Учебное пособие 800628

безопасности недостатков, связанных с разработкой, эксплуатацией и утилизацией информационных комплексов [2].

Для того, чтобы успешно управлять рисками, снижать или устранять их негативные последствия, проводятся их идентификация и классификация по выбранному принципу. Но до сих пор специалисты не пришли к единому мнению по этому вопросу и признаков классификации рисков довольно много. Рассмотрим некоторые из них.

По мнению автора работы [3] для менеджера важно знать не только время возникновения рисков, но и место их возникновения, уровень, факторы, которые на это влияют. Батова И.В. [3] предлагает классифицировать риски по следующим признакам:

1.Время возникновения;

2.Фактор возникновения;

3.Место возникновения;

4.Сфера возникновения;

5.Род опасности;

6.Уровень возникновения;

7.Степень определенности;

8.Этап возникновения;

9.Степень обоснованности;

10.Размер возможных потерь;

11.Масштаб последствий;

12.Правовые условия возникновения.

Автор работы [4] Панягина А.Е. предлагает риски разбивать по двум принципам, внутри которых риски распределяются по группам по определенным признакам. Первый принцип – предметный, то есть риски классифицируются по конкретному содержанию, далее риски подразделяются на группы, виды и т.д. Признаки предметной классификации следующие:

1.Характер последствий;

2.Причина возникновения;

3.Сфера возникновения.

Но у предметной классификации есть два недостатка. Во-первых, невозможно учесть все потенциальные виды рисков. Кроме того, при этом неизбежно их дублирование.

Второй принцип классификации – это разделение рисков по источнику и этапу возникновения. Такой принцип часто используется при выборе стратегии управления и поэтому классификация носит название управленческой. Пример такой классификации и ее признаков:

1.По природе возникновения: субъективные, объективные;

2.В зависимости от этапа коммерческой деятельности: на этапе принятия решения, на этапе реализации решения;

3.По масштабам: локальные, отраслевые, региональные, национальные, международные;

4.По сфере возникновения: внешние, внутренние;

5.По возможности страхования: страхуемые, нестрахуемые;

6.По степени допустимости: минимальные, повышенные, критические, недопустимые;

7.По роду опасности: техногенные, природные, смешанные;

8.По возможности детализации: простые, комплексные;

9.По времени: бессрочные, срочные.

Гасановым Г.М. в работе [5] утверждается, что информационные риски входят в группу инвестиционных. В свою очередь информационные риски подразделяются на риски бизнес-планирования, и автор классифицирует их по следующим признакам:

181

1.Функциональные, к ним относятся те риски, которые определяются той или иной частью ИС предприятия, то есть риски сбора, обработки, представления информации и т.д.;

2.Структурные, эти риски характеризуются структурой предприятия, к ним относятся риски бухгалтерского или управленческого учета, планирования, контроля и т.д.;

3.Временные, это риски, определяющиеся тем или иным этапом жизненного цикла проекта, то есть риски разработки, согласования, реализации, эксплуатации;

4.Риски влияния, которые обуславливаются человеческим фактором и подразделяются на случайные и вынужденные.

Выше были рассмотрены общие классификации всех возможных видов рисков. В процессе проектирования и эксплуатации ИТ-сервиса также могут возникать разные риски и негативно отражаться на деятельности организации, производящей этот сервис – ИТпровайдере. ИТ-сервис – это комплекс взаимодействующих активов, цель которого состоит

впроизводстве ценности для потребителя, определяемой полезностью, доступностью, непрерывностью, мощностью, безопасностью сервиса [6].

Общим недостатком рассмотренных выше классификаций можно назвать трудности определения более эффективных мер защиты от возникающих рисков. Эту проблему можно решить путем применения такого признака классификации, как стадия жизненного цикла ИТ-сервиса.Жизненный цикл ИТ-сервиса – это совокупность процессов, которые выполняются с момента выявления потребностей в определенном продукте/услуге до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации этого продукта/услуги. Жизненный цикл любого ИТ-сервиса состоит из четырех стадий: стратегия, проектирование, внедрение и эксплуатация [6].

При анализе месячных, квартальных, полугодовых и годовых отчетов крупного металлургического предприятия, содержащих сведения о реализовавшихся за это время ИТинцидентах, времени их устранения и частоте появления, были определены риски, возникающие чаще всего. С учетом мнений экспертов, в качестве которых привлекались специалисты ИТ-служб этого предприятия, было установлено, какие именно из этих рисков требуют наибольших временных затрат на устранение их последствий, и какие наносят максимальный материальный и нематериальный ущерб предприятию. Выявлено, на каких стадиях жизненного цикла эти риски возникают. И таким образом была разработана классификация возможных рисков, разделенных по стадиям жизненного цикла ИТ-сервиса, она приведена в таблице 1 [7].

Таблица 1 – Риски стадий жизненного цикла ИТ-сервиса

182

Знание того, на какой стадии жизненного цикла возник тот или иной риск, поможет выбрать наиболее эффективную защитную меру при проведении анализа и оценки рисков.

Достоинством разработанной классификации является то, что в случае обнаружения новых рисков, не вошедших в нее, их довольно легко включить в список рисков соответствующей стадии. В том случае, когда менеджеру известно, на какой стадии возник риск, ему значительно проще оценить степень влияния на бизнес-деятельность, а также выбрать наиболее рациональную меру защиты.Таким образом, проведен обзор и анализ известных классификаций рисков. На основе этого, а также с учетом изучения и анализа отчетов о деятельности предприятия-провайдера с привлечением экспертов были определены риски, возникающие часто и требующие значительных временных и денежных затрат на их устранение. Установлено, на каких стадиях они угрожают ИТ-сервису, и в соответствии с этим была разработана классификация рисков ИТ-сервисов в привязке к стадиям жизненного цикла.

Библиографический список

1.Киселева, Т.В. Процесс управления риска на основе их анализа / Т.В. Киселева, Е.В. Маслова // Системы управления и информационные технологии. – 2011. – №2.1 (44). – С. 129

–133.

2.Киселева, Т.В. Функции системы поддержки принятия решений при управлении информационными рисками / Т.В. Киселева, Е.В. Маслова // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2012. – №4. – С. 54 – 57.

3.Батова, И.В. Классификация рисков и причины их возникновения [Электронный ресурс] / И.В. Батова // Электронный научный журнал «Международный студенческий научный вестник». – 2015. – №1. – Режим доступа: https://www.edu-herald.ru/pdf/2015/1/25.pdf (дата обращения: 09.09.2016).

4.Панягина, А.Е. Подходы к пониманию и классификации рисков [Электронный ресурс] / А.Е.Панягина // – Современная экономика: проблемы, тенденции, перспективы. – 2012. – №6. – Режим доступа: http://www.mivlgu.ru/site_arch/educational_activities/journal_ec/journal_arch/N6/panyagina.pdf (дата обращения: 09.09.2016).

5.Гасанов, Г. М. Основы классификации рисков информационного обеспечения бизнеспланирования деятельности промышленных предприятий / Г.М. Гасанов // ТДР. – 2009. – №3. – С. 151 – 153.

6.Зимин, В.В. Управление жизненным циклом сервисов систем информатики и автоматизации: учеб. пособие / В.В.Зимин, А.А. Ивушкин, С.М. Кулаков. – Кемерово; М.: Издательское объединение «Российские университеты»: Кузбассвузиздат – АСТШ, 2012. – 437 с.

7.Киселева, Т.В. Классификация рисков ИТ-сервисов и возможные способы защиты / Т.В. Киселева, Е.В. Маслова // Современные методы прикладной математики, теории управления и компьютерных технологий (ПМТУКТ-2015): сборник трудов VIII Международной конференции. – Воронеж: Научная книга, 2015. – С. 18 – 182.

183

УДК 004.056.53

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБМЕНА ПО СТАНДАРТУ ETHERNET

ПРОТОКОЛА UDP

Андриевский О.А.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В работе представлены результаты анализа и реализации современного информационного взаимодействия между элементами цифрового испытательного стенда для систем автоматического управления газотурбинными авиационными двигателями. Реализован приемно-передающий полукомплект (ППК) стандарта Ethernet протокола UDP. Приведены характеристики разработанных программных модулей ППК.

DEVELOPMENT OF INFORMATION EXCHANGE ON THE STANDARD ETHERNET PROTOCOL UDP.

O.A. Andrievsky

Perm National Research Polytechnic University

Тhe paper presents the results of analysis and implementation of modern information interaction between the elements of a digital test stand for automatic control systems for gas turbine aircraft engines. The receiving and transmitting half-set (PPC) of the Ethernet standard UDP protocol was realized. The characteristics of the developed software modules PPK

Актуальность разработки

В современное время в авиации безопасность является глобальной проблемой для решения которой применяют различные методы и способы. Несомненно, важную роль в решении указанной проблемы играет момент передачи значений параметров двигателя и время доставки параметров [1]. Для обеспечения требуемых интервалов времени в информационном обмене необходимо высокое быстродействие и достоверность передачи данных, что является на данный момент важной задачей. Для решения указанной задачи используются различные стандарты и протоколы [2]. В статье предлагается к использованию известный протокол UDP стандарта Ethernet.

Постановка задачи Проектирование современных газотурбинных авиационных двигателей (ГТД) требует

значительных экспериментальных работ, в том числе на специализированных отладочных стендах [3]. Поэтому одна из актуальных задач расчетно-экспериментальных работ и проектирования систем автоматического управления (САУ) ГТД – создание цифрового испытательного стенда имитации двигательных установок. Современный испытательный стенд представляет собой совокупность интегрированных территориально-разнесенных устройств и подсистем. Отсюда важным этапом создания цифрового испытательного стенда САУ ГТД является разработка и реализация информационного обмена между стендом комплекса бортового оборудования и составными частями стенда авиадвигателя, например ПД-14 [4].

© Андриевский О.А., 2018

184

Среда разработки

LabVIEW или Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (Среда разработки лабораторных виртуальных приборов) представляет собой мощную и гибкую среду графического программирования, которая широко используется в промышленности, образовании и научно-исследовательских работах в качестве стандартного инструмента для построения лабораторных комплексов по сбору данных и управления приборами, устройствами и подсистемами [5]. В то же время LabVIEW представляет собой много платформенную среду, которая может быть установлена на компьютерах с операционными системами семейства Windows, MacOS или Linux. Указанные особенности определили выбор среды разработки приемно-передающего полукомплекта цифрового-испытательного стенда (ЦИС).

Реализация информационного обмена UDP пакета в среде программирования – LabVIEW 2015 SP1

Для реализация информационного обмена внутри ЦИС (между стендом комплекса бортового оборудования и составными частями стенда авиадвигателя) необходимо разработать программное обеспечение (ПО) в среде LаbVIEW: создание передатчика и приемника информации, работающие по стандарту Ethernet протокола UDP [6,7]. Для определения параметров информационного обмена необходимо структурировать передаваемые данные. Пример структурированных данных согласно архитектуры ЦИС, представлен ниже в таблице 1.

Таблица 1. Исходные данные

Передаваемые данные формируются из разных типов и объёмов параметров объекта (САУ ГТД, ЦИС). Для эффективного обмена массив данных, должен состоять из однотипных структур переменных одного объема.

На рисунке 1 представлен процесс формирования конечного массива передаваемых данных (на рисунке указаны ориентировочные объемы параметров).

Рисунок 1. Формирование конечного массива.

Цикл взаимодействия элементов в архитектуре ЦИС лежит в диапазоне от 2 до 10 мс (T –время цикла информационного взаимодействия в проектируемой среде ЦИС), а адрес байта N взят с последующим увеличением.

Для отправление всех значений был реализован передатчик UDP протокола стандарта Ethernet в среде программирования LabVIEW 2015 SP1.

Значение первого N байта (Стартовая метка) задается через оператора - U16 (To Unsigned Word Integer (оператор перевода данных в двухбайтовое значение)). Стартовая метка задается константой в формате HEX. После чего формируется массив, состоящий из данных значений.

Последующие байты, состоящие из типа данных – вещественное с плавающей точкой единичной точности задаются как значении Knob (double) и преобразуются через оператора SGL (To Single Precision Float (оператор перевода в четырехбайтовое значение с плавающей точкой)). Формируется массив, состоящий из четырехбайтовых значений.

Для реализации отправление необходимо сформировать из указанных выще массивов

– единый конечный массив. Для отправление этого массива в среде LabVIEW необходимо преобразовать данный массив в строчный тип.

В ходе разработки информационного обмена UDP пакета стандарта Ethernet были созданы: передатчик и приемник UDP пакета.

При создании приемника были реализованы: преобразователь принятых данных строчного типа в тип данных массив, преобразователь массива в массивы нужных типов данных, а так же информационная панель для проверки доставки исходных данных в нужном порядке и достоверности. На рисунке 2 представлено расформирование данных принятого массива на нужные типы данных.

186

Рисунок 2.Расформирование конечного массива.

Результаты разработки

1.Проведен анализ и выбран тип среды разработки и стандарт протокола приемно-передающего полукомплекта ЦИС.

2.Разработаны программные модули в среде LabVIEW приемника и передатчика стандарта Ethernet протокола UDP.

3.Величина программных модулей: приемник 19КБ, передатчик 28КБ, время взаимодействия 4мс.

4.Указанные модули приемника и передатчика являются универсальными и по ним можно настроить и реализовать любой информационной обмен на программно – аппаратном комплексе National Instruments.

Библиографический список

1.Ляпунцова Е.В., Дутова Е.А., Заманов Е.А. Системы реального времени: Методические указания. - М.: МИИТ, 2011. - 2 9 с.

2.Проблемы синхронной и помехоустойчивой передачи информации в

3.http://www.nppmera.ru/sovremennyie-stendyi-dlya-ispyitaniya-aviadvigatelej-ix-uzlov-i- agregatov

4.Управление и мониторинг в беспроводных распределенных промышленных информационно-управляющих системах.Безукладников И.И., Гаврилов А.В., Южаков А.А. Всероссийская научная конференция по проблемам управления в технических системах. 2015.№ 1. С. 128-131.

5.Справочник Васильев А.С., Лашманов О. Ю Основы программирования в средеLabVIEW. - СПб Университет ИТМО, 2015. – 82c.

6.http://www.ripn.net/articles/Internet_standards/

7.https://professorweb.ru/my/csharp/web/level1/1_4.php

187

УДК 54.001.71

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИНТЕЗА ВИНИЛАЦЕТАТА НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА

Д.В. Арапов Воронежский государственный университет инженерных технологий

Представлена математическая модель нестационарного каталитического процесса синтеза винилацетата на основе уксусной кислоты, этилена и кислорода, представленная системой дифференциальных уравнений материального и энергетического баланса, дополненной уравнением изменения во времени показателя активности каталитической системы. Модель предназначена для управления процессом получения винилацетата во времени.

DYNAMIC MODEL OF VINYL ACETATE SYNTHESIS BASED ON ETHYLENE

D.V. Arapov

Voronezh State University of Engineering Technologies

A mathematical model of the nonstationary catalytic process of synthesis of vinyl acetate based on acetic acid, ethylene and oxygen is presented. It is represented by a system of differential equations of material and energy balance, supplemented by the equation of time variation of the activity index of the catalytic system. The model is designed to control the production of vinyl acetate.

Винилацетат (ВА) является важным сырьем для нефтехимического синтеза, на его основе получают поливинилацетат, поливиниловый спирт, поливинилбутираль, сополимеры с этиленом и пропиленом. Химизм процесса аппроксимируется брутто-реакциями образования целевого и побочного – диоксида углерода (ДУ) продуктов:

Со временем каталитический комплекс претерпевает структурные изменения, стареет, его каталитическая активность снижается, и выход ВА падает. Для поддержания постоянной активности катализатора процесс синтеза ВА реализуют с медленным подъемом температуры в течение 1 года от 140 до 200°С.

Важнейшими показателями синтеза ВА являются [1] конверсии кислорода на образование ВА и ДУ, селективность катализатора по этилену, съём ВА, выражающийся в его количестве в граммах, получаемом с 1 л загруженного в реактор катализатора за 1 ч. Автоматический контроль и оптимизация этих характеристик невозможна без разработки математического описания синтеза ВА, включающего уравнения кинетики процесса, алгоритмы решения этих уравнений и их программную реализацию. В этой связи, данная работа, посвященная решению этой проблемы, актуальна.

В [1] принято, что реакции (1) и (2) имеют соответственно 1-й и 2-й порядки. Скорости этих реакций описываются уравнениями:

©Арапов Д.В., 2018

188