Разработка базы данных Учет оборудования. Пояснительная записка. Техническое задание на проектирование 10 Проектирование информационной системы и ее обеспечения 15
 Скачать 5.91 Mb.
|
1 2  Содержание
Введение Темой данного курсового проекта является проектирование и разработка базы данных «Учет оборудования». Актуальность данного курсового проекта обусловлена тем, что в современном мире прогресс не стоит на месте и компьютерным технологиям находят все больше применений в самых разных сферах жизни человека. Использование компьютерных технологий требует определенных условий, одна из самых важных это хранение и обработка информации. Для хранения и обработки данных используются специальные системы – информационные системы. Наличие в современных организациях информационных систем является обязательным критерием, повышающим конкурентоспособность. Наличие такой системы повышает скорость обработки данных и увеличивает информационные потоки. База данных это основа информационной системы. База хранит данные на основе которых информационная система функционирует. Важность базы данных сложно переоценить ведь если раньше в оценке ситуации участвовало несколько десятков факторов, которые могли быть вычислены вручную, то теперь таких факторов сотни и тысячи, и ситуация меняется не в течение года, а через несколько минут, а обоснованность принимаемых решений требуется большая, потому что и реакция на неправильные решения более серьезная, более быстрая и более мощная, чем раньше. И конечно, обойтись без использования БД, в этом случае невозможно. Цель проектной работы: разработка базы данных для автоматизации процедур при учете оборудования на предприятия. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: Проанализировать предметную область; Выполнить проектирование и разработку базы данных; Разработка запросов для извлечения информации из базы данных; Разработать оформить техническое задание и руководство пользователя. Для эффективного управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования крайне необходимо владеть наиболее полной информацией об имеющихся активах и их состоянии. Эта информация нужна не только ремонтным службам, но и другим подразделениям предприятия, к примеру, бухгалтерскую службу интересует процент износа, а также балансовая стоимость оборудования, другим службам может понадобиться информация относительно производителя, даты ввода в эксплуатацию, рыночной стоимости и т.д. Разрабатываемая база данных позволит оптимизировать и снизить временные, а также трудовые затраты сотрудников. За счет автоматизации процесса учета снизить количество необходимого персонала для работы, а также позволит предоставлять оперативные отчеты руководству об активах предприятия. Учет оборудования предприятия – ключевой источник получения актуальной и прозрачной информации об активах предприятия и их состоянии. Под оборудованием предприятия понимают все виды технологических агрегатов, машин, механизмов с относящимся к ним металлоконструкциям, энергетическим и электрическими сетям, а также другим объектам, которые принимают непосредственное участие процессах производства и обслуживания, выполняя определенные технологические функции. Для анализа предметной области рассмотрим учет оборудования на примере предприятия, которое занимается добычей криптовалюты – майнинг фермы. Майнинг — это поддержка функционала криптографической сети посредством создания блоков в блокчеин с применением вычислительной техники. Лучше всего для этих операций подходят графические процессоры и устройства на интегральных схемах. Предприятие задействует мощности компьютерного железа для решения криптографического уравнения, которое закроет блок. Добытчику криптовалюты, отыскавшему цифровую подпись, выплачивается определенная сумма цифровых монет. Добыча криптовалюты гарантирует целостность экосистемы блокчейн, добытчики контролируют передвижение активов. Для учета оборудования участвующего в процессе добычи криптовалюты создаётся база данных «Учет оборудования» Разрабатываемая база данных должна выполнять следующие функции: Просмотр базы данных; Добавление новых записей; Редактирование записей; Вывод данных по запросам. Введение базы данных в эксплуатацию позволит предприятию снизить временные затраты сотрудников, так же позволит руководству располагать оперативной информацией о состоянии оборудования и так же оперативно принимать управленческие решения. Организационная структура предприятия Организация майнинг фермы - это помещение, оборудованное серверами и компьютерами, которые выполняют задачу – добывают виртуальную валюту. Фермы решают криптографические задачи и обеспечивают таким образом транзакции. Владельцы ферм получают вознаграждение за то, что их компьютеры включены в сеть криптовалюты и обслуживают ее. Для полноценной работы фермы необходимо следить за состоянием работающих систем, а также регулярно обслуживать оборудование и своевременно менять комплектующие на более современные. Работа майнинг фермы включает в себя: Регулярная продувка систем охлаждения от пыли; Очистка помещения; Замена сломанных и устаревших видеокарт; Учет оборудования предприятия; Отслеживание температуры работающих систем; Прошивка и настройка оборудования в соответствии с задачами предприятия.  На рисунке 1 отображенная организационная структура майнинг фермы. Рисунок 1 – Организационная структура Должностные обязанности работников предприятия описаны в таблице 1. Таблица 1 – Описание должностных обязанностей
Анализ автоматизируемых бизнес процессов Основные автоматизируемые бизнес-процессы: Автоматизация процесса учета оборудования; Автоматизация проверок на ошибки; Создаваемая база данных призвана облегчить прием и сортировку оборудования, а также уменьшить количество затрачиваемого времени и количества ошибок. Для наглядного представления экономической сущности задачи проведем моделирование бизнес-процессов предметной области. На основании анализа предметной области мною была построена контекстная диаграмма. Для этого были определены основная функция, входная и выходная информации, управленческие действия и механизмы. Описание дано в таблице 2.  Рисунок 2 – Контекстная диаграмма Таблица 2 – Описание интерфейсов.
На рисунке 3 – Показана диаграмма декомпозиции контекстной диаграммы.  Рисунок 3 - Диаграмма декомпозиции «Учет оборудования» Таблица 3 – Описание процессов
На рисунке 4 - Показана диаграмма декомпозиции «Структурирование информации»  Рисунок 4 - Диаграмма декомпозиции «Структурирование информации» Таблица 4 – Описание процессов
На рисунке 5 - Показана диаграмма декомпозиции «Построение таблиц на основании запросов»  Рисунок 5 - Диаграмма декомпозиции «Построение таблиц на основании запросов» Таблица 5 – Описание процессов
1.3 Обоснование требований к разрабатываемой ИС Данная БД разработана для учета имеющегося основного оборудования на одном предприятии. При разработке необходимо учесть следующие требования: Для каждого оборудования необходимо иметь возможность получить основную техническую информацию; Иметь возможность сортировки оборудования по критериям; Получение отчетов о количестве оборудования в наличии; Необходимо иметь возможность получения списка оборудования, способных заменить вышедшее из строя. 1.4 Техническое задание на проектирование 1.4.1 Общие сведения Предметом разработки является база данных «Учет оборудования», система предназначена для владения наиболее полной информацией об активах предприятия и их состоянии. 1.4.2 Цели разработки базы данных по учету оборудования Основная цель разработки базы данных учета оборудования – систематизация и автоматизация учета оборудования. Разработанная база данных и инструментов для работы с ней должна обеспечить ряд преимуществ в работе предприятия. Основные преимущества, которые должны быть обеспечены внедрением БД: Упрощение ведения учета по оборудованию. Поиск необходимого оборудования и составление отчета по имеющемуся оборудованию в наличии. Упрощение работы по списанию устаревшего оборудования 1.4.3 Требования к системе Разрабатываемая БД должна учитывать следующие основные принципы: Открытость – База Данных должна использовать общедоступные и специфицированные решения, протоколы и интерфейсы. Модульность – База Данных должна быть построена с использованием модульной архитектуры, подразумевающей реализацию основных функций в качестве отдельных модулей, обеспечивающих возможность их независимой модификации. Сбой в работе одного из модулей не должен приводить к полному прекращению функционирования Базы в целом. Масштабируемость - Архитектура Базы Данных должна позволять увеличивать производительность подсистем, объемы хранимой и обрабатываемой информации без длительной остановки работы и значительной модификации. Управляемость и конфигурирование - Механизмы управления должны обеспечивать управление на всех уровнях ее архитектуры: на уровне инфраструктуры, на функциональном уровне, на уровне представления данных. Персонализация - Предоставление информации пользователям должно осуществляться с учетом персональных настроек пользователей. Вся информация, используемая в рамках функционирования должна храниться в БД в структурированном виде. БД должна удовлетворять следующим требованиям: физическая и логическая структуры БД, разрабатываемые на этапе технического и рабочего проектирования, должны соответствовать друг другу; структура БД должна допускать ее дальнейшее развитие. 1.4.4 Перечень подсистем, их назначение и основные характеристики В состав системы учет оборудования должны входить следующие подсистемы: Подсистема хранения данных; подсистема интеграции; подсистема управления нормативно-справочной информацией; Подсистема хранения данных предназначена для хранения оперативных данных системы, данных для формирования аналитических отчетов, документов системы, сформированных в процессе работы отчетов. Подсистема управления нормативно-справочной информацией предназначена для централизованного ведения классификаторов и справочников, используемых для обеспечения информационной совместимости подсистем. Подсистема интеграции должна обеспечивать следующие основные виды взаимодействия со смежными системами (если таковые имеются): прием запросов от смежных систем, обработку полученных запросов и предоставление ответов на запросы; передачу запросов в смежные системы и обработку полученных ответов. 1.4.5 Требования к надёжности системы Разрабатываемое программное обеспечение должно иметь: возможность самовосстановления после сбоев (отключения электропитания, сбои в операционной системе ит. д.); парольную защиту при запуске программы; ограничение несанкционированного доступа к данным; возможность резервного копирования базы данных; Предусмотреть контроль вводимой информации и блокировку некорректных действий пользователя при работе с базой. 1.4.6 Требования безопасности Программно-аппаратные средства должны обеспечивать безопасность обслуживающего персонала при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте с учетом требований ГОСТ 21552-84, ГОСТ 25861-83. Электробезопасность должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.030-81, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.13-2000. Технические средства должны отвечать действующей системе государственных стандартов безопасности труда. 1.4.7 Требования к информационному обеспечению При работе с базой данных необходимо учесть документы, с которыми будет работать база данных: Техническая информация об оборудовании; Сведения о поставщиках; Состав сотрудников; Классификации оборудования. При необходимости, должны быть разработаны: входные документы, которые не нарушали бы существующую методику расчетов; выходные документы, которые удовлетворяли бы требованиям и пожеланиям пользователей; функции, позволяющим эффективно использовать, хранить, корректировать, по мере необходимости, информацию и производить расчеты. 1.4.8 Требования к лингвистическому обеспечению Все интерфейсы должны быть выполнены на русском языке. Все инструкции и руководства для пользователей и обслуживающего персонала должны быть разработаны на русском языке. База данных должна поддерживать Unicode-представления данных для хранения и отображения данных хранилища на разных языках. Лингвистическое обеспечение должно быть отражено в документации (инструкциях, описаниях) организационного обеспечения в виде правил общения пользователей с техническими средствами во всех режимах функционирования. 1.4.9 Требования к организационному обеспечению Организационное обеспечение должно быть достаточным для эффективного выполнения персоналом возложенных на него обязанностей при осуществлении автоматизированных и связанных с ними неавтоматизированных функций. Заказчиком должны быть определены должностные лица, ответственные за: обработку информации; администрирование; обеспечение безопасности информации; К работе с должны допускаться сотрудники, имеющие навыки работы на персональном компьютере, ознакомленные с правилами эксплуатации и прошедшие обучение работе с базой. 1.4.10 Требования к программному обеспечению Программное обеспечение должно быть достаточно надежным, гибким, прогрессивным в ориентации на использование новейших средств и должно предоставлять следующие возможности: организацию и ведение баз данных; доступ к вычислительным ресурсам в режиме удаленного доступа; генерацию выходных форм в соответствии с запросами пользователей, выдачу этих форм по каналам связи. Разрабатываемое программное обеспечение должно обеспечивать как сетевое, так и несетевое решение задач, т.е. должно быть рассчитано на любую степень организационно-технической готовности территорий к внедрению программных средств. Программа должна работать в операционных системах Windows 7/10. Требования к документированию Состав программной документации согласовывается с Заказчиком и разрабатывается в соответствии с ГОСТ 34.201 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем». Основные документы: Техническое задание на разработку системы в соответствии с ГОСТ 34.602.89 Общее описание системы в соответствии с РД 50-34.698-90; Руководство пользователя информационной системы «Майнинг фермы» в соответствии с РД 50-34.698- 90. Проектирование информационной системы и её обеспечения Техническое проектирование Информационное обеспечение В работе с базой данных «Учет оборудования» используются следующие входные данные: Техническая информация об оборудовании; Сведения о поставщиках; Состав сотрудников; Классификации оборудования. Выходными данными являются отчеты. Техническое обеспечение При выборе комплекса технических средств разработанной системы особое влияние оказывает её функциональность и методы хранения информации. Периферийные устройства необходимые для решения задач, поставленных перед системой, должны выполнять следующие функции: Ввод данных с клавиатуры; Управление манипулятором; Вывод информации на монитор и печать; Передача информации в печать; Доступ к корпоративным системам. Минимальные системные требования для полноценного функционирования базы данных: Процессор с архитектурой x86-64; Оперативная память 1024 Мб и выше; Жесткий диск 4Гб и выше; Устройство чтения компакт-дисков; USB-порт; SVGA-видеокарта. Рабочее проектирование Программное обеспечение Для построения информационной модели была выбрана программа Ramus Education. Программа Ramus Educational относится к CASE-средствам (Computer-Aided System/Software Engineering) и является компьютерным инструментом для анализа, моделирования и разработки систем. Программное обеспечение «Ramus Educational» предназначено для использования в проектах, в которых необходимо описание бизнес-процессов предприятия и (или) создание систем классификации и кодирования. В Ramus реализованы следующие методологии: – IDEF0 – методология функционального моделирования, позволяющая описать бизнес-процесс в виде иерархической системы взаимосвязанных функций; – DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных – методология структурного анализа, описывающая внешние по отношению к системе источники и адресаты данных, логические функции, потоки данных и хранилища данных, к которым осуществляется доступ. «Ramus Educational» позволяет создавать графические модели бизнес- процессов согласно правилам синтаксиса IDEF0. Кроме того, «Ramus Educational» позволяет создавать систему классификации и кодирования всех объектов, которые фигурируют в бизнес-процессах предприятия и увязывать эту систему с графическими моделями бизнес-процессов. «Ramus Educational» обладает гибкими возможностями построения отчетности по графическим моделям бизнес-процессов и системе классификации и кодирования. Данные возможности позволяют создавать отчетность в форме документов, которые регламентируют деятельность предприятия. «Ramus Educational» позволяет просматривать содержимое проектов через веб-интерфейс. Это упрощает коммуникации между разработчиками и пользователями систем управления, созданными с использованием возможностей «Ramus Educational». Denwer - набор дистрибутивов (локальный сервер WAMP) и программная оболочка, предназначенные для создания и отладки сайтов (веб-приложений, прочего динамического содержимого интернет-страниц) на локальном ПК (без необходимости подключения к сети Интернет) под управлением ОС Windows. Denwer являются готовыми сборками, объединяющими все необходимые компоненты работы. Эти компоненты - обработчики языков Apache, PHP, баз данных MySQL и многие другие дополнения. На данный момент Denwer является популярным сервером в Windows. Также сервер отличается преднастроенными конфигурациями. Кодировки, ориентированные на русскоязычную работу с PHP и MySQL. Denwer по умолчанию более оптимизирован и работает быстрее, чем другие локальные сети. Для разработки приложения будем использовать локальный сервер Denwer. В качестве СУБД используется MySQL 5.0. MySQL отвечает необходимым требованиям: реализует архитектуру клиент-сервер, что значительно упрощает клиентские приложения (все работы по обслуживанию БД будет выполнять сервер БД); работа с данными осуществляется по средствам языка структурированных запросов SQL, что приводит к снижению сетевого трафика; наличие необходимых средств для распределения прав доступа, что упрощает администрирование БД и повышает их защищенность. Основные конкурентные преимущества MySQL: производительность; масштабируемость; надежность; простота использования, простота внедрения; открытая и модульная разработка; низкие совокупные затраты. Windows 10 — операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций, разработанная корпорацией Microsoft в рамках семейства Windows NT. Система призвана стать единой для разных устройств, таких как персональные компьютеры, планшеты, смартфоны, консоли Xbox One и пр. Доступна единая платформа разработки и единый магазин универсальных приложений, совместимых со всеми поддерживаемыми устройствами. Windows 10 поставляется в качестве услуги с выпуском обновлений на протяжении всего цикла поддержки. Контрольный пример Прежде чем приступить к проектированию и разработке базы данных необходимо установить и настроить Denwer. Первое это необходимо скачать инсталлятор программы Денвер и запустить. Окно установщика изображен на рисунке 6.  Рисунок 6 – Программа установки Denwer. Далее необходимо следовать рекомендациям установщика. Исходя из поставленных задач, логическая структура базы данных «Учет оборудования» состоит из следующих таблиц: Вид оборудования; Местонахождение; Оборудование; Поставщики; Работники; Состояние оборудования На этапе проектирования была разработана база данных «Учет оборудования». На рисунке 7 – показана схема базы данных.  Рисунок 7 – Логическая структура базы данных. Таблица оборудование является основной таблицей, ключевое поле «Код оборудования». Таблицы: «Вид оборудования», «Местонахождение», «Поставщики», «Работники», «Состояние оборудования» являются подчиненными по отношению к основным таблицам и имеют логические связи с основной таблицей в виде «один ко многим». В таблицах ниже представлена структура базы данных (структура таблиц, типы данных, ключевые поля). Первичный ключ обозначен знаком «!». Таблица 7 – Структура таблицы «Оборудование»
Таблица «Оборудование» является основой базы данных «Учет оборудования» на основе данной таблицы будет выполняться построение запросов. Ниже приведены образцы запросов из таблицы оборудование. На рисунке 8 показан PHP и SQL код запроса на вывод всей таблицы. Выполнение данного запроса на страницу выведутся все записи таблицы «оборудование».  Рисунок 8 – Запрос «Вывод таблицы»  Рисунок 9 – результат запроса «Вывод таблицы» На рисунке 10 показан код запроса на вывод оборудования, марки AMD. При выполнении данного запроса на страницу выведутся записи, в которых поле «Марка» имеет запись «AMD».  Рисунок 10 – Код запроса «Оборудование марки AMD»  Рисунок 11 – Результат запроса «Оборудование марки AMD» На рисунке 12 показан код запроса с выбранными полями. При выполнении данного запроса на страницу выведутся все записи с выбранными полями.  Рисунок 12 –Код запроса с выбранными полями  Рисунок 13 – Результат запроса с выбранными полями Таблица 8 – Структура таблицы «Вид оборудования»
Таблица 9 – Структура таблицы «Поставщики»
На рисунке 13 показан код запроса на все поля таблицы «Поставщики». Выполнение данного запроса на страницу выведутся все записи таблицы «Поставщики».  Рисунок 14 – Код запроса на все поля «Поставщики»  Рисунок 15 – Результат запроса на все поля «Поставщики» Таблица 10 – Структура таблицы «Работники»
Таблица 11 – Структура таблицы «Местонахождение»
Таблица 10 – Структура таблицы «Состояние»
Руководство пользователя Область применения Основная цель базы данных «Учет оборудования» – систематизация и автоматизация учета оборудования. Разработанная база данных и инструментов для работы с ней должна обеспечить ряд преимуществ в работе предприятия. Основные преимущества, которые должны быть обеспечены внедрением БД: Упрощение ведения учета по оборудованию. Поиск необходимого оборудования и составление отчета по имеющемуся оборудованию в наличии. Упрощение работы по списанию устаревшего оборудования Краткое описание возможностей Работа с базой данных предоставляет возможности: Структуризация и поиск необходимой информации; Увеличение эффективности рабочего времени путем освобождения сотрудников от рутинной работы; Повышение уровня безопасности; Повышение качества обслуживания клиентов; Автоматическая проверка на ошибки. Уровень подготовки пользователя Пользователи базы данных «Учет оборудования» должны иметь навыки работы с операционными системами семейства Microsoft Windows. Пользователи группы Администратор должны обладать навыками конфигурирования СУБД MySQL, общесистемного ПО, настройки программных средств. Перечень эксплуатационной документации Эксплуатационная документация имеет следующий состав: ГОСТ 34.201 «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем». Техническое задание на разработку системы в соответствии с ГОСТ 34.602.89 Общее описание системы в соответствии с РД 50-34.698-90; Руководство пользователя базы данных «Учет оборудования» в соответствии с РД 50-34.698- 90. Назначение и условия применения Разрабатываемая база данных «Учет оборудования» решает задачу автоматизации процессов учета оборудования. База данных «Учет оборудования» предназначена для хранения информации об оборудовании находящимся в пользовании предприятия, а также его учет. Подготовка к работе Состав дистрибутива Для работы с базой данной необходимо установить установит набор дистрибутивов Denwer. В состав Denwer входят: Веб-сервер Apache с поддержкой SSI, SSL, mod_rewrite, mod_php. Интерпретатор PHP с поддержкой GD, MySQL, SQLite. СУБД MySQL с поддержкой транзакций (mysqld-max). Система управления виртуальными хостами, основанная на шаблонах. Система управления запуском и завершением. Панель phpMyAdmin для администрирования СУБД. Ядро интерпретатора Perl без стандартных библиотек (поставляются отдельно). Эмулятор sendmail и сервера SMTP с поддержкой работы совместно с PHP, Perl, Parser и др. Запуск системы Для запуска системы необходимо выполнить действия в следующем порядке: Запустить программу Denwer Открыть браузер и в строке поиска написать localhost (Должно появиться приветственное окно с надписью: «Ура, заработало!») На данной странице располагаются сервисы, работающие с Denwer (Расположены в таблице) Выбираем пункт PhpMyAdmin В открывшемся окне слева располагается список баз данных имеющихся на данной машине. Выбираем базу «Учет оборудования предприятия» Проверка работа способности базы База данных работоспособна, если в результате действий пользователя, на экране монитора отобразилась главное окно базы без выдачи пользователю сообщений о сбое в работе. Так же следует проверит наличие записей в таблице. Описание операций Внесение информации в таблицу Для внесения информации в таблицу необходимо выполнить следующие действия: Выбрать таблицу, в которую будет вноситься информация; После перехода на страницу таблицы в панели инструментов (Вкладки с возможными действиями в таблице) выбрать вкладку Вставить Откроется меню для внесения данных, заполнить пустые поля После заполнения полей нажать кнопку ОК  Рисунок 16 – Доступные таблицы в базе данных Рисунок 17 – Панель инструментов таблицы  Рисунок 18 – Окно внесения информации в таблицы Просмотр записей в таблице Для просмотра информации, которая находится в определенной таблице необходимо: Выбрать таблицу, в которой будет просматриваться информация; После перехода на страницу таблицы в панели инструментов выбрать вкладку Обзор  Рисунок 19 – Записи в таблице Аварийные ситуации и возможные ошибки При работе с базой возможен сбой в кодировке. Сбой в кодировке имеет вид нечитабельных символов. Для устранения данной проблемы необходимо: Нужно отредактировать файл httpd.conf Файл находится на виртуальном диске (создается при запуске Denwer) в каталоге (Буква виртуального диска):\usr\local\apache\conf\ Находим строку AddDefaultCharset, комментируем ее символом #, и дописываем новую строку «AddDefaultCharset utf-8». При ошибках в работе аппаратных средств (кроме носителей данных и программ) восстановление функции системы возлагается на ОС. При ошибках, связанных с программным обеспечением (ОС и драйверы устройств), восстановление работоспособности возлагается на ОС. При неверных действиях пользователей, неверных форматах или недопустимых значениях входных данных, система выдает пользователю соответствующие сообщения, после чего возвращается в рабочее состояние, предшествовавшее неверной (недопустимой) команде или некорректному вводу данных. Рекомендации по освоению Для успешного освоения базы данных необходимо иметь навыки работы с ПК и изучить следующее: Технические особенности оборудования; 1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||