Особенности построения информационных сетей на взрывоопасных объектах

Введение

Информационная сеть – коммуникационная сеть, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования. С появлением персональных компьютеров стали широко распространятся компьютерные сети. Любая сеть характеризуется наличием одной или нескольких структур, управляющих ее работой и конечными пользователями (исполнителями, клиентами, заказчиками и т.п.). В информационных сетях управляющие системы называются серверами – это подключенные к сети достаточно мощные вычислительные машины, обладающие определенными ресурсами общего пользования и, как правило, возможностью объединять компьютеры в информационных сетях.
Предназначение современных информационных систем - оказывать помощь специалистам, руководителям, принимающим решения в получении ими своевременной, достоверной, в необходимом количестве информации, создании условий для организации автоматизированных офисов, проведении с применением компьютеров и средств связи, оперативных совещаний, сопровождаемых звуковым и видеорядом. Постигается это переходом на новую информационную технологию. Новая информационная технология - это технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком использовании пакетов прикладных программ общего и проблемного назначения, возможности для пользователя доступа к удаленным базам данных и программам благодаря сетям ЭВМ.
Информационные процессы в сети можно разделить на две группы. К первой из них относятся прикладные процессы (Application Processes). Они занимают главенствующее положение в сети. Прикладные процессы инициируются при запуске пользовательских программ, называемых приложениями (Applications). Все остальные процессы в сети (определение форматов представления информации для передачи по сети, установление режимов передачи данных, маршрутов продвижения и т.п.) являются вспомогательными и предназначены для обслуживания прикладных процессов. Они составляют группу так называемых процессов взаимодействия (Interworking Processes). Прикладные процессы и процессы взаимодействия поддерживаются сетевыми операционными системами (СОС).
Цели и задачи данного реферата: раскрыть вопрос построения информационных сетей.


1.КЛАССЫ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

Современные информационные сети можно разделить на два основных класса - одноранговые сети и сети с выделенным сервером. В одноранговых сетях не используются специальные компьютеры, обеспечивающие работу всей сети. Каждый ее пользователь выделяет в сети ресурсы своего компьютера: дисковое пространство, принтеры и др. При этом он полу- чает доступ к выделенным ресурсам других пользователей. В таких сетях все пользователи равны в своих правах и возможностях. Одноранговые сети просты 194 в установке, не нуждаются в специальном программном обеспечении и существенно дешевле сетей с выделенным сервером. Одноранговые сети чаще всего организуются в компьютерных классах, лабораториях ИКТ, небольших офисах, а также при построении домашних информационных сетей. В информационных сетях с выделенным сервером используется принцип «клиент-сервер». Сервер - это выделенный в сети персональный компьютер (группа персональных компьютеров), предназначенный для решения широкого круга серверных задач, позволяющий централизованно управлять всей информационной сетью. Клиенты, или рабочие станции, как правило менее мощные персональные компьютеры, которые используют ресурсы сервера. Информационные сети с выделенным сервером применяются в различных организациях и вычислительных центрах


2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Любая информационная сеть включает в себя множество каналов передачи данных, т.е. средств для перемещения в пространстве информационных сигналов. При этом любая физическая среда, служащая основой для передачи соответствующих сигналов может обеспечить работу сразу многих каналов.
Основными элементами каналов передачи данных в информационных сетях оборудования данных, которые представляют собой информационный блок, осуществляющий подготовку данных, предназначенных для передачи по каналу и служащий в одном случае источником этих данных, а в другом случае приемником.
Среда передачи данных – это любая физическая среда, способная передавать информацию с помощью соответствующего типа сигнала. В частности, она может представлять собой электрический или оптический кабель, либо открытое физическое пространство.
Аппаратура передачи данных, ее также называют аппаратурой окончания канала данных. Она представляет собой аппаратуру, непосредственно связывающую оконченное оборудование данных со средой передачи данных, поэтому она является как бы пограничным оборудованием для линии связи.
Какой бы подход для создания ИС ни был выбран, раработка ИС осуществляется на основе следующих основных обязательных принципов :
Принцип системности – требует рассматривать анализируемое предприятие как единое целое, выявлять типы связей между структурными элементами или бизнес-процессами, устанавливать направления информационных потоков, а также функции отдельных структурных подразделений.
В результате все составные части объекта будут объеденены и согласованы по целям функционирования, по входным и результирующим документам и защите информации.
Принцип развития – заключается в том, что ИС должна создаваться с учетом постоянного изменения информационных потребностей пользователей. Данный принцип требует разработки средств, с помощью которых ИС может адаптироваться в соответствии с новыми требованиями. В настоящее время главное требование в том, что разработчики должны организовать постоянное сопровождение ИС в процессе эксплуатации.
Принцип совместимости. – построение открытой информационной системой, ориентированной на максимальное использование стандартов программного, технического и иного обеспечения. ИС должна быть открытой, т.е. характеризовалась взаимодействием с внешней средой.
Принцип непосредственного участия работников предприятия в процессе обследования и разработки ИС.
Принцип безопасности - обеспечение безопасности всех информационных процессов.
Принцип эффективности. – достижение рационального соотношения между затратами на создание информационной системы и результатами, получаемыми в процессе ее эксплуатации.
Принцип структурного проектирования состоит в том, что проектируемая система разбивается на относительно самостоятельные части. При этом разработка системы выполняется частями по функциональным подсистемам. По каждой функциональной подсистеме выделяются относительно самостоятельные комплексы задач, разработка которых может поручаться отдельным исполнителям.
Принцип непрерывного развития системы вызвана непрерывной и высокой динамичностью процессов управления.
Проектирование информационных систем характеризуется высокой стоимостью, привлечением специалистов различных профилей.
Принципы создания ИС бухгалтерской ориентации имеют свою специфику, которая предполагает выполнение следующих требований:
-Ориентация на методику Министерства финансов РФ, стандартные методы учета и типовые формы бухгалтерского учета;
-Модульное построение, ориентированное на участки учета;
-Ориентация на класс предприятий и организаций (средние, малые, крупные).
В соответствии с принципом непосредственного участия работников предприятия в процессе обследования и разработки ИС. Особую роль играет конечный пользователь, так как он принимает участие в обследовании предприятия и внедрение всех информационных технологий (способов и методов обработки информации). Его участие зависит от выбранного пути внедрения ИС:
-Проектирование и внедрение ИС собственными силами или силами проектной организации;
-Приобретение и внедрение готовой системы собственными силами или силами разработчика.
Первый путь целесообразен в том случае, если специфика объекта управления не позволяет воспользоваться готовыми программными системами. Создание ИС собственными силами, как правило, происходит с привлечением консалтинговых фирм для изучения и описания существующих на предприятии бизнес-процессов.
При создании ИС на этапе обследования предприятия, технико-экономического обоснования, разработки технического задания, технического и рабочего проектов и внедрения, роль пользователя особенно велика.
На этапе составления технического задания он формулирует свои требования к будущему программному продукту, к формам входной информации и формам получения результатов. На стадии разработки технического проекта пользователь консультирует поставщиков задач в процессе составления алгоритмов их решения.
Именно конечный пользователь создаваемой ИС (нормировщик, финансист, маркетолог, заведующий складом, начальник цеха и т.д.) может квалифицированно дать описание задачи или бизнес-процесса для своего рабочего места, поэтому на этапе обследования без активного участия конечного пользователя не обойтись.
Функциональный подход отображает функции системы, реализуемые в соответствии с поставленной перед ней целью. Поэтому функциональный подход есть развитие конструктивного. Функции системы должны быть заданы при ее построении и должны реализовываться при функционировании системы. Структура системы описывается на концептуальном, логическом и физическом уровнях. Концептуальный уровень позволяет качественно определить основные подсистемы, элементы и связи между ними. На логическом уровне могут быть сформированы модели, описывающие структуру отдельных подсистем и взаимодействия между ними. Физический уровень означает реализацию структуры на известных программно-аппаратных средствах. Так как техническая система создается искусственно, то цель ее функционирования заранее субъективно известна. Можно считать, что этой цели соответствуют определенный перечень функций и некоторая оптимальная структура системы. Такая структура получила название формальной. Под ней понимают совокупность функциональных элементов и отношений между ними, необходимых и достаточных для достижения системой заданной цели

. Формальная структура - есть некоторая идеальная структура, не имеющая физического наполнения. Эта структура реализуется различными средствами, поэтому ей может соответствовать ряд реальных наполнений. Внешняя среда, взаимодействуя с информационной технологией как с системой, может выступать как метасистема, ставя перед ней определенные задачи и формулируя цели. Внедрение информационных технологий в жизнь общества за конечный временной интервал будет иметь эффект, если будут типизированы системы, в которые внедряются информационные технологии, и определены типовые структуры последних. В зависимости от системы, в которую внедряются информационные технологии, возможно различное пространственное распределение пользователей и средств информационной технологии. Разным может быть и комплекс решаемых задач. Характер и временной интервал реализации целей информационной технологии также зависят от того, в какой области она используется: в промышленности, научных исследованиях, проектировании, обучении и т.д. Весьма важным является согласование структуры информационной технологии с организационной структурой той системы, в которой она используется. Отсутствие типовых структур организационного управления предприятием, производственными процессами значительно затрудняет возможности использования информационных технологий. Возникает задача создания широкого набора конкретных информационных технологий, настроенных на параметры реальных систем. Таким образом, для инженера-системотехника информационная технология становится массовым объектом разработки.
Основные принципы построения информационной системы:
-иерархия (подчиненность задач и использования источников данных);
-принцип агрегированности данных (учет запросов на разных уровнях);
-избыточность (построение с учетом не только текущих, но и будущих задач);
-конфиденциальность;
-адаптивность к изменяющимся запросам;
-согласованность и информационное единство (определяется разработкой системы показателей, в которой исключалась бы возможность несогласованных действий и вывод неправильной информации);
-открытость системы (для пополнения данных).
При использовании информационных технологий в системном аспекте необходимо соблюдать следующие принципы:
1. Наличие сформулированной единой цели у информационных технологий в рамках разрабатываемой системы. Для глобальной информационной технологии такой целью является формирование информационного ресурса в обществе. Для базовой информационной технологии целью может быть накопление информации и формирование знаний для создания концептуальной модели производства конечного продукта. Для каждого вида информационной технологии должны быть сформулированы свои локальные цели с подчинением их единой цели, определенной метасистемой.
2. Согласование информационных технологий по входам и выходам с окружающей средой. В информационных технологиях как системе должны быть определены оптимальные точки доступа пользователей при условии их высокой интеллектуализации, что будет способствовать широкому внедрению информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Структура информационной технологии должна органически вписываться в организационную структуру той системы, где она применяется. Необходимо выполнить оптимальное распределение средств информационных технологий с адаптацией их к возможностям пользователей на всех уровнях управления производством, научным исследованием, проектированием.
3. Типизация структур информационных технологий. Это, прежде всего, относится к базовым информационным технологиям. Должны быть проведены типизация систем, в которые внедряются информационные технологии, и типизация структур базовых технологий по областям их применения. Очевидны специфические особенности структурной реализации технологии в производстве, научном исследовании, комплексном испытании, проектировании, обучении. Особое внимание желательно обратить на конкретные информационные технологии с тем, чтобы имелась возможность их настройки на реальные параметры системы.
4. Стандартизация и взаимная увязка средств информационной технологии. Опыт внедрения информационных технологий в различных предметных областях показал, что только при максимальной типизации проектных решений и стандартизации их реализаций возможен успех в использовании новой техники.
5. Открытость информационных технологий как системы. При разработке информационной технологии исходная цель ее создания в ряде случаев будет неполной, поэтому создаваемая информационная технология должна быть способна к развитию как по вертикали, так и по горизонтали и охватывать все уровни управления и автоматизации производства. В процессе функционирования информационная технология за счет работы проектировщика должна пополняться новыми решениями задач. Необходимо предусмотреть и расширение модели предметной области, на которую настроены информационные технологии.
Следствием недостатков классических методов проектирования явился переход к системному проектированию. Системный подход оперирует рядом категориальных понятий. Его фундаментальным понятием является понятие системы, давая которое необходимо преследовать определенную цель. Если целью является познание уже существующей системы, то вполне пригодным оказывается дескриптивное определение системы, которое заключается в следующем: система - это совокупность объектов, свойства которой определяются отношением между этими объектами. Объекты называют подсистемами или элементами системы. Каждый объект при самостоятельном исследовании может рассматриваться как система. Функции объекта определяются его внутренним устройством. Таким образом, дескриптивное определение системы играет познавательную роль для объяснения функций, реализуемых ею. Функции системы проявляются в процессе ее взаимодействия с внешней средой. При этом важно определить границу между внешней средой и создаваемой системой. Это можно осуществить на основе конструктивного определения системы. Особое значение конструктивный подход имеет для технических систем.
Любая техническая система создается с заранее известной целью. Цель такой системы обычно является субъективной, поскольку она предлагается разработчиком, но эта цель должна исходить из объективных потребностей общества. Таким образом, можно считать, что цель формируется в процессе взаимодействия между явлениями окружающей нас действительности.
При этом возникает ситуация, которая заставляет строить новую систему. Ситуация может стать проблемной, если она не разрешается имеющимися средствами. Могут создаваться новые недостающие средства, и в этом смысле ярким примером является информационная технология.
3.ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ НА ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

Промышленные объекты, связанные с добычей, переработкой, хранением или транспортировкой взрывоопасных веществ называются взрывоопасными объектами. На таких объектах существует опасность образования смесей взрывоопасных газов, паров или пылей с воздухом. Образование взрывоопасных газо-воздушных, паро-воздушных или пыле-воздушных смесей может быть частью технологического процесса конкретного производства или следствием аварийной ситуации на объекте. Опасность воспламенения или подрыва такой взрывоопасной смеси определяется различными факторами риска, главные из которых:
-взрыв в результате искрообразования, связанного с эксплуатацией электротехнического оборудования;
-взрыв в результате превышения предельной концентрации взрывоопасного вещества за счет избыточного давления, вызванного нарушением технологического процесса производства;
-взрыв в результате превышения, так называемой, температуры самовоспламенения взрывоопасного вещества, которое также может быть следствием эксплуатации электротехнического оборудования в результате нагрева оболочек или частей приборов.
Взрывоопасными производствами на сегодняшний день являются не только традиционные предприятия и объекты химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, атомной промышленностей, энергетики и военно-промышленного комплекса (ВПК). К взрывоопасным относятся, например, совершенно «мирные» на первый взгляд предприятия по производству продуктов питания: мукомольные, кондитерские, виноводочные. Взрывоопасными являются предприятия по переработке древесины и производству изделий из нее, включая целлюлозу, бумагу, картон, ДСП, мебель, и пр. Факторами риска по взрывоопасной пыли обладают предприятия по производству цемента и изделий из него. Кроме того, на любом современном производстве есть склады горюче-смазочных материалов, лакокрасочных изделий, участки гальванической и высокой температурной обработки, покрасочные цеха или камеры и т. п.
Взрывоопасные промышленные объекты в большинстве случаев являются стратегическими объектами, так как их специализация это: топливо и энергетика, ВПК, химическая промышленность, аграрный комплекс, пищевая промышленность, машиностроение и многие другие стратегические производства. Обеспечение безопасности на таких объектах является очень важной задачей, так как она напрямую связана с безопасностью государства и его граждан.
Таким образом, все оборудование, применяемое на взрывоопасных объектах (во взрывоопасных зонах), в том числе оборудования систем безопасности, должно быть безопасно по перечисленным выше факторам, т. е. в нем должен быть исключен или сведен к минимуму фактор искрообразования (или искра должна быть изолирована от взрывоопасной среды), в том числе искра, вызванная электростатикой оболочек приборов. Также в этом оборудовании должны быть соблюдены меры по предотвращению его нагрева, которое происходит в следствии протекания в цепях и схемах прибора электрического тока и выделения за счет этого тепловой энергии. Исключение перечисленных факторов риска достигается с помощью различных специальных мер при конструировании оборудования. Такие специальные меры называются видами взрывозащиты электротехнического оборудования.
Как было отмечено выше, система безопасности на взрывоопасном промышленном объекте, а конкретно ее элементы: пожарные и охранные извещатели, сирены, оповещатели, видеокамеры, громкоговорители и др., являясь оборудованием электронным, электротехническим, не должны быть источником опасности и фактором риска по отношению к взрывоопасной среде присутствующей на объекте