6.1. Определение асу, техническое и информационное обеспечение

Важнейшим компонентом АСУ является полнота документации, которая давала бы исчерпывающее представление о системе в соответствии с её реальным состоянием.

Стандарт IEC 61508-1 в Приложении А с подзаголовком «информативное» даёт только общую концепцию комплекса, без детализации конкретного состава и содержания документов.

Проектирование, разработка, внедрение, эксплуатация и обслуживание АСУ регламентируется отечественной нормативно-справочной базой:

• ГОСТ 34.601-90 ЕСС АСУ «Автоматизированные системы. Стадии создания»;

• ГОСТ 24.104-85 ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. «Автоматизированные системы управления. Общие требования»;

• ГОСТ 34.003-90 ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. «Автоматизированные системы. Термины и определения»;

• ГОСТ 34.201-89 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем»;

• РД 50-34.698-90 «Методические указания. Информационная технология. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»;

• ГОСТ 34.602-89 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы»;

• ГОСТ 34.603-92 ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. «Виды испытаний автоматизированных систем».

Так в соответствии с ГОСТ 34.003-90 устанавливаются следующие термины и определения основных понятий в области автоматизированных систем:

Автоматизированная система (АС) – система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

Интегрированная АС – совокупность двух или более взаимоувязанных АС, в которой функционирование одной из них зависит от результатов функционирования другой (других) так, что эту совокупность можно рассматривать как одну АС.

Пользователь АС – лицо, участвующее в функционировании АС или использующее результаты её функционирования.

Комплекс средств автоматизации АС – совокупность всех компонентов АС за исключением людей.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) – программно–технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определённого вида.

Эффективность АС – свойство АС, характеризуемое степенью достижения целей, поставленных при её создании.

Процесс создания АС – совокупность работ от формирования исходных требований к системе до ввода в действие.

Функция АСУ технологическим процессом – включает получение информации о состоянии технологического объекта управления, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию.

Информационная база АС – совокупность упорядоченной информации, используемой при функционировании АС.

Программно-технический комплекс АС – совокупность средств вычислительной техники, программного обеспечения и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие достаточных для выполнения одной или более задач АС.

Кроме терминов, определённых ГОСТом, также необходимо дать определения следующим понятиям:

Интеллектуальная транспортная система (ИТС) – организационная управляющая структура, использующая современные информационные технологии, системы телекоммуникации, навигации, телеметрии и компьютерные аппаратно-программные комплексы и направленная на совершенствование логистической транспортной инфраструктуры с целью обеспечения маршрутизации, мониторинга, оперативного управления и контроля перемещения пассажиров, грузов, энергетических, финансовых или информационных ресурсов.

Интеграционная информационная система (ИИС) – объединение информационных и бизнес-процессов в едином информационном пространстве с целью координированного эффективного управления всеми участниками и процессами. В такой системе отдельные функциональные подсистемы логически взаимосвязаны на основе технологического процесса обработки данных без нарушения основной технологии их взаимодействия.

Интегрированное автоматизированное производство (ИАП) – концепция реализации интеграции различных компьютерных систем на автоматизированном предприятии.

Искусственный интеллект (ИИ) – имитация видов интеллектуальной человеческой деятельности в электронных системах.

Идентификация – это процесс распознавания объекта или субъекта по его признаку или по специальному устройству, которое называется идентификатором.

Аутентификация – процедура верификации (определение справедливости) принадлежности идентификатора объекту учёта.

Авторизация – процедура предоставления пользователю определённых полномочий и ресурсов в данной системе.

Система навигации - позволяет определить в любой точке земного шара место нахождения неподвижного либо движущегося объекта на земле, в воздухе и на море в трех измерениях с необходимой точностью.

Эффективность – степень достижения цели при использовании имеющихся для этого ресурсов.

Жизненный цикл АСУ. Жизненный цикл системы начинается с момента определения проблемы, которая может быть решена с её внедрением, и заканчивается определением непригодности её использования.

Все фазы жизненного цикла системы приведены на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Жизненный цикл:

ИЛМД – информационно-логическая модель данных;

НИР – научно-исследовательская работа;

ОКР - опытно-конструкторская работа.

Другими словами, создание системы автоматизированного информационного взаимодействия с момента осознания потребности в информационных услугах до фактического внедрения системы требует проведения следующих этапов:

• исследование объекта автоматизации и существующих проблем;

• детальное планирование разработки и оценку её реализуемости;

• анализ экономической эффективности;

• определение информационных, функциональных и других исходных требований;

• проектирование системы, способной выполнить необходимые функции;

• разработку программного обеспечения и аппаратных узлов, составляющих систему;

• тестирование и отладку программного обеспечения и системы в целом;

• ввод в эксплуатацию и сопровождение системы.

В то же время жизненный цикл АСУ равен минимальному жизненному циклу из образующих АСУ основных составляющих:

• организационное обеспечение;

• аппаратно-программный комплекс;

• информационное обеспечение.

Как правило, наиболее быстропротекающим жизненным циклом обладает информационное обеспечение. Поэтому жизненный цикл АСУ напрямую зависит от информационной системы, различные этапы которого требуют:

1. Поддержки документирования;

2. Оказания помощи в проектировании;

3. Генерации данных;

4. Контроля изменений и коррекции.

Приведённые требования относятся к различным этапам жизненного цикла, как это изображено на рис. 6.4.

Реализация

Проектирование

Тестирование

1

1

Определение и анализ

требований

2

2

Эксплуатация и сопровождение

3

3

1

3

4

1

2

1

3

Планирование системы

АСУ

2

4

1

Рис. 6.4. Этапы жизненного цикла информационной системы

Одним из основных условий качественной работы АСУ, то есть адекватности её требованиям пользователя, является информационная совместимость всех элементов системы, что представляет собою часть функции управления. В контексте обеспечения требуемых свойств системы в общем случае включает в себя некий базис как необходимое условие возможности осуществления управления и совокупность компонентов, реализующих управление как процесс целенаправленных воздействий на основе ряда методов и средств.

Методология управления свойствами АСУ приведена на рис. 6.5.

Исходя из требований действующего стандарта, эффективность системы автоматизации транспортного процесса определяется:

• качеством организационного, информационного, общего программного и технического обеспечения;

• степенью унификации в масштабе транспортного информационного пространства;

• степенью соответствия системы предъявляемым к ней требованиям.

К этим требованиям относятся:

1. Полнота выполнения всех возлагаемых на систему функций. Цель функционирования системы достигается путем своевременного и качественного выполнения всех возлагаемых на неё функций. Перечень функций разрабатывается исходя из цели и задач системы автоматизированного информационного взаимодействия с учетом возможностей её технических и программных средств. По мере применения системы функции могут изменяться и наращиваться, поэтому данное требование формулируется на определенный период времени.

2. Оперативность применения. Предполагает возможность получения и практического использования результатов решения по необходимому количеству вариантов в заданные сроки.

3. Достоверность результатов решения. Система должна достаточно точно отражать фактическую информацию об обстановке, наиболее существенных сторонах обслуживаемых процессов и присущих им закономерностей.

4. Обоснованность результатов решения. Предполагается получение целесообразных (оптимальных) решений (выходных данных) для обслуживания пользователей.

5. Полнота обработки информации. Определяется способностью обеспечить пользователей результатами расчетов или информацией в необходимом объеме.

6. Надежность. Исключает возможность отказов аппаратно-программного комплекса в режиме обработки информации. При этом причинами отказов могут быть ошибки программ, сбои в работе технических средств, погрешности в работе операторов, ошибки исходных данных, преднамеренные помехи и другие причины.

7. Безопасность обработки информации. Исключается возможность утечки информации по каким-либо каналам и её искажения на всех этапах производства расчетов.

Требования к системе

В целом

К функциям

К видам обеспечения

Структура и

функционирование

Перечень функций,

требующих автоматизации

Стандартизация

и унификация

Временной регламент

реализации функции

Надёжность и

безопасность

Качество и форма реализации

Режим работы

и назначения

Перечень и критерии отказов

Математическое

Защита от внешних воздействий

Информационное

Патентная чистота

Лингвистическое

Эргономика и

техническая

эстетика

Программное

Техническое

Численность и квалификация персонала

Метрологическое

Организационное

Защита от НСД, сохранность

информации

при авариях

Методическое

Транспортабельность,

эксплуатация, обслуживание

Рис. 6.5. Требования к создаваемой автоматизированной системе

8. Соответствие уровню пользователя. Предполагает применение в системе информации с детализацией и точностью, которыми располагает данное звено пользователей. Представление результатов вычислений в виде, соответствующем форме и содержанию документов, используемых соответствующим звеном пользователей.

9. Системный подход. Все компоненты, используемые для автоматизации определенных функций, должны быть компонентами общей системы. Быть согласованными между собой по цели и назначению, постановкам задач, составу учитываемых факторов и ограничениям, содержанию и формам входных и выходных данных, критериям эффективности и нормативам, системам классификации и кодирования, структуре и содержанию баз данных, принципам защиты обрабатываемой информации и используемым базовым программным продуктам.

10. Адекватность реальным процессам. Предполагается объективное отображение с допустимой точностью реальных транспортных процессов с учетом действующих нормативных актов, отраслевых руководящих документов и накопленного опыта.

11. Удобство использования. Понимается максимальный учет в системе особенностей работы операторов-пользователей, состава, содержания и форм обрабатываемой информации и разрабатываемых документов, обеспечение наглядности представления результатов решения.

12. Унификация критериев и нормативов. Заключается в необходимости проведения расчетов с использованием согласованной системы критериев эффективности и нормативов.

13. Модульный принцип построения системы. Обусловливает необходимость построения системы из отдельных блоков и модулей, выполняющих определенные техническим заданием функции, объединяемых унифицированными средствами управления решения задач. Модульный принцип обеспечивает эффективность разработки, отладки, сертификации, применения и сопровождения без нарушения целостности их функционирования. Разделение на модули осуществляется с учетом содержания обслуживаемых процессов, применяемых методов оптимизации и реализуемых функций по обработке информации.

14. Единство информационной базы. Заключается в использовании общего массива информации (единых баз данных) и в поддержании его в готовности к использованию в целях обеспечения совместимости и значительного сокращения трудоемкости подготовки исходной информации в ходе использования системы.

15. Применение базовых средств общего программного обеспечения. Означает построение системы на основе систем программирования, систем управления базами данных, диалоговых систем и т. п., унифицированных и обеспечивающих эффективную разработку, сертификацию, сопровождение и развитие.

16. Адаптируемость к среде функционирования. Необходимо наличие свойств настройки на определенный состав технического и общего программного обеспечения.

17. Адаптируемость к потребностям пользователя. Означает наличие у системы свойств настройки и изменения своих функциональных характеристик, организации применения входных и выходных документов в соответствии с изменениями требований со стороны реально протекающих процессов в сфере логистики.

18. Сопровождаемость. Означает обеспечение высокой степени приспособленности системы к длительной эксплуатации, к её доработке и совершенствованию в интересах улучшения качества функционирования или удовлетворения дополнительных требований пользователя.

19. Возможность развития. Предполагает наличие свойств модификации, совершенствования и наращивания в соответствии с изменяющимися формами и способами логистической деятельности, а также в целях дальнейшего расширения функций систем автоматизации.

20. Реальное время решения задач. Это способность выполнять задания за заданный интервал и к заданному моменту времени.

21. Согласованность всех составляющих частей. Основными частями системы являются станции пользователей. Данное требование выдвигает необходимость единой нотации, терминологии и символики в оформлении программного продукта, качественного оформления документации. Выполнение требования согласованности облегчает сертификацию, внедрение, освоение, применение и обслуживание.

22. Завершенность. Система должна содержать все необходимые компоненты для эффективного применения процесса автоматизации. Такими компонентами являются комплект документации, исходные тексты программ на носителях и др.

23. Стоимость. При определении требований к системе, как правило, определяющими являются стоимостные возможности, вытекающие из соотношения затрат клиента к ценности приобретаемой услуги.

Соблюдение приведённых выше требований должно быть регламентировано Техническим заданием (ТЗ) внедрения АСУ, которое должно быть разработано в соответствии с ГОСТ 34.602-89.

Для привязки текста ТЗ к конкретному технологическому объекту достаточно сделать подстановку собственных атрибутов и сведений об объекте автоматизации.

Вместе с тем необходимо тщательно проработать над Приложениями к ТЗ, определяющими:

• Особенности объекта автоматизации;

• Информационную и функциональную мощность;

• График выполнения проекта;

• Состав проектной документации.

Лицом ТЗ является титульный лист, который должен соответствовать рекомендациям ГОСТа и содержать необходимые согласующие и утверждающие подписи.

Пример титульного листа приведён на рис. 6.6.

Содержание ТЗ строго формализуется ГОСТом и состоит из следующих разделов.