Техническое обеспечение АИС

МГУ имени адмирала Г.И. Невельского

 

 

 

 

Теоретические основы АУ

 

Реферат

 

На тему: «Техническое обеспечение АИС»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка

группы 14.41

Шин П.И.

 

Проверила:

Тасалова Л.Л.

 

 

Владивосток 2011

 

Оглавление

 

 

Техническое обеспечение

Состав, структура и функции ТС в АС

Техническое обеспечение АС — совокупность средств реализации управляющих воздействий, средств получения, ввода, подготовки, преобразования, обработки, хранения, регистрации, вывода, отображения, использования и передачи информации и эксплуатационной документации ( ГОСТ 2.601).

Состав КТС — это номенклатура комплекса технических средств.

В состав комплекса технических средств АИС входят:

1. средства подготовки и регистрации информации (СПР);
2. средства сбора и передачи информации (ССП);
3. средства хранения и обработки информации (СХО);
4. средства вывода и воспроизведения информации (СВВ).

 

Структура КТС- пространственное размещение ТС и система информационной связи между ТС и персоналом. В соответствии с ГОСТ 34.201-89 должна быть разработана структурная схема комплекса ТС АИС, составлен перечень и дано описание технических средств, составлена ведомость и спецификация оборудования и материалов, схема соединения внешних проводок, таблица соединений и подключений оборудования. Должна быть составлена Инструкции по эксплуатации КТС.

Кроме КТС к техническому обеспечению (ТО) (рис. 1) относятся:

 

ММ — методические материалы, включающие:

М — методику выбора КТС;

ТПР — библиотеки типовых программных решений для функционирования КТС;

МО — методику оценки показаний качества функционирования КТС;

П — персонал по разработке, внедрению и эксплуатации ТС, включающий:

ПВТ — персонал по обслуживанию вычислительной техники;

ППС — персонал по периферийным средствам;

ПСТ — персонал по системам телеобработки данных;

ПСО — персонал по средствам оргтехники;

ОП — обслуживающий персонал.

КТС является одной из основных составных частей АИС, ее материально-технической базой, на которой реализуются все задачи системы. С помощью ТС реализуются функции автоматизированного сбора информации от первоисточников, ее анализ и представление, хранение, обработка, отображение, передача.

Для осуществления основных функций технические средства должны отвечать следующим требованиям:

 

• быть информационно совместимыми между собой и обслуживающим персоналом, что обеспечивается совпадением форм представления информации, видов машинных носителей, языков, кодов, вводом данных в ТС;

Рисунок 1 Состав технического обеспечения

• структура КТС должна соответствовать структуре управления объектом, обеспечивая автоматизированное управление выполняемых функций, в том числе функций контроля;
• для обеспечения быстрого решение задач ТС должны быть качественной конструкции, современного и удобного дизайна, иметь дружественный интерфейс для работы пользователя;
• должен соблюдаться принцип экономичности выбора и использования ТС, т. е. минимум затрат на создание (приобретение) технических средств, их эксплуатацию и используемых для размещения площадей.

 

Пример ТС для системы дорожного движения приведен в РД 50-34.698-90 [1].

В описании КТС приводятся:

1. общие положения;
2. структура КТС (схема);
3. средства вычислительной техники;
4. аппаратура передачи данных;
5. план расположения;
6. необходимое программное обеспечение.

В [1] для автоматизированного производства выделяют ТС пяти уровней:

0 — устройства с числовым программным управлением (УЧПУ), локальные системы управления (ЛСУ), программируемые контроллеры (ПК). На этом уровне обеспечивается локальное управление в реальном времени;

1. — АСУ ГПМ (гибкий производственный модуль), работа в реальном времени группы ТС;
2. — АСУ ГАУ (гибкий автоматизированный участок), ГАЛ (гибкая автоматизированная линия);
3. — АСУ ГАЦ (гибкий автоматизированный цех);
4. — АСУП, АСНИ, САПР — связь между ними обеспечивает вычислительная сеть.

Например, система «Экспресс», предназначенная для автоматизации обслуживания пассажиров в масштабе всей нашей страны, имеет следующий состав и структуру (рис. 2).

Рисунок 2 Состав и структура системы «Экспресс»

Управляет работой комплекса периферийных устройств АРМ устройство управления, построенное на базе микропроцессора. В АРМ в качестве устройств вывода служат:

• дисплей для визуального представления текстов оператора АРМ и ответов из ВЦ;

• билетопечатающее устройство;

• устройство вывода статистической и отчетной документации;
• светооптическое табло для вывода данных о наличии мест в поездах.

Некоторые АРМ взаимодействуют между собой в режиме локальной сети, передавая данные с дисплея на дисплей, с магнитного диска (МД) одного АРМ на МД другого.

Массивы справочных данных хранятся на гибких магнитных дисках. Создан мощный справочно-информационный фонд, создается банк данных, содержащий информацию о номерах пассажирских поездов со всевозможными характеристиками, тарифно-справочные данные, таблицы кодирования станций и поездов, перечень пунктов продажи билетов.

Средства сбора и передачи информации (ССП)

Средства сбора и передачи информации — различные датчики, ЭВМ, ее сетевое и телекоммуникационное оборудование, а также системы и средства связи общего назначения.

Датчики — устройства, преобразующие широкий круг информационных и технологических параметров в сигналы, которые могут быть обработаны в техническом устройстве (ЭВМ). Датчики могут автоматически снимать с объектов такие параметры как расходы количества вещества, состав газа, влажность и т. д. Но могут выделять и экономическую информацию, например о загрузке оборудования, табельном учете, изготовлении и сдаче продукции, наличии документов и т. д.

Сбор информации может осуществляться в ручном, механизированном, автоматизированном и автоматическом режимах. Ручные и механизированные картотеки, автоматизированные хранилища документов и, наконец, сбор информации с помощью современных технических средств в настоящее время уживаются, но все большее предпочтение отдается методам автоматизированного и автоматического сбора и передачи информации.

Современные ЭВМ содержат в своем составе большой и разнообразный набор устройств для запоминания, регистрации, отображения, ввода и вывода информации. Эти устройства называются периферийными. Огромное значение имеет не только совершенствование технических характеристик периферийных устройств, но и рациональная организация их работы. Скорость их работы ниже работы процессора. Поэтому время, затрачиваемое на подготовку, ввод, вывод больших массивов данных, на порядки превышает время работы процессора. Задача — повысить эту скорость. Поэтому в современных ЭВМ введены унифицированные устройства управления вводом-выводом, обеспечивающие обмен информацией между ОП машины и внешними устройствами. Эти устройства называются каналами связи.

Каждый канал — независимое устройство, подключаемое к процессору для управления обменом между ОЗУ (оперативным запоминающим устройством) и внешними устройствами. По способности одновременно обслуживать несколько периферийных устройств различают селективные и мультиплексные каналы.

Наиболее эффективно работают каналы, выполненные в виде небольших процессоров, осуществляющих операции обмена, контроля за правильной передачей информации, редактирование и анализ текста, распределение внешней памяти и различные операции по сортировке и группировке массивов. Широкие функции выполняют специальные процессоры управления обменом в устройствах связи с абонентами. Эти процессоры вводят информацию с телексов и выводят на телексы, факсы, осуществляют запись информации на внешний магнитный носитель, редактируют обмен информации.

Устройства передачи данных — совокупность ТС и магнитных накопителей (НМ), предназначенная для обмена информацией между ее источниками, потребителями и объектами управления. Обмен информацией происходит по каналам связи._Канал связи — совокупность ТС и физическая среда, предназначенная для передачи сигнала. Физическая среда, по которой распространяется сигнал, называется линией.

Системы связи бывают локальными, интегральными, территориальными, общегосударственными.

Наиболее распространенный режим связи абонентов — коммутация сообщений, когда тракт передачи информации организуется поэтапной передачей сообщений через центры коммутации, по мере освобождения каналов данного направления.

Компьютерные сети классифицируют как локальные, глобальные, корпоративные, региональные (в том числе городские).

Локальные сети — совокупность ЭВМ и линий связи, расположенных на небольшой территории и принадлежащих, как правило, одной организации. В локальных сетях используются качественные линии связи — коаксиальные кабели, оптоволоконные кабели, витая пара. Скорость передачи данных 10, 16 и 100 Мбит/с.

По типу используемых компьютеров локальные сети относятся к однородным, т. е. к программно совместимым.

Глобальные сети — территориально рассредоточенные на большие расстояния компьютеры, объединенные скоростными каналами связи. В глобальных сетях применяются сложные методы передачи данных: модуляция, асинхронность, контрольное суммирование, квитирование, повторная передача искаженных фрагментов. Скорость передачи данных 2400, 9600, 28 800, 33 600 бит/с и 64 Кбит/с, на магистральных каналах — до 2 Мбит/с. Но в некоторых коммерческих глобальных сетях, использующих оптическую цифровую передачу данных по оптоволоконным линиям связи, скорости передачи данных приближаются к скоростям передачи по локальным сетям. По типу используемых компьютеров глобальные сети относятся к неоднородным, т. е. к программно несовместимым.

В зависимости от способа управления сетевыми ресурсами сети могут быть централизованными (управление сосредоточено на одном из серверов) и децентрализованными (управление осуществляет каждый сервер).

В настоящее время широко применяются многотерминальные локальные и глобальные системы. В рамках таких систем успешно решаются задачи доступа к ЭВМ-серверам и обмена информацией между различными пользователями. Видеотерминалы соединяются с компьютерами через телефонные сети с помощью специальных устройств — модемов, которые преобразуют данные из цифровой формы в аналоговую и наоборот. Модем обеспечивает модуляцию и демодуляцию сигнала при его передаче по телефонным линиям. Основная характеристика качества модема — скорость передачи (пропускная способность канала), измеряемая в бит/с (бод). Существуют протоколы модемной связи, которые утверждает Международный телекоммуникационный союз.

Принцип удаленного доступа позволяет обмениваться информацией между различными ЭВМ в автоматическом режиме, т. е. осуществлять обмен файлами, синхронизировать БД, передавать сообщения по электронной почте и т. д.

Потребность в совместном использовании информационных ресурсов, их сборе и передаче привели к соединению мини-компьютеров (персональных компьютеров) в локальные вычислительные сети (ЛВС). В локальных сетях уже в 1980-х гг. широко применялись стандартные технологии объединения компьютеров в сеть (Ethernet, Arc net и др.). Для создания сети нужны были сетевые адаптеры, например Ethernet, и стандартный кабель, к которому подключались адаптеры через разъемы. На компьютере в этом случае устанавливалась одна из сетевых операционных систем (например, NetWare).

Локальные сети классифицируют по признакам расстояния и скорости передачи информации:

• расстояние 10-500 м, скорость 2400-19200 бод. ЛВС ориентированы на массового пользователя;
• расстояние — до 1 км, скорость 19200-1 Мбод. ЛВС включают кроме ПЭВМ технологическое оборудование с встроенной микропроцессорной техникой (средства автоматизации, кассовые аппараты), а также средства электронной почты;
• расстояние — до нескольких километров, скорость — до 120 Мбод. ЛВС включают ПЭВМ, мини-ЭВМ и ЭВМ среднего класса. Они используются для организации сложных производственных процессов в гибких автоматизированных модулях, САПР и т. п.;
• расстояние — до 10 км, скорость 10-50 Мбод. ЛВС объединяют все классы ЭВМ. Используются для управления сложным производством, отраслью и т.п.

Локальные сети постоянно совершенствуются. В них теперь применяется новое коммуникационное оборудование — коммутаторы, шлюзы, маршрутизаторы.

Эта техника используется уже и для построения больших корпоративных сетей.

Кроме персональных компьютеров в сетях используют и другие типы ЭВМ, особенно большие ЭВМ, так называемые «мэйнфреймы» и суперЭВМ.

Появление высокоскоростных каналов связи привело к развитию глобальных сетей. С 1999 г. реализуется международный проект 174 стран по созданию сверхскоростных каналов связи протяженностью 275 тыс. км.

По существу глобальные сети объединяют компьютеры всего мира. Глобальные сети используют уже существующие системы телефонной и телеграфной связи. Скорости передачи данных в таких сетях невысоки (десятки килобит в секунду), а передача файлов идет в фоновом режиме, обычно по электронной почте. Для правильной передачи данных применяют сложные процедуры контроля и восстановления данных.

В глобальных сетях появились службы доступа к огромным информационным ресурсам. Самая популярная в настоящее время — глобальная сеть Интернет, объединяющая локальные, региональные и другие сети в единое информационное пространство. Интернет включает самые разные модели ЭВМ, поэтому для их объединенной работы приняты специальные протоколы.