Пристрій для моделювання маршруту через регіон катастрофи

Пристрій для моделювання маршруту через регіон катастрофи, який містить R-сггку, перша група входів якої підключена до групи виходів блока струмовводів, друга група входів R-сггки підключена до блока задания граничних умов, генератор тактових імпульсів, перший лічильник, вихід якого підключено до першого входу блока реєстрації, блоки порівняння, який відрізняється тим, що в нього введені другий лічильник, блок аналого-циф Винахід належить до аналого-цифрової обчислювальної техніки й призначений для пошуку маршруту перетину регіону катастрофи з мінімізацією дії на людей шкідливого фізичного поля у регіоні катастрофи Застосування пристрою дозволить в умовах екстремальної ситуації та дефіциту часу оперативно визначати оптимальний шлях руху спецпідроЗДІЛІВ МНС по ліквідації техногенних (природних) катастроф з мінімізацією рівня зараження або забруднення, яке обумовлене дією шкідливого фізичного поля (радіації, забруднення активними й пасивними аерозольними викидами та ш ) Відомий аналоговий пристрій для пошуку найкоротшого шляху між двома заданими вершинами графу Ребро графу моделюється послідовно з'єднаними й зустрічне направленими регульованим джерелом електрорушійної сили та діодом Рівень напруги джерел електрорушійної сили встановлюється пропорційно довжині ВІДПОВІДНОГО ребра графу До двох полюсів схеми, між якими необхідно визначити найкоротший шлях, підключається джерело струму одиничної величини При цьому струм пройде по тим ребрам графу, сума значень напруги джерел електрорушійної сили яких буде найменша для даної схеми Значення одержаної рових перетворювачів, регістри, вхід кожного аналого-цифрового перетворювача блока аналого-цифрових перетворювачів з'єднано з вузловими точками R-сггки, виходи кожного аналого-цифрового перетворювача підключено до групи перших входів ВІДПОВІДНИХ регістрів, КІЛЬКІСТЬ регістрів дорів нює КІЛЬКОСТІ рядків вузлових точок R-сггки, другий вхід кожного регістра підключено до виходу генератора тактових імпульсів, вихід якого з'єднано з входом першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ, групи виходів кожного регістра підключено до ВІДПОВІДНИХ блоків порівняння, КІЛЬКІСТЬ яких дорівнює КІЛЬКОСТІ рядків вузлових точок R-сггки, другі входи кожного блока порівняння підключено до виходу другого лічильника, виходи кожного блока порівняння підключено до групи входів блока реєстрації суми напруги пропорційне довжині наикоротшого шляху, а ребра, по яким тече струм, належать до наикоротшого маршруту для даного графа [Васильєв В В , Ралдугин Е А Электронные модели задач на графах - Киев Наук, думка, 1987 - 152 с] Недоліком цього пристрою є те що в ньому відсутня можливості пошуку оптимального маршруту з врахуванням наявності шкідливого фізичного поля у регіоні катастрофи Найбільш близьким до пропонованого за сукупністю ознак є пристрій для моделювання взаємодії рухомого джерела тепла з температурним полем, який містить R-сггку, блок задания граничних умов, блок комутації, блок реєстрації, блок керування, генератор імпульсів, блок порівняння, елементи І та АБО, лічильники та блок струмовводів, одні входи якого з'єднані з першим виходом блоку керування, ІНШІ входи блоку струмовводів підключено до виходів блоку задания граничних умов, а виходи блоку струмовводів через блок комутації з'єднано з входами елементу АБО, вихід якого підключено до першого входу блоку порівняння, другий вхід якого з'єднано з другим виходом блоку керування, третій вихід блоку керування підключено ДО ОДНИХ ВХОДІВ ЛІЧИЛЬНИКІВ, ІНШІ ВХОДИ ЯКИХ (О 47962 через блок реєстрації з'єднано з четвертим виходом блоку керування, вихід першого лічильника підключено до входу блоку керування, інформаційний вхід першого лічильника з'єднано з виходом другого лічильника, інформаційний вхід якого підключено до виходу першого елементу І, входи якого з'єднано ВІДПОВІДНО З ВИХОДОМ генератора імпульсів і з п'ятим виходом блоку керування, ВІДПОВІДНІ виходи якого підключено до першого входу другого елементу І та до входів третього елементу І, виходи другого і третього елементів І з'єднані з одними входами блоку завдання граничних умов, ІНШІ входи якого підключено до виходу першого елементу І, ВІДПОВІДНИЙ вихід блоку задания граничних умов з'єднано з другим входом другого елементу І [Авт ев СССР № 568953 1977 Бюл № ЗО Устройство для моделирования взаимодействия движущегося источника тепла с температурным полем ] Недоліком цього пристрою є те, що в ньому відсутня можливість моделювання та аналізу маршруту, а також громіздкість його конструкції й те, що для функціонування пристрою необхідне підключення до універсальної ЦОМ, що ускладнює його оперативне використання В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою для реалізації процесу пошуку маршруту в регіоні катастрофи з врахуванням дії шкідливого фізичного поля, шляхом введення додаткових блоків апаратурної реалізації цього процесу, що забезпечує розширення функціональних можливостей пристрою Позитивним технічним результатом є те, що наявність в пристрої аналогової моделі для розв'язання задачі розрахунку характеристик фізичного поля та блоків аналізу дії фізичного поля, дозволяє значно розширити функціональні можливості пристрою та скоротити час моделювання Такого технічного результату можна досягти, якщо в пристрій для моделювання взаємодії рухомого джерела тепла з температурним полем, який містить блок задания граничних умов, блок реєстрації, генератор тактових імпульсів, блоки порівняння, лічильники, блок струмовводів, R-сітку, перша група входів якої підключена до групи виходів блоку струмовводів, друга група входів R-сітки підключена до блоку задания граничних умов, генератор тактових імпульсів, вихід першого лічильника підключено до першого входу блоку реєстрації введені блок аналого-цифрових перетворювачів, регістр, вхід кожного аналогоцифрового перетворювача блоку аналогоцифрових перетворювачів з'єднано з вузловими точками R-сітки, виходи кожного аналогоцифрового перетворювача підключено до групи перших входів ВІДПОВІДНИХ регістрів, КІЛЬКІСТЬ регістрів дорівнює КІЛЬКОСТІ рядків вузлових точок Rсітки, другий вхід кожного регістру підключено до виходу генератора тактових імпульсів, вихід якого з'єднано з входом першого та другого ЛІЧИЛЬНИКІВ, групи виходів кожного регістру підключено до ВІДПОВІДНИХ блоків порівняння, КІЛЬКІСТЬ яких дорівнює КІЛЬКОСТІ рядків вузлових точок R-сітки, другі входи кожного блоку порівняння підключено до виходу другого лічильника, виходи кожного блоку порівняння підключено до групи входів блоку реєстрації При пошукові в патентній та науково-технічній літературі не знайдено об'єктів з ознаками, подібними до відрізняючих ознак технічного рішення, що заявляється, на підставі чого можна зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ його критерію «суттєві ВІДМІННОСТІ» На фіг 1 зображено блок-схему пристрою, а на фіг 2 подано часову діаграму, яка пояснює роботу основних цифрових блоків Пристрій складається з R-сітки І, блоку 2 задания граничних умов, блоку 3 струмовводів, блоку 4 аналого-цифрових перетворювачів, регістрів 5, генератора 6 тактових імпульсів, ЛІЧИЛЬНИКІВ 7 та 8, блоку 9 порівняння, блоку 10 реєстрації Крім того, блок 4 аналого-цифрових перетворювачів складається з однакових аналогоцифрових перетворювачів Пояснимо роботу пристрою Маємо геометричну форму регіону, у якому сталась техногенна катастрофа, її природа відома, ВІДОМІ інтенсивності та місцезнаходження джерел викидів забруднення Визначимо такий маршрут руху через регіон катастрофи, наприклад зверху вниз (фіг 1), щоб при русі по цьому маршруті загальне забруднення (зараження) було мінімальне Відповідне фізичне поле моделюється на R - СІТЦІ 1 завдяки подачі з блоку 2 граничних умов на вузлові граничні точки R - сітки, а з блока 3 струмів - аналогів джерел поля забруднення (зараження), які подаються у ВІДПОВІДНІ вузли R - сітки 1, де знаходяться джерела поля 3 точок R - сітки 1, знімаються напруги, що пропорційні значенням фізичного поля в цих точках Значення напруги з кожної вузлової точки R - сітки 1 0 х КІЛЬКІСТЬ дорівнює т ) подаються на ВІДПОВІДНІ кожній точці аналого-цифрові перетворювачі блоку 4 (фіг 1) 3 виходів кожного аналогоцифрового перетворювача коди подаються на ВІДПОВІДНІ входи регістрів 5 На другі входи кожного з яких, з генератору 6 тактових імпульсів подається m імпульсів, які нумерують кожну комірку, де знаходяться ВІДПОВІДНІ коди для кожної вузлової точки R - сітки 1 Далі лічильник 7, з приходом на його вхід m+1-го імпульсу (фіг 2), формує управляючий сигнал, який дасть команду на блоки 9 порівняння на мінімум В цих блоках здійснюється порівняння кодів, пропорційних забрудненням (зараженням) у ВІДПОВІДНИХ вузлових точках R -сітки Причому, для кожного рядка R - сітки відведено окремий блок 9 порівняння на мінімум Результат порівняння для кожного рядка дає змогу одержати мінімальне значення забруднення (зараження) у цьому рядку Крім того, одержаний код зберігає у окремій комірці номер вузлової точки з мінімальним забрудненням (зараженням) у рядку Реєстрація блоком 10 цієї інформації здійснюється по команді від лічильника 8, який формує імпульс після приходу на його вхід m+2-го імпульсу від генератора 6 тактових імпульсів (фіг 2) Блок 10 реєструє номери вузлових точок, через які проходить оптимальна траса, та рівень забруднення (зараження) в цих точках 47962 -• МАРШРУТ 3 ..." * • ч # • • т ^ , . ••• > г '• .А, . . . і ч > 6 ... f 5 5 7 f 8 'І 9 9 10 < Фіг І Генератор 6 тактових імпульсів п п. п п п .. 12 Ш т+1 т + 2 Елемент 7 затримки Елемент 8 затримки D Блок 10 реєстрації П Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71