ЖУРНАЛ СТА 1/1997

● архивный комплекс (АК), предназна- ченный для ведения долговременных архивов измерительной информа- ции и ее статистической обработки; ● геоинформационный моделирую- щий комплекс (ГМК), на котором по измерительным данным проводится математическое моделирование теку- щей экологической ситуации на кон- тролируемой территории и составля- ются прогнозы динамики ее развития. Аппаратное обеспечение комплек- сов, входящих в состав Центра мони- торинга, базируется на IBM PC сов- местимых компьютерах класса 486 или Pentium. Локальная сеть строится на коаксиальном кабеле и адаптерах Ethernet (NE2000) с использованием одноранговой сетевой операцион- ной системы LanSmart 3.22. Оборудо- вание Центра включает в себя также аппаратуру связи и ряд периферий- ных устройств: принтеры, источники бесперебойного питания и др. Концепция информационных тех- нологий центра мониторинга основа- на на требованиях к системам реаль- ного времени. Сетевой обмен между перечисленными комплексами про- исходит на двух уровнях: посредством передачи файлов на разделенном дис- ковом пространстве и путем передачи электронных сообщений средствами сетевого протокола NetBIOS. Первый используется для обмена содержа- тельной информацией, а второй — для передачи сообщений о событиях и управляющих команд между ком- плексами в реальном времени (рис. 5). Коммуникационный комплекс обес- печивает организацию связи ЦМ с АСМ и удаленными терминалами по радио и/или телефонному каналу с возмож- ностью двустороннего инициирова- ния сеансов. В штатном режиме они инициируются КК по расписанию. В случае возникновения на АСМ ава- рийной ситуации сеанс инициируется самой АСМ немедленно. По оконча- нии любого сеанса полученные дан- ные и соответствующие электронные сообщения передаются на ДК. Диспетчерский комплекс представ- ляет собой автоматизированное ра- бочее место диспетчера ЦМ, ведущего текущий контроль экологической си- туации на территории. ДК принимает от КК и обрабатывает данные сле- дующих типов: ● текущая измерительная информация; ● сообщения о превышениях допус- тимых концентраций; ● сообщения об аварийных ситуаци- ях на станциях; ● запросы от пользователей удален- ных терминалов на получение сво- док и прогнозов. ДК информирует диспетчера о теку- щей ситуации в контролируемом ре- гионе, пересылает принятые данные и запросы на АК и ГМК, передает опе- ративную информацию о качестве воздуха на локальные терминалы. Программное обеспечение ДК пре- доставляет диспетчеру Центра возмож- ность формировать и пересылать на КК команды телеуправления станциями мониторинга. После приема очередной команды КК инициирует сеанс связи с соответствующей станцией и передает ей телекоманду, а впоследствии при- нимает квитанцию о ее выполнении. Поддержка запросов удаленных терми- налов реализована по следующему алго- ритму. Пользователь удаленного терми- нала, подключенного к ЦМ, с помощью специальных программных средств фор- мирует запрос на получение информации (текущей или ретроспективной) об эколо- гической ситуации. Запрос отсылается в ЦМ, где он принимается КК, распознается ДК и ставится в очередь на выполнение у АК и/или ГМК. Результат выполнения за- проса вновь передается на КК и отсылается на соответствующий терминал. Помимо обработкизапросовККпосвоейинициати- ве передает на терминалы текущие сводки всоотвествиисзаданнымирегламентами. С целью повышения надежности ра- боты всей системы и обеспечения со- хранности информации был реализо- ван механизм сквозной буферизации данных путемпередачиих через систему «почтовых ящиков». Первичные измере- ния хранятся на станциях мониторинга в течение установленного срока (обыч- но 30 дней) и одновременно записыва- ются в директорию-почтовый ящик для отправки в Центр. После успешной пере- дачи по каналу связи почтовый ящик очищается. На КК в центре из приемного почтового ящика данные переписыва- ются в почтовый ящик ДК. Почтовый ящик КК очищается только после успеш- ной перезаписи файлов по локальной сети. Аналогичный механизм реализо- ван и на ДК при передаче обработанных данных другим комплексам Центра. Архивный комплекс представляет собой систему ведения баз измери- тельных данных с широкими возмож- ностями их статистической обработ- ки, информационного поиска, гене- рации отчетов, формирования графи- ков и т. п. в диалоговом и пакетном (по запросам терминалов) режимах. Геоинформационный моделирую- щий комплекс включает в себя об- ширную картографическую базу дан- ных о территории (карты расположе- ния источников и реципиентов за- грязнений, природных ландшафтов, рельефа, почв, речной сети и др.) и позволяет в реальном времени на ос- нове методов математического моде- лирования путем решения прямых и обратных задач переноса составлять карты текущих и прогнозируемых загрязнений контролируемой терри- тории (рис. 6). Кроме того, ГМК поз- воляет разыгрывать в диалоге с поль- зователем различные сценарии раз- вития экологической обстановки в случае принятия тех или иных управ- ленческих решений. Все программные средства КК, ДК и ГМК реализованы на языке C++ в среде Borland C++ 3.1 (КК — для DOS, ДК иГМК — для Windows 3.1), АК реа- лизован в среде FoxPro 2.5. В целом ЦМ представляет собой со- временную распределенную систему обработки данных, функционирую- щую в реальном масштабе времени. Заключение Решение задач экологического мо- ниторинга невозможно без примене- ния современных средств измерения и связи, новых компьютерных техно- логий. Практика эксплуатации систем мониторинга показала эффектив- ность и жизнеспособность как общей концепции ДИЭМ, так и отдельных технических решений в реальных ус- ловиях. Интегрирование всех составных частей мониторинга в единой техно- логии минимизирует затраты на их стыковку, сокращает время обмена и преобразования данных, исключает потери информации, повышая тем са- мым надежность и эффективность со- здаваемых систем. Открытая архитектура аппаратно- го и программного обеспечения поз- воляет наращивать состав измери- тельной аппаратуры и вводить новые алгоритмы контроля состояния окру- жающей среды, развивать и модерни- зировать уже внедренные системы. ● С.И. Колтыпин — начальник отдела программи- рования НПФ ДИЭМ. А.А. Петрулевич — начальник отдела математи- ческого моделирования НПФ ДИЭМ. 101475 Москва, А-55, ул. Образцова, 15, МИИТ для ДИЭМ Телефон/факс: (095)334-8506, (095)333-8223 E-mail: office@spfdiem.msk.su СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ЭКОЛОГИЯ 1/97 32