1.2. Принципы интеграции ИСБ

При объединении различных систем в составе ИСБ возможно применение нескольких типов интеграции.

Так, аппаратную интеграцию ИСБ осуществляют путем обеспечения аппаратной совместимости систем в составе ИСБ, посредством обмена информационными и управляющими сигналами, формируемыми при помощи коммутации электрических цепей.

Объединение систем производится на этапе проектирования системы для каждого конкретного объекта. Такая работа проводится проектно-монтажными организациями. Как правило, в этом случае, применяются разнородные системы различных производителей. Объединение (интеграция) этих систем осуществляется путем установки оборудования управления системами в общем помещении.

Очевидно, что это минимальный уровень интеграции, ему присущи известные недостатки ("человеческий фактор", разнородность аппаратуры, сложность обслуживания, параллельность прокладываемых коммуникаций, отсутствие автоматизации и т.д.) и его нельзя считать в настоящее время перспективным.

Разновидностью такого типа интеграции, получившей наибольшее распространение, является интеграция посредством релейных выходов, используемых для передачи информационных сообщений между отдельными системами ИСБ.

Достоинствами данного типа интеграции является простота оборудования, невысокая стоимость, возможность объединения систем различных предприятий-изготовителей.

К недостаткам можно отнести:

- ограниченность видов извещений, которыми могут обмениваться системы;

- проблемы восприятия разнотипных способов представления информации о событиях и состоянии объединяемых систем;

- по мере роста количества реле и линий связи теряется преимущество низкой стоимости реализации. Суммарная стоимость релейной интеграции может превысить стоимость интеграции иного типа.

Программная интеграция (или более точно - интеграция на программно-аппаратном уровне с приоритетом программной поддержки). В этом случае роль объединения подсистем играет ПО, разработанное и поставляемое как самостоятельный продукт, предназначенный для функционирования в аппаратной среде, как правило, в локальной сети стандартных ЭВМ, которая представляет собой верхний уровень ИСБ. Сопряжение с аппаратной частью подсистем нижнего уровня осуществляется с помощью программ-драйверов, разрабатываемых специально для поддержки конкретных технических средств других предприятий-изготовителей. Связь с аппаратными средствами осуществляется с помощью стандартных портов ЭВМ.

Структурная схема ИСБ при программной интеграции приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3

Существуют два подхода к созданию специализированного ПО для ИСБ:

- ПО разрабатывается под собственное оборудование и не позволяет работать с техническими средствами иных предприятий-изготовителей - "закрытое" ПО;

- ПО разрабатывается как "открытая" программная оболочка ("открытое" ПО), с возможностью подключения оборудования различных предприятий-изготовителей.

Данная интеграция ИСБ имеет ряд положительных сторон. Это возможность на программном уровне, используя все преимущества современных компьютерных технологий, создавать высококачественные многофункциональные программные системы. Возможность интеграции с аппаратными средствами других предприятий-изготовителей (при наличии соответствующего драйвера и соответствующих интерфейсов обмена данными в самих применяемых средствах). Программная интеграция ИСБ требует меньшего количества линий связи между объединяемыми системами, по сравнению с аппаратной интеграцией.

С другой стороны, она не лишена недостатков - необходимость разработки драйверов для каждого применяемого аппаратного средства. При этом, разработчик аппаратного средства, не всегда предоставляет протоколы обмена данными. Даже, если протоколы "открыты" и документированы, в них могут быть заложены ограниченные возможности, не позволяющие оптимальным образом обеспечить сопряжение. Кроме того, разработчик ПО, поставляя только свой продукт, не может в этом случае в полном объеме гарантировать работу всей системы в целом.

Аппаратно-программная интеграция - наиболее распространенный тип интеграции ИСБ. В этом случае аппаратные и программные средства разрабатываются в рамках единой системы. Это позволяет достигнуть оптимальных характеристик, так как вся разработка сосредоточена, как правило, у одного предприятия-изготовителя и система как законченный продукт поставляется с полной гарантией. При этом, возможно также получить оптимальные экономические показатели.

Недостатком здесь является то, что каждое предприятие-изготовитель ИСБ разрабатывает свои оригинальные технические решения, как правило, не совместимые с ИСБ других производителей.

Аппаратно-программная интеграция может включать четыре уровня. Пример функциональной схемы четырехуровневой ИСБ при аппаратно-программной интеграции приведен на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4

Первый уровень аппаратно-программной интеграции ИСБ обеспечивает связь между сервером ИСБ, одним или несколькими АРМ, в том числе для территориально рассредоточенных объектов. Первый уровень аппаратно-программной интеграции ИСБ представляет собой локальную сеть на основе стандартов Ethernet и специализированного программного обеспечения.

Второй уровень аппаратно-программной интеграции ИСБ обеспечивает цифровой обмен данными между техническими средствами и представляет собой внутрисистемную сеть, реализованную на базе наиболее распространенных промышленных интерфейсов. Данная сеть должна взаимодействовать с сетью первого уровня посредством преобразования интерфейсов.

Третий уровень аппаратно-программной интеграции ИСБ представляет собой сеть или отдельные линии связи, обеспечивающие цифровой обмен данными между двумя функционально зависимыми техническими средствами.

Четвертый уровень аппаратно-программной интеграции ИСБ представляет собой электрические цепи и линии связи, предназначенные для обеспечения контроля и управления техническими средствами (ТС) без использования цифрового обмена данными (безадресные извещатели, оповещатели, релейные исполнительные устройства и др.).