859

OLAP - технологий позволяют проанализировать тенденции и оптимизировать работу организации [1]. А также, за счет автоматизации внутренних бизнес-процес- сов и повышения производительности сотрудников уменьшается потребность в человеческих ресурсах. Это позволяет увеличить прибыль предприятия что в свою очередь является главной целью экономической деятельности.

Литература

1.Домрачева А.А., Сайбелю Н.Ю. Business intelligence в экономике // Научно-методиче- ский электронный журнал «Концепт». 2017. №2. С. 2-6.

2.Копелиович Д.И., Рыженков Д.А. Функциональное моделирование процесса мониторинга данных // Мониторинг. Наука и технологии. 2016. № 1. С. 49-53.

3.Росреестр: [Электронный ресурс]: URL: https://rosreestr.ru (дата обращения 20.03.2019).

УДК 004.94

А. В. Демидович – студент; И. М. Глотина – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ СЛУЖЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Аннотация. В данной статье представлены комплексные меры для защиты служебных помещений организаций. Такие системы необходимы в любой коммерческой организации, в особенности в банках, на заводах, в медицинских и телекоммуникационных учреждениях и т.д. Системы безопасности обеспечивают стабильность и надёжность работы компании.

Ключевые слова: безопасность, помещение, защита, система, комплекс.

Проблема комплексной защиты служебных помещений является актуальной уже на протяжении многих лет. Для чего же нужны такие системы защиты и какие задачи они выполняют? В первую очередь это защита организации от всех видов угроз, как внутренних, так и внешних.

Например:

Кража имущества или коммерческой тайны.

Возникновение пожаров.

Несанкционированный доступ.

И т.д.

Для обеспечения комплексной безопасности в организациях устанавливаются системы защиты внутренней корпоративной сети, системы контроля доступа, противопожарные системы, системы видеонаблюдения и сигнализации, а также используются многие другие методы.

Для начала нужно провести анализ внутренних и внешних угроз для организации, чтобы понять, на чем следует сконцентрировать внимание в последующей разработке комплексной защиты помещения.

Системы видеонаблюдения и охранного телевидения позволяют следить за объектами на территории или внутри помещения. Такие системы эффективны и для

281

многоэтажных зданий, и для больших площадей. Главной задачей таких систем является контроль ситуации.

Согласно ГОСТ Р 51558-2000, в состав системы охранного телевидения должны входить:

Телевизионная камера.

Видеомонитор.

Источник электропитания.

Линия передачи.

Для комплексной защиты помещения обязательно нужно учитывать системы сигнализации. Они делятся на несколько видов:

Охранная сигнализация.

Сигнализация для маломобильных групп населения.

Автоматическая пожарная сигнализация.

И т.д.

Для соблюдения правил пожарной безопасности также необходимо установить системы оповещения при пожаре и системы пожаротушения. Главная задача любой такой системы — это оперативное оповещение о любой внештатной ситуации и координирование действий для успешной эвакуации с опасного объекта.

Так же необходимо установить защиту корпоративной сети, так как в современных реалиях ни одна компания не обходится без своей внутренней сети. Для этого используются несколько решений:

Межсетевой экран.

Ограничение физического доступа к серверным шкафам и комнатам.

Антивирусная защита.

Защита виртуальных частных сетей (VPN).

Системы для фильтрации корпоративной почты и фильтрации спама. В итоге мы получаем комплексную систему защиты служебного помеще-

ния. Преимущества такого подхода заключаются в более эффективной защите, чем использование какой-то одной системы. Он обеспечивает:

Интегрированность.

Надёжность.

Оперативность.

Литература

1.Родичев Ю.П. «Нормативная база и стандарты в области информационной безопасности»/ Родичев Ю.П. – специальное издание. Учебное пособие. Санкт-Петербург: Питер, 2017, с: 386.

2.Бондарёв В.В. «Введение в информационную безопасность автоматизированных систем»/ Бондарёв В.Н. – специальное издание. Учебное пособие. Санкт-Петербург: Питер, 2016, с:

253.

3.Навацкий А.А. «Производственная автоматика для предупреждения пожаров. Пожарная сигнализация»/ Навацкий А.А. – специальное издание. Москва: М, 203, с: 421.

4.Федеральный закон РФ от 27 июля 2006 года № 152-ФЗ «О персональных данных» — федеральный закон, регулирующий деятельность по обработке персональных данных.

5.ГОСТ Р 51558-2000 Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний.

282

УДК: 004.3:631.1

К.Д. Денисов – студент; А.Е. Белов – студент; М.А. Кочев – студент;

И.С. Шевчук – научный руководитель, старший преподаватель; И.М. Глотина – научный руководитель, доцент, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия.

РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОКЛИМАТОМ В ТЕПЛИЧНОМ КОМПЛЕКСЕ

Аннотация. В статье рассмотрена актуальность поддержания микроклимата в тепличных комплексах и представлена реализация автоматизированной системы управления микроклиматом на основе микроконтроллера Arduino Mega. Описаны функциональные модули системы и частично реализована схема подключения элементов системы.

Ключевые слова: микроклимат, микроконтроллер Arduino Mega, схема подключения.

Актуальность темы по разработке автоматизированной системы управления (АСУ) микроклиматом в тепличных комплексах заключается в том, что с каждым годом в фермерский хозяйствах, связанных с растениеводством, все больше внимания уделяется качественному поддержанию микроклимата в тепличных комплексах. Правильно подобранная технология поддержания микроклимата является одной из основных составляющих, позволяющих повысить урожайность. А эффективное использование энергоресурсов – дополнительная возможность значительно уменьшить себестоимость производимой продукции. Современная АСУ микроклиматом должна поддерживать не только заданный режим, но и максимально эффективно использовать возможности исполнительных систем. Для реализации АСУ микроклиматом в тепличных комплексах будет использоваться физическая схема подключения, представленная на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема подключения элементов к плате Arduino Mega 2560

283

Как видно из рисунка в основе системы используется микроконтроллер Arduino Mega 2560. Данная схема позволит реализовать контроль и регулирование показателей в тепличных комплексах: влажность воздуха, влажность почвы, температуры воздуха, освещенность, уровень воды в резервуаре; а также вывод информации для пользователя, как на дисплей системы, так и в приложение на смартфон и WEB - сайт.

Реализация данной системы была выполнена в качестве наглядного макета, представленного на рисунке 2.

Рисунок 2. Фото реализации АСУ по контролю за микроклиматом Принцип работы АСУ представлен в виде блок-схемы на рисунке 3.

Рисунок 3. Блок-схема работы АСУ по контролю за микроклиматом

284

Данные из АСУ выводятся при помощи Com-порта и Bluetooth модуля на монитор компьютера, и дисплей телефона соответственно. Пример вывода данных на дисплей телефона представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Вывод данных на дисплей телефона

Ввод данных в систему осуществляется через матричную клавиатуру, кото-

рая подключена к Arduino Mega 2560.

Входе выполненной работы была разработана АСУ микроклиматом в тепличном комплексе со следующим функционалом: контроль влажности почвы, контроль влажности воздуха, контроль температуры, контроль воды в резервуарах, а также ввод вывод информации.

Вдальнейшем планируется реализовать в АСУ такие функции как: контроль освещенности в тепличном комплексе, автоматическая подача удобрений, ввод/вывод информации посредством WEB-приложения.

Литература

1.Петин, А.В. Проекты с использованием контроллера Arduino, 2-е издание// БХВ-Петер-

бург. – 2015. [Электронный ресурс]. – URL: https://docviewer.yandex.ru/view/88308690. (Дата обра-

щения: 20.10.2018).

2.Петин, В.А. Биняковский А.А. Практическая энциклопедия Arduino 2017// ДМК Пресс.

–2017. [Электронный ресурс]. – URL: http://ru.b-ok.org/ireader/3425341. (Дата обращения: 20.10.2018).

3.Ревич, Ю.В. Занимательная электроника// БХВ-Петербург. – 2015. [Электронный ре-

сурс]. – URL: https://paraknig.com/reader/328378. (Дата обращения: 20.10.2018).

285

УДК 004.2

Н.Е. Иванов – студент; А.В. Кондратьев – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРФЕЙСОВ

Аннотация. Статья посвящена решению проблемы установки связи между различными устройствами на предприятии, в частности, между системой управления установкой дозирования реагента и компьютером, посредством разработки универсального преобразователя интерфейсов, который обеспечивает согласование уровней их сигналов.

Ключевые слова: универсальный преобразователь интерфейсов, интерфейс USB2.0, интерфейс EIA/TIA-232, интерфейс EIA/TIA-485, система управления дозированием реагента.

На «ООО НПО Эталон» используются различные контроллеры системой управления дозированием реагента (СУДР), которые необходимо соединять с компьютерами для считывания показателей. Но возникает проблема – устройства, соединяемые между собой, могут не обладать совместимыми интерфейсами. Для решения этой проблемы необходимо разработать универсальный преобразователь интерфейсов, наиболее часто используемых в промышленности. Такими интерфей-

сами являются USB2.0, EIA/TIA-232, EIA/TIA-485.

EIA/TIA-232 – интерфейс для обмена данными между устройствами по схеме точка–точка, работающий в дуплексном режиме. Дуплексный режим обеспечивает двустороннюю связь, при которой передача осуществляется одновременно с приемом.

EIA/TIA-485 – интерфейс для приема и передачи данных между устройствами с помощью двух проводов, представляющих собой витую пару, которая заключена в металлический экран. Работа интерфейса осуществляется в полудуплексном режиме. Полудуплексный режим обеспечивает двустороннюю связь, при которой передача и прием осуществляются поочередно, причем с автоматическим переходом с передачи на прием.

USB2.0 – последовательный интерфейс передачи данных, который позволяет не только обмениваться данными, но и обеспечивать электропитание периферийного устройства.

Универсальный преобразователь интерфейсов – это устройство, предназначенное для обеспечения связи между двумя устройствами с разными интерфейсами подключения. При этом связь между устройствами обеспечивается преобразованием уровней сигналов интерфейсов. Для этого в устройстве используются ИМСпреобразователи (интегральные микросхемы) сигналов FT232RL, ST232BRD, MAX485ESCA+. Структурная схема разрабатываемого преобразователя представлена на рис. 1.

286

Рис. 1. Структурная схема преобразователя

Реализацию блока преобразования USB-UART осуществляет ИМС FT232RL, которая преобразует уровни сигналов USB в UART, их в дальнейшем можно преобразовать в уровни EIA/TIA-232 и EIA/TIA-485. Так как EIA/TIA 485 – это полудуплексный интерфейс, то необходимо управлять приемником и передатчиком для корректного взаимодействия между подключаемыми устройствами. Для реализации переключателя между приемом/передачей ничего не нужно дополнительного, так как ИМС уже поддерживает переключение между приемом и передачей внутри себя.

Преобразованием сигналов в интерфейс EIA/TIA-232 занимается ИМС ST232BRD, которая представляет собой 2 передатчика и 2 приемника. В преобразователе для блока вывода интерфейса EIA/TIA-232 используется COM-порт. Для реализации COM-порта необходимо 4 передатчика и 4 приемника, поэтому необходимо использовать две ИМС ST232BRD.

Преобразованием сигналов в интерфейс EIA/TIA-485 занимается ИМС MAX485ESCA+, которая состоит из 1 передатчика и 1 приемника. Для блока вывода этого интерфейса используется двухконтактный винтовой разъем, который обеспечит надежную фиксацию линии передачи.

Разрабатываемый преобразователь питается от внешнего источника номиналом 5 В. Питание подводится к преобразователю через винтовой разъем аналогичный предыдущему и проходит через стабилизатор напряжения LM1117MPX-5.0. Наличие стабилизатора обусловлено тем, что он ограничивает напряжение до 5 В

вслучае скачка напряжения и предусматривает возможность автоматического отключения преобразователя при превышении теплового порога.

Все компоненты монтируются на плату методом поверхностного монтажа. При этом затраты на изготовление данного устройства представляют собой около 2 700 рублей, что является большим плюсом по сравнению с аналогичными устройствами на отечественном рынке, стоимость которых примерно составляет от 4 500 рублей и выше. Однако универсальное устройство несет в себе и долю негатива, а именно, неучтенные нюансы и ошибки могут привести к потере информации, что

вусловиях производства ведет к простою и, как следствие, уменьшению прибыли. Поэтому нужно внимательно относиться к подбору компонентов и качеству их монтажа.

Литература 1. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. – Санкт Петербург: Питер, 2002. –

528 с.

2. Datasheet FT232RL. Сайт компании «FTDI Chip». [Электронный ресурс]. Режим до-

ступа: https://www.ftdichip.com (Дата обращения: 25.03.2019).

287

УДК 004.315.8

Г.В. Кучинский – студент; А.М. Бочкарев – научный руководитель, старший преподаватель,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

ЛАБОРАТОРНЫЙ МОДУЛЬ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСА COM-ПОРТА

Аннотация. В данной статье описывается процесс создания лабораторного модуля для исследования интерфейса COM-порта, для связи персонального компьютера с «установкой моделирующей» (сокр. УМ). Также рассмотрена логика работы главного компонента этого устройства – последовательного регистра сдвига.

Ключевые слова: регистр сдвига, COM-порт, лабораторная установка, УМ, hc595, параллельный, последовательный.

УМ – это учебно-лабораторный стенд, используемый при проведении лабо- раторно-практических работ для студентов факультета экономики и информационных технологий ПГАТУ с целью получения знаний, опыта и навыков работы с микросхемами и микроконтроллерами, а также с цифровой схемотехникой. При работе на лабораторных установках с такими элементами логики, как элементы памяти и счетчики, напряжение на сигнальные линии подаются вручную. Это позволяет лучше понять логику работы электронных компонентов, но при продолжительной работе неизбежно совершаются ошибки ввода.

Устройство, представленное на рисунке 1, преобразует последовательные сигналы с порта DE-9, с помощью регистра сдвига, в сигналы параллельного интерфейса для взаимодействия с УМ.

Рисунок 1. Внешний вид лабораторного модуля и установки УМ

Главным компонентом устройства является КМОП микросхема 74hc595, являющейся последовательным регистром сдвига с выходной блокировкой. Сдвиговый регистр - это набор последовательно соединённых триггеров. В отличие от стандартных регистров, сдвиговые поддерживают функцию сдвига вправо и влево (т. е. переписывание данных с каждого предыдущего триггера на следующий по счёту).

Для управления этой микросхемой используется 3 сигнальные линии. Сигналы на интерфейсе RS-232 инициируются управляющей программой. В качестве сигнальных линий используются такие контакты разъема DE-9 как: RTS – 7 pin, DTR – 4 pin и TxD – 3 pin.

288

Принцип работы микросхемы 74hc595 заключается в записи последовательных логических сигналов, подаваемых на вход DS. Запись осуществляется по заднему фронту на входе SH_CP. Вывод записанных данных происходит также задним фронтом, но на входе ST_CP. После на ножках 1-7 и 15 появляются уровни последних восьми записанных сигналов. Временная диаграмма, описывающая работу 74hc595, и расположение выводов представлены на рисунке 2.

Рисунок 2. Временная диаграмма и расположение выводов микросхемы 74hc595

Пользуясь характеристиками интегральных микросхем, в программе Proteus 7 (рисунки 3 и 4) разработана принципиальная схема и схема печатной платы устройства-преобразователя с индикацией сигналов.

Рисунок 3. Рабочее пространство программы Proteus ISIS 7

Рисунок 4. Рабочее пространство программы Proteus ARES 7

289

Компоненты устройства:

1)Стеклотекстолит двухсторонний 62х40мм.

2)Микросхема «74hc595».

3)Стабилитрон «BZX55C5V1».

4)Стабилизатор «КР142ЕН5А».

5)Светодиод «FYL-5013LRD1C».

6)Резистор «CR-1/4W-1 КОМ-5%».

7)Конденсатор полярный 100 мкф «0511 85C MIL».

8)Соединитель Штыревой 1х40 «PLS-40».

Используя свободно распространяемую программу UniCOM с открытым исходным кодом и сопряженный с ней драйвер hc595 можно управлять лабораторным модулем, получать внешнюю дискретную информацию и организовывать автоматическую обратную связь через коммуникационный порт.

На рисунке 5 показана схема модификации УМ для сопряжения с лабораторным модулем.

Рисунок 5. Схема модификации установки моделирующей

В заключение можно отметить, что данное устройство может применяться не только в учебных лабораторных установках, но и в таких сферах, как автоматизированные системы управления, в роботизированных механизмах и прочей электронике.

Литература

1.Кузьминов, А.Ю. Интерфейс RS232. Связь между компьютером и микроконтроллером./А.Ю. Кузьминов - Москва: Радио и связь, 2004. - 168 с.

2.Сдвиговый регистр 74HC595 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cxem.net/arduino/arduino166.php

3.Знакомство с микросхемой регистра сдвига 74HC595 - управление 16 светодиодами

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html

4.8-разрядный, последовательный сдвиговый регистр [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.st.com/en/automotive-logic-ics/hcf4094.html

5.UniCOM - управление устройствами через COM-порт компьютера [Электронный ре-

сурс]. - Режим доступа: http://www.labkit.ru/html/autocontrol?id=136

290