АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СБОРА, ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Предлагаемая полезная модель относится к информационно-измерительной технике, в частности, к автоматизированным системам, предназначенным для сбора, хранения и обработки данных на производственных предприятиях.
Известна автоматизированная система оперативного управления технологическим процессом на горнообогатительном предприятии (RU, патент на ПМ №15801, публ. 10.11.2000 г.), содержащая автоматизированное рабочее место, устройство хранения значений входных технологических параметров, и устройство хранения значений выходных технологических параметров, полученных в реальном промышленном режиме. Недостатком данной системы является наличие только одного автоматизированного рабочего места.
Известна автоматизированная система для управления качеством на предприятии (RU, патент на ПМ №45840, публ. 27.05.2005 г.), содержащая совокупность автоматизированных рабочих мест метролога, объединенных в локальную сеть. Недостатками данной системы являются необходимость установки базы данных на каждом автоматизированном рабочем месте и недостаточно высокое быстродействие.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является автоматизированная система сбора, хранения и обработки данных (RU, патент на ПМ №48420, публ. 10.10.2005 г.), содержащая множество автоматизированных рабочих мест, устройство хранения консолидированных данных, устройство хранения детализированных
данных, устройство отчетности, предназначенное для формирования отчетов, устройство визуализации и устройство моделирования. Недостатками данной системы являются отсутствие возможности автоматического сбора данных и наличие только одного модуля визуализации.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение всех перечисленных выше недостатков и создание автоматизированной системы сбора, хранения и обработки данных, выполняющей следующие функции: автоматизация процедуры сбора и первичной обработки данных от автоматизированных рабочих мест операторов проверки изделия и передачи данных в модуль верификации с использованием локальной вычислительной сети предприятия; использование модуля верификации для управления хранением консолидированных данных с использованием реляционной базы данных и файлового архива.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в повышении качества проверки за счет сокращения времени анализа полученных данных путем сокращения времени передачи данных от АРМ оператора проверки изделия к модулю верификации, автоматизации обработки полученных данных, и передачи данных от модуля верификации к АРМ оператора анализа данных через локальную вычислительную сеть.
Поставленная задача решается за счет того, что в автоматизированную систему сбора, хранения и обработки данных, содержащую модуль хранения консолидированных данных, модуль верификации и по крайней мере одно автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия дополнительно введены: модуль обработки данных, модуль ввода данных, по крайней мере один модуль сопряжения,
по крайней мере одно автоматизированное рабочее место оператора анализа данных, при этом первая группа входов и выходов автоматизированного рабочего места оператора проверки изделия соединена с первой группой входов и выходов модуля сопряжения, вторая группа входов и выходов модуля сопряжения соединена с первой группой входов и выходов модуля верификации, вторая группа входов и выходов модуля верификации соединена с входами и выходами автоматизированного рабочего места оператора анализа данных, третья группа входов и выходов модуля верификации соединена с первой группой входов и выходов модуля хранения консолидированных данных, четвертая группа входов и выходов модуля верификации соединена со второй группой входов и выходов модуля обработки данных, вторая группа входов и выходов модуля хранения консолидированных данных соединена с первой группой модуля обработки данных, группа выходов модуля ввода данных соединена с пятой группой входов модуля верификации, причем связи между модулем верификации и модулем сопряжения, а также связи между модулем верификации и автоматизированным рабочим местом оператора анализа данных выполнены в виде локальных вычислительных сетей.
В частном случае автоматизированная система сбора, хранения и обработки данных дополнительно содержит два модуля кодирования-декодирования, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия, и по крайней мере один модуль сопряжения, причем первый модуль кодирования-декодирования, автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия, и модуль сопряжения расположены на значительном расстоянии, а второй модуль кодирования-декодирования расположен рядом с модулем верификации, при этом вторая группа входов и выходов модуля сопряжения соединена с первой
группой входов и выходов первого модуля кодирования-декодирования, вторая группа входов и выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена со второй группой входов и выходов второго модуля кодирования-декодирования, первая группа входов и выходов второго модуля кодирования-декодирования соединена с третьей группой входов и выходов модуля верификации, причем связь между первым модулем кодирования-декодирования и вторым модулем кодирования-декодирования осуществляют по сети Интернет.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, на которой представлена блок-схема автоматизированной системы сбора, хранения и обработки данных. На чертеже обозначены:
1 - автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия;
2 - модуль сопряжения;
3 - модуль верификации;
4 - модуль хранения консолидированных данных;
5 - модуль обработки данных;
6 - модуль ввода данных;
7 - автоматизированное рабочее место оператора анализа данных
8 - модуль кодирования-декодирования;
9 - проверяемый объект.
Предлагаемая автоматизированная система сбора, хранения и обработки данных в общем случае содержит: модуль хранения консолидированных данных 4, модуль верификации 3, по крайней мере
одно автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия 1, модуль обработки данных 5, модуль ввода данных 6, по крайней мере один модуль сопряжения 2, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место оператора анализа данных 7, при этом первая группа входов и выходов автоматизированного рабочего места оператора проверки изделия 1 соединена с первой группой входов и выходов модуля сопряжения 2, вторая группа входов и выходов модуля сопряжения 2 соединена с первой группой входов и выходов модуля верификации 3, вторая группа входов и выходов модуля верификации 3 соединена с входами и выходами автоматизированного рабочего места оператора анализа данных 7, третья группа входов и выходов модуля верификации 3 соединена с первой группой входов и выходов модуля хранения консолидированных данных 4, четвертая группа входов и выходов модуля верификации 3 соединена со второй группой входов и выходов модуля обработки данных 5, вторая группа входов и выходов модуля хранения консолидированных данных 4 соединена с первой группой модуля обработки данных 5, группа выходов модуля ввода данных 6 соединена с пятой группой входов модуля верификации 3, причем связи между модулем верификации 3 и модулем сопряжения 2, а также связи между модулем верификации 3 и автоматизированным рабочим местом оператора анализа данных 7 выполнены в виде локальных вычислительных сетей.
В одном из вариантов исполнения предлагаемая автоматизированная система дополнительно содержит два модуля кодирования-декодирования 8, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия 1, и по крайней мере один модуль сопряжения 2, причем первый модуль кодирования-декодирования 8, автоматизированное рабочее место оператора проверки изделия 1, и модуль сопряжения 2 расположены на значительном расстоянии, а второй модуль кодирования-
декодирования 8 расположен рядом с модулем верификации 3, при этом вторая группа входов и выходов модуля сопряжения 2 соединена с первой группой входов и выходов первого модуля кодирования-декодирования 8, вторая группа входов и выходов первого модуля кодирования-декодирования 8 соединена со второй группой входов и выходов второго модуля кодирования-декодирования 8, первая группа входов и выходов второго модуля кодирования-декодирования 8 соединена с третьей группой входов и выходов модуля верификации 3, причем связь между первым модулем кодирования-декодирования 8 и вторым модулем кодирования-декодирования 8 осуществляют по сети Интернет.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора проверки изделия 1 представляет из себя программно-аппаратный модуль (ПАМ), соединенный с персональной ЭВМ с любым установленным WEB-браузером (IE, FireFox, Safari, Opera). На вход АРМ оператора проверки изделия 1 подают цифровую и/или аналоговую информацию с выхода проверяемого изделия. АРМ оператора проверки изделия 1 осуществляет регистрацию цифровых и аналоговых параметров проверяемого изделия.
Модуль сопряжения 2 получает зарегистрированные данные о ходе и результатах проверки от АРМ оператора проверки изделия 1 и преобразовывает аналоговые данные в цифровой формат, а также производит структурирование полученных данных, и осуществляет асинхронную передачу информационного пакета данных заданного формата в модуль верификации 3 по локальной вычислительной сети (ЛВС) с гарантированной доставкой. Использование ЛВС позволяет не ограничивать количество АРМ операторов проверки изделия 1, подключенных к модулю верификации 3.
Модуль верификации 3 предназначен для приема информационных пакетов и проверки их соответствия согласованным форматам и передачи данных в модуль хранения консолидированных данных 4. Также модуль верификации 3 предназначен для разделения прав пользователей и предоставляет данные с учетом согласованных прав пользователей. Каждый пользователь получает возможность доступа к системе на основе политики (логин-пароль), т.е. возможность доступа к общей базе данных в объеме своих полномочий. Модуль верификации 3 разделяет права АРМ операторов проверки изделия 1 и АРМ операторов анализа информации 7, и определяет порядок доступа к данным, хранящимся в модуле хранения консолидированных данных 4. Данные, полученные от АРМ проверки изделия 1 и переданные через модуль сопряжения 2, защищены от несанкционированного доступа, т.е. их нельзя изменить с АРМ оператора анализа данных 5 и с модуля ввода данных 6. Модуль верификации может быть выполнен на базе компьютера Pentium 3 Xeon, 1 Гб ОЗУ, 100 Гб ПЗУ, имеющего модуль коммутации с локальной сетью (на фиг. не показан). В частном случае исполнения модуль верификации 3 также может содержать модуль коммутации с сетью Интернет (на фиг. не показан).
Модуль хранения консолидированных данных 4 принимает пакеты данных с известным форматом и осуществляет хранение различных типов данных о проверяемом изделии. Эти данные могут быть использованы также при анализе сбоев проверяемого изделия и ведении статистики отказов. Модуль хранения консолидированных данных 4 содержит реляционную базу данных, а также дублирующую информацию в виде файлового архива, что позволяет сохранить данные при непредвиденных ситуациях.
Модуль обработки данных 5 преобразует данные к согласованному виду по запросу с АРМ оператора анализа информации 7.
Модуль верификации 3, модуль хранения консолидированных данных 4 и модуль обработки данных 5 составляют центральный управляющий модуль (на фиг. не обозначен). Центральный управляющий модуль может быть выполнен в виде компьютера Pentium 3 Xeon, 1 Гб ОЗУ, 500 Гб ПЗУ, или в виде трех компьютеров, в зависимости от количества АРМ и/или количества обрабатываемой информации.
Модуль ввода данных 6 позволяет производить настройку центрального управляющего модуля и ручной ввод новых данных и коэффициентов, а также предоставление служебного доступа к системе. Модуль ввода данных может быть выполнен в виде компьютера Pentium 4, 512 Мб ОЗУ, 100 HDD.
АРМ оператора анализа данных 7 может быть выполнен в виде компьютера Pentium 4,512 Мб ОЗУ, 100 HDD. С помощью АРМ оператора анализа данных 7 осуществляют обработку данных, полученных от модуля верификации 3 по ЛВС и выдают заключение о работоспособности проверяемого изделия с помощью экспертных оценок. Статистические данные о проверяемом изделии, поступившие от АРМ оператора анализа 7, также помещают для хранения в определенной области модуля хранения консолидированных данных 4.
Модуль кодирования-декодирования 8 представляет собой программный модуль шифрования с открытым ключом и обеспечивает защиту передаваемой информации при использовании сетей, например, типа Internet.
Проверяемый объект 9 представляет собой сложную техническую систему, в которой контролируется большое количество цифровых и аналоговых сигналов.
Удаленное рабочее место может быть расположено на неограниченном расстоянии, и может состоять из по крайней мере одного АРМ оператора проверки изделия 1, по крайней мере одного модуля сопряжения 2 и первого модуля кодирования-декодирования 8, и может быть выполнено на базе компьютера, например, Pentium 4,512 Мб ОЗУ, 100 HDD, соединенного с ПАМ. При этом в систему дополнительно вводят второй модуль кодирования-декодирования 8, расположенный рядом с модулем верификации 3. В этом случае данные с АРМ проверки изделия 1 поступают в модуль сопряжения 2, а затем в первый модуль кодирования-декодирования 8 и передаются по сети Internet. При передаче данных от удаленного рабочего места через сеть Internet первый модуль кодирования-декодирования 8 выполняет кодирование данных, а второй модуль кодирования-декодирования 8 выполняет декодирование данных. При передаче данных от центрального управляющего модуля к удаленному рабочему месту, второй модуль кодирования-декодирования 8 выполняет кодирование данных, а первый модуль кодирования-декодирования 8 выполняет декодирования данных. Т.о. предлагаемая система осуществляет асинхронную передачу цифрового информационного пакета данных проверок на удаленных рабочих местах в модуль верификации 3 и обратную передачу данных на удаленное рабочее место по защищенной линии связи.
Автоматизированная система работает следующим образом:
К АРМ оператора проверки изделия 1 подключают проверяемое изделие и осуществляют автоматизированный сбор данных. По окончании проверки данные автоматически поступают в модуль сопряжения 2, который подготавливает полученные данные для передачи по локальной сети в модуль верификации 3.
В модуль верификации 3 по локальной сети через модуль сопряжения 2 поступают данные с АРМ оператора проверки изделия 1. Затем полученные данные передают в модуль хранения консолидированных данных 4, причем в модуле хранения консолидированных данных 4 создается файловый архив и реляционная база данных. Кроме того, с АРМ оператора анализа данных 7 и с модуля ввода данных 6 на вход модуля верификации 3 поступают дополнительные данные, которые могут использоваться при диагностике состояния проверяемого изделия. Поступившие данные также передают в модуль хранения консолидированных данных 4. Для анализа данных с АРМ оператора анализа данных 7 поступает запрос в модуль верификации 3. Далее в зависимости от требуемых данных и прохождения авторизации запрос передается в модуль обработки данных 5. Из модуля обработки данных 5 запрос поступает в модуль хранения консолидированных данных 4, где происходит обработка запроса, и отправка требуемых данных к АРМ оператора анализа данных 7 через модуль верификации 3. В результате АРМ оператора анализа 7 получает данные во-первых, а автоматическом режиме, а во-вторых, каждый оператор имеет возможность выбрать удобный для себя вид представления данных (таблица, график, диаграмма и др.) и сохранить его в модуле верификации 3 в виде своего личного профиля. При последующих запросах на основании логина и пароля система выдает данные с учетом сохраненных профилей для каждого оператора.
Таким образом, предложенная система позволяет осуществлять автоматизированный сбор данных, передачу данных от АРМ оператора проверки изделия к модулю верификации и от модуля верификации к АРМ оператора анализа данных через локальную вычислительную сеть, и
хранение данных с использованием реляционной базы данных и файлового архива.
Представленные чертеж и описание устройства позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить устройство промышленным способом, что характеризует предлагаемую полезную модель как промышленно применимую.