Пристрій для моделювання маршруту за обмеженнями зараження

Пристрій для моделювання маршруту за обмеженнями зараження, який містить R-сітку, перша група входів якої підключена до групи виходів блока струмовводів, друга група входів R-сітки підключена до блока задания граничних умов, генератор тактових імпульсів, лічильник, вихід якого підключено до першого входу блока реєстрації, блок порівняння, який відрізняється тим, що в нього введені блок допустимого значення поля, блок аналого-цифрових перетворювачів, форму вач імпульсу, регістр, блок суматорів, групи входів яких підключено до ВІДПОВІДНИХ кожній трасі вузлів R-сітки, кожний вихід суматорів у блоці суматорів підключено до ВІДПОВІДНОГО аналого-цифрового перетворювача блока аналого-цифрових перетворювачів, виходи кожного аналого-цифрового перетворювача з'єднано з першою групою входів регістра, тактовий вхід якого підключено до виходу генератора тактових імпульсів, вихід якого з'єднано з входом подільника частоти, вихід якого підключено до входу лічильника, другий вхід блока реєстрації підключено до виходу регістра, вихід якого з'єднано з першим входом блока порівняння, другий вхід якого з'єднано з виходом блока допустимого значення поля, вихід блока порівняння підключено до входу формувача імпульсу, вихід якого підключено до третього входу блока реєстрації Винахід належить до аналого-цифрової обчислювальної техніки і призначений для визначення допустимих, серед заданої множини, маршрутів руху в регіоні катастрофи з врахуванням обмеження на результат негативної дії на людей ВІДПО матор, подільник напруги та блок реєстрації [Автсв СССР №1059584 1983 Бюл № 4 5 Устройство для моделирования физических полей ] Недоліком цього пристрою є те, що він не дозволяє здійснювати аналіз і пошук оптимального маршруту з врахуванням обмеження на негативну дію шкідливого фізичного поля Найбільш близьким до пропонованого за сукупністю ознак є пристрій для моделювання взаємодії рухомого джерела тепла з температурним полем, який містить R-сітку, блок задания граничних умов, блок комутації, блок реєстрації, блок керування, генератор імпульсів, блок порівняння, елементи 1 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 ВІДНОГО ШКІДЛИВОГО фізичного поля Застосування пристрою дозволить в умовах дефіциту часу та екстремальної ситуації оперативно визначати оптимальний маршрут руху спецпідрозділів МНС по ліквідації техногенних катастроф та шлях евакуації населення з врахуванням обмеження на рівень зараження або забруднення, яке обумовлене негативною дією ВІДПОВІДНОГО фізичного поля (радіації, забруднення активними та пасивними аерозольними викидами та ш ) [Действие ядерного оружия / Пер с англ Под ред Дмитриева П С - М Военное изд - во МО СССР, 1965 - 680 с , Марчук Г И Математическое моделирование в проблеме окружающей среды - М Наука, 1982 -320 с ] Відомий пристрій для моделювання фізичних полів, який містить R-сітку, блок задания граничних умов, блок задания інтенсивностей джерел фізичного поля, комутатор, блок цифроаналогових перетворювачів, блок порівняння, су через блок реєстрації з'єднано з четвертим виходом блоку керування, вихід першого лічильника со (О 47963 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 множини маршрутів, громіздкість його конструкції й те, що для функціонування пристрою необхідне підключення до універсальної ЦОМ, що ускладнює його оперативне використання В основу винаходу поставлена задача створення пристрою з розширеними функціональними можливостями шляхом введення додаткових блоків апаратурної реалізації процесу селекції маршрутів по обмеженню на результат негативної дії фізичного поля, що забезпечує розв'язання задач визначення допустимих, серед заданої множини, маршрутів Позитивним технічним результатом є те, що наявність у пристрої аналогової моделі для розв'язання задачі розрахунку характеристик фізичного поля та блоків аналізу обмеження на результат дії фізичного поля, дозволяє значно розширити функціональні можливості пристрою та скоротити час моделювання Такого технічного результату можна досягнути, якщо в пристрій для моделювання взаємодії рухомого джерела тепла з температурним полем, який містить R-сітку, перша група входів якої підключено до групи виходів блоку струмовводів, друга група входів R-сітки підключена до блоку задания граничних умов, генератор тактових імпульсів, лічильник, вихід якого підключено до першого входу блоку реєстрації та блок порівняння введені блок допустимого значення поля, блок аналогоцифрових перетворювачів, формувач імпульсу, регістр, блок суматорів, групи входів яких підключено до ВІДПОВІДНИХ кожній трасі вузлів R-сітки, кожний вихід суматорів у блоці суматорів підключено до ВІДПОВІДНОГО аналого-цифрового перетворювача блоку аналого-цифрових перетворювачів, виходи кожного аналого-цифрового перетворювача з'єднано з першою групою входів регістру, тактовий вхід якого підключено до виходу генератора тактових імпульсів, вихід якого з'єднано з входом подільника частоти, вихід якого підключено до входу лічильника, другий вхід блоку реєстрації підключено до виходу регістру, вихід якого з'єднано з першим входом блоку порівняння, другий вхід якого з'єднано з виходом блоку допустимого значення поля, вихід блоку порівняння підключено до входу формувача імпульсу, вихід якого підключено до третього входу 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 суматорів, блоку 5 аналого-цифрових перетворювачів, регістру 6, генератора 7 тактових імпульсів, подільника 8 частоти, лічильника 9, формувача 10 імпульсу, блоку 11 порівняння, блоку 12 допустимого значення поля, блоку 13 реєстрації Крім того, блок 4 суматорів складається з однакових суматорів 14, а блок 5 аналого-цифрових перетворювачів включає однакові аналогоцифрові перетворювачі 15 Пояснимо роботу пристрою Маємо геометричну форму регіону, у якому сталась техногенна катастрофа, її природа відома, ВІДОМІ інтенсивності та місцезнаходження джерел викидів забруднення Відома початкова точку А і кінцева точка В, між якими задаються m маршрутів можливого руху (фіг 1) Визначимо з множини маршрутів такі, щоб при русі по ним загальне зараження не перевищувало заданої величини 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 фізичного поля, які подаються у ВІДПОВІДНІ вузли R - сітки 1 де знаходяться джерела поля 3 точок R - сітки 1, через які проходить маршрут, знімаються напруги, що пропорційні значенням фізичного поля в цих точках Всі значення цих напруг подаються на ВІДПОВІДНІ кожному маршруту суматори 14 блоку 4 суматорів, де вони додаються й кожна сума відповідає значенню загального зараження при русі по тому чи іншому маршруту Значення зараження при русі по кожному маршруту з виходів кожного суматора 14 блока 4 суматорів подаються на ВІДПОВІДНІ аналого-цифрові перетворювачі 15 блоку 5 аналого-цифрових перетворювачів 3 виходів кожного аналого-цифрового перетворювача 15 значення зараження надходять на ВІДПОВІДНІ кожному маршруту розряди регістру 6 Регістр 6 має робочу частину, позначену на (фіг 1) буквою Р, куди почергово подаються для аналізу значення зараження для кожного маршруту Від генератора 7 тактових імпульсів (фіг 2) імпульси надходять на управляючий вхід регістру 6 Після приходу на управляючий вхід регістру 6 к імпульсів (КІЛЬКІСТЬ імпульсів відповідає КІЛЬКОСТІ комірок, де зберігається один код - значення зараження при русі тільки по одному маршруту), це значення для першого маршруту подається в робочу частину Р регістру 6 (фиг 1) При цьому лічильник 9 через к імпульсів від подільника 8 частоти у пропорції 1 к , зафіксує перший імпульс, ВІДПОВІДНИЙ першому номеру маршруту (фіг 2) 3 робочої частини Р регістру 6 (фиг 1) значення зараження для руху по першому маршруту буде подане на вхід блоку 11 порівняння На другий вхід блоку 11 порівняння з блоку 12 допустимого значення поля подається задане до 47963 пустиме значення зараження Результат порівняння подається на формувач 10 імпульсу, який тільки у випадку перевищення допустимим значенням зараження над одержаним для аналізованого маршруту значенням зараження, формує імпульс і вмикає блок 13 реєстрації Блок 13 реєстрації фіксує з лічильника 9 номер маршруту, а з регістру 6 рівень зараження У протилежному випадку (коли формувач 10 не формує імпульсу) блок 13 реєстрації не вмикається Аналогічно з генератору 7 надходять наступні 2к імпульсів (фіг 2) Це дає змогу в робочу частину Р регістру 6 занести значення зараження для випадку руху по другому маршруту й далі процес повторюється На (фіг 2) зображено випадок реєстрації другого за номером маршруту та ВІДПОВІДНОГО значення зараження U2 при русі по цьому маршруту Після генерування блоком 7кт тактових імпульсів, де m - КІЛЬКІСТЬ маршрутів, задача моделювання маршрутів з врахуванням обмежень фізичного поля вважається вирішеною Блок реєстрації зафіксує всі допустимі номери маршрутів та ВІДПОВІДНІ рівні зараження, з яких можна вибрати найкращий у ВІДПОВІДНОСТІ З додатковими критеріями, пов'язаними, наприклад, з пожежами, завалами та ш Від вузлів траси т Фіг.1 пп-ппп-ппп-п 47963 Генератор 7 тактових імпульсів 1 2 к 2к к+1 DП Подільник 8 частоти л п t m rot Лічильник 9 (номер траси) Формувач 10 імпульсу Блок 13 реєстрації (номер траси) Блок 13 реєстрації (значення зараження) U , 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