Анотація до роботи:

Єлісєєв В.В. Моделі й методи підвищення відмовостійкості програмно-технічних комплексів інформаційних і керуючих систем енергоблоків АЕС. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – Комп'ютерні системи та компоненти. - Харківський національний університет радіоелектроніки, м. Харків, 2008.

Наукова новизна роботи полягає в рішенні важливої науково-технічної проблеми підвищення відмовостійкості ПТК ІКС АЕС на основі впровадження в процеси проектування ПТК моделей і методів, що забезпечують необхідні характеристики функціональності й відмовостійкості ПТК. Наукові результати: запропоновано модель побудови підсистеми ПТК інформаційних і керуючих систем АЕС, яка враховує особливості задач управління; розроблено математичні моделі обчислювальних процесів реального часу в ПТК, які характеризуються високим паралелизмом, що дозволяє визначити необхідні характеристики продуктивності обчислювальних підсистем ПТК для гарантованого забезпечення виконання наборів задач за час, що не перевищує заданий (у режимі реального часу); запропоновано модель формальної оцінки й вибору дисциплін диспетчеризації задач за компонентами ПТК, що характеризується введенням параметрів підвищеної точності і продуктивності; розроблено структурно-логічну модель процесів тестування несправностей технічних засобів паралельних ПТК і використання додаткових засобів асинхронного резервування процесів управління, яка характеризується забезпеченням діагностування, локалізацією несправностей, коректним відновленням процесів, що надає можливість ураховувати вплив випадкових несправностей на час виконання складних наборів задач; удосконалено модель інформаційних обмінів між компонентами ПТК, що відрізняється від існуючих введенням ієрархічної структури процесів та дає можливість визначення параметрів комунікаційної підсистеми ПТК, при яких заявки обслуговуються за час, що не перевищує заданий директивний; удосконалено загальну модель організації й проведення діагностичного обслуговування із застосуванням умовних й безумовних алгоритмів пошуку дефектів з використанням IEEE стандартів тестопридатного проектування; набула подальшого розвитку модель реконструкції ПТК інформаційних і керуючих систем АЕС, яка відрізняється від існуючих уніфікацією програмно-технічних рішень та містить розвинені системи діагностування й засоби людино-машинної взаємодії з урахуванням функцій з інформаційної підтримки операторів.

Практична значущість дисертаційної роботи: отримані результати – моделі та методи – доведено до практичної реалізації у вигляді програмно-апаратних засобів, верифікації, сертифікації та впровадження.

Ключові слова. Програмно-технічний комплекс; інформаційні й керуючі системи; інтелектуальна підтримка оперативного персоналу; відмовостійкість, реальний масштаб часу, математичні методи оцінок, діагностування.

Результатом дисертаційного дослідження є рішення важливої науково-технічної проблеми істотного підвищення відмовостійкості ПТК інформаційних і керуючих систем АЕС на основі впровадження в процеси проектування ПТК моделей і методів, що забезпечують необхідні характеристики функціональності й відмовостійкості ПТК.

Основні результати дисертаційної роботи полягають у наступному:

1. Запропоновано модель побудови підсистеми ПТК інформаційних і керуючих систем АЕС, яка враховує особливості задач управління. Це дозволяє ефективно реалізовувати нові функції інтелектуальної підтримки оперативного персоналу по керуванню енергоблоком АЕС.

2. Розроблено математичні моделі обчислювальних процесів реального часу в ПТК, які характеризуються високим паралелизмом. Це дозволяє визначити необхідні характеристики продуктивності обчислювальних підсистем ПТК для гарантованого забезпечення виконання наборів задач за час, що не перевищує заданий (у режимі реального часу).

3. Запропоновано модель формальної оцінки й вибору дисциплін диспетчеризації задач за компонентами ПТК, що характеризується введенням параметрів підвищеної точності і продуктивності. Це забезпечує можливість мінімізації часу й підвищення відмовостійкості виконання конкретного набору задач.

4. Розроблено структурно-логічну модель процесів тестування несправностей технічних засобів паралельних ПТК і використання додаткових засобів асинхронного резервування процесів управління, яка характеризується забезпеченням діагностування, локалізацією несправностей, коректним відновленням процесів. Це надає можливість ураховувати вплив випадкових несправностей на час виконання складних наборів задач.

5. Удосконалено модель інформаційних обмінів між компонентами ПТК, що відрізняється від існуючих введенням ієрархічної структури процесів. Це дає можливість визначення параметрів комунікаційної підсистеми ПТК, при яких заявки обслуговуються за час, що не перевищує заданий директивний.

6. Удосконалено загальну модель організації й проведення діагностичного обслуговування. Вона відрізняється застосуванням умовних й безумовних алгоритмів пошуку дефектів з використанням IEEE стандартів тестопридатного проектування. Це дозволяє істотно зменшити час відновлення працездатності ПТК у процесі його функціонування.

7. Набула подальшого розвитку модель реконструкції ПТК інформаційних і керуючих систем АЕС, яка відрізняється від існуючих уніфікацією програмно-технічних рішень та містить розвинені системи діагностування й засоби людино-машинної взаємодії з урахуванням функцій з інформаційної підтримки операторів. Це дозволяє підвищити безпеку й експлуатаційну надійність АЕС за рахунок збільшення точності функціонування, стабільностї та розв’язної здатності інформаційних і керуючих систем АЕС.

8. Впроваджено математичні моделі, методи і системні рішення у процеси проектування й експлуатації відмовостійких ПТК систем контролю й керування критичними об'єктами.

9. Впроваджено методи визначення параметрів відмовостійких ПТК і його підсистем, методи прогнозування часу відмовостійкого виконання задач, організації процесів діагностування несправностей у ПТК: ІОС енергоблоків №1 і №2 Хмельницької АЕС, енергоблоків №3 і №4 Рівненської АЕС, енергоблоків № 1-6 Запорізької АЕС, СВРК енергоблоку №3 Запорізької АЕС, енергоблоків №1 і №2 Хмельницької АЕС, енергоблоків №3 і №4 Рівненської АЕС; КСБ і систем нормальної експлуатації енергоблоку № 2 Хмельницької АЕС і енергоблоків № 3, 4 Запорізької АЕС.

10. Створені компоненти мікропроцесорної системи контролю й керування нового покоління, розроблено й впроваджено на їхній базі обчислювальні підсистеми ПТК, що реалізують нові функції ІКС АЕС (інтелектуальні системи підтримки операторів в ІОС і СВРК).

11. За результатами роботи впроваджені ПТК: ІОС енергоблоків №1 і №2 Хмельницької АЕС, енергоблоків №3 і №4 Рівненської АЕС, енергоблоків № 1-6 Запорізької АЕС; СВРК енергоблоку №3 Запорізької АЕС, енергоблоків №1 і №2 Хмельницької АЕС, енергоблоків №3 і №4 Рівненської АЕС; керуючих систем безпеки й систем нормальної експлуатації енергоблоків №2 Хмельницької й №3, 4 Запорізької АЕС. Основні результати роботи використовуються в створенні СВРК нового покоління відповідно до документу НАЕК «Енергоатом» України, 2005 р. «Система внутріреакторного контролю ВВЕР-1000 СВРК-М. Концепція модернізації й супроводу експлуатації СВРК-М АЕС України».

Публікації автора:

1. Весельский В.П., Горелик А.Х., Елисеев В.В., Орловский В.А. Опыт разработки информационно-вычислительной системы для блока №2 Хмельницкой АЭС // Энергетика и электрификация.– 2003.– № 6.– С. 12-16.

2. Елисеев В.В. Оценка характеристик ЛВС нижнего уровня ИВС энергоблока ВВЭР-1000 // Радиоэлектроника и информатика. – 2004. – № 4. – С. 88-93.

3. Ваде Гриби, Елисеев В.В., Хассан Ктейман, Хаханов В.И., Хаханова И.В. Анализ неисправностей при проектировании дискретных логических сетей // Бионика интеллекта. – 2004. – № 64/1.– С. 61- 67.

4. Елисеев В.В. Выбор параметров ЛВС системы реального времени // Радиоэлектроника и информатика. – 2005. – № 4. – С. 71-77.

5. Горелик А.Х., Елисеев В.В., Кужиль А.С. Выбор вычислительного комплекса для реализации задач большой размерности на верхнем уровне АСУ ТП АЭС // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005. – № 3. – С. 30-37.

6. Горелик А.Х., Елисеев В.В., Кужиль А.С., Орловский В.А., Падун С.П., Якубов В.Ф. Концепция модернизации систем внутриреакторного контроля ВВЭР-1000 АЭС Украины // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005.– №4. – С. 53-65.

7. Горелик А.Х., Елисеев В.В., Орловский В.А. Опыт разработки новых и поэтапной реконструкции действующих информационно-вычислительных систем энергоблоков с реактором ВВЭР-1000 // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005. – № 1. – С. 91-96.

8. Елисеев В.В. Пивоваров, Г.Ю., Набатов А.С., Мошинский С.А., Скляр В.В., Спектор Л.И. Система контроля нейтронного потока для реактора ВВЭР-1000: обеспечение и оценка безопасности // Ядерная и радиационная безопасность. – 2005. – № 1. – С. 51-65.

9. Елисеев В.В. Оценка эффективной производительности ПТК для реализации задач большой размерности на верхнем уровне АСУ ТП АЭС // УСиМ. – 2006. – №4. – С. 15-22.

10. Елисеев В.В. Математическая модель для оценки методов диспетчеризации наборов задач в неоднородных ПТК // Радиоэлектронные и компьютерные системы. – 2006. – № 5. – С. 71 – 76.

11. Хаханов В.И., Елисеев В.В. Применение IEEE стандартов для тестирования программно-технических комплексов // Радиоэлектронные и компьютерные системы. – 2006. – № 6(18). – С. 163-171.

12. Баранник В.В., Хаханова И.В., Елисеев В.В. Динамическое кодирование трансформант изображений в двухуровневом полиадическом пространстве // Радиоэлектроника и информатика. – 2007. – № 2. – С. 90-96.

13. Елисеев В.В. Выбор параметров ПТК верхнего уровня АСУ ТП АЭС // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2005.– Вып. 131. – С. 53-65.

14. Хаханов В.И., Елисеев В.В., Обризан В.И., Ваде Гриби, Хассан Ктиаман. Ассерт-метод верификации цифровых систем на основе стандарта IEEE 1500 SECT // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2005. – Вып. 132. – С. 93-105.

15. Елисеев В.В. К вопросу об определении параметров производительности ПТК реального времени // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2006. – Вып. 136. – С. 66-70.

16. Елисеев В.В. Оценка времени выполнения задач в ПТК с асинхронным резервированием процессов // Моделирование и информационные технологии: Сб. науч. трудов Института проблем моделирования в энергетике. – Киев, 2006. – Вып. “Информационные технологии в энергетике”. – С. 3-12.

17. Елисеев В.В. Работы Северодонецкого НПО “Импульс” в области АСУ ТП // Системы контроля и управления технологическими процессами: Вісник Східноукраїнського національного университету ім. В. Даля. – Луганск, 2006. – С. 4-13.

18. Хаханов В.И., Елисеев В.В., Обризан В.И., Ваде Гриби, Хасан Ктиаман. Иерархическое тестирование программно-технических комплексов // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2006. – Вып. 134. – С. 93-102.

19. Елисеев В.В., Хаханов В.И., Парфентий А.Н., Хаханова А.В. Модели диагностирования иерархических систем на основе технологий граничного сканирования // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2007. – Вып. 138. – С. 86-97.

20. Хаханова И.В., Побеженко И.А., Елисеев В.В. Модели и архитектура вейвлет-преобразований для стандарта JPEG 2000 // АСУ и приборы автоматики: Сб. науч. трудов. – Харьков: ХНУРЭ, 2007. – Вып. 139. – С. 4-12.

21. Елисеев В.В., Ракитин В.Г., Айзенберг А.Б. Пивоваров Г.Ю. Макарова В.И. Микропроцессорная система контроля и управления МСКУ М // Приборы и системы управления. – 1994. – № 9. – С. 28-31.

22. Елисеев В.В., Ракитин В.Г., Айзенберг А.Б., Пивоваров Г.Ю., Макарова В.И. 40 лет в области АСУ ТП // Приборы и системы управления. – 1996. – № 4. – С. 15-17.

23. Елисеев В.В., Пивоваров Г.Ю., Макарова В.И., Ященко В.И. Перспективы развития микропроцессорной системы контроля и управления МСКУ М // Приборы и системы управления. – 1996. – № 10. – С. 3-9.

24. Елисеев В.В., Набатов А.С., Данильченко С.И. Новоселецкий Ю.В. Рабочие станции ПС 5101 // Приборы и системы управления. – 1998. – №2. – С. 4-6.

25. Елисеев В.В., Ларгин В.А., Макарова В.И., Пивоваров Г.Ю. Системы контроля и управления на базе МСКУ М для объектов тепловой и атомной энергетики // Промышленные АСУ и контроллеры. – 1999. – № 6. – С. 8-10.

26. Елисеев В.В., Ларгин В.А. Пивоваров Г.Ю., Ященко В.И. Комплекс МСКУ М на объектах газовой промышленности // Промышленные АСУ и контроллеры. – 1999. – №9. – С. 14-17.

27. Елисеев В.В., Ларгин В.А., Пивоваров Г.Ю. Новое поколение средств МСКУ М // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2000. – №7. – С. 5-8.

28. Елисеев В.В., Пивоваров, Г.Ю., Ларгин В.А., Макарова В.И., Набатов А.С., Ященко В.И. Микропроцессорная система контроля и управления МСКУ 2М // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2002. – № 3. – С. 1-5.

29. Елисеев В.В. Северодонецкий “Импульс” сегодня // Приборы+Автоматизация. – 2005. – №12. – С. 1 - 14.

30. Елисеев В.В., Игнатущенко В.В. Проблема надежного выполнения сложных наборов задач в управляющих параллельных вычислительных системах // Проблемы управления. – 2006. – № 6. – С.6-18.

31. Елисеев В.В., Ларгин В.А., Пивоваров Г.Ю. Программно-технические комплексы АСУ ТП. – К.: Издательско-полиграфический центр «Киевский университет», 2003. – 429 с.

32. Елисеев В.В., Ларгин В.А., Пивоваров Г.Ю. Микропроцессорная система контроля и управления МСКУ М // Ефективність систем електроенергетики: міжнар. наук.-практич. конф. Київ, 26-28 листопада 1996 р. – К., 1996. – С. 31-32.

33. Елисеев В.В., Новоселецкий Ю.В., Костелянский В.М., Лобак М.А. Модернизация ядра центральной части вычислительных комплексов ПС 1001 // Опыт разработки и внедрения технических и программных средств серии ПС: Всесоюзная науч.-технич. конф. Северодонецк, 18-20 сентября 1991 г. – Северодонецк, 1991. – C. 36-38.

34. Елисеев В.В. Принципы создания программно-технических средств АСУ ТП для отраслей повышенного риска // Проблемы создания новых машин и технологий: науч.-технич. конф. Луганск, 2001. – С. 51-55.

35. Елисеев В.В. Проблемы разработки программно-технических комплексов АСУ ТП для предприятий повышенного риска // Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития: 1-й междунар. форум. Харьков, 8-10 октября 2002 г. – Харьков, 2002. – Ч. 2. – С. 69-71.

36. Елисеев В.В., Пивоваров Г.Ю., Ларгин В.А., Макарова В.И., Набатов А.С., Ященко В.И. Основные особенности МСКУ 2М – нового поколения программно-технических средств для создания АСУ ТП // Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития: 1-й междунар. форум. Харьков, 8-10 октября 2002 г. – Харьков, 2002. – Ч. 2. – С. 65-68.

37. Елисеев В.В., Барбан А.П., Подшивалова И.Ю. Об эффективности методов диспетчеризации сложных наборов задач в неоднородных многопроцессорных вычислительных системах // Параллельные вычисления и задачи управления: II междунар. конф. Москва, 4-6 октября 2004 г. – М., 2004. – C. 796-813.

38. Елисеев В.В., Пивоваров Г.Ю., Ларгин В.А., Горелик А.Х., Орловский В.А. Применение современных информационных технологий для увеличения надежности систем управления особо ответственными объектами // Информационные технологии – в науку и образование: междунар. науч.-практич. конф.– Харьков, 21-22 марта 2005 г. – Харьков, 2005. – С. 80-82.

39. Елисеев В.В. Системы контроля и управления особо ответственными объектами на базе микропроцессорной системы контроля и управления МСКУ 2М // Информационные технологии – в науку и образование: междунар. науч.-практич. конф.– Харьков, 21-22 марта 2005 г. – Харьков, 2005. – С. 78-80.

40. Gorelik A., Yeliseyev V. Experience on developing new computer information systems and step-by-step reconstruction of functioning computer information systems of power units VVER-1000 // Fourth International Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation, Control and Human Machine Interface Technologies.– Columbus.– Ohio.– September. – 2004. – P. 74-79.

41. Хаханов В.И., Елисеев В.В., Парфентий А.Н. EDA-market и технологии проектирования SOC // Единое информационное пространство: междунар. конф. Днепропетровск, 2004. – С. 201-204.

42. Yeliseyev V.V., Largin V.A. The organization of diagnosing of a program-technical system on the basis of microprocessor monitoring and control subsystem // Proc. of the 3^rd IEEE East-West Design & Test Workshop. – Odessa, 2005. – P.152-155.

43. Hahanova I., Obrizan V., Ghribi W., Yeliseev V., Ktiaman H., Guz O. Hierarchical Hybrid Approach to Complex Digital Systems Testing // Proc. of the 3^rd East-West Design and Test Workshop. – Odessa. Ukraine. – September 15-19, 2005. – P. 254-256.

44. Kaminska M.O., Kulak E.N., Guz O.A., Yeliseev V.V. Probabilistic testability measure before pseudorandom test generation // Proc. of the 12th International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”. – Gdynia. – 2006. – P. 591-594.

45. Hahanov V., Obrizan V., Yeliseev V., Ghribi V. Hierachical testing of complex digital systems // Proceedings of the International Conference TCSET 2006. – Lviv, Ukraine. – 2006. – P. 426-429.

46. Alexandr Yegorov, Irina Hahanova, Olga Melnikova, Vladimir Yeliseyev. Eda-Market and Soc Design Verification Technologies // Proc. of the 8th International Conference CADSM 2005. – Lviv, Ukraine. – 2005. – P. 352-355.

47. Vladimir Hahanov, Vladimir Yeliseev, Anna Hahanova, Dmytro Melnik. Hierarchical Systems Testing based on Boundary Scan Technologies // Proc. of the 4th East-West Design and Test Workshop. – Sochi. Russia. – September 15-19, 2006. – P. 53-58.