ლევან
იმნაიშვილი
მაგული
ბედინეიშვილი
ალინა
ტიტვინიძე
ანოტაცია
სტატიაში მოცემულია ბიომეტრიის რაობა და
დანიშნულება, განხილულია ბიომეტრიული სისტემების დადებითი და უარყოფითი მხარეები.
ნაჩვენებია, რომ ადამიანის იდენტიფიცირებისათვის დღეისათვის ყველაზე უფრო ეფექტური
და საიმედოა ბიომეტრიული მეთოდები. განსაკუთრებით ყურადღება არის გამახვილებული
ბიომეტრიული სისტემების ადმინისტრირებაზე მათი საიმედობის უზრუნველყოფის მიზნით.
გამომდინარე იქედან, რომ სწრაფი ტემპებით ვითარდება ბიომეტრიული ბაზარი და
ადამიანის იდენტიფიცირების ბიომეტრიული მეთოდების გამოყენების არეალი, გაკეთებულია
დასკვნა, რომ უახლეს წლებში ბიომეტრია არა მარტო აამაღლებს ადამიანის
იდენტიფიცირების საიმედობას, არამედ მნიშვნელოვან ზემოქმედებას იქონიებს ადამიანის
ყოფაზეც.
Summary
The article describes the essence of biometrics
and purpose, the advantages and disadvantages of biometric systems.
It is shown, that now, biometric methods are most
effective and reliable way to identification the people. Particular attention
is paid to the administration of biometric systems, in order to ensure their
reliability. Because of rapid pace of development “Biometric Market” and
expanding the area of human identification using biometric methods, the
conclusion is made, that in recent years biometrics not only to raise reliability of human
identification, but will have a significant impact on human life style.
ლ.იმნაიშვილი, მ.ბედინეიშვილი, თ.ტალიკაძე
ანოტაცია. პედაგოგთა რეგისტრაციის სისტემის სამომხმარებლო ინტერფეისის ინტერაქციის დროის
შეფასებისათვის შემოთავაზებულია მოდელი, რომელიც ეყრდნობა ფიტსის და ჰუკის
კანონების ერთდროულ გამოყენებას. შედეგად განსაზღვრულია ინტერაქციის დროის
დამოკიდებულება სამიზნე ობიექტის ზომაზე
და სამიზნე ობიექტამდე მანძილზე. შეფასების შედეგების ანალიზზე დაყრდნობით
შემოთავაზებულია სისტემის სამომხმარებლო ინტერფეისის აგების ახალი კონცეფცია,
რომლისთვისაც მნიშვნელოვნად მცირდება ინტერაქციის დრო.
Аннотация.
Для оценки времени
интеракции потребительского интерфейса системы регистрации преподавателей
предложена модель, которая основана на одновременном применении законов
Фитса и Хика. В результате определен зависимости времени интеракции от размеров
и удаленности целевого объекта. На основе анализа результатов оценок предложена
новая концепция построения потребительского интерфейса системы, для которой
существенно уменьшается время интеракции.
Abstract.
To estimate the interaction time
of user-interface of teachers
registration system, proposed a model that is based on simultaneous application
of laws of Fitts' and Hick. As a result determined the dependence of the
interaction time of the size and remoteness of the target. Based on analysis of
assessment results, offered a new concept of building a user-interface system
,which will substantially reduced the interaction time.
ა. ფრანგიშვილი,
ლ.იმნაიშვილი, მ.ბედინეიშვილი, მ.სულაბერიძე
ანოტაცია.
ნაშრომში წამოჭრილია
სასწავლო დაწესებულებაში პედაგოგების მიერ მეცადინეობათა ჩატარების დისციპლინის
არსებული პრობლემატური საკითხი. პრობლემის გადაჭრის, პედაგოგთა მეცადინეობაზე
შესვლის აღრიცხვის და დაგროვილი სტატისტიკის დამუშავების ოპერატიულობის გაზრდის მიზნით შემოთავაზებულია პედაგოგის მიერ
მეცადინეობის ჩატარების ელექტრონული რეგისტრაცია მათი ბიომეტრიული იდენტიფიკაციის
გზით. შემოთავაზებულია სისტემის აგების „ღია რეგისტრაციის“ და „დახურული
რეგისტრაციის“ ალტერნატიული არქიტექტურები
და მოცემულია მათი შედარებითი ანალიზი.
„დახურული რეგისტრაცია“ გულისხმობს პედაგოგის მიერ მეცადინეობის ჩატარების
კონფიდენციალურ აღრიცხვას. უშუალოდ რეგისტრაციის პროცესი ხორციელდება პედაგოგის
მიერ საჯარო კონტროლის გარეშე. „ღია რეგისტრაცია“ გულისხმობს პედაგოგის მიერ
რეგისტრაციის პროცესის გავლის საჯაროობას, რაც ხორციელდება სხვა პედაგოგების (ან
საზოგადოების) მეთვალყურეობით.
დაბალი საშემსრულებლო
დისციპლინის პირობებში რეგისტრაციის საჯაროობის აქტუალობიდან და მცირე მატერიალური
დანახარჯებიდან გამომდინარე, უპირატესობა მიენიჭა „ღია რეგისტრაციის“
არქიტექტურას. განხილულია „ღია რეგისტრაციის“ არქიტექტურის პედაგოგთა რეგისტრაციის
ელექტრონული სისტემის რეალიზაციის კონკრეტული მაგალითი.
წყალმომარაგების სისტემების კომპლექსური
ავტომატიზაციის ზოგიერთი საკითხი
ს. პედროლო,
ლ.იმნაიშვილი, ი. ფრანგიშვილი
ანოტაცია:
ტექნოლოგიური პროცესის
ავტომატიზაცია მკვეთრად ამაღლებს პროდუქციის ხარისხს, ამცირებს მატერიალურ
დანახარჯებს. წყალმომარაგების სისტემებთან მიმართებაში შეიძლება ითქვას, რომ
ტექნოლოგიური პროცესის ავტომატიზაცია იწვევს წყლის მომჭირნეობით მოხმარებასაც, რაც
ფრიად მნიშვნელოვანია წყლის სულ უფრო მზარდი დეფიციტის პირობებში.
მატერიალური
დანახარჯების, პროექტის რეალიზაციის დროის და საექსპლუატაციო დანახარჯების
შემცირების, საიმედობის ამაღლების მიზნით
მიკროპროცესორული საკონტროლო-გამზომი მოწყობილობების სტანდარტიზაციის და
ინფორმაციული ტექნოლოგიების განვითარების ფონზე დღეისათვის უპრიანია
წყალმომარაგების ტექნოლოგიური პროცესების ავტომატიზაცია SCADA სიტემების
გამოყენებით. ნაშრომში მაგალითისათვის მოტანილია წყლის დონისა და მოცულობის
მონიტორინგის კომპიუტერული სისტემა.
წყლის სადისტრიბუციო
კომპანიების რენტაბელური ფუნქციონირება დიდაა დამოკიდებული კომპანიის წყლის
მომხმარებლებთან ურთიერთობაზე. ამ პროცესის ეფექტურობის ამაღლების მიზნით
შემოთავაზებულია წყლის რეალიზაციის და მომხმარებლებთან ანგარიშსწორების სისტემის
ახალი კონცეფცია, რაც გულისხმობს მომხმარებელზე გადახდილი თანხის ადექვატური
რაოდენობის წყლის მიწოდების ავტომატიზაციას.
ციფრული ტექნოლოგიების ელექტროენერგეტიკაში გამოყენების გამოცდილება
იმნაიშვილი ლ.შ., ბედინეიშვილი მ.მ.
სტატიაში განხილულია ელექტროენერგეტიკაში ციფრული სისტემების დანერგვის ტენდენციები და პრობლემები. კერძოდ, აღნიშნულია, რომ ელექტროენერგეტიკაში დაწყებული ციფრული სისტემების დანერგვის პროცესი მაინც არ ხასიათდება სასურველი ტემპებით, რაც პირველ რიგში გამოწვეულია ენერგოობიექტის პერსონალის მენტალობით და ელექტროენერგეტიკისა და ციფრული ტექნოლოგიების მიჯნაზე მომზადებული სპეციალისტების დეფიციტით.
Experience of using digital technologies in electric power engineering
Imnaishvili l.Sh., Bedineishvili M.M.
Tendencies and problems of applications of digital systems to electric power engineering have been discussed in the paper. The comparative analysis of analogous and digital systems is given. Digital systems have advantage over analogous ones because of their following properties : large functional ability, high reliability, low cost of operation, small dimensions, high operational flexibility, long lifetime, online modes of archiving information , ease of technical service, possibility rearranging using software, remote control, etc. However, in spite of introduction of digital systems to power engineering, it is noted that this process is not yet characterized by desirable scale and rate. This can be explained, firstly, by mentality of electric power engineering’s personnel and lack of experts educated at the interfaces between power engineering and digital technology areas.
მონოგრაფია
ლ. იმნაიშვილი, ა. ფრანგიშვილი
წინამდებარე მონოგრაფია არის პირველი მცდელობა ციფრული სისტემების სინთეზის საკითხები განხილული იქნას სისტემის აგების იერარქიულობის და მრავალფუნქციურობის პრინციპების შეჯერებით. წარმოდგენილია ციფრული სისტემის სინთეზის მეთოდები დაწყებული ელემენტური ბაზიდან და დამთავრებული არქიტექტურულ გადაწყვეტამდე. ნაშრომი გაჯერებელია თეორიული დებულებების საინჟინრო რეალიზაციის საკითხებით. მონოგრაფიაში ასახვა ჰპოვა ავტორების მიერ წლების განმავლობაში ამ სფეროში მიღებული სამეცნიერო შრომის და საინჟინრო საქმიანობის შედეგებმა. მონოგრაფია განკუთვნილია ციფრული სისტემების და მოწყობილობების სფეროში მოღვაწე სპეციალისტებისათვის. იგი დახმარებას გაუწევს შესაბამისი სპეციალობის ბაკალავრიატის სტუდენტებს, მაგისტრანტებსა და დოქტორანტებს.
Levan Imnaishvili, Archil Prangishvili
SYNTHISUS OF DIGITAL SYSTEMS HIRARCHY & MULTIFUNCTIONALITY
Summary
Data in digital systems has many applications; computers, communication devices, household appliances, autos, medical equipment, etc. Such data has permeated all spheres of our society. Advancement in technology & applications using digital data & the changes dictated by the market require that we continually address the effectiveness of the architecture in which the data lives. We are out of balance. Moore's law, the integration index of integrated circuits almost doubles every 18-24 months. The architecture development is not keeping pace. This book is attempting to right this imbalance. The material herein defines the problem & frames components & solutions in 5 chapters.#1 Analysis of the state of the art of digital architecture today, plus an outline of the requirements, objectives & tasks at hand.#2 The authors have developed the principals of composing multifunctional storage circuits based on static-dynamic memory elements as well as the mathematical models themselves. In addition they address the issues of synthesis of multifunctional sequential modules taking into consideration the notion of a function-dominant approach, the realization of multifunctional principals at the optoelectronic computational structures & the methods of increasing the effectiveness of multifunctional modules. The authors have applied methods & mathematical models of components building multifunctional modules. #3 The concepts described in chapter 2 are developed further in conjunction with multifunctional modules. The "compositional methods" developed herein allow multifunctional modules to perform typical operations like shifting, logical operations, arithmetic and other operations.
Within the multifunctional modules, when the analogue signal is converted into the digital the authors have developed decimal conveyorized processing methods for multifunctional optoelectronic modules. #4 The authors demonstrate the increased effectiveness of their architectural methods for digital systems. The pieces are; methods of developing multifunctional terminal facilities, micro program computing hardware based on multifunctional sequential modules, & methods of analysis of the computational structure’s functional abilities.#5 The authors have added the spatial distribution component to the multifunctionality of operational devices for digital systems to complete the model. In conclusion this book introduces a number of new scientific ideas, those ideas and the essence of those ideas provide ways to increase the efficiency & effectiveness, the functional abilities, the intellectuality, and the increased regulation of structures in digital systems. This is achieved by multifunctionality through an architectural and systems approach to the task at hand. Apart from the theoretical results described herein, engineering systems are applied to the design of digital systems based on multifunctionality. The systems allow us to construct efficient digital systems starting from computer elements and the large spatially distributed systems. These ideas have been used in power station management systems with great success, in Jinvally Power Station, in Pasanaury, Georgia amongst others. This book is designed for specialists in the field of digital systems. It will assist students in completing the Bachelors, Masters and Doctorate degrees.
ლ.იმნაიშვილი, ე.ჩაჩხიანი, მ.ბედინეიშვილი
ჟურნალი "ენერგია", 2009, # 4, 28-35 გვ.
Система мониторинга уровня воды
Прангишвили А.И. (Грузинский технический университет, г. Тбилиси)
a_prangi@gtu.ge
Имнаишвили Л.Ш. (Грузинский технический университет, г. Тбилиси)
limn-54@mail.ru
limn-54@mail.ru
Ключевые слова: измерение уровня, унификация, мониторинг
ВведениеМониторинг уровня воды необходимый компонент в технологическом процессе выработки электроэнергии в ГЭСах, в резервуарах водораспределительных систем и т.д. Несмотря на то, что подобные системы производят многие компании, они не способны решить все проблемы, связанные с мониторингом уровня воды в наших условиях эксплуатации.
В статье предложена концепция построения компьютерной системы мониторинга уровня воды, которая основана на двух постулатах: на достижениях технологии построения современных цифровых систем и на действующих методике, практике и опыте мониторинга уровня воды.
Формулировка общих принципов построения системы мониторинга
Система мониторинга состоит из двух подсистем: подсистемы измерения и компьютерной подсистемы. (рис.1).
Рис.1. Структура системы мониторинга уровня воды
Подсистема измерения фактически представляет уровнемер, который имеет инструменты связи с компьютерной подсистемой. Компьютерная подсистема оснащена блоком связи с подсистемой измерения и аудиосистемой.
Исходя из назначения и своеобразия применения системы, подсистемы территориально удалены. Для сопряжения подсистем применяется интерфейс RS-485 кабельным соединением или там, где это физически невозможно, радиосвязь.
Исходя из широкого спектра применения системы мониторинга и жестких условии эксплуатации уровнемера, ставится задача унификации подсистемы измерения – уровнемера и программного обеспечения компьютерной подсистемы. С этой целью были сформулированы общие принципы построения системы мониторинга и ее компонентов, из которых основные:
· характеристика измерения уровня должна быть прямолинеиная, что существенно упрощает дальнеишую обработку результатов измерения и предоставление персоналу;
· погрешность измерения во всем диапазоне измерения должна быть постоянной;
· диапазон измерения не должен быть ограничен конструктивным исполнением уровнемера и методом измерения. Это особенно важно при ГЭСах, которые строятся по индивидуальным проектам. Уровнемер без конструктивных изменении без ограничении должен быть пригоден для применения как в малом диапазоне (2-3 м), так и в большом диапазоне (например, 50 м и более) измерения;
· восприятие уровня должно быть абсолютным. При выключении уровнемера или прекращении питания, не должно требоваться повторное тарирование;
· результаты измерения должны фиксироваться как в электронном виде так и механически.
Последнее необходимо при прекращении питания уровнемера (применение автономного питания при жестких условиях эксплуатации связано со многими неблагоприятными факторами).
Конструирование подсистемы измерения уровня
В настоящее время в основном применяются поплавковые, ультразвуковые и радиометрические уровнемеры [1,2]. Последние два типа не обеспечивают постоянство погрешности во всем диапазоне измерения и непрерывный измерительный процесс во время прекращения питания. Поэтому во время конструирования унифицированного уровнемера эти методы измерения были исключены.
Для разработки унифицированного уровнемера в качестве прототипа был выбран поплавковый уровнемер предложенный в [3], который в основном удовлетворяет выше сформулированным принципам, но для разных диапазонов измерения необходимы конструктивные изменения.
Рис.2. Кинематическая схема унифицированного уровнемера
Поплавковый уровнемер состоит из прецизионного измерительного диска 1, который с осью 2 связан абсолютным энкодером 3. Прецизионный диск 1 имеет прорез, в котором переброшен гибкий трос 4, на одном конце которого укреплен поплавок 5, а на втором -противес 6. На оси 2 прецизионного диска размещен блок меньшего размера 7, в котором одним концом закреплен и намотан гибкий трос 8, который перекидан на второй свободновращающийся блок 9. На втором конце троса закреплен противовес-указатель 10, который вертикально передвигается перед проградуированной шкалой 11.
Поплавок уровновешивается на поверхности воды суммарным весом противовеса 6 и противовеса-указателя 10. С изменением уровня воды передвигается поплавок 5 и соответственно поварачивается прецизионный диск 1 по отношению к исходной точки на определенный угол a - 0≤a≤n*3600 (где n=1,2,...), который может превышать 3600. Поворачивание прецизионного диска 1 вызывает смещение угла абсолютного энкодера 3, которая однозначно определяет длину вертикального передвижения поплавка 5 - L=(p*R*a)/1800, где R радиус прецизионного диска 1. С поворачиванием прецизионного диска 1 поворачивается и блок 7, и противовес-указатель 10 передвигается вдоль шкалы. Длина шкалы определяется следующим образом - M=L/k, где k коэффициент пропорциональности.
В качестве абсолютного энкодера 3 в конструкции уровнемера применен прецизионный потенциометр. При этом потенциометр должен удовлетворять нескольким требованиям:
· характеристика сопротивления должна быть прямолинениная. Отклонение от прямолинейности должно бить не более +/- 1%;
· электронный угол поворота должен быть 3600 и более (последнее достигается в многооборотных потенциометрах);
· маленькое механическое сопротивление старта и оборота. Оно не должно быть больше 0,5 н/см;
· большой рабочий ресурс.
Современные прецизионные потенциометры удовлетворяют этим требования. Они изготавливаются из проводящего пластика, поэтому их разрешающие способности (точность) практически не ограничиваются. Тот же пластиковый элемент обеспечивает большой рабочий ресурс, что составляет 1 000 000 оборотов и более.
Электрическая схема унифицированного уровнемера показана на рис. 3.
Рис. 3. Электрическая схема унифицированного уровнемера
Поворичиванием измерительного диска 1 изменяется сопротивление R1 абсолютного энкодера 3 и следовательно на его ползунке – потенциал, который преобразуется с помощью АЦП. Микропроцессор обрабатывает цифровые коды с АЦП и посылает в РС. Как видим, в электрической схеме не предусмотрен дисплей для отсчета уровня. Уровнемер размещается в точке измерения уровня воды, а управление технологическим процессом производиться с щита управления, который от точки измерения территориально удален. Поэтому в уровнеме предусмотрен только механический отсчет уровня, которым пользуется персонал только в экстремальных ситуациях (например, при отключении питания уровнемера). Фактически механический показатель дублирует показ уровня на мониторе РС.
Для сопоставления двоичных кодов, посылаемых с уровнемера в РС, с реальным уровнем воды, следует определить коэффициент соответствия k=vmax/Lmax., где vmax-максимальное входное напряжение АЦП, а Lmax-максимальное вертикальное смещение поплавка. Для того, чтобы получить максимальную точность измерения, необходимо vmax =UВых., где UВых.–максимальный потенциал на ползунке потенциометра. Это будет достигнуто, когда ползунок будет в положении максимального сопротивления. Таким образом, для достижения наименьшей погрешности работы уровнемера при максимальном уровне измеряемой среды, ползунок должен быть в положении максимального сопротивления.
Поскольку максимальные уровни измеряемой среды на разных объектах могут быть разные, поэтому ставиться задача получения максимально возможного потенциала на ползунке потенциометра без достижения максимально разрешаемого этим потенциометром сопротивления.
Рис.4. Модель расчета
В том случае, когда на максимальном уровне измеряемой среды, невозможно достичь максимального сопротивления потенциометра, т.е. когда R1*≠0, то R2=[( UВх.- Uвых.)* R1]/ UВых.- R1*.
Таким образом, подбором сопротивления R2 для разных диапазонов измеряемой среды, возможно сохранить постоянную UВых., что обусловливает постоянство максимальной погрешности унифицированного уровнемера в разных условиях эксплуатации.
Таким образом, применением прецизионных многооборотных потенциометров на разные количества оборотов без конструктивных изменении можно получить унифицированные уровнемеры на разные диапазоны измерения.
Программное обеспечение системы мониторинга
Подсистема измерения непрерывно измеряет уровень воды, который в определенных временных дискретах (200 млсек.) отображается на мониторе РС, который в свою очерередь накапливает результаты измерения.
Эксплуатация системы мониторинга в основном предусматривается в водоприемных постройках ГЭС, где возмущения зеркал воды могут быть существенные. С целью устранения этого, программа производит усреднение значений уровней воды, измеряемых в определенных промежутках времени, которое принимается как текущее значение. Притом текущее значение уровня воды округляется до 1 см, когда погрешность системы составляет всего 1 мм. Время усреднения выбирается потребителем исходя из опыта эксплуатации конкретного объекта.
Введено понятие «фиксирования уровня», сущность которого заключается в том, что в данный момент времени запоминается уровень воды и результаты дальнейшего измерения сравниваются с этим значением. С момента «фиксирования уровня» можно наблюдать за повышением или понижением уровня по сравнению с фиксированным. Предусмотрено «фиксирование уровня» автоматически, с помощью РС через определенные отрезки времени или «в ручную» - в любой момент времени.
Программное обеспечение системы предназначено для:
· выдачи команды измерения в подсистему измерения;
· получения результатов измерения из подсистемы измерения;
· визуализации результатов измерения (таблица, график);
· обработки данных и архивирования.
Интерфейс программного обеспечения построен по «принципу окон». Применены три окна: измерения, администрирования и архива.
Основным является окно измерения, в котором отражаются результаты измерения и текущее состояние системы. Результаты измерения в качестве таблиц и графиков отражаются в окне архива. Окно администрирования предназначено для конфигурирования и наладки системы.
Окно измерения (рис. 5) дает возможность наблюдать на цифровом и аналоговом индикаторах за усредненными текущими значениями уровней воды. Аналоговый бар-код принимает красный, желтый и зеленый цвет в зависимости от того, в какой зоне уставки находится уровень воды. Если уровень воды в зоне высокого риска, то бар-код принимает красный цвет, если – низкого риска, то – желтый и если уровень воды нормального уровня, то бар-код принимает зеленый цвет. Если уровень воды в зоне высокого или низкого рисков, включаются соответствующие звуковые сигналы и на экране появляется пиктограмма звонка. Снятие звукового сигнала происходит соответствующей виртуальной кнопкой, но только в том случае, если уровень воды в это время находиться в «зеленой зоне».
Бар-код усреднения производит отсчет времени усреднения. Во временя заполнения бар-кода происходит обновление текущего усредненного значения уровня воды. Время усреднения устанавливается с окна администратора.
Окно администрирования дает возможность: изменить уставки высокого и низкого рисков уровней, установить время усреднения и автоматического «фиксирования уровня».
Рис. 5. Окно измерения
Заключение
В настоящее время несколько таких систем мониторинга успешно функционируют (рис. 6) на малых ГЭСах в Грузии. Простота конструкции уровнемера и понятность для энергетиков-эксплуатационщиков интерфейса программного обеспечения не требуют специальную переподготовку эксплуатационщиков, что является залогом распространения системы мониторинга уровня воды и на объектах водораспределительных систем.
Рис.6. Монтаж унифицированного уровномера на ИгоетГЭС
Литература
1.Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие. Под ред. Б.Д.Кошарского. Л. «Машиностроение», 1976.
2.Шкатов E. Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, M., 1986.
3.Чачхиани Э., Имнаишвили Л., Дундуа А., Матиташвили Т. Поплавковый измеритель уровня. Патент Грузий № 3911, бюлл. №16, 25.08.2006.
4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. В 2-х томах.Пер. с англ, - М.: Мир, 1983. –Т.1. 598 с., ил.