Разработка информационно-управляющей подсистемы комплекса безопасности складов нефтепродуктов

0

1.5 Постановка задачи дипломного проектирования

Необходимо спроектировать подсистему сбора и регистрации данных о нарушениях периметра склада хранения нефтепродуктов, позволяющую существенно повысить безопасность данного объекта, являющегося объектом повышенной опасности.

В рамках поставленной цели дипломного проектирования необходимо решить следующие задачи:

— анализ предметной области исследования, и определение склада хранения нефтепродуктов как наиболее опасного объекта нефтеперерабатывающего завода, нарушение технологического процесса которого может привести к серьезным экологическим катастрофам;

— анализ систем обеспечения безопасности потенциально опасных объектов и принцип их построения;

— анализ датчиков применяемых для периметральных систем охраны объектов;

— анализ подсистемы регистрации (отображения) информации о нарушении периметра охраняемого объекта;

— разработка структурной схемы подсистемы сбора и регистрации данных о нарушении периметра;

— выбор технических устройств для подсистемы сбора и регистрации данных о нарушении периметра;

— разработка схемы расположения подсистемы сбора и регистрации данных о нарушении периметра на объекте;

— разработка прикладного программного обеспечения.


2. Исследовательская часть

2.1 Обобщенная структурная схема построения подсистемы сбора, обработки и регистрации информации

Под системой сбора, обработки и регистрации информации (ССОИ) понимается совокупность аппаратно — программных средств, предназначенных для сбора, обработки, регистрации, передачи и представления оператору информации от средств обнаружения, для управления дистанционно управляемыми устройствами (телекамеры, освещение и т.п.), а также для контроля работоспособности как средств обнаружения, дистанционно управляемых устройств и каналов передачи, так и работоспособности собственных составных элементов.

Структура ССОИ в общем виде представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 — Обобщенная структурная схема построения ССОИ

Система сбора и отображения данных о тревоге подразделяется на несколько подсистем: передачи данных, контроля и обеспечения безопасности линий связи, обработки информации, управления и отображения, оценки, автономного оборудования.

Подсистема передачи данных обеспечивает их транспортировку из одного места в другое, конкретно от датчиков до персональных компьютеров. Цель системы контроля заключается в обнаружении несанкционированного доступа к защищенным линиям связи. Подсистема обработки информации выполняет функции моделирования состояния датчиков в реальном масштабе времени. Управление и отображение данных — способствовать быстрой оценке тревог.

2.1.1 Классификация ССОИ

ССОИ классифицируются по следующим признакам:

— назначение;

— структура построения;

— энергообеспечение;

— степень защиты линии сигнализации от обходов;

— обеспечение контроля работоспособности аппаратуры;

— методы отображения информации;

— обеспечение регистрации информации;

— возможность управления внешними устройствами;

— обеспечение возможности информационного обмена с другими системами (системами контроля доступа, системами телевизионного наблюдения и т.п.) с помощью стандартных интерфейсов.

По назначению ССОИ бывают для охраны народнохозяйственных объектов или объектов специального назначения (особо важных, особо режимных и т.п.). Далее системы делятся на камуфлированные (например, под технические средства бытового назначения) и некамуфлированные (стационарная пультовая аппаратура). По признаку условия окружающей среды ССОИ предназначены для работы: на открытом воздухе; в неотапливаемых помещениях; в отапливаемых помещениях. По признаку мобильности бывают мобильные и стационарные.

По структуре построения различаются по следующим признакам: в зависимости от структуры могут быть с радиальной (лучевой), с петлевой (кольцевой), шлейфовой (магистральной) и с древовидной. По количеству каналов сигнализации бывают: малой емкости — количество каналов от 1 до 16; средней емкости — количество каналов от 16 до 64; большой емкости — количество каналов более 64. В зависимости от способа подключения средств обнаружения (СО) ССОИ различаются: с непосредственным подключением СО к каналу сигнализации; с подключением СО к каналам сигнализации посредством концентратора; с адресными СО. По типу используемых линий связи бывают: с проводными линиями связи; с радиоканалами связи; с оптово — волоконными каналами; со спецканалами связи (ультразвуковыми, инфракрасными и т.п.)

По энергообеспечению различаются по следующим признакам: вид электропитания: с сетевым электропитанием; с автономным электропитанием.

По степени защиты линий сигнализации: с низкой степенью защиты; со средней степенью защиты; с высокой степенью защиты.

По способам контроля работоспособности разделяют с полным, автоматическим и автоматизированным.

По методам отображения информации ССОИ бывают с параллельным отображением, с комбинированным отображением, с последовательным. С обеспечением регистрации информации и без регистрации. С возможностью управления внешними устройствами.

2.1.2 Функции ССОИ в составе комплекса технических средств охранной сигнализации

По мере совершенствования тактики охраны, развития элементной базы и информационных компьютерных технологий основными функциями ССОИ стали:

— сбор информации о состоянии средств обнаружения;

— логическая обработка поступающей информации;

— визуальное и звуковое отображение сигнализационной информации;

— управление режимами работы каналов сигнализации;

— контроль несения дозорной службы;

— обеспечение электропитанием СО и периферийных устройств;

— автоматический контроль за работоспособностью СО;

— управление внешними устройствами;

— регистрация и хранение в ОЗУ информации о тревожных ситуациях;

— документирование информации;

— обеспечение возможности информационного обмена с другими системами.

Концептуальную схему функционирования ССОИ можно представить на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — Концептуальная схема функционирования ССОИ

Решающее устройство системы, следуя инструкциям программы функционирования (алгоритму), обрабатывает поток собый с учетом текущих факторов для обеспечения требуемой реакции ССОИ.

2.1.3 Варианты структур построения ССОИ

Структура различных вариантов построения ССОИ определяется способом связи ее станционной части, в состав которой входит: центральный процессор, блок сопряжения, регистрирующие устройства и система электропитания с периферийным оборудованием.

На рисунке 2.3 показаны возможные способы соединения станционной части ССОИ с периферийным оборудованием: радиальное (лучевое) (а), петлевое (кольцевое) (б), магистральное (шлейфовое) (в) и древовидное соединение (г).

На выбор варианта построения ССОИ в первую очередь оказывают влияние следующие факторы:

— качественный и количественный состав обслуживаемых СО и периферийных устройств;

— степень централизации управления ССОИ;

— структурные особенности охраняемых объектов;

— стоимостные и надежностные факторы.

Оптимальным следует считать такую структуру построения ССОИ, для которой при минимальной стоимости аппаратуры, соединительных линий связи и монтажных работ обеспечиваются требуемые значения тактико-технических параметров.

Опыт показывает, что для ССОИ с радиальной структурой неисправности, возникающие в линиях связи, не влияют на качество функционирования системы в целом и имеют следующие основные особенности:

— простота исполнения и технического обслуживания аппаратурной части;

— неисправности, возникающие в линиях связи СО влияют на работоспособность только отдельного канала сигнализации;

— значительный объем и разветвленность кабельных линий.

Для увеличения емкости аппаратуры используется радиальный (лучевой) с концентраторами.

Работоспособность ССОИ с магистральной структурой в большей степени определяется нормальным состоянием линий связи, поскольку возникновение короткого замыкания в линии полностью нарушает работу ССОИ.

Для ССОИ с петлевой структурой возникновение обрыва может привести к падению напряжения электропитания в линиях связи ниже допустимого предела, что приведет к неработоспособности части концентраторов.

Древовидная или смешанная структура ССОИ является комбинацией технических средств, соединенных по радиальной и шлейфовой схемам

В качестве канала передачи данных между станционной аппаратурой и периферийным оборудованием в современных ССОИ используются проводные (кабельные) линии связи. В современных линиях передачи информации находят применение и волоконно — оптические линии связи, которые обладают рядом преимуществ: высокая скрытность передачи данных; высокая скорость передачи данных; высокая помехозащищенность и нечувствительность к электромагнитному излучению; малая масса. Однако стоимость оптоэлектронных узлов ССОИ в настоящее время дороже в  3-5 раз их проводных аналогов. В них также, как и в радиоканалах необходима организация автономного электропитания каждого периферийного оборудования.

При выборе оптимальной структурной схемы построения необходимо учитывать такие требования как время поиска и устранения неисправностей, надежность линии связи.

а — радиальное (лучевое) соединение; б — петлевое (кольцевое) соединение; в — магистральное (шлейфовое) соединение; г — древовидное соединение.

Рисунок 2.3 — Варианты структур построения ССОИ

Категория: Дипломные работы / Дипломные работы по информатике

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.