Виды и структуры измерительных информационных систем. Основные компоненты измерительных информационных систем.

Измерительные информационные системы (ИИС) – это совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств получения измерительной информации, ее преобразования, обработки в целях предоставления потребителю в требуемом виде либо в целях автоматического осуществления логических функций измерения, контроля, диагностики, идентификации и др.

В зависимости от выполняемых функций ИИС реализуются в виде:

· измерительных систем (ИС);

· систем автоматического контроля (САК);

· систем технической диагностики (СТД);

· систем распознавания образов (идентификации) (СРО);

· телеизмерительных систем (ТИС).

В системах технической диагностики, автоматического контроля, распознавания образов измерительная система входит как подсистема.

Назначение любой измерительной информационной системы, необходимые функциональные возможности, технические и другие характеристики в решающей степени определяются объектом исследования, для которого данная система создается.

Назначение измерительной информационной системы можно определить как целенаправленное оптимальное ведение измерительного процесса и как обеспечение смежных систем высшего уровня достоверной информацией.

Исходя из этого основными функциями измерительной информационной системы являются:

– получение измерительной информации от исследования;

– обработка и передача измерительной информации;

– представление информации оператору или ЭВМ;

– запоминание измерительной информации;

– отображение измерительной информации;

– формирование управляющих воздействий.

Измерительные информационные системы оптимизируют по многим частичным критериям, таким как точность, помехоустойчивость, надежность, пропускная способность, адаптивность, сложность, экономичность и др.

В зависимости от способа организации передачи информации между функциональными блоками (ФБ) различают цепочечную, радиальную и магистральную структуры (рисунок 23.1).

Рисунок 23.1 – Основные структуры ИИС: а– цепочечная, б – радиальная; в – магистральная

Основные компоненты измерительных информационных систем. Состав и структура конкретной информационной измерительной системы определяется общими техническими требованиями, установленными ГОСТом, и частными требованиями, содержащимися в техническом задании на ее создание.

Измерительная информационная система должна управлять из­мерительным процессом или экспериментом в соответствии с принятым критерием функционирования; выполнять возложенные на нее функции в соответствии с назначением и целью; обладать требуемыми показателями и характеристиками точности, надежности и быстродействия; отвечать экономическим требованиям, предъявляемым к способам и форме представления информации, размещения технических средств и т.д.; быть приспособленной к функционированию с измерительными информационными системами смежных уровней иерархии и другими ИИС и информационно-вычислительными комплексами (ИВК), т.е. обладать свойствами технической, информационной и метрологической совместимости; допускать возможность дальнейшей модернизации и развития и т.д.

Упрощенная схема взаимодействия основных компонентов измерительной информационной системы представлена на рисунок 23.2.

Рисунок 23.2 – Основные компоненты измерительных информационных систем

Процессом функционирования измерительной информационной системы является целенаправленное преобразование входной информации в выходную. Это преобразование выполняется либо автоматическим комплексом технических средств (КТС) (техническим обеспечением), либо совместно с оперативным персоналом и КТС в сложных ИИС, ИВК. Чтобы люди и комплекс технических средств могли функционировать оптимально, необходимы соответствующие инструкции и правила. Эту задачу выполняет организационное обеспечение.

Математическое, программное и информационное обеспечения входят в состав только ИИС и ИВК с цифровым вычислительным комплексом.

· Математическое обеспечение – это модели и вычислительные алгоритмы.

· Программное обеспечение гарантирует конкретную реализацию вычислительных алгоритмов и алгоритмов функционирования системы и охватывает круг решений, связанных с разработкой и эксплуатацией программ.

· Информационное обеспечение определяет способы и конкретные формы информационного отображения состояния объекта исследования в виде документов, диаграмм, графиков, сигналов для их представления обслуживающему персоналу и ЭВМ для дальнейшего использования в управлении.

Всю систему в целом охватывает метрологическое обеспечение.

Технические средства ИИС состоят из следующих множеств блоков:

· первичных измерительных преобразователей (датчиков);

· вторичных измерительных преобразователей;

· элементов сравнения – мер;

· цифровых устройств;

· элементов описания – норм;

· преобразователей сигнала, средств отображения, памяти и др.

При наличии в составе ИИС ЭВМ информация к ЭВМ может поступить непосредственно от устройств обработки и (или) хранения.