CC BY
27
8. Преимущества и недостатки Акустического Контроля по сравнению с другими методами. [Электронный ресурс] URL: https://armtorg.ru/articles/item/60/ (дата актуализации: 23.09.2019).
Глебович Станислав Александрович, аспирант, stivgl@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FAULT TOLERANCE MANAGEMENT, WHEN ASSESSING THE TECHNICAL CONDITION OF THE EXPANSION JOINTS PIPELINE'S
S.A. Glebovich
Acoustic emission systems and devices are widely used for monitoring and diagnostics of various industrial facilities: pipelines, tanks, pressure vessels, tanks, columns, reactor equipment, tanks of petroleum products, lifting equipment, etc. are Considered more promising directions in the diagnosis of pipelines. It is proposed to use the current model of the oscillatory system "product with crack"for acoustic control in fault tolerance management, in assessing the technical condition of the pipeline compensators.
Key words: bellows, axial bellows compensators, non-destructive testing, acoustic emission control, ultrasonic control, acoustic emission devices, deformation, fault tolerance.
Glebovich Stanislav Aleksandrovich, postgraduate, stivgl@,mail.ru, Russia, Tula, Tula state university
УДК 004.94
РАЗРАБОТКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
Б.В. Костров, Е.А. Трушина
В статье рассматривается вариант реализации этапа эскизного проектирования автоматизированной информационной системы путем разработки интегральной модели человеко-машинной системы, бизнес-процессы которой планируется автоматизировать. Предложенный вариант разработки интегральной модели может быть полезен разработчикам автоматизированных информационных систем на этапе эскизного проектирования и, в определенной мере, на этапе технического проектирования.
Ключевые слова: автоматизированная информационная система, эскизное проектирование, техническое проектирование, интегральная модель, человеко-машинная система, системно-эргономический анализ.
Введение. Современные организации (и особенно промышленные предприятия) достигают успеха в реализации бизнес-процессов в случае точного представления своих ресурсов, затрат, прибыли, движения документов и многого другого. Оперативно анализировать процессы и делать правильные выводы по повышению эффективности производства помогают автоматизированные информационные системы (АИС).
64
Число АИС в организациях растет. Их создателями являются как сторонние организации-разработчики, так и специалисты своих IT-подразделений. Стадии и этапы разработки АИС рассматривает стандарт ГОСТ 34.601-90 [1]. При этом как для внешних, так и для своих разработчиков сложность вызывают этапы эскизного и технического проектирования АИС, разработка проектной документации, необходимой для отчета перед заказчиком о проделанной работе, для реализации следующих этапов проектирования, для возможности проверки или совершенствования разработок другими исполнителями.
Каждая АИС представляет собой человеко-машинную систему (ЧМС), которая находится в метасистеме [2]. При этом на объект информатизации воздействуют смежные и возмущающие элементы метасистемы.
Для анализа проектируемого объекта информатизации как человеко-машинной системы необходимо проведение системно-эргономического анализа [2], включающего: компонентный, морфологический, эволюционный анализ ЧМС, а также анализ специальных функций данной ЧМС. В результате анализа разрабатываются компонентные, морфологические, эволюционные и специальные модели, все вместе представляющие интегральную модель ЧМС объекта информатизации. Интегральная модель системы (IMS) несет наиболее полную информацию о человеко-машинной системе и позволяет полнее учесть особенности и взаимосвязи элементов объекта информатизации.
Интегральную модель проектируемого объекта информатизации можно представить кортежем:
IMS = (CMSj, MMSj, EMt, SMSj >, где CMSj - компонентная модель i-ой системы; MMSj - морфологическая модель i-ой системы; EMj - эволюционные модели i-ой системы; SMSj -специальные модели i-ой системы; i - номер автоматизированной информационной системы.
Компонентные модели представлены компонентно-системными, компонентно-элементными и компонентно-функциональными моделями, что можно представить в виде кортежа:
CMS = (CSM, CEM, CFM>,
где CMS - компонентная модель системы; CSM - компонентно-системная модель (рис. 1); CEM - компонентно-элементная модель; CFM - компонентно-функциональная модель.
Морфологические модели ЧМС отображают различного вида взаимосвязи (организационные, технологические, временные и др.), существующие между системами и компонентами.
MMS = < SOM, FOM, FTM >,
где MMS - морфологическая модель системы; SOM - субъектно-организационная модель (рис. 2); FOM - функционально-организационная модель; FTM - функционально-временная модель.
65
Справочник Справочник подразделений сотрудников
Отдел кадров
Рис. 1. Компонентно-системная модель АИС «Управление производственными показателями» (АИС «УПП»)
Субъектно-организационная модель представляет собой граф, вершинами которого являются имена субъектов, которые непосредственно работают с АИС, а дуги соответствуют отношениям между ними.
Функционально-временная модель является динамической моделью, разрабатывается в виде алгоритма с выделением функций, выполняемых человеком [3], машиной, отдельными знаками выделяются функции контроля.
Рис. 2. Субъектно-организационная модель АИС «УПП»
Эволюционные системы - это динамический граф, т.е. граф, вершинами которого являются имена одной и той же модели ЧМС (компонентной или морфологической), а дугами - временные моменты. Эволюционные модели строятся в том случае, когда важно отметить возможные варианты компонентных или морфологических структур ЧМС [4]. Это характерно для производств, где состав специалистов в сменах отличается. Эволюционные модели можно разрабатывать также для мирного и военного времени, для чрезвычайных ситуаций [5].
66
ЕЫк (К ) = < ЕЫк (т), Ях >, где ЕМ к (К) - эволюционная модель; ЕМ к (т) = {ЕМк (т/)} - множество конкретных возможных структур; Ях - интервал времени.
Кроме того, эволюционные модели разрабатываются при изменении АИС или реинженеринге бизнес-процессов организации. Тогда ранее построенные компонентная (рис. 1) и морфологическая (рис. 2) модели будут актуальными на момент времени ^ (текущий период), а новые эволюционные модели для момента времени ^ (срок реинженеринга по плану) в компонентной (рис. 3) и морфологической (рис. 4) частях будут отражать прогнозируемые изменения, например, внедрение в состав АИС нового объекта - подсистемы мониторинга производственных показателей [6], и нового субъекта - оператора, ответственного за данное направление.
Рис. 3. Эволюционная модель АИС «УПП» (компонентная часть)
Рис. 4. Эволюционная модель АИС «УПП» (морфологическая часть)
К специальным моделям объектов информатизации можно отнести: 2D и 3D графические модели объекта информатизации [4], модель угроз, модель информационных систем персональных данных (ИСПДн), модель рисков, модель сохранения информации (back up) [7], модель выделенной
67
(физически изолированной) ЛВС для объекта информатизации, модель локальных вычислительных сетей, модель применения межплатформенного программного обеспечения (middleware) [8], модель системы архивного хранения данных [9], модель системы электропитания для повседневной и аварийной конфигурации объектов информатизации, и пр.
Выводы. Интегральные модели проектируемого объекта информатизации позволят разработчикам: системно представлять весь проектируемый объект информатизации организации; качественнее разрабатывать модели структур, морфологии, эволюции, безопасности АИС; использовать модели на этапах эскизного и технического проектирования; находить наиболее эффективные решения по сохранению и восстановлению информации в критических ситуациях; анализировать и совершенствовать АИС [10] при реинжинеринге бизнес-процессов организации, а также при аппаратно-программном изменении объектов информатизации.
Список литературы
1. ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.
2. Информационно-управляющие человеко-машинные системы: Исследование, проектирование, испытания: Справочник / А.Н. Адаменко,
A.Т. Ашеров, И.Л. Бердников и др.; Под общ ред. А.И. Губинского и
B.Г. Евграфова. М.:Машиностроение, 1993. 528 с.
3. Костров Б.В., Борисов С.Г., Кострова Ю.Б. Обоснование выбора пользовательского интерфейса для информационной поисковой системы // Информатизация населения и устранение цифрового неравенства как фактор социально-экономического развития региона. Материалы международной научно-практической конференции. Рязанский институт экономики Санкт-Петербургского университета управления и экономики, Министерство промышленности инновационных и информационных технологий Рязанской области, Институт социально-экономических проблем народонаселения РАН; Редакционная коллегия: Дронов В.Н., Печников А.С. 2015.
C. 179-182.
4. Хетагуров Я. А. Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ): учебник. М: БИНОМ, 2015. 243 с.
5. Ручкин В.Н., Рогатин В.Н., Фулин В.А., Колесенков А.Н., Костров Б.В. Интеллектуальные системы мониторинга чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера // Информатика и прикладная математика: межвузовский сборник научных трудов, 2018. № 24. С. 93-104.
6. Баранчиков А.И., Костров Б.В., Суменков Н.А. Повышение качества сервисного обслуживания сложных радиотехнических систем на основе автоматизированной системы мониторинга производственных показателей и сроков выполнения работ // Труды международного симпозиума Надежность и качество, 2017. Т. 2. С. 358-360
68
7. Костров Б.В., Хруничев Р.В. Разработка алгоритмической структуры организации поиска в малых локальных базах данных // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2017. Вып. 9. Ч. 1. С. 104-110.
8. Исаев Г.Н. Проектирование информационных систем: учебное пособие. М.: Омега-Л, 2013. 424 с.
9. Баранчиков А.И., Никифоров М.Б., Костров Б.В., Муратов Е.Р., Нгуен Н.З. Синтез схем реляционных баз данных для систем технического зрения с учетом наличия шифруемых атрибутов // Актуальные проблемы современной науки и производства. Материалы III Всероссийской научно-технической конференции, 2018. С. 29-34.
10. Лукина Н.В. Анализ бизнес-процессов и совершенствование инфраструктуры автоматизированной информационной системы ГБУ РО МФЦ Рязанской области // Новые информационные технологии в научных исследованиях. Материалы ХХШ Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов: в 2 томах, 2018. С. 9-10.
Костров Борис Васильевич, д-р техн. наук, профессор, kostrov. b.v@evm.rsreu.ru, Россия, Рязань, Рязанский государственный радиотехнический университет,
Трушина Евгения Александровна, инженер, trushina-ea@yandex. ru, Россия, Рязань, Рязанский государственный радиотехнический университет
DEVELOPMENT OF AN INTEGRATED MODEL OF A HUMAN-MACHINE SYSTEM IN THE PRELIMINARY DESIGN OF AN A UTOMA TED INFORMA TION SYSTEM
B.V. Kostrov, E.A. Trushina
The article discusses the implementation of the conceptual design of an automated information system by developing an integrated model of a human-machine system, the business processes of which are planned to be automated. The proposed version of the integrated model development can be useful for developers of automated information systems at the stage ofpreliminary design and, to a certain extent, at the stage of technical design.
Key words: automated information system, preliminary design, technical design, integrated model, human-machine system, ergonomic system analysis.
Kostrov Boris Vasilevich, doctor of technical science, professor, kostrov. b. v@evm. rsreu. ru, Russia, Ryazan, Ryazan State Radio Engineering University,
Trushina Evgeniya Aleksandrovna, engineer, trushina-ea@yandex.ru, Russia, Ryazan, Ryazan State Radio Engineering University
