устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения

Формула изобретения

Устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения, содержащее генератор тактовых импульсов 1 (ГТИ 1), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого соединен с пусковым входом устройства 25, первый элемент задержки 4, группу счетчиков 5₁ 5_m, матрицу (m*m) триггеров 6_ij (m*m), группы вторых элементов И 7_ij, вход счетчика 5 ₁ подсоединен к выходу первого элемента И 2, группу первых сумматоров 8₁ 8_m, группу первых схем сравнения 9₁ 9_m, группу первых регистров 10₁ 10_m, третий элемент И 11, m групп четвертых элементов И 12₁ 12_m, m групп пятых элементов И 13₁ 13_m, группа вторых регистров 14₁ 14_m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий регистр 17, второй элемент задержки 18, группа шестых элементов И 19, седьмой элемент И 3, выход каждого триггера 6 _ij (i=1 m, j=1 m) подсоединен к первому входу одноименной группы вторых элементов И 7_ij, второй вход которого через первый элемент задержки 4 подсоединен к выходу первого элемента И 2, третий вход подсоединен к выходу одноименного счетчика 5 _i, а выход - к одноименному входу сумматора 8_j , выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 9_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 10_j, выход каждой первой схемы сравнения 9_j подсоединен к одноименному входу третьего элемента И 11, выход которого подсоединен к первым входам групп четвертых элементов И 12_i, второй вход каждой группы четвертых элементов И 12_i подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 5_i, а выход - к первому входу одноименной группы пятых элементов И 13_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 19 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 17, а выход через второй элемент задержки 18 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 13_i и ко второму входу группы шестых элементов И 19, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 17, выход каждой группы пятых элементов И 13_i подсоединен к входу вторых регистров 14_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 24_i устройства, выход седьмого элемента И 3 подсоединен к инверсному третьему входу первого элемента И 2 и является вторым выходом 26 устройства, в котором в исходном состоянии коды на регистрах 10_j соответствуют требуемому числу занятых сотрудников в j-ый интервал дня работы сотрудников учреждения, в котором в триггеры 6_ij, (i=1 m, j=1 m) записывается 0, если в i-ом варианте не предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, или записывается 1, если в i-ом варианте предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, в котором величина задержки сигнала элементом 4 равна сумме времен задержки сигнала счетчиками 5_i (i=1 m), в котором величина задержки сигнала элементом 18 равна сумме времен прохождения сигнала элементами 16, 17, 19, в котором частота тактовых сигналов с выхода генератора 1 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, в котором результаты работы устройства после появления единичного сигнала на втором выходе 26 будут находиться в регистрах 14_i и выходах 24_i (i=1 m) и соответствовать необходимому числу сотрудников учреждения, работающих по i-ому варианту занятости в периоды времени, для которых триггеры 6_ij, (i=1 m, j=1 m) хранят единицы, отличающееся тем, что в него дополнительно включены схема выбора минимального кода 20, четвертый регистр 21, третий сумматор 22, третьи схемы сравнения 23_i (i=1 m), при этом входы схемы выбора минимального кода 20 подсоединены к одноименным выходам первых регистров 10_j, а выход - к входу четвертого регистра 21, выход которого подсоединен к дополнительным входам первых сумматоров 8_j (j=1 m), входы третьего сумматора 22 подсоединены к входам одноименных первых регистров 10_j, а выход - к первым входам третьих схем сравнения 23_i (i=1 m), вторые входы которых подсоединены к выходам одноименных счетчиков 5_i (i=1 m), выход третьей схемы сравнения 23_i (i=1 m) подсоединен к одноименному входу седьмого элемента И 3, к входу сброса в нулевое состояние одноименного счетчика 5 _i (i=1 m) и к счетному входу очередного счетчика 5_i+1 (i=1 m-1).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для моделирования графиков работы сотрудников учреждения (предприятия).

Наиболее близким по технической сущности является устройство [1], содержащее генератор тактовых импульсов 1 (ГТИ 1), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого соединен с пусковым входом устройства 21, первый элемент задержки 4, группу счетчиков 5₁ 5_m, матрицу (m*m) триггеров 6_ij, m вторых групп элементов И 12₁ 12_m.

Недостатком данного устройства является невозможность моделирования графика работы сотрудников предприятия.

Задача изобретения - создать устройство, обеспечивающее возможность определения оптимального графика работы сотрудников предприятия с неравномерной загрузкой (например, почта) в разные промежутки времени (дни недели).

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения, содержащее генератор тактовых импульсов 1 (ГТИ 1), выход которого соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого соединен с пусковым входом устройства 21, первый элемент задержки 4, группу последовательно соединенных счетчиков 5₁ 5_m, матрицу (m*m) триггеров 6_ij, m групп вторых элементов И 12₁ 12_m, вход счетчика 5_i подсоединен к выходу элемента И 2, дополнительно включены матрица (m*m) групп третьих элементов И 7_ij, группа первых сумматоров 8₁ 8_m, группа первых схем сравнения 9₁ 9_m, группа первых регистров 10₁ 10_m, четвертый элемент И 11, m групп пятых элементов И 13₁ 13_m, группа вторых регистров 14₁ 14_m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий регистр 17, второй элемент задержки 18, группа шестых элементов И 19, выход каждого триггера 6_ij (i=1 m, j=1 m) подсоединен к первому входу одноименной группы третьих элементов И 7_ij, второй вход которого через первый элемент задержки 4 подсоединен к выходу первого элемента И 2, третий вход подсоединен к выходу одноименного счетчика 5 _i, а выход - к одноименному входу сумматора 8_j , выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 9_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 10_j, выход каждой первой схемы сравнения 9_j подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 11, выход которого подсоединен к первым входам групп вторых элементов И 12_i, второй вход каждой группы вторых элементов И 12_i подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 5_i, а выход - к первому входу одноименной группы пятых элементов И 13_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 19 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 17, а выход - через второй элемент задержки 18 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 13_i и ко второму входу групп шестых элементов И 19, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 17, выход каждой группы пятых элементов И 13_i подсоединен к входу вторых регистров 14_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 20_i устройства, выход переполнения счетчика 5_i (i=1 m-1) подсоединен к входу очередного счетчика 5_i+1 , выходы переполнения счетчиков 5_i подсоединены к одноименным входам седьмого элемента И 3, выход которого подсоединен инверсному третьему входу первого элемента И 2 и является вторым выходом 22 устройства, в котором в исходном состоянии коды на регистрах 10_j соответствуют требуемому числу занятых сотрудников в j-ый интервал (день) работы учреждения, в котором в триггеры 6_ij (i=1 m, j=1 m) записывается 0, если в i-ом варианте не предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, или записывается 1, если в i-ом варианте предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, в котором на регистр 17 записывается код максимально возможного числа сотрудников данного учреждения, равного сумме содержимого всех регистров 10_j, в котором коэффициент пересчета счетчиков равен максимально возможному числу сотрудников данного учреждения, в котором величина задержки сигнала элементом 4 равна сумме времен задержки сигнала счетчиками 5_i (i=1 m), в котором величина задержки сигнала элементом 18 равна сумме времен прохождения сигнала элементами 16, 17, 19, в котором частота тактовых сигналов с выхода генератора 1 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 15, 16, 18, 19, 17, в котором результаты работы устройства после появления единичного сигнала на втором выходе 22 будут находиться в регистрах 14_i и выходах 20 _i (i=1 m) и соответствовать необходимому числу сотрудников учреждения, работающих по i-ому графику занятости в периоды времени, для которых триггеры 6_ij (i=1 m, j=1 m) хранят единицы.

Проведенный поиск в известной научно-технической литературе не выявил наличие подобных технических решений.

Новизна предлагаемого устройства заключается в том, что новое техническое устройство отличается от прототипа тем, что дополнительно в него введены матрица (m*m) групп третьих элементов И 7_ij, группа первых сумматоров 8₁ 8_m, группа первых схем сравнения 9₁ 9_m, группа первых регистров 10₁ 10_m, четвертый элемент И 11, m групп пятых элементов И 13₁ 13_m, группа вторых регистров 14₁ 14_m, второй сумматор 15, вторая схема сравнения 16, третий регистр 17, второй элемент задержки 18, группа шестых элементов И 19, выход каждого триггера 6_ij (i=1 m, j=1 m) подсоединен к первому входу одноименной группы третьих элементов И 7_ij, второй вход которого через первый элемент задержки 4 подсоединен к выходу первого элемента И 2, третий вход подсоединен к выходу одноименного счетчика 5 _i, а выход - к одноименному входу сумматора 8_j , выход которого подсоединен к первому входу одноименной первой схемы сравнения 9_j, второй вход которой подсоединен к выходу одноименного первого регистра 10_j, выход каждой первой схемы сравнения 9_j подсоединен к одноименному входу четвертого элемента И 11, выход которого подсоединен к первым входам групп вторых элементов И 12_i, второй вход каждой группы вторых элементов И 12_i подсоединен к информационному выходу одноименного счетчика 5_i, а выход - к первому входу одноименной группы пятых элементов И 13_i и к одноименному входу второго сумматора 15, выход которого подсоединен к первому входу группы шестых элементов И 19 и к первому входу второй схемы сравнения 16, второй вход которой подсоединен к выходу третьего регистра 17, а выход - через второй элемент задержки 18 подсоединен к вторым входам групп пятых элементов И 13_i и ко второму входу групп шестых элементов И 19, выход которой подсоединен к входу третьего регистра 17, выход каждой группы пятых элементов И 13_i подсоединен к входу вторых регистров 14_i, выходы каждого из которых являются первыми выходами 20_i устройства, выход переполнения счетчика 5_i (i=1 m-1) подсоединен к входу очередного счетчика 5_i+1 , выходы переполнения счетчиков 5_i подсоединены к одноименным входам седьмого элемента И 3, выход которого подсоединен к инверсному третьему входу первого элемента И 2 и является вторым выходом 22 устройства, в котором в исходном состоянии коды на регистрах 10_j соответствуют требуемому числу занятых сотрудников в j-ый интервал (день) работы учреждения, в котором в триггеры 6_ij (i=1 m, j=1 m) записывается 0, если в i-ом варианте не предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, или записывается 1, если в i-ом варианте предусмотрена занятость сотрудников в j-ом интервале, в котором на регистр 17 записывается код максимально возможного числа сотрудников данного учреждения, равного сумме содержимого всех регистров 10_j, в котором коэффициент пересчета счетчиков равен максимально возможному числу сотрудников данного учреждения, в котором величина задержки сигнала элементом 4 равна сумме времен задержки сигнала счетчиками 5_i (i=1 m), в котором величина задержки сигнала элементом 18 равна сумме времен прохождения сигнала элементами 16, 17, 19, в котором частота тактовых сигналов с выхода генератора 1 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 15, 16, 18, 19, 17, в котором результаты работы устройства после появления единичного сигнала на втором выходе 22 будут находиться в регистрах 14_i и выходах 20 _i (i=1 m) и соответствовать необходимому числу сотрудников учреждения, работающих по i-ому графику занятости в периоды времени, для которых триггеры 6_ij (i=1 m, j=1 m) хранят единицы.

Изобретательский уровень достигается тем, что ввод соответствующих элементов в известный прототип вместе со связями позволяет решить новую техническую задачу, решение которой в известных компьютерных решениях и в технической литературе в настоящее время не отражено. Предлагаемое устройство позволяет быстро определить оптимальный график работы сотрудников предприятия (учреждения).

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже (рис.1) представлена структурная схема предлагаемого устройства, где на рис.1 представлены генератор тактовых импульсов (ГТИ) 1, элемент И 2, элемент И 3, первый элемент задержки 4, счетчики 5_i (i=1 m, где m - число вариантов графиков работы, соответствующее числу строк матрицы модели), триггеры 6_ij (i=1 m, j=1 m), группы элементов И 7_ij (i=1 m, j=1 m), сумматоры 8_j, схема сравнения 9_j , регистры 10_j, элемент И 11, группы элементов И 12 _i, группы элементов И 13_i, регистры 14_i , сумматор 15, схема сравнения 16, регистр 17, элементы задержки 18, группа элементов И 19, схема выбора минимального кода 20, регистр 21, сумматор 22, схемы сравнения 23_i (i=1 m), выходы 24_i, вход 25 и выход 26 устройства.

Величина задержки сигнала элементом 18 равна сумме времен прохождения сигнала элементами 16, 17, 19. Частота тактовых сигналов с выхода генератора 1 определяется суммарным временем прохождения сигнала через элементы 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры 6 _ij (i=1 m, j=1 m - варианты графиков занятости сотрудников) устанавливаются в состояние в соответствии с возможными графиками работы сотрудников учреждения. Например, при восьмичасовом непрерывном рабочем дне сотрудников охранного подразделения необходимо в разные промежутки времени суток распределить сотрудников подразделения на дежурство:

Варианты занятости смен (часы суток)	0-4	4-8	8-12	12-16	16-20	20-24	Требуемое число сотрудников в смене в данном промежутке времени
0-4	1	0	0	0	0	1	4
4-8	1	1	0	0	0	0	10
8-12	0	1	1	0	0	0	18
12-16	0	0	1	1	0	0	15
16-20	0	0	0	1	1	0	13
20-24	0	0	0	0	1	1	8

В этой таблице значение 0 означает, что при данном графике работ группа сотрудников в этот промежуток времени дня не работают, а 1 - группа сотрудников в этот промежуток времени заняты.

В общем случае количество временных промежутков занятости сотрудников учреждения в течение рабочего дня может быть больше.

Все счетчики 5₁-5_m находятся в нулевом состоянии. На регистрах 10₁-10_m хранятся коды значений числа сотрудников, требуемых в данном промежутке времени.

На регистре 17 хранится максимальный код, например, все триггеры регистра 17 установлены в единичное состояние.

Работа устройства начинается после подачи сигнала ПУСК на вход 25 устройства, после чего импульсы с выхода ГТИ 1 через открытый элемент И 2 начинают поступать на вход счетчика 5₁ и через элемент задержки 4 - на первые входы элементов И 7₁₁-7_mm. С выхода счетчика 5_i (i=1 m) коды поступают через открытые элементы И 7_ij (если одноименный триггер 6_ij установлен в единичное состояние) на одноименный вход сумматора 8_j.

Коды с выходов регистров 10_j поступают на одноименные входы схемы выбора минимального кода 20, после чего минимальный код фиксируется на регистре 21, выход которого подсоединен к дополнительным входам сумматоров 8_j.

Выход каждого сумматора 8_j подсоединен к первому входу схемы сравнения 9_j, на второй вход которой поступает код с выхода регистра 10_j со значением требуемого числа сотрудников в данный промежуток времени рабочего дня. Единичный сигнал на выходе схемы сравнения 9_j появляется только в том случае, если код на выходе сумматора 8_j больше или равен коду на выходе одноименного регистра 10_j .

Сигнал с выхода схемы сравнения 9_j поступает на одноименный вход элемента И 11, с выхода которого единичный сигнал (в случае всех единичных входных сигналов) поступает на первые входы группы элементов И 12_i (i=1 m). Через открытые группы элементов И 12_i коды с выходов счетчиков 5_i поступают на одноименные входы сумматора 15.

Код с выхода сумматора 15 поступает на первые входы группы элементов И 19 и первый вход схемы сравнения 16. На второй вход схемы сравнения 16 поступает код с выхода регистра 17.

Результат сравнения с выхода схемы сравнения 16 через элементы задержки 18 поступает на вторые входы групп элементов И 13_i (i=1 m) и первый вход группы элементов И 19, с выхода которой код поступает для записи его на регистр 17.

Кроме того, коды с выходов регистров регистра 10_j поступают на одноименные входы сумматора 22, код с выхода которого поступает на первые входы схем сравнения 23_i (i=1 m), на второй вход каждого из которых поступает код с выхода счетчика 5_i. Единичный сигнал с выхода схемы сравнения 23_i (i=1 m) является сигналом переполнения счетчика 5_i и поступает на вход сброса в нулевое состояние счетчика 5 _i, на счетный вход счетчика 5_i+1 (i=1 m-l), а также на одноименный вход элемента И 3.

Одновременно содержимое счетчиков 5_i (i=1 m) через открытые группы элементов И 12_i и И 13_i будет зафиксировано на одноименных регистрах 14 _i.

Таким образом, на регистрах 14_i (i=1 m) будут зафиксированы коды чисел количества сотрудников, занятых в данные промежутки времени суток, соответствующему номеру i графика работы сотрудников (i=1 m).

Сигналы с выходов переполнения счетчиков 5_i поступают на одноименные входы элемента И 3. При единичном значении с выходов схем сравнения 23_i (i=1 m) (в конце работы устройства) единичный сигнал на выходе элемента И 3 поступает на инверсный вход элемента И 2, в результате чего прекращается подача импульсов с выхода ГТИ 1 через закрытый элемент И 2. Кроме того, единичный сигнал с выхода элемента И 3 является сигналом окончания работы устройства 26.

Результатом работы устройства являются коды на регистрах 14 _i (i=1 m), которые могут сниматься с одноименных выходов 24 _i.

Использованные источники

1. Авторское свидетельство № 2434273, кл. G06F 15/20, 2011.