Разработка системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Аннотация

Дипломный проект на тему: «Разработка системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях» содержит 85 страниц пояснительной записки, рисунков - 18, таблиц - 12, формул - 6, использованных источников - 25.

Объектом исследования является предприятие Филиал «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания» крупнейшая тепловая конденсационная электростанция Татарстана.

Целью дипломного проекта является разработка системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях

В результате исследования была обоснована актуальность рассматриваемой тематики, разработана системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях, проанализирована информационная безопасность программы и экономическая эффективность.

Интерпретация экономических расчётов позволяет судить об эффективности капиталовложений, так как показатели экономической эффективности проекта равны: чистый поток денежных средств - 262 тыс. руб.; срок окупаемости (простой) - 2 года, срок окупаемости (дисконтированный) - 2,8 года.



Оглавление

Введение

1.АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Анализ филиала «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания», основные характеристики и комплекс решаемых задач

1.2 Аналитический обзор существующих решений

1.3 Окружение и функциональные требования, предъявляемые к электротехнической лаборатории

1.4 Обоснование необходимости разработки системы поддержки принятия решений

1.5 Выводы по разделу

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

2.1 Функциональное моделирование с использованием методологии IDEF

2.2 Выбор и обоснование средств разработки прикладного программного обеспечения

2.3. Выбор системы управления базой данных

2.4 Создание логической модели базы данных

2.5 Создание физической модели базы данных

2.7 Выводы по главе

3.РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

3.1 Структура системы

3.2 Описание программных модулей

3.3 Вывод по главе

4.ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

4.1 Виды рисков и методы защиты от них

4.2 Информационная безопасность

4.3 Перечень контрмер и расчет их эффективности

4.4 Выводы по главе

5.ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ

5.1 Расчёт расходов на разработку проекта

5.2 Расчёт прибыли в результате внедрения проекта

5.3 Оценка эффективности капиталовложений

5.4 Выводы по главе

Заключение

Список использованных источников



Введение

команда сигнал автоматика аварийность

Система поддержки принятия решений или СППР (Decision Support Systems, DSS) -- это компьютерная система, которая путем сбора и анализа большого количества информации может влиять на процесс принятия решений организационного плана в бизнесе и предпринимательстве. Интерактивные системы позволяют руководителям получить полезную информацию из первоисточников, проанализировать ее, а также выявить существующие бизнес-модели для решения определенных задач. С помощью СППР можно проследить за всеми доступными информационными активами, получить сравнительные значения объемов продаж, спрогнозировать доход организации при гипотетическом внедрении новой технологии, а также рассмотреть все возможные альтернативные решения.[ Уринцов А.И. Дик В.В. «Системы поддержки принятия решений», М.: МЭСИ, 2008.]

СППР позволяет облегчить работу руководителям предприятий и повысить ее эффективность. Они значительно ускоряют решение проблем в бизнесе. СППР способствуют налаживанию межличностного контакта. На их основе можно проводить обучение и подготовку кадров. Данные информационные системы позволяют повысить контроль над деятельностью организации. Наличие четко функционирующей СППР дает большие преимущества по сравнению с конкурирующими структурами. Благодаря предложениям, выдвигаемым СППР, открываются новые подходы к решению повседневных и нестандартных задач.[ Попов А.Л. «Системы поддержки принятия решений: Учебно-метод. Пособие», Екатерин-бург: Урал. гос. ун-т, 2008. - 80 с. ]

Размещено на http://www.allbest.ru

1.Аналитическая часть

1.1 Анализ филиала «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания», основные характеристики и комплекс решаемых задач

Филиал «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания» относится к Объединённой энергосистеме Средней Волги (ОЭС). Электростанция находится на территории Республики Татарстан в 1,5 км от границы жилого массива г. Заинска и в 50 км к югу от г. Набережные Челны.

Филиал «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания» является 100%-м дочерним предприятием ОАО «ТАТЭНЕРГО».

Директором Заинской ГРЭС является Гиззатуллин Руслан Загитович.[ Свободная энциклопедия Википедия:-URL https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%93%D0%A0%D0%AD%D0%A1 Дата обращения 11.01.15.]

Филиал «Заинская ГРЭС» ОАО «Генерирующая компания» представляет собой крупное предприятие, построенное в 60-70-е годы.

Установленная мощность на данный период составляет 2400 МВт. Ввод в эксплуатацию действующих энергоблоков осуществлялся в 1963-72 годах.

Проектным топливом для энергоблоков был предусмотрен мазут марки М-40 и М-100.

В дальнейшем было произведено перепроектирование на использование в качестве основного топлива газа Оренбургского месторождения, поступающего на станцию по газопроводу, специально спроектированному для Заинской ГРЭС. Также на Заинской ГРЭС используется попутный газ Миннибаевского нефтяного месторождения.

Выдача мощности в ОЭС Средней Волги осуществляется по ЛЭП напряжением 110,220,500 кВ.[ ОАО "Генерирующая компания":-URL http://www.tatgencom.ru/about/company-branches/ Дата обращения 12.01.15.]



1.2 Аналитический обзор существующих решений

В настоящее время на Заинской ГРЭС организованы и действуют следующие системы коммерческого учета:

1.Автоматизированная система коммерческого учета газа (АСКУГ).

2.Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ).

3.Автоматизированная система коммерческого учета тепловой энергии (АСКУТ).

Перечисленные выше автоматизированные системы обеспечивают круглосуточный сбор данных по энергоносителям, их обработку, хранение и предоставление этих данных пользователям в удобном виде, что обеспечивает оперативный контроль за входящими и выходящими потоками энергоресурсов, а также дает возможность оценить эффективность работы ГРЭС.

Характеристика АСКУГ. Основным видом топлива на Заинской ГРЭС является природный газ. В связи с его удорожанием поставлена задача по повышению точности и достоверности учета потребления газа, которая решается при внедрении корпоративной автоматизированной системы коммерческого учета.

Узлы коммерческого учета состоят из трех технологических трубопроводов, на которых установлены диафрагмы с угловым отбором давления.

Измеряемая среда - природный газ, имеющий статически постоянный состав в молярных процентах.

Основными параметрами при расчете расхода газа является давление газа в газопроводе, перепад давления на диафрагме, температура, плотность и компонентный состав газа.

Нижний уровень АСКУГ коммерчески аттестован и обеспечивает круглогодичное вычисление расхода и объема потребляемого природного газа без постоянного присутствия обслуживающего персонала на узлах.

Техническими решениями в данном проекте предусматривается:

круглогодичное непрерывное измерение параметров потребляемого газа;

управление работой первичных средств измерений и сбор данных;

расчет расхода газа на основании полученных данных;

автоматическое фиксирование во времени и запоминание нештатных ситуаций;

защита информации;

передача коммерческих данных на верхний уровень АСКУГ с указанием даты и текущего времени;

расход газа, приведенного к нормальным условиям, за интервал, соответствующий виду отчета по каждому трубопроводу;

объем газа, приведенного к нормальным условиям по каждому трубопроводу;

параметры расхода газа: перепада давления, температуры;

коммерческим, отчетным показателем является расход газа за час, сутки;

технологическим показателем расхода газа является интегральный расход за время не более 3 мин.;

АСКУГ на Заинской ГРЭС реализуется на существующих диафрагмах с применением современных микропроцессорных датчиков и контрольно- измерительных приборов, что обуславливается требованиями по обеспечению необходимого уровня точности измерений и объемом автоматизации технологического объекта.

В качестве вычислителя используется микропроцессорный контроллер ROK-407 фирмы «Fisher-Rozemount». В контроллере производятся вычисления физических свойств газа, его расхода и количества согласно ГОСТам. Программа работает как автономно, так и с передачей на верхний уровень посредством интерфейса RS-485.

В качестве измерительных преобразователей используются многопараметрические сенсоры (МПС) фирмы «Fisher-Rozemount», которые позволяют измерять одновременно перепад давления на сужающем устройстве и абсолютное давление в плюсовой камере, класс точности по обоим параметрам 0,075%. Термометр сопротивления подключается непосредственно к сенсору. Все три параметра преобразуются в сенсоре в цифровые сигналы, которые передаются в вычислитель по одному кабелю. Ввиду большого разброса расходов газа предложены по два сенсора с разными перепадами на каждый трубопровод.

В качестве датчиков температуры используются платиновые термометры сопротивления фирмы «Fisher-Rozemount».

Для непосредственной работы, конфигурирования и калибровки применяется специализированное программное обеспечение «ROCLINK» фирмы «Fisher-Rozemount».

Характеристика АСКУЭ. Система обеспечивает коммерческий учет выработки, распределения и потребления электрической энергии на ЗГРЭС.

Основные задачи, решаемые АСКУЭ:

дистанционный съем параметров учета;

автоматизированный и оперативный контроль параметров учета;

формирование и анализ отчетных энергобалансов предприятия;

выдача информации в ЗАО РДУ «Татэнерго», в Энергосбыт, подразделениям ГРЭС.

Начало внедрения системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) приходится на 2001 год.

В ходе реализации проекта разработаны: Техническое задание, Технический и Рабочий проекты. По окончанию производства монтажных и пуско-наладочных работ, завершения этапа опытной эксплуатации АСКУЭ межсистемных перетоков и генерации «Татэнерго» введена в промышленную эксплуатацию.

В последующие годы был введен в промышленную эксплуатацию программно-аппаратный комплекс верхнего уровня АСКУЭ.

Система телеизмерений ЗГРЭС состоит из устройства телеизмерений (ТИ) суммарной активной мощности генераторов ТГ №№ 1-12 и передающего устройства телемеханики типа Компас-2М.

Устройства ТИ суммарной активной мощности генераторов предназначено для измерения и передачи текущих значений суммарной активной мощности генераторов в ОДУ Средней Волги и ЗАО РДУ «Татэнерго», а также текущих значений измеряемых величин на показывающие приборы установленные на ЦЩУ.

Объекты ТИ контролируются при помощи измерительных преобразователей (типа Е 851/1), включенных в измерительные цепи трансформаторов тока и напряжения контролируемых присоединений. Устройство ТИ активной мощности ТГ преобразует входящие величины в постоянный ток, линейно изменяющийся пропорционально измеряемой величине в диапазоне 0 ±5мА.

В состав системы входят следующие устройства:

трансформаторы тока и напряжения на 107 присоединениях;

счетчики активной электрической энергии в количестве 107 шт.;

линии связи от счетчиков до устройства сбора и передачи данных (УСПД);

один контроллер типа «СИКОН-С1» в качестве УСПД;

одна персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ), подключенная, к контроллеру в качестве центрального вычислительного устройства (ЦВУ);

схема аварийного включения резервного питания (АВР).

Счетчики электрической энергии предназначены для учета электроэнергии во вторичных цепях присоединений. Количество электроэнергии в первичной цепи определяется перемножением величины показания счетчика на соответствующий коэффициент трансформации присоединения.

В системе используются типы счетчиков:

для измерения активной энергии: СЭТ-4ТМ.02.2, ЦЭ 6805В;ЦЭ 6805; ЦЭ 6808ВС,ЕА02RALX-RS

для измерения реактивной энергии: СЭТ-4ТМ.02.2.

Характеристика АСКУТ. АСКУТ выполняет следующие функции:

обеспечение эффективного контроля и учета производства, поступления, распределения и потребления теплоносителя и тепловой энергии на базе автоматизации расчетного и технического учета;

выполнения на этой базе коммерческих расчетов по реализации теплоносителя и тепловой энергии потребителям;

формирование и представление информации в удобном для восприятия виде.

На Заинской ГРЭС производится учет:

вода теплофикационная прямая и обратная теплосети «Старый город»;

вода теплофикационная прямая и обратная теплосети «Новый город»;

вода подпитки теплосети «Старый город» и теплосети «Новый город»;

камская вода на ГРЭС;

вода теплофикационная - прямая и обратная отопления "северной "и "южной" промплощадки.

Сбор и обработка информации системой АСКУТ включает следующие этапы:

сбор, предварительная обработка, хранение исходной информации и передача ее на верхние уровни;

прием, переработка и анализ информации на центральном диспетчерском пункте управления энергосистемы (ЦДПЭ) локальной системы;

принятие решения по регулированию процесса производства, распределения и потребления тепло энергии;

формирование и выдача отпечатанных документов руководству ОАО «Генерирующая компания».

Средства комплекса аппаратно, программно и информационно совместимы, что обеспечивает возможность получения метрологической и аттестованной информации в центре при любой структуре АСКУТ.

1.3 Окружение и функциональные требования, предъявляемые к электротехнической лаборатории

Главная задача объекта исследования состоит в ремонте, эксплуатации и усовершенствовании имеющихся, а также внедрении новых устройств релейной защиты, электроавтоматики, измерительных приборов и вторичных цепей электрооборудования, а также профилактические испытания высоковольтного оборудования.

Состав электротехнической лаборатории определяется штатным расписанием, составленным на основании расчетов трудозатрат, необходимых на профилактическое обслуживание и реконструкцию устройств РЗАИ и профилактическое испытание электрооборудования. Необходимые трудозатраты определятся по нормам времени на техническое обслуживание устройств РЗАИ и утвержденным циклом ремонтного обслуживания. В штат электротехнической лаборатории входит 35 штатных единиц, в том числе:

рабочих - 21 штатных единицы;

руководителей - 7 штатных единиц;

инженеров - 7 штатных единиц.[ Большая советская энциклопедия:-URL http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/87776/%D0%97%D0%B0%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F Дата обращения 14.01.15.]

В состав электротехнической лаборатории входят:

группа главной схемы, обеспечивающая техническое обслуживание, ремонт и наладку всех устройств РЗА линий передач, трансформаторов, автотрансформаторов связи, распределительных устройств 110-500кВ, противоаварийной автоматики и средств системы сбора аварийной информации присоединений главной схемы;

группа собственных нужд, обеспечивающая техническое обслуживание, ремонт и наладку устройств РЗА присоединений собственных нужд электростанции;

группа измерений, обеспечивающая техническое обслуживание и ремонт средств электрических измерений, государственную и ведомственную поверку электроизмерительных приборов и устройств электроизмерений;

группа блоков и возбуждения, обеспечивающая техническое обслуживание, ремонт и наладку систем возбуждения и РЗА блоков и средств системы сбора аварийной информации блоков (автоматические осциллографы);

группа по испытаниям и измерениям, осуществляющая высоковольтные испытания и электрические измерения изоляционных характеристик и других параметров силового электрооборудования согласно "Норм испытания электрооборудования", проверку электрической прочности электроизоляционных материалов, электрические испытания защитных средств, приспособлений, применяемых при работах в электроустановках, а так же электроинструмента.

Задачи у исследуемого объекта следующие:

оснащение находящихся или передаваемых в оперативное управление или оперативное ведение диспетчера и начальника смены электростанции линий электропередачи, шин, трансформаторов, автотрансформаторов, генераторов и другого оборудования устройствами РЗА и средствами электрических измерений в целях обеспечения устойчивой и экономичной работы электростанции, локализации нарушений нормального режима, бесперебойного электроснабжения потребителей.

Обеспечение высокого технического уровня и культуры эксплуатации всех устройств РЗА.

Обеспечение профилактических испытаний высоковольтного оборудования.

Создание и поддержание условий, необходимых для эффективного функционирования системы качества. В основу политики в области качества положена реализация принципов, норм, правил, требований Системы обеспечения единства измерения путем внедрения метрологического обеспечения аналитических работ с целью получения достоверных результатов измерений и эффективности их использования.

Повышение производительности труда за счет совершенствования организации труда, внедрения автоматизации, передовых методов обслуживания и ремонта, снижения стоимости эксплуатационных расходов, организации работы по рационализации и изобретательности.

Соблюдение экологических и санитарно-эпидемиологических требований.

Функциональные требования к объекту исследования следующие:

Участие в комиссиях по расследованию технологических нарушений в электрической части, проведение внеочередных проверок устройств РЗА по программам.

Подготовка и ведение установленной технической документации по устройствам РЗА;

Участие в экспертизе проектов по устройствам РЗА.[ Афонин И. В. Управление развитием предприятия: Стратегический менеджмент, инновации, инвестиции, цены: учеб. пособие. - М.: Дашков и К°, 2002. - 218 с.]

1.4 Обоснование необходимости разработки системы поддержки принятия решений

Анализ исследований в электротехнической лаборатории позволяет сделать вывод, что качество обработки сигналов не является достаточно эффективным, так как временами происходят сбои.

Таким образом, существование проблем в данной области свидетельствует о том, что используемые в настоящее время методы работы не всегда выполняются, существующая система отслеживания не в полном объеме отвечает современным требованиям: эффективности, надежности, быстродействия, отказоустойчивости.

Для обеспечения повышения качества работы требуется наличие системы, основанной на современных принципах, которая должна удовлетворять более высоким требованиям к эффективности, надежности, быстродействия, отказоустойчивости. Такая система должна поддерживаться информационной платформой. В связи с вышеизложенным для предприятия является актуальным разработка отдельного модуля отслеживания, регистрации, сохранения в базу данных сигналов.

1.5 Выводы по разделу

Таким образом, целью дипломного проектирования является разработка системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях.

Задачи для достижения поставленной цели по дипломному проектированию:

1.Выполнить анализ существующих систем поддержки принятия решений.

2.Разработать структуру и определить состав системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях.

3.Разработать базу данных и интерфейсные формы системы с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях.

4.Провести анализ информационной безопасности и оценить экономическую эффективность от внедрения системы.

Размещено на http://www.allbest.ru

2. Проектирование системы поддержки принятия решений

2.1 Функциональное моделирование с использованием методологии IDEF

Из всех подсистем первого уровня рассмотрим подсистему отдела электротехнической лаборатории, как элемент системы, выполняющий поставленную задачу.

Для построения связей и определения входных и выходных потоков подсистем, в системе отдела электротехнической лаборатории применим методологии IDEF0 в программной среде AllFusion Process Modeler.

Описание системы с помощью IDEF0 называется функциональной моделью. Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов, в котором используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником графического языка является сама методология IDEF0.[ Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. «Моделирование и анализ систем.IDEF-технологии: практикум», Москва «Финансы и статистика», 2006 г.]

Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм - единичных описаний фрагментов системы. Сначала проводится описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция - система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности.

Обследование предприятия является обязательной частью любого проекта создания или развития корпоративной информационной системы. Построение функциональной модели КАК ЕСТЬ позволяет четко зафиксировать, какие деловые процессы осуществляются на предприятии, какие информационные объекты используются при выполнении деловых процессов и отдельных операций. Функциональная модель КАК ЕСТЬ является отправной точкой для анализа потребностей предприятия, выявления проблем и "узких" мест и разработки проекта совершенствования деловых процессов.

Система отдела электротехнической лаборатории отображена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Функциональная схема системы электротехнической лаборатории 1-го уровня.

Далее система разбита на 6 основных процессов: 1 - Выборка принципов выполнения устройств РЗА, алгоритмов функционирования, размещения, 2 - Подготовка оперативных заявок и программ на работы с устройствами РЗА, 3 - Прием вновь включаемых устройств РЗА от монтажных и наладочных организаций, 4 - Составление ежемесячного и ежегодного плана-графика технического обслуживания устройств РЗА, 5 - Составление рабочих программ испытаний устройств РЗА при вводе новых линий электропередачи и электрооборудования, после их капитальных ремонтов и при специальных испытаниях, 6 - Выполнение восстановительных работ и реконструкций аппаратуры и цепей устройств РЗА. (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Функциональная схема системы электротехнической лаборатории 2-го уровня.

С помощью построения функциональной модели была проведена формализация работы электротехнической лаборатории и описан алгоритм рабочих программ устройств РЗА.[ Маклаков С. В. «Моделирование бизнес-процессов с BPwin 4.0.», Москва: Диалог-МИФИ, 2001 г.]

Методология IDEF3. DEF3 является стандартом документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. Сценарием (Scenario) мы называем описание последовательности изменений свойств объекта, в рамках рассматриваемого процесса (например, описание последовательности этапов обработки детали в цеху и изменение её свойств после прохождения каждого этапа). Исполнение каждого сценария сопровождается соответствующим документооборотом, который состоит из двух основных потоков: документов, определяющих структуру и последовательность процесса (технологических указаний, описаний стандартов и т.д.), и документов, отображающих ход его выполнения (результатов тестов и экспертиз, отчетов о браке, и т.д.). Для эффективного управления любым процессом, необходимо иметь детальное представление об его сценарии и структуре сопутствующего документооборота. Средства документирования и моделирования IDEF3 позволяют выполнять следующие задачи:

Документировать имеющиеся данные о технологии процесса, выявленные, скажем, в процессе опроса компетентных сотрудников, ответственных за организацию рассматриваемого процесса.

Определять и анализировать точки влияния потоков сопутствующего документооборота на сценарий технологических процессов.

Определять ситуации, в которых требуется принятие решения, влияющего на жизненный цикл процесса, например изменение конструктивных, технологических или эксплуатационных свойств конечного продукта.

Содействовать принятию оптимальных решений при реорганизации технологических процессов.

Разрабатывать имитационные модели технологических процессов, по принципу "КАК БУДЕТ, ЕСЛИ..." [ Янченко В.Ф., Иванов С.Ф. «Роль логистики компании в обеспечении качества продукции (услуг) и повышении конкурентоспособности», Москва, 2004 г.].

2.2 Выбор и обоснование средств разработки прикладного программного обеспечения

В связи с невысокой стоимостью программного продукта Delphi и достаточно хорошим знанием этого языка для разработки программы был выбран данный продукт.

Embarcadero Delphi, ранее Borland Delphi и CodeGear Delphi, -- интегрированная среда разработки ПО для Microsoft Windows, Mac OS, iOS и Android на языке Delphi (ранее носившем название Object Pascal), созданная первоначально фирмой Borland и на данный момент принадлежащая и разрабатываемая Embarcadero Technologies. Embarcadero Delphi является частью пакета Embarcadero RAD Studio и поставляется в пяти редакциях: Starter, Professional, Enterprise, Ultimate и Architect. Координирующий офис Embarcadero, ответственный за разработку Delphi, находится в Торонто, тогда как сама разработка сконцентрирована главным образом в Румынии и России. В России Embarcadero представлена двумя офисами -- в Санкт-Петербурге (разработка) и в Москве (маркетинг). [ Свободная энциклопедия Википедия:-URL https://ru.wikipedia.org/wiki/Delphi_(%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F) Дата обращения 19.01.15.]

Среда предназначена для быстрой (RAD) разработки прикладного ПО для операционных систем Windows, Mac OS X, а также IOS и Android. Благодаря уникальной совокупности простоты языка и генерации машинного кода, позволяет непосредственно, и, при желании, достаточно низкоуровнево взаимодействовать с операционной системой, а также с библиотеками, написанными на C/C++. Созданные программы не зависимы от стороннего ПО, как-то Microsoft .NET Framework, или Java Virtual Machine. Выделение и освобождение памяти контролируется в основном пользовательским кодом, что, с одной стороны, ужесточает требования к качеству кода, а с другой -- делает возможным создание сложных приложений, с высокими требованиями к отзывчивости (работа в реальном времени). В кросс-компиляторах для мобильных платформ предусмотрен автоматический подсчет ссылок на объекты, облегчающий задачу управления их временем жизни.

Среда программирования Delphi в настоящее время является одной из самых развитых систем визуального объектно-ориентированного программирования. Её возможности отвечают высоким требованиям и подходят для создания приложений любой сложности. Структурированность и простота Delphi делает его одним из совершенных языков программирования. На нем можно создать все, что делают на С++ избежав всех имеющихся в нем трудностей. Он позволяет с наименьшими усилиями создавать от простых приложений работающих на одном компьютере до корпоративных приложений, использующие серверные базы данных расположенные на разных платформах. Интернет приложения, коммерческие игры и много других видов программ, возможно создать на Delphi. Даже неопытный программист сможет сделать приложение для Windows профессионального вида.[ Гофман В., Мещеряков Е., Хомоненко А. «Delphi 7 в подлиннике», BHV. Серия: В подлиннике, 2003. - 1216 с.]

2.3 Выбор системы управления базой данных

В качестве системы управления базами данных (СУБД) для реализации поставленной задачи была выбрана Microsoft Access.

Microsoft Access относится к СУБД, ориентированным на рядовых потребителей. Она позволяет, не прибегая к программированию, с легкостью выполнять основные операции с БД: создание, редактирование и обработка данных.

Этот пакет работает в ОС Windows на автономных ПК или в локальной сети. Посредством MS Access создаются и в дальнейшем эксплуатируются личные БД (настольные), а также базы организаций, имеющих относительно небольшой объем данных.

Microsoft Access является частью пакета Microsoft Office и входит в комплект его поставки.

Среда Access располагает характерным для приложений Windows интерфейсом, состоящим из следующих компонентов: титульной строки, главного меню, панели инструментов, поля для работы и строки состояния. [ Кошелев В. Е. «Access 2007. Эффективное использование», Бином-Пресс, 2008 г.]

СУБД работает с данными, которые можно выстроить в иерархическую последовательность. Верхний уровень иерархии содержит основные объекты Access:

таблицы - главный тип объекта, поскольку все остальные вариации объектов - это производные от таблицы. Основные составляющие таблицы - поля и записи, они определяют свойства элементов таблицы;

формы - вспомогательные объекты, от использования которых можно отказаться. Они формируются, чтобы создать дополнительные удобства пользователю в плане просмотра, ввода и редактирования данных;

запросы - результаты обращения пользователя к БД с целью поиска данных, удаления, добавления и обновления записей. Результаты поиска (выборки) подаются в табличном виде;

отчеты - документы, предназначенные для вывода на печать, сформированные на информации, которая содержится в таблицах и запросах;

схема - описание архитектуры связей многотабличной базы данных;

макросы и модули - объекты повышенной сложности, при обыденной работе могут не использоваться.

Среди особенностей Access стоит отметить наличие VBA - встроенного языка программирования, посредством которого приложение может дополняться подпрограммами пользователей. Тем самым существенно расширяются возможности исходного варианта утилиты, обеспечивается удобство работы. [ Максимов Е.М., Бахтадзе Н.Н. «Базы данных в системах управления производственными процессами: учебное пособие», Издательство Московского государственного открытого университета, 2011 г.]

2.4 Создание логической модели базы данных

Исходя из поставленной задачи были выделены следующие сущности базы данных:

Типы событий - таблица, содержащая информацию о существующих событиях.

Режимы - таблица, содержащая информацию о режимах.

Устройство - таблица, содержащая информацию об устройствах.

События - таблица, содержащая информацию о совершенных событиях.

Рисунок 2.3 - Схема взаимодействия сущностей

Таблица 2.1 - Атрибуты и первичные ключи сущностей информационной модели

Сущность	Первичный ключ	Атрибуты
Типы событий	ТСобID	ТСобID - код события СобНаим - наименование события
Режимы	РежID	РежID - код режима РежНаим - наименование режима
Устройство	УстрId	УстрId - код устройства УстрНаим - наименование устройства УстрТип - тип устройства
События	СобId	СобId - код совершенного события УстрId - код устройства РежID - код режима Дата - дата совершения события Время - время совершения события



2.5 Создание физической модели базы данных

Информационно-логическая модель, представленная на рисунке 2.4 содержит 4 таблицы. Далее приставлен физический вид всех таблиц информационно-логической модели.

Рисунок 2.4 - Физическая реализация таблицы «Режимы» в Microsoft Access

Рисунок 2.5 - Физическая реализация таблицы «Типы событий» в Microsoft Access

Рисунок 2.6 - Физическая реализация таблицы «Устройство» в

Microsoft Access

Рисунок 2.7 - Физическая реализация таблицы «События» в

Microsoft Access

В результате взаимосвязи таблиц базы данных была построена схема данных (рисунок 2.8).[ Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных: разработка и управление. - М.: БИНОМ, 1999. - 704 с.]

Рисунок 2.8 - Схема данных БД в Microsoft Access

2.7 Выводы по главе

Анализ функциональной модели предметной области выявил проблемы обработки информации с устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях. Вследствие этого была выявлена возможность создания системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях. В рамках данной главы была построена функциональная схема электротехнической лаборатории, а также логическая и физическая модели базы данных.

Размещено на http://www.allbest.ru

3. Разработка системы поддержки принятия решений

3.1 Структура системы

В рамках данного дипломного проекта предлагается разработать систему поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических сетях. На рисунке 3.1 представлена структура информационной системы.[ Титоренко Г.А. «Информационные системы и технологии управления: учебник», Юнити-Дана, 2012 г.]

Рисунок 3.1 - Структура системы

3.2 Описание программных модулей

Внешней оболочкой ПО является программа, с помощью которой происходит установка параметров, режима работы, пароля

Просмотр содержимого архива данных, просмотр текущего состояния, просмотр и изменение параметров, изменение режима работы приемопередатчика осуществляется с помощью персонального компьютера (ПК) с установленной специализированной программой.

Конфигуратор состоит из нескольких страниц, между которыми можно свободно переключаться в ходе работы с программой. Доступны следующие страницы:

Настройки подключения;

Текущее состояние;

Параметры Защиты, Приемника, Передатчика, Общие;

Архивы;

Осциллограммы.

После запуска программы при подключенном ПК к РЗСК, конфигуратор автоматически устанавливает связь с устройством и определяет вариант его исполнения: наличие приемопередатчика сигналов РЗ, приемопередатчика сигналов команд, тип линии (двух- либо трехконцевая, ВЛ либо ВОЛС) (рис. 3.1).

Разорвать и вновь установить связь с РЗСК в ручную с помощью кнопок «Закрыть порт» и «Подключиться» на панели «Связь» - 3, предварительно выбрав COM-порт, к которому подключен приемопередатчик.

Вариант исполнения РЗСК представлен на панели «Исполнение» - 2. Наличие приемопередатчика сигналов РЗ, передатчика и приемника сигналов команд представлено в виде кода из трех цифр - 1.

Рисунок 3.1 - Настройки подключения

где:1 - код приемопередатчика;

2 - панель «Исполнение»;

3 - панель «Связь».

На странице «Текущее состояние» (рис. 3.2) в режиме реального времени отображаются режим работы, текущее состояние, информация о наличии неисправностей (пост защиты - 1, передатчик - 2 и приемник - 3 сигналов команд, общие неисправности приемопередатчика - 5 ). Также на странице представлена информация об измеряемых параметрах - 4:

- выходной ток усилителя мощности(I1), мА;

- напряжение на выходе усилителя мощности(U), В;

- запас по затуханию для сигналов РЗ, дБ;

- запас по затуханию для КС и команд, дБ;

- суммарный уровень сигнала, измеряемый на приемнике в полосе приема(Uш), дБ;

- сопротивление линии(R), рассчитанное с помощью измеряемых параметров U и I1, Ом.

Рисунок 3.2 - Текущее состояние

где:1 - пост защиты;

2 - передатчик сигналов команд;

3 - приемник сигналов команд;

4 - информация об измеряемых параметрах;

5 - общие неисправности приемопередатчика.

На странице «Общие параметры» (рис. 3.3) в режиме реального времени отображаются режим работы и текущее состояние приемопередатчика - 2. На странице возможно изменение режима, изменение текущей даты и времени приемопередатчика, чтение, изменение и запись в РЗСК общих параметров работы приемопередатчика.

Запись параметров в РЗСК осуществляется только в режиме «Выведен».

Для изменения режима работы приемопередатчика необходимо нажать на кнопку «Изменить режим» - 3, ввести пароль и выбрать один из предложенных режимов работы (Введен либо Выведен).

Для того чтобы просмотреть установленные в настоящее время параметры работы приемопередатчика необходимо нажать на кнопку «Чтение из РЗСК» - 5. Считанные из РЗСК параметры отобразятся в соответствующих полях панели «Параметры» - 1. Для того чтобы изменить параметры необходимо нажать на кнопку «Коррекция параметров» - 4, после чего поля параметров станут доступны для изменения. Ввести желаемые значения параметров (диапазон возможных значений каждого параметра и дискретность изменения можно увидеть в строке подсказок - 9 при наведении курсора мыши на соответствующий параметр). Записать параметры в РЗСК, нажав на кнопку «Запись в РЗСК» - 6.

Существует возможность сохранить измененные параметры работы приемопередатчика в файл, для этого необходимо нажать на кнопку «Сохранить в файл» - 8, в появившемся окне выбрать место для сохранения, ввести имя файла и нажать «Сохранить». В созданный файл будут сохранены только общие параметры работы приемопередатчика. Параметры передатчика и приемника команд, а также параметры работы приемопередатчика сигналов РЗ можно сохранить в отдельные файлы на соответствующих страницах программы «РЗСКконфигуратор».

Для того чтобы считать ранее сохраненные параметры из файла необходимо нажать на кнопку «Чтение из файла» - 7, в появившемся окне выбрать файл с параметрами и нажать «Открыть». Из выбранного файла будут считаны только общие параметры работы приемопередатчика. Для записи в РЗСК считанных из файла параметров нажать на кнопку «Запись в РЗСК» - 6.

Для изменения значения даты и времени часов приемопередатчика можно воспользоваться кнопкой «Синхронизация с ПК» - 10, при этом дата и время в приемопередатчике установятся равными дате и времени подключенного ПК. При успешной синхронизации появится всплывающее сообщение «Синхронизация завершена». Существует возможность установки часов вручную, для этого необходимо нажать на кнопку «Установить время вручную» - 11, поля текущего времени и даты станут доступными для изменения, название кнопки 11 изменится на «Записать время в РЗСК». Ввести желаемые дату и время, нажать на кнопку «Записать время в РЗСК». Название кнопки 11 вновь изменится на «Установить время вручную». При успешной синхронизации появится всплывающее сообщение «Время установлено».

Рисунок 3.3 - Общие параметры

где:1 - панель «Параметры»;

2 - режим работы и текущее состояние приемопередатчика;

3 - кнопка «Изменить режим»;

4 - кнопка «Коррекция параметров»;

5 - кнопка «Чтение из РЗСК»;

6 - кнопка «Запись в РЗСК»;

7 - кнопка «Чтение из файла»;

8 - кнопка «Сохранить в файл»;

9 - строка подсказок;

10 - кнопка «Синхронизация с ПК»;

11 - кнопка «Установить время вручную».

На странице «Параметры Защиты» (рис. 3.4) в режиме реального времени отображаются режим работы и текущее состояние приемопередатчика сигналов РЗ - 2. На странице возможны изменение режима, чтение, изменение и запись в РЗСК параметров работы приемопередатчика сигналов РЗ. Запись параметров в РЗСК осуществляется только в режиме «Выведен».

Для изменения режима работы приемопередатчика необходимо нажать на кнопку «Изменить режим» - 3, ввести пароль и выбрать один из предложенных режимов работы (Введен либо Выведен).

Для того чтобы просмотреть установленные в настоящее время параметры работы приемопередатчика сигналов РЗ необходимо нажать на кнопку «Чтение из РЗСК» - 5. Считанные из РЗСК параметры отобразятся в соответствующих полях панели «Параметры» - 1.

Для того чтобы изменить параметры необходимо нажать на кнопку «Коррекция параметров» - 4, после чего поля параметров станут доступны для изменения. Ввести желаемые значения параметров (диапазон возможных значений каждого параметра и дискретность изменения можно увидеть в строке подсказок - 9 при наведении курсора мыши на соответствующий параметр). Записать параметры в РЗСК, нажав на кнопку «Запись в РЗСК» - 6.

Сохранение и чтение параметров из файла осуществляется так же ка и на странице «Общие параметры».

Рисунок 3.4 - Параметры защиты

где:1 - панель «Параметры»;

2 - состояние приемопередатчика сигналов РЗ;

3 - кнопка «Изменить режим»;

4 - кнопка «Коррекция параметров»;

5 - кнопка «Чтение из РЗСК»;

6 - кнопка «Запись в РЗСК»;

7 - кнопка «Чтение из файла»;

8 - кнопка «Сохранить в файл»;

9 - строка подсказок.

На странице «Параметры Передатчика» (рис. 3.5) в режиме реального времени отображаются режим работы и текущее состояние передатчика команд - 2. На странице возможны изменение режима, чтение, изменение и запись в РЗСК параметров работы передатчика команд. Запись параметров в РЗСК осуществляется только в режиме «Выведен».

Для изменения режима работы приемопередатчика необходимо нажать на кнопку «Изменить режим» - 3, ввести пароль и выбрать один из предложенных режимов работы (Введен либо Выведен).

Для того чтобы просмотреть установленные в настоящее время параметры работы передатчика команд необходимо нажать на кнопку «Чтение из РЗСК» - 5. Считанные из РЗСК параметры отобразятся в соответствующих полях панели «Параметры» - 1.

Для того чтобы изменить параметры необходимо нажать на кнопку «Коррекция параметров» - 4, после чего поля параметров станут доступны для изменения. Ввести желаемые значения параметров (диапазон возможных значений каждого параметра и дискретность изменения можно увидеть в строке подсказок - 9 при наведении курсора мыши на соответствующий параметр). Для того чтобы блокировать какую-либо команду на передачу, необходимо поставить галочку в пустом квадрате напротив номера соответствующей команды, панель «Блокированные» - 10. Для того чтобы сделать длительность команды равной длительности воздействия управляющего напряжения на вход клеммника, необходимо поставить галочку в пустом квадрате напротив номера соответствующей команды, панель «Длительные» - 11 . Записать параметры в РЗСК, нажав на кнопку «Запись в РЗСК» - 6.

Сохранение и чтение параметров из файла осуществляется так же ка и на странице «Общие параметры».



Рисунок 3.5 - Параметры передатчика

где:1 - панель «Параметры»;

2 - режим работы и текущее состояние передатчика команд;

3 - кнопка «Изменить режим»;

4 - кнопка «Коррекция параметров»;

5 - кнопка «Чтение из РЗСК»;

6 - кнопка «Запись в РЗСК»;

7 - кнопка «Чтение из файла»;

8 - кнопка «Сохранить в файл»;

9 - строка подсказок;

10 - панель «Блокированные»;

11 - панель «Длительные».

На странице «Параметры Приемника» (рис. 3.6) в режиме реального времени отображаются режим работы и текущее состояние приемника команд - 2. На странице возможны изменение режима, чтение, изменение и запись в РЗСК параметров работы приемника команд. Запись параметров в РЗСК осуществляется только в режиме «Выведен».

Для изменения режима работы приемопередатчика необходимо нажать на кнопку «Изменить режим» - 3, ввести пароль и выбрать один из предложенных режимов работы (Введен либо Выведен).

Для того чтобы просмотреть установленные в настоящее время параметры работы приемника команд необходимо нажать на кнопку «Чтение из РЗСК» - 5. Считанные из РЗСК параметры отобразятся в соответствующих полях панели «Параметры» - 1.

Для того чтобы изменить параметры необходимо нажать на кнопку «Коррекция параметров» - 4, после чего поля параметров станут доступны для изменения. Ввести желаемые значения параметров (диапазон возможных значений каждого параметра и дискретность изменения можно увидеть в строке подсказок - 9 при наведении курсора мыши на соответствующий параметр). Для того чтобы блокировать какую-либо команду на приеме, необходимо поставить галочку в пустом квадрате напротив номера соответствующей команды, панель «Блокированные» - 10. Записать параметры в РЗСК, нажав на кнопку «Запись в РЗСК» - 6.

Сохранение и чтение параметров из файла осуществляется так же ка и на странице «Общие параметры».



Рисунок 3.6 - Параметры приемника

где:1 - панель «Параметры»;

2 - режим работы и текущее состояние приемника команд;

3 - кнопка «Изменить режим»;

4 - кнопка «Коррекция параметров»;

5 - кнопка «Чтение из РЗСК»;

6 - кнопка «Запись в РЗСК»;

7 - кнопка «Чтение из файла»;

8 - кнопка «Сохранить в файл»;

9 - строка подсказок;

10 - панель «Блокированные».

На странице «Модуль «События» (рис. 3.7) в верхнем левом углу расположены четыре закладки - 1, соответствующие четырем различным архивам данных:

События - архив общих событий и неисправностей приемопередатчика;

Защита - архив событий, связанных с приемопередатчиком сигналов РЗ;

Передатчик - архив переданных команд;

Приемник - архив принятых команд.

На каждой из страниц архивов расположены:

кнопки управления - 2: «Читать архив», «Очистить архивы», «Сохранить в файл», «Загрузить из файла»;

строка состояния - 3, в которой отображается название архива и количество записей в нем;

таблица с записями - 4.

Рисунок 3.7 - Модуль «События»

где:1 - закладки;

2 - кнопки управления;

3 - строка состояния;

4 - таблица с записями.

Представленный модуль позволяет на основе анализа параметров передатчика и приемника, используя многоуровневые запросы для сравнения значений параметров выводить рекомендации специалисту в виде списка действий при устранении ошибки.

На странице «Осциллограммы» (рис. 3.8) в верхнем левом углу расположены три закладки - 1, соответствующие осциллограммам архивов защиты, передатчика и приемника команд.

На каждой из страниц осциллограмм расположены:

кнопки управления - 2: «Построить осциллограммы», «Очистить осциллограммы», «Растянуть», «Сжать», «Сохранить как рисунок»;

небольшое окно помощи - 3;

окно с осциллограммами.

Для того чтобы построить осциллограммы, необходимо нажать на кнопку «Построить осциллограммы». Важно помнить, что для построения осциллограмм, нужно сначала на странице «Архивы» считать из РЗСК или загрузить из файла соответствующий архив данных. По вертикальной оси окна осциллограмм расположены названия и логические уровни соответствующих сигналов - 4 (сигналы РЗ, переданные и принятые команды). По горизонтальной оси расположены метки времени - 5 (верхняя строка - время, нижняя - дата).

Рисунок 3.8 - Осциллограммы: Защита

где:1 - закладки;

2 - кнопки управления;

3 - окно помощи;

4 - названия и логические уровни соответствующих сигналов;

5 - метки времени.

3.3 Вывод по главе

В данной главе разработана схема информационной системы. Приведено описание форм системы поддержки принятия решений с использованием информации устройства передачи сигналов и команд в противоаварийной автоматике для снижения аварийности в электрических и показана внешняя оболочка ПО.

Размещено на http://www.allbest.ru

4. Информационная безопасность

4.1 Виды рисков и методы защиты от них

Информационные ресурсы, как и материальные ресурсы, обладают качеством и количеством, имеют себестоимость и цену. С точки зрения потребителя качество используемой информации позволяет получать дополнительный экономический или моральный эффект. С точки зрения обладателя - сохранение в тайне коммерчески важной информации позволяет успешно конкурировать на рынке производства, и сбыта товаров и услуг. В конкурентной борьбе широко распространены разнообразные действия, направленные на получение конфиденциальной информации самыми различными способами, вплоть до прямого промышленного шпионажа с использованием современных технических средств разведки.

Термин информационный риск приобрел широкое применение, однако пока не существует единой принятой учеными и практиками трактовки. Для этого необходимо определение места информационных рисков в общей системе экономических рисков. Одна группа специалистов вкладывают в понятие информационного риска смысл того, что это возможное событие, в результате которого несанкционированно удаляется, искажается информация, нарушается ее конфиденциальность или доступность. То есть, понятие информационного риска используется как синоним понятия угроза безопасности информации. Управление такими информационными рисками сводится к защите информации. Практически отсутствуют подходы к трактовке понятия информационного риска, в которых в качестве возможных нежелательных событий рассматривались бы события, приводящие к снижению достоверности, полноты и актуальности информации на стадии ее получения и ввода в информационную систему. В понятие информационный риск не включают также риски, связанные с возможным наличием ошибок в моделях, алгоритмах обработки информации, программах, которые используются для выработки управляющих решений. Не всегда понятие информационный риск связывают с возможностью снижения качества информации ниже допустимого предела в результате сбоев и отказов программных и технических средств.

Другая группа специалистов рассматривает информационные риски как экономическую категорию. Они трактуют информационные риски как возможность возникновения убытков, неполучение прибыли и другие негативные последствия для предприятия. Тогда информационный риск есть опасность возникновения убытков или ущерба в результате применения компанией информационных технологий. Риски связаны с созданием, передачей, хранением и использованием информации с помощью электронных носителей и иных средств связи. Недостатком подобных определений является нечеткое указание на объекты, с которыми связаны возможные события, приводящие к ущербу, исключение из рассмотрения рисков, связанных с традиционным документооборотом, с воздействием злоумышленников на информационные ресурсы методами шпионажа и диверсий.

Понятие информационный риск можно трактовать в широком смысле, рассматривая негативные явления, которые непосредственно не связаны с информационной системой предприятия. К ним относятся нарушение авторских прав на использование и распространение продукции интеллектуального труда, распространение заведомо ложных сведений о предприятии (дезинформация), незаконное использование торговой или производственной марки. То есть, к информационным рискам относятся также события, связанные с незаконным использованием информации или искажением информации, имеющей отношение к предприятию, но возникающие во внешней среде и оказывающие воздействие на внешнюю среду, непосредственно не воздействуя на информационную систему. В результате изменений внешней среды бизнес-процессам предприятия наносится ущерб. Тогда информационный риск - это возможность наступления случайного события, приводящего к нарушениям функционирования и снижению качества информации в информационной системе предприятия, а также к неправомерному использованию или распространению информации во внешней среде, в результате которых наносится ущерб предприятию.