WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

«ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ СОЦИАЛЬНЫМИ И ПРИРОДНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ Материалы международной научно-технической конференции 24 – ...»

-- [ Страница 2 ] --

На третьем этапе создается сеть электропередачи между построенными РП, а также резервные линии. Это позволит получить сеть из двух колец (рис. 1), обеспечивающую повышение надёжности электроснабжения потребителей. Запроектировано применение одножильных алюминиевых кабелей сечением 630/70 (жила/экран) мм2 с изоляцией из сшитого полиэтилена. Учитывая местные геологические условия (заторфованная болотистая местность, высокий уровень грунтовых вод, отсутствие либо ненадежное функционирование дренажной и ливневой канализаций), в г. Архангельске нецелесообразно прокладывать кабельную канализацию в лотках. Поэтому по проекту кабельные линии проложены в грунте в трубах диаметром 150 мм, выполненных из полиэтилена низкого давления. Прокладку труб можно выполнять как по траншеям, так и бестраншейным способом - методом «прокола». Для обеспечения возможности прокладки кабеля и замены аварийных участков предусмотрено установить колодцы через каждые 300-400 м.

В результате по каждому кольцу созданной сети в нормальном проектном режиме работы будет транспортироваться мощность 20 МВА. Суммарная передаваемая в Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами город мощность при нормальном режиме работы сети составит 40 МВА. Организация учёта передаваемой электроэнергии будет производиться на стороне 10 кВ в ячейках линий, отходящих к потребителям.

Таблица 4. Кабельный журнал Реализация разработанного проекта электроснабжения г. Архангельска позволит обеспечить:

повышение надёжности электроснабжения подключаемых электроустановок потребителей за счёт применения инновационных технологий при реализации данного проекта;

появление свободных мощностей в районах перспективной застройки и центральной части города;

реальное технологическое присоединение электроустановок потребителей в рамках свободных мощностей Архангельской ТЭЦ, способствующее дальнейшему развитию городской инфраструктуры;

снижение бюджетных затрат на технологическое присоединение больниц, школ, детских садов и других объектов социальной инфраструктуры;

снижение затрат коммерческих организацией на технологическое присоединение электроустановок, что, в свою очередь, будет способствовать росту экономической активности и повышению конкурентоспособности товаров (услуг);

снижение монополизации рынка услуг по передаче электрической энергии и Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и технологическому присоединению;

демонополизацию рынка электрической энергии (с введением нерегулируемых (свободных) цен на поставляемую электроэнергию);

результаты предварительных технико-экономических расчетов свидетельствуют о возможности получения ежегодно дополнительной прибыли в размере млн. руб., начиная с 2014 года.

В настоящее время разработанный инновационный проект проходит стадии согласования с генерирующей компанией ГУ ОАО «ТГК-2».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беляев А.Н., Варфоломеев Ю.А., Фрейберг А.В. Эволюция градостроительства Архангельска и Северодвинска // Вестник ПГУ: Сер. «Естественные науки». - Архангельск: Изд-во ПГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. Вып. № 2. С. 5 – 9.

http://www.arhen.ru/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=147&Itemid=562).

3. Гурдин К. Сумерки энергетики // Аргументы недели. 2011. № 2 (243).

УДК 69:658.274; 69:658. Д.С. Воронцов ФГАОУ ВПО САФУ имени М.В. Ломоносова

АНАЛИЗ ДАННЫХ С РЕГИСТРАТОРОВ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ КРАНА

С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА РАБОТЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ

С ИСТЕКШИМ СРОКОМ СЛУЖБЫ

Парк грузоподъемных машин имеет износ свыше 50 %, то есть каждый второй грузоподъемных кран эксплуатируется с истекшим сроком службы. К таким техническим устройствам следует обращать повышенное внимание. Кроме того, в последние 2 года наметилась следующая ежегодная тенденция – на 1 новый кран приходится 2 крана с переходящим этапом в стадию с отработанным сроком эксплуатации, то есть обновление парка машин опаздывает со старением техники.

До последнего времени единственным механизмом получения информации о состоянии крана, для дальнейшего проведения экспертизы промышленной безопасности подъемного сооружения, являлись моточасы, фиксируемые со счетчика моточасов, а также справка о характере работы крана («Справка о фактическом использовании крана»), в соответствии с РД 10-112-2-09 «Методические рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин». Несмотря на простоту и надежность способа получения необходимых для расчетов данных, они не удовлетворяли требованиям практики, поскольку:

1) показания счетчика моточасов выдаются в единицах времени (моточасах), а наработка крана и долговечность его металлической конструкции оцениваются на осноИнформационная поддержка принятия решений при управлении социальными и вании задаваемых числа циклов работы крана (подъёмов грузов) и значения относительной массы поднимаемых грузов в каждом цикле;

2) справка, заполняемая чаще всего старшим механиком, может содержать не достоверные данные о характере работы крана, например, не точном указании в процентном соотношении масс грузов, поднимаемых краном, к максимально допустимому, что существенно искажает картину использования крана.

Поэтому на практике допускались большие неточности в оценке действительного режима работы крана.

В соответствии с ПБ 10-382-00 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов» краны должны быть оборудованы регистраторами параметров (РП) их работы.

Регистратор параметров выполняет функции регистрации, первичной обработки, накопления и хранения оперативной (обновляемой) и долговременной (длительного хранения) информации о параметрах работы крана в течение установленного срока (срока эксплуатации).

Оперативная информация должна содержать основные сведения о работе крана в определенный промежуток времени (не менее 10 циклов работы), в том числе:

дата и время в период регистрации оперативной информации;

нагрузки на грузозахватные органы;

координаты груза относительно крана;

состояние и работоспособность узлов и механизмов крана (срабатывание ограничителей грузоподъемности и др.);

другие показатели, предусмотренные техническим заданием на проектирование РП.

Информация долговременного хранения должна содержать основные сведения о работе крана или его механизмов за определенный срок службы (срок эксплуатации крана), в том числе:

общая наработка крана или его механизмов в моточасах;

суммарное число рабочих циклов;

массы поднятых грузов;

другие показатели, предусмотренные техническим заданием на проектирование РП.

Однако РП первых выпусков ОНК-140 и ОГМ-240 не оборудовались устройством хранения долговременной памяти. Этот факт накладывает отпечаток на правильность расчетов по определению остаточного ресурса работы крана.

Кроме указанного фактора, в ходе экспертного обследования грузоподъемных кранов обнаруживаются ряд отрицательных моментов эксплуатации РП владельцами кранов:

беcпричинное отключение РП;

переделка кабелей питания приборов (РП);

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и питание РП заменяется непаспортными схемами и т.д.

Такие вещи следует устранять в первую очередь ответственными по надзору, экспертными организациями и контролирующими органами.

РП предоставляет следующую информацию:

марка крана, его заводской номер, регистрационный номер, название организации владельца и обслуживающей организации (рис. 1);

показания датчиков прибора (датчиков угла наклона, азимута, давлений, усилия и т.п.), значений рабочих параметров крана (длина стрелы, вылет, масса груза на крюке и т.д.), состояние дискретных входов и выходов прибора (состояние концевых выключателей, срабатывание реле и т.п.) (рис. 2);

общую наработку крана или его механизмов в моточасах, массы поднятых грузов, коэффициент распределения нагрузки, суммарное число рабочих циклов крана и их распределение в зависимости от максимальной нагрузки в течение цикла и др. (рис. 4).

Полученные данные из программы обработки и снятия информации с РП могут быть использованы для расчета действительного режима работы крана с использованием специализированного программного обеспечения.

В итоге после обработки текущих характеристик состояния подъемного сооружения на выходе предоставляется информация: по отработанным циклам, коэффициенту нагружения и фактическому режиму работы крана. Таким образом, складываются 3 варианта классификации режима работы крана (рис. 3).

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами расчет остаточного расчет остаточного Полученное наработанное количество циклов на основе известного режима работы крана, учитывается при расчете остаточного ресурса:

где NH – нормативное значение характеристического цикла; NT – отработанное значение характеристического цикла; С – количество циклов; Qср– усредненная масса поднимаемых грузов исходя из показаний регистратора параметров работы крана; kстепенной коэффициент, зависящий от типа крана, грузоподъемности, условий работы, паспортных характеристик.

По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

не использовать старые модификации проборов ОНК-140 и ОГМ-240, не имеющие в своем составе устройства долговременного хранения информации;

регистраторы параметров должны подключаться только в соответствии с паспортом и техническими требованиями.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и Рис. 4. Данные информации долговременного хранения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 25546-82. Краны грузоподъемные. Режимы работы.

2. РД-09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и 3. Воронцов С.М., Воронцов Д.С. Оценка режимов работы грузоподъемных кранов на соответствие паспортным характеристикам: информ. листок № 04-003-11/ Архангельский ЦНТИ. Архангельск, УДК 004. А.В. Демидов, В.А. Лысенко, А.Ю. Кузнецов Р.Н. Николаев, П.Ю. Сальникова, В.В. Суворов ГОУ ВПО СПбГУ технологии и дизайна М.И. Корзина ФГАОУ ВПО САФУ имени М.В. Ломоносова

ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА УПРАВЛЕНИЯ

НЕДВИЖИМОСТЬЮ

Повышение эффективности управления государственным имуществом, включая имущество университетов [1, 2, 3], весьма актуально, в частности, в связи с ростом стоимости энергоресурсов и стоимости технического обслуживания. При этом немаловажен фактор географического расположения Российской Федерации (среднегодовая температура воздуха меньше -5 °С [4, 5]) и ее северных регионов.

Напомним, что стоимость эксплуатации объекта недвижимости в его жизненном цикле может составлять до 75 % [6].

Анализ показывает, что существующие информационные системы управления сооружениями (computer aided facility management) или компьютеризированные системы управления техническим обслуживанием (computerized maintenance management systems) не в полной мере учитывают специфику управления имущественным комплексом государственных высших учебных заведений.

В этой связи в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна (СПГУТД), с участием специалистов Северного (Арктического) Федерального университета, создан и внедрен в эксплуатацию программно-аппаратный комплекс, который эффективно используется для принятия управленческих решений по организации учебного процесса и обслуживанию университетского комплекса.

Согласно информационной модели системного проектирования [7, 8], жизненный цикл объекта недвижимости включает следующие этапы: определение потребности в создании объекта определение целей знаковая формализация целей, выработка концептуальных решений, определение задач архитектурностроительное проектирование, строительство объекта ввод в эксплуатацию, эксплуатация списание объекта недвижимости.

В свою очередь, этап эксплуатации включает в себя, в зависимости от цели, следующие компоненты: учет недвижимости, техническая эксплуатация, аренда, вывод из эксплуатации, например, продажа.

Разработанный и внедренный в СПГУТД программно-аппаратный комплекс Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и информационной поддержки управления недвижимостью состоит из аппаратной платформы и прикладных информационных систем: сервер IBM Lotus Domino, рабочие места IBM Lotus Notes пользователей, IBM Lotus Quickr – рабочая среда разработки проектов, IBM Lotus Sametime – информационная среда коллективной работы в реальном режиме времени; информационно-правовая система «Кодекс»;

специализированное программное обеспечение «Электронный реестр недвижимости»

(СПО «ЭРН»), разработанное Центром электронных ресурсов и технологий СПГУТД.

Платформа IBM Lotus Notes/Domino предназначена для автоматизации внутренних бизнес-процессов университета, одним из которых является учет объектов недвижимости.

СПО «ЭРН» на платформе IBM Lotus Notes/Domino использует все основные документоориентированные базы данных; средства разработки приложений; систему репликации баз данных; средства защиты информации; средства календарного планирования; Internet/intranet-, web-технологии; средства интеграции с приложениями сторонних разработчиков.

СПО «ЭРН» предназначено для комплексного учета, систематизации, хранения, накопления и аналитической обработки информации по различным объектам недвижимости. Оно позволяет анализировать информацию, проводить выборку информации по классам объектов и разделам учета недвижимости, формировать сложные запросы и осуществлять поиск необходимой информации.

СПО «ЭРН» включает реестры земельных участков (адрес, район, кадастровый номер, общая площадь, кадастровая стоимость, категория земель и другие характеристики общим числом до 40), зданий (адрес, район, кадастровый номер, инвентарный номер, этажность, год постройки, год передачи на баланс организации, общая полезная площадь, назначение, использование, охранный статус, реестровый номер федерального имущества и другие характеристики общим числом более 60), помещений, частей помещения (адрес, этаж, площадь, номер ПИБ, назначение ПИБ, использование, класс помещения, ответственный, телефон, длина, ширина, высота и другие характеристики общим числом боле 70), автостоянок, гаражей, площадок и пр.;

информационную систему аналитической обработки данных; информационную систему графической визуализации расположения объектов недвижимости и визуализации самих объектов недвижимости; информационную систему ведения различных договоров; классификаторы объектов недвижимости; справочник терминов ЖКХ, строительства и архитектуры, основанный на ГОСТ, СНиП, СП и других руководящих документах; интегрированную информационную систему на базе информационно-правовой системы «Кодекс»; информационные системы совместной работы сотрудников ряда подразделений СПГУТД, участвующих в выработке управленческих решений.

Комплекс применяется для учета недвижимости университета, которая включает Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и 88 объектов – здания, строения, сооружения (9 крупных учебных корпусов, большинство которых расположены в историческом центре города; 4 корпуса студенческих общежитий; загородный спортивный лагерь; базы отдыха студентов и преподавателей) общей площадью более 130000 квадратных метров, включающих более 10000 помещений на 17 земельных участках.

Комплекс активно используется при подготовке аналитических отчетов, для планирования учебного процесса, ведения различных договоров. Накоплен значительный опыт в его эксплуатации.

Межвузовский семинар с участием ведущих специалистов в области информационных технологий, представителей оргкомитета XII Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика-2010 (РИ-2010)» и объединенного учебно-методического совета по направлению 230200 – «Информационные системы» Учебно-методического объединения вузов России по университетскому политехническому образованию постановил (протокол от 28.04.2010) поддержать разработки СПГУТД в области создания информационных систем для управления, учета, обслуживания и аренды недвижимости и рекомендовать программно-аппаратный комплекс «Электронный реестр недвижимости», разработанный авторским коллективом под руководством В.А. Лысенко и эксплуатируемый в СПГУТД, для использования в высших учебных заведениях, органах государственной власти и муниципального управления, других организациях и предприятиях [9].

Научный совет по информатизации Санкт-Петербурга Правительства СанктПетербурга (протокол №131п/2010 от 21.04.2010) постановил считать целесообразным использование опыта СПГУТД по разработке и внедрению электронного реестра недвижимости высшего учебного заведения [9].

Разработанное и внедренное в эксплуатацию специализированное программное обеспечение защищено свидетельством о государственной регистрации программы для ЭВМ «Реестры недвижимости» № 2011610284.

Таким образом, разработанный программно-аппаратный комплекс показал высокую эффективность и надежность использования для информационной поддержки принятия решений при управлении имущественным комплексом университета.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный закон от 24.07.2007 № 221-ФЗ «О государственном кадастре недвижимости». Доступ из инф.-правовой системы «Кодекс».

2. Федеральный закон от 21.07.1997 № 122-ФЗ «О государственной регистрации прав на недвижимое имущество и сделок с ним». Доступ из инф.-правовой системы «Кодекс».

3. Постановление Правительства РФ от 16.07.2007 № 447 «О совершенствовании учета федерального имущества». Доступ из инф.-правовой системы «Кодекс».

4. Климат России. - http://ru.wikipedia.org 5. Паршев А.П. Почему Россия не Америка. http://lib.ru/POLITOLOG/PARSHEW/ parshew.txt Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и 6. Дьяченко Д.А. Экономия энергоресурсов. http://avisat.ua/bms.cgi?id=BMS_article 7. Лысенко В.А. Информационная модель дизайна // Региональная информатика- (РИ-2008). 11 Санкт-Петербургская международная конференция. СПб, 22-24 октября 2008 г.:

Материалы конф. \ СПОИСУ. – СПб., 2008. С. 289.

8. Лысенко В.А. Дизайн как система // Визуальная культура: дизайн, реклама, информационные технологии: материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф. студ. и аспирантов «Социальные проблемы современного города в визуальной культуре: творчество молодых». – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. С. 195–196.

9. Центр электронных ресурсов и технологий. - http://ict-systems.ru/recommendations.htm УДК 519. Г.Н. Иванов, А.Н. Ярымов

class='zagtext'>ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ

Трудности проектирования процессов управления технологическим процессом (ТП) механической обработки обусловлены несовершенством используемого математического аппарата, недостаточной степенью адекватности применяемых моделей объектов и процессов, а также их динамики, нелинейностью взаимозависимостей между их параметрами.

В работах [1,2] представлен метод синтеза и технология проектирования оптимальных законов управления в замкнутом виде. Нелинейная модель динамики технологических процессов обработки рабочих поверхностей деталей типа тел вращения в горном машиностроении при их изготовлении и ремонтновосстановительных работах в достаточно общем случае имеет вид где x (t ), u(t ) - соответственно, вектора состояния и управления размерности n, m ;

отображение f : R n R m R nm является непрерывным. Ставится и решается задача синтеза закона управления ТП в замкнутом виде, то есть доставляющего минимум функционалу качества Для решения представленной задачи используются принципы построения и метод синтеза систем управления нелинейными динамическими объектами с учетом нелинейных фазовых ограничений [1].

Алгоритм управления строится в виде u(t ) K1 (t ) x t ) K2 (t ) x(t ) K3 (t ).

Непосредственное его применение при управлении предполагает измерение или Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами оценивание в реальном времени векторов x(t ), x t ), что не всегда возможно или неэффективно. Вышеуказанный метод позволяет использовать при синтезе оптимального алгоритма линейные нестационарные модели динамического процесса характеристики динамики вектора x (t ), в том числе устойчивость и качество переходных процессов, а также требуемые значения его элементов с заданной точностью в заданный момент времени при наличии фазовых ограничений и при условии, что такое решение существует. Последнее проверяется с помощью имитационного моделирования. Алгоритм управления при этом имеет вид определяются параметрами, входящими в подынтегральную функцию критерия качества и ограничения, а матрица Z формируется на этапе проектирования.

Для реализации предлагаемого подхода разработан программный комплекс автоматизированного проектирования и моделирования, основой которого являются программные приложения MathCAD, MathConnex, база данных, сформированная на базе Excel, методология процесса проектирования формализована с помощью IDEF диаграмм (рис. 1).

Предложенные математические, алгоритмические и программные средства были использованы при решении задач имитационного моделирования оптимальных систем Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и управления нелинейной динамикой технологических процессов при круглошлифовальной обработки тел вращения.

Анализ возможности получения заданного размера обрабатываемой заготовки за заданное время.

На рис. 2 представлены результаты проектирования технологического процесса круглого шлифования и анализ возможности получения заданного размера обрабатываемой заготовки за заданное время.

Анализ полученных результатов моделирования и проектирования ТП круглошлифовальной обработки позволяет сделать вывод о возможности более эффективного использования разработанных средств имитационного моделирования для повышения точности и качества обработки тел вращения. В процессе имитационного моделирования была использована зависимость между интенсивностью съема металла (объем, снимаемый в единицу времени, Q) и поперечной подачей при всех видах круглого шлифования [3], которая имеет вид, [мм3/мин] где Q – интенсивность съема металла, мм3/мин; dд, Lд–диаметр и длина обрабатываемой поверхности, мм; tм–поперечная подача, мм/мин.

Из формулы (1) видно, что значение минутной поперечной подачи при постоянных размерах обрабатываемой поверхности Lд и dд пропорционально интенсивности съема металла. Во врезных круглошлифовальных станках используются следующие схемы поперечной подачи: а) по заданной скорости линейного Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами перемещения; б) по заданному давлению. При этом врезание осуществляется на ускоренной поперечной подаче, в 3–5 раз превышающей значение подачи на последующем этапе обработки. Выхаживание осуществляется при выключенной поперечной подаче за счет предварительно созданного упругого отжатия системы, размер определяет ПАК (прибор активного контроля). Радиальная составляющая силы шлифования Ру вызывает отжатие системы у, величина от ее жесткости j:

Интенсивность съема металла при прочих равных условиях зависит от радиальной силы, прижимающей шлифовальный круг к обрабатываемой поверхности, можно изложить эту зависимость следующим образом:

1) при осуществлении поперечной подачи под заданным давлением 2) при осуществлении поперечной подачи при заданном линейном перемещении:

где величина показателя степени т колеблется в пределах от 1,1 до 1,5. Исходя из наличия зависимости интенсивности съема металла от радиальной силы, можно использовать дифференциальное уравнение [3], описывающее изменение отжатия и интенсивности съема на протяжении всего рабочего цикла:

где у — текущее значение отжатия, а следовательно, и натяга системы при неустановившемся процессе; — текущее значение времени; у0 — исходное отжатие, характеризующее натяг системы при установившемся процессе; I — отношение номинальной поперечной подачи при врезании или выхаживании к поперечной подаче при установившемся процессе.

Первый этап — врезание, во время которого постепенно возрастает натяг и в конце достигает значения исходного натяга системы у0. Дифференциальное уравнение (5) описывает закон изменения натяга в системе и интенсивности съема. При ускоренном врезании имеем i 1. Выхаживанию без поперечной подачи соответствует значение i= 0. Замедленному выхаживанию соответствует значение со знаком плюс, причем имеет место 1i0. Ускоренному выхаживанию соответствует значение со знаком минус.

Различные результаты объясняются различными начальными условиями, например, при врезании у=0, =0; при выхаживании y=у0, =0 и т. д.

На основе дифференциального уравнения (5), предложена методика имитационного моделирования режима круглого врезного шлифования [4]. На рис. 3, представлены результаты имитационного моделирования: модель элементов цикла, и результаты моделирования изменения качественных показателей обрабатываемой поверхности в процессе имитации обработки. На рис. 5 представлена модель программного комплекса проектирования врезной круглошлифовальной обработки на SADT (Structured Analysis and Design Technique) диаграмме в формате IDEF3.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Рис. 3. Результаты имитационного моделирования работы двигателя подачи, усилия резания и циклограммы врезного круглошлифовального станка Рис. 4. Результаты моделирования: а – изменение качественных показателей обрабатываемой поверхности в процессе технологического процесса размерной обработки;

б – столбиковая диаграмма матрицы изменения качества поверхностного слоя в процессе механообработки; в – матрица изменения качества поверхностного слоя в 3D Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и Рис. 5. Модель программного комплекса проектирования врезной круглошлифовальной обработки тел вращения Результаты работы апробированы при ремонтно-восстановительных работах на валах дробильно-измельчительного оборудования на СтойлГОК.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Aкaeв A. Б. Проектирование и моделирование нелинейной динамики технологических процессов в машиностроении, М.: МГТУ "Станкин", 1999. 222 с. ISBN 5-7028-0095-8.

2. Акаев А.Б., Иванов Г.Н. Информационные технологии в нелинейной динамике машиностроительных процессов. // Научный вестник МГТУ ГА Сер. Информатика. Прикладная математика. М.: МГТУ ГА, 2004. №74 (4). C.53-55. ISBN 5-86311-423- 3. Полетаев Д.И., Технология механической обработки коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 2002.

4. Тимошенко Ю.Н. Технология моделирования изменение качества поверхностного слоя в процессе механической обработки// Материалы XI науч. конф. МГТУ «Станкин» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «Станкин»- ИММ РАН»/ ИЦ ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2008. С. УДК Н.Н. Конечная, О.Н. Троицкая ФГАОУ ВПО САФУ имени М.В. Ломоносова

АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

КВАЗИДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА

§1. Символом (x) обозначим вещественнозначную, измеримую функцию на R : [0,), такую, что 2 (x) локально интегрируема на R, т.е. 2 L1loc (R ). Пусть Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и - финитная, абсолютно непрерывная функция на (0,). Определим квазипроизводную функции y, полагая y[1] : y y. Предположим, что функция y[1] также абсолютно непрерывна на R. Рассмотрим квазидифференциальное выражение второго порядка:

Область определения 0 выражения l[y] - множество всех финитных, абсолютно непрерывных на R функций y, таких, что y[1] также абсолютно непрерывна - образует всюду плотное множество в пространстве L2 (R ) всех комплекснозначных, измеримых функций с суммируемыми квадратами на полуоси R.

Для любых двух функций f, g 0 справедливо тождество Грина:

где форма [f, g] определена равенством [f, g] : f(x) g[1] (x) f [1] (x) g(x) [1].

(формально самосопряженным) квазидифференциальным выражением.

Пусть далее функция Q(x), x R, такая же, как функция (x). И пусть функции y и y [1] : y Qy локально абсолютно непрерывны на R. Рассмотрим симметрические квазидифференциальные уравнения:

Данная работа посвящена установлению достаточных условий на функции (x) и Q(x) уравнений (2) и (3) и фундаментальную систему решений u и v уравнения (3), обеспечивающих асимптотическую близость их решений. А именно, справедлива следующая теорема.

Теорема 1. Пусть функции (x) и Q(x) такие, что при некотором a Тогда для любой пары вещественных чисел и уравнение (2) имеет единственное решение f ( x), x R, удовлетворяющее условиям:

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и где a(x) o(1), b(x) o(1) при x.

Применяя классические асимптотические формулы Лиувилля-Грина для решений уравнения (3), получаем достаточный признак асимптотической близости решений дифференциальных уравнений (2) и (3) уже в терминах коэффициентов этих уравнений.

непрерывную производную второго порядка на (a,) при некотором a 0, Q(x) при x (a,) и пусть выполнены условия Пусть далее, функции (x) и Q(x) такие, что Тогда справедливо утверждение теоремы 1.

§2. Рассмотрим минимальный оператор L 0 с областью определения D0, порожденный выражением l [ y ] в пространстве L2 (R ). Верхнее (нижнее) дефектное число n (n ) оператора L 0, определяемое максимальным количеством линейно независимых решений уравнения при Im 0 ( Im 0 ), принадлежащих пространству L2 (R ), равно либо 1, либо 2, причем n n [1]. Следовательно, пара (n, n ), называемая индексом дефекта оператора L 0, равна либо (1, 1), либо (2, 2). В первом случае говорят, что для выражения l [ y ] имеет место случай предельной точки, а во втором - случай предельного круга [2]. Случай предельного круга реализуется в том и только в том случае, когда при некотором (любом) все решения уравнения (5) принадлежат пространству L2 (R ). Таким образом, для выражения l [ y ] реализуется случай предельного круга тогда и только тогда, когда все решения уравнения (2) принадлежат пространству L2 (R ).

Обозначим теперь через S0 минимальный оператор, порожденный выражением s [ y ] в пространстве L2 (R ). Теоремы 1 и 2 позволяют найти дефектные числа минимального оператора L 0, порожденного выражением l [ y ] в пространстве L2 (R ), зная эти числа для оператора S0, порожденного выражением s [ y ]. А именно, справедливы следующие утверждения.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и Теорема 3. Пусть справедливы условия теоремы 1. Тогда индексы дефекта оператора S0 и индексы дефекта оператора L 0 совпадают.

Теорема 4. Пусть справедливы условия теоремы 2. Тогда операторы S0 и L имеют индексы дефекта (2, 2) в том и только в том случае, когда смысле теории распределений. Определим произведение обобщенной функции на функцию y D0, полагая, как обычно, для любой бесконечно дифференцируемой финитной на (0,) функции. Из этого определения следует, очевидно, что в смысле теории распределений справедливо равенство () y y. Следовательно, в выражении (1) можно раскрыть все скобки. Сделав это, получаем Таким образом, оператор L 0 с областью определения D0 является минимальным замкнутым симметрическим оператором, порожденным выражением (7) в пространстве L2 (R ), а уравнение (5) приобретает вид Корректное определение оператора Штурма-Лиувилля с потенциалом, являющимся сингулярным распределением первого порядка, рассмотренное здесь, приведено в [3], [4].

Построим примеры реализации случая предельного круга для симметрических дифференциальных уравнений второго порядка. В ниже обсуждаемых примерах мы предполагаем, что функция (x) имеет вид где h k - некоторые вещественные постоянные, x k R ( k 0, 1,... ).

Пусть Q(x) - отрицательная, строго убывающая и трижды непрерывно дифференцируемая функция на R, удовлетворяющая условиям теоремы 2, и такая, что Q(x) также строго убывает на (a,) и справедливо (6).

Пусть далее x n ( n N ) - возрастающая последовательность положительных функцию (x), x R, полагая (x) Q( k ) при x [x k, x k 1 ) ( k 0,1,... ). Тогда Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и распределение (x), очевидно, имеет вид (8), где h k Q( k 1 ) Q( k ).

Элементарные вычисления показывают, что, если то выполняются неравенства (4). Поэтому, согласно утверждению теоремы 4, дефектное число оператора L 0, порожденного выражением (7) с коэффициентом (x), равно 2.

удовлетворяющие всем выше перечисленным условиям, в том числе и неравенству (9).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Everitt, W. N. Generalized symmetric ordinary differential expressions I: The general theory/ W. N. Everitt, A. Zettl // Nieuw archief voor wiskunde (3). 1979. XXVII. P. 363-397.

2. Weyl, H. Uber gevohnlice Differentialgleichungen mit Singularitaten und die zugehorigen Ehtwicklungen willkurlicher Funktionen/ H.Weyl // Math. Ann. Vol. 68. 1910. P. 220- 3. Савчук, А.М. Операторы Штурма-Лиувилля с сингулярными потенциалами// Математические заметки. 1999. Т. 66. С. 847-912.

4. Савчук, А.М. Операторы Штурма-Лиувилля с потенциалами - распределениям // Тр.

Моск. Матем. Общества. 2003. Т. 64. С. 159-212.

УДК В.В. Кузин, С.Ю. Федоров, В.Н. Ермолин

ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО РЕЗАНИЯ

НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Актуальность исследования высокоскоростного резания определяется его высокой технико-экономической эффективностью и общим прогрессом в технике обработки резанием. Высокоскоростная лезвийная обработка конструкционных материалов обеспечивает существенное снижение основного технологического времени. Такое радикальное изменение во временной структуре производственного процесса позволяет с новых позиций оценить вопросы экономики, производительности, точности и надежности механической обработки. С эксплуатационной точки зрения высокоскоростного резания означает перевод технологической системы на форсированные режимы работы всех ее элементов. В самых неблагоприятных условиях оказываются режущие инструменты, которые входят в технологический процесс без предварительной приработки и имеет высокую вероятность выхода из работоспособного состояния уже на этапе приработки [1]. Поэтому при использовании Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами высокоскоростного резания в технологических процессах необходимо особенно тщательно подходить к выбору инструментов, учитывая при этом материал режущей части и их конструкцию.

При выборе режущих инструментов для высокоскоростного резания необходимо ориентироваться только на высокотемпературные инструментальные материалы, например керамику. Керамические инструменты обеспечивают достаточно высокую технико-экономическую эффективность при высокоскоростном точении и фрезеровании деталей из разных конструкционных материалов, а также имеют более широкую область рационального применения по сравнению с инструментами из сверхтвердых материалов [2]. Допускаемая скорость резания керамическими инструментами во многих случаях превышает 500 м/мин. Имеются примеры положительного применения керамических инструментов при высокоскоростном резании деталей из труднообрабатываемых материалов. Вместе с тем, керамические инструменты достаточно редко используют в современной механической обработке из-за высокой вероятности непрогнозируемых разрушений керамических инструментов.

Общепринятое объяснение этого факта основано на природной хрупкости инструментальной керамики. Однако это объяснение является очень упрощенным при детальном рассмотрении особенностей применения керамических инструментов, что проявляется в отрыве свойств инструментальной керамики от условий эксплуатации инструментов. Также экспериментально не выявлена однозначная связь прочности инструментальной керамики с эксплуатационными показателями инструментов.

Поэтому совершенствование керамических инструментов необходимо начинать с определения причин недостаточной эффективности существующих керамических инструментов.

Актуальность этой проблемы заключается в том, что в настоящее время созданию и совершенствованию инструментальной керамики уделяется явно недостаточное внимание. В большинстве случаев инструментальная керамика является производной от керамических материалов конструкционного назначения. Этот подход не позволяет создать полноценный инструментальный материал, так как не учитываются экстремальные условия эксплуатации инструментов при высокоскоростном резании.

Повышенная нестабильность процесса высокоскоростного резания интенсифицируют разрушение керамических инструментов, которое происходит в области малых упругих деформаций в результате катастрофического распространения существующих трещин, когда механические и термические напряжения превышают некоторую критическую величину. В этой связи для инструментальной керамики особое значение приобретает способность сопротивляться развитию технологических или наведенных трещин. Это достигается увеличением трещиностойкости и термостойкости керамических материалов.

Наибольшую трещиностойкость имеют керамические материалы композиционного типа, упрочнение которых достигается частицами дисперсной фазы.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Для этого в состав керамических материалов вводят трансформационно-упрочняющие добавки частично стабилизированного диоксида циркония, дисперсно-упрочняющие добавки карбида титана и нитевидные кристаллы карбида кремния. Развитие теории спекания, успехи в области технологии порошков, создание новых технологических решений и принципов выбора добавок способствуют созданию теоретических основ направленного получения новых керамических материалов со специфическими свойствами.

Особый интерес представляют керамические материалы на основе двойных соединений в системе бор – углерод – азот – алюминий – кремний, обладающие комплексом ценных эксплуатационных свойств. Среди этих тугоплавких соединений выделяется нитрид кремния, имеющий уникальное сочетание физико-механических и теплофизических свойств. Высокие твердость, прочность, упругость, теплопроводность и низкий температурный коэффициент линейного расширения нитрида кремния определяют повышенные показатели трещиностойкости и термостойкости поликристаллических материалов на его основе. Интенсивные исследования нитридно-кремниевой керамики способствуют постоянному увеличению уровня ее свойств. Однако до настоящего времени потенциальные возможности инструментов из нитридно-кремниевой керамики в полной мере не раскрыты.

Особую значимость в вопросе создания инструментальной керамики нового поколения приобретают технологические процессы порошковой металлургии, призванные обеспечить получение керамических материалов с заданными структурой и свойствами. На уровень формируемых свойств керамических материалов наибольшее влияние оказывают операции спекания (объемные свойства) и заточки (поверхностные свойства).

Для наиболее эффективного спекания керамических материалов целесообразно использовать технологию горячего изостатического прессования, при котором внешнее давление равномерно передается инертным газом на заготовки. Совмещение спекания с приложением внешнего давления является эффективным технологическим приемом получения беспористой керамики. Керамика, изготовленная по этой технологии, характеризуется практически 100 % плотностью.

Другой проблемной технологической операцией при изготовлении керамических инструментов является их алмазная заточка. Это связано со значительным влиянием состояния поверхности керамических инструментов на их прочность. Обладая высокой твердостью, низкой теплопроводностью и малой пластичностью, инструментальная керамика при шлифовании склонна к выкрашиваниям, сколам и разрушению. Обычно технологический процесс заточки керамических пластин включает удаление дефектного слоя с заготовок после спекания, шлифование опорных поверхностей, боковых поверхностей и переходных радиусов, а также изготовление упрочняющей фаски на режущей кромке. Поверхностные дефекты, сформированные на рабочих поверхностях керамических инструментов, оказывают существенное влияние на их Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и эксплуатационные показатели. В наибольшей степени это сказывается на этапе приработки керамических инструментов.

Известно, что термическая обработка позволяет залечивать дефекты на поверхности керамических материалов после алмазной заточки. Оптимизация технологических режимов термической обработки инструментов из нитриднокремниевой керамики обеспечила повышение их стойкости до двух раз. Нанесение покрытий позволило создать градиентную керамику на основе нитрида кремния. На основании выявленных закономерностей формирования различных покрытий на керамике определены наиболее перспективные составы покрытий для различных условий обработки, а также подобраны конструкция и толщина покрытия [3].

Опыт эксплуатации керамических инструментов позволяет утверждать, что керамические режущие инструменты являются достаточно требовательными к назначению режимов резания, выбору критерия износа и их конструктивному исполнению. Отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по выбору геометрических параметров керамических инструментов и назначению режимов резания приводит к тому, что керамические инструменты эксплуатируются в неоптимальных условиях. Это формирует дополнительный фактор эксплуатационной нестабильности керамических инструментов и сужает область их рационального применения.

Таким образом, проблема повышения эффективности высокоскоростного резания может быть успешно решена на основе изучения физических особенностей этого процесса и природы изнашивания (разрушения) керамических инструментов в этих условиях, а также за счет рационального использования режущего инструмента из нитридно-кремниевой керамики. Это позволит сформулировать требования к свойствам инструментальной керамики и определить основные направления ее совершенствования, прогнозировать эксплуатационные характеристики керамических инструментов и минимизировать риск их преждевременного разрушения. В этом случае достигаются наивысшие технико-экономические показатели высокоскоростного резания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузин В.В. Исследование процесса высокоскоростного резания керамическими инструментами // Вестник машиностроения. 2004. № 3.

2. Кузин В.В. Инструменты с керамическими режущими пластинами. М.: М.: Янус-К,.

2006. 160 с.

3. Григорьев С.Н., Волосова М.А. Технология комбинированного поверхностного упрочнения режущего инструмента из оксидно-карбидной керамики // Вестник машиностроения. 2006. № 9. С. 32 - 36.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами УДК 681. И.С. Майоров, Д.Г. Чухчин, П.А. Тупин ФГАОУ ВПО САФУ имени М.В. Ломоносова

АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА

АКТИВНОГО ИЛА

Микроорганизмы, как известно, играют ключевую роль в процессах очистки бытовых, промышленных и смешанных сточных вод.

Микроорганизмы, в том числе и нитчатые бактерии, попадают на сооружения биологической очистки сточных вод, создавая в среде аэротенков относительно устойчивый биоценоз, называемый активным илом. Эти образования, содержащие высокие концентрации микроорганизмов-минерализаторов, способны в первые же минуты контакта со сточной водой адсорбировать на своей поверхности порядка 50% загрязнений, из которых около 10-15 % быстро окисляются. Нитчатые микроорганизмы стали настоящим бедствием для сооружений биологической очистки сточных вод во всем мире. Неконтролируемое протекание процесса роста нитчатых микроорганизмов приводит к ухудшению качества очистки сточных вод, возникновению чрезмерных нагрузок на оборудование по перекачке рециркулирующего и избыточного активного ила, а также к вспениванию ила. Пена, появившаяся в аэротенках, может достигать толщины до 1,5 м. При благоприятных условиях происходит интенсивный рост содержания нитчатых микроорганизмов, который при достижении определенного уровня может оказаться неконтролируемым.

Поэтому, для эффективной биологической очистки сточных вод актуальным является непрерывный контроль состава активного ила. Как правило, это очень трудоемкая операция, которую проводят с помощью микроскопа, субъективно оценивая в баллах содержание того или иного компонента ила. Точная количественная оценка содержания, как нитевидных бактерий, так и других составляющих активного ила таким способом не представляется возможной.

В настоящее время, благодаря высокопроизводительной компьютерной технике возможен вариант количественной интерпретации изображений, полученных с помощью микроскопа. Для этого необходимо использование программно-аппаратного комплекса. При автоматическом подсчете в тысячи раз возрастает скорость определения, что позволит сократить продолжительность анализа и повысить его точность. Кроме контроля нитевидных бактерий возможен также контроль других компонентов ила, размеров иловых хлопьев, содержания в иле золы и т.п.

В Северном (Арктическом) федеральном университете разработан программноаппаратный комплекс для определения компонентного состава активного ила, состоящего из видеокамеры, микроскопа, компьютера и соответствующего программного обеспечения. Использование данного комплекса в сотни раз сокращает время анализа, так как на обработку одной пробы затрачивается несколько секунд.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Исходное изображение пробы для анализа может поступать как из ранее созданного фото- или видеофайла, так и напрямую с видеокамеры, совмещенной с микроскопом. Это позволяет комплексу работать в режиме реального времени, что очень важно для своевременной реакции на любые изменения состава активного ила.

Программно-аппаратный комплекс способен отображать данные, как в числовом, так и в графическом виде. Для проверки правильности работы алгоритма определения, на экран выводится как исходное изображение, так и изображение после обработки, на котором различными цветами обозначаются нитчатые микроорганизмы, шлам и активный ил, нефлокулированный и находящийся во флоккулах. Используя полученное изображение, оператор комплекса может менять настройки программы в зависимости от используемого увеличения микроскопа, а также режима и интенсивности освещения.

Также в процессе работы комплекс способен накапливать статистику о проведенных анализах, что позволяет отслеживать любые изменения состава проб за определенный период времени.

Для получения данных о компонентном составе активного ила с точностью до сотых долей процента необходимо провести анализ более 300 изображений с каждой пробы.

Для уменьшения трудоемкости и повышения объективности получаемых данных дополнительно была проведена автоматизация перемещения столика микроскопа, а также разработан алгоритм автофокусировки объектива.

Данный программно-аппаратный комплекс был внедрен на станции биологической очистки сточных вод Котласского ЦБК. Данные о компонентном составе активного ила, полученные с помощью комплекса, были сопоставлены с данными различных показателей качества очистки.

Проведение параллельных измерений показало, что ошибка определения может составлять доли процента. Причем, изменения концентрации активного ила и методы взятия пробы практически не влияют на точность получаемых результатов.

Таким образом, разработанный комплекс позволяет количественно оценивать компонентный состав активного ила. Первые исследования, проведенные на станции биологической очистки сточных вод Котласского ЦБК показывают, что имеется тесная взаимосвязь между качеством очистки и компонентным составом активного ила.

УДК 681. И.С. Майоров, Д.Г. Чухчин, П.А. Тупин ФГАОУ ВПО САФУ имени М.В. Ломоносова

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ СОСТАВА АКТИВНОГО ИЛА

Для характеристики работы сооружений биологической очистки микробиологический анализ имеет существенное значение, поскольку позволяет Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и определять состав, количественное распределение и особенности организмов активного ила. Микробиологический анализ заключается в оценке состояния и структурных особенностей биоценоза ила методом микроскопирования. Организмы ила обладают способностью реагировать на состав и свойства очищаемых сточных вод, а также на условия жизнеобеспечения, гарантируемые конструкцией и регулируемые режимом эксплуатации сооружений. Эта реакция выражается качественным изменением и количественным распределением отдельных групп микроорганизмов. Поэтому для эффективной биологической очистки сточных вод актуальным является непрерывный контроль состава активного ила. Как правило, это очень трудоемкая операция, которую проводят с помощью микроскопа, субъективно оценивая в баллах содержание того или иного компонента ила.

Усовершенствованный метод получения изображения микроорганизмов активного ила позволяет быстро получить в автоматическом режиме и проанализировать данные нескольких сотен изображений, что значительно повышает скорость и точность определения состава активного ила.

В мировой практике не существует методов точного количественного измерения этих параметров, за исключением разработанного в АГТУ (ныне САФУ имени М.В.

Ломоносова) программно-аппаратного комплекса “БИОЛАМ 3D”, который позволяет в автоматическом режиме определять 4 основных компонента активного ила с погрешностью не более 0,5 % (рис. 1). Для более детального и точного анализа состава активного ила актуальным является совершенствование аппаратной части установки и разработка уникального программного обеспечения интерпретации изображений с целью определения содержания компонентов активного ила по их морфологическим признакам.

Рис. 1. Программно-аппаратный комплекс «БИОЛАМ 3D»

Аппаратно-программный комплекс представляет собой устройство, позволяющее перемещать предметный столик микроскопа в трех взаимно Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами перпендикулярных направлениях: в горизонтальной плоскости и по вертикали (фокусировка). Перемещение по горизонтали может осуществляться как в произвольном направлении, так и в соответствии с заданными алгоритмами.

Программная часть комплекса представляет собой приложение для ОС Microsoft Windows (версии от 98 до XP), и предназначена для автоматического определения компонентов активного ила по морфологическим признакам.

Такими компонентами являются нитчатые микроорганизмы флокулированный и не флокулированный ил, а также шламовые включения.

Первым этапом обработки изображения является выделение исследуемых объектов. По контрастности отдельных участков изображения алгоритм отличает объекты от фона. Причем различие яркости фона на эту операцию не влияет.

Изображение при этом переводится в двуцветное: черным цветом выделяются объекты, а белым – фон.

Следующим этапом является вычисление зоны обсчета, которая находится вокруг объектов. Эта операция позволяет значительно сократить продолжительность расчета.

Отличие нитчатых микроорганизмов состоит в том, что они обладают относительно небольшим размером в толщину (порядка 2 микрон) и большим размером в длину (до нескольких сантиметров), то есть, вытянуты в одном из направлений.

Соответственно, если при сканировании на некотором участке изображения («радиус обсчета») соотношение размеров микроорганизма (длина/толщина) будет выше определенного уровня («степень нитчатости»), то с определенной долей вероятности можно предположить что это участок нитчатого микроорганизма. На изображении этот участок выделяется синим цветом (рис. 2).

Частицы шлама поглощают во всей области спектра одинаково сильно, поэтому соотношение синей и красной составляющей в их спектре постоянно и близко к 1. В то время как активный ил имеет коричневатый оттенок и это соотношение у него далеко от 1.

Все остальные объекты принимаются за частицы ила и классифицируются по степени флокулированности. Она определяется по количеству «соседей» у каждого конкретного объекта. Регулирование этого показателя осуществляется параметром «Степень флокулированности ила». С его помощью все клетки можно определить как флокулы различных размеров и как трудноосаждаемый диспергированный ил.

Возможный диапазон степеней флокулированности разбит на 256 уровней. На панели настройки «Индикация состояния ила» - «Степень флокулированности ила» эти уровни можно привести в соответствие и градациями «ил-пыль», «мелкие агрегаты», «мелкие флокулы», «средние флокулы», «крупные флокулы», «мега- флокулы» (рис. 3). Также регулируется степень опасности уноса частиц ила на три уровня – зеленый, желтый и красный. Под «уносимыми» составляющими ила принимаются «нитчатые», «пыль» и «мелкие агрегаты». Низкий уровень содержания этих компонентов соответствует зеленому цвету.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и Существует возможность обработки как отдельного изображения, так и обработки набора изображений, расположенных в файлах в определенном каталоге Результаты расчета выводятся на экран и в текстовый файл в обрабатываемом каталоге.

В любой момент автоматической обработки существует возможность обнуления накопленных статистических данных, что позволяет перейти к обработке других изображений.

Таким образом, в ходе работы модернизирована электронная схема установки, изготовлены ее механические части. Усовершенствовано программное обеспечение, которое обеспечивает управление перемещением предметного столика микроскопа во всех трех плоскостях, накопление и анализ полученных изображений, интерпретацию изображений и получение статистических данных о составе активного ила.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Разработанное устройство может быть применено для автоматизации других исследований с использованием микроскопа, например для определения видового состава дрожжей, оценки бактериальной загрязненности оборотных вод, определения композиции бумаги и картона по волокну и т.д.

УДК В.И. Малыгин, В.Т. Харитоненко, Л.В. Кремлева филиал «Севмашвтуз» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИПИ-КОМПЕТЕНЦИЙ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

КОМПАНИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

Кардинальная технологическая модернизация российской экономики требует от системы высшего инженерного образования подготовки кадров с новыми профессиональными компетенциями, ориентированными на работу с современными технологиями и способствующими формированию инновационных идей и разработок.

Концепция развития исследовательской и инновационной деятельности в российских Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами вузах [1] предполагает решение ряда задач, связанных с развитием сети инновационных, прикладных научно-образовательных организационных структур, преимущественно междисциплинарного профиля, позволяющих реализовывать новые подходы к подготовке специалистов, востребованных предприятиями – лидерами модернизации и подготовка которых не может осуществляться без личного вовлечения преподавателей и студентов в прикладные исследования и разработки.

Повышение качества, ускорение создания высокотехнологичных и наукоемких изделий, повышение их конкурентоспособности не возможны без современных информационных технологий. Для сохранения своих позиций на отечественных и зарубежных рынках промышленные предприятия внедряют такие технологии и методики в области управления подготовкой производства, позволяющие эффективно использовать ресурсы, строить оптимальные производственные процессы. Одной из производственных стратегий достижения этих целей является, внедрение на предприятиях ИПИ/(CALS)-технологий – технологий информационной поддержки изделий [2]. Доказав свою эффективность, отдельные этапы концепции ИПИ начали активно применяться не только в промышленности, но и в строительстве, на транспорте и других отраслях. Следует отметить, что на международных рынках стандарты ИПИ (CALS) являются промышленной нормой. Предметом ИПИ являются технологии совместного использования информации о процессах, выполняемых в ходе жизненного цикла изделий (ЖЦ). В основе ИПИ лежит комплекс единых информационных моделей, методов их создания, а также стандартизация способов доступа к данным и другие смежные вопросы.

Информационная интеграция базируется на применении следующих базовых моделей:

модели организационно-технологических процессов;

модели производственной и эксплуатационной среды.

Эти модели являются базой, на которой строятся производственные автоматизированные системы производственного менеджмента различного уровня и назначения. Согласованное создание и применение вышеупомянутых информационных моделей является основой эффективной информационной кооперации всех участников ЖЦ изделия. Технологии ИПИ, как целостная концепция информационной поддержки изделия, могут применяться на предприятиях различного профиля и масштаба только при выполнении следующих необходимых условий:

адаптация традиционных процессов проектирования, технологической подготовки, производства, сбыта, эксплуатации, утилизации изделий к условиям наиболее полной информатизации;

наличие механизма адаптации вновь создаваемых и изменяемых стандартов ЕСКД, ЕСПД, СПДС и пр. под конкретные предприятия с целью оптимального функционирования в условиях современных информационных технологий.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами наличие квалифицированного инженерно-технического и управленческого персонала, способного решать задачи в рамках и средствами информационной рабочей среды и инструментальных средств.

Нормативно-информационную поддержку всех стадий и этапов ЖЦ изделий обеспечивают стандарты ЕСКД, поскольку устанавливают общие требования к выполнению проектной и рабочей конструкторской документации, разработке технологической эксплуатационной, ремонтной и другой документации. Комплекс основополагающих стандартов ЕСКД в последние годы подвергся кардинальной переработке по единым научно-методическим принципам. При разработке новых стандартов ЕСКД активно использовались международные стандарты в области информационных технологий, например:

ИСО 10303 – серия стандартов «Системы автоматизации производства и их интеграция (стандарт по обмену данными об изделии STEP);

ИСО 13584 Past Library – стандарт на представление данных о продукции «Библиотека деталей»;

ИСО 15531 MANDATE – серия стандартов «Обмен производственными данными», стандарты серии ИСО 128, стандарты АЕКМА (1000 D, 2000 M), DEF, STAN00-60 и др.

Следует отметить, что из более чем 170 стандартов ЕСКД переработке подверглась практически большая часть основополагающих стандартов, ряд стандартов разработаны вновь. Стандарты нового поколения:

ГОСТ 2.051—2006 «ЕСКД. Электронные документы. Общие положения»;

ГОСТ 2.052—2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия. Общие положения»;

ГОСТ 2.053—2006 «ЕСКД. Электронная структура изделия. Общие положения», являются основой нормативной базы производственных предприятий для создания и ведения документации в электронной форме.

Впервые в стандартах ЕСКД установлено положение о том, что конструкторский документ (КД) предназначен для организации информационного взаимодействия между автоматизированными системами и введен ряд новых терминов и требований к электронной модели 3D изделия, структуре, электронному документу. Госты ЕСКД нового поколения устанавливают:

равноправный статус двух форм конструкторской документации: бумажной (традиционной) и электронных 3D-моделей и возможность их преобразования друг в друга;

единство терминологии и понятий;

форматы электронной документации;

классификацию введение электронных геометрических и топологических моделей изделий всех уровней иерархии конструкторского проектирования, Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и а также определяют и вводят в инженерную практику новые термины и понятия, такие, как электронная цифровая подпись (ЭЦП), отображаемость электронных КД на экране, интерактивные и аудиовизуальные (мультимедийные) КД, геометрический элемент, модельное пространство, файл модели, атрибут модели, модели данных, реляционная модель и многие другие. Стандарты, предназначенные для инженерно-технических служб предприятий, являются информационными по своей сути и, безусловно, требуют принципиально новых подходов как к подготовке будущих специалистов, так и переподготовке инженерных и производственно-управленческих кадров предприятий.

Создание новых технологий и механизмов формирования ИПИ-компетенций будущих специалистов, то есть знаний, умений, а, самое главное, способности и готовности их применения при решении практических задач является необходимым условием подготовки современных инженеров. Если этому в ближайшее время не будет уделено достаточного внимания, престиж инженерных профессий будет падать и, соответственно, снижаться качество подготовки специалистов по техническим и технологическим направлениям в вузах.

Севмашвтуз, филиал Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, является базовым учебным центром подготовки инженерно-технических кадров для предприятий Северного центра судостроения и судоремонта (СЦСС), осуществляющим подготовку специалистов по 15 программам ВПО в области судостроения, машиностроения, транспорта, электроники, ядерной и экологической безопасности, IT-технологий, экономики и управления.

Многолетний опыт реализации программ переподготовки инженернотехнических работников разного профиля в области обучения технологиям создания электронных моделей изделий (САПР) позволил сделать вывод о том, что конструкторско-технологические кадры базовых предприятий, имеющие достаточную профессиональную подготовку по информационным технологиям и значительный практический опыт инженерной деятельности часто не понимают содержания стандартов нового поколения, их цель и назначение, в связи с чем процесс разработки регламентов по внедрению этих стандартов на предприятиях сдерживается. Причина здесь одна – отсутствие знаний в области ИПИ-технологий у практических инженеров, а, следовательно, и способности и готовности реализации этих знаний на производстве.

Начиная с середины 90-х годов по настоящее время Севмашвтуз осуществляет переподготовку инженерных кадров для предприятий СЦСС по программам дополнительного образования, согласованными с предприятиями-заказчиками. Речь, прежде всего, идет о программах переподготовки специалистов в области автоматизации проектирования (CAD). За 15-летний период программы переподготовки прошли свыше 400 специалистов предприятий «ПО «СЕВМАШ», «СПО «Арктика», «Полярная звезда», «Северный рейд» и др. Все программы переподготовки проводились только по заказу предприятий и по сути своей представляли индивидуальные образовательные проекты, специализированные под тематику Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и конкретного производственного подразделения или профиля.

Наибольший всплеск востребованности предприятиями программ переподготовки в области технологий разработки геометрических моделей изделий и выпуска электронной КД наблюдался с середины до конца 90-х годов. За этот период по программам переподготовки обучено более 250 специалистов по направлению «Автоматизация черчения-2D-каркасные модели» различного профиля: технологи и конструкторы корпусо-сварочного и корпусо-обрабатывающих производств, машиностроительных цехов, литейного, деревообрабатывающего производств, специалисты по эксплуатации инженерных сетей, транспорта, строительных подразделений и др.

Отсутствие заказов от предприятий на переподготовку специалистов в период с 2000 по 2005 годы связано с тем, что на производство стали приходить молодые инженерные кадры, имеющие базовую подготовку в области 2-D и 3-D проектирования, которые и стали основным катализатором увеличения числа заказов на переподготовку в последствии. В этот период (начиная с 1996 г.) в основные образовательные программы подготовки специалистов с высшим профессиональным образованием по всем профилям вводились отдельные, не взаимоувязанные курсы по направлению ИПИ-технологий: «Компьютерная графика», «Основы САПР», «Автоматизация инженерных расчетов» и другие, которые позволили удовлетворить потребности предприятий в базовых знаниях молодых специалистов в области формирования компьютерной геометрии изделий.

В 1997 году в Севмашвтузе была разработана программа интегрированной профессиональной подготовки студентов в области автоматизации конструкторскотехнологического проектирования, которая была ориентирована на сквозное использование инструментальных средств CAD/CAM/CAE в основной образовательной программе специальности 170900 "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" начиная с дисциплин общеинженерного цикла и заканчивая специальными дисциплинами и дипломным проектированием (рис. 1).

Следует отметить, что с 1999 г. работы студентов и преподавателей участвуют в общероссийских конкурсах-выставках “Компьютерный инжиниринг”, проводимых совместно МАТИ и НИЦ АСК, где неоднократно занимали призовые места. Опыт реализации этой программы в рамках одной кафедры и одной специальности показал, что студенты за 5 лет овладевают не только набором инвариантных к предметным областям знаний, навыков и умений, но и способностью и готовностью применять этот инструментарий при решении конкретных производственных задач. Это, без сомнения, позволило повысить интерес студентов к инженерной деятельности и явилось мощным стимулом к развитию профессиональных знаний и быстрой их интеграции в различные области производственного бизнеса.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и Дисциплины общепрофессиональной - сопротивление материалов;

- детали машин;

- теория механизмов и машин;

- технические и программные средства САПР;

CAE ANSYS

Специальные дисциплины :

- поъемно-транспортные машины и оборудование;

- динамика ГПМ;

-лифты и подъемники;

- транпортеры и конвейеры;

- технология машиностроения;

- проектирование приводов;

«Детали машин» “Металлоконструкции»

Рис. 1. Структура программы интегрированной профессиональной подготовки студентов в области автоматизации конструкторско-технологического проектирования по специальности 170900 "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и Начиная с 2007 года усиливается интерес предприятий СЦСС к 3-D проектированию и приходит осознание того, что освоение 3-D технологий проектирования становится основным требованием успешной и качественной работы подразделений. В последние годы руководство судостроительных предприятий г. Северодвинска уделяет особое внимание внедрению технологий 3D проектирования в практическую деятельность инженеров, поддерживая, в том числе, проведение научнопрактических конференций молодых специалистов и вводя систему материального стимулирования инженерных кадров, постоянно использующих эти технологии в практической деятельности.

В этот же период при формировании программ переподготовки изменяется и требования предприятий к уровню осваиваемых компетенций. Существенно изменился и качественный состав групп. Основную долю обучающихся составляют инженерыконструкторы и технологи со знанием одной или нескольких CAD-систем и освоивших технологии трехмерного параметрического конструирования. Потребности предприятий стали другими и связаны они прежде всего с механизмами и технологиями адаптации автоматизированных систем под свои предметные задачи, разработкой собственных электронных параметрических библиотек, задачами структурирования 3-D моделей, ведения сборок и спецификаций по проектам.

Обучая специалистов и анализируя дальнейшую их профессиональную Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами деятельность в направлении практического использования знаний, полученных в ходе обучения, можно отметить следующее:

около 60 % активно используют технологии 3-D проектирования и отказываться от них не собираются;

около 30 % пытаются внедрить, имеют желание и готовность использовать 3D технологии на своих рабочих местах, но в силу организационно-технических причин пока сделать этого не могут или решаемые задачи не требуют создания 3-D моделей;

несмотря на то, что слушатели выполняют практические упражнения по автоматизированному ведению спецификаций электронных сборок, то есть проходят тренинг по создают описаний электронных структур изделий, на практике этим функционалом пользуются не более 10 % обучающихся.

Причин последнего несколько:

традиционно сложившийся подход к проектированию изделий как процессу создания геометрического описания только разрабатываемого объекта, что приводит к отсутствию осознания того, что при проектировании формируются данные негеометрического характера (технологические, эксплуатационные, функциональные и др.);

отсутствие базовых знаний инженеров о моделях и структурах данных, используемых в информационных системах;

отсутствие навыков практической работы с СУБД.

В практику учебной работы с группами переподготовки введены лекции по практическому разъяснению основной терминологии ГОСТов ЕСКД нового поколения в контексте тех инструментальных систем, с которыми работают инженерные кадры.

Однако, как показал опыт, простого разъяснения терминов и технологий реализации недостаточно. Требуется разработка и введение блока специальных прикладных дисциплин по направлению «Технологии информационной поддержки изделий», целью которого должно являться формирование у инженеров навыков практической работы в интегрированной конструкторско-технологической информационной среде создания виртуальных моделей изделия и который предполагает совместное использование CAD/CAM и PLM-систем (информационных систем управления ЖЦ изделия).

Аналогичные курсы целесообразно вводить и при реализации основных образовательных программ подготовки магистров по техническим, технологическим и организационно-управленческим направлениям.

Одной из основных проблем компетентностного подхода в образовании, на котором основаны ФГОС нового поколения для инженерных специальностей, является выбор и/или создание адекватных образовательных технологий, позволяющих формировать профессиональные компетенции студентов, имеющие ярко выраженный прикладной характер. Pначимость ИПИ-технологий как системообразующего элемента развития информатизации сфер промышленного производства невозможно переоценить. Процесс внедрения этих технологий долгий и многотрудный и Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и ключевыми факторами успеха становится квалификация и компетентность специалистов-производственников. Готовить инженеров с такими компетенциями существующая классическая система высшего образования пока не готова. Одна из серьезных проблем – отрыв значительной части преподавателей от современных требований информатизации сфер промышленного производства. Структура, которую имеет большинство вузов достаточно жесткая, в силу этого она не способна обеспечить требуемую гибкость при организации обучения по этому направлению, особенно когда речь идет о подготовке специалистов для предприятий «маленькими сериями» по большой номенклатуре направлений и профилей. Образовательная технология должна при этом стать гибкой, максимально инвариантной к предметным областям, чтобы сократить время от осознания необходимости в той или иной образовательной программе до ее конкретной реализации.

Для реализации такой технологии с целью внедрения дополнительных образовательных программ при подготовке и переподготовке инженерных кадров в Севмашвтузе в рамках АВЦП Минобрнауки России «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)" реализуется проект создания научнообразовательного технологического центра «ИНТЕХ» ("Инновационные технологии конструкторско-технологического и организационно-экономического обеспечения наукоемких производств") при научно-исследовательском секторе Севмашвтуза, одной из задач которого является реализация принципа гибких образовательных технологий, в том числе по ИПИ-направлению.

Организационные принципы создания центра предполагают обязательное наличие следующих составляющих:

переход к проектной технологии оказания образовательных услуг;

реальная интеграция с задачами базовых предприятий;

применение современных технологических средств обучения.

Структура и функциональность создаваемого НОТЦ представлена на рис. 2.

Одной из функций НОТЦ является образовательная деятельность. Гибкие образовательные технологии должны соответствовать определенным критериям.

Основное - системность, полидисциплинарность, тесная интеграция с конкретными областями знаний. В рамках организационной структуры НОТЦ обязательно наличие методического совета, основной задачей которого является выявление потребностей предприятий в той или иной программе подготовки. В структуре центра предполагается наличие группы разработки и реализации образовательных программ. Эта группа необходима для того, чтобы организовывать и контролировать ход выполнения образовательных программ, гибко реагировать на их понимание слушателями, а затем выдавать данные с целью корректировки работы как с предприятиями-заказчиками, так и группе разработки программ при формировании специализаций, которую необходимо осуществить с помощью существующих кафедр, реализующих основные направления подготовки специалистов по программам ВПО в Севмашвтузе.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами конструкторское бюро

НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ГРУППЫ

Общая конструкторская подготовка, Транспортно-технологические комплексы Проектирование средств защиты корабля по физическим полям Ежедневная практика показывает, что разрыв уровня теоретической подготовки при традиционной системе образования с практикой очень велик и, к сожалению, не сокращается. Выше было сказано, что основной составляющей реализации НОТЦ является проектная образовательная технология, которая предполагает наличие технологических средств реализации программ дополнительного образования.

Принципиальным является наличие не только вычислительной среды и соответствующего программного обеспечения, но и учебно-производственного класса технологического оборудования, позволяющего физически реализовывать технологические модели изделий.

В настоящее время разработана организационно-распорядительная документация по НОТЦ, образовательные программы, учебно-методические модули и комплексы по направлению «ИПИ-технологии в машиностроительном производстве».

Реализация проекта НОТЦ в полном объеме с представленной на рис. организационной и технологической структурой позволит не только повысить адаптивность образовательных программ к изменениям потребностей предприятий в высококвалифицированных кадрах, но и поможет студентам и аспирантам "увидеть" будущую профессиональную деятельность, уточнить и скорректировать профиль получаемого образования, осмыслить значимость освоения фундаментальных знаний и получить опыт практической работы.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Концепция развития исследовательской и инновационной деятельности в российских вузах. Электронный ресурс: http://mon.gov.ru/dok/akt/7762.

2. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий.

CALS-технологии. М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.

УДК 004. И.А. Микляев филиал «Севмашвтуз» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НА БАЗЕ МАТРИЧНОЙ

УНИВЕРСАЛЬНОЙ ОБЪЕКТНО-РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЕ ДАННЫХ

С ПОДДЕРЖКОЙ ДРЕВОВИДНОЙ СТРУКТУРЫ ЕДИНИЦЫ

ИНФОРМАЦИИ

Современные тенденции развития систем управления базами данных (БД) является совмещение положительных качеств реляционных и объектных типов БД с максимальным исключением их недостатков.

Не упуская достоинства реляционных и объектных БД, отметим их основные недостатки.

Для реляционных БД в [1] приводятся следующие недостатки:

неадекватное представление сущностей реального мира;

однородная структура данных;

ограниченный набор операций;

сложности при обработке рекурсивных запросов;

проблема рассогласования типов данных;

другие проблемы реляционных СУБД, связанные с параллельным выполнением, изменениями схемы и неразвитыми средствами доступа.

Для объектных БД [1]:

отсутствие универсальной модели данных;

отсутствие стандартов;

отсутствие поддержки представлений;

недостаточность средств обеспечения защиты.

Нужно отметить, что причина сложности объектных БД в первую очередь кроется в потере однородности структуры, что приводится как недостаток реляционных БД.

В данной работе предлагается матричная универсальная объектно-реляционная Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами структура базы данных, которая частично, а в некоторых случаях и полностью снимает приведённые недостатки.

Матричная универсальная объектно-реляционная база данных (МУОРБД) Наименование МУОРБД сформировано из следующих представлений.

Использование в наименовании понятия матрицы больше диктуется не строгим научным термином, а психологическим воздействием на пользователя понятия тензор, т.к. пользователями системы уже являются и люди очень далёкие от математических наук. Далее будет представлено, что всё информационное поле располагается в семимерном динамическом массиве, и если не углубляться далее единицы информации, то используется пятимерная матрица, или более правильно пятимерный тензор.

Наименование реляционной базы данных используется из того, что требования к реляционным базам данных [1] в данной системе выполнены, кратким доказательством тому можно привести механизм, который перегружает базы данных из традиционных реляционных в МУОРБД, с сохранением всех структурных и функциональных элементов.

Пример логической модель базы данных информационной системы малого предприятия, реализованной в MS SQL и перенесённой автоматически в МУОРБД. База данных состоит из 150 таблиц. Логическая модель получена автоматически в универсальном приложении МУОРБД.

Помимо этого, как далее будет показано, МУОРБД обладает и объектноориентированным подходом к формированию структуры информации.

Доказательство универсальности достаточно сложно, но в основу теории МУОРБД было заложено структура теории баз данных, которая и реализована в логической модели универсальной базы данных [2].

Логическая модель универсальной БД (УБД) В первую очередь при формировании универсальной информационной модели необходимо сформировать универсальную логическую модель БД.

Для создания универсальной базы данных необходимо определить, что характерно для любой предметной области. Как правило, объектная декомпозиция бизнес среды предполагает получение ответов на три основных вопроса:

1) Что необходимо описать?

2) Что необходимо приписать?

3) Какие значения принимает то, что будет приписано?

Ответы на первые два вопроса обязательны, поскольку объекты предметной области (сущности) характеризуются свойствами (атрибутами). Третий вопрос не всегда актуален в связи с тем, что свойства могут иметь как количественные, так и качественные оценки, или не иметь их вовсе, но возможность установления значения для некоторого свойства должна быть предусмотрена. Для учета того, что все развивается во времени и некоторые свойства могут иметь место только в определенный момент времени, целесообразно поставить вопрос:

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами В какой период действует данная информация?

Ответ на последний вопрос может быть реализован в универсальной базе данных и с помощью предшествующих вопросов через две информационные единицы.

Тогда какому-либо свойству необходимо приписать «начало действия информации» и «конец действия информации» с соответствующими значениями типа дата/время в качестве ответов на третий вопрос. При этом обслуживание динамики информации является функцией разработчика приложения. В случае признания необходимости ответа на четвертый вопрос при формировании универсальной базы данных, решение проблем, связанных с изменениями информации во времени переносится на уровень разработки СУБД. Это представляется вполне оправданным в связи с тем, что современным бизнес средам присуща значительная текучесть изменений, и, следовательно, в базах данных большое количество записей актуально лишь в определенный период времени, а далее они составляют архивный материал.

Исключение такой информации из рассмотрения средствами СУБД упрощает процесс разработки программных приложений и существенно повышает их эффективность и быстродействие.

Таким образом, получаем логическую модель универсальной базы данных с определением следующих сущностей (рис. 1):

1) Сущность (первый вопрос);

2) Экземпляр сущности (первый вопрос);

3) Параметр (второй вопрос);

4) Принадлежность (указывает какие характеристики могут быть использованы при описании той или иной сущности, т.е. ограничения второго вопроса);

5) Возможное значение параметра (третий вопрос);

6) Характеристика экземпляра сущности (основное хранилище информации).

Матричное представление УБД (МУБД) При реализации УБД в матричном представлении в сущностях «Сущность» и «Экземпляр сущности» атрибутом является только первичный ключ. Все атрибуты выведены в сущность «Характеристика экземпляра сущности».

Сущность теории БД также является сущностью, она формируется по умолчанию при развёртывании УБД, экземплярами её являются сущности служебные разработчика СУБД МУОРБД и сущности разработчика приложения.

Сущность «Параметр» есть экземпляр сущности «Сущность», а его возможные значения в сущности «Возможные значения параметра» размещаются в сущности «Характеристика экземпляра сущности».

Сущность «Принадлежность» реализуется в сущности «Характеристика экземпляра сущности» ссылкой на экземпляры сущности «Сущность» для формирования связей между сущностями.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Рис. 1. Логическая модель универсальной базы данных Таким образом, получаем, что остаются только три сущности: Сущность;

Экземпляр сущности; Характеристика экземпляра сущности.

Атрибуты сущности «Характеристика экземпляра сущности» следующие:

1) «Параметр» (ответ на второй вопрос);

2) «Значение» (ответ на третий вопрос).

Для придания максимальной эффективности при изменяющейся предметной области введены ещё два атрибута:

3) «Дата с» (время начала действия информации);

4) «Дата по» (время окончания действия информации).

5) «Номер родительского элемента» (поддержка древовидной структуры информации) В итоге имеем массив УБД представленный на рис. 2.

Рис. 2. Структура матричного представления УБД Важно отметить включение дополнительного измерения «Строка информационной единицы», это позволяет формировать сложные многострочные единицы информации, сохраняя атомарность значения. Таким образом, Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами устанавливается возможность создавать неограниченные многострочные предложения для изложения законченной информации.

Так же в атрибутах сущности «Характеристика экземпляра сущности» стоит отдельно отметить пятый атрибут «Номер родительского элемента», который позволяет установить древовидную структуру единицы информации.

Универсальный тип данных Основополагающим шагом в создании СУБД МУОРБД является разработка универсального типа данных. В БД типа XML таким типом является строчный, что легко читается и обрабатывается, но очень громоздкий. Для работы с большими объёмами данных необходим универсальный тип, не уступающий стандартным типам.

В данной работе универсальный тип данных разработан на основе понижения системы счисления символов в поле базы данных, основанного на статистической информации об их использовании.

При сохранении информации формируется ключ поля, состоящий из последовательности символов задействованных в поле. Таким образом, получается меньшая кратность для хранения информации, соответствующая размеру ключа плюс 1.

Универсальное приложение для работы с МУОРБД Универсальное приложение для работы с МУОРБД представляет собой всего две формы: форма администрирования МУОРБД и рабочая форма.

Форма администрирования МУОРБД предназначена для управления метаданными. Главное отличие МУОРБД от всех ныне существующих типов БД в том, что метаданные находятся в первых трёх таблицах МУОРБД, т.е. сами представляют собой содержание этих таблиц.

Первая таблица содержит наименования таблиц, их поля (в МУОРБД они называются «Допустимые характеристики») и описание полей, связей и самой таблицы (сущности).

Вторая таблица содержит параметры служебных атрибутов, которые предустановлены в СУБД МУОРБД и обрабатываются ею в соответствии с установленными правилами.

Третья таблица содержит параметры пользовательских атрибутов и формирования доменов с дополнительным описанием. Эта таблица заполняется автоматически по мере формирования пользовательских таблиц и автоматического заполнения списка значений доменов. Она открыта пользователю и может быть им отредактирована.

Первая таблица редактируется в самой административной форме, вторая пользователю не доступна для редактирования.

Форма администрирования МУОРБД очень похожа на рабочую форму поэтому далее представлено описание только последней. В принципе, можно было бы с таким же успехом обойтись и одной формой.

Информационная поддержка принятия решений при управлении социальными и природно-производственными объектами Рабочая форма универсального приложения МУОРБД Информация таблиц отображается в трёх видах (рис. 3):

табличное отображение (обычное реляционное представление), отображение информации экземпляра (строки) таблицы во вспомогательной таблице (объектно-ориентированное представление информации).

отображение информации экземпляра (строки) таблицы в древовидной форме (объектно-ориентированное представление информации с поддержкой древовидной формы единицы информации).

На рис. 3 отображен пример таблицы «Дисциплина УП» из проекта информационной системы формирования основного учебного процесса в ВУЗе.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 


Похожие работы:

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию РФ Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _ Л.А. ЧЕРНЯВИНА ОСНОВЫ ЭРГОНОМИКИ В ДИЗАЙНЕ СРЕДЫ Учебная программа курса по специальности 07060165 Дизайн Владивосток Издательство ВГУЭС 2009 1 ББК 30.17 Учебная программа по дисциплине Основы эргономики в дизайне среды составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО РФ. Предназначена студентам специальности 07060165 Дизайн....»

«СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 260807. 51 Технология продуктов общественного питания Новосибирск ВВЕДЕНИЕ Вступительные испытания для абитуриентов, поступающих на специальность 260807.51 Технология продуктов общественного питания, проводятся в форме собеседования. Программа вступительных испытаний составлена с учетом требований государственного образовательного стандарта начального профессионального образования, для лиц...»

«Департамент образования города Москвы Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Педагогический институт физической культуры и спорта Программа вступительного испытания для абитуриентов, поступающих на базе профессионального образования Теория и методика физического воспитания и адаптивной физической культуры по направлению: 49.03.02 Физическая культура для лиц с отклонениями в...»

«Документированная процедура Правила приема Томского ДП ЦПК 7.1- 01/01 политехнического университета на 2014 г. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. 1.1. Настоящие Правила приема составлены на основании следующих нормативных документов: Федеральный закон от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ Об образовании в Российской Федерации; Федеральный закон от 3 февраля 2014 года № 11-ФЗ О внесении изменений в статью 108 Федерального закона об образовании в Российской Федерации (принят Государственной Думой 24 января 2014 года,...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕЧНАЯ АССОЦИАЦИЯ Секция специальных научных, научно-технических и технических библиотек ВСЕРОССИЙСКАЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ МОЛОДЕЖНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ III Информационная школа молодого ученого 26-30 августа 2013 г. ПРОГРАММА Регламент конференции: доклады руководителей секций – 20 мин., секционные доклады – 15 мин., обсуждение – 5 мин., стендовые доклады - 5 минут доклад,...»

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ 2/2/1 Одобрено кафедрой Утверждено Экономическая теория деканом факультета Экономический Теория переговорного процесса Рабочая программа для студентов IV курса специальностей 080507 МЕНЕДЖМЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ(МО) 080111 МАРКЕТИНГ (М) Москва – 2008 Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, в соответствии с государственными требованиями к минимуму...»

«СИСТЕМА КАЧЕСТВА ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ с. 2 из 6 25.00.08 ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ, ГРУНТОВЕДЕНИЕ И МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕ Настоящие вопросы кандидатского экзамена по специальности составлены в соответствии с программой кандидатского экзамена по специальности 25.00.08 Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение, утвержденной Приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 года. 1 ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ 1. Предмет, методология, цели и задачи инженерной...»

«210100.62.06 ПРОГРАММА ИТОГОВОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТТЕСТАЦИИ 1. Цели итоговой государственной аттестации Целями итоговой государственной аттестации являются установление уровня подготовки выпускников ИГЭУ к выполнению профессиональных задач и соответствия его подготовки в области электроники и наноэлектроники требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (включая базовую, вариативную часть дисциплин и дисциплин по выбору);...»

«Ресурсы ЮНЕСКО и стран Восточной Европы и Центральной Азии по профилактическому образованию UNESCO & EECA Resources on prevention education Образование для здоровья и профилактики ВИЧ О Обзор профилактического образования в 10 странах Восточной Европы и Центральной О Азии, его законодательного регулирования, учебных программ и предметов, их А т тематического содержания, представляет его текущее состояние и обозначает п перспективы его развития для обеспечения всех молодых людей доступным и к...»

«ЭКСПЕРТНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ О КАЧЕСТВЕ И ГАРАНТИЯХ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОНТАЖ, РЕМОНТ, СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА, ХОЛОДИЛЬНЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ХЛАДОАГЕНТОВ ГБОУ СПО г.Москвы Политехнический колледж № 19 РЕЗЮМЕ Реализация образовательной программы Монтаж, ремонт, сервисное обслуживание систем кондиционирования воздуха, холодильных систем с...»

«ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) Организация предпринимательской деятельности (наименование дисциплины (модуля)) Направление подготовки – 110800.62 Агроинженерия Профиль подготовки – Технический сервис в агробизнесе Квалификация (степень) выпускника – бакалавр Форма обучения – очная, заочная г. Ульяновск – 2012 г. 1. Цели освоения дисциплины Цель дисциплины Организация предпринимательской деятельности: получение студентами целостного...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ    Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КОМПЛЕКСНАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА на 2011–2015 годы Издательство  Томского политехнического университета  2011 УДК 378.662(571.16) ББК Ч484(2Р53)71 К63 Комплексная программа развития Национального исследовательского Томского...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФБГОУ ВПО Уральский государственный лесотехнический университет Кафедра истории и социально-политических дисциплин Одобрена: Утверждаю кафедрой истории и СПД Протокол от _20г. № Декан факультета Зав.кафедрой В.Д. Шмелев _А.В. Вураско Методической комиссией Факультета (направления) Протокол от _20г. № _ 20_г. Председатель _И.Г. Первова ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Б1.1. История Направление подготовки 261700 Технология полиграфического и упаковочного производства. Профиль...»

«ЭКСПЕРТНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ О КАЧЕСТВЕ И ГАРАНТИЯХ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 230101 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (230111 Компьютерные сети (230113 Компьютерные системы и комплексы) ГБОУ СПО города Москвы Политехнический колледж №19 РЕЗЮМЕ Реализация основной профессиональной образовательной программы 230101 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (230111 Компьютерные сети (230113 Компьютерные системы и...»

«ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ Согласовано Утверждаю Руководитель ООП по Зав. кафедрой направлению 130400 обогащения полезных профессор Казанин О.И. ископаемых профессор Александрова Т.Н. ПРОГРАММА ИТОГОВОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА Направление подготовки: 130400...»

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ и ГАЗА имени И.М. Губкина Утверждена проректором по научной работе проф. А.В. Мурадовым 31 марта 2014 года ПРОГРАММА вступительного испытания по направлению 27.06.01 - Управление в технических системах для поступающих в аспирантуру РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в 2014/2015 уч. году Москва 2014 Программа вступительного испытания по направлению 27.06.01 - Управление в технических системах разработана на основании требований, установленных...»

«283 1. Наименование проекта (программы): Совершенствование внешнеэкономической деятельности в Республике Беларусь 2. Сроки и длительность (месяцев): 24 месяца (январь 2012 г. – декабрь 2013 г.) 3. Исполняющая (головная) организация: Белорусский государственный концерн по производству и реализации товаров легкой промышленности (концерн ”Беллегпром“) 4. Получатели международной технической помощи: концерн ”Беллегпром“ и организации, входящие в его состав, малые и средние предприятия, работающие в...»

«2 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ КРИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН Программа принята УТВЕРЖДАЮ Ученым советом Института Директор ИКЗ СО РАН _ 2012 года В.П. Мельников (протокол №_) “_” 2012 г. ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (АСПИРАНТУРА) по научной специальности 25.00.36 – Геоэкология ( геолого-минералогические, технические, географические науки) по отрасли наук –...»

«СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕРИЯ BMW 520iA Special Edition СЕДАН Розничная цена в рублях, включая НДС 1.790.000, Технические характеристики Двигатель мощность, кВт/л.с./об. в мин 135/184/5000 объем, куб. см 1997 количество цилиндров/клапанов 4/4 максимальный крутящий момент, Нм/частота вращения, об. в мин 270/1250– Максимальная скорость, км/ч Разгон 0–100 км/ч, сек 8, Расход топлива, л/100 км (в городе/за городом/смешанный) 8,3/5,3/6, Габариты, мм (длина/ширина/высота/клиренс) 4899/1860/1464/ Рекуперация...»

«ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ Согласовано Утверждаю Зав. кафедрой ИГД Руководитель ООП по направлению 130101 Доц. И.В.Таловина проф. Ю.Б. Марин ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Геодезическая учебная практика Направление подготовки (специальность): 130101 Прикладная...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.