К вопросу выбора операционной системы реального времени для аппаратно-программной поддержки систем производственно-экологического мониторинга

Авторы

  • Д.И. Ковалев Красноярский государственный аграрный университет, Красноярский краевой Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений, Красноярск, Россия
  • Т.П. Мансурова Красноярский краевой Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений, ул. Урицкого, 61, Красноярск, 660049, Россия
  • Я.А. Тынченко Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, пр. Красноярский рабочий, 31, Красноярск, 660037, Россия

DOI:

https://doi.org/10.47813/2782-2818-2021-1-2-46-63

Ключевые слова:

экологический мониторинг, электростанция, операционная система реального времени, программное обеспечение, технологический процесс

Аннотация

В статье рассматриваются особенности эксплуатации систем экологического мониторинга. Определяется ряд факторов, влияющих на организацию аппаратно-программной поддержки таких систем. Основными факторами являются: работа аппаратуры в реальном масштабе времени, различные воздействия окружающей среды, специфика состава датчиков и связей, а также сложная технология обслуживания аппаратуры в агрессивной технологической среде. Перечисленные факторы влияют на структуру, программное обеспечение, элементную базу и конструкцию систем экологического мониторинга. При создании любых сложных систем распределение работ во времени приводит к выделению различных этапов проектирования, а представления о проектируемой системе, отражающие ее существенные свойства с той или иной степенью подробности, определяют составные части процесса проектирования. Показана специфика этапов для систем мониторинга тепловых электростанций, определяемая как общими особенностями этих систем, так и особенностями их применения в технологических процессах тепловых электростанций, среди которых главными являются: разнородность входящих блоков и устройств, а также технологических объектов электростанций; работа в реальном масштабе времени; программируемая логика работы интеллектуальных датчиков и многофункциональное назначение компонентов системы; возможность возникновения отказов, приводящих к изменению алгоритма функционирования, с использованием мультиверсионной методологии; наличие взаимосвязанных требований по точности и скорости передачи информации. В работе показано содержание работ по этапам проектирования систем мониторинга с учетом специфики их разработки. Эта специфика наиболее существенно проявляется при разработке технического предложения и эскизного проекта. При поэтапном проектировании после окончания каждого этапа выполняется оценка основных полученных результатов путем сравнения их с требуемыми по техническому заданию. В статье представлен экспертный анализ, который позволяет определить допустимый вариант реализации операционной системы реального времени для аппаратно-программной поддержки технологий экологического мониторинга. Рассмотрены операционные системы реального времени Phar Lap ETS, VxWorks и NI Linux Real-Time.

Библиографические ссылки

Припутнев, Д.А., Экологический мониторинг окружающей среды / Д.А. Припутнев, И.Н. Мальцев, В.И. Лукьяненко, А.М. Чуйков // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. – 2015. – №1. – С. 182-185.

Воронич, С.С. Оперативный экологический контроль атмосферных загрязнений локальных урбанизированных территорий / С.С. Воронич, А.Г. Хлопаев // Вестник ВолГУ. Серия 3: Экономика. Экология. – 2012. – №2. – С. 205-213.

Анопченко, Л.Ю., Использование различных методов для экологического мониторинга атмосферного воздуха / Л.Ю. Анопченко, А.Ю. Луговская // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2014. – №2. – С. 84-88.

Мазулина, О.В. Экологический мониторинг атмосферного воздуха / О В. Мазулина, Я.А. Полонский // «Инновации в науке»: материалы IX международной заочной научно-практической конференции. – Новосибирск: Сибирская ассоциация консультантов, 2012. – 102 c.

Креймер, М.А. Климат и прогноз загрязнения атмосферного воздуха в городе / М.А. Креймер // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). – Новосибирск: СГГА, 2013. – Т. 2. – 116-122 c.

Путивцева, Н.П. Автоматизированная система экологического мониторинга / Н.П. Путивцева, К.В. Наливко // Проблемы Науки. – 2013. – №4(18). – С. 22-23.

Пронин, Е.Г. Проектирование бортовых систем обмена информации. / Е.Г. Пронин, О.В. Могуева. – М.: Радто т связь, 1989. – 240 с.

Ковалев, И.В. Математическое моделирование и алгоритмизация функций мониторинга технологических процессов на основе многоточечных измерительных систем / И.В. Ковалев, Д.И. Ковалев, В.В. Лосев, М.В. Сарамуд, Я.А. Тынченко // Современные наукоемкие технологии. – 2021. – № 6-1. – С. 29-38.

Гофман, П.М., Отечественные стационарные системы виброконтроля и механических перемещений для питательных электронасосов тепловых электростанций / П.М. Гофман, И.В. Ковалев, Я.А. Тынченко, И.И. Кирьянов, В.В. Колесник // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2019. – № 5. – С. 55-72.

Колесник, В.В. Отечественные акселерометры для контроля абсолютной вибрации турбоагрегатов средней и большой мощности Приборы и системы / В.В. Колесник, С.А. Матвеев, П.М. Гофман, И.В. Ковалев, К.К. Першакова // Управление, контроль, диагностика. – 2018. – № 4. – С. 29-39.

Ковалев, И.В. Мультиверсионная технология повышения достоверности измеряемых параметров производственно-экологического мониторинга / И.В. Ковалев, Д.И. Ковалев, М.В. Сарамуд, А.А. Ворошилова // Приборы. – 2018. – № 12(222). – С. 48-52.

Ковалев, И.В. Анализ технологического оборудования систем автоматизированного мониторинга дымовых газов тепловых электростанций / И.В. Ковалев, Д.И. Ковалев, В.В. Колесник, В.В. Лосев, М.В. Карасева // Сибирский журнал науки и технологий. – 2018. – Т. 19. – № 4. – С. 683-690.

Калинин, А.О. Методика расчета временных характеристик элементов автоматизированной системы управления на примере замкнутого контура регулирования давления на участке трубопровода под управлением контроллера "ОВЕН ПЛК100 220" / А.О. Калинин, М.В. Посконин, М.В. Сарамуд, В.В. Лосев, И.В. Ковалев // Сибирский журнал науки и технологий. – 2017. – Т. 18. – № 2. – С. 387-395.

Гофман, П.М. Отечественные интеллектуальные бесконтактные реверсивные пускатели для асутп теплоэлектростанций средней мощности / П.М. Гофман, В.В. Колесник, И.В. Ковалев, К.К. Першакова // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2016. – № 5. – С. 35-45.

Гофман, П.М. Отечественные автоматизированные системы измерения абсолютной вибрации турбоагрегатов теплоэлектростанций / П.М. Гофман, В.В. Колесник, И.В. Ковалев, В.А. Драчёв, К.К. Першакова // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2016. – № 12. – С. 20-35.

Kovalev, I.V. Analysis of RTOS for hardware and software support of environmental monitoring technologies / I.V. Kovalev, D.I. Kovalev, A.S. Kuznetsov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2020. – № 548 032044.

Рубанов, В.В. Разработка ОС реального времени для цифрового сигнального процессора / В.В. Рубанов, К.А. Власов // Труды ИСП РАН. – 2007. – №2. – С. 165-178.

Касьянова, Е.Н. Особенности использования операционной системы QNX / Е.Н. Касьянова, О.А. Вдовыкина // Интеллектуальный потенциал XXI века: ступени познания. – 2012. – №13. – С. 69-72.

Чуфырев, А.Е. Технический обзор особенностей операционной системы реального времени ti-rtos / А.Е. Чуфырев, В.А. Устюгов // Juvenis scientia. – 2016. – №1. – С. 3-7.

Мороз, О.В. Принципы применения Linux в качестве операционной системы реального времени / О.В. Мороз, С.Н. Попов // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. – 2012. – №15. – С. 37-41.

Загрузки

Опубликован

2021-07-23

Как цитировать

Ковалев, Д., Мансурова, Т., & Тынченко, Я. (2021). К вопросу выбора операционной системы реального времени для аппаратно-программной поддержки систем производственно-экологического мониторинга. Современные инновации, системы и технологии - Modern Innovations, Systems and Technologies, 1(2), 46–63. https://doi.org/10.47813/2782-2818-2021-1-2-46-63

Выпуск

Раздел

Прикладные вопросы и задачи применения систем и технологий

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)