Недостатки действующей системы

Основными недостатками эксплуатируемой системы являются следующие:

– информационная система работает под управлением СУБД Paradox 4.0 для MS;

– DOS, относящейся к СУБД так называемого “настольного” типа. Данная СУБД не обеспечивает современные требования по объему, обработке и надежности хранения информации;

– отсутствует единое информационное пространство, что сказывается на оперативности в работе с информацией. Программная система состоит из двух изолированных модулей, выделенных по функциональной направленности. Первый модуль эксплуатируется специалистами-технологами, второй – специалистами-химиками (ООО “Акватест”). Информационное взаимодействие между этими модулями осуществляется путем обмена файлами.

Техническое задание на модернизацию действующей системы

Назначение и цели создания системы

1.1. Назначение системы “Система мониторинга сточных вод промышленных предприятий г. Новокузнецка” предназначена для автоматизации:

а) планирования отбора сточных вод;

б) подготовки, сбора данных для анализа качественного состава сбрасываемых стоков;

в) обработки результатов выполненных анализов;

г) расчета платы за превышение допустимых концентраций (ДК) загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в городскую систему канализации г. Новокузнецка;

д) формирования отчетов и документов, сопровождающих отбор и анализ стоков.

Цели создания системы

Основанием данной разработки является модернизация существующей информационной системы (ИС), которая фактически сводится к созданию новой системы на базе архитектуры клиент-сервер.

Цели создания системы:

а) устранение вышеуказанных недостатков существующей системы;

б) эффективная организация учета информации по контролю и анализу сточных вод;

в) поддержка планирования работы технолога по контролю состава поступающих в систему канализации сточных вод и ООО “Акватест” (АТ) по объемам и видам исследований;

г) оперативное получение данных о произведенной абонентами оплате за сброс сточных вод от бухгалтерии (БУХГ), о тарифах и объемах сброса стоков – от абонентского отдела (АО);

д) обеспечение оперативного взаимодействия между ТК и АТ при осуществлении контроля стоков, поступающих от промышленных предприятий в городскую систему канализации;

е) обеспечение расчета погрешности анализа сточных вод в соответствии с методиками;

ж) обеспечение вариативного расчета платы за сброс сточных вод;

з) разделение доступа к информации между пользователями для повышения надежности системы, осуществления контроля действий пользователей и более корректного выполнения сотрудниками своих должностных обязанностей.

Требования к системе в целом

Требования к структуре и функционированию системы

Распределение функций между пользователями будет осуществлено за счет создания двух подсистем. Имеет место функциональное разделение подсистем. Подсистема инженера ТК будет представлено набором следующих функций: ведение системы классификации и кодирования информации; просмотр данных; импорт данных; формирование программы и задания на отбор проб стоков по местам отбора и на проведение исследований по ингредиентам; регистрация информации о пробах сточных вод с “Актов отбора проб; выявление превышения ДК; расчет повышенной платы; подготовка и печать отчетов; экспорт данных для формирования отчетов вне системы.

Подсистема сотрудника АТ позволит выполнять функции: ведение системы классификации и кодирования информации; просмотр данных; получение задания на отбор пробы по местам отбора и на проведение исследований по ингредиентам; регистрация результатов анализа; экспорт данных для формирования отчетов вне системы.

Информационный обмен между подсистемами будет осуществляться за счет использования единой базы данных, реализуемой на основе СУБД Oracle 9, благодаря чему будет устранен недостаток существующей системы – отсутствие единого информационного пространства. Связь рабочих станций с сервером Oracle будет осуществляться при помощи единой информационной сети предприятия.

Система должна обеспечивать оперативное автоматизированное (по запросу пользователя) получение данных о произведенной абонентами оплате за сброс сточных вод от ИС бухгалтерии (БУХГ), о тарифах и объемах сброса стоков – от ИС абонентского отдела (АО).

Подсистемы ИС будут функционировать только в режиме взаимодействия между собой посредством связи с единой БД. В случае неработоспособности сервера Oracle система не будет выполнять свои функции.

Система должна обеспечивать диагностирование наличия связи с БД, сообщать об ошибках связи, а также диагностировать соответствие вводимых пользователем значений типам данных и не допускать запись в БД некорректной информации.

Системы должна создаваться с учетом возможного развития и модернизации, что должно быть учтено как на уровне клиентских приложений, так и на уровне БД.

Требования к численности и квалификации персонала и режиму его работы

Нормальное функционирование системы обеспечивается совместной работой инженера-технолога по контролю состава поступающих в систему канализации сточных вод, инженера лаборатории ООО “Акватест” и инженера-программиста службы автоматизированных систем управления (АСУ), сопровождающего систему.

Инженер ТК и инженер лаборатории допускаются к работе с системой только после изучения инструкции по эксплуатации системы и обучения корректной работе в системе под руководством инженера-программиста, проверки знаний. Инженер-программист должен также пройти обучение по соответствующим инструкциям и проверку знаний начальником службы АСУ и разработчиком системы.

Работа инженера ТК, инженера лаборатории и инженера-программиста должна осуществляться только в соответствии с инструкциями.

Показатели назначения

Система должна обеспечивать корректное выполнение всех функций, служащих для автоматизации управления сбросами сточных вод, для этого она должна:

а) устранить недостатки существующей системы;

б) учесть новые требования, предъявляемые к информационной системе, а именно:

1) осуществлять вариативный подсчет повышенной платы за сброс сточных вод при превышении допустимых концентраций веществ;

2) обеспечивать разграничение доступа к информации;

3) формировать дополнительные отчетные формы;

1) использовать новых информационных объектов;

2) расширить функциональные возможности пользователей.

Время реакции системы на действия пользователя по получению, обновлению и обработке информации не должно превышать 5 сек, либо должно происходить уведомление пользователя о ходе выполнения задания.

Функциональные возможности, используемые технические средства и программные возможности должны позволять дальнейшее развитие.

Требования к надежности

Технические средства системы должны работать обеспечивать бесперебойную работу в течение всего рабочего времени с периодическим техническим обслуживанием. При аварийном снятии напряжения сети аппаратура системы не должна выходить из строя. Необходимо обеспечить бесперебойный режим работы системы при снятии и повторном включении питания.

Время полного перезапуска системы при нормальной загрузке должно составить 5 минут, при восстановлении функций не должно превышать 60 минут.

Срок службы системы должен быть не менее 8 лет. Время наработки на отказ технических и программных средств приблизительно должно составлять 10 лет.

Система должна соответствовать требованиям достоверности хранимой информации, отказоустойчивости, восстанавливаемости программного средства.

Требования безопасности

Требования по безопасности по обеспечению безопасности при монтаже, наладке, эксплуатации, обслуживании и ремонте технических средств системы, по допустимым уровням освещенности, вибрационных и шумовых нагрузок должны соответствовать следующим нормативно-техническим документам:

1. “Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок” (ПОТ РМ-016 – 2001, РД 153-340-03.150 – 00).

2. ГОСТ 12.1.004 –91 “ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования”.

3. СанПиН 2.2.2.542 – 96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.

4. Уровень акустического шума при работе системы не должен превышать 60Д6 по ГОСТ 12.1.003-83. “ССБТ: Шум. Общие требования безопасности”.

5. Рабочие места должны соответствовать ГОСТ 21889-80. ССБТ: “Рабочее место оператора. Общие требования безопасности”.

6. Сети энергоснабжения должны соответствовать ГОСТ 13109-97 “Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения”.

Требования к эргономике и технической эстетике

Внешний вид и конструкция технических средств должны соответствовать действующим санитарно-гигиеническим требованиям и нормам технической эстетики. Оборудование системы должно быть скомпоновано из серийно выпускаемых технических средств. Технические средства системы должны размещаться, исходя из требований обеспечения персоналу наилучших условий работы. Способ и форма представления информации оперативному персоналу должна соответствовать требованиям эргономики, сложившимся наработкам по визуализации, а в необходимых случаях согласовываться с пользователями.

Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы

Эксплуатация должна обеспечивать использование технических средств системы с заданными техническими показателями, технические средства должны обслуживаться отделом системного и технического обслуживания службы АСУ, при этом недопустима работа системы с неисправными техническими средствами;

Допустимая площадь для размещения персонала и технических средств системы примерно составляет 4 м² (СНиП 2.09.04 – 87), сети энергоснабжения должны соответствовать ГОСТ 13109 – 97 “Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения”.

Требования к защите информации от несанкционированного доступа

В ходе создания системы должен быть проведен анализ конфиденциальности информации, с которой работает система, и выбран соответствующий режим информационной безопасности, путем ограничения доступа пользователям в таблицам БД на уровне сервера и на уровне клиентских приложений.

При разработке парольной защиты должна быть проведена оценка рисков несанкционированного доступа к системе и угроз утраты информации, выработан комплекс контрмер, обеспечивающих информационную безопасность системы.

Должна осуществляться антивирусная защите рабочих станций и сервера, а также резервное копирование данных, хранящихся на сервере.

Включение и отключение системы должно осуществляться ответственным персоналом в соответствии с режимами допуска предприятия.

Требования по сохранности информации при авариях

В подсистемах должны быть предусмотрены процедуры для обеспечения сохранности информации при отказах рабочих станций и сервера и от несанкционированного доступа, а также необходима разработка организационных мероприятий по обучению пользователей правильным действиям при авариях. Сохранность информации при авариях должна быть обеспечена созданием систем: резервного электропитания и резервного копирования.

Требования к функциям, выполняемым системой

1.4.1 Аутентификация пользователя

При помощи данной функции будет осуществляться контроль доступа в систему. Для каждого пользователя назначается уникальный пароль. Изменение пароля будет возможно только посредством обращения к администратору системы (специалист службы АСУ)

1.4.2 Создание и ведение системы классификации и кодирования информации

Данная функция используется для формирования и поддержания в актуальном состоянии справочно-нормативной базы данных системы.

Инженер ТК будет отвечать за ведение следующих справочников: 1) Абоненты (по данным АО); 2) ДК ингредиентов по местам отбора (по абонентам); 3) Ингредиенты; 4) Коэффициент налога на добавочную стоимость; 5) Лица абонента; 6) Должности; 7) Места отбора проб; 8) Плательщики (по данным АО); 9) Процент расхода по местам отбора (выводам); 10) Стандартные ДК ингредиентов.

Сотрудники АТ будут отвечать за ведение справочников: 1) Диапазоны концентраций и значения показателей точности методик в них; 2) Должности сотрудников; 3) Емкости; 4) Методики анализа; 5) Сотрудники ЗАО “Водоканал” и ООО “Акватест”; 6) Тип емкости.

Инженер ТК также сможет просматривать справочник методик анализа, сотрудникам будет предоставлена возможность просмотра справочника ингредиентов.

1.4.3 Использование справочно-нормативной базы для ввода данных

Данная функция необходима для быстрого и корректного ввода однотипных сведений в рамках системы.

1.4.3.1 Просмотр данных. Данная функция позволяет просматривать данные, полученные из базы путем формирования запросов, т.е. задания критериев поиска и выборки необходимой информации.

Возможность внести изменения в представленную к просмотру выборку данных эта функция не предоставляет.

1.4.3.2 Импорт данных. При выполнении данной функции производится автоматизированное получение и занесение из внешних информационных систем абонентского отдела и бухгалтерии в разрабатываемую систему соответственно сведений:

а) об абонентах, плательщиках (по данным АО), процентах расхода по местам отбора, об объемах сброса стоков абонентами и соответствующих тарифах

б) о произведенной плательщиком оплате по выставленным счетам.

1.4.3.3 Формирование программы и задания. Данная функция служит для формирования программы (графика) отбора проб. Она позволит просматривать график произведенных и планируемых отборов проб по месяцам, абонентам и районам, а также составлять план отбора на текущий год.

При внесении в график нового отбора пробы необходимо указать место отбора и намеченную дату. После этого можно автоматизировано сгенерировать соответствующий типовой бланк “Акта отбора проб”, который необходимо будет дополнить вручную номером. Для ранее сгенерированного акта возможно сформировать задание на проведение анализа в виде перечня ингредиентов для обнаружения. После формирования графика отбора проб на следующий месяц его можно будет распечатать.

1.4.3.4 Получение задания на отбор пробы. Посредством этой функции будет осуществляться автоматизированное получение АТ сформированного инженером ТК задания на отбор пробы на заданный день и распечатка бланков “Акта отбора проб” и задания. Задание будет содержать перечень определяемых в стоках абонента ингредиентов.

1.4.3.5 Регистрация информации о пробах сточных вод с “Актов отбора проб”. Данная функция предназначена для занесения в базу данных системы сведений о произведенных в контрольных точках отборах проб стоков абонента.

Процесс ввода данных возможно производить путем поиска акта отбора, сгенерированного ранее при формировании графика. Поиск будет осуществляться, как и для функции “Просмотр данных”, т.е. путем формирования запросов.

1.4.3.6 Регистрация в базе данных результатов анализа. При помощи этой функции в базу данных будут вноситься результаты анализов с “Протоколов лабораторных исследований”. Процесс ввода данных можно производить путем добавления результатов в заготовки, сформированные ранее ТК при составлении задания на отбор пробы. Для этого необходимо осуществить их поиск путем формирования запросов.

Будет осуществляться выбор способа ввода концентрации ингредиента в стоках: для внесения фактических значений концентрации, меньших предела обнаружения заданной методики, необходимо установить флажок “значение ниже предела обнаружения”, а для остальных значений ввести фактическое значение. При вводе фактической концентрации ингредиента будет определяться соответствующий ей диапазон и коэффициенты для автоматического расчета погрешности по указанной методике.

1.4.3.7 Выявление превышений ДК. Функция позволяет осуществлять:

а) автоматизированное определение абонентов, допустивших превышение ДК за указанный период времени с формированием для каждого абонента перечня ингредиентов с указанием фактической концентрации загрязнения и погрешности ее определения при выполнении анализов стоков,

б) формирование и распечатку направляемой абоненту “Информационной записки”, содержащей перечень ингредиентов с ДК и фактическим содержанием загрязнения, по которым допущено превышение нормативов сброса.

По полученной информации пользователю предоставляется возможность уточнить перечень ингредиентов, которые будут внесены в “Информационную записку”, а затем учтены при выполнении расчета повышенной платы за сброс стоков.

1.4.3. 8 Расчет повышенной платы. Эта функция служит для автоматизированного вариативного расчета повышенной платы за сброс сточных вод с формированием и распечаткой соответствующего отчета.

Расчет производится за указанный период для каждого из превысивших нормативы сброса абонентов по формуле (…).

Расчет может быть произведен в зависимости от условий договора либо по стандартным, либо по специфичным для данного абонента ДК. Пользователю предоставляется возможность выбрать из перечня исследованных ингредиентов и соответствующих им концентраций и погрешностей те, которые необходимо учитывать при расчете повышенной платы. По сформированному перечню осуществляется расчет платы за превышение нормативов сброса. Расчет платы по выбору пользователя может проводиться с учетом либо без учета НДС Расчетные данные сохраняются в итоговой таблице, которая служит источником для формирования отчета по расчету повышенной платы.

1.4.3.9 Подготовка и печать отчетов ТК. Автоматизированная подготовка отчетов за определенный период об установленных превышениях ДК (см. рисунок...).

1.4.3.10 Экспорт данных для формирования отчетов. Автоматизированная передача в MS Excel данных о произведенных отборах, химических исследованиях, выставленных счетах, оплате и долгам для формирования отчетов ТК и АТ по запросу с указанием отчетного периода.

Требования к видам обеспечения

1.5.1 Требования к математическому обеспечению

Должен быть разработан алгоритм подсчета погрешности полученного в результате химического исследования значения фактической концентрации ингредиента в соответствии с заданной методикой расчета и диапазоном ее значения.

Должен быть разработан алгоритм вариативного расчета повышенной платы за сброс сточных вод.

1.5.2 Требования к информационному обеспечению

В основе информационного обеспечения лежит формирование и ведение текущей базы и архивов данных, справочной информации, различных расчетных величин и выходных показателей.

Входную информацию составляют данные, вводимые пользователями и получаемые из ИС бухгалтерии и ИС абонентского отдела. Выходной информацией являются информация, отображенная на экранах мониторов.

Входящей информацией для информационной системы являются:

а) договора с абонентами о приеме стоков в систему канализации (оформляются в АО);

б) нормативы допустимых концентраций ингредиентов в стоках абонентов, принятые на основе утвержденных администрацией города правил приема сточных вод в городскую систему канализации;

в) НД на методики исследования;

г) акты отбора проб, составленные при отборе проб стоков из контрольных точек, принадлежащих абонентам;

д) данные результатов анализа проб сточной воды (вводятся сотрудниками АТ);

е) данные по расходу стоков абонентов и тарифы на оплату сброса сточных вод (поступают из базы данных АО);

ж) данные по оплате плательщиками счетов, выставленных за превышение ДК (поступают из БУХГ).

Исходящей информацией информационной системы являются следующие документы:

а) график отбора проб на месяц;

б) акты отбора проб в форме подготовленного типового бланка;

в) информационные записки;

г) протоколы лабораторных исследований;

д) отчеты по расчету повышенной платы;

е) отчеты о превышениях и рассчитанной плате по месяцам года для абонента по заданному перечню загрязнителей;

ж) отчеты о превышениях и рассчитанной плате по месяцам года по одному загрязнителю для перечня абонентов;

з) годовой и квартальные отчеты о превышениях и рассчитанной плате по ингредиентам для перечня абонентов с указанием допустимой и фактической концентрации;

и) отчеты о проведенных анализах проб по месяцам года по перечню ингредиентов, обнаруживаемых в сточных водах абонентов.

Выдача информации на экраны должна осуществляться по запросу персонала.

Состав данных рассматриваемой системы должен быть достаточен для реализации всех объявленных функций.

Способы организации данных должны обеспечить минимальный объем памяти для их размещения, отвечать требованиям рациональной избыточности и достоверности, однократной фиксации данных при многократном их использовании разными функциями, независимости прикладных программ от структуры данных, возможности реорганизации информационных массивов при развитии системы.

Информационное обеспечение должно создаваться с учетом эргономических требований к кодированию информации по ГОСТ 21829 – 76 “Система человек-машина. Кодирование зрительной информации. Общие эргономические требования”.

1.5.3 Требования к лингвистическому обеспечению

Интерфейс системы должен быть реализован преимущественно на русском языке.

Лингвистическое обеспечение системы должно быть достаточным для общения различных категорий пользователей в удобной для них форме с техническими средствами разрабатываемой системы и для осуществления процедур преобразования и машинного представления обрабатываемой информации.

Формы ввода и отображения информации разрабатываются посредством среды визуального программирования Borland Delphi 7.

Работа с базой данных, реализуемой на основе СУБД Oracle 9, должна производиться при помощи языков манипулирования данными SQL и PL/SQL.

1.5.4 Требования к программному обеспечению

Программное обеспечение (ПО) разрабатываемой системы должно быть достаточным для надежного и качественного выполнения всех функций системы и дальнейшего расширения задач системы, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющие своевременно выполнять все автоматизируемые функции.

ПО должно создаваться на основе следующих принципов:

а) функциональная достаточность;

б) надежность (в том числе восстанавливаемость, наличие средств выявления ошибок);

в) модульность построения для обеспечения единой технологии написания программ и удобства эксплуатации (ПО должно быть построено таким образом, чтобы отсутствие отдельных данных не сказывалось при выполнении функций, для реализации которых эти данные не используются);

г) модифицируемость (внесение изменений в ПО, связанные с изменением коэффициентов расчетов, отчетной документации и т.д., должно осуществляться программистами сопровождения достаточно просто, без значительных изменений всего ПО);

д) отделение данных и вычислительных процедур от клиентских программ.

Прикладное ПО должно обеспечивать:

а) выполнение всех функций системы;

б) возможность адаптации к изменяющимся с течением времени условиям функционирования объекта автоматизации.

Программное обеспечение должно позволять производить частичную замену программ: без коррекции других.

Эксплуатационная программная документация на систему должна соответствовать стандартам и содержать все сведения, необходимые персоналу АСУ для использования ПО (в том числе его модификации), его первоначальной загрузки., запуска программ и проверки их функционирования с помощью соответствующих тестов.

1.5.5 Требования к техническому обеспечению

Технические средств системы должны быть достаточными для выполнения всех автоматизируемых функций. Комплекс технических средств включает:

а) компьютеры рабочих станций (клиенты) и сервер;

б) средства подключения рабочих станций и сервера в информационную сеть предприятия (сетевые платы, активное сетевое оборудование);

в) принтеры.

В комплексе технических средств системы должны использоваться технические средства серийного производства. Технические средства системы должны быть выполнены с использованием открытой технологии для дальнейшего наращивания структуры.

1.5.6 Требования к организационному обеспечению

Организационное обеспечение должно обеспечивать требуемое взаимодействие оперативного персонала с комплексом программно-технических средств во время работы системы.

Обслуживающий персонал перед началом эксплуатации системы должен пройти теоретическое и практическое обучение по использованию и обслуживанию системы. Обучение обслуживающего персонала проводится разработчиками системы.

До ввода системы в эксплуатацию должны быть доработаны и утверждены инструкции для технологического и эксплуатационного персонала.

Е.3. Пример технического задания на дипломную работу

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

На дипломную работу

1. Наименование работы: Алгоритмизация нормирования производительности дискретных производственных систем

2. Характер работы /фундаментальное научное исследование, прикладное научное исследование, экспериментальная разработка/: прикладное научное исследование

3. Имеющийся научный задел:

За последние годы выполнены следующие работы:

1). Участие в разработке нормативных показателей производственной системы в листопрокатном цехе ОАО КМК,

2). Изучение типовых методов нормирования показателей работы производственных объектов

3) Типовой нормативно – технический паспорт прокатных станов

(раздел: «Производительность станов»),

4. Цели, задачи дипломной работы.

Основная цель - разработка алгоритмического обеспечения системы оперативного производственного планирования на основе динамических нормативных моделей.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

– построение прогнозирующей модели простоев производственного оборудования;

– синтез алгоритмов составления суточных, недельных и месячных оперативных планов и графиков работы производственных систем (на примере прокатных цехов);

– оценка эффективности алгоритмов динамической коррекции нормативных моделей, используемых при оперативном планировании.

4. Содержание и основные требования к проведению дипломной

Работы

Содержание дипломной работы составляют: прогнозирующие модели простоев производственного оборудования и методы их построения, алгоритмы оценивания параметров производственной системы, алгоритмы построения суточных, недельных и месячных планов-графиков работы дискретных производственных систем (ДПС), база нормативных данных для оперативного планирования и диспетчерского управления ДПС.

Основные требования к проведению дипломной работы, предмету разработки, уровню и способам решения задач:

многоструктурность моделей; многовариантность моделируемых ситуаций (по входу, по преобразованию, по выходу); применимость алгоритмов для решения задач календарного планирования и оперативного диспетчерского управления; пригодность для решения задач оптимизации технологических маршрутов; реализуемость в рамках существующих компьютерных систем и пакетов программ для технико-экономических расчетов.