Использование SCADA-систем в радиоизмерительных комплексах

Содержание

Введение

Глава 1. Концептуальные аспекты автоматизации радиотехнических информационных систем

1.1. Анализ современных требований к автоматизированным рабочим местам инженеров-радистов в контексте импортозамещения

1.2. Обзор протоколов и интерфейсов связи радиоизмерительной аппаратуры в соответствии с российскими отраслевыми стандартами

Глава 2. Техническое проектирование информационного контура измерительного комплекса

2.1. Разработка функциональной схемы интеграции SCADA-платформы с узлами радиоконтроля и мониторинга

2.2. Исследование влияния цифровых интерфейсов на динамический диапазон и электромагнитную совместимость системы

Глава 3. Практическая реализация и расчет эксплуатационных показателей системы

3.1. Расчет параметров пропускной способности тракта и помехозащищенности командных линий связи

3.2. Оценка эффективности применения автоматизированного комплекса при проведении регламентных испытаний РЭА

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Использование SCADA-систем в радиоизмерительных комплексах

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стремительным развитием радиотехнических информационных систем и возрастающими требованиями к автоматизации процессов контроля и управления радиоизмерительным оборудованием в условиях политики импортозамещения. Современные радиоизмерительные комплексы представляют собой сложные многофункциональные системы, требующие интеграции разнородного оборудования и обеспечения высокоточного сбора данных в реальном времени. SCADA-системы (Supervisory Control And Data Acquisition) предоставляют мощный инструментарий для решения задач диспетчерского управления, визуализации измерительных процессов и архивирования данных, что критически важно при проведении регламентных испытаний радиоэлектронной аппаратуры.

В контексте российских реалий особую значимость приобретает разработка отечественных решений для автоматизации радиотехнических комплексов, способных обеспечить независимость от зарубежных поставщиков программного обеспечения и аппаратных средств. Применение SCADA-технологий позволяет существенно повысить производительность труда инженеров-радистов, минимизировать влияние человеческого фактора на результаты измерений и обеспечить непрерывный мониторинг параметров радиоэлектронных средств. Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области построения автоматизированных систем управления, однако специфика интеграции SCADA-платформ с радиоизмерительной аппаратурой требует дополнительного изучения.

Цель курсовой работы заключается в исследовании принципов построения и функционирования радиоизмерительных комплексов на базе SCADA-систем с обоснованием технических решений по интеграции измерительных модулей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать современные требования к автоматизированным рабочим местам инженеров-радистов;
• изучить протоколы и интерфейсы связи радиоизмерительной аппаратуры;
• разработать функциональную схему интеграции SCADA-платформы с узлами радиоконтроля;
• исследовать влияние цифровых интерфейсов на параметры измерительного тракта;
• выполнить расчет эксплуатационных показателей автоматизированного комплекса.

Объектом исследования выступают радиоизмерительные комплексы с элементами автоматизированного управления и сбора данных.

Предметом исследования являются технические решения по применению SCADA-систем для координации работы радиоизмерительной аппаратуры и обработки измерительной информации.

Методологическая база исследования включает теоретические методы системного анализа и синтеза технических решений, расчетные методы оценки пропускной способности и помехозащищенности информационных каналов, а также инструментальные методы анализа протоколов обмена данными. Нормативно-техническая база представлена стандартами ГОСТ Р 51841, ГОСТ Р ИСО/МЭК 10000, отраслевыми стандартами связи и методическими рекомендациями по построению АСУ ТП.

Научная новизна работы состоит в систематизации подходов к проектированию информационного контура радиоизмерительных комплексов с учетом специфики протоколов обмена данными современной радиоаппаратуры.

Теоретическая значимость заключается в обобщении принципов построения автоматизированных систем радиоконтроля на базе SCADA-технологий. Практическая значимость определяется возможностью использования результатов исследования при разработке автоматизированных рабочих мест для проведения испытаний радиоэлектронной аппаратуры.

Структура работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются концептуальные аспекты автоматизации радиотехнических информационных систем. Во второй главе представлено техническое проектирование информационного контура измерительного комплекса. Третья глава посвящена практической реализации и расчету эксплуатационных показателей системы.

ГЛАВА 1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Анализ современных требований к автоматизированным рабочим местам инженеров-радистов в контексте импортозамещения

Автоматизированные рабочие места инженеров-радистов представляют собой комплексные программно-аппаратные системы, обеспечивающие выполнение широкого спектра задач по контролю параметров радиоэлектронных средств, проведению измерений характеристик излучения и обработке результатов испытаний. Исторически развитие таких систем в России было тесно связано с совершенствованием средств радиоконтроля и радиомониторинга, применяемых как в оборонной сфере, так и в гражданских областях телекоммуникаций. В советский период значительный вклад в развитие автоматизированных измерительных комплексов внесли научные коллективы НИИР, МНИИРС и отраслевых институтов радиопромышленности, разработавшие базовые принципы построения систем дистанционного управления измерительной аппаратурой.

Современный этап развития автоматизированных рабочих мест характеризуется переходом к распределенным архитектурам, использованием стандартизированных протоколов обмена данными и интеграцией с корпоративными информационными системами предприятий. Основными понятиями в данной области являются диспетчерское управление, телеметрия, удаленный доступ к измерительным ресурсам и синхронизация измерений. Нормативно-техническая база в области построения автоматизированных систем включает ГОСТ Р 51841-2001, регламентирующий программно-технические комплексы средств автоматизации, ГОСТ Р ИСО/МЭК 10000-1-99, определяющий требования к информационным технологиям, а также отраслевые стандарты Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации по обеспечению электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств [1, c. 45].

В контексте политики импортозамещения критически важным является использование отечественных программных и аппаратных компонентов п

…