Практическое занятие № 10 Тема: Требования к средствам обработки информации, информационному и программному обеспечению Продолжительность 2 час

В сети наземных измерений вычислительные средства обработки информации используются практически на всех уровнях сети. В стационарных и передвижных постах загрузчик данных не только управляет работой анализаторов, но и производит первичную обработку собранных данных. В локальных и центральном вычислительных центрах вычисляются по моделям уровни загрязнения среды по основным и дополнительным ингредиентам, строятся карты изолиний, рассчитываются прогнозы, вычисляются вероятные источники загрязнений и т. п.

Вычислительный центр сети мониторинга загрязнений выполняет следующие функции:

– управление работой сети наземных измерений в оперативном, штормовом режимах и режиме проверки работоспособности;

– сбор информации от стационарных постов и передвижных лабораторий контроля загрязнений;

– ведение банков данных оперативного и долговременного хранения информации с обеспечением надежности хранения информации и защиты от несанкционированного доступа;

– обработку информации для получения общей картины загрязнений, для вычисления прогнозов, интегральных оценок экологического состояния среды и др.;

– подготовку и выдачу информации о загрязнениях в плановом порядке в виде сводных таблиц, картографического материала и т. п.;

– передачу информации в автоматическом режиме в главный вычислительный центр.

Вычислительный центр мониторинга выбросов выполняет следующие функции управления работой всех служб наблюдения:

– автоматический и автоматизированный сбор информации от арбитражных стационарных постов и передвижных лабораторий контроля выбросов;

– ведение банков данных информации о выбросах и информации, собранной службами наблюдения с обеспечением надежности хранения информации и защитой от несанкционированного доступа;

– обработку информации для определения вероятных источников выбросов, вычисление объемов выбросов по предприятиям, подготовку предложений по природоохранным мероприятиям, вычисление ущерба от выбросов в ОС и т. п.;

– подготовку в плановом порядке и по запросам справок, сводок о текущем состоянии по загрязнению и выбросам в ОС, ходе и эффективности проведения природоохранных мероприятий.

Сравнение функций, выполняемых центрами мониторинга загрязнений и выбросов, показывает, что состав вычислительных центров может быть достаточно близок по аппаратурной части и отличаться лишь составом программного обеспечения. В целом аппаратура вычислительных центров включает в себя центральную ЭВМ, коммуникационную систему для приема и передачи данных и некоторое количество специальных автоматизированных рабочих мест (АРМ) для решения прикладных задач обработки и отображения информации.

Задачи региональной сети и основные требования к ней:

– регулярная (один раз в 10 мин, 30 мин, 1 ч и т. п.) передача данных измерений от стационарных постов и передвижных лабораторий;

– передача данных, поступающих от населения, о тревожных и аварийных ситуациях;

– передача данных по каналам связи от вычислительного центра пользователям информации региональной власти, заинтересованным организациям, населению и т. п.).

Данные, передаваемые от стационарных постов и передвижных лабораторий, невелики по объему (сотни байт), но передаются достаточно часто. Скорость передачи данных велика – сотни бит в секунду. Требования к надежности передаваемых данных не предельно жесткие, так как протекающие в атмосфере процессы и имеют скорость распространения десятки минут, часы. Данные от вычислительного центра пользователям должны передаваться 1–2 раза в сутки, объем их достаточно велик (единицы и десятки килобайт). Поэтому скорость передачи и требования к надежности передачи данных должны быть достаточно высоки.

При передаче данных от точек измерения передатчиком является загрузчик данных, а приемником – оконечная ЭВМ типа персонального компьютера с процессором Pentium-IV в вычислительном центре.

При передаче данных пользователям передатчиком является оконечная ЭВМ, а приемником выступает автоматизированное рабочее место (АРМ) пользователя, установленное в заинтересованных службах и организациях.

Наконец, при передаче данных от населения передатчиком и приемником является человек. Во всех случаях расстояние между абонентами сети передачи данных может измеряться десятками километров.

В качестве каналов связи могут выступать радио, сотовая телефонная связь, традиционные телефонные линии, телеграф, телетайп, радиорелейные линии. При использовании телеграфных, телетайпных, радиорелейных линий для передачи данных от точек измерения возникает необходимость в разработке дополнительного аппаратного и программного обеспечения для стыковки каналов связи с оконечным ЭВМ, что затягивает и удорожает разработку сети наземных измерений.

Использование автоматической радиотелефонной связи широко распространено в развитых странах, в России в настоящее время в основном используются телефонные линии, которые имеют достаточную надежность при низкой скорости передачи (до 300 бод).

Информационное обеспечение системы ЭМ должно содержать:

– упорядоченную структуру информационных потоков (входных, внутренних, выходных);

– инфраструктуру собственно информационной базы данных;

– методики сбора данных от стационарных и передвижных постов;

– методики передачи данных, полученных от постов различного уровня;

– методики обработки данных и расчета интегральных показателей состояния ОС;

– методики определения источников выбросов;

– структуру пользовательских организаций сети и эксплуатационных служб.

Программное обеспечение сети комплексного ЭМ должно включать:

– развитые операционные системы типа WINDOWS-NT;

– стандартные базы данных типа DBASE, ORACLE с драйверами для передачи данных между различными ЭВМ;

– картографическое и графопостроительное обеспечение типа MERKATOR;

– мониторы для управления сбором данных;

– прикладные пакеты программ, работающие в реальном времени, для обработки и передачи данных от стационарных постов наблюдения;

– прикладные пакеты программ для построения прогнозов и определения источников выбросов.