Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Согласно этому принципу в сочетании с методологией объектно-ориентированного программирования, в проектируемой системе можно выделить две иерархии объектов:
-семейство объектов, относящихся к аппаратной части;
-семейство объектов, относящихся к программной части.
Иерархия объектов аппаратной части представлена на рис. 4.3.
Иерархия объектов программной части представлена на рис. 4.4.
4.1.8 Принцип функциональности
Функции системы в целом рассмотрены в связи с принципом конечной цели. Рассмотрим функции, входные и выходные данные выделенных подсистем.
Рисунок 4.3 - Иерархия аппаратной части
Рисунок 4.4 - Иерархия программной части
1)Основной функцией подсистемы первичных измерительных преобразователей, является сбор данных, снятых с измерителей первичных
)преобразователей. Выходные данные этой подсистемы являются входными для следующей подсистемы, содержащей блоки обработки, нормирования и коммутации сигналов.
)Подсистема обеспечения связности передает данные системе, включающей в себя устройства усилителей сигналов, процессоры аналоговых сигналов, для перевода сигналов и информации в уже приемлемой форме системе Выходного прибора.
)Основной функцией последней подсистемы, является предоставления результатов обработки информации адресату назначения, в нашем случае это канал GPRS интернет.
4.1.9 Принцип развития
Проектируемая система может быть расширена следующим образом:
-расширение возможностей большего количества измеряемых параметров газовой смеси, путем добавления новых датчиков;
-расширение предметной области, т.е. добавление возможности использования системы не только для комплексного контроля ПДК токсичных газов в рабочей зоне, но и контроля ДВК взрывоопасных газов;
-расширение функционирования системы благодаря объединению подобных газоаналитических систем в единую сеть с шинной архитектурой;
-расширение возможностей системы за счёт добавления исполнительного устройства управления технологическим оборудования объектов контроля (системы вентиляции, звуковые и световые сигнализации):
-обновление адаптера интерфейса USB.
4.1.10 Принцип сочетания централизации и децентрализации
В множестве выделенных подсистем можно выделить несколько подмножеств (возможно пересекающихся), которые будут обладать достаточно высокой степенью автономности от других подмножеств. Например, можно выполнить декомпозицию таким образом:
-{подсистема ПИП};
-{подсистема обеспечения связности};
Связующие элементы, такие как АЦП, аналоговый коммутатор, усилители и преобразователи в целом подчиняются микроконтроллеру независимо от программной части ЭВМ, реализуя с ней двустороннюю связь.
-{подсистема ЭВМ-обработки}.
Здесь ЭВМ только принимает сигналы от газоаналитической системы и интерпретирует их в соответствии с запросами пользователя.
Такое разбиение позволит реализовать полученные подмножества в виде отдельных исполняемых модулей и физически разделить процессы обработки тех или иных сигналов в проектируемой системе.
С другой стороны, все подсистемы можно реализовать в одном исполняемом модуле, регламентируя порядок обращения к каждой из подсистем посредством интерфейса оператора.
4.1.11 Принцип учета неопределенности и случайностей
В проектируемой системе следует предусмотреть возможность реакции на некорректные с точки зрения системы действия оператора, например:
-Переполнение памяти;
-Попытка запроса передачи еще не обработанной информации;
-Попытка создания неверного обращения к системе и т.д.
А так же следует учесть ситуации негативный погодный условий (повышенная влажность, дождь), и предусмотреть наличие полноценного автономного питания.
4.2 Вариантный анализ алгоритмов оптимизации
Вариантный анализ реализации объекта проектирования реализуется методом анализа иерархий с точки зрения критериев, рассматривающихся в следующих принципах системного анализа:
-принцип конечной цели;
-принцип модульности.
Метод анализа иерархий (МАИ) является систематической процедурой для иерархического представления элементов, определяющих суть любой проблемы. Метод состоит в декомпозиции проблемы на всё более простые составные части и дальнейшей обработки последовательных суждений лица принимающего решение (ЛПР) по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. В результате получаются численные выражения этих суждений. МАИ включает в себя процедуры синтеза множественных суждений, получение приоритетных критериев и нахождение альтернативных решений. Полученные знания являются оценками в шкале отношений и соответствуют жёстким оценкам.[8].
Решение проблемы - процесс поэтапного установления приоритетов.
Необходимо сделать выбор одного из трех рассматриваемых вариантов. Предварительный просмотр критериев привел к выбору трех альтернатив:
-Система А. Система, описываемая в данном техническом отчете.
-Система Б. Стационарные газоанализаторы типа ГАММА-100, SWG 200.
-Система В. Переносные газоанализаторы типа АНКАТ-7631М, "АНГОР".
Детальные характеристики обоих систем для сравнения приведены в приложении А.
Для решения задачи с помощью метода анализа иерархий следует определ?/p>