Введение

Информационно-измерительные системы предназначены для автоматизированного сбора измерительной информации о параметрах объекта (в качестве которого может выступать окружающая среда или производственный процесс) и передачи ее на центральный орган для дальнейшего анализа и принятия решения. Информационно-измерительные системы являются составной частью систем автоматического управления.

Информационно-измерительные системы могут строиться как на основе сетевой вычислительной техники общего назначения, так и на основе специализированной аппаратуры.

Традиционно ИИС обладают иерархической топологией или топологией типа «звезда», которые в наибольшей степени соответствуют особенностям решаемых подобными системами задач, хотя в них может быть применена и шинная архитектура.

Особенностями информационно-измерительных систем (ИИС) нового поколения являются:

- расширение функциональных возможностей в отношении сбора, адаптации, распределения, за счет перепрограммирования в процессе обработки формируемых массивов измерительной информации и управления сложными автоматическими комплексами и системами;

- повышение таких показателей, как точность и достоверность измерений, за счет усреднения и статистической обработки измерительных данных с учетом влияния внешних факторов.

Любая информационная система состоит из следующих элементов:

Центральный орган – служит для централизованного сбора и обработки информации, поступающей со всех датчиков (ветвей), а также обеспечивает возможность централизованного контроля;

Промежуточные узлы – служат для сбора информации с нескольких линий (ветвей) и передачи ее в один канал (наподобие сетевых концентраторов);

Объекты конечной ступени представляют собой датчики или другие источники измерительной информации, поступающей в систему, они служат для сбора информации о текущем состоянии контролируемого параметра и последующей ее передачи в сеть;

Линии связи – объединяют объекты и узлы системы в единую иерархическую централизованную структуру и служат для передачи информационного сигнала от объектов низшей ступени к объектам высшей, вплоть до центрального органа.

Линия связи является одним из самых дорогостоящих элементов ИИС, стоимость которого зачастую превосходит стоимость остального аппаратного обеспечения, и во многом определяют затраты на построение системы и ее надежность. Таким образом, при разработке ИИС ставится задача поиска наиболее оптимального расположения ступеней иерархии системы для обеспечения минимальной суммарной длины линий связи при сохранении количества промежуточных ступеней на достаточно низком уровне, при этом, как правило, расположение объектов первого уровня иерархии и центрального органа регламентируется особенностями технического процесса и не может быть произвольным образом изменено.

Целью работы является определение типа топологии и оптимального пространственного расположения объектов ИИС, при котором минимизируется суммарная длина линий связи системы и максимизируется ее надежность.