بخشی از مقاله
چکیده :
با توجه به اهمیت سیستمهای مانیتورنیگ در صنعت، و همچنین پیشرفتهای شگرفی که در علوم مختلف کامپیوتر و الکترونیک شاهد هستیم و با توجه به جهانی شدن ارتباطات و اینترنت، و همچنین ضعفهایی که سیستمهای مانیتورنیگ موجود در برآورده کردن نیازهای جدید صنعت از خود نشان میدهند نیاز به یک ساختار قابل توسعه که هم بتواند مشکلاتموجود را مرتفع کند و هم با ارائه امکانات تجزیه و تحلیل دادهها به مدیران امکان کنترل بیشتر و تصمیمگیریهای دقیقتر را بدهد کاملا احساس میشود.با توجه به آنچه گفته شد مرکز تحقیقات کامپیوتر و الکترونیک دانشگاه که قبلا طراحی و ساخت سیستمهای مانیتورینگ مرسوم را به انجام رسانده و در چندین نیروگاه کشور نصب نموده بود تصمیم به طراحی و پیادهسازی یک سیستم مانیتورینگ توزیع شده مبتنی بر وب گرفت.
سیستم طراحی شده میتواند بدون نیاز به تغییر ساختار سیستمهای مانیتورینگ موجود بر روی آنها قرار بگیرد و امکانات زیادی را در اختیار کاربران قرار دهد. [1] یکی از مهمترین ویژگیهای این ساختار را میتوان مقیاسپذیر بودن آن دانست زیرا اجزاء مختلف آن به راحتی قابل پخش شدن میباشند و تنها با یک مرورگر استاندارد مانند Internet Explorer میتوان به این سیستم از هر مکانی متصل شد. یکی دیگر از مهمترین اهداف این پروژه ایجاد امکاناتی جهت کمک به مدیران در تصمیم گیری ها میباشد. در این مقاله کوشش شده است تا ساختار این سیستم طراحی شده توضیح داده شود.
واژه های کلیدی : مانیتورینگ، سیستم کسب اطلاعات، اینترنت، سیستمهای توزیع شده، سیستمهای پشتیبانی تصمیم
-1 مقدمه
با توجه به گسترش روز افزون علوم کامپیوتر و الکترونیک و جهانی شدن ارتباطات شاهدیم که اینترنت و شبکههای بزرگ کامپیوتری روز به روز بیشتر به زندگی روزمرده انسانها میشوند. در صنعت نیز اینترنت و شبکههای گسترده کامپیوتری هر روز بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند و کاربردهای جدیدی برای آنها تعریف میشود. راحتی دسترسی به اینترنت و قابلیت گسترش آن باعث شده است تا در زمینههای مختلفی بتوان از این ابزار نیرومند استفاده کرد. با توجه به آنچه گفته شد، مرکز تحقیقات کامپیوتر و الکترونیک دانشگاه بر آن شد تا با توجه به سابقهای که این شرکت در زمینه طراحی سیستمهای مانیتورینگ دارا میباشد با استفاده از متخصصین صنعت و دانشگاه دست به طراحی و پیادهسازی یک سیستم مانیتورینگ توزیع شده مبتنی بر Web بزند.
اگر به سیر تحول سیستمهای کنترل نظری داشته باشیم میبینیم که سیمای کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای صنعتی در طی این سالها بسیار متحول شده است. در سالهای اخیر در کشور ما نیز با توجه به نیازی که جهت ایجاد اینگونه سیستمهای احساس میشد، سیستمهای مانیتورینگ مختلفی که معمولا مبتنی بر یک کامپیوتر و یا یک شبکه کوچکی از کامپیوترها بود ایجاد شده است.[2] این سیستمها عموماً با توجه به تعداد زیاد نقاط داده آنالوگ و دیجیتال در مراکز صنعتی و لزوم جمعآوری مداوم و پیوسته این دادهها و همچنین لزوم انجام پردازشهای اولیه بر روی این دادهها از قبیل حذف نویز و تشخیص حالتهای غیر واقعی ایجاد شدهاند.[3]
اهداف اینگونه سیستمها را میتوان به طور خلاصه مواردی مشابه موارد زیر عنوان کرد:
-1 جمعآوری اطلاعات سیگنالهای دیجیتال و آنالوگ و ذخیرهسازی آن.
-2 پردازش اولیه اطلاعات سیگنالها
-3 نمایش اطلاعات جمعآوری شده به شکلنمودارهای مختلف
-4 ایجاد گزارشاتی ترکیبی از اطلاعات ذخیره شده سیستمهای مانیتورینگ طراحی شده به نوبه خود
عموماً این نیازها را برآورده میکنند اما با توجه به پیشرفتهای عظیمی که در علوم مختلف کامپیوتر از قبیل شبکههای کامپیوتری، هوشی مصنوعی، سیستمهای توزیع شده پایگاههایی داده رخ داده است در طی این سالها نیازهای جدید و اهداف جدیدی جهت سیستمهای مانیتورینگ مطرح گردیده است که معمولاً سیستم های مانیتورینگ موجود فاقد این امکانات میباشند و حتی در بعضی موارد طراحی آنها به شکلی میباشد که قابلیت توسعه آنها جهت پشتیبانی از این نیازهای جدید وجود ندارد.
از مشکلات عمومی سیستمهای قبلی میتوان به طور خلاصه موارد زیر را نام برد:
-1 این سیستمها عموماً فاقد امکاناتی جهت ارسال دستورات کنترلی میباشند. منظور اینکه این سیستمها عموماً جهتی یکسویه داشته و قابلیت ارسال دستورات کاربر به سختافزارها و اعمال آنها را ندارند.
-2 مشکل دیگر این سیستمها معمولاً در پیشگیری از ایجاد خرابی میباشد بدین مفهوم که تا زمانی که برای بخشی از سیستم مشکلی باعث توقف یا عدم کارآیی آن نشود مدیریت سیستم نمیتواند آن مشکل را شناسایی و رفع کند.
-3 این سیستمها عموماً تنها قادر به ذخیره دادهها در محدودههای کوچکی از زمان میباشند و 266 بنابراین نمیتوانند پردازشهایی تحلیلی در رابطه با بازههای زمانی بزرگ داشته باشند.
-4 این سیستمها قابلیت انجام پردازشهای تحلیلی روی دادهها به طور خودکار را ندارند - نمیتوانند به عنوان یک سیستم پشتیبانی تصمیم مورد استفاده قرار گیرند - قابیت ارائه پیشنهاد به کاربر را ندارد.
-5 امکان انجام تحلیلهای مقایسهای بین سیگنالهای مختلفی که در شبکهها با سیستمهای مختلف قرار دارند امکانپذیر نمیباشد - مثلاً مقایسه عملکرد واحدهای مشابه در چند نیروگاه - و یا به سختی قابل انجام است.
-6 این سیستمها عموماً فاقد توانایی ایجاد ارتباط بین کاربران مختلف میباشند. یعنی کاربران نمیتوانند به صورت On-line یا Off-line برای یکدیگر پیامهایی ارسال کنند و یا گفتگوهایی به صورت دو به دو یا گروهی انجام دهند.
-7 سیستمهای مانیتورینگ طراحی شده عموماً از لحاظ امنیتی فعالیت چندانی انجام نمیدهند و کنترل چندانی بر نحوه عملکرد کاربران ندارند. وجود این مشکلات و همچنین ایجاد نیازهای جدید در نیروگاهها و مراکز صنعتی باعث گردید تا به موازات گسترش سیستمهای قبلی جهت پشتیبانی از نیازهای جدید و با هدف تجهیز مراکز صنعتی کشور جدیدترین تکنولوژیهای روز، میباشد دست به
طراحی و پیادهسازی یک سیستم توزیع شده مبتنی بر Web در دستور کار قرار گیرد. این سیستم میتواندقابلیتهای بیشماری را جهت نیازهای فعلی و نیازهایی که در آینده ایجاد میشوند فراهم کند.
-2 ساختار کلی سیستم
ابتدا باید متذکر شویم که در طراحی این سیستم تلاش شده است که نیازی به تغییر زیر ساختهای موجود نباشد و سیستم بتواند بر روی سیستمهای مانیتورینگ موجود قرار گرفته و امکانات خود را به کاربران ارائه دهد. بنابراین به طور کلی این سیستم دارای 3 لایه میباشد که دو لایه زیرین آن در اصل متعلق به طراحیهای قبلی میباشند.
-1-2 لایه زیرین
در اصل تنها لایه سیستم جهت ارتباط مستقیم با واحدهای صنعتی میباشد و وظیفه دریافت دادهها با سرعت مناسب، حذف نویز و تشخیص حالتهای غیرواقعی و همچنین بررسی شرایط اولیه، اعمال دستورات رسیده از بخشهای بالاتر و در صورت لزوم اجرای آنها را بر عهده دارد. همچنین وظیفه ثبت اولیه اطلاعات دریافتی در یک پایگاه داده کوچک نیز برعهده این بخش میباشد - اطلاعات ذخیره شده در این بخش برای زمانهای کوتاه تا چند روز قابل دسترسی میباشند و پس از این مدت از پایگاه داده این بخش حذف میشوند - .توضیحات کامل درباره نحوه عملکرد این لایه در مرجع [2] آمده است.
