Файл: Средства разработки клиентских программ.pdf

2.3 Проектирование схемы взаимодействия

Проектируемая информационная система энергетического менеджмента представляет собой комплекс связанных элементов, взаимодействующих через веб-сервер. К таким элементам относятся веб-ресурс и версия программы для настольного ПК. Последняя актуальная информация о деятельности компаний и разработчика отражается именно на сервере. Веб-сервер позволит компаниям получить доступ к необходимым данным из любой точки мира при наличии сети Интернет. Персонал компаний будет также иметь возможность вносить данные в режиме офлайн в приложениях системы для ПК. Но, зачастую будет возникать необходимость синхронизации данных с сервером, поэтому наличие сети является важным условием актуальности данных и версий программы. Доступ к данным будет осуществляться по логину и паролю, которые пользователь указывает при регистрации. В локальных версиях программы, для первого входа может понадобиться связь с интернетом, для прохождения авторизации. Стоит отметить, что безопасность данных будет обеспечивать хостинг провайдер, который предоставляет защиту от различных атак.

Схема взаимодействия проектируемой информационной системы представлена на рисунке на 2.14.

Рисунок 2.14. Схема взаимодействия.

Проектирование схемы базы данных

В большинстве современных предприятий, ведущих энергоменеджмент, особым компонентом информационной системы является база данных. На предприятиях она представляет собой временные ряды – темпоральные базы данных. Подобные базы данных имеют, как положительные, так и отрицательные аспекты, но основные негативные вопросы были исправлены в InfluxDB, написанной на языке Go. Она обладает следующими преимуществами:

• отсутствие зависимостей;
• возможность работы в кластерном режиме;
• наличие библиотек для большого числа языков программирования;
• SQL-подобный язык запросов, с помощью которого можно производить различные операции с временными рядами (объединение, слияние, разбиение на части);

Задачей нашей проектируемой системы будет являться получение необходимых данных из баз InfluxDB предприятий и добавление их в собственную базу информационной системы.

В проектируемой информационной системе база данных является важнейшим элементом, которая получает всю информацию о потреблении ресурсов компанией. Компания, использующая систему, может потреблять любые виды ресурсов независимо от модификации схемы базы данных, так как на данном этапе учитывается, что пользователь будет именно собственноручно вводить значения потребляемых ресурсов, без использования считывающих устройств. Для каждого вида ресурса предусмотрено оптимальное значение, а в информации о ресурсе указывается конкретная точка потребления. Таким образом, спроектированная схема базы данных для хранения информации о потребляемом количестве ресурсов представлена на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15. Схема базы данных.

Представленная схема база данных будет использоваться для учета потребляемой энергии. Стоит отметить, что помимо данной базы данных, предполагается аренда веб-хостинга, на котором будут храниться актуальные установочные версии для ПК, а также сами данные о потребляемой энергии, которые будут синхронизироваться с локально хранимыми данными.

Подробно опишем атрибуты таблиц спроектированной БД:

1. Company – таблица, хранящая данные о компании:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • name – название компании (тип данных ntext);
   • login – логин для входа (тип данных ntext);
   • pass – пароль для входа (тип данных ntext).
2. Resource – таблица, хранящая данные о потребляемых ресурсах на предприятии:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • resourceName – название потребляемого ресурса (тип данных ntext);
   • measure – идентификатор измерения (тип данных int);
   • company – идентификатор компании (тип данных int).
3. Counter – помещение, в котором отслеживается потребление ресурса:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • place – идентификатор месторасположения (тип данных int);
   • resource – идентификатор ресурса (тип данных int);
   • installDate – дата ввода в эксплуатацию (тип данных date).
4. Data – значение потребляемого ресурса:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • counter – идентификатор счетчика (тип данных int);
   • value – значение потребляемого ресурса (тип данных double);
   • datetime – время замера (тип данных date).
5. Product – продукт, производимый на предприятии:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • тame – название производимого продукта (тип данных ntext);
   • measure – идентификатор измерения (тип данных int);
6. Production – значение произведенной на предприятии продукции:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • product – идентификатор продукта (тип данных int);
   • company – идентификатор компании (тип данных int);
   • date – дата замера (тип данных date);
   • value – значение (тип данных double).
7. Rates – тарифные ставки за потребление единицы ресурса:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • resource – идентификатор ресурса (тип данных int);
   • price – цена за единицу продукции (тип данных double).
8. Plan – планируемые значения потребления:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • resource – идентификатор ресурса (тип данных int);
   • dateStart – дата начала периода (тип данных date);
   • dateEnd – дата окончания периода (тип данных date);
   • value – планируемое значение (тип данных double).
9. Event – мероприятия, проводимые для повышения эффективности энергопотребления:
   • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
   • description – описание мероприятие;
   • company – идентификатор компании (тип данных int);
   • dateStart – дата начала периода (тип данных date);
   • dateEnd – дата окончания периода (тип данных date).
10. Place – помещения, существующие на предприятии:
    • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
    • company – идентификатор компании (тип данных int);
    • placeName – название помещения (тип данных ntext).
11. Measure – мера измерения:
    • id – уникальный ключ, идентификатор (тип данных int);
    • name – название меры (тип данных ntext);
    • measure – сокращение меры (тип данных ntext).

Проектирование форм информационной системы

В пункте 2.8 нашего исследования мы визуализируем формы проектируемой архитектуры системы. Это позволит дать пользователю более конкретное представление о нашем продукте. Как было описано ранее, визуальная часть информационной системы состоит из онлайн версии и версии программы для ПК. Функционал и визуализация каждой из частей является схожим, разница заключается в том, что для онлайн версии требуется сеть Интернет и браузер, тогда как для офлайн версии достаточно персонального компьютера. Форма входа, представленная на рисунке 2.16, появляется при каждом запуске информационной системы. На данной форме пользователь вводит свои логин и пароль и при нажатии клавиши «Вход» осуществляется проверка введенных данных в соответствии с наличием в БД. Также новые пользователи всегда могут зарегистрироваться как на веб-ресурсе, так и в версии для ПК.

Рисунок 2.16. Форма входа в систему.

После входа в систему, если данные введены корректно, пользователь переходит на форму личного кабинета, которая представлена на рисунке 2.17. Управление всем функционалом системы осуществляется из личного кабинета пользователя. В онлайн версии системы, пользователь может скачать программу для ПК, чтобы сотрудникам компании было удобней вводить данные в режиме офлайн.

Рисунок 2.17. Форма личного кабинета.

На главной форме, пользователь сразу может получить отчет о потребляемом количестве ресурсов, в удобном для него виде, применив различные фильтры. При нажатии на клавиши в левом столбце, часть окна в середине динамически изменится, и пользователь сможет перейти к выполнению запрошенного действия, пример которого представлен на рисунке 2.18. Реализация функционала остальных клавиш будет выполнена в том же стиле уже при разработке полноценного программного продукта.

Рисунок 2.18. Форма добавления данных.

Глава 3. Разработка прототипа информационной системы

3.1 Описание бизнес-процессов информационной системы

1. Энергопланирование.

В соответствии с международным стандартом ISO 50001, организация должна осуществлять и документировать процесс, связанный с энергетическим планированием. Энергетическое планирование должно согласовываться с энергетической политикой и вести к осуществлению действий, направленных на постоянное улучшение энергетических результатов деятельности организации. Энергетическое планирование должно включать в себя анализ тех видов деятельности организа­ции, которые могут повлиять на энергетические результаты. К таким видам деятельности относится анализ энергоэффективности.

Определением энергоэффективности, как правило, является отношение затраченного объема ресурсов к количеству произведенной продукции. Организация должна иметь возможность вносить планируемые значения энергоэффективности и, впоследствии, сравнивать запланированные значения с фактическими. Вариант отображения данного компонента в ИС, представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Отображение энергоэффективности в ИС.

Пользователь будет иметь возможность просматривать имеющиеся показатели энергоэффективности как за месяц, так и за день, и неделю.

1. Энергомониторинг.

Организация должна обеспечивать через запланированные интервалы времени проведение мониторинга, измерения и анализа ключевых характеристик своих операций, которые определяют энер­гетические результаты. К таким характеристикам относятся:

• показатели измерительных приборов – счетчиков;
• тарифы за потребление единицы ресурса;
• учет потребления ресурсов за определенные промежутки времени.

Данные характеристики должны быть отражены в информационной системе. Вариант отображения представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2. Отображение энергопотребления.

1. Энергоанализ.
2. Сравнительный анализ.
   1. Сравнение плана и факта.

Сопоставление запланированных значений определенного показателя и полученных за необходимые периоды времени.

• 1. Сравнение за месяц.

Сопоставление полученных значений в текущем месяце, с показателями за прошлый месяц.

• 1. Сравнение за год.

Сопоставление полученных значений в текущем месяце, с показателями того же месяца год назад.

1. Выработка норм.
   1. Расчет среднего значения за период.
   2. Расчет среднего значения за месяц.
2. Поиск пиков/провалов.

Оценка степени равномерности временного ряда. Нахождение выделяющихся из общего массива данных значений.

1. Получение статистики.
2. Прогнозирование.

Механизм помощи при энергопланировании. Добавление всплывающих подсказок с прогнозируемыми значениями, на основе имеющихся данных за этот же период, при вводе новых значений.

1. Документация.

К документации относится:

• экспорт данных в продукты MS Office;
• экспорт данных в готовые шаблоны;
• построение отчетов в виде таблиц и графиков.

Рисунок 3.3 Отображение отчета в виде графика.

3.2 Разработка прототипа

При разработке информационной системы определим набор компонентов, которые будет включать в себя прототип:

• 1. Аутентификация пользователя.
  2. Регистрация пользователя.
  3. Добавление, редактирование, удаление ресурсов, счетчиков, тарифов, показателей, продукции.
  4. Отображение данных по счетчикам и ресурсам в виде таблиц и графиков.
  5. Мониторинг данных в виде таблиц с подсчетом затраченных ресурсов и средств.
  6. Определение эффективности производства.

Данные компоненты позволят реализовать одну из важных функций энергетического менеджмента – мониторинга. Другая не менее востребованная функция прогнозирования не может быть добавлена на данном этапе в полной степени по причине отсутствия достоверных данных о потреблении ресурсов какой-либо компании, но, предполагается, что данная функция будет интегрирована в будущих версиях информационной системы.

Перейдем непосредственно к описанию процесса разработки прототипа информационной системы энергетического менеджмента.

Разметка форм

1. Форма входа.

На данной форме пользователь вводит уникальный для его компании логин и пароль. Каждый пользователь создает собственный уникальный логин при регистрации. Пароль вводится окно, специализированное для ввода паролей. Форма входа представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4. Форма входа.

1. Форма регистрации.