УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СУДОХОДНОГО ШЛЮЗА Российский патент 2017 года по МПК G06N99/00 G06F17/00 G06F17/18 G06F19/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании процессов функционирования судоходных шлюзов с учетом надежности, динамики и специфики их применения, а также проведения технического обслуживания (ТО) их различных систем с учетом контроля качества его выполнения для различных стратегий шлюзования.

Из уровня техники известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СМО), содержащее элемент И, триггер, три элемента ИЛИ, четыре генератора импульсов со случайным интервалом следования и блок счетчиков [1]. Устройство позволяет моделировать СМО с высоким качеством обслуживания. Заявка, обслуженная с высоким качеством, покидает устройство, заявка с низким качеством обслуживания повторяет или весь цикл обслуживания, или только один этап обслуживания.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать процессы формирования и управления очередью судов в верхнем и нижнем бьефах шлюза, а также процессы случайного выбора диспетчером центрального пульта управления шлюзом различных стратегий шлюзования (обслуживания) судов и процессы их непосредственного шлюзования.

Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов [2], содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по восьмой элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов, элемент индикации, с первого по одиннадцатый элементы И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И и входом элемента индикации, вход установки в «0» первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И подключен к инверсным входам четвертого и пятого, к первым прямым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И и к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы четвертого, пятого, шестого элементов И подключены к первому, второму, третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно, выход четвертого элемента И также соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" второго триггера, прямой выход которого соединен с первым прямым входом четвертого и вторым входом седьмого элементов И, а инверсный выход второго триггера подключен к первому прямому входу пятого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с первым входом четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входом останова первого и входом запуска второго генераторов случайных импульсов соответственно, выход второго элемента И подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И соединен с инверсным входом шестого и девятого, с вторым прямым входом пятого и восьмого, с третьим входом седьмого элементов И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с вторым входом шестого и седьмого элементов ИЛИ, с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в «0» третьего триггера, прямой выход которого соединен с прямым первым входом девятого и третьим входом восьмого элементов И, а инверсный выход третьего триггера подключен к второму прямому входу шестого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к входу останова второго генератора случайных импульсов, выход девятого элемента И подключен к четвертому входу первого и второму входу восьмого элементов ИЛИ, модель камеры шлюза, включающую с первого по шестой генераторы случайных импульсов, элемент И, первый элемент ИЛИ, причем выходы первого и второго генераторов случайных импульсов соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого и девятого элементов И, с третьим прямым входом пятого и шестого и с четвертым входом седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, выход элемента И модели камеры шлюза подключен к пятому входу первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом, выходы третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соединены с входом запуска пятого и шестого генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к входам запуска первого и второго генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, каждая из которых включает элемент ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов и генератор случайных импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, модель светофоров верхнего бьефа, модель светофоров нижнего бьефа, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора верхнего бьефа соединены с выходами третьего и пятого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора нижнего бьефа подключены к выходам четвертого и шестого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, выходы третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соединены также с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, второй вход четвертого и первый вход седьмого элементов ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом подключены к первому и второму входам элемента И модели камеры шлюза соответственно, дополнительно введены в модель камеры шлюза второй и третий элементы ИЛИ, первые входы которых соединены с выходом элемента И, а выходы которых подключены к входам останова третьего и четвертого генераторов случайных импульсов соответственно, в модели верхнего и нижнего бьефов введен элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход элемента И модели верхнего и нижнего бьефов подключен к второму входу второго и третьего элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, в которую дополнительно введены десятый и одиннадцатый элементы И, прямые входы которых подключены к выходам первого и второго генераторов случайных импульсов модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, выход десятого элемента И соединен с входом установки в "1" второго триггера и с первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход одиннадцатого элемента И подключен к входу установки в "1" третьего триггера и второму входу четвертого элемента ИЛИ, первый и второй блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает с первого по пятый элементы И, элемент ИЛИ, триггер, дифференцирующую цепочку, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, выход которого соединен с первым входом первого и прямым входом второго элементов И, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера и входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого подключен через дифференцирующую цепочку к прямому входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера, прямой выход которого подключен к инверсному входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом останова генератора случайных последовательностей импульсов, вход запуска которого подключен к выходу пятого элемента И, прямой вход которого объединен с вторым входом первого и инверсными входами второго и четвертого элементов И соединен с прямым выходом первого триггера модели центрального пульта управления шлюзом, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И первого блока отказов и восстановлений подключены к инверсному входу и выходу десятого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И второго блока отказов и восстановлений соединен с инверсным входом и выходом одиннадцатого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, прямой выход триггеров первого и второго блоков отказов и восстановлений соединен с вторым входом элементов И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, прямые входы третьих элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключены к шестому и седьмому входам первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй вход четвертого и первый инверсный вход пятого элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлении соединены с выходом элемента ИЛИ моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, а второй инверсный вход пятого элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключен к выходу элемента ИЛИ моделей нижнего и верхнего бьефа соответственно, введены третий и четвертый блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает элемент задержки, дифференцирующую цепочку, элемент ИЛИ, с первого по четвертый элемент И, первый и второй триггеры, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера, с входом элемента задержки, выход которого подключен к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого через дифференцирующую цепочку подключен к первому входу третьего элемента И, входу установки в "0" первого триггера, прямой выход которого соединен с инверсным входом второго и первым входом четвертого элементов И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к прямому выходу второго триггера, вход установки в "0" которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход десятого и одиннадцатого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соединен с входом установки в "0" второго триггера и вторым входом четвертого элемента И третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно, вход установки в "1" второго триггера и выход первого элемента И третьего блока отказов и восстановлений подключены к выходу третьего генератора случайных импульсов и второму входу второго элемента ИЛИ модели камеры шлюза соответственно, вход установки в "1" второго триггера и выход первого элемента И четвертого блока отказов и восстановлений соединены с выходом четвертого генератора случайных импульсов и вторым входом третьего элемента ИЛИ модели камеры шлюза соответственно, входы запуска третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза подключены к выходам элементов ИЛИ третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно.

Однако данное устройство не позволяет моделировать процессы проведения технического обслуживания различных систем судоходного шлюза с учетом контроля качества его выполнения для различных стратегий шлюзования.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности моделирования, расширении функциональных возможностей и области применения устройства за счет имитации процессов проведения периодического технического обслуживания различных систем судоходного шлюза с учетом контроля качества его выполнения для различных стратегий шлюзования.

Этот технический результат достигается тем, что в устройство для моделирования процессов функционирования судоходного шлюза, содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по восьмой элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов, элемент индикации, с первого по четвертый блоки отказов и восстановлений, с первого по одиннадцатый элементы И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И и входом элемента индикации, вход установки в "0" первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И подключен к инверсным входам четвертого и пятого, к первым прямым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И и к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы четвертого, пятого, шестого элементов И подключены к первому, второму, третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно, выход четвертого элемента И также соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" второго триггера, прямой выход которого соединен с первым прямым входом четвертого и вторым входом седьмого элементов И, а инверсный выход второго триггера подключен к первому прямому входу пятого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с первым входом четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входом останова первого и входом запуска второго генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к прямым входам десятого и одиннадцатого элементов И соответственно, выходы которых соединены с входами установки в «1» второго и третьего триггеров соответственно, а также с первым входом седьмого и вторым входом четвертого элементов ИЛИ соответственно, выход второго элемента И подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И соединен с инверсным входом шестого и девятого, с вторым прямым входом пятого и восьмого, с третьим входом седьмого элементов И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с вторым входом шестого и седьмого элементов ИЛИ, с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" третьего триггера, прямой выход которого соединен с прямым первым входом девятого и третьим входом восьмого элементов И, а инверсный выход третьего триггера подключен к второму прямому входу шестого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к входу останова второго генератора случайных импульсов, выход девятого элемента И подключен к четвертому входу первого и второму входу восьмого элементов ИЛИ, первый и второй блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает с первого по пятый элементы И, элемент ИЛИ, триггер, дифференцирующую цепочку, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, причем первый вход первого элемента И соединен с прямым входом второго элементов И, инверсный вход которого подключен к второму входу первого элемента И, первого и второго элементов И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера и входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого подключен через дифференцирующую цепочку к прямому входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера, прямой выход которого подключен к инверсному входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом останова генератора случайных последовательностей импульсов, вход запуска которого подключен к выходу пятого элемента И, прямой вход которого объединен с вторым входом первого и инверсными входами второго и четвертого элементов И и соединен с прямым выходом первого триггера модели центрального пульта управления шлюзом, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И первого блока отказов и восстановлений подключены к инверсному входу и выходу десятого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И второго блока отказов и восстановлений соединен с инверсным входом и выходом одиннадцатого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, прямые входы третьих элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключены к пятому и шестому входам первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, третий и четвертый блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает элемент задержки, дифференцирующую цепочку, элемент ИЛИ, с первого по четвертый элемент И, первый и второй триггеры, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера, с входом элемента задержки, выход которого подключен к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого через дифференцирующую цепочку подключен к первому входу третьего элемента И, входу установки в "0" первого триггера, прямой выход которого соединен с инверсным входом второго и первым входом четвертого элементов И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к прямому выходу второго триггера, вход установки в "0" которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, вход установки в "0" второго триггера и второй вход четвертого элемента И третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соединены с выходом десятого и одиннадцатого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, модель камеры шлюза, включающую с первого по шестой генераторы случайных импульсов, элемент И, с первого по третий элемент ИЛИ, причем выходы первого и второго генераторов случайных импульсов соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого и девятого элементов И, с третьим прямым входом пятого и шестого и с четвертым входом седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, седьмой вход первого элемента ИЛИ которой подключен к выходу элемента И модели камеры шлюза, выход которого также соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам останова третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, выходы которых соединены с входами установки в «1» вторых триггеров третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно, выходы третьего и четвертого генераторов случайных импульсов подключены к входам запуска пятого и шестого генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к входам запуска первого и второго генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, вход запуска третьего генератора случайных импульсов и второй вход второго элемента ИЛИ модели камеры шлюза соединены с выходом элемента ИЛИ и выходом первого элемента И третьего блока отказов и восстановлений соответственно, вход запуска четвертого генератора случайных импульсов и второй вход третьего элемента ИЛИ модели камеры шлюза соединены с выходом элемента ИЛИ и выходом первого элемента И четвертого блока отказов и восстановлений соответственно, модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, каждая из которых включает элемент И, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов и генератор случайных импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, вычитающие входы реверсивных счетчиков моделей верхнего и нижнего бьефов соединены с выходами третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, прямой выход триггеров первого и второго блоков отказов и восстановлений соединен с вторым входом элементов И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, второй вход четвертого и первый инверсный вход пятого элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлении соединены с первым входом элемента И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, а второй инверсный вход пятого элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключен к первому входу элемента И моделей нижнего и верхнего бьефа соответственно, выход элемента И модели верхнего бьефа соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента И, инверсным входом четвертого и пятого, прямым первым входом шестого, седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, выход элемента И модели нижнего бьефа подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, второму входу третьего, инверсному входу шестого и девятого, прямым вторым входам пятого и восьмого и третьему входу седьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, модели светофоров верхнего и нижнего бьефов, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора верхнего бьефа соединены с выходами третьего и пятого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора нижнего бьефа подключены к выходам четвертого и шестого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, первый и второй входы элемента И модели камеры шлюза подключены к первому входу седьмого и второму входу четвертого элементов ИЛИ, а также к выходу десятого и одиннадцатого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, что дополнительно введены в модель центрального пульта управления шлюзом генератор команд, а в первый и второй блоки отказов и восстановлений этой же модели элемент И, в модели верхнего и нижнего бьефов блок технического обслуживания, включающий блок управления и группу блоков выполнения, причем блок управления содержит два триггера, с первого по шестой элементы И, четыре элемента ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в «0» первого триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому прямому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход которого подключен к первым входам третьего и пятого элементов И, выходы которых подключен к второму и третьему входу третьего элемента ИЛИ соответственно, прямой выход второго триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки в «0» второго триггера, а инверсный выход второго триггера подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в «1» первого триггера, второй вход четвертого элемента ИЛИ блока управления модели верхнего бьефа подключен к выходу шестого элемента И блока управления модели нижнего бьефа, выход шестого элемента И блока управления модели верхнего бьефа соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа, вход установки в «1» второго триггера блока управления модели верхнего бьефа соединен с первым входом первого элемента ИЛИ блока управления этой же модели и первым выходом генератора команд модели центрального пульта управления шлюзом, второй выход которого подключен к входу установки в «1» второго триггера и первому входу первого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа, инверсный вход первого элемента И и второй вход второго элемента И блока управления объединены в моделях верхнего и нижнего бьефов и соединены с выходом элемента ИЛИ моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, а выход второго элемента И этих блоков управления подключен к первому входу элемента И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, третий вход второго и второй вход пятого элементов И блока управления подключены к прямому выходу первого триггера модели центрального пульта управления шлюзом, а второй вход третьего элемента И блоков управления моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с выходом шестого и пятого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй вход первого элемента ИЛИ блока управления модели верхнего бьефа соединен с выходом четвертого элемента И блока управления модели нижнего бьефа, а второй вход первого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа соединен с выходом четвертого элемента И блока управления модели верхнего бьефа, второй вход второго элемента ИЛИ блока управления модели верхнего и нижнего бьефов подключен к выходу дифференцирующей цепочки первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй прямой вход первого элемента И блока управления моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с прямым выходом триггера первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, прямой выход первого триггера блока управления моделей верхнего и нижнего бьефов подключен к первому входу шестого элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй вход шестого элемента И этих блоков соединен с выходом генератора случайной последовательности импульсов соответственно, а выход шестого элемента И подключен к первому входу первого и прямому входу второго элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, причем группа блоков выполнения содержит генератор счетных (тактовых) импульсов, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент задержки и i (i=1…N) блоков выполнения, каждый из которых включает три элемента задержки, дешифратор, счетчик импульсов, формирователь импульсов, генератор случайных импульсов, три элемента И и два элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ i-го (i=1…N) блока выполнения подключен к входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с входом запуска формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу первого, инверсному входу второго и через первый элемент задержки к первому входу третьего элементов И, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и с входами останова генератора случайных импульсов и формирователя импульсов, выход первого элемента И подключен к суммирующему входу счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а остальные разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен через третий элемент задержки к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом установки в исходное состояние счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, вторые входы первых элементов ИЛИ i-x (i=1…N) блоков выполнения группы блоков выполнения объединены и подключены к выходу третьего элемента ИЛИ блока управления соответственно, выход генератора счетных (тактовых) импульсов в каждой группе блоков выполнения подключен к вторым входам первых элементов И i-x (i=1…N) блоков выполнения соответственно, выход второго элемента задержки i-го (i=1…N) блока выполнения подключен к соответствующим входам элемента ИЛИ группы блоков выполнения, выход которого соединен с входом счетчика импульсов этой же группы, выход которого подключен через элемент задержки с входом его установки в исходное положение, выход счетчика импульсов группы блоков выполнения моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с вторым входом четвертого и шестого элементов И блока управления этих же моделей соответственно.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием дополнительно введенных генератора команд в модель центрального пульта управления шлюзом, а в первый и второй блоки отказов и восстановлений этой же модели элемент И и в модели верхнего и нижнего бьефов по одному блоку технического обслуживания, каждый из которых включает блок управления (БУ) и группу блоков выполнения (ГБВ), причем каждый БУ включает два триггера, четыре элемента ИЛИ и шесть элементов И, а каждая ГБВ содержит генератор счетных импульсов, элемент ИЛИ, элемент И, счетчик импульсов и N блоков выполнения (БВ), причем каждый i- й (I=1…N) БВ включает два элемента ИЛИ, три элемента И, генератор случайных импульсов, формирователь импульсов, счетчик импульсов, дешифратор и три элемента задержки и соответствующими функциональными связями с остальными элементами устройства, что соответствует критерию новизны.

Поиск технических решений в научно-технической литературе и смежных областях техники не выявил решения, имеющего признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, что соответствует критерию изобретательский уровень.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 приведена структурная схема первого и второго блоков отказов и восстановлений (судоходного шлюза в режиме ожидания, формирования очереди судов), на фиг. 3 приведена структурная схема третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений (при подготовке судоходного шлюза), на фиг. 4 приведена структурная схема моделей верхнего и нижнего бьефов, на фиг. 5 приведена структурная схема группы блоков выполнения.

Устройство содержит модель 1 центрального пульта управления шлюзом (МЦПУШ), включающую генератор 1а команд, первый 2 триггер, первый 3, второй 4, третий 5 элементы И, первый 6, второй 7 генераторы случайных импульсов, элемент 8 индикации, первый 9, второй 10, четвертый 11, пятый 12, шестой 13, седьмой 14 элементы ИЛИ, четвертый 15, пятый 16, шестой 17, седьмой 18, восьмой 19, девятый 20 элементы И, третий 21 и восьмой 22 элементы ИЛИ, второй 23, третий 24 триггеры, модель верхнего 25 и нижнего 26 бьефов (МВБ и МНЕ), каждая включающая генератор 27 случайных импульсов, реверсивный счетчик 28 импульсов, элемент ИЛИ 29, элемент И 30 и блок 83 технического обслуживания (БТО), состоящий из блока 84 управления и группы 85 блоков выполнения, каждая модель верхнего (нижнего) бьефов имеет входы - 25₁, 25₂, 25₃, 25₄, 25₅, 25₆, 25₁₀ (26₁, 26₂, 26₃, 26₄, 26₅, 26₆, 26₁₀, 26₁₂), выходы - 25₇, 25₈, 25₉, 25₁₁, 25₁₃ (26₇, 26₈, 26₉, 26₁₁, 26₁₃), модель светофоров верхнего 46 и нижнего 31 бьефов (МСВБ, МСНБ), включающие первый 32, второй 33 элементы индикации и триггер 34, модель 35 камеры шлюза, включающую первый 36, второй 37, пятый 38, шестой 39, третий 40, четвертый 41 генераторы случайных импульсов, первый элемент ИЛИ 42, элемент И 43, второй 44 и третий 45 элементы ИЛИ, МЦПУШ также включает десятый 47, одиннадцатый 48 элементы И, первый 49, второй 50 блоки отказов и восстановлений (в режимах ожидания, формирования очереди судов) (БОВРОФ), каждый из которых включает триггер 51, дифференцирующую цепочку 52, генератор случайных интервалов времени восстановления 53, генератор случайных последовательностей импульсов 54, первый 55, второй 56, третий 57, четвертый 58, пятый 59, шестой 59а элементы И и элемент ИЛИ 60, входы - 61, 61а, 62, 62а, 63, выходы - 64, 65, 65а каждого из блоков 49, 50, третий 66, четвертый 67 блоки отказов и восстановлений (при подготовке судоходного шлюза) (БОВП), каждый из которых включает первый 68, второй 69, третий 70, четвертый 71 элементы И, первый 72, второй 73 триггеры, элемент ИЛИ 74, генератор 75 случайных последовательностей импульсов, генератор 76 случайных интервалов времени восстановления, элемент задержки 77 и дифференцирующая цепочка 78, входы - 79, 80, выходы - 81, 82 каждого из блоков 66, 67.

Каждый блок 83 технического обслуживания моделей 25 и 26 соответственно содержит блок 84 управления и группу 85 блоков выполнения, причем каждый блок 84 включает первый 92, второй 97, третий 97а и четвертый 97б элементы ИЛИ, первый 93, второй 94, третий 95, четвертый 94а, пятый 98 и шестой 98а элементы И, первый 96 и второй 96а триггеры, входы - 86, 87.87₁, 87₂, выходы - 88, 88₁, 88₂, 89, Каждая группа 85 блоков выполнения имеет вход 90 и выход 91 и включает генератор 99 счетных (тактовых) импульсов, элемент ИЛИ 100, счетчик 101 импульсов, элемент 102 задержки и i (i=1…N) блоков выполнения, каждый из которых включает элемент ИЛИ 103, генератор 104 случайных импульсов, формирователь 105 импульсов, первый 106 элемент И, счетчик 107 импульсов, дешифратор 108, второй 109 и первый 110 элементы задержки, третий 111 элемент И, второй 112 элемент ИЛИ, третий 113 элемент задержки, второй 114 элемент И.

Генератор 1а команд МЦПУШ формирует одиночные импульсы, которые появляются после запуска на выходе через фиксированный временной интервал, адекватный периоду проведения технического обслуживания. При этом на первом выходе генератора 1а импульс будет появляться, если диспетчер выбрал стратегию проведения технического обслуживания «сверху-вниз», на втором выходе - «снизу-вверх».

Генераторы 6, 7 модели 1 формируют одиночные импульсы, которые появляются после запуска на выходе через случайный временной интервал, распределенный по одинаковым или различным законам распределения. Генераторы 27 моделей 25, 26 формируют случайные импульсные последовательности, интервалы между импульсами которых распределены по определенным (различным или одинаковым) законам. Генераторы 36, 37, 38, 39, 40, 41 формируют одиночные импульсы, которые появляются на выходе после запуска через случайные временные интервалы, распределенные по принятым законам выполнения операций на шлюзах. Генераторы 53 блоков 49, 50 и генераторы 76 блоков 66, 67 формируют импульсы со случайной длительностью, величина которой распределена по определенным (различным или одинаковым) законам, что эквивалентно случайным интервалам времени восстановления (устранения отказов). Генераторы 54 блоков 49, 50 и генераторы 75 блоков 66, 67 формируют случайные последовательности импульсов (имитируют отказы), интервалы между которыми распределены по определенным (различным или одинаковым) законам

Генератор 104 случайных импульсов i-x (i=1…N) блоков выполнения группы 85 формирует импульс после запуска через промежуток времени, адекватный времени выполнения технического обслуживания i-ой системы судоходного шлюза исполнителем. Формирователь 105 импульсов создает импульс, длительность которого пропорциональна количеству элементарных операций, которые выполняет исполнитель при проведении технического обслуживания i-ой системы судоходного шлюза.

В модели 1 первый выход генератора 1а соединен с входом 25₂-86 (первым входом элемента ИЛИ 92 и входом установки в «1» триггера 96 а) блока 84 блока 83 модели 25, а второй выход генератора 1а подключен к входу 26₂-86 (первому входу элемента ИЛИ 92 и входу установки в «1» триггера 96а) блока 84 блока 83 модели 26), вход установки в "1" триггера 2 модели 1 соединен с первыми входами элементов И4, И5, с выходом элемента И3, первый вход которого подключен к элементу индикации 8, прямому выходу триггера 2, входу 25₄ (26₄) модели 25 (26) и к входу 62 блоков 49, 50, второй вход элемента И3 - к выходу элемента ИЛИ 10. Вход установки в "0" триггера 2 соединен с выходом элемента ИЛИ 9, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы которого подключены к выходу элементов И15, И16, И17, И20, И43, выходу 65 блоков 49, 50 соответственно. Выход элемента И15 также соединен с первым входом элемента ИЛИ21, выход которого подключен к входу установки в "0" триггера 23. Второй вход элемента И4 соединен с первым входом элемента ИЛИ10, с инверсными входами элементов И15, И16, первыми прямыми входами элементов И17, И18, И19 и с выходом элемента И30 модели 25 (выход 25₉), первый вход которого подключен к выходу 89 (элемента И94) блока 84 блока 83 модели 25, выход элемента ИЛИ29 модели 25 соединен с входом 87 (вторым входом элемента И94 и инверсным входом элемента И93) блока 84 блока 83 модели 25, а входы элемента ИЛИ 29 соединены с разрядным выходом реверсивного счетчика 28, суммирующий вход которого соединен с выходом генератора 27 модели 25, вычитающий вход реверсивного 28 счетчика импульсов (вход 25₃) модели 25 соединен с выходом генератора 40 модели 35, а вычитающий вход реверсивного 28 счетчика импульсов (вход 26₃) модели 26 соединен с выходом генератора 41 модели 35, второй вход элемента И30 (вход 25₁₀) модели 25 соединен с выходом 64 блока 49 модели 25, а второй вход элемента И30 (вход 26₁₀) модели 26 соединен с выходом 64 блока 50 модели 26.

В блоках 84 блоков 83 моделей 25 и 26 соответственно выход элемента ИЛИ 92 соединен с входом установки в «0» триггера 96, единичный выход которого подключен к первому входу элемента И 94, выход элемента ИЛИ 92 соединен также с первым входом второго элемента ИЛИ 97б, второй вход которого подключен к входу 25₁₀ выходу 65 блока 49 - входу 25₁₂ модели 25 и к выходу 65 блока 50 - входу 26₁₂ модели 26 соответственно, выход элемента ИЛИ97б соединен с первым прямым входом элемента И 93, второй прямой вход которого подключен к входу 25₁₀ модели 25 - выходу 64 блока 49 и к входу 26₁₀ модели 26 - выходу 64 блока 50 соответственно, выход элемента И93 соединен с первым входом элемента ИЛИ97, второй и третий входы элемента ИЛИ97 соединены с выходом элементов И95 и И98 соответственно, первые входы элементов И95 и И98 подключен к инверсному выходу триггера 96 соответственно, второй вход элемента И95 (вход 25₅, вход 26₅) блока 84 моделей 25 и 26 соединен с выходом элементов И17 и И16 модели 1 соответственно, первый вход элемента ИЛИ 92 подключен к входу установки в «1» триггера 96а (вход 86 блока 84), прямой выход которого соединен с первым входом элемента И94а. Инверсный выход триггера 96а подключен к первому входу элемента И98а, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 97а, выход которого подключен к входу установки в «1» триггера 96. Выход элемента И98а блока 84 модели 25 соединен с первым входом элемента ИЛИ 97а блока 84 модели 25 и через выход 25₇ модели 25 - вход 26₆ модели 26 с вторым входом элемента ИЛИ 97а блока 84 модели 26. Выход элемента И98а блока 84 модели 26 подключен к первому входу элемента ИЛИ 97а блока 84 модели 26 и через выход 26₇ модели 26 - вход 25₆ модели 25 к второму входу элемента ИЛИ 97а блока 84 модели 25. Входы 86 (первый вход элемента ИЛИ 92 и вход установки в «1» триггера 96а) блока 84 блока 83 моделей 25 и 26 подключен к первому (выход 25₂) и второму (выход 26₂) выходам генератора 1а модели 1 соответственно. Вход 87 (второй вход элемента И94 и инверсный вход элемента И93) блоков 84 блока 83 моделей 25 и 26 соединен с выходом элемента ИЛИ 29 моделей 25 и 26 соответственно. Вход 25₅ (второй вход элемента И95) блока 84 блока 83 модели 25 подключен к выходу элемента И17 модели 1, а вход 26₅ (второй вход элемента И95) блока 84 блока 83 модели 26 подключен к выходу элемента И16 модели 1. Вход 25₄ (третий вход элемента И94 и второй вход элемента И98) блока 84 блока 83 моделей 25 и 26 соединен с единичным выходом триггера 2 модели 1 соответственно. Выход 88 (выход элемента ИЛИ 97) блока 84 подключен к входу 90 (второму входу элемента ИЛИ 103) блока 85, выход которого 91 (выход счетчика 101) соединен с вторыми входами элементов И94а и И98а, первые входы которых подключены к прямому и инверсному входам триггера 96а блоков 84 моделей 25 и 26 соответственно, а выход элемента И94а блока 84 модели 25 соединен с входом установки в «0» триггера 96а (выход 88₁) и через выход 25₈ - вход 26₁ с вторым входом элемента И92 блока 84 модели 26, а выход элемента И98а (выход 88₂) блока 84 модели 25 подключен через выход 25₇ - вход 26₆ к второму входу элемента ИЛИ 97а блока 84 модели 26. Выход элемента И98а (выход 26₇) блока 84 модели 26 подключен через вход 25₆-87₂ модели 25 к второму входу элемента ИЛИ97а блока 84 модели 25. Выходы элементов И98а блоков 84 моделей 25 и 26 также соединены с первыми входами элементов ИЛИ 97а соответственно, выходы которых подключены к входам установки в «1» триггеров 96 соответственно. Входы 25₁-87₁ (второй вход элемента ИЛИ92) блока 84 блока 83 модели 25 подключен к выходу элемента И 94а блока 84 блока 83 (выход 26₈) модели 26. Выход 88₁-25₈ (выход элемента И 94а) блока 84 блока 83 модели 25 соединен с входом 26₁ (вторым входом элемента ИЛИ 92) блока 84 блока 83 модели 26,

Прямой выход триггера 96 блока управления 84 (выход 25₁₃) модели 25 подключен к первому входу элемента И59а (вход 62а) блока 49 модели 1 Второй вход элемента И59а блока 49 соединен с выходом генератора 54, а выход элемента И59а подключен к первому входу элемента И55 и прямому входу элемента И56 блока 49 модели 1..

Прямой выход триггера 96 блока управления 84 (выход 26₁₃) модели 26 подключен к первому входу элемента И59а (вход 62а) блока 50 модели 1. Второй вход элемента И59а блока 50 соединен с выходом генератора 54, а выход элемента И59а подключен к первому входу элемента И55 и прямому входу элемента И56 блока 50 модели 1..

Выход 89 (выход элемента И94) блока 84 блока 83 модели 25 соединен с первым входом элемента И 30 модели 25 и выходом 25₁₁ модели 25 (входом 61 - первым инверсным входом элемента И 59 и вторым прямым входом элемента И 58 блока 49 модели 1 и входом 61а - вторым инверсным входом элемента И 59 блока 50 модели 1), а выход 89 (выход элемента И 94) блока 84 блока 83 модели 26 соединен с первым входом элемента И 30 модели 26 и выходом 26₁₁ модели 26 (входом 61 - первым инверсным входом элемента И 59 и вторым прямым входом элемента И 58 блока 50 модели 1 и входом 61а - вторым инверсным входом элемента И 59 блока 49 модели 1),

В каждой группе 85 блоков выполнения блока 83 моделей 25 и 26 выход первого 103 элемента ИЛИ i-го (i=1...N) блока выполнения подключен к входу запуска генератора 104 случайных импульсов, выход которого соединен с входом запуска формирователя 105 импульсов, выход которого подключен к первому входу первого 106, инверсному входу второго 114 элементов И и через первый элемент 110 задержки к первому входу третьего элемента И111, выход которого соединен с входом второго 109 элемента задержки и соответственно с входами останова генератора 104 случайных импульсов и формирователя 105 импульсов, выход первого элемента И1 06 подключен к суммирующему входу счетчика 107 импульсов, выход переполнения которого соединен с вторым входом третьего элемента И111, а остальные разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора 108, выходы которого соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ112, выход которого подключен через третий 113 элемент задержки к прямому входу второго элемента И114, выход которого соединен с входом установки в исходное состояние счетчика 107 импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ103, выход генератора 99 тактовых (счетных) импульсов каждой группы 85 блоков 83 подключен к вторым входом первых 106 элементов И i-x (i=1...N) блоков выполнения, выход второго элемента 109 задержки i-го (i=1...N) блока выполнения подключен к соответствующим входам элемента ИЛИ100 группы 85 блоков 83, выход которого соединен с входом счетчика 101 импульсов, выход которого подключен через элемент 102 задержки с входом его установки в исходное положение. Выход 91 счетчика 101 импульсов группы 85 блоков 83 моделей 25 и 26 соединен с вторыми входами элементов И94а и И98а блоков управления 84 блоков 83 моделей 25 и 26 соответственно.

Второй вход элемента И5 модели 1 подключен к второму входу элемента ИЛИ10, к инверсным входам элементов И17, И20 и к вторым входам элементов И16, И19 и к третьему входу элемента И18, а также к выходу элемента (выходу 26₉) И30 модели 26, первый вход которого соединен с выходом элемента И94 (выход 89) блока 84 блока 83 модели 26, второй вход которого подключен к инверсному входу элемента И93 блока 84 блока 83 модели 26 и выходу элемента ИЛИ 29 (выход 87) модели 26, входы которого подключены к разрядным выходам реверсивного счетчика 28, суммирующий вход которого подключен к выходу генератора 27 модели 26, второй вход элемента И 30 (вход 26₁₀) соединен с выходом 64 блока 50. Вход 61 блока 49 подключен к выходу 89-25₁₁ (выходу элемента И 94) блока 84 блока 83 модели 25, а вход 61 блока 50 подключен к выходу 89-26₁₁ (выходу элемента И94) блока 85 блока 84 модели 26 соответственно. Вход 61а блока 49 соединен с выходом 89-26₁₁ (выходом элемента И 94) блока 84 блока 83 модели 26, а вход 61а блока 50 соединен с выходом 89-25₁₁ (выходом элемента И 94) блока 85 блока 83 ТО модели 25.

Выходы элементов И4, И5 соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ 13 и вторым входом элемента ИЛИ12, выходы которых подключены соответственно к входу запуска генераторов 6, 7, входы останова которых соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ 11, 14. Выход генератора 6 подключен к прямому входу элемента И47, инверсный вход которого соединен с выходом 65а блока 49, а выход элемента И47 подключен к входу 63 блока 49, первому входу элемента ИЛИ 14, входу 79 блока 66 и первому входу элемента И43 модели 35, входу установки в "1" триггера 23, нулевой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ21, прямой выход триггера 23 соединен с первым прямым входом элемента И15, вторым прямым входом элемента И18, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ21, а также к первому входу элементов ИЛИ 11, 12. Выход генератора 7 подключен к прямому входу элемента И48, инверсный вход которого подключен к выходу 65а блока 50, а выход элемента И 48 соединен с входом 63 блока 50, вторым входом элемента ИЛИ11, входом 79 блока 67 и с вторым входом элемента И43 модели 35, а также к входу установки в "1" триггера 24, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И20, с третьим входом элемента И 19, выход которого подключен к второму входу элементов ИЛИ 13, 14 и первому входу элемента ИЛИ22, второй вход которого подключен к выходу элемента И20, а выход элемента ИЛИ22 соединен с входом установки в "0" триггера 24. Инверсный выход триггера 23 подключен к первому прямому входу элемента И16, а инверсный выход триггера 24 соединен с вторым прямым входом элемента И17. Выход 82 блоков 66, 67 подключен к входу запуска генераторов 40, 41 модели 35 соответственно, а выходы генераторов 40, 41 модели 35 подключены соответственно к входам 80 блоков 66, 67, входам запуска генераторов 38, 39 модели 35, выходы которых соединены с входами запуска генераторов 36, 37, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 42, выход которого подключен к вторым прямым входам элементов И15, И20, к третьим прямым входам элементов И16, И17 и четвертым прямым входам элементов И18, И19 модели 1. Входы установки в "1" и "0" триггера 34 модели 46 соответственно соединены с выходами генераторов 40, 38 модели 35, а прямой и инверсный выходы триггера 34 подключены к входам элементов индикации 32, 33 модели 46 соответственно. Входы установки в "1", "0" триггера 34 модели 31 соответственно соединены с выходами генераторов 41, 39 модели 35, а прямой и инверсный выходы триггера 34 подключены к входам элементов индикации 32, 33 модели 31 соответственно. Выход генератора 40, 41 модели 35 соединен с входом 80 блоков 66, 67 и с вычитающим входом реверсивного счетчика 28 моделей 25, 26 соответственно. Выход 81 блоков 66, 67 подключен к второму входу элементов ИЛИ44, 45 модели 35 соответственно, первые входы элементов ИЛИ44, 45 соединены с выходом элемента И43 и седьмым входом элемента ИЛИ 9. Выходы элементов ИЛИ 44, 45 подключены к входам останова генераторов 40, 41 соответственно. Вход 61 блоков 49, 50 подключен к второму прямому входу элемента И58 и к первому инверсному входу элемента И59, выход которых соединен с входом останова и входом запуска генератора 54 соответственно, выход которого подключен к второму входу элемента И59а, выход которого соединен с первым входом первого элемента И55 и с прямым входом элемента И 56, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 60, первый вход которого подключен к выходу элемента И55, а выход элемента ИЛИ 60 соединен с входом запуска генератора 53 и входом установки в "1" триггера 51, вход установки в "0" которого подключен к выходу элемента И 57, а прямой выход триггера 51 соединен с инверсным входом элемента И 57, прямой вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепочки 52, вход которой соединен с выходом генератора 53 и инверсным входом элемента И47 для блока 49 (с инверсным входом элемента И48 для блока 50) модели 1. Прямой выход триггера 51, являющийся выходом 64 блока 49 (50), подключен к второму входу элемента И30 модели 25 (26). Прямой вход элемента И57, являющийся выходом 65 блока 49 (50), соединен с пятым (шестым) входом элемента ИЛИ 9. Второй прямой вход элемента И55, прямой вход элемента И59 и инверсные входы элементов И 56, И58 блоков 49, 50 объединены и являются входом 62 этих блоков. Первый вход элемента И58, являющийся входом 63 блока 49 (50), соединен с выходом элемента И47 (48) модели 1. Второй инверсный вход элемента И 59 блока 49 (50) является входом 61а и соединен с выходом элемента ИЛИ 29 модели 26 (25). Первый вход элемента И59а блоков 49 и 50 (вход 62а) подключен к выходу 25₁₃ (прямому выходу триггера 96 блока 84 модели 25) и выходу 26₁₃ (прямому выходу триггера 96 блока 84 модели 26) соответственно. Второй вход элемента И71 и вход установки в "0" триггера 73 объединены и являются входом 79 модели 66 (67), который подключен к выходу элемента И 47 (48) модели 1. Прямой выход триггера 73 модели 66 (67) соединен с вторыми входами элементов И68, 70, выход элемента И 68 подключен к входу установки в "1" триггера 72, через элемент задержки 77 к прямому входу элемента И69, инверсный вход которого соединен с прямым выходом триггера 72 и первым входом элемента И 71. Выход генератора 75 соединен с первым входом элемента И 68, выход элемента И 69 соединен с входом запуска генератора 76, выход которого через дифференцирующую цепочку 78 подключен к входу установки в "0" триггера 72 и к первому входу элемента И70, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ74, первый вход которого подключен к выходу элемента И71. Выход генератора 40 (41) модели 35 соединен с входом установки в "1" триггера 73, являющегося входом 80 блока 66 (67). Выход элемента И68, являющийся выходом 81 блока 66 (67), подключен к второму входу элемента ИЛИ 44 (45) модели 35. Выход элемента ИЛИ 74, являющийся выходом 82 блока 66 (67), подключен к входу запуска генератора 40 (41) модели 35.

Устройство предназначено для решения следующей задачи. Судоходный шлюз в исходном состоянии находится в режиме ожидания, т.е. шлюзование судов не проводится. По мере поступления случайным образом сообщений от судов, входящих в верхний или нижний бьеф, диспетчер центрального пульта управления шлюзом (ЦПУШ) формирует очереди судов в верхнем и (или) нижнем бьефах, анализирует состав очередей судов и выбирает соответствующую стратегию шлюзования судов (сверху-вниз, снизу-вверх, двустороннее поочередное движение судов, начиная сверху-вниз или снизу-вверх и т.п.).

После анализа состава очередей судов, находящихся в бьефах шлюза, и выбора стратегии шлюзования диспетчер ЦПУШ выдает команду на подготовку камеры шлюза к приему судна. Допустим, диспетчер выбрал стратегию шлюзования двустороннего поочередного движения судов, начиная первое шлюзование сверху-вниз, а потом снизу- вверх и т.д. По завершении подготовки камеры шлюза к приему судна загорается сигнал светофора верхнего бьефа, разрешающий вход судну из верхнего бьефа в камеру шлюза, после этого судно входит в камеру шлюза, швартуется у стенки, закрываются верхние ворота шлюза и загорается сигнал светофора верхнего бьефа, запрещающий вход очередных судов в камеру шлюза. Далее проводится опорожнение камеры шлюза, открытие нижних ворот шлюза, расчаливание и выход судна в нижний бьеф. После выхода судна из камеры в нижний бьеф шлюза, диспетчер принимает решение и выдает команду на шлюзование судна снизу-вверх и после завершения подготовки камеры шлюза к приему судна загорается сигнал светофора нижнего бьефа, разрешающий вход судна из очереди нижнего бьефа в камеру шлюза. Судно из очереди нижнего бьефа входит в камеру шлюза, швартуется у стенки, закрываются нижние ворота шлюза и загорается сигнал светофора нижнего бьефа, запрещающий вход очередных судов в камеру шлюза. Далее проводится наполнение водой камеры шлюза, открытие верхних ворот шлюза, расчаливание и выход судна из камеры шлюза в верхний бьеф. После завершения выхода судна из камеры в верхний бьеф шлюза диспетчер принимает решение и выдает команду на шлюзование судна сверху-вниз. Далее процесс повторяется.

Если очередь судов формируется только в одном бьефе шлюза (верхнем или нижнем), то шлюзование осуществляется только сверху-вниз или снизу-вверх. Если очередь судов имеется только в одном бьефе шлюза и проводится их шлюзование в одну сторону и подходят суда в другой бьеф, формируя очередь, то возникает необходимость в переходе к двустороннему поочередному шлюзованию судов. Возможны и другие ситуации, некоторые из которых рассмотрены при описании работы устройства.

Вышеперечисленные процессы функционирования для абсолютно надежных судоходных шлюзов при пропуске судов могут начинаться в случайные моменты времени и протекать случайные интервалы времени, распределенные по различным законам. Однако в реальных условиях возникают отказы судоходных шлюзов как в режимах ожидания и формирования очереди судов в бьефах, так и при подготовке судоходных шлюзов для различных стратегий шлюзования, которые необходимо устранять, т.е. восстанавливать их работоспособность. Как правило поддержание требуемой надежности (работоспособности) судоходного шлюза на заданном интервале функционирования обеспечивается выполнением профилактических мероприятий в виде периодических технических обслуживаний как отдельны систем шлюза, так шлюза в целом. Техническое обслуживание шлюза может проводиться как при отсутствии судов в бьефах, так и при их наличии,

Задача устройства состоит в следующем. Моделируя с помощью устройства процессы функционирования судоходного шлюза при разных стратегиях шлюзования и для различных законов распределения случайных временных интервалов их протекания с учетом динамики и специфики их применения, отказов и восстановлений судоходных шлюзов в режимах ожидания, формирования очереди судов в бьефах и подготовки к пропуску судов, а также проведения периодических технических обслуживаний как различных систем, так и шлюза в целом, и подсчитывая статистические характеристики этих процессов по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам устройства, можно оценивать различные вероятностно-временные статистические показатели судоходных шлюзов, включая и показатели эксплуатационных свойств, а также исследовать влияние на них основных эксплуатационно-технических характеристик судоходных шлюзов с учетом отказов и восстановлений судоходных шлюзов в режимах ожидания, формирования очереди судов и подготовки, динамики и специфики их функционирования, проведения периодических технических обслуживаний и обосновывать требования к ним и определять пути их обеспечения.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 2 модели 1 установлен в положение, при котором на первом входе элемента И3 имеется разрешающее напряжение, а элемент индикации 8 показывает нахождение шлюза в режиме ожидания. С прямого выхода триггера 2 модели 1 поступает разрешающее напряжение также на второй вход элемента И55 и прямой вход элемента И59 и не поступает на инверсные входы элементов И56, И58 блоков 49, 50, триггеры 23, 24 модели 1 установлены в положение, при котором на первом прямом входе элементов И15, И20, втором прямом входе элемента И18 и третьем прямом входе элемента И19 отсутствует разрешающее напряжение, триггер 34 моделей 46, 31 установлен в положение, при котором на прямом выходе имеется разрешающее напряжение, что отображается на элементе индикации 32 моделей 46, 31 (запрещающие сигналы светофоров), генераторы 1а, 6, 7 модели 1, 36, 37, 38, 39, 40, 41 модели 35, 53 блоков 49, 50, 76 блоков 66, 67 и 104 групп 85 не запущены, генераторы 54 блока 49 (50), 75 блока 66 (67), 99 групп 85 запущены, реверсивный счетчик 28 моделей 25, 26 обнулены, счетчики 101 и 107 импульсов групп 85 установлены в исходное положение. Элементы И16 по второму, элемент И17 по первому, а элементы И4, И5 по второму прямым входам закрыты, т.к. реверсивные счетчики 28 моделей 25, 26 обнулены. Триггер 51 блока 49 (50) установлен в положение, при котором элемент И30 модели 25 (26) открыт по второму входу, а элемент И57 блока 49 (50) по инверсному входу закрыт. Триггер 72 блока 66 (67) установлен в положение, при котором элемент И69 по инверсному входу закрыт, элемент И 71 по первому входу открыт.Триггер 73 блока 66 (67) установлен в положение, при котором элементы И68, И70 по второму входу закрыты. Триггеры 96 блоков 84 блока 83 моделей 25 и 26 установлены в положение, при котором элемент И94 открыт по первому входу, а элементы И95 и И98 закрыты по первому входу, триггер 96а - элемент И94а закрыт по первому входу. Элементы И59а блоков 49 и 50 модели 1 открыты по первому входу триггерами 96 блоков 84 моделей 25 и 26 соответственно.

Устройство может работать в режимах, реализующих следующие стратегии шлюзования; пропуск судов через шлюз "сверху-вниз", т.е. шлюзование судов из верхнего бьефа; пропуск судов через шлюз "снизу-вверх", т.е. шлюзование судов из нижнего бьефа в верхний; двустороннее движение судов через шлюз, т.е. поочередное шлюзование судов сверху-вниз и снизу-вверх (или снизу-вверх и сверху-вниз); пропуск судов сначала из одного из бьефов через шлюз с последующим переходом к двустороннему поочередному шлюзованию; пропуск судов сначала с двусторонним шлюзованием и последующим переходом к одностороннему (из верхнего или нижнего бьефа). Кроме того, устройство может работать как в условиях абсолютно надежного шлюза, так и при возникновении отказов в режимах ожидания, формирования очереди судов в верхнем и нижнем бьефах, а также при подготовке судоходного шлюза к пропуску судов и их устранения, т.е. восстановления работоспособности судоходного шлюза после возникновения отказов. Кроме того, устройство позволяет имитировать проведение периодического технического обслуживания различных систем и шлюза в целом как при наличии судов в очереди в бьефах, так при их отсутствии.

После включения устройства триггеры 2, 23, 24, 34, 51, 72, 73 96 и 96а устанавливаются в исходное состояние. На выходе триггера 2, подключенном к первому входу элемента И3 модели 1, к второму входу элемента И55, третьему входу элемента И94 и второму входу элемента И98 блоков 84 блоков 83 моделей 25 и 26 и прямому входу элемента И59 блока 49 (50) имеется разрешающее напряжение, а на инверсных входах элементов И56, И58, на первых входах элементов И95 и И98 блоков 84 блока 83 моделей 25 и 26 разрешающее напряжение отсутствует. На первом входе элемента И59а блока 49 (50) имеется разрешающее напряжение с прямого выхода триггера 96 блока 84 моделей 25 (26) соответственно. На прямом выходе триггера 96а блока 84 блоков 83 моделей 25 и 26, подключенном к второму входу элемента И94а отсутствует разрешающее напряжение. Положительный потенциал с выхода триггера 2 модели 1 проходит через открытый элемент И59 блока 49 (50) и запускает генератор 54. На прямом выходе триггера 51 блока 49 (50), подключенном к второму входу элемента И30 модели 25 (26), имеется разрешающее напряжение, а на инверсном входе элемента И57 блока 49 (50) отсутствует, на прямых выходах триггеров 23, 24, подключенных к первым прямым входам элементов И15, И20, к второму прямому входу элемента И18 и к третьему входу элемента И19, разрешающие напряжения отсутствуют. На выходе триггера 72 блока 66 (67), подключенном к первому входу элемента И71, имеется разрешающее напряжение, а на инверсном входе элемента И69 его нет. На выходе триггера 73 блока 66 (67), подключенном к вторым входам элементов И68, И70, разрешающего напряжения нет, генератор 75 блока 66 (67) запущен. На прямом выходе триггера 96 блока 84 блоков 83 моделей 25 и 26 имеется разрешающее напряжение, элемент И94 по первому входу открыт, а элементы И95 и И98 по первому входу закрыты, на прямом выходе триггера 96а нет разрешающего напряжения и элемент И94а закрыт по первому входу. Такое состояние устройства соответствует нахождению шлюза в режиме ожидания. В дальнейшем во всех режимах функционирование устройства поддерживается автоматически после включения раздельно или вместе генераторов 27 моделей 25, 26 и один из выходов генератора 1а, в зависимости от выбранной диспетчером шлюза стратегии проведения ТО («сверху-вниз» - выход 1, «снизу-вверх» - выход 2).

Работа устройства при шлюзовании судов из верхнего бьефа в нижний происходит следующим образом. Моделирование начинается с включения генератора 27 модели 25 (генератор 27 модели 26 выключен), который формирует случайные последовательности импульсов, адекватно отражающих законы поступления заявок от судов верхнего бьефа. Импульсы с выхода генератора 27 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 28, имитируя формирование очереди судов в верхнем бьефе. При отсутствии судов в верхнем бьефе, т.е. на выходе реверсивного счетчика импульсов 28 модели 25, отсутствует высокий потенциал и элемент И59 блока 49 будет открыт и высокий потенциал с выхода триггера 2 модели 1 через элемент И59 блока 49 запустит генератор 54, формирующий случайную последовательность импульсов, имитирующих отказы в режиме ожидания и формирования очереди судов. При появлении на выходе генератора 54 импульса, имитирующего отказ шлюза в режиме ожидания, он проходит через элементы И55, И59а и ИЛИ 60 блока 49 и запускает генератор 53, имитирующий восстановление судоходного шлюза в режиме ожидания, и переводит триггер 51 в состояние, при котором элемент И57 блока 49 открывается, а элемент И30 модели 25 закрывается. Через случайный интервал времени восстановления равного длительности импульса на выходе генератора 53, на выходе дифференцирующей цепочки 52 появляется отрицательный импульс, который проходя через открытый элемент И 57, переводит триггер 51 в исходное состояние, а проходя через пятый вход элемента ИЛИ9 модели 1, подтверждает состояние триггера 2. Далее процесс функционирования имитируется автоматически, т.е. можно имитировать как один отказ и восстановление, так и несколько последовательных отказов и восстановлений судоходного шлюза в режиме ожидания.

При наличии хотя бы единицы (одного судна) на выходе реверсивного счетчика 28 (например, модели 25) появляется высокий потенциал, который через элемент ИЛИ29, открытый элемент И94 блока 84 и открытый элемент И30 модели 25 открывает по второму входу элемент И4 модели 1 и через первый вход элемента ИЛИ 10 поступает на второй вход открытого элемента И3 и далее поступает на единичный вход триггера 2, переводя его в положение, при котором на его прямом выходе появляется низкий потенциал, элемент И3 закрывается по первому входу, элемент индикации 8 фиксирует окончание нахождения шлюза в режиме ожидания и начало режима формирования очереди судов в верхнем бьефе. Отказ и восстановление в этом режиме имитируется устройством следующим образом. Так как генератор 54 блока 49 запущен, то при появлении через случайное время на его выходе импульса, он пройдет открытый элемент И56, ИЛИ60 и запустит генератор 53, переведет триггер 51 в состояние, при котором элемент И30 модели 25 закроется, а элемент И57 блока 49 откроется. Элемент И47 модели 1 будет закрыт напряжением с выхода генератора 53. По окончании импульса на выходе генератора 53 на выходе дифференцирующей цепочки 52 появляется отрицательный импульс, который проходя через открытый элемент И57, переводит триггер 51 в исходное состояние. Одновременно импульс с выхода дифференцирующей цепочки 52 поступает через пятый вход элемента ИЛИ9 на нулевой вход триггера 2 модели 1, переводя его в состояние, при котором высокий потенциал с выхода элемента И3 одновременно поступает на первый вход элементов И4, И5. Так как элемент И5 по второму входу закрыт, потому что на выходе элементов ИЛИ29, И94 блока 84 и И30 модели 26 нулевой потенциал, то на выходе элемента И5 сигнала не будет и генератор 7 не будет запущен. Так как элемент И4 по второму входу открыт, то сигнал (высокий потенциал), поступивший с выхода элемента И3 на первый вход открытого элемента И4, проходит через первый вход элемента ИЛИ 13 и запускает генератор 6 модели 1. Если отказ возник после запуска генератора 6 модели 1 и импульс на его выходе появился, спустя некоторое время, то импульс с выхода генератора 54 блока 49 пройдет через открытые элементы И56, И59а, ИЛИ60 и запустит генератор 53, напряжение с выхода которого закрывает элемент И47 модели 1, пока не закончится импульс на выходе генератора 53, т.е. через время восстановления шлюза. По окончании импульса на выходе генератора 53 на выходе дифференцирующей цепочки появляется импульс, который проходит через пятый вход элемента ИЛИ9 и переводит триггер 2 в состояние, при котором положительный потенциал с выхода элемента ИЛИ29, через элементы И94 блока 84 и И30 модели 25 поступает через элемент И4 модели 1 и элемент ИЛИ 13 на вход запуска генератора 6. Если другой отказ не возник или восстановление уже закончилось, то импульс с выхода генератора 6 поступит через элементы И47 модели 1, И58 блока 49 и остановит генератор 54. Этот импульс также поступает на вход 79 блока 66. Далее устройство функционирует по вышеописанной схеме. Если импульс с выхода генератора 6 пришел во время восстановления, то только после восстановления, т.е. окончания импульса на выходе генератора 53, элемент И47 открывается и устройство далее работает по вышеописанной схеме. Если восстановление прошло до появления импульса с выхода генератора 6, то импульс с выхода генератора 6, пройдя открытые элементы И47 модели 1 и И58 блока 49, остановит генератор 54 блока 49, исключая тем самым нахождение устройства одновременно в двух и более режимах. Через некоторое случайное время на выходе генератора 6 (если не было отказа или он устранен) через открытый элемент И47 модели 1 появляется одиночный импульс, имитирующий момент принятия решения и выдачи разрешения на шлюзование судов сверху-вниз диспетчером центрального пульта управления шлюзом. Этот импульс с выхода элемента И47 модели 1, пройдя элемент И58 блока 49, остановит генератор 54 и переведет триггер 23 модели 1 в положение, при котором открыты по первому входу элемент И 15 и по второму входу элемент И18, поступает через первый вход элемента ИЛИ 14 на вход останова генератора 7, на вход установки в "0" триггера 73 блока 66, переводя его в состояние, при котором элементы И68, И70 открываются по второму входу, и также запускает через открытый элемент И71 и ИЛИ74 блока 66 (если не возник отказ в режиме подготовки) генератор 40 модели 35, на выходе которого через некоторое случайное время, адекватное времени подготовки систем шлюза к пропуску судов сверху-вниз, появляется одиночный импульс, который запускает генератор 38 и, поступив на единичный вход триггера 34 модели 46, переводит в положение, при котором на его инверсном выходе появляется высокий потенциал, и элемент индикации 33 имитирует разрешающий сигнал для входа судна из верхнего бьефа в камеру шлюза. Этот импульс поступает также на вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов 28 модели 25, имитируя тем самым выход судна из очереди верхнего бьефа. Через некоторое случайное время после запуска генератора 38, пропорциональное времени входа судна в камеру шлюза, швартовке судна и закрытию верхних ворот шлюза, на выходе генератора 38 появляется импульс, который поступая на нулевой вход триггера 34 модели 46, переводит его в положение, при котором изменяется отображение элементов индикации 32, 33, соответствующее запрещающему сигналу светофора для входа судна в камеру шлюза. Импульс с выхода генератора 38 запускает также генератор 36, который через некоторое случайное время, адекватное времени опорожнения камеры шлюза, открытия нижних ворот, расчаливания судна и выхода в нижний бьеф, выдает одиночный импульс, который через первый вход элемента ИЛИ 42 поступает на вторые прямые входы элементов И15, на третьи прямые входы элементов И16, И17 и на четвертые прямые входы элементов И18, И19, Так как элемент И15 закрыт по инверсному входу (если в очереди верхнего бьефа есть хотя бы одно судно), элемент И18 закрыт по третьему прямому входу (т.к. на выходе элементов ИЛИ29, И94 блока 84 и И30 модели 26 нулевой потенциал), элемент И16 закрыт по всем входам, элемент И17 открыт по всем входам и импульс с выхода элемента ИЛИ42 модели 35, поступив на третий вход открытого элемента И17 и пройдя через третий вход элемента ИЛИ 9, переводит триггер 2 в положение, при котором высокий потенциал появляется на первом входе элемента И3, т.е. устройство перешло в режим ожидания. Далее устройство работает автоматически при шлюзовании судов сверху-вниз, т.е. рассмотренный цикл повторяется. Появление отказов и восстановлений судоходного шлюза в режиме подготовки реализуется устройством следующим образом. Пришедший импульс с выхода элемента И47 модели 1 переводит триггер 73 блока 66 в состояние, при котором элементы И68, И70 открываются, и поступает через элементы И71 и ИЛИ74 на вход запуска генератора 40 модели 35. Так как генератор 75 блока 66 запущен при включении устройства, то появление импульса на выходе элемента И68 имитирует появление отказа в режиме подготовки. Этот импульс, пройдя элемент ИЛИ 44 модели 35, остановит генератор 40 модели 35, переведет триггер 72 блока 66 в состояние, при котором закрывается элемент И71 и открывается элемент И69, и импульс с выхода генератора 75 через элемент И68, элемент задержки 77 и элемент И69 запустит генератор 76, на его выходе появляется импульс случайной длительности, имитирующий случайное время восстановления в режиме подготовки, по окончании которого на выходе дифференцирующей цепочки 78 образуется отрицательный импульс, который поступит на вход установки в "0" триггера 72 и на первый вход элемента И70, пройдя его и элемент ИЛИ74, запустит генератор 40 модели 35, что эквивалентно окончанию восстановления и началу подготовки шлюза после восстановления. Отказы и восстановления возможны многократно, пока не завершится подготовка шлюза, т.е. пока не появится импульс на выходе генератора 40 модели 35. Далее устройство работает аналогично описанному.

При завершении шлюзования последнего судна из очереди верхнего бьефа импульс с выхода элемента ИЛИ 42 поступает через второй прямой вход открытого по первому прямому и инверсному входам элемента И15 и через первый вход элемента ИЛИ9 на вход установки в "0" триггера 2, переводя его в положение, при котором элемент И3 открывается по первому входу. Высокий потенциал с выхода триггера 2 модели 1 через открытый элемент И59 блока 49 запускает генератор 54, имитируя тем самым отказы в режиме ожидания шлюза и при формировании очереди судов в верхнем бьефе. Одновременно импульс с выхода элемента И 15 поступает через элемент ИЛИ21 на нулевой вход триггера 23, переводя его в исходное состояние. Таким образом, триггеры 2, 23, 24 модели 1,51 блока 49 и 72, 73 блока 66 находятся в исходном состоянии и устройство переведено в режим, соответствующий режиму ожидания шлюза.

Работа устройства при шлюзовании судов из нижнего бьефа в верхний происходит следующим образом. Моделирование начинается с запуска генератора 27 модели 26 (генератор 27 модели 25 выключен), который формирует последовательности случайных импульсов, адекватно отражающих законы поступления заявок от судов нижнего бьефа. Импульсы с выхода генератора 27 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 28 модели 26, имитируя формирование очереди судов в нижнем бьефе. При отсутствии судов в нижнем бьефе, т.е. на выходе реверсивного счетчика 28 модели 26 отсутствует высокий потенциал и элемент И59 блока 50 открыт и высокий потенциал с выхода триггера 2 через элемент И59 блока 50 запускает генератор 54, формирующий случайную последовательность импульсов, имитирующих отказы судоходного шлюза в режиме ожидания и формирования очереди судов в нижнем бьефе. При появлении на выходе генератора 54 импульса он проходит через элементы И55, И59а и ИЛИ60 блока 50 и запускает генератор 53, имитирующего восстановление шлюза в режиме ожидания и формирования очереди судов в нижнем бьефе, и переводит триггер 51 в состояние, при котором элемент И30 модели 26 закрыт, а элемент И57 блока 50 открыт. Через случайный интервал времени восстановления, равного длительности импульса генератора 53, на выходе дифференцирующей цепочки 52 появляется отрицательный импульс, который переводит триггер 51 в исходное состояние и через седьмой вход элемента ИЛИ9 подтверждает состояние триггера 2. Далее процесс повторяется, т.е. могут имитироваться как одиночные, так и последовательные отказы и восстановления. При наличии хотя бы единицы на реверсивном счетчике 28 (одного судна) модели 26, на его выходе появляется высокий потенциал, который через элементы ИЛИ 29, И94 блока 84 и И30 модели 26 открывает по второму входу элемент И5 и через второй вход элемента ИЛИ 10 поступает на второй вход открытого элемента И3 и далее на единичный вход триггера 2, переводит его в положение, при котором на его прямом выходе появляется низкий потенциал, и элемент И3 закрывается по первому входу, элемент индикации 8 фиксирует окончание нахождения шлюза в режиме ожидания и начало формирования очереди судов в нижнем бьефе. Высокий потенциал с выхода элемента И3 одновременно поступает на первый вход элементов И4, И5. Так как элемент И4 по второму входу закрыт, потому что на выходе реверсивного счетчика 28 модели 25 нулевой потенциал, то на выходе элемента И4 не будет сигнала и через элемент ИЛИ 13 генератор 6 не будет запущен. Так как элемент И5 по второму входу открыт, то высокий потенциал, поступивший с выхода элемента И3 на первый вход элемента И5, передается через второй вход элемента ИЛИ 12 на вход запуска генератора 7. Если отказ возник после запуска генератора 7, то импульс с выхода генератора 54 блока 50 пройдет через открытый элемент И56 и элемент ИЛИ60, запустит генератор 53 и напряжение с его выхода закроет элемент И48 модели 1 до тех пор, пока не закончится импульс на выходе генератора 53, т.е. через время, эквивалентное времени восстановления. Если импульс с выхода генератора 7 пришел во время восстановления, то он теряется и только после окончания импульса на выходе генератора 53 на выходе дифференциальной цепочки 52 появляется импульс, который проходя элемент И57, переводит триггер 51 в состояние, при котором элемент И30 модели 26 открывается, этот же импульс, поступая через седьмой вход элемента ИЛИ9 на вход установки в "0" триггера 2, приводя его в исходное состояние, и положительный потенциал с выхода элемента ИЛИ29 через открытые элементы И94 блока 84 и И30 модели 26, поступает на второй вход элемента И5 и через элемент ИЛИ12 запускает генератор 7, и если элемент И48 будет открыт (отказ не возник или восстановление завершилось), то на выходе генератора 7 через случайное время появляется одиночный импульс, имитируя принятие решения и выдачу разрешения на шлюзование судна снизу-вверх диспетчером центрального пульта управления шлюзом, который пройдет через элемент И48 модели 1 и через элемент И58 блока 50, остановит генератор 54, а также поступит на вход 79 блока 67.. Импульс с выхода генератора 7, пройдя элемент И48, также переводит триггер 24 модели 1 в положение, при котором открыты по первому прямому входу элемент И20 и по третьему прямому входу элемент И19, поступает через элемент ИЛИ11 на вход останова генератора 6. Этот импульс поступает также через (вход 63) элемент И58 блока 50 на останов генератора 54 и на (вход 79) вход установки в "0" триггера 73, второй вход элемента И71 и через элемент ИЛИ74 блока 67 запускает генератор 41 модели 35, на выходе которого через некоторое случайное время, адекватное времени подготовки систем шлюза к пропуску судов снизу-вверх (если при подготовке не возникали отказы), появляется импульс. Этот импульс поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 28 модели 26, имитируя тем самым выход судна из очереди нижнего бьефа. Появление отказов и восстановлений судоходного шлюза в режиме подготовки реализуется устройством следующим образом. Пришедший импульс с выхода элемента И48 модели 1 переводит триггер 73 блока 67 в состояние, при котором элементы И68, И70 открываются, и поступает через элементы И71, ИЛИ74 блока 67 на вход запуска генератора 41 модели 35, если еще отказ не произошел. При возникновении отказа, т.е. появлении импульса на выходе генератора 75 блока 67 (так как он запущен вместе с генератором 27 модели 26), после запуска генератора 41 импульс с выхода генератора 75 блока 67 через открытый элемент И 68 блока 67 и элемент ИЛИ 45 модели 35 остановит генератор 41. Этот импульс перебросит триггер 72 в состояние, при котором элемент И71 закроется, И69 откроется и поступит через элемент задержки 77 и элемент И69 на вход запуска генератора 76, на выходе которого формируется импульс случайной длительности, адекватный случайному интервалу времени восстановления, по окончании которого перепад напряжения на выходе генератора 76 вызовет появление на выходе дифференцирующей цепочки 78 отрицательного импульса, который перебросит триггер 72 в исходное состояние и через открытый элемент И70 и ИЛИ74 запустит генератор 41, имитируя тем самым продолжение подготовки шлюза. Если наступит очередной отказ, то устройство будет работать аналогично рассмотренному выше. При устранении последнего отказа, возникшего в режиме подготовки, и его завершения импульс с выхода генератора 41 поступает на вход установки "1" триггера 73 блока 67, закрывая тем самым элементы И68, И70 и исключая одновременное нахождение устройства в режимах отказа, восстановления и подготовки. Импульс с выхода генератора 41 поступает также на вход запуска генератора 39 и единичный вход триггера 34 модели 31, переводя его в положение, при котором на инверсном его выходе появляется высокий потенциал и элемент индикации 33 имитирует разрешающий сигнал светофора для входа судна из нижнего бьефа в камеру шлюза. Через некоторое случайное время после запуска генератора 39, адекватное времени входа судна в камеру шлюза из нижнего бьефа, швартовке судна и закрытию нижних ворот шлюза, на выходе генератора 39 появляется импульс, который поступает на нулевой вход триггера 34 модели 31, переводит его в положение, при котором изменяется отображение элементов индикации 32, 33 модели 31, соответствующее запрещающему сигналу для входа судов в камеру шлюза. Импульс с выхода генератора 39 запускает генератор 37, который через некоторое случайное время, адекватное времени наполнения камеры шлюза, открытия верхних ворот шлюза, расчаливания и выхода судна из камеры шлюза в верхний бьеф, формирует импульс, который через второй вход элемента ИЛИ 42 поступает на вторые прямые входы элементов И15, И20, и третьи прямые входы элементов И16, И17 и четвертые прямые входы элементов И18, И19. Так как элемент И15 закрыт по первому прямому входу, элемент И18 закрыт по первому и второму прямому входам, элемент И19 - по первому прямому входу, а элемент И20 - по инверсному входу, элемент И16 открыт по всем входам. Импульс с выхода элемента ИЛИ 42 модели 35, поступив на третий вход элемента И16, проходит через второй вход элемента ИЛИ 9 и переводит триггер 2 в положение, при котором высокий потенциал появляется на первом входе элемента И3, т.е. устройство переведено в режим, соответствующий режиму ожидания шлюза. Далее устройство работает автоматически при шлюзовании судов снизу-вверх, т.е. рассмотренный цикл повторяется.

При обслуживании последнего судна из очереди нижнего бьефа импульс с выхода элемента ИЛИ 42 поступает через второй прямой вход открытого по первому прямому и инверсному входам элемента И20 и через четвертый вход элемента ИЛИ 9 на вход установки в "0" триггера 2, переводя его в положение, при котором элемент И3 открывается по первому входу. Высокий потенциал с выхода триггера 2 модели 1 через открытый элемент И59 блока 50 запускает генератор 54, имитируя тем самым отказы в режиме ожидания и формирования очереди судов в нижнем бьефе. Одновременно импульс с выхода элемента И20 поступает через элемент ИЛИ 22 на нулевой вход триггера 24, переводя его в исходное состояние.

Таким образом, триггеры 2, 23, 24 модели 1, 51 блока 50, 72, 73 блока 67 находятся в исходном состоянии и устройство перешло в режим ожидания и последующего формирования очереди судов.

Работа устройства при двустороннем шлюзовании судов через шлюз происходит следующим образом. Моделирование начинается с одновременного запуска генератора 27 моделей 25 и 26, 54 блоков 49 и 50, 75 блоков 66 и 67. Эти генераторы выдают последовательности случайных импульсов и интервалов времени восстановления, адекватно отражающих законы поступления заявок от судов верхнего и нижнего бьефов на прохождение шлюза, законы наступления отказов и законы распределения времени восстановления шлюза в режимах ожидания и формирования очереди судов соответственно. Импульсы с выхода генератора 27 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 28 моделей 25, 26, имитируя формирование очереди судов в верхнем и нижнем бьефах. При наличии очереди судов (хотя бы по одному) в верхнем и нижнем бьефах на выходе реверсивных счетчиков 28 моделей 25, 26 появляется высокий потенциал, который через элементы ИЛИ29, И94 блока 84 и И30 моделей 25 и 26 открывает по второму входу элементы И4, И5 соответственно и через элемент ИЛИ10 и открытый элемент И3 поступает на единичный вход триггера 2, переводя его в положение, при котором элемент И3 закрывается по первому входу, элемент индикации 8 фиксирует окончание нахождения шлюза в режиме ожидания. Высокий потенциал с выхода элемента И3 одновременно поступает на первый вход элементов И4 и И5, открытых по второму входу высоким потенциалом с выхода реверсивных счетчиков 28 через элементы ИЛИ29, И94 блока 84 и И30 моделей 25 и 26 и передается через элементы ИЛИ 13, 12 на вход запуска генераторов 6, 7 соответственно. Через некоторое случайное время на выходе одного из генераторов 6 или 7 появляется импульс, имитирующий момент принятия диспетчером ЦПУШ решения и разрешения на шлюзование судов по выбранной стратегии.

В принципе на выходе генераторов 6 и 7 импульсы могут появиться одновременно (хотя такое событие маловероятно). Для исключения такого события в устройство введен элемент И43 в модели 35. На выходе элемента И43 сигнал появится только тогда, когда на его входах будут одновременно импульсы от генераторов 6 и 7. Сигнал с выхода элемента И43 поступит на вход останова генераторов 40, 41, исключая тем самым появление импульсов на их выходах, т.е. двойное шлюзование судов, а также через седьмой вход элемента ИЛИ9 на нулевой вход триггера 2, переводя его в исходное состояние.

Для конкретности предположим, что первым появился импульс на выходе генератора 6 (диспетчером выбрана стратегия шлюзования "сверху-вниз, снизу-вверх"). Если первым появился импульс на выходе генератора 7, то выбрана стратегия шлюзования "снизу-вверх, сверху-вниз". Импульс с выхода генератора 6 проходит открытый элемент И47, поступая через элемент ИЛИ14 на вход останова генератора 7, прекращает его работу, а поступая на единичный вход триггера 23, переводит его в положение, при котором элемент И 15 открыт по первому прямому входу, но закрыт по инверсному входу с выхода модели 25, элемент И18 открыт по второму входу - с прямого выхода триггера 23, по первому прямому входу - с выхода модели 25, а по третьему входу - с выхода модели 26. Импульс с выхода генератора 6 через открытый элемент И47 также поступает на вход 79 блока 66, переводя триггер 73 в состояние, при котором элементы И68, И70 открываются, и этот же импульс, пройдя открытый элемент И71 и ИЛИ74, запускает генератор 40. Далее устройство работает как описано при шлюзовании сверху-вниз. Импульс с выхода элемента ИЛИ 42 поступает на четвертый вход открытого элемента И18 и через элемент ИЛИ 11 поступает на вход останова генератора 6, а через элемент ИЛИ 12 - для запуска генератора 7, а также через элемент ИЛИ21 на нулевой вход триггера 23, переводя его в положение, при котором элемент И15 закрывается по первому прямому входу, а элемент И18 - по второму входу. Импульс с выхода генератора 7 через открытый элемент И48 поступает через элемент ИЛИ 11 на вход останова генератора 6, дублируя его останов. Далее устройство работает, как описано при шлюзовании снизу-вверх. Импульс с выхода элемента ИЛИ 42 поступает на четвертый вход элемента И19, открытого по всем входам, и через элемент ИЛИ 13 запускает генератор 6, а через элемент ИЛИ 14 останавливает генератор 7, а также поступая через элемент ИЛИ 22, на нулевой вход триггера 24, переводит его в положение, при котором элемент И20 закрывается по первому прямому входу, а элемент И19 - по третьему входу. Далее устройство работает автоматически по изложенной схеме до тех пор, пока в одном из бьефов шлюза не будет очереди судов, т.е. реверсивный счетчик 28 модели 25 или 26 на выходе будет иметь нулевой потенциал. При наличии очереди судов в одном из шлюзов устройство работает также автоматически по вышеописанным схемам. Допустим реверсивный счетчик 28 модели 26 на выходе имеет нулевой потенциал (т.е. закончилось изъятие последнего судна из очереди нижнего бьефа и судно входит в камеру), а реверсивный счетчик 28 модели 25 на выходе имеет высокий потенциал (т.е. в верхнем бьефе есть еще очередь судов). В этом случае устройство работает следующим образом. Импульс с выхода генератора 41 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 28 модели 26, имитируя выход последнего судна из очереди нижнего бьефа, в результате чего на выходе реверсивного счетчика 28 модели 26 появляется нулевой потенциал, который через элемент ИЛИ 29 открывает по первому инверсному входу элемент И59, но он закрыт по второму инверсному входу (для исключения одновременного нахождения устройства в состоянии отказа и восстановления и шлюзования снизу-вверх), закрывает элемент И58 блока 67, а через элементы ИЛИ29, И94 блока 84 и И30 модели 26 закрывает элементы И3, И5 И16, И19 по второму входу, элемент И18 - по третьему входу, и открывает по инверсному входу элемент И20 (по первому прямому входу открыт триггером 24), элемент И17 закрыт по второму прямому входу низким потенциалом с инверсного выхода триггера 24. Тогда импульс с выхода элемента ИЛИ 42, имитирующий проход шлюза судном из очереди нижнего бьефа, пройдет через открытый элемент И20, четвертый вход элемента ИЛИ 9 на нулевой вход триггера 2, переводя его в исходное состояние, а пройдя через элемент ИЛИ2 2, переведет триггер 24 также в исходное состояние. Аналогично работает устройство, когда на выходе реверсивного счетчика 28 модели 25 появится нулевой потенциал, а на выходе реверсивного счетчика 28 модели 25 имеется высокий потенциал, импульс с выхода элемента ИЛИ 42, имитирующий проход шлюза последним судном из очереди верхнего бьефа, пройдет на второй вход открытого элемента И15. Далее устройство работает автоматически, как описано при шлюзовании снизу-вверх. При обслуживании последнего судна из очереди нижнего бьефа импульс с выхода элемента ИЛИ42 поступает через второй прямой вход открытого элемента И20 и через четвертый вход элемента ИЛИ9 на вход установки в "0" триггера 2, переводя его в исходное состояние, высокий потенциал с выхода которого, пройдя через открытый элементы И59 блоков 49, 50, запустит генератор 54 этих блоков, т.е. в исходное состояние. Одновременно импульс с выхода элемента И20 поступит через элемент ИЛИ22 на нулевой вход триггера 24, переводя его в исходное состояние, Таким образом, триггеры 2, 23, 24, 51, 72, 73, генераторы 6, 7, 53, 54, 75, 76 находятся в исходном состоянии и устройство готово к функционированию. Остальные режимы функционирования устройства аналогичны рассмотренным, включая возникновения отказов и их устранения в режимах ожидания, формирования очереди судов в верхнем и нижнем бьефах, а также подготовки шлюза для различных стратегий пропуска судов.

Работа устройства при моделировании процесса проведения периодического технического обслуживания шлюза. После включения устройства генератор 1а модели 1 и генераторы 27 моделей 25 и 26 выключены, т.е. в бьефах шлюза очередь судов отсутствует. В блоке 84 блока 83 моделей 25 и 26 на прямом выходе триггера 96, подключенном к первому входу элемента И94 имеется разрешающее напряжение, а на инверсном выходе, подключенном к первым входам элементов И95 и И98 отсутствует. На втором прямом входе элемента И93 блоков 84 моделей 25 и 26 имеется разрешающее напряжение с прямого выхода триггера 51 (выход 64) блоков 49 и 50 модели 1 соответственно. На прямом выходе триггера 96а, подключенном к первому входу элемента 94а отсутствует разрешающее напряжение, на третьем входе элемента И94 и втором входе элемента И98 присутствует разрешающее напряжение (вход 25₄ модели 25 и вход 26₄ модели 26) с прямого выхода триггера 2 модели 1. Генератор 1а команд имеет два выхода, формирующий одиночный импульс через время, адекватное периодичности проведения ТО шлюза. При появлении импульса на первом выходе генератора 1а имитируется стратегия проведения ТО «сверху-вниз», а при появлении импульса на втором выходе имитируется стратегия проведения ТО «снизу-вверх». Номер стратегии ТО определяет диспетчер, т.е. включает первый или второй выход генератора 1а модели 1..

Допустим диспетчер выбрал стратегию проведения ТО «сверху-вниз», тогда после включения генератора 1а модели 1 импульс на его первом выходе появиться только через время, адекватное периоду проведения ТО шлюза.

Если за это время не поступили суда в бьефы, то устройство сохраняет исходное состояние и импульс с первого выхода генератора 1а модели 1 поступает на вход установки в «1» триггера 96а, открывая элемент И94а по первому входу, и через первый вход элемента ИЛИ 92 блока 84 блока 83 модели 25 на вход установки в «0» триггера 96, переводя его в состояние, при котором по первому входу закрывается элемент И94 и открываются элементы И95 и 98. Так как элемент И93 открыт по второму прямому и инверсному входу, то этот импульс от генератора 1а пройдя его и элемент ИЛИ 97 блока 84 (выход 88) модели 25 поступит на объединенный 90 вход группы 85 блока 83 модели 25, т.е. на вторые входы элементов ИЛИ103 i-x (i=1...N) блоков выполнения. В каждом i-м блоке группы 85 блоков выполнения 83 модели 25 импульс с выхода элемента ИЛИ 103 запускает генератор 104 и через промежуток времени, адекватный времени выполнения ТО на i-й системе шлюза исполнителем, на его выходе появляется импульс, который запускает формирователь 105 импульсов, на выходе которого появляется импульс длительности, пропорциональной количеству элементарных операций, которые выполняет исполнитель при проведении ТО на i-й системе шлюза. Этот импульс поступает на первый вход элемента И106 и открывает его (генератор 99 запускается при включении устройства) для прохождения счетных импульсов от генератора 99 группы 85 блока 83, которые поступают с выхода элемента И106 на суммирующий вход счетчика 107 импульсов.

Если появляется сигнал на выходе переполнения счетчика 107 импульсов, то это означает, что число поступивших импульсов J на вход счетчика 107 совпадает с требуемым числом J_тр для i-й (i=1...N) системы шлюза, которое может быть своим и соответственно длительность импульсов, поступающих от формирователя i-го (i=1...Ν) блока выполнения). Этот сигнал поступает на второй вход открытого по первому входу элемента И111 и проходя его приводит в исходное состояние генератор 104 импульсов и формирователь 105 импульсов, а также пройдя элемент 109 задержки i-го (i=1...N) блока выполнения и элемент ИЛИ100 группы 85 блока 83 поступит на вход счетчика 101 импульсов, что соответствует качественному выполнению работ исполнителем при проведении ТО на i-й (i=1...Ν) системе шлюза.

Если же за время длительности импульса на выходе формирователя 105 не появиться сигнал на выходе переполнения счетчика 107 импульсов, т.е. число поступивших на вход счетчика 107 импульсов J меньше J_тр, что соответствует некачественному выполнению ТО, то сигнал с разрядных выходов счетчика 107 импульсов поступит на вход дешифратора 108 и через элементы ИЛИ 112, задержки 113 и открытый элемент И114 на вход установки счетчика 107 импульсов в исходное состояние и на первый вход элемента ИЛИ 103. Этот импульс с выхода элемента ИЛИ 103 запустит генератор 104 и далее группа 85 блока 83 работает аналогично описанному выше до тех пор, пока не появиться импульс на выходе элемента И 111, т.е. пока не будет качественно выполнено ТО на i-й (i=1...Ν) системе шлюза.

Для общей оценки качественного выполнения ТО всех систем шлюза, реализующих шлюзование судов по стратегии «сверху-вниз», служат элементы ИЛИ 100, счетчик 101 и элемент 102 задержки группы 85 блока 83 модели 25. Для этого импульсы с выхода элемента ИЛИ 111 через элемент 109 задержки каждого i-го (i=1...N) блока группы 85 блока 83 поступают через соответствующие входы элемента ИЛИ 100 группы 85 на вход счетчика 101 импульсов группы 85 блока 83 ТО. При достижении на выходе счетчика 101 импульсов числа N, равного Νтр, соответствующего числу систем шлюза, реализующих шлюзование судов по стратегии «сверху-вниз», и качеству выполнения ТО на них, на выходе переполнения счетчика 101 появляется импульс (выходе 91 группы 85 блока 83 модели 25), который пройдя через элемент 102 задержки переводит счетчик 101 импульсов в исходное состояние, а также этот импульс с выхода счетчика 101, пройдя открытый по первому входу элемент И94а, переводит триггер 96а в исходное состояние, который открывает по первому входу элемент И98а блока 84 блока 83 модели 25, а также поступает на второй вход элемента ИЛИ 92 блока 84 бока 83 модели 26, проходя элементы ИЛИ 97б, И93 и ИЛИ 97, запускает далее группу 85 блока 83 модели 26, имитируя тем самым проведение технического обслуживания систем шлюза, реализующих шлюзование судов по стратегии «снизу-вверх», далее блок 84 и группа 85 блока 83 модели 26 работает аналогично блоку 84 и группе 85 блока 83 модели 25, описанных выше. Импульс с выхода 91 (выхода счетчика 101 импульсов) группы 85 блока 83 модели 26 появляется только после качественного проведения ТО систем шлюза, реализующих шлюзование по стратегии «снизу-вверх». Этот импульс поступает через открытый по второму входу элемент И98а блока 84 модели 26 и элементы ИЛИ 97а блоков 84 моделей 25 и 26 на вход установки в «1» триггера 96 блока 84 моделей 25 и 26 соответственно и переводит его в исходное состояние. Устройство приведено в исходное состояние и на этом процесс проведения периодического ТО по стратегии «сверху-вниз» как отдельных систем, так и шлюза в целом заканчивается.

При стратегии проведения ТО шлюза «снизу-вверх» и отсутствии судов в бьефах после включения генератора 1а команд модели 1 импульс появляется только на втором выходе через время, адекватное периоду проведения ТО шлюза. Этот импульс пройдя через элемент ИЛИ 92, открытый по инверсному входу элемент И93 блока 84 блока 83 модели 26 и поступит через элемент ИЛИ 97 блока 84 блока 83 на объединенный вход 90 (второй вход элемента ИЛИ103) группы 85 блока 83 модели 26. Далее устройство работает аналогично описанному выше. Импульс с выхода 91 (выхода счетчика 101 импульсов) группы 85 блока 83 модели 26 появляется только после качественного проведения ТО систем шлюза, реализующих шлюзование по стратегии «снизу-вверх». Этот импульс поступает через открытый по первому входу элемент И98а блока 84 модели 25 и элементы ИЛИ97а блоков 84 моделей 25 и 26 на вход установки в «1» триггера 96 блока 84 моделей 25 и 26 соответственно и переводит его в исходное состояние Таким образом, работает устройство при имитации выполнения периодического технического обслуживание по стратегии «снизу-вверх» как отдельных систем, так и шлюза в целом.

Если при поступлении импульса с первого (второго) выхода генератора 1а шлюз находится в состоянии восстановления (устранения отказа, возникшего на судоходном шлюзе в режиме ожидания, формирования очереди судов), то импульс, поступив на первый вход элемента И93 блока 84 модели 25 (26), не пройдет через него, так как он будет закрыт по второму прямому входу из-за отсутствия разрешающего напряжения с прямого выхода триггера 51 (выход 64) блока 49 (50) модели 25 (26). После завершения восстановления шлюза на выходе генератора 53 (выход 65) блока 49 (50) модели 25 (26) появляется импульс, который поступает на вход 25₁₂ (26₁₂) (второй вход элемента ИЛИ 97б) модели 25 (26), проходит открытый элемент И93 и далее устройство работает аналогично описанному выше.

Работа блока 83 моделей 25 (26) при наличии очереди судов в бьефах. При стратегии проведения периодического ТО «сверху-вниз» («снизу-вверх»). До появления импульса на первом (втором) выходе генератора 1а модели 1 триггеры 96 и 96а блока 84 блока 83 находятся в исходном состоянии, элемент И93 будет закрыт, так как на выходе ИЛИ29 модели 25 (26) будет положительный потенциал, элемент И94 открыт и импульс с выхода элемента ИЛИ 29 модели 25 (26) проходят через элементы И94. выход 89 и первый вход элемента И30 и далее устройство функционирует по описанному выше, т.е. реализуется шлюзование судна «сверху-вниз» («снизу-вверх». Так как элементы И93, И95 и И98 закрыты, то сигнала на выходе элемента ИЛИ 97 блока 84 не будет, т.е. проведение ТО не имитируется. При появлении импульса на первом (втором) выходе генератора 1а модели 1 он поступает на вход установки в «1» триггера 96а, переводя его в положение, при котором на первом входе элемента И94а будет разрешающее напряжение, также через первый вход элемента ИЛИ 92 на вход установки в «0» триггера 96, переводя его в положение, при котором на первом входе элементов И95 и И98 будет разрешающее напряжение, а на первом входе элемента И94 разрешающего нет напряжения, и импульсы с входа элемента ИЛИ 29 модели 25 (26) не поступают на вход элемента И30, т.е. судам из верхнего (нижнего) бьефа шлюза вход в камеру запрещен. Если проводится шлюзование судна «сверху-вниз» («снизу-вверх»), то на выходе элемента И95 появится импульс только тогда, если на второй вход элемента И95 поступит импульс с выхода И17 (И16) модели 1, свидетельствующий о завершении шлюзования судна. Если шлюзование судна закончилось и другое не поступило, то на выходе элемента И98 появится импульс, поступающий на третий вход элемента ИЛИ 97 только тогда, когда на втором входе элемента И98 будет разрешающее напряжение с прямого выхода триггера 2 модели 1, свидетельствующее о том, что шлюзование судна не производится, т.е. судна в камере шлюза нет. Импульс с выхода ИЛИ 97 (выхода 88) блока 84 модели 25 (26) поступит на объединенный 90 вход группы 85 модели 25 (26), который работает аналогично выше описанному. Импульс с выхода 91 (счетчика 101 импульсов) группы 85 блока 83 модели 25 (26) поступает через второй вход открытого по первому входу элемента И94а на вход установки в «0» триггера 96а блока 84 блока 83 модели 25 (26), а также импульс с выхода элемент И94а блока 85 блока 83 модели 25 (26) поступает на второй вход элемента ИЛИ 92 блока 85 бока 83 модели 26 (25), и запускает блок 84 и далее группу 85 модели 26 (25), имитируя тем самым проведение технического обслуживания систем шлюза, реализующих шлюзование судов по стратегии «снизу-вверх», далее блок 84 и группа 85 модели 26 (25) работает аналогично блоку 84 и группе 85 блока 83 модели 25 (26), описанных выше. Импульс с выхода 91 (выхода счетчика 101 импульсов) группы 85 блока 83 модели 26 (25) появляется только после качественного проведения периодического ТО систем шлюза, реализующих шлюзование по стратегии «снизу-вверх» («сверху-вниз»). Этот импульс поступает через второй вход открытого по первому входу элемент И98а блока 84 модели 26 (25) и элементы ИЛИ 97а блоков 84 моделей 25 и 26 на вход установки в «1» триггера 96 блока 84 моделей 25 и 26 соответственно и переводит его в исходное состояние.

Таким образом, работает устройство при имитации выполнения технического обслуживание как отдельных систем, так и шлюза в целом при нахождении судов в бьефах.

Статистические характеристики процессов функционирования судоходного шлюза с учетом динамики и специфики их применения, а также отказов и восстановлений в режимах ожидания, формирования очереди судов в бьефах и при подготовке шлюза к пропуску судов, а также проведения периодического технического обслуживания систем шлюза при различных стратегиях шлюзования могут быть определены по показаниям счетчиков, подключенных к различным элементам устройства. Полученные статистические характеристики для различных законов распределения случайных временных интервалов протекания процессов функционирования судоходных шлюзов с учетом динамики и специфики их применения, отказов и восстановлений в режимах ожидания, формирования очереди судов в бьефах и при подготовке шлюза к пропуску судов, а также проведения периодического технического обслуживания систем шлюза для различных стратегий шлюзования позволяют решать задачи оценивания, прогнозирования и обоснования значений вероятностно-временных показателей функционирования и эксплуатационных свойств (например, эффективности, готовности, надежности, эксплуатационной технологичности и др.) судоходных шлюзов как на этапах их эксплуатации и совершенствования существующих, так и разработки перспективных. Таким образом, как видно из описания работы устройства, достигается указанный технический результат.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1705833, кл. G06F 15/20, 1992.

2. Патент РФ Ν 2166798, кл. 7G06N 1/00.

Изобретение относится к вычислительной технике. Техническим результатом является повышение точности моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов, расширение функциональных возможностей и области применения устройства за счет имитации процессов проведения технического обслуживания различных систем судоходного шлюза с учетом контроля качества его выполнения для различных стратегий шлюзования. Устройство содержит модель центрального пульта управления шлюзом, включающую генератор команд, три триггера, два генератора случайных импульсов, одиннадцать элементов И, элемент индикации и восемь элементов ИЛИ, модель камеры шлюза, включающую четыре генератора случайных импульсов, элемент И, три элемента ИЛИ, модель верхнего бьефа и модель нижнего бьефа, каждая из которых включает генератор случайных импульсов, реверсивный счетчик импульсов, элемент ИЛИ, элемент И и блок технического обслуживания, включающий блок управления и группу блоков выполнения технического обслуживания, модель светофора верхнего бьефа и модель светофора нижнего бьефа, каждая из которых включает триггер и два элемента индикации. 5 ил.

Устройство для моделирования процессов функционирования судоходного шлюза, содержащее модель центрального пульта управления шлюзом, включающую с первого по третий триггеры, с первого по восьмой элементы ИЛИ, первый и второй генераторы случайных импульсов, элемент индикации, с первого по четвертый блоки отказов и восстановлений, с первого по одиннадцатый элементы И, причем выход первого элемента И соединен с первым входом второго и третьего элементов И, входом установки в "1" первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И и входом элемента индикации, вход установки в "0" первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И подключен к инверсным входам четвертого и пятого, к первым прямым входам шестого, седьмого и восьмого элементов И и к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы четвертого, пятого, шестого элементов И подключены к первому, второму, третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно, выход четвертого элемента И также соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" второго триггера, прямой выход которого соединен с первым прямым входом четвертого и вторым входом седьмого элементов И, а инверсный выход второго триггера подключен к первому прямому входу пятого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с первым входом четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входом останова первого и входом запуска второго генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к прямым входам десятого и одиннадцатого элементов И соответственно, выходы которых соединены с входами установки в «1» второго и третьего триггеров соответственно, а также с первым входом седьмого и вторым входом четвертого элементов ИЛИ соответственно, выход второго элемента И подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов, выход третьего элемента И подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И соединен с инверсным входом шестого и девятого, с вторым прямым входом пятого и восьмого, с третьим входом седьмого элементов И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с вторым входом шестого и седьмого элементов ИЛИ, с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" третьего триггера, прямой выход которого соединен с прямым первым входом девятого и третьим входом восьмого элементов И, а инверсный выход третьего триггера подключен к второму прямому входу шестого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к входу останова второго генератора случайных импульсов, выход девятого элемента И подключен к четвертому входу первого и второму входу восьмого элементов ИЛИ, первый и второй блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает с первого по шестой элементы И, элемент ИЛИ, триггер, дифференцирующую цепочку, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, причем первый вход первого элемента И соединен с прямым входом второго элемента И, инверсный вход которого подключен к второму входу первого элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера и входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого подключен через дифференцирующую цепочку к прямому входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера, прямой выход которого подключен к инверсному входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом останова генератора случайных последовательностей импульсов, вход запуска которого подключен к выходу пятого элемента И, прямой вход которого объединен с вторым входом первого и инверсными входами второго и четвертого элементов И и соединен с прямым выходом первого триггера модели центрального пульта управления шлюзом, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И первого блока отказов и восстановлений подключены к инверсному входу и выходу десятого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, выход генератора случайных интервалов времени восстановления и первый вход четвертого элемента И второго блока отказов и восстановлений соединен с инверсным входом и выходом одиннадцатого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, прямые входы третьих элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключены к пятому и шестому входам первого элемента ИЛИ модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, третий и четвертый блоки отказов и восстановлений, каждый из которых включает элемент задержки, дифференцирующую цепочку, элемент ИЛИ, с первого по четвертый элемент И, первый и второй триггеры, генератор случайных интервалов времени восстановления и генератор случайных последовательностей импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера, с входом элемента задержки, выход которого подключен к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора случайных интервалов времени восстановления, выход которого через дифференцирующую цепочку подключен к первому входу третьего элемента И, входу установки в "0" первого триггера, прямой выход которого соединен с инверсным входом второго и первым входом четвертого элементов И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента И и к прямому выходу второго триггера, вход установки в "0" которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, вход установки в "0" второго триггера и второй вход четвертого элемента И третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соединены с выходом десятого и одиннадцатого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, модель камеры шлюза, включающую с первого по шестой генераторы случайных импульсов, элемент И, с первого по третий элемент ИЛИ, причем выходы первого и второго генераторов случайных импульсов соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого и девятого элементов И, с третьим прямым входом пятого и шестого и с четвертым входом седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, седьмой вход первого элемента ИЛИ которой подключен к выходу элемента И модели камеры шлюза, выход которого также соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам останова третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, выходы которых соединены с входами установки в «1» вторых триггеров третьего и четвертого блоков отказов и восстановлений соответственно, выходы третьего и четвертого генераторов случайных импульсов подключены к входам запуска пятого и шестого генераторов случайных импульсов соответственно, выходы которых подключены к входам запуска первого и второго генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, вход запуска третьего генератора случайных импульсов и второй вход второго элемента ИЛИ модели камеры шлюза соединены с выходом элемента ИЛИ и выходом первого элемента И третьего блока отказов и восстановлений соответственно, вход запуска четвертого генератора случайных импульсов и второй вход третьего элемента ИЛИ модели камеры шлюза соединены с выходом элемента ИЛИ и выходом первого элемента И четвертого блока отказов и восстановлений соответственно, модель верхнего бьефа, модель нижнего бьефа, каждая из которых включает элемент И, элемент ИЛИ, реверсивный счетчик импульсов и генератор случайных импульсов, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, вычитающие входы реверсивных счетчиков моделей верхнего и нижнего бьефов соединены с выходами третьего и четвертого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, прямой выход триггеров первого и второго блоков отказов и восстановлений соединен с вторым входом элементов И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, второй вход четвертого и первый инверсный вход пятого элементов И первого и второго блоков отказов и восстановлений соединены с первым входом элемента И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, а второй инверсный вход пятого элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений подключен к первому входу элемента И моделей нижнего и верхнего бьефа соответственно, выход элемента И модели верхнего бьефа соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента И, инверсным входом четвертого и пятого, прямым первым входом шестого, седьмого и восьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, выход элемента И модели нижнего бьефа подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, второму входу третьего, инверсному входу шестого и девятого, прямым вторым входам пятого и восьмого и третьему входу седьмого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом, модели светофоров верхнего и нижнего бьефов, каждая из которых включает триггер, первый и второй элементы индикации, входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора верхнего бьефа соединены с выходами третьего и пятого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, входы установки в "1" и в "0" триггера модели светофора нижнего бьефа подключены к выходам четвертого и шестого генераторов случайных импульсов модели камеры шлюза соответственно, первый и второй входы элемента И модели камеры шлюза подключены к первому входу седьмого и второму входу четвертого элементов ИЛИ, а также к выходу десятого и одиннадцатого элементов И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введены в модель центрального пульта управления шлюзом генератор команд, а в первый и второй блоки отказов и восстановлений этой же модели элемент И, в модели верхнего и нижнего бьефов блок технического обслуживания, включающий блок управления и группу блоков выполнения, причем блок управления содержит два триггера, с первого по шестой элементы И, четыре элемента ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в «0» первого триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому прямому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход которого подключен к первым входам третьего и пятого элементов И, выходы которых подключены к второму и третьему входам третьего элемента ИЛИ соответственно, прямой выход второго триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки в «0» второго триггера, а инверсный выход второго триггера подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в «1» первого триггера, второй вход четвертого элемента ИЛИ блока управления модели верхнего бьефа подключен к выходу шестого элемента И блока управления модели нижнего бьефа, выход шестого элемента И блока управления модели верхнего бьефа соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа, вход установки в «1» второго триггера блока управления модели верхнего бьефа соединен с первым входом первого элемента ИЛИ блока управления этой же модели и первым выходом генератора команд модели центрального пульта управления шлюзом, второй выход которого подключен к входу установки в «1» второго триггера и первому входу первого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа, инверсный вход первого элемента И и второй вход второго элемента И блока управления объединены в моделях верхнего и нижнего бьефов и соединены с выходом элемента ИЛИ моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, а выход второго элемента И этих блоков управления подключен к первому входу элемента И моделей верхнего и нижнего бьефов соответственно, третий вход второго и второй вход пятого элементов И блока управления подключены к прямому выходу первого триггера модели центрального пульта управления шлюзом, а второй вход третьего элемента И блоков управления моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с выходом шестого и пятого элемента И модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй вход первого элемента ИЛИ блока управления модели верхнего бьефа соединен с выходом четвертого элемента И блока управления модели нижнего бьефа, а второй вход первого элемента ИЛИ блока управления модели нижнего бьефа соединен с выходом четвертого элемента И блока управления модели верхнего бьефа, второй вход второго элемента ИЛИ блока управления модели верхнего и нижнего бьефов подключен к выходу дифференцирующей цепочки первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй прямой вход первого элемента И блока управления моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с прямым выходом триггера первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, прямой выход первого триггера блока управления моделей верхнего и нижнего бьефов подключен к первому входу шестого элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, второй вход шестого элемента И этих блоков соединен с выходом генератора случайной последовательности импульсов соответственно, а выход шестого элемента И подключен к первому входу первого и прямому входу второго элемента И первого и второго блоков отказов и восстановлений модели центрального пульта управления шлюзом соответственно, причем группа блоков выполнения содержит генератор счетных (тактовых) импульсов, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент задержки и i (i=1…N) блоков выполнения, каждый из которых включает три элемента задержки, дешифратор, счетчик импульсов, формирователь импульсов, генератор случайных импульсов, три элемента И и два элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ i-го (i=1…N) блока выполнения подключен к входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с входом запуска формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу первого, инверсному входу второго и через первый элемент задержки к первому входу третьего элементов И, выход которого соединен с входом второго элемента задержки и с входами останова генератора случайных импульсов и формирователя импульсов, выход первого элемента И подключен к суммирующему входу счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а остальные разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен через третий элемент задержки к прямому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом установки в исходное состояние счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, вторые входы первых элементов ИЛИ i-x (i=1…N) блоков выполнения группы блоков выполнения объединены и подключены к выходу третьего элемента ИЛИ блока управления соответственно, выход генератора счетных (тактовых) импульсов в каждой группе блоков выполнения подключен к вторым входам первых элементов И i-x (i=1…N) блоков выполнения соответственно, выход второго элемента задержки i-го (i=1…N) блока выполнения подключен к соответствующим входам элемента ИЛИ группы блоков выполнения, выход которого соединен с входом счетчика импульсов этой же группы, выход которого подключен через элемент задержки с входом его установки в исходное положение, выход счетчика импульсов группы блоков выполнения моделей верхнего и нижнего бьефов соединен с вторым входом четвертого и шестого элементов И блока управления этих же моделей соответственно.