CC BY
13
Система сбора информации о параметрах микроклимата
СЖО ГВК
Н.Д.Куркурин., Р.М.Ахметжанова Кафедра "Автоматизированные системы обработки информации и управления" Астраханский государственный технический университет Тел. (8512) 61-41-09, e-mail: [email protected], [email protected]
Труд водолазов широко используется в различных отраслях народного хозяйства, в том числе при строительстве гидротехнических и портовых сооружений, прокладке и ремонте подводных трубопроводов, на морских нефтегазопромыслах, при добыче морепродуктов и в других видах производственной деятельности человека [1]. В настоящее время в России и за рубежом ведутся интенсивные работы по увеличению предельной глубины погружения человека под воду с использованием искусственных дыхательных газовых смесей. Для исследования влияния повышенных давлений на организм человека при его проникновении на большие глубины методом насыщенных погружений широко используются специальные гипербарические водолазные комплексы (ГВК) [2]. Освоение глубин свыше 300 метров требует расширения и углубления научных экспериментальных исследований предельных глубин погружения, а также принципиально нового подхода к контролю параметров микроклимата системы жизнеобеспечения (СЖО) с применением современных технологий обработки экспериментальных данных, обеспечивающих возможность многомерного анализа данных (OLAP-технология) и интеллектуального анализа знаний (Data Mining - добыча данных).
С целью технического обеспечения экспериментов разработана система сбора информации о параметрах микроклимата системы жизнеобеспечения. Система имеет клиент-серверную архитектуру и построена на базе СУБД Microsoft SQL Server 2000.
Со стороны клиента формируется запрос на получение значений параметров, записанных в базе данных путем опроса первичных преобразователей за время проведения эксперимента. На основе данных, полученных с сервера, и параметров, определенных пользователем (единицы измерения и интервал времени между смежными показаниями) формируется таблица, которая отображается оператору на экране монитора.
Система сбора решает задачи:
• реализации вычислительных процедур для обработки экспериментальных
данных согласно требованиям пользователя;
• отображения результатов обработки информации.
Схема обработки информации приведена на функциональной диаграмме (рис. 1., диаграмма SADT).
Таймер
V
Значения параметров иг БД
>
Подсистема " Гипербарический объект"
Да
нные на мониторе оператора
А
Оператор
Рис. 1. Функциональная диаграмма системы сбора информации.
Так как периоды опроса первичных преобразователей сильно отличаются друг от друга (в 15 - 18 тысяч раз), а длительность эксперимента достигает 45 суток, то с целью минимизации избыточности базы данных введены понятия "Характеристики оптимального хранения значений параметров", "Класс данных", "Пользовательская форма". Для реализации "Оптимального хранения" значений каждого параметра в базе данных c возможностью визуального представления значений в определенной пользователем форме определены классы данных в соответствии с принципами объектно-ориентированного программирования.
В результате обследования предметной области разработана диаграмма "Сущность-связь" (рис. 2). На диаграмме система представлена следующими сущностями: Temperature (температура), Pressure (давление), Partial Pressure (парциальные давления газов дыхательной смеси), Concentration (концентрация дыхательной смеси), Intermediate Temperature (интервал опроса температуры), Intermediate Moisture (интервал опроса влажности), Intermediate Pressure (интервал опроса давления, единицы его измерений), Intermediate Partial Pressure (интервал опроса парциальных давлений, единицы его измерений), Intermediate Concentration
(интервал опроса концентраций), Pressure Units (справочник единиц измерения давления), Time Units (справочник единиц измерения времени).
При запуске приложения пользователь определяет частоту отображения данных (интервал, единица измерения) и единицы измерения для отображения давления и парциальных давлений газов системы жизнеобеспечения гипербарического комплекса.
Рис. 2. Диаграмма "Сущность-связь".
Формирование нового класса данных осуществляется в соответствии с алгоритмом:
• если интервал времени опроса Ato первичных преобразователей совпадает с интервалом времени, введенным пользователем, то поля класса заполняются без изменения;
• если интервал времени опроса Ato превышает интервал времени, введенный пользователем, то поля класса, находящиеся в интервале времени Ato, заполняются последним показанием первичного преобразователя, считанным за данный интервал времени;
• если интервал времени опроса Ato меньше интервала времени, введенного пользователем, то поля класса заполняются либо новым значением параметра, либо ранее считанным значением, если в течение времени Ato не было получено новое значение.
При формировании класса производится перерасчет значений общего давления и парциальных давлений газов дыхательной смеси, полученных от первичных преобразователей, и в соответствии с указанными пользователем единицами измерений.
При запуске приложения устанавливается соединение с удаленной базой данных, находящейся на сервере. На сервере обработка данных ведется с помощью периодического вызова хранимых процедур. Данные извлекаются из таблиц, пересчитываются согласно параметрам, указанным пользователем, формируют новый класс представления, который отображается на главной форме.
Главной формой разработанного приложения является форма «Happy Program» (рис. 3). Реакция на события определяется методами главной формы.
Рис. 3. Главная форма.
На форме находятся три ниспадающих меню:
• Меню «Файл» содержит опции: «Открыть» для открытия сохраненных результатов отображения параметров эксперимента, «Сохранить» для сохранения новых данных экспериментов и «Выход» для закрытия приложения.
Предусмотрена возможность просмотра сохраненных данных на любой клиентской машине (соответствующей техническим требованиям) без необходимости переноса базы данных и подключения сервера, достаточно лишь перенести папку с программой и необходимыми модулями.
• Меню «Вид» содержит пункт «Просмотр данных», при нажатии на который открывается форма «Параметры» (рис. 4), где отображаются пункты меню:
^ длительность эксперимента;
V
параметры времени; единицы измерения;
кнопки подтверждения или отмены произведенных изменений.
Пункт «Длительность эксперимента» отображает время начала и окончания эксперимента. Значения извлекаются из базы данных и частично рассчитываются непосредственно данной программой.
В пункте «Параметры времени» программы существует возможность выбора частоты отображения смежных показаний измерительных преобразователей. Для этого в поле «Значение» имеется возможность выбора одного из четырех значений частоты отображения: 1, 5, 15, 30, а также единиц измерения частоты: минута, час.
Нарру Рг'одгат
Файл Справка
- и®
Номер Влажность, % Температура, *С Концентрация Кислорода, % Концентрация Азота, % Конце1-|л
1 60 20 21 78
2 60 15 21 78
3 60 18 21 78
4 60 14 21 76
5 60 18 21 76
6 60 18 21 76
7 65 17 20 75
8 65 18 20 75
э 65 18 20 75
10 65 16 21 75
11 65 18 21 75
12 65 13 21 75
13 66 13 20 73
14 66 15 20 73
15 66 12 20 73
16 66 14 20 70
17 66 13 20 70
18 66 12 20 70
19 68 11 21 65
20 68 12 21 65 1м
< III! >
Значения времени
Н ачальное время просмотра данных 08.06.2006 8:00:00
Конечное время просмотра данным 09.06.2006 8:00:00 Частота отображения данных
Значение 5
Единица измерения минута
Число снятых показаний
Единицы измерения Давления
П арциального давления
Изменить параметры
Рис. 4. Форма «Параметры».
Рис. 5. Форма «Отображение параметров».
В пункте «Единицы измерения» имеется возможность указания удобных для пользователя единиц измерения давления и парциальных давлений.
Подтверждение введенных данных на форме «Параметры» возвращает к форме «Отображение параметров» (рис. 5), где в виде таблицы отображаются параметры микроклимата системы жизнеобеспечения гипербарического объекта и параметры, указанные непосредственно пользователем. Изменить параметры просмотра данных возможно с помощью вызова формы «Параметры», нажатием кнопки «Изменить параметры».
• Меню «Справка» содержит пункт «О программе».
На главной форме присутствует стандартная кнопка «Выход», которая закрывает приложение, не входя в меню «Файл».
Список литературы:
1. Смолин В.В., Г.М.Соколов, Б.Н.Павлов. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское обеспечение (в 3-х томах). Т. 1, 2003 - 591 с. ил., - ISBN 5-90022835-5.
2. Физиология и развитие водолазного дела: www.dive-zone.de/russian/xzone.html
