Скачать 91.48 Kb.
|
УДК 004.4'2 ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ* В.А. Воронов1, Е.А. Калашников2, Л.Н. Лядова3 Описывается технология разработки программных комплексов мониторинга энергопотребления. Созданные с помощью этой технологии системы допускают динамическую настройку на меняющиеся условия эксплуатации и потребностям пользователей. Программное обеспечение комплекса обеспечивает возможность подключения к различным источникам информации (контроллерам процессов энергопотребления и состояния технических объектов, базам данных внешних приложений, поставляемых производителями с приборами различных типов, и пр.). Для каждого источника определяется перечень параметров, которые необходимо контролировать. Полученные данные интегрируются в базе данных комплекса, на их основе система генерирует отчеты в соответствии с формами, задаваемыми пользователями. При этом осуществляется журнализация событий, перечень которых определяется при настройке комплекса в ходе его установки и эксплуатации. Введение Эффективность использования топлива и электроэнергии в России пока остается крайне низкой: так, например, удельный расход электроэнергии в отечественной промышленности намного выше, чем в развитых странах. Рост потребления электроэнергии спрогнозирован и отражен в документах, принятых на федеральном уровне. Вместе с тем, происходит подорожание энергоресурсов, что приводит к увеличению их доли в себестоимости продукции для многих промышленных предприятий. Таким образом, современные условия диктуют необходимость радикального изменения отношения к организации энергоучета, оптимизации энергопотребления. Эти задачи актуальны не только для промышленности, но и для других областей деятельности, жизнеобеспечения. Их решение требует использования специального оборудования, установки и настройки приборов, позволяющих, как минимум, контролировать расход ресурсов. Получаемые данные – основа для выполнения анализа параметров, оптимизации энергопотребления. Специальное программное обеспечение позволяет автоматизировать сбор и обработку данных, решение оптимизационных задач. Многие фирмы, работающие в этой области, представляют на рынке собственные программно-аппаратные комплексы, предназначенные для решения указанных задач. Существуют также разработки сторонних фирм, занимающихся производством программного обеспечения, позволяющего создавать решения, интегрирующие оборудование разного типа от различных фирм-производителей в единую систему. Эти работы ведутся как на уровне отдельных объектов, предприятий и организаций, так и на региональных уровнях. 1. Системы мониторинга и учета энергопотребления Поставляемые разработчиками оборудования программы чаще всего не дают возможности интеграции данных, получаемых из множества источников разных типов. Создание комплексных систем мониторинга и учета энергопотребления – это актуальная задача, которая предусматривает разработку программно-аппаратных комплексов, предназначенных для решения взаимосвязанных задач сбора, обработки и архивации данных о функционировании сложных систем, включающих различные источники и потребителей энергоресурсов. Несмотря на многообразие существующих решений можно выделить общие для всех функции, подходы к реализации. Практически все продукты включают программные компоненты для выполнения следующих функций:
Кроме того, в зависимости от их назначения, системы могут включать также компоненты для решения других задач, в частности, расчет удельных затрат энергоносителей, вывод сигналов управления технологическим оборудованием и пр. На основе получаемых данных может быть выполнена идентификация энергоемких устройств и процессов для выработки решений, направленных на повышение эффективности энергопотребления. Программная часть большинства комплексов представляет собой клиент-серверные системы, включающие программное обеспечение нескольких уровней. Можно выделить следующие компоненты:
Многие системы предусматривают ручное заполнение недостающих данных, текущих и зафиксированных показаний счётчиков, состояний дискретных вводов и др. Еще одна функция – прогнозирование потребления энергоресурсов, а также аварийных ситуаций на основе архива статистики потребления и прогноза различных внешних факторов. Возможности систем расширяются за счет включения в их состав модулей планирования задач, для выполнения которых может быть задан график или периодичность. В качестве заданий могут быть запланированы работы по подготовке отчетов, передаче данных и т.п. Для повышения гибкости системы, ее возможностей, стандартная функциональность расширяется счет подключения программных компонентов сторонних разработчиков, предоставления возможности создания макросов, скриптов на языках программирования VBS, VBA и т.д. Многие системы позволяют настраивать не только формы отчетов, но и вид экранных форм с учетом специфики использования программного обеспечения, потребностей конкретных пользователей. 2. Схема работы системы METAS Control Одной из задач, на решение которых направлено создание программного комплекса METAS Control, является задача реализации системы, которая обеспечивала бы максимальную степень гибкости в сочетании с простотой, доступностью для различных категорий пользователей. Создаваемый комплекс основан на многоуровневом моделировании в сочетании с работой в режиме интерпретации построенных моделей. При создании системы создается модель, включающая описание всех объектов, параметры которых должны собираться и обрабатываться (рис. 1). При подключении нового прибора создается объект, соответствующий типу прибора, представляющий его в БД. Для каждого такого объекта определяется набор параметров, которые должны быть получены, и устанавливается связь с соответствующим источником. Данные могут быть получены как непосредственно с приборов (рис. 2), так и из баз данных поставляемых с приборами приложений [Калашников, 2010]. Вся информация о системе хранится в базе метаданных (БМД). Рис. 1. Схема создания приложения METAS Control Основа комплекса – CASE-система METAS, включающая средства описания моделей и генерации на их основе баз данных, настройки и генерации интерфейса пользователя, подготовки и генерации отчетов [Лядова, 2007]. Рис. 2. Структура программно-аппаратного комплекса Режим интерпретации позволяет вносить изменения в систему в процессе ее функционирования без изменения программного кода. Нестандартная логика может быть реализована через разработку скриптов и подключение внешних программных компонентов. Допускается создание не только новых объектов, но и новых типов данных. Пользователи работают в терминах предметной области, для создания и редактирования моделей используются предметно-ориентированные языки, которые при необходимости могут изменяться, расширяться с помощью языкового инструментария, интегрированного в систему. Информация о каждом объекте представляется на сгенерированной для него экранной форме. Для удобной навигации, просмотра всей имеющейся в системе информации строится дерево объектов. 2. Структура комплекса METAS Control Программный комплекс выключает ядро, работающее в режиме интерпретации построенных моделей. Модели базовых уровней – это модели физического уровня (описывают представление данных в реляционной БД в терминах таблиц и связей между ними), логического уровня (описание системы в терминах предметной области) и презентационного уровня (описание интерфейса пользователя). Основные программные компоненты, работающие с моделями базового уровня, – это средства реструктуризации данных, генерации пользовательского интерфейса, а также средства генерации запросов к БД на основе логической модели. Описание физического уровня формируется автоматически на основе логической модели, которую строит пользователь. Логическая же модель является основой для автоматической генерации интерфейса пользователя. Над моделями базовых уровней строятся другие модели: модель репортинга (запросы и отчеты, с которыми работают менеджеры запросов и отчетов, конструкторы и генераторы), Web-модель и пр. Доступ к системе контролируется подсистемой безопасности. Приложение имеет клиент-серверную архитектуру, но все компоненты могут быть установлены и на один компьютер. Основа интеграции с внешними приложениями – средства импорта и экспорта, миграции данных. Для создания системы мониторинга энергопотребления над существующим ядром реализуются дополнительные компоненты:
Языковой инструментарий, предназначенный для создания предметно-ориентированных языков, позволяет пользователям работать в терминах предметной области, минимизировать привлечение программистов для настройки системы. Заключение Представленная технология позволяет создавать гибкие масштабируемые распределенные приложения для мониторинга параметров энергопотребления. Эти приложения могут работать параллельно с программами, поставляемыми в составе программно-аппаратных комплексов от производителей оборудования, взаимодействуя с ними и дополняя их. В будущем предполагается реализация средств анализа и прогнозирования параметров энергопотребления, нештатных ситуаций на основе собранных данных. Список литературы [Калашников, 2010] Калашников Е.А. Лядова Л.Н. Система мониторинга источников энергопотребления METAS Control // Материалы конференции «Технологии Microsoft в теории и практике программирования». – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2010. С. 183 185. [Лядова, 2007] Лядова Л.Н. Технология создания динамически адаптируемых информационных систем // Труды междунар. науч.-техн. конф. «Интеллектуальные системы» (AIS’07). Т. 2. – М.: Физматлит, 2007. 1* Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 10-01-00794 614105, г. Пермь, Передвижная электролаборатория, Labora447@mail.ru 2 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, ПГУ, keatrance@gmail.com 3 614070, г. Пермь, ул. Студенческая, 38, Пермский филиал ГУ-ВШЭ, lnl@nm.ru |
Техническое задание на поставку комплексной системы мониторинга загрузки... Система относится к классу систем мониторинга станков mdc (ManufacturingDataCollection) и внедряется для создания единого информационного... |
Открытое Акционерное Общество «Концерн «Радиотехнические и Информационные... «разработка концепции создания автоматизированной системы межведомственного взаимодействия для мониторинга потенциально опасных объектов... |
||
Техническое задание установка и обслуживание системы мониторинга... Оснащение средствами мониторинга технологии глонасс (далее – Оборудование) транспортных средств (далее – тс) Заказчика, а также комплексное... |
В первой главе проведен анализ предметной области, рассмотрены аналоги... В данной работе представлена разработка программных средств системы мониторинга автоматов продажи проездных билетов, а точнее приложение... |
||
Планируемых в рамках подпрограммы 4 «Развитие системы мониторинга... Основная цель системы государственного мониторинга загрязнения окружающей среды обеспечение потребностей государства и населения... |
Планируемых в рамках подпрограммы 4 «Развитие системы мониторинга... Основная цель системы государственного мониторинга загрязнения окружающей среды обеспечение потребностей государства и населения... |
||
1. термины и определения договор — настоящий документ с Приложениями Поставщиком и перечисленные в Приложении №2 к Договору, для создания системы мониторинга emc smarts, технические требовании я к которой... |
Инструкция по созданию отчета для мониторинга системы образования... Откроется страница с перечнем отчетов. Необходимо выбрать отчет «Отчеты для мониторинга системы образования» |
||
Концепция создания автоматизированной системы Основные положения создания автоматизированной системы «Государственный регистр населения» 6 |
Техническое задание по созданию системы мониторинга аэрозольных частиц в техническом помещении Система непрерывного мониторинга параметров чистого помещения исо 8 комплекса чистых помещений и |
||
Техническое задание «Разработка системы мониторинга колодцев пао мгтс» тз-мгтс-мокко-1 Описание технического задания на разработку системы мониторинга колодцев пао мгтс |
Задача 1 Сравнительный анализ механизмов и практики мониторинга рынка, внедренных в Европе и США Анализ системы мониторинга и контроля зарубежных оптовых и розничных энергетических рынков |
||
Конкурсная документация по выбору подрядчика для выполнения работ... Предлагаемый участникам конкурса проект должен представлять собой предложение на создание Системы Мониторинга ит-инфраструктуры Алтайского... |
Закупочная документация по проведению открытого запроса предложений в электронной форме Фгуп «нпцап им акад. Н. А. Пилюгина» «Завод «Звезда», модернизацию специального программного обеспечения пункта мониторинга центрального... |
||
Программа по дисциплине «Системы, технология и орга-низация услуг в автомобильном сервисе» Технология и организация фирменного обслуживания и материально-технического обеспечения в автосервисе |
Инструкция системного администратора информационной системы «Абонентский... Системный администратор информационной системы «Абонентский пункт «Единой государственной информационной системы мониторинга процессов... |
Поиск |