LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Автоматизована навчаюча система для підготовки оперативно-диспетчерського персоналу газотранспортних систем


Херсонський державний технічний університет



Тулупов Володимир Володимирович




УДК 004.78




АВТОМАТИЗОВАНА НАВЧАЮЧА СИСТЕМА ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСЬКОГО ПЕРСОНАЛУ

ГАЗОТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ




05.13.06 – автоматизовані системи управління та

прогресивні інформаційні технології





Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

технічних наук









Херсон - 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному університеті внутрішніх

справ, Міністерства внутрішніх справ України, м. Харків.

Науковий керівник кандидат технічних наук, доцент

Тімофєєв Володимир Олександрович,

Харківський національний університет

радіоелектроніки,

провідний науковий співробітник кафедри ЕОМ


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Стенін Олександр Африканович,

Національний технічний університет України

„КПІ”, професор кафедри технічної

кібернетики;

кандидат технічних наук, професор

Соколова Надія Андріївна,

Херсонський державний технічний університет

професор кафедри інформаційних технологій


Провідна організація Національний аерокосмічний університет ім.

М.Є.Жуковського „Харківський авіаційний

інститут”.

Захист відбудеться „ 4 ” липня 2003 р. о 9 : 00 годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д67.052.01 Херсонського державного

технічного університету, 73008, м.Херсон, Бериславське шосе, 24/1, тел. 55-

17-31.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Херсонського державного

технічного університету, 73008, м.Херсон, Бериславське шосе, 24/1.

Автореферат розісланий „ 2 ” червня 2003 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.О.Костін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Проблема підвищення ефективності професійної підготовки операторів по управлінню технологічними процесами з кожним роком здобуває велику актуальність в умовах росту рівня технічної оснащеності виробництва. Від правильності діяльності оператора-технолога, його уміння вчасно знайти і реалізувати в складній ситуації вірне рішення залежить ефективність виконання задач з керування тим чи іншим технічним об’єктом. Проблема безпечного ведення промислових процесів ускладнюється тим, що при проектуванні автоматизованих систем управління в багатьох випадках практично неможливо реалізувати такі системи контролю, блокування і захисту, що цілком виключали б випадки виникнення гострих аварійних ситуацій, пов’язаних з підвищеною небезпекою для людей і устаткування. Тому попередження аварійних і особливо небезпечних ситуацій на промисловому устаткуванні залежить не тільки від ступеня досконалості й ефективності систем управління, але й від професійної підготовки, тренованості і досвіду експлуатаційного персоналу.

Найбільш ефективним засобом формування знань та професійних навичок, необхідних оператору-технологу в реальних умовах діяльності, є тренажери, у першу чергу, комп’ютерні.

З огляду на трудомісткість процесу розробки комп’ютерних тренажерів, актуальною є проблема автоматизації їхньої побудови.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано в рамках планів наукових досліджень Міністерства внутрішніх справ України (п.5.1.3 „Пріоритетних напрямків фундаментальних і прикладних досліджень навчальних закладів та науково-дослідних установ МВС України на період 1995-2000 рр.” (затверджені рішенням колегії МВС України №4 КМ/2 від 28.02.1995 року)), Національного університету внутрішніх справ (п.19 „Головних напрямків наукових досліджень Університету внутрішніх справ на 1996-2000 рр.”) та тематики пріоритетних напрямків дисертаційних досліджень на період 2002-2005 років п. 9.3 (затверджені наказом МВС України від 30 червня 2002р. № 635).

У виконанні науково-дослідних робіт автор брав участь як виконавець. Зокрема, автором розроблено структуру математичного та програмного забезпечення комп’ютерного тренажеру, який входить складовою частиною в автоматизовану навчаючу систему, створено інтерфейси користувача та інструктора, розроблено та досліджено математичну модель оператора.

Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є розробка комп’ютерного тренажера (КТ) для підготовки оперативно-диспетчерського персоналу газотранспортних систем (ГТС).

Для досягнення зазначеної мети необхідно:

  • розробити функціональну та інформаційну структуру КТ, у тому числі структуру операторського й інструкторського інтерфейсів, а також структуру моделей системи, що досліджується.

- розробити вимоги до математичного забезпечення і визначити його структуру;

- створити математичні моделі досліджуваних процесів;

- розробити прогнозно-оптимізаційну модель діяльності людини-оператора;

- використовувати отримані теоретичні результати при рішенні реальних практичних задач.

Об’єкт дослідження – процес розробки математичного і програмного забезпечення комп’ютерного тренажера для навчання оперативно-диспетчерського персоналу ГТС.

Предмет дослідження – елементи математичного та програмного забезпечення комп’ютерного тренажера.

Методи дослідження: нелінійне програмування, рекурентні методи фільтрації й ідентифікації, теорія автоматичного керування, теорія прийняття рішень, імітаційне моделювання.

Наукова новизна результатів дисертаційної роботи полягає в тому що:

- розроблена функціонально-інформаційна структура комп’ютерного тренажера, що є блоковою і забезпечує виконання всіх задач навчання. Використання в ній гібридної, об’єктно-незалежної експертної системи, у якій на відміну від існуючих експертних систем поряд зі знаннями експертів містяться знання, що отримані на основі результатів навчання, і яка дозволяє оперативно настроїтися на різні технологічні процеси;

- набули подальший розвиток імітаційні моделі, що відображують різні режими роботи компресорної станції. Показано доцільність комбінування статичних і динамічних моделей при імітації динамічних режимів;

- побудована прогнозно-оптимізаційна модель діяльності оператора, що дозволяє не тільки більш точно відобразити його сенсомоторні властивості, але й оцінювати ступінь його навченості.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що розроблені в дисертаційній роботі структури, моделі й алгоритми можуть бути використані при створенні тренажерних систем для професійної підготовки фахівців різних профілів, включаючи як операторів технологічних процесів, так і операторів, що здійснюють управління рухомими об’єктами.

Результати дисертаційної роботи знайшли застосування в НДПІАСУтрансгаз (м. Харків) та в Галузевому науково-дослідному учбово-тренажерному центрі ВАТ “Газпром” (м. Калінінград (обл.), Росія) при розробці комплексного комп’ютерного тренажера для