Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский технологический институт

Факультет: Техники и современных технологий

Кафедра: Информатики и автоматизации

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Технические средства автоматизации и управления

на тему:

«Автоматизированные системы управления непроизводственными объектами: автоматизированные охранные системы»

Уровень образования: бакалавриат

Направление: Управление в технических системах

Профиль: Информационные управляющие комплексы систем безопасности объектов

Выполнил:

Студент 4 курса

Форма обучения: заочная

Туракевич Евгений Сергеевич

Москва 2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1. Общая структура и состав охранных систем и систем управления…………………………………………………………….…...8

1.2. Функции современных охранных систем………….….……12

2. Охранные системы, применяемые Силами Специальных Операций……………………………….……………………………..…..15

2.1. Глобальные тенденции развития рынка охранных робототехнических средств.….………………………………….…….....22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . .. . . . . . . .26

Введение

На данный момент тяжело представить себе, современную компанию, какое-либо предприятие, да и в целом современное общество, без различных средств автоматики и управления, которые используются как для оптимизации работы и увеличения её эффективности, так и в охранных системах, стоящих на вооружении многих стран мира. Спектр возможных применений информационных систем практически неограничен, а число и разнообразие пользователей растут со временем по экспоненте[10]. Автоматизированные охранные системы повсеместно стоят на крупных объектах, как гражданских, так и военных. Начиная с систем сигнализации в крупных торговых центрах, заканчивая системами используемыми Силами Специальных Операций, и системами противоракетной обороны.

Огромное количество людей с недобрыми намерениями несут угрозу, как здоровью и жизни, так и материальному имуществу. Чтобы свести риски к минимуму, разрабатываются автоматизированные охранные системы, которые способны круглосуточно вести наблюдение и своевременно предупреждать и противодействовать возникающим угрозам. Актуальность систем, которые способны защитить имущество и даже спасти жизни и здоровье людей, настолько же высока, как и ценность того, что собственно данная охранная система, обязана, будет оберегать. Кропотливая работа сотен высококвалифицированных специалистов, позволяет снизить затраты на приобретение и содержание современных автоматизированных охранных систем, более того с каждым новым этапом развития, данные системы становятся более простыми в обслуживании и настройке.

Объектом данной работы будет являться изучение автоматизированных систем управления непроизводственными объектами. Предмет исследования – автоматизированные охранные системы, используемые как в гражданских, так и в военных целях. Цель работы в изучении современных автоматизированных охранных систем применяемых в гражданских целях и робототехнических охранных комплексов, стоящих на вооружении Сил Специальных Операций Военных Сил Российской Федерации (ССО ВС РФ) и других стран мира. Для этого рассмотрим классификацию автоматизированных систем управления, обозначим основные определения, рассмотрим самые актуальные охранные системы и робототехнические комплексы. Изучим необходимые характеристики и спрогнозируем дальнейшее развитие автоматизированных охранных систем. Воспользуемся официальными данными предоставленными Рособоронэкспорт, для более детального понимания, экономических выгод и затрат планируемых до 2025 года в сфере автоматизированных охранно-разведывательных комплексов и высокотехнологического вооружения.

Ранее рассматривалась необходимость и актуальность автоматизированных охранных систем и давалась оценка данным системам в научных трудах следующих авторов: Афонин В.Л., Кочетков М.В., Кандино Э., Сазонова С.А. и другие.

1. Основные понятия и определения.

Систе́ма управле́ния — систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение, предназначенный для достижения определённых целей. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей. Системы управления с участием людей как объектов управления зачастую называют системами менеджмента, то есть автоматизированным управлением. Техни́ческая структу́ра управле́ния — устройство или набор устройств для манипулирования поведением других устройств или систем. Современный этап теории автоматического управления характеризуется решением задач, учитывающих неточность знаний об объектах управления и действующих на них возмущений, отсутствием необходимой априорной информации для этапа проектирования систем автоматического управления (САУ)[11]. АСУ не может быть реализована без встречно параллельного соединения (соединения с обратной связью)[12]. В системах где ведется учет и ограничение координат передвижения используется нелинейный регулятор позиции обеспечивающий оптимальное управление[13].

Теория автоматического управления (ТАУ) – научная дисциплина, предметом изучения которой являются информационные процессы, протекающие в автоматических системах управления. ТАУ выявляет общие закономерности функционирования, присущие автоматическим системам различной физической природы, и на основе этих закономерностей разрабатывает принципы построения высококачественных систем управления[14]. Перспективным направлением в технике автоматического управления является использование цифровых вычислительных машин в режиме ПЦУ. При осуществлении этого режима УВМ включают непосредственно в контур автоматической системы управления. УВМ функционирует в реальном масштабе времени и в темпе хода технологического процесса, вырабатывает управляющие воздействия, которые через исполнительные устройства передаются на управляемый объект. Одновременно УВМ выполняет функции задающего и сравнивающего устройства[15]. Процесс передачи информации на расстояние при помощи технических средств посредством электрических сигналов называют электрической связью. Лиц, участвующих в этом процессе, принято называть абонентами. Принято считать, что информация передается от человека (к человеку) в виде сообщений, а сообщение – это форма представления информации. Примеры сообщений: буквенный текст, цифровой текст, речь, звуковые сообщения и т. д. В любом сообщении существует информационный параметр, изменение которого изменяет смысл информации, содержавшейся в сообщении.[16] Нейронные сети - новая модель параллельных и распределенных вычислений, один из основных архитектурных принципов построения машин 6-го поколения.

В основу искусственных нейросетей положены следующие черты живых нейросетей, позволяющие им справляться с нерегулярными задачами:

1. простой обрабатывающий элемент - нейрон;

2. участие огромного числа нейронов в обработке информации;

3. каждый нейрон связан с большим числом других (глобальные связи);

4. изменяющиеся по весу связи между нейронами;

5. массовый параллелизм обработки информации.

Обработка ведется одновременно большим числом элементов, где каждый нейрон связан с большим числом других, поэтому нейронная сеть устойчива к неисправностям и способна к быстрым вычислениям[17]. Функции автоматизированных информационных систем[20]:

1. Вычислительная – своевременно и качественно выполнять обработку информации во всех интересующих систему аспектах.

2. Коммуникационная – обеспечивать оперативную передачу информации в заданные пункты.

3. Информирующая – обеспечивать быстрый доступ, поиск и выдачу необходимой информации.

4. Запоминающая – выполнять непрерывное накопление, систематизацию, хранение и обновление всей необходимой информации.

5. Следящая – отслеживать и формировать всю необходимую для управления внешнюю и внутреннюю информацию.

6. Регулирующая – осуществлять информационно-управляющее воздействие на объект управления при отклонении параметров его функционирования от заданных (запланированных) значений.

7. Оптимизирующая – обеспечивать оптимальные плановые расчеты и перерасчеты по мере изменения целей, критериев и условий функционирования объекта.

8. Самоорганизующаяся – гибко изменять структуру и параметры ИС для достижения вновь поставленных целей (в том числе для реализации цикла «исследование - разработка – внедрение – производство» с минимальными затратами ресурсов).

9. Самосовершенствующаяся – накапливать и анализировать опыт с целью обоснованного отбора лучших методов проектирования, производства и управления.

10. Исследовательская – обеспечивать выполнение научных исследований корпоративных проблем, процессов создания новой техники и технологий, формирования тематики целевых программ комплексных научных исследований.

11. Прогнозирующая – выявлять основные тенденции, закономерности и показатели развития объекта и окружающей среды.

12. Анализирующая – определять основные показатели, в том числе и экономические, хозяйственной деятельности объекта.