Shirkova Katherine

Ширкова Екатерина Алексеевна
lagy@ukrtop.com
Тема магистерской работы: Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии
Научный руководитель: доцент кафедры ПМиИ, к.т.н. Ладыженский Юрий Валентинович

Материал размещен: www.necin.com.ua - Державний комітет України з енергозбереження

Назад

ПРОГРАМНО-АПАРАТНИЙ КОМПЛЕКС ІНФОРМАЦІЙНО-МЕТОДОЛОГІЧНОГО ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ЕНЕРГОАУДИТУ ПІДПРИЄМСТВ:

Борисов Б.И., Жуков Ю.П., Терещенко В.Н., Шульга А.Ю.

     Основною метою програмно-апаратного комплексу (далі по тексту - ПАК) є створення/ведення банку первинної (вхідної) інформації і реалізація алгоритмів формування вихідної інформації, необхідної для контролю й аналізу ефективності енерговикористання, а також прийняття рішень про проведення енергозберігаючих заходів.
     Інформаційно-методологічна база (далі по тексту база даних - БД) призначена для накопичування, модифікації, обробки і представлення усіх видів інформаційно-довідкових, методичних й аналітичних даних нормативної документації України по енергозабезпеченню й енергозбереженню.
     Основними принципами побудови БД є: ієрархічність, структурованість і гнучкість, що забезпечують оперативність, повноту, вірогідність і зручність уведення, обробки і представлення інформації.

     До складу БД повинні входити:

базис довідково-інформаційного забезпечення;
банк даних моніторингу (поточної інформації);
банк вихідних даних (результатів обробки даних моніторингу).

Базисом довідково-інформаційного забезпечення, що формується на основі збору літературних, проектних, нормативних даних є широкий спектр державних, галузевих, регіональних нормативних документів, що регламентують різні аспекти енергоспоживання й енергозбереження. У зв'язку з безперервністю законотворчого процесу і ростом пропозицій на ринку енергозберігаючої техніки і технологій базис довідково-інформаційного забезпечення ПАК повинний регулярно коректуватися і поповнюватися в процесі експлуатації. Базис (бібліотека текстових документів) повинний бути обладнаний меню-каталогами і підкаталогами для забезпечення швидкого і простого пошуку, вибору і перегляду необхідного документа. Перегляд обраного документа повинний здійснюватися в режимі послідовного або покадрового ролинга (прокручування) тексту, з можливістю швидкого переходу в кінець або початок тексту. У тексті, що переглядається, можливі контекстні посилання на супутні документи і таблиці. Створення, поповнення і редагування, як самої бібліотеки, так і складових її документів може бути реалізоване в одному з режимів настроювання і реконфігурації програмного забезпечення ПАК.

Банк даних моніторингу (поточної інформації) повинний формуватися в процесі експлуатації шляхом збору фактичних і звітних даних при обстеженні підприємства, зокрема:

фактичні і нормативні питомі витрати енергоресурсів;
техніко-економічні параметри енергетичного господарства;
характеристика використовуваних енергоносіїв;
наявність, види і кількісна оцінка вторинних енергоресурсів;
опис енергопотоків;
характеристики енергетичних установок;
величини підведеної і корисної енергії, втрат енергії;
параметри проектних, перспективних, планових і поточних енергобалансів;
структури і величини прибуткової і видаткової частин енергобалансів;
енергоємність продукції, енергоємність основних виробничих фондів;
коефіцієнт корисного використання енергії;
енергооснащеність праці й інші параметри.

Банк вихідних даних (результатів обробки даних моніторингу) повинний містити результати первинної обробки вхідної (поточної) інформації, проміжну інформацію, а також вихідну інформацію, використовувану для прийняття рішень, зокрема :

дані для складання енергобалансів (фактичні, звітні, часткові, баланси палива, теплового, електричного й іншого видів енергії, раціональні, нормалізовані і оптимальні), у робочих або аналітичних формах, одержувані експериментальним, розрахунковим або комбінованим способами;
результати аналізу енергетичних балансів;
результати техніко-економічної оцінки заходів щодо енергозбереження. БД, виходячи з цілей і задач ПАК, повинна задовольняти наступним основним вимогам:

БД, виходячи з цілей і задач ПАК, повинна задовольняти наступним основним вимогам:

структурованість, що забезпечує простоту і швидкодію пошуку необхідних даних, зручність представлення інформації, можливість контекстних посилань;
модифікованість - здатність до поповнення, коректуванню і реконфигурации;
надійність - можливості резервування і захисти даних від некоректного і несанкціонованого доступу.

     БД ПАК можна умовно розділити на інформаційно-довідкову (умовно-постійну) і інформаційно-статистичну (оперативну) складові.
     До інформаційно-довідкової (умовно-постійної) відноситься нормативна документація України по енергозабезпеченню й енергозбереженню: міждержавні (ДСТ, ІSO, ІEC) і державні стандарти (ДСТУ, ДСТУ-Б, ДСТУ-ІSO, ДСТУ-ІEC), настановні нормативні документи (КНД, рекомендації, інструкції і т.п.), методики энергоаудита і рекомендації з енергозбереження. Вона являє собою бібліотеку текстових документів і набір таблиць, що містять статистичні і нормативні дані загального характеру.
     Інформаційно-статистична (оперативна) містить зведення, що характеризують склад, структуру і моделі конкретних об'єктів, що підлягають обстеженню, а так само оперативну інформацію про стан енергоспоживання. Вона являє собою сукупність таблиць, що описують параметри моделей і складових їхніх об'єктів, і масивів вхідної оперативної інформації, що надходить як у ручному, так і в автоматизованому режимах.

     Для реалізації вимог, пропонованих ПАК до БД, найбільш перспективна реляційна модель організації і побудови бази і її офіційний стандарт ANSІ/ІSO для мови SQL. Офіційний стандарт мови SQL був опублікований Американським інститутом національних стандартів (Amerіcan Natіonal Standards Іnstіtute - ANSІ) і Міжнародною організацією по стандартах (Іnternatіnal Standards Organіzatіon - ІSO) у 1986 році і значно розширений у 1992 році. SQL - простиї й у той же час універсальний програмний засіб керування даними, що володіє наступними принциповими достоїнствами:

реляційна основа;
повноцінність як мови, призначеного для роботи з базами даних;
можливість інтерактивного і програмного доступу до БД;
можливість динамічного визначення даних;
можливість використання в мережах;
незалежність від конкретних СУБД і переносимість;
підтримка серед провідних компаній виробників програмного забезпечення.

     Реляційна модель заснована на теорії множин і математичній логіці. Такий фундамент забезпечує математичну строгість і формальну несуперечність реляційної моделі даних. Таблична структура реляційної БД інтуїтивно зрозуміла користувачам.
     Спочатку SQL була задумана як мова інтерактивних запитів, але зараз вона вийшла далеко за рамки простого читання даних. SQL є повноцінною і логічною мовою, призначеною для створення БД, керування їхнім захистом, зміни даних, спільного використання декількома користувачами, що працюють паралельно.
     SQL, як мова інтерактивних запитів, забезпечує користувачам негайний доступ до даних. Програмісти користуються мовою SQL, для написання додатків, у яких утримуються звертання до БД. Ті самі оператори SQL використовуються як для інтерактивного, так і програмного доступу, тому частини програм, що містять звертання до бази, можна спочатку тестувати в інтерактивному режимі, а потім вбудовувати в програму. За допомогою SQL творець БД може зробити так, що різні користувачі БД будуть бачити різні представлення її структури і вмісту. Крім того, дані з різних частин БД можуть бути скомбіновані і представлені користувачеві у виді однієї простої таблиці. За допомогою SQL можна динамічно змінювати і розширювати структуру БД навіть у той час, коли користувачі звертаються до її вмісту. Це велика перевага перед мовами статичного визначення даних, що забороняють доступ до БД під час зміни її структури. Таким чином, SQL забезпечує максимальну гнучкість, тому що дає БД можливість адаптуватися до вимог, що змінюються, не перериваючи роботу додатка, що виконується в реальному масштабі часу. У програмах для персональних комп'ютерів SQL використовується для організації зв'язку через локальну мережу із сервером БД. Реляційну БД і програми, що з нею працюють, можна перенести з однієї СУБД на іншу з мінімальними доробками і перепідготовкою персоналу. Програмні засоби, що входять до складу СУБД для персональних комп'ютерів, такі як програми запитів, генератори звітів і генератори додатків, працюють з реляційними БД багатьох типів.
     Таким чином, SQL забезпечує незалежність від конкретних СУБД, що є однією з важливих причин її популярності. Додатки, створені за допомогою SQL і розраховані на однокористувальницькі системи, у міру свого розвитку можуть бути перенесені в більш великі системи.
     Широка підтримка SQL фірмою ІBM прискорила її визнання і ще на самому початку виникнення і розвитку ринку БД з'явилася свого роду недвозначною вказівкою для інших постачальників БД і програмних систем, у якому напрямку необхідно рухатися.
     Компанія Mіcrosoft розглядає доступ до БД як важливу частину своєї операційної системи Wіndows. Стандартом цієї компанії по забезпеченню доступу до БД є ODBC - програмний інтерфейс, заснований на SQL. Протокол ODBC підтримується найбільш розповсюдженими додатками Wіndows, розробленими як самої Mіcrosoft, так і іншими ведучими постачальниками програмних продуктів.
     БД ПАК повинна являти собою сукупність таблиць, що описують структуру, зміст і зв'язки між об'єктами в моделях ПАК. Спочатку визначається загальна модель ПАК - складові її елементи, їхні параметри (як елемента моделі) і характеристики зв'язків між елементами моделі. Оскільки кожен елемент загальної моделі може являти собою складний об'єкт - описуватися власною моделлю, далі повинні в такий же спосіб визначатися подмодели всіх складних об'єктів. Прості об'єкти повинні визначатися за допомогою таблиць параметрів, що характеризують даний об'єкт.
     Оперативна інформація, що характеризує стан енергоспоживання об'єкта (у цілому і пообъектно), повинна визначатися за допомогою таблиць параметрів, що описують стан енергоспоживання об'єктів за визначені інтервали часу.
     Уведення даних про стан енергоспоживання може здійснюватися як у ручному режимі, так і автоматично.
     БД ПАК повинна мати можливості резервування інформаційних масивів і захисту даних від некоректних і несанкціонованих втручань оперативного персоналу.
     Така організація БД ПАК повинна забезпечувати можливість виконання різного роду розрахунків, що формують аналітичну базу для проведення энергоаудита і прийняття рішень по енергозбереженню, а також видачі звітних вихідних форм, що фіксують отриману аналітичну інформацію.

     Інтерфейс користувача ПАК повинний забезпечувати просту, зручну і візуально-обозримую реалізацію функцій програмного забезпечення ПАК, а саме:

пошук, перегляд, коректування і роздрук документів інформаційно-довідкової бібліотеки;
виклик і представлення моделей обстежуваних об'єктів енергоспоживання;
виклик режиму виконання розрахунків, що формують аналітичну базу энергоаудита;
запуск режиму введення оперативної інформації, що характеризує стан енергоспоживання, у ручному й автоматичному режимах;
виклик режиму формування і роздруку підсумкових даних за результатами обробки аналітичної інформації;
виклик режиму настроювання і реконфигурацїї системи;
діагностику збійних і помилкових ситуацій і ведення журналу роботи системи;
систему допомоги і підказок оперативному персоналові.

     Виходячи з цього, основний відеокадр системи повинний являти собою сполучення схематичного (графічного) зображення основної моделі обстежуваного об'єкта й інструментального меню, що реалізує виклик інших функцій програмного забезпечення ПАК.
     Схематичне зображення моделі обстежуваного об'єкта (підприємство, ділянка, установка і т.п.) може являти собою умовна графа моделі основного об'єкта, вузлами якї є складаючі модель подобъекты. Для візуальної видимості об'єкти основної моделі можуть самі являти собою складні об'єкти, реалізовані окремими моделями.
     Графічне меню основної моделі обстежуваного об'єкта здійснює для подобъектов цієї моделі або виклик моделі наступного рівня, або видачу таблиці параметрів, що характеризують зазначений об'єкт і зв'язки між об'єктами.
     Кількість рівнів моделювання визначається складністю обстежуваних об'єктів і їх складових. Для забезпечення видимості таблиць параметрів об'єктів і їхніх зв'язків, останні також можуть мати вкладену структуру і контекстні посилання.

     Інструментальне меню системи повинне забезпечувати реалізацію наступних функцій:

пошук, перегляд, коректування документів информаційно-справочної бібліотеки.
Документи можуть мати зміст і підказки, організовані в режимі виклику контекстних меню. Перегляд документів повинний бути організований у режимі послідовного або покадрового ролинга (прокручування) тексту, з можливістю швидкого переходу в кінець або початок тексту.
виклик режиму виконання розрахунків для формування аналітичної бази даних энергоаудита. Вибір об'єктів розрахунку повинний визначатися по схематичній моделі шляхом виділення в основній графі моделі подгри, що визначає необхідний розрахунок.
виклик режиму введення-коректування оперативної інформації, що характеризує стан енергоспоживання об'єктами основної моделі. Інформація повинна вводитися по заданих об'єктах за визначені інтервали часу, як у ручному режимі, так і автоматично, шляхом запуску програм збору інформації при наявності засобів знімання інформації з об'єкта, що працює у реальному масштабі часу.
виклик режиму формування і роздруку підсумкової інформації з результатів обробки аналітичних даних. Виклик програм розрахунків і формування підсумкової інформації шляхом обробки вхідної оперативної інформації з визначених алгоритмів, а також роздрук звітів і інших вихідних форм.
виклик режиму настроювання і реконфигурації системи.
Введення і коректування налаштувальних констант системи, визначення і перебудова основних і допоміжних моделей, модифікація параметрів зв'язків між об'єктами, уведення-редагування документів інформаційно-довідкової бібліотеки.
оперативна діагностика збійних і помилкових ситуацій.
Видача на екран користувача діагностичних повідомлень, що характеризують результати виконання запитів користувача. Діагностичні повідомлення повинні накопичуватися в журналі реєстрації результатів роботи системи з можливістю видачі на роздрук для наступного аналізу.
Вверх