МОБИЛЬНЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-РАСЧЕТНЫЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована при построении мобильных информационно-расчетных комплексов для оценки состояния аварийных объектов и принятия решения по проведению работ по ликвидации последствий аварии.
Известен мобильный информационно-расчетный комплекс (см. РАМК.431248.017 ТУ, АО «РАМЭК», г.С.-Петергбург, 1997 г.), взятый за прототип и содержащий компьютер, включающий разъем внешнего питания, интерфейсные гнезда для установки сменных машинных носителей информации и интерфейс для подключения внешних устройств, включающий последовательный порт.
Недостатком известного комплекса является низкая эффективность инструментальных средств диагностики из-за отсутствия организации замкнутого цикла приема, обработки и использования в компьютерной диагностике зарегистрированных данных.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание мобильного информационно-расчетного комплекса, обладающего высокой эффективностью инструментальных средств диагностики.
Технический результат, заключающийся в повышении эффективности инструментальных средств диагностики, достигается тем, что в мобильный информационно-расчетный комплекс, содержащий компьютер, включающий разъем для подключения внешнего источника питания, интерфейсные гнезда для установки сменных машинных носителей информации и интерфейс с последовательным портом, введены рентгеноаппаратура, видеоаппаратура, сменный модуль видеозахвата, система экспресс-
оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия, система защищенной спутниковой и телефонной связи, сменные машинные носители информации и средства защиты конфиденциальной информации, при этом компьютер связан посредством вышеуказанных интерфейсных гнезд со сменными машинными носителями информации, посредством соответствующих сменных машинных носителей информации - с системой защищенной спутниковой и телефонной связи, посредством сменного модуля видеозахвата - с видеоаппаратурой, через последовательный порт интерфейса - с системой экспресс-оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия, посредством соответствующих сменных машинных носителей информации - с рентгеноаппаратурой, через разъем для подключения внешнего источника питания - со средствами для защиты конфиденциальной информации.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность инструментальных средств диагностики за счет организации замкнутого цикла приема, обработки и использования в компьютерной диагностике зарегистрированных данных.
На фиг.1 представлена структурная схема мобильного информационно-расчетного комплекса, на фиг.2 - схема функционирования мобильного информационно-расчетного комплекса.
Мобильный информационно-расчетный комплекс содержит компьютер 1, включающий разъем 2 для подключения внешнего источника питания (на фигурах не показанного), интерфейсные гнезда 3 для установки сменных машинных носителей 4 информации и интерфейс с последовательным портом 5, рентгеноаппаратуру 6, сменный модуль 7 видеозахвата, видеоаппаратуру 8, систему 9 защищенной спутниковой и телефонной связи, систему 10 экспресс-
оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия и средства 11 защиты конфиденциальной информации.
Компьютер 1 связан посредством интерфейсных гнезд 3 с машинными носителями 4 информации, посредством машинных носителей 4 информации - с системой 9 защищенной спутниковой и телефонной связи, посредством сменного модуля 7 видеозахвата - с видеоаппаратурой 8, через последовательный порт 5 - с системой 10 экспресс-оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия, посредством машинных носителей 4 информации - с рентгеноапппаратурой 6, а через разъем 2 - со средствами 11.
Компьютер 1 предназначен для использования в подвижных объектах или в жестких условиях эксплуатации и представляет собой защищенный от вибрации, ударов, грязи и пыли ноутбук РАМЭК АТ-6.600 МК09.03. Состав и конфигурация компьютера 1, а также схема распайки разъема 2 внешнего питания и последовательного порта 5 приведены в руководстве по эксплуатации РАМК.431248.017-09.03РЭ (ЗАО «РАМЭК-ВС», г.С.-Петергбург, 2002 г.).
Компьютер 1 имеет съемный ударопрочный жесткий диск, предназначенный для хранения информации, используемой при работе компьютера 1 (программ операционной системы, редакторов документов, графических оболочек и т.п.). Жесткий диск может быть оперативно заменен пользователем при наличии его в составе ЗИП. Съемное исполнение жесткого диска позволяет обеспечить физическое разграничение доступа к информации путем комплектации мобильного информационно-расчетного комплекса необходимым числом жестких дисков, например, по числу пользователей.
В зависимости от размещения мобильного информационно-расчетного комплекса, могут использоваться различные источники питания системного блока компьютера 1:
- При питании от сети переменного тока в разъем 2 подключается адаптер питания и зарядки от сети переменного тока (на фигурах не показанный), преобразующий переменное напряжение от 100 до 240 В частотой от 50 до 60 Гц в постоянное напряжение 22,5 В, ток до 2,4 А.
- В случае отсутствия сети переменного тока, при использовании компьютера 1 на борту транспортного средства, необходимо использовать адаптер питания и зарядки от сети постоянного тока напряжением от 12 до 32 В или кабель питания от автомобильной сети постоянного тока напряжением от 10 до 20 В (на фигурах не показанные).
- Компьютер 1 комплектуется двумя съемными аккумуляторными батареями: основной и дополнительной (на фигурах не показанными), устанавливаемыми в соответствующие отсеки. Встроенное в корпус компьютера 1 зарядное устройство обеспечивает автоматическую подзарядку аккумуляторов от подключенного внешнего адаптера питания (на фигурах не показанного). Кратковременно допустимо производить работу с компьютером 1 путем питания от встроенных аккумуляторных батарей без подключения к внешним источникам. В компьютере 1 имеются режимы управления энергосбережением, что позволяет увеличить время работы компьютера 1 от встроенных аккумуляторных батарей. Время автономной работы компьютера 1 от двух заряженных аккумуляторных батарей составляет от двух до семи часов.
Компьютер 1 имеет интерфейсные гнезда 3, представляющие собой отсек дисководов, защищенный герметизирующей дверцей. В нижней части отсека расположено гнездо для установки одного из съемных накопителей: накопителя гибких магнитных дисков или накопителя оптических компакт дисков CD-ROM (на фигурах не показанных), устанавливаемых при необходимости в процессе
эксплуатации. В верхней части отсек дисководов имеет два слота для установки до двух PCMCIA карт. Каждый слот допускает установку PCMCIA карт типа I или II. Вместе эти слоты допускают установку одной PCMCIA карты типа III.
В качестве сменных машинных носителей 4 информации используются: оптические компакт-диски (CD-R) - для банков данных и моделирующих программ и дискеты (1,44 Мбайт) или электронные флеш-диски в виде сменных модулей PCMCIA типа SANDISK SDP3BI-128-390-S1 -для записи информации.
Мобильный информационно-расчетный комплекс имеет необходимое программное обеспечение, включающее: общесистемное программное обеспечение, драйверы интерфейсов; специализированные моделирующие программы, а также хранилище справочно-информационных данных с соответствующими средствами просмотра.
Для восстановления картины процесса аварийного воздействия может быть использована рентгеноаппаратура 6, представляющая собой рентгенографический комплекс PORTAC-6 (Мобильная рентгенографическая установка PORTAC-6. Руководство по эксплуатации, производитель - США), и видеоаппаратура 8 - цифровая видеокамера CANON-LM1.
Сопряжение компьютера 1 с видеоаппаратурой обеспечивается посредством сменного модуля 7 видеозахвата в виде сменного модуля PCMCIA типа VideoPort Professional фирмы MRT Micro.
Система 10 экспресс-оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия представляет собой интерфейс с датчиковыми системами типа ДСО («Система экспресс-диагностики состояния опасного груза, подвергшегося нерегламентированным воздействиям». Труды 2-го Российско-Американского семинара по оценке рисков при
авариях ..., 16-21 июня 1998 года, г.Александрия, Вирджиния, США).
Сопряжение компьютера 1 с датчиковыми системами осуществляется с помощью разработанного для датчиковой системы пульта опроса (на фигурах не показанного), имеющего интерфейс для связи с компьютером 1 через последовательный порт 5 типа RS-232C.
Средства 11 защиты конфиденциальной информации используются для маскировки помеховых электромагнитных и шумовых излучений аппаратуры мобильного информационно-расчетного комплекса. Предусмотрено применение в цепи питания мобильного информационно-расчетного комплекса помехоподавляющего фильтра типа ФСПК-10 (ЗУ-ФСПК-10-220-98 УХЛ4, ТУ-3400-006-18143958-98, HПП «ЭЛКОМ», г.Обнинск, Калужской обл.). Для организации пространственного зашумления используется генератор шума ГШ-1000М (2.211.038ТУ, ФГУП СКБ ИРЭ РАН, г.Фрязино, Московской обл.).
Система 9 защищенной спутниковой и телефонной связи представляет собой комплекс защищенных средств спутниковой и телефонной связи, предназначенных для построения абонентских пунктов системы криптографически защищенного файлового обмена данными с использованием каналов телефонной сети общего пользования или каналов низкоорбитальной космической спутниковой связи. Состав комплекса приведен в руководстве по эксплуатации ФШИВ. 100004.001 РЭ (КЦ «Атомбезопасность», 2002 г.).
Мобильный информационно-расчетный комплекс работает следующим образом.
Перед началом работы в соответствующие отсеки компьютера 1 устанавливаются съемные устройства: жесткий диск, дисковод оптических компакт-дисков CD-ROM или дисковод гибких магнитных дисков, аккумуляторные батареи (на фигурах не показанные).
Компьютер 1 через последовательный порт 5 подключается к пульту опроса ДСО.
Разъем блока питания БП-025-1 (на фигурах не показанный) подключается к разъему на задней стенке корпуса блока генератора шума, после этого блок питания подключается к одной из розеток помехоподавляющего фильтра.
Внешний адаптер сети переменного тока (на фигурах не показанный) подключается к разъему 2 питания компьютера 1, а сетевая вилка внешнего адаптера подключается к одной из розеток помехоподавляющего фильтра.
Все операции, связанные с присоединением и отсоединением внешних устройств, установкой и извлечением съемных устройств из отсеков компьютера 1 должны выполняться при отключенном питании компьютера 1 и внешних устройств (поз.10, 11).
Все операции по установке и подключению съемных устройств к компьютеру 1 должны производиться в условиях, исключающих воздействие пыли, конденсата, атмосферных осадков.
Присоединение или отсоединение адаптера питания компьютера 1 (при установленных аккумуляторах) допускается как при включенном, так и при выключенном состоянии компьютера 1.
Включение мобильного информационно-расчетного комплекса производится в следующей последовательности: помехоподавляющий фильтр подключается к сети и с помощью переключателя на боковой поверхности помехоподавляющего фильтра включается напряжение;
при включении помехоподавляющего фильтра автоматически включается генератор шума; после открытия верхней крышки компьютера 1 производится его включение путем нажатия кнопки включения на передней панели компьютера 1.
После автоматической загрузки общесистемного программного обеспечения можно приступить к работе.
В процессе работы в соответствующие интерфейсные гнезда 3 компьютера 1 устанавливаются необходимые носители 4 информации (драйверы интерфейсов, справочно-информационные данные, программы расчетов).
В случае необходимости доступ к включенному компьютеру 1 можно заблокировать. Блокировка не позволяет никому, кроме администратора и пользователя, заблокировавшего компьютер 1, войти в систему и открывать файлы и программы. Во время блокировки запущенные программы продолжают работать.
На компьютер 1 (см. фиг.2) устанавливается специально подготовленный комплект программного обеспечения. Путем последовательного вызова программных модулей комплекта и подачи программных команд производится многократное считывание данных пульта опроса системы 10 экспресс-оценки состояния опасности объекта после аварийного воздействия, их преобразование в требуемый для вывода формат, просмотр и запись результатов обработки в текстовый файл для хранения и последующей передачи.
На компьютер 1 устанавливаются необходимые программы и драйверы из комплекта модуля 7 видеозахвата для обработки файлов кадров видеоизображений, полученных с помощью видеоаппаратуры 8.
Данные рентгенографирования, полученные с помощью рентгеноаппаратуры 6, записываются на соответствующий носитель 4 информации и заносятся в компьютер 1.
Особенностью мобильного информационно-расчетного комплекса является наличие в его составе системы 9 защищенной спутниковой и телефонной связи, работающей автономно. Функционирование
системы 9 защищенной спутниковой и телефонной связи изложено в руководстве по эксплуатации ФШИВ.100004.001 РЭ.
Передача данных от компьютера 1 мобильного информационно-расчетного комплекса к управляющему компьютеру системы 9 защищенной спутниковой и телефонной связи и обратно осуществляется посредством сменных носителей 4 информации. Закрытые каналы спутниковой и телефонной связи используются для организации компьютерной связи между экспертами, работающими на месте аварии, и предприятием-разработчиком объекта, подвергнувшегося аварии.
Кроме повышения эффективности инструментальных средств диагностики мобильный информационно-расчетный комплекс позволяет решать следующие задачи:
- компьютерное моделирование аварийной ситуации непосредственно на месте аварии и определение реакции объекта на соответствующее аварийное воздействие;
- предоставление пользователям ранее полученных результатов расчетно-экспериментальных исследований реакции объектов на аварийные воздействия;
- использование данных, полученных с помощью инструментальных средств диагностики, для восстановления картины процесса аварийного воздействия;
- защита конфиденциальной информации и обеспечение обмена конфиденциальной информацией между местом проведения работ по ликвидации последствий аварии и заинтересованными организациями.
Одним из достоинств мобильного информационно-расчетного комплекса является его мобильность и прочная, защищенная от внешних факторов конструкция всех составных частей, что обеспечивает
работоспособность комплекса в тяжелых условиях окружающей среды и допускает транспортирование любым видом транспорта.
Для транспортирования и хранения составных частей мобильного информационно-расчетного комплекса разработана упаковка, выполненная по схеме упаковки РАМК.431248.017-09.03Д1, представляющая собой металлическую тару.
Для обеспечения совместной работы группы экспертов и наращивания информационных и вычислительных ресурсов, несколько компьютеров, расположенных компактно вблизи места аварии, могут быть объединены в локальную вычислительную сеть. Для этого компьютеры оснащаются сетевыми адаптерами Ethernet в виде сменного модуля PCMCIA.
В целях подтверждения осуществимости заявляемого объекта и достигнутого технического результата был собран и испытан макет заявляемого мобильного информационно-расчетного комплекса.
Проведенные испытания макета показали работоспособность заявляемого мобильного информационно-расчетного комплекса и подтвердили его практическую ценность для получения экспертных оценок о состоянии аварийного объекта, необходимых при выработке рекомендаций о характере и порядке ликвидации последствий аварии.