализа, класс программного обеспечения, предоставляющий пользователю возможность мгновенно, в режиме реального времени получать ответы на произвольные аналитические запросы.

Существует множество разработок по OLAP-технологиям для реляционных баз данных. К сожалению, для случаев, когда часть данных (по тем или иным причинам) приходится хранить в отдельных файлах, эти технологии не работают. Поэтому для наших задач реализована наиболее интересная и востребованная оперативная обработка экспериментальных данных - анализ следующих зависимостей в виде графиков (рис. 6).

(0) Просмотр средствами Windows

Функция : несколько (не более 10) каналов одного эксперимента в зависимости от любого (времени, канала) другого.

(2) Распределение: значения каналов в выбранный момент времени

Рис. 6. Основные возможности оперативного анализа экспериментальных данных

Экспериментальные данные представляются в виде таблицы. «Функция» позволяет выбрать каналы для просмотра (столбцы таблицы), «распределение» выбирает момент времени (строки таблицы). Один и тот же эксперимент может рассматриваться как по строкам, так и по столбцам таблицы.

Для сравнения различных экспериментов («статистика») пользователь выделяет в таблице БД «Архив экспериментальных данных» нужные эксперименты.

Программы обработки включают первичную и вторичную обработку. Во время эксперимента электрические величины пересчитываются в физические, вычисляются критерии подобия (числа Маха, Рейнольдса, скоростной напор). После эксперимента проводится вторичная обработка данных, специфическая для каждого типа эксперимента (весовые, дренажные и т.д.). При необходимости разрабатываются специальные программы обработки.

Заключение. В статье описан программный комплекс сбора, хранения и обработки информации, используемый при проведении экспериментальных исследований в аэродинамических установках ИТПМ СО РАН:

- сверхзвуковой аэродинамической трубе Т-313;

- гиперзвуковой аэродинамической трубе Т-326;

- вертикальной струйной установке ВСУ.

Данный ПК позволяет выбрать конфигурацию оборудования для конкретного эксперимента, откалибровать датчики, провести измерения в выбранном режиме. Полученная информация по локальной сети поступает в базу данных «Архив экспериментальных данных», где реализованы основные возможности работы с данными (сортировка и выбор по заданному критерию) и оперативный анализ данных.

Разработанный ПК унифицирован на уровне программного интерфейса. Обеспечена взаимосвязь баз данных датчиков, калибровок, моделей, экспериментальных данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вышенков Ю.И., Иванов М.С., Малыхин С.М. Архив для накопления и анализа данных аэродинамического эксперимента. Новосибирск. 1980 // Отчет ИТПМ СО АН №1118

2. Гаркуша В.В., Запрягаев В.И., Певзнер А.С., Яковлев В.В., Яковлева Н.В. Автоматизированная система сбора, хранения и обработки экспериментальных данных // Всероссийская конференция «Аэродинамика и прочность конструкций летательных аппаратов», посвященная 70-летию основания СибНИА (Новосибирск, Россия, 20-21 сентября 2011г.). Труды конференции. Новосибирск: СибНИА. 2011. С. 208-215

3. Запрягаев В.И., Василенко Т.И., Певзнер А.С. Отчет ИТПМ СОРАН. Информационно-измерительная система «КАМАК-кейс». Новосибирск. 1999г.

4. Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Певзнер А.С., Яковлева Н.В., Гаркуша В.В., Яковлев В.В., Пищик Б.Н. Система автоматизированного сбора и хранения данных применительно к эксперименту в аэродинамических трубах // XIV Байкальская Всероссийская конференция «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Труды. Часть II. Иркутск: ИСЭМ СО РАН. 2009. С. 73 - 80.

5. Запрягаев В.И., Киселев Н.П., Кундасев С.Г., Певзнер А.С., Тютин А.А., Яковлева Н.В. Информационная система «датчики и калибровки» и ее использование в аэродинамическом эксперименте. // ХХ Байкальская Всероссийская конференция «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Труды. Ч. II. Иркутск: ИСЭМ СО РАН. 2015. С. 91-97.

6. Усольцев Е.Г. Состав и структура данных об аэродинамическом эксперименте, собираемых для сопровождения результатов наблюдений // Вопросы авиационной науки

и техники: Научно-техн. Сборник. Вып. 3 - Вопросы методики эксперимента в аэродинамических трубах. Новосибирск: СибНИА. 1990г. С. 78-115.

7. Фаронов В. В., Шумаков П. В. Delphi 5. Руководство разработчика баз данных. М.: "Нолидж". 2000. 640 с.

8. Mosseichuk O.N. The development of a database of aerodynamic experiments and computations performed at ITAM // Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc., Pt. III. Novosibirsk, 1998. Pp. 193-199.

9. Garkusha V.V., Zapryagaev V.I., Pevzner A.S., Yakovlev V.V., Yakovleva N.V. Automated system for experimental data acquisition, stored and processing // International Association of Science and Technology for Development. Research: Abstracts. Pt. II. Kazan. 2012. August 19 - 25. Pp. 102-104.

UDK 004.658.6, 533.6.071.4

PROGRAM COMPLEX OF DATA ACQUISITION, PROCESSING AND STORAGE APPLIED TO AN AERODYNAMIC EXPERIMENT Anatolij V. Lokotko

Leading researcher, e-mail:: lok@itam.nsc.ru Anna S. Pevzner Principal Software Engineer, e-mail: pevzner@itam.nsc.ru Natalija V. Yakovleva Senior Engineer, e-mail: natali@itam.nsc.ru Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS, Institutskaya str., 4/1, 630090, Novosibirsk, Russia

Abstract. This paper describes a program complex for acquisition, storage, and processing of results measured in experimental research in blowdown wind tunnels. The system provides online preparation (choice of suitable measuring equipment, calibration of sensors) and experiments proper, centralized storage of experimental results in a database, and both raw and processed data mining. The software is introduced on three wind tunnels of the Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics SB RAS and allows using the database collected in 1999 - 2015 (more than 4000 experiments).

Keywords: database, wind tunnel, data acquisition, data mining, OLAP (On-Line Analytical Processing).

References

1. Vyshenkov Ju.I., Ivanov M.S., Malyhin S.M. Arhiv dlja nakoplenija i analiza dannyh ajerodinamicheskogo jeksperimenta [Archive for accumulation and the analysis of data of aerodynamic experiment] Novosibirsk, 1980 // Report ITAM SB RAS №1118 (in Russian).

2. Garkusha V.V., Zapryagaev V.I., Pevzner A.S., Yakovlev V.V., Yakovleva N.V. Avtomatizirovannaja sistema sbora, hranenija i obrabotki jeksperimental'nyh dannyh [The automated system of collecting, storage and processing of experimental data] // Vserossijskaja

konferencija «Ajerodinamika i prochnost' konstrukcij letatel'nyh apparatov», posvjashhennaja 70-letiju osnovanija SibNIA = The Russian conference "Aerodynamics and Durability of Designs of Aircraft" devoted to the 70 anniversary of the basis of SIBNIA (Novosibirsk, Russia, 20-21 September 2011). Works of the conference. Novosibirsk: SibNIA. 2011. Pp. 208-215. (in Russian).

3. Zapryagaev V.I., Vasilenko T.I., Pevzner A.S., Informacionno-izmeritel'naja sistema «CAMAC-case» [Information and measuring system «CAMAC-case»] Novosibirsk. 1999 // Report ITAM SB RAS (in Russian).

4. Zapryagaev V.I., Kavun I.N., Pevzner A.S., Yakovleva N.V. Garkusha V.V., Yakovlev V.V., Pishhik B.N. Sistema avtomatizirovannogo sbora i hranenija dannyh primenitel'no k jeksperimentu v ajerodinamicheskih trubah [Automated data acquisition and storage system applied to a wind tunnel experiment] // XIV Bajkal'skaja Vserossijskaja konferencija «Informacionnye i matematicheskie tehnologii v nauke i upravlenii». Trudy = XIV Baikal Russian conference "Information and Mathematical Technologies in Science and Management". Proceeding. Irkutsk: MESI SB RAS. 2009. Vol. II. Pp. 73-80. (in Russian).

5. Zapryagaev V.I., Kiselev N.P., Kundasev S.G., Pevzner A.S., Tjutin A.A., Yakovleva N.V. Informacionnaja sistema «datchiki i kalibrovki» i ee ispol'zovanie v ajerodinamicheskom jeksperimente. [Information system «sensors and calibrations» and its application for experimental research in blowdown wind tunnels] // XX Bajkal'skaja Vserossijskaja konferencija «Informacionnye i matematicheskie tehnologii v nauke i upravlenii». Trudy = XIV Baikal Russian conference "Information and Mathematical Technologies in Science and Management". Proceeding. Irkutsk: MESI SB RAS. 2015. Vol. II. Pp. 91-97. (in Russian)

6. Usol'cev E.G. Sostav i struktura dannyh ob ajerodinamicheskom jeksperimente, sobiraemyh dlja soprovozhdenija rezul'tatov nabljudenij [Structure and structure of the data on aerodynamic experiment collected for maintenance of results of supervision // Voprosy aviacionnoj nauki i tehniki: Nauchno-tehnicheskij sbornik = Questions of aviation science and equipment: Scientific and technical collection. №.3 Voprosy metodiki jeksperimenta v ajerodinamicheskih trubah = Experiment technique questions in wind tunnels. Novosibirsk: SibNIA. 1990. Pp.78115. (in Russian).

7. Faronov V.V., Shumakov P.V. Delphi 5. Rukovodstvo razrabotchika baz dannyh = Guide of the developer of databases. M.: "Nolidzh". 2000. 640 p. (in Russian).

8. Mosseichuk O.N. The development of a database of aerodynamic experiments and computations performed at ITAM // Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc. Pt. III. Novosibirsk. 1998. Pp. 193-199.

9. Garkusha V.V., Zapryagaev V.I., Pevzner A.S., Yakovlev V.V., Yakovleva N.V. Automated system for experimental data acquisition, stored and processing // International Association of Science and Technology for Development. Research: Abstracts. Pt. II. Kazan. 2012. August 19 - 25. Pp. 102-104.

Текст научной работы на тему «Программный комплекс сбора, обработки и хранения данных аэродинамического эксперимента»