CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
26
INTELLEKTUAL DATCHIKLAR VA INFORMATSION TIZIMLAR
B.Xamdamov
Sh.Xolmirzayev
A.Sotvoldiyev
Andijon davlat texnika instituti dotsenti,
t.f.f.d. ORCID:0000-0001-9621-4086
Andijon davlat texnika instituti katta o’qituvchisi,
Andijon davlat texnika instituti 4-kurs talabasi,
https://doi.org/10.5281/zenodo.15316448
Annotatsiya:
Ushbu maqolada intelektual datchiklar, ularning struktura
sxemalari va ularni tarmoqqa ulanish imkoniyatlari hamda usullari ko’rib
chiqilgan. Shuningdek, intellektual o‘lchash tizimlarining abstrakt bosqichlari,
intellektual o‘lchash tizimlarining afzalliklari tahlil qilingan va yoritilgan.
Kalit so’zlar:
datchik, intelektual, o’lchash vositasi, metrologik, signal,
qurilma, analog-raqamli, ARO‘, RAO‘, prosessor, interfeys, tarmoq, struktura,
o’zgartkich, SWE, portal.
Bugungi kun injenerlari yangi texnologiya va texnikadan foydalanishga,
texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishni keng joriy etishga, ishlab chiqarish
rezervlarini aniqlash va uni jadallashtirishga qodir bo‘lishlari kerak. Xususan,
injenerlar va metrologlar oldida fan-texnika taraqqiyotining yo‘l boshlovchisi
bo‘lishdek mas’uliyatli vazifa turadi.
O‘lchash texnikasi xalq xo‘jaligining barcha sohalarida fan-texnika
taraqqiyotining muhim omillaridan biridir. Keyingi yillarda texnologik
jarayonlarning o‘tish tezligi o‘sdi, bir agregatda o‘lchanadigan parametrlar soni
ko‘paydi. Shu boisdan o‘lchash vositalarining va axborot-o‘lchov sistemalarining
ishonchliligi ko‘p hollarda agregatning umuman ishonchliligini belgilaydi.
Parametrlarning to‘g‘ri kiymatlarini bilmasdan turib va bu qiymatlarni
avtomatik nazorat qilmasdan turib, texnologik jarayonlarni yoki agregatlarni
to‘g‘ri boshqarib bo‘lmaydi, o‘lchov vositalarisiz esa avtomatlashtirib bo‘lmaydi.
O‘lchash texnikasini ishlab chiqarishga keng joriy etish uchun har bir
injener-texnik xodim, qaysi soha mutaxassisi bo‘lishidan qat’iy nazar,
metrologiya asoslaridan, texnologik o‘lchash usullari va vositalaridan, hisoblash
texnikasidan
o‘lchash
jarayonlarini
avtomatlashtirishda
foydalanish
imkoniyatlaridan xabardor bo‘lishi zarur. Ilmiy-texnika taraqqiyotining asosiy
yo‘nalishlaridan biri kattaliklarni yanada aniqroq o‘lchaydigan makammal
nazorat-o‘lchash asboblarini, qurilmalarini va tizimlarini yaratishdir. Texnologik
jarayon parametrlarini nazorat qilish usullari va tizimlari, ob’ektlar, rostlash
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
27
qonunlari, rostlagichlar, jarayonga ta’sir etuvchi qurilmalar, avtomatik va
intellektual o‘lchash vositalaridan iborat.
Intellektual datchik deganda metrologik jixatdan o‘zini nazorat qilish
funksiyasiga ega bo‘lgan adaptiv datchik tushuniladi. Bunday datchiklarning
parametrlari va ish algoritmlari tashqi signallarga bog‘liq xolda o‘zgarish
xususiyatiga ega bo‘ladi. Intellektual datchiklarning ajralmas qismi uzilish sodir
(vujudga kelganda) bo‘lganda o‘zini o‘rganish va o‘zini tiklash imkoniyatiga ega
bo‘lishi hisoblanadi. Ba’zi adabiyotlarda «intellektual datchik» atamasini analogi
sifatida «smart sensor» atamasi qo‘llaniladi. Hamda bunday datchiklar
integrallangan
elektronikali
(analog-raqamli
o‘zgartkichli
(ARO‘),
mikroprotsessorli, raqamli signal prosessorli, kristalli tizimli va boshqalar),
hamda raqamli interfeysni va tarmoqli komunikatsion protokollarni tarqatuvchi
qurilma deb qaraladi. Shunday qilib, intellektual datchiklarning ajralmas
funksiyasi bo‘lib, uni datchiklar tarmog‘iga (o‘tkazgichli yoki o‘tkazgichsiz)
ulanish imkoniyatini mavjudligi hisoblanadi. Bundan tashqari bunday datchiklar
yuqorida ta’kidlangan funksiyalaridan tashqari yana tarmoqdagi boshqa
datchiklardan o‘z identifikatsiyalash funksiyasiga ham ega. Datchikni tarmoqqa
ulanish imkoniyatidan tashqari, tarmoqli interfeysni mavjudligi tufayli
konfiguratsiya bo‘yicha har xil (harakat) amallarni, ish rejimini tanlash bo‘yicha,
datchiklarni ish joyidan uzoqlashgan xolatlarida (diagnostika) tashxislash ham
o‘tkazishi mumkin. Bu esa albatta ularni ekspluatatsiyasida va ularni xizmat
narxida ustunlikka olib keladi. 1-rasmda intellektual datchikning struktura
sxemasi keltirilgan.
Birlamchi o‘zgartkichlardan olingan analogli signallar maxsus
o‘zgartkichlar yordamida kuchaytiriladi va raqamli shaklga o‘zgartiriladi. Bu
signallar hisoblash qurilmasida, ya’ni mikroprotsessorda korrektirovkalanadi va
ularni talab etiladigan o‘lchashlar birligiga o‘tkaziladi. Shunday qilib, xarorat
ta’siridan, nol dreyfidan hosil bo‘ladigan xatoliklar kompensatsiyalanadi.
Bundan tashqari mikroprotsessor birlamchi o‘zgartkichlarning elementlarini
xolatini nazorat qiladi va o‘lchash natijalarining aniqligini baholaydi. Qayta
ishlov berilgan raqamli informatsiya raqamli interfeys va tarqatilgan
kommunikatsion protokollar orqali iste’molchiga uzatiladi. Iste’molchi esa, o‘z
navbatida, datchikning parametrlarini (o‘lchash chegarasini va x.k.) to‘g‘rilash va
datchikning xolati va o‘lchash natijalari bo‘yicha qo‘shimcha informatsiya olish
imkoniyatiga ega.
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
28
1-rasm. Intellektual datchikning struktura sxemasi.
Hozirda integral sxemada ishlangan «kristalli tizimlar» keng tarqalgan
bo‘lib, ular mikrokontrollerdan tashqari ichida joylashgan xotira bloki va boshqa
bir qancha qurilmalardan tarkib topgan (presizion ARO‘ va RAO‘, taymerlar,
kontrollerlar, USB va Ethernet).
Murakkab texnologik jarayonlarni boshqarish uchun real vaqt xolatida
parametrlarni nazorat qilish va monitoringi uchun tarqoqlangan datchiklar
tarmoqlari keng qo‘llanilmoqda.
Hozirda o‘nlab turli xil interfeyslar (RS-485, HART, USB, 4-20mA, IEEE-
488) va sanoat tarmoqlari (ProfiBus, Fieldbus, DeviceNet, Interbus,…)
ishlatilmoqda. Datchiklarni ishlab chiqaruvchilari oldida juda murakkab, ya’ni
raqamli interfeys va kommunikatsion protokollarni tanlash vazifasi turibdi.
Sababi, bir turdagi intellektual datchiklarni ishlab chiqarish hozirgi paytda har
qaysi keng tarqalgan tarmoqlar uchun iqtisodiy jihatdan samarali emas. Yangi
standartni paydo bo‘lishi bilan (IEEE 1451. Smart Transducer. Interface
Standards) vaziyatni yaxshi tomonga, ya’ni intellektual datchik va tarmoq
orasidagi interfeysni unifikatsiyalash bilan o‘zgara boshladi. Bu xolda
intellektual datchiklarni tarmoqqa apparatli va dasturli ulanish usuli bo‘yicha
bog‘lanishi zarur.
Intellektual o‘lchash tizimlarining uchta abstrakt bosqichini ajratish
mumkin. (2-rasm). Datchik bosqichi - bu datchikning fizik qurilmasi va
kommunikatsion protokollarining tarmoqlaridir (RS-485, HART, IEEE 1451).
Birlamchi o‘zgartkich 1
Birlamchi o‘zgartkich 2
Birlamchi o‘zgartkich 3
Birlamchi o‘zgartkich
N
Signal o‘zgartkichlari
(kuchaytirgichlar,
multiplikatorlar, analog-
raqamli o‘zgartkichlar)
Hisoblash qurilmasi
Ma’lumotlarni qayta
ishlash algoritmi
Xotira (ta’sir etuvchi omillar)
Raqamli
interfeys
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
29
2-rasm. Intellektual o‘lchash tizimlarining uchta abstrakt bosqichi.
Datchiklar tarmog‘ini bosqichi esa resurslar orasidagi oraliq zveno
hisoblanadi. Ilovalar bosqichida iste’molchilar bilan bevosita aloqa bog‘lanadi.
Uning dasturiy ta’minoti datchiklarning raqamli interfeyslariga biriktirilmagan
va u turli apparatli va dasturli platformalarda bajarilishi mumkin. Taqdim
etilgan bosqichlar ham o‘z navbatida turli nim bosqichlarga bo‘linishi mumkin.
Datchik tarmoqlarini boshqarish tizimlarining asosiy vazifasi tarmoq
ichidagi datchiklarni kommunikatsiyasini ta’minlashdan iborat.
Datchiklar tarmoqlarini infrastrukturasi - bu bosqich datchiklarga maxsus
programma orqali masalan, internet va konkret amaliy masalalarni yechadigan
foydalanuvchilarga (iste’molchilarga) kirishni ta’minlashga yo‘naltirilgan.
Datchiklar infrastrukturasiga taalluqli tizimlar tarmoq topologiyasiga yoki
datchikning fizik funksiyasiga bog‘liq bo‘lmaydi va tarmoqlar datchiklarini
boshqarish tizimi bosqichining masalasini yechishga, masalan tarmoq ichidagi
o‘zaro ta’sirlar, energiya tejamkorlik masalalarini yechishga mo‘ljallanmagan.
Eng keng tarqalgan shunday bosqichdagi standart SWE hisoblanadi.
3-rasmda intellektual datchik uchun namuna masala va servislar
spesifikatsiyasining nomlari hamda uni SWE doirasida yechimi keltirilgan.
SWE servislarning joriy qilinishiga misol qilib datchik tarmog‘i 52
0
North
Sensor Web ni ko‘rsatish mumkin, shu asosda Sensor Bus oraliq bosqich
ishlangan bo‘lib, u orqali datchik va SWE tizimini o‘zaro ta’siri o‘tadi.
2-rasmda keltirilgan datchiklarning tarmoqli portallarini tizimning yangi
klassi deb qarash mumkin. Bunday portallar ma’lum turdagi, muayyan qo‘llanish
soxasidagi datchiklardan olinadigan informatsiyani to‘plash va almashish uchun
mo‘ljallangan. Bunday tizimga misol qilib Sensor Map, Sensor Web, Sensor Base,
Pachube, Sensorpedia larni keltirish mumkin.
Ilovalar bosqichi
Datchik tarmoqlarini
boshqarish tizimi
Datchiklarning tarmoqli
portali
Datchiklar tarmoqlarini
infrastrukturasi
Datchiklarning tarmoq
bosqichi
Datchik bosqichi
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
30
Tarmoqli
portallarning
xususiyati
datchik
tarmoqlarining
infrastrukturasidan farq qiladi. Servis va komponentlarni bo‘lish prinsipiga
asoslanib, qo‘yilgan masalani yechishga markazlashgan yondoshuv yo‘li
ishlatiladi. Intellektual datchiklarni va o‘lchash tizimlarini yaratish soxasida
ma’lum darajada erishilgan natijalarga va interfeyslarni turli bosqichdagi
protokollarni standartlashtirish bo‘yicha olib borilgan ishlarga qaramasdan,
mazkur tadqiqiy soxa o‘ta dolzarb muammo hisoblanadi va ayni paytda
boshlang‘ich rivojlanish stadiyasidadir. Nixoyasiga yetmagan va dolzarb masala
bo‘lib ko‘p turdagi intellektual datchiklarning o‘z tashxisi va o‘z-o‘zini tiklash
hamda yagona raqamli interfeyslarni yaratish qoladi.
\
3-rasm. Sensor Web ning protokollar iearxiyasi
Intellektual o‘lchash tizimlari – bu konfiguratsiyalash parametrlarini
kiritish uchun dasturlanadigan terminaldan (dasturlashdan) foydalanib, o‘ziga
xos vazifalarni bajarishga yakka tartibda dasturlash mumkin bo‘lgan tizimdir.
Bunday tizimlar taxlil qilinayotgan axborotni ifodalash uchun vositalar:
buyruqlarning matematik signallarini vizuallashtirish uchun displey, operatorga
zaruriy axborotni taqdim etuvchi raqamli indikatorlar va ish turlarini qayta
ulash klavishlari bilan ta’minlangan. Uzluksiz ta’minot bloki ta’minot uzoq vaqt
uzilganida dasturlarning saqlanishini ta’minlaydi.
Intellektual o‘lchash tizimlari barcha o‘tish va nazorat funksiyalarini real
vaqt masshtabida bajarishga qodirdir. Bu yuqori «darajali» o‘lchash va nazorat
funksiyalarini katta kompyuterlardan foydalanmasdan amalga oshirishga imkon
beradi. Bunday tizim avtonom ishlaganida berilgan parametrlarni uzluksiz
Datchik
ma’lumotlarig
a kirish
Sensor
Observation
Service 2.0
Datchik
masalalarini
qo‘yilishi va
boshqarish
Sensor
Planning
Service 2.0.
Xodisa va
xabarlarini
boshqarish
Sensor
Event
Service
Datchikni
kuzatish va
tarmoqlanishin
i boshqarish
Sensor
Observable
Registry
SWE Service Model 2.0
Bajariladigan masala
SWE
spesifikatsiyasining
nomlanishi
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
31
o‘lchash va nazorat qilish, ma’lumotlarni yig‘ish va signallarga ishlov berishni
ta’minlaydi.
Intellektual o‘lchash tizimlari an’anaviy tizimlarga qaraganda bir qancha
ustunlikka ega:
o‘lchash jarayonlarini boshqarish konturlarining yuqori tezkorligi hamda
ma’lumotlarni yuqori tezlikda yig‘ish;
universallik – standart interfeyslar har qanday tizimlar va jixozlarga
sodda ulanishni ta’minlaydi;
har bir tizimli darajada yuqori ishonchlilik universal usullarning
qo‘llanilishi buzilmasdan ishlashni ta’minlaydi;
o‘zaro almashuvchanlik – intellektual tizimlar o‘zining xos funksiyalariga
mo‘ljallab yakka tartibda dasturlanadigan qurilmalar bo‘lganligi uchun ularning
har biri xuddi shunday funksional vazifali boshqa qurilma bilan almashtirilishi
mumkin. Har bir tizimni shu sinfdagi tizimlarning istalgan turi uchun rezerv
tizim deb qarash mumkin, bu esa qo‘shimcha rezerv o‘lchashlar tizimlari sonini
kamaytiradi va biror bir elementning kam ehtimollik bilan ishlashi chiqishda
ham avariyaviy davrni minimumga keltiradi.
Intellektual o‘lchash tizimlarning tuzilish prinsiplari an’anaviy o‘lchash
tizimlarining eng yaxshi tomonlarini o‘z ichiga oladi, biroq mikroprotsessorli va
kompyuterli texnika bilan ko‘proq boyitilgan.
Intellektual o‘lchash tizimlari o‘lchash ob’ektining xossalari va o‘lchash
sharoitlari haqidagi ishni yordamchi va oraliq axborotni hisobga oladigan
o‘lchash algoritmlarini yaratishga imkon beradi. O‘zgaruvchan ish sharoitlariga
muvofiq ravishda qayta sozlanish va qayta dasturlanish qobiliyatiga ega bo‘lgan
intellektual algoritmlar o‘lchashlar tezkorligi va metrologik saviyasini oshirish
imkonini beradi
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining “Texnik jihatdan tartibga solish
sohasidagi davlat boshqaruvini yanada takomillashtirishga doir chora-tadbirlar
to‘g‘risida” 2024-yil 27-fevraldagi PF-41-son Farmoni.
2. Информационно-измерительная техника и технологии. Учебник для
вузов / В.И. Калашников, С.В. Нефёдов, А.Б. Путилин и др.; под редакцией
Г.Г. Раннева. – М.: В.Ш., 2003. - 362 с.
3. Емельянов В.В., Ясиновский С.И. Введение в интеллектуальное
моделирование сложных дискретных систем и процессов. Язык РДО. – М.:
АНВИК, 1998. - 427 С.
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
32
4. Аскаров Б., Хамдамов Б. Р. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ И НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИХ РЕШЕНИЯМ //Universum:
технические науки. – 2021. – №. 6-1 (87). – С. 69-71.
5. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM
PC: Пер. с англ. / Под ред. У. Томкинса, Дж. Уэбстера. М. : №ip, 1992. - 592 с.
6. Alan S. Moris, Reza Langari. Measurement and Instrumentation. -UK:
Academic Press, 2016. -697p.
