Разработка автоматизированной системы ООО "Газпром ТрансГаз Чайковский"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Глава 1. Анализ предметной области

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Организационная структура предприятия

1.3 Описание объекта автоматизации

1.4 Анализ данных

1.4.1 Входные данные

1.4.2 Выходные данные

1.5 Обоснование разработки автоматизированной системы

Глава 2. Обзор существующих аналогов

2.1 LibWeb

2.2 Content Collector for File Systems

2.3 1С: Документооборот 8

2.4 Вывод по обзору аналогов

Глава 3. Обзор средств разработки

3.1 Языки программирования

3.1.1 Object Pascal(Delphi Embarcadero)

3.1.2 C#(Microsoft Visual Studio 2010)

3.1.3 PHP

3.1.4 Ruby on Rails

3.2 Обзор баз данных

3.2.1 Mysql

3.2.2 Microsoft SQL Server

3.2.3 SQLite

3.3 Вывод по обзору средств разработки

Глава 4. Постановка задачи. Требование к проекту

4.1 Нефункциональные требования

4.2 Функциональные требования

4.3 Список автоматизируемых функций

4.4 Описание подсистем автоматизированной системы

4.5 Математическая постановка задачи

Глава 5. Проектное решение

5.1 Инфологическая модель

Приложения

Глава 1. Анализ предметной области

1.1 Характеристика предприятия

Общество с ограниченной ответственностью «Газпром ТрансГаз Чайковский» - одно из крупнейших газотранспортных предприятий OAO «Газпром». Оно занимает второе место в системе российской газовой компании по суммарной мощности установленных газоперекачивающих агрегатов объему транспортируемого голубого топлива. В год через газотранспортные сети проходит более 340 млрд. кубометров природного газа (для сравнения: «Газпром» сегодня добывает 547 млрд. кубометров). Протяженность газотранспортных сетей, эксплуатируемых предприятием, составляет вместе с газопроводами-отводами более десяти тысяч шестисот километров. Они пересекают территорию Пермского края, Удмуртской республики и части Кировской области.

Сегодня Инженерно-Технический Центр является весьма динамично развивающемся филиалом в структуре ООО «Газпром ТрансГаз Чайковский». За годы своего существования Центр вырос в многокомпонентный универсальный модуль, способный, оперативно решать самые различные технические проблемы.

Основными видами деятельности ИТЦ являются:

- диагностика и неразрушающий контроль технологического оборудования компрессорных станций и линейной части магистральных газопроводов;

- техническое обслуживание и наладка оборудования ООО «Газпром Трансгаз Чайковский»;

- обеспечение технически исправного состояния приборов и средств автоматики;

- освидетельствование и зарядка средств пожаротушения;

- обеспечение бесперебойного энерго- и водоснабжение объектов общества.

1.2 Организационная структура предприятия

Организационная структура предприятия представлена в соответствии с рисунком 1.1.

Руководство предприятием осуществляет начальник ИТЦ. Начальнику подчиняется непосредственно Главный инженер, Заместитель начальника, Начальник по диагностике, Учетно-контрольная группа, Здравпункт, служба материально-технического снабжения(МТС).



В подчинение главного инженера входят: технический отдел, зам. главного инженера по охране труда, цех подготовки производства(ЦПП), участок запорной арматуры, участок связи, группа по информационному обеспечению, служба главного механика, автотранспортный цех.

Технический отдел координирует работу технических служб предприятия по испытанию новых технических средств; осуществляет контроль за заключением и исполнением договоров, связанных внедрением новой техники; участвует в разработке и внедрении в производство ресурсосберегающих технологий, прогрессивных норм расхода основных видов сырья и материалов.

Инженер по охране окружающий среды. Основные функции - осуществление контроля за соблюдением в подразделениях
предприятия действующего экологического законодательства, иных
нормативных документов, составление технической документации, представление установленной отчетности.

Участок связи ответственнен за телефонную связь на предприятии.

Служба главного механика. Основные задачи:

- поддержание действующего парка оборудования предприятия в исправном рабочем состоянии путем своевременного качественного ремонтного и технического обслуживания;

- повышение экономичности ремонтного обслуживания оборудования;

- совершенствование работы службы главного механика.

Участок по испытанию и зарядке огнетушителей - участок укомплектован оборудованием, позволяющим проводить полный цикл освидетельствование баллонов пожаротушения, огнетушителей, автомобильных газовых и других баллонов. Также проводятся следующие типы работ:

- техническое освидетельствование баллонов;

- гидроиспытание баллонов с последующей сушкой и нанесения клейма на баллон;

- заполнение баллонов огнетушащими веществами(порошок, углекислота, хладон, галон) с созданием в баллонах рабочего давления;

- ревизия и ремонт запорно-пусковых устройств;

- для автомобильных и газовых баллонов дополнительно проводятся дегазация баллонов от горючих газов до безопасной концентрации.

Заместитель главного инженера по охране труда. В основные обязанности входят:

- Учет и анализ состояния и причин производственного травматизма, профессиональных заболеваний и заболеваний, обусловленных производственными факторами;

- Организация, методическое руководство аттестацией рабочих мест по условиям труда;

- Разработка совместно с другими подразделениями планов, программ по улучшению условий и охраны труда;

- Составление отчетности по охране и условиям труда;

- Проведение вводного инструктажа по охране труда со всеми лицами;

- Консультирование руководителей предприятия по вопросам охраны труда работников.

Группа по информационному обеспечению занимается администрирование внутренней сети, всего программного комплекса предприятия, обслуживание оргтехники, консультирует персонал по вопросам данной направленности.

ЦПП. Основная функция - ремонт практически всего оборудования, установленного на промплощадках ЛПУ и линейной части магистральных газопроводов. В условиях стационарной ремонтной базы велось изготовление, нестандартного оборудования, производится ремонт узлов и деталей газоперекачивающих агрегатов. Также освоено и развито множество направлений производственной деятельности: испытание и зарядка баллонов огнетушителей, изготовление грузозахватных механизмов, балансировка роторов разливного типа, термическая обработка, изготовление деталей и заготовок методом ковки, изготовление резинотехнических изделий.

Участок запорной арматуры - устраняет дефекты шаровых кранов, вентилей задвижек различных диаметров и давления, пневмогидроприводов для кранов, ручных насосов и другой запорно-регулирующей арматуры. Проводится входной контроль всей запорной арматуры, поступающей с заводов-изготовителей с испытанием на герметичность и прочность. Гидроиспытания трубных крановых узлов на прочность и герметичность. Оказание помощи при проведении ремонтных работ, аварийно-восстановительных работ по устранению утечек газа и герметизации шаровых кранов.

Автотранспортный цех осуществляет доставку работников предприятия из районов города до предприятия, занимается обслуживанием используемой техники.

Начальник по диагностике руководит центральной производственной лабораторией(ЦПЛ), лабораторией комплексной диагностики оборудования(ЛКДО), лабораторией контроля качества сварных соединений(ЛККСС).

В состав центральной производственной лаборатории входят:

- центральная химическая лаборатория;

- лаборатория метрологии и учета расхода;

- лаборатория автоматики и телемеханики;

- лаборатория средств измерения;

- лаборатория комплексной защиты от коррозии;

- электротехническая лаборатория;

- измерительная лаборатория телекоммуникаций и связи.

Центральная химическая лаборатория - организация производственного, экологического и входного контроля, анализ обобщенных данных по состоянию окружающей среды.

Лаборатория метрологии и учета расхода газа - калибровка и поверка средств измерения, калибровка топливораздаточных колонок, контроль за учетом, настройкой, калибровкой и поверкой средств измерения расхода газа.

Лаборатория автоматики и телемеханики - техническое обслуживание средств автоматики газоперекачивающих агрегатов(ГПА), общестанционных систем управления кранами, систем автоматики газовых котельных и газораспределительных станций(ГРС). Пуско-наладочные работы и подготовка систем пожаротушения к сдаче представителям Госпожнадзора. Программное сопровождение систем автоматического управления систем линейной телемеханики.

Лаборатория средств измерения - проведение диагностики, регулировки и настройки систем контроля вибрации, электрорадиоизмерительных приборов, электронных преобразователей, приборов измерения давления, передачи давления, разрежения, температуры, счетчиков электрической энергии, стационарных и переносных систем определения загазованности. Анализ причин отказов, разработка и проведение мероприятий по повышения надежности работы средств измерений.

Лаборатория комплексной защиты от коррозии - обследование электрохимической защиты, изоляционного покрытия, коррозионного состояния магистральных газопроводов. Диагностика, регулировка и наладка электронных узлов аппаратуры, оборудования систем электрохимической защиты, электроснабжения линейных потребителей.

Электротехническая лаборатория - наладка систем релейной защиты и автоматики. Измерение, диагностика, высоковольтные испытания электронного оборудования. Наладка выпрямительных и зарядно-подзарядных агрегатов, аккумуляторных батарей, механической части и автоматики аварийных источников энергоснабжения. Настройка и наладка холодильного оборудования. Испытания индивидуальных средств защиты и диэлектрического инструмента.

Измерительная лаборатория телекоммуникаций и связи - обеспечение совместно со службами связи стабильной работы объектов связи, внедрение новых технологий связи.

Лаборатория комплексной диагностики оборудования реализует:

- обеспечение комплексного диагностического обслуживания(вибрационная диагностика, различные виды неразрушающего контроля) объектов;

- повышение надежности и эффективности эксплуатации газотранспортного оборудования;

- своевременное выявление и предотвращение аварийных ситуаций;

- разработку, поиск и внедрение прогрессивных методов диагностики и прогнозирования технического состояния оборудования.

- проведение контроля оборудования и материалов неразрушающими методами на следующих объектах: сосуды, работающие под давлением свыше 0,07 МПа, газонефтепродуктопроводы, оборудование газонефтеперекачивающих станций.

Виды неразрушающего контроля:

- акустический(ультразвуковой);

- ультразвуковая дефектоскопия;

- ультразвуковая толщинометрия;

- капиллярная дефектоскопия;

- магнитопорошковый контроль;

- вихретоковая дефектоскопия;

- вибродиагностический контроль;

- визуальный и измерительный контроль;

- микроструктурный анализ;

- анализ химического состава материала;

- измерение напряженно-деформированнаго состояния металла;

- измерение твёрдости металла;

- динамическая балансировка;

- термография;

- лазерно-оптические работы(центровка валопроводов, построение плоскостей, нивелирование);

- томография подземных объектов(трассировка, определение глубин залегания, оценка состояния изоляции, анализ взаимного положения объектов, оценка характера грунта).

Лаборатория контроля качества сварных соединений проводит визуальный, ультразвуковой и ренгенконтроль сварочных соединений. Также специалисты осуществляют вводный контроль поступающих на трассу новых труб и деталей, проводят механические испытания материала труб и сварных швов, поиск утечек газа на трассах газопровода.

В подчинение заместителя начальника входят: служба главного энергетика, РЭУ.

Служба главного энергетика - основной задачей службы является обеспечение электрической и тепловой энергиями, водоснабжение объектов предприятия. Также решаются проблемы метрологического обеспечения, обслуживания контрольно-измерительных приборов и автоматики(КИПиА), газового оборудования, технологических установок и систем. Проводятся режимно-наладочные испытания оборудования котельных.

Цех энергоснабжения, входящий в состав службы выполняет:

- оперативно-техническое обслуживание и ремонт электрооборудования;

- электромонтажные работы на объектах ИТЦ;

- диагностика, ремонт и техническое обслуживание электрических машин, сварочных трансформаторов и электроинструмента;

- определение мест повреждения и восстановление кабельных линий электропередач;

- испытание и проверка защитных средств вспомогательного оборудования.

Цех тепловодоснабжения и канализации решает следующие задачи:

- обеспечение бесперебойного снабжения промышленных объектов промплащадки хозяйственно-питьевой, противопожарной и технической водой;

- прием и перекачка хозяйственно-бытовой и ливневой канализации;

- гидробиологический и химический контроль качества воды и стоков;

- техническое обслуживание и режимная наладка канализационных очистных сооружений и систем кондиционирования.

Участок по наладке и испытанию теплотехнического оборудования производит режимно-наладочные и пусконаладочные работы газораспределительных пунктов, газораспределительных устройств, газораспределительных шкафов, паровых котлов, водогрейные котлов, подогревателей топливного и пускового газа, КИПиА, оборудования на котельных промышленных и отопительных объектах.

Котельная - вырабатывает тепловую энергию, обслуживает узлы учета расхода водонагревателей топливного и пускового газа.

Основными задачами учетно-контрольной группы являются организация и обеспечение достоверного и своевременного бухгалтерского и налогового учета финансово-хозяйственной деятельности предприятия; контроль за экономным использованием материальных, трудовых и финансовых ресурсов, сохранностью собственности предприятия, находящейся в его ведении.

Основные функции службы МТС:

- разработка нормативов запасов материальных ресурсов;

- планирование потребности в материальных ресурсах и увязка ее с планом производства и нормативами запасов;

- поиск поставщиков, оценка вариантов поставок и выбор поставщиков по критериям качества поставляемых материалов, надежности поставщиков, цен, условий платежей и поставок, транспортно- заготовительных расходов и т.д.;

- заключение договоров на поставки;

- организация приемки, обработки и хранения материальных ресурсов;

- оперативное планирование и регулирование обеспечения производства материальными ресурсами;

- учет, контроль и анализ расходования материальных ресурсов;

Здравпункт предприятия обеспечивает контроль физического здоровья работников и отслеживание своевременного прохождения ими медосмотров, вакцинация сотрудников (в том числе иммунопрофилактика против вируса гриппа), ведение медицинской документации и отчётности (в том числе оформление личных медицинских книжек, экспертиза нетрудоспособности и оформление листка нетрудоспособности), ведение санитарно-просветительской работы

1.3 Описание объекта автоматизации

бъектом автоматизации на предприятии выступает учет результатов входного контроля и освидетельствования трубной продукции. Результаты контроля заносятся в акты входного контроля и освидетельствования специалистами по дефектоскопии лабораторий ЛККСС и ЛКДО. Акт построен средствами программы Microsoft Excel и сохранен в формате xls. Далее акты передаются руководителям групп для хранения и обработки. На основании данной информации формируются:

- отчеты в газпром центрремонт;

- отчеты в газнадзор;

- журнал регистрации заключений.

Экономисты ИТЦ оценивают стоимость работ по данным из актов входного контроля и освидетельствования. Также производится подсчет затрат по ремонтным работам за определённый период времени.

Модель бизнес процессов IDEF-0 [Приложение А] наглядно показывает процессы:

- заполнения актов специалистами по дефектоскопии;

- хранение актов у руководителя группы

- формирование отчетов руководителем группы

- заполнение журналов руководителем группы

- осуществление расчетов экономистами

Сведения о заинтересованных лицах.

Таблица 1.1 - Сведения о заинтересованных лицах

Название	Описание	Ответственности
Руководитель группы	Осуществляет организацию работы группы.	Ответственный за работу группы в целом и отчетность перед начальником лаборатории.
Специалист по дефектоскопии	Осуществляет дефектоскопические работы	Ответственный за неразрушающий контроль
Экономист	Осуществляет экономический анализ хозяйственной деятельности организации	Ответственный за составление ежемесячных управленческих отчетов

автоматизация подсистема модель

Сведения о заказчиках.

Таблица 1.2 - Сведения о заказчиках

Название	Описание	Ответственности
Управление ИТЦ	Осуществляют организацию работы предприятия	Ответственные за стабильную работу предприятия и его развитие

Среда заказчиков.

На данный момент с задачей работают около 20 сотрудников. Неразрушающий контроль осуществляется на линейных участках газопровода. Составление актов и отчетов осуществляется на рабочих местах оборудованных ПК. На компьютерах установлено следующие программное обеспечение:

- Microsoft Windows XP. Операционная система (ОС) семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional. В отличие от предыдущей системы Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой.

- Microsoft Office 2003. Офисный пакет приложений, созданный корпорацией Microsoft, для операционных систем Microsoft Windows и Apple Mac OS X. В состав этого пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др. Microsoft Office является сервером OLE объектов и его функции могут использоваться другими приложениями, а также самими приложениями Microsoft Office.

- Kaspersky Internet Security. пакет программ для комплексной защиты персональных компьютеров. Программа обеспечивает: антивирусную защиту, защиту от сетевых атак, спама, неизвестных угроз, интернет-мошенничества и позволяет контролировать доступ пользователей компьютера к интернету.

1.4 Анализ данных.

1.4.1 Входные данные

Представленные акты содержат следующую информацию.

Дефект:

- тип;

- место на трубе;

- длина;

- ширина;

- глубина;

- остаточная толщина.

Труба:

- номер;

- партия;

- дата отгрузки;

- дата нанесения изоляции;

- остаточная магнитная индукция;

- отметка о годности.

Лица, проводящие контроль:

- фамилия;

- имя;

- отчество;

- должность;

- организация;

- виды контроля.

Лица, присутствующие при контроле:

- фамилия;

- имя;

- отчество;

- должность;

- организация.

Завод изготовитель:

- наименование;

- телефон;

- адрес.

Конструкции труб.

Размер трубы:

- диаметр;

- толщина стенки.

Место проведения контроля:

- объект;

- дата установки.

Класс прочности.

Приборное обеспечение:

- наименование;

- марка прибора;

- дата поверки;

- номер свидетельства.

1.4.2 Выходные данные

Журнал регистрации актов и отчет в Газпром центрремонт заполняются информацией из актов и включает следующие поля:

- номер;

- регистрационный номер;

- номер акта;

- дата контроля;

- номер трубы;

- диаметр;

- толщина;

- наличие изоляции;

- завод изготовитель;

- заключение о годности.

Отчеты в Газнадзор содержат информацию о:

- конструкции;

- наименовании;

- объекте установки:

- заводе изготовителе;

- диаметре трубы;

- толщине стенки трубы;

- классе прочности;

- ТУ(ГОСТ), по которому изготовлена труба;

- ТУ(ГОСТ) изоляционного покрытия;

- выявленных нарушениях;

- датах нанесения изоляционного покрытия.

Отчеты в Газпром центрремонт содержат информацию о:

- номер акта;

- номер трубы;

- номер партии;

- параметры трубы(длина и толщина);

- дата проведения контроля;

- место установки.

Отчеты в Газпром центрремонт и в Газнадзор классифицируются по диаметру труб, т.е на каждый отчет содержит информацию только о трубах соответствующего диаметра.

Модель потоков данных наглядно показана в [Приложении Б].

1.5 Обоснование разработки автоматизированной системы

Как видно из выше описанного объекта автоматизации и анализа данных это очень долгий процесс, требующий много времени.

Недостатки существующей системы можно считать:

- полностью ручной ввод первичных данных в компьютер;

- разрозненное хранение файлов с актами;

- затруднённый поиск файлов с необходимыми актами;

- доступ к актам не всегда осуществляется напрямую;

- формирование отчёта отнимает много времени.

После анализа недостатков была разработана DFD модель [Приложение В]. Из неё видно, что первичные данные заносятся в базу данных системы. Появилась возможность вносить некоторые данные из справочников, которые можно дополнять, редактировать. Данные из предыдущих актов так же хранятся в центральной базе данных системы. В автоматизированную систему добавлена возможность автоматического выполнения запросов сотрудников, а так же автоматизированы расчеты. Причём выполняются они только по мере необходимости при заполнении отчёта и выполнении запросов.

Меры, предпринятые для устранения существующих недостатков:

- автоматизация ввода данных предыдущих замеров из электронных таблиц;

- облегчённый ручной ввод первичных данных;

- централизация хранения данных;

- хранение часто используемых данных в справочникох;

- автоматизация расчётов;

- автоматизация формирование отчетов.

Глава 2. Обзор существующих аналогов

2.1 LibWeb

Система поддержки распределенных электронных библиотек представляет собой программный продукт с веб-интерфейсом, реализованный на языках C и Perl и включающий интерактивные элементы на базе JavaScript. Система предоставляет следующие основные функции:

- хранение и предоставление распределенного доступа через интернет к коллекциям электронных документов;

- поиск в коллекциях документов по полнотекстовым индексам, а также составленным коллектором или автоматически сформированным указателям и оглавлениям;

- поддержку работы на различных языках, включая русский, как в части контента коллекций, так и в части локализации интерфейса.

Функции администрирования:

- управление пользователями на основе ролевой модели, включающей роли администратора, редактора, коллектора.

- конфигурирование системы через веб-интерфейс, включая языковые настройки;

- управление режимами отображения коллекций;

- развитые средства модификации шаблонов веб-интрефейсов системы для адаптации к нуждам конкретной электронной библиотеки.

Функции пополнения коллекций:

- формирование коллекций, включающих текстовые документы в различных форматах (plain text, ms word, pdf, html и др), в т.ч. исходно представленных в виде веб-сайтов (с автоматическим извлечением всего контента сайта путем следования по внутренним гиперссылкам) или загружаемых с локального компьютера коллектора в интерактивном режиме;

- формирование коллекций в премодерируемом режиме;

- пополнение существующих коллекций новыми документами;

- задание для коллекций произвольных иерархических оглавлений и указателей в виде файлов XML-формата;

- управление метаданными и настройками коллекций (описаниями, пояснениями, индексами) через веб-интерфейс.

Данный программный продукт полностью может решить все задачи по администрированию, хранению и обработки информации, но в список поддерживаемых форматов файлов не входит формат xls, также к недостаткам можно отнести неспособность формировать отчеты.

2.2 Content Collector for File Systems

Content Collector для File Systems (прежнее название InfoSphere Collector контента для файловых систем) помогает пользователям управлять ростом и рисками файловых систем. Это корпоративное решение для управления документами на сетевых дисках. Основные возможности системы:

- использование смарт-дубликатов и архивирования, чтобы помочь дальнейшему сокращению ИТ-инфраструктуроных расходов, связанных с управлением и сохранением файловых систем и других материалов;

- обеспечивает быстрое решение и интеграцию с имеющимися записями и задачами управления архитектурой;

- автоматический сбор документов, если они находятся в контролируемом программой месте на файловом ресурсе;

- возможность сохранять документы, маркируя их, чтобы пользователи могли найти ранее загруженные документы;

- высокая масштабируемость для поддержки сбора и архивирования больших объемов содержимого файловой системы;

- классифицирует документы и содержимое, используя метаданные и правила Classification Module(автоматизирует организацию неструктурированного контента на основе полного анализа текста документов и писем);

- гибкое использование при аудите и информационных запросов, менеджера поиска;

- Поддерживаемые операционные системы: семья Windows.

Достоинства - данная система может предоставить возможность централизованного хранения документов, поиска, что требуется для проектируемой автоматизированной системы. Также удобно реализованы функции классификации и архивирования, что рассчитывается как положительный момент. Недостатками системы является то, что она выполняет только общие задачи.

2.3 1С: Документооборот 8

Программный продукт "1С: Документооборот 8", разработанный на новой технологической платформе "1С:Предприятие 8.2", является преемником программного продукта "1С:Архив 3", который уже более 10 лет применяется в сотнях организаций, предприятий и учреждений, и предназначен для автоматизации документооборота. "1С:Документооборот 8" не имеет отраслевой специфики и может эффективно использоваться как в бюджетном секторе, так и на коммерческих предприятиях, будь то распределенная холдинговая структура с большим количеством пользователей или небольшое предприятие. Будучи универсальной, программа легко может быть настроена и адаптирована под специфику конкретной организации. "1С:Документооборот 8" в комплексе решает задачи автоматизации учета документов, взаимодействия сотрудников, контроля и анализа исполнительской дисциплины:

- централизованное безопасное хранение документов;

- оперативный доступ к документам с учетом прав пользователей;

- регистрация входящих и исходящих документов;

- просмотр и редактирование документов;

- контроль версий документов;

- работа с документами любых типов: офисными документами, текстами, изображениями, аудио- и видеофайлами, документами систем проектирования, архивами, приложениями и т.д.;

- полнотекстовый поиск документов по их содержанию;

- коллективная работа пользователей с возможностью согласования, утверждения и контроля исполнения документов;

- маршрутизация документов, настраиваемая по каждому виду документов в отдельности;

- автоматизированная загрузка документов из электронной почты и со сканера;

- учет и контроль рабочего времени сотрудников.

Можно сделать вывод что, с одной стороны - 1С: Документооборот имеет избыточный функционал, такой как контроль рабочего времени, автоматизированная загрузка документов со сканера, и с другой стороны - данной системе не хватает функций способных выполнить конкретные задачи отдела.

2.4 Вывод по обзору аналогов

Приведенные примеры программного обеспечения не могут решить всех проблем поставленных перед ними. Все они имеют общие функции, применимые ко многим организациям и не имеющие конкретизацию под определенный вид деятельности. При использовании таких систем, возникает проблема не полной автоматизации. Исходя из этого, можно сделать вывод о необходимости в разработке собственной АИС.

Глава 3. Обзор средств разработки

3.1 Языки программирования

3.1.1Object Pascal(Delphi Embarcadero)

Embarcadero Delphi, ранее Borland Delphi и CodeGear Delphi, - интегрированная среда разработки ПО для Microsoft Windows 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 четырёх редакциях: Starter, Professional, Enterprise и Architect.

Embarcadero Delphi 2010 является одной из наиболее признанных и популярных сред для быстрой разработки приложений. Технология программирования Delphi 2010 значительно ускоряет создание приложений для настольных компьютеров, рабочих станций, сенсорных дисплеев, информационных терминалов и Интернета, при этом, не ограничивая разработчика в гибкости, мощности языковых средств или уровне контроля. Приложения, созданные с помощью Delphi 2010, отличаются высочайшим быстродействием и компактностью, а также обладают полнофункциональным пользовательским интерфейсом и способностью подключаться практически к любой базе данных или другому источнику данных, не требуя дополнительной доработки.

Delphi 2010 включает развитый, современный язык программирования, полностью интегрированный, быстрый компилятор и отладчик Windows, визуальную среду для разработки интерактивных приложений с пользовательским интерфейсом, платформу визуальных компонентов (VCL), содержащую свыше 250 стандартных классов и компонентов, а также обширные возможности для подключения к базам данных и службам. Сообщество партнеров и разработчиков Delphi предлагает тысячи дополнительных компонентов Delphi для каждого конкретного приложения, технологии, функции или задачи.

Новые возможности Delphi 2010:

- поддержка Windows 7 API, Direct2D и мультисенсорного ввода;

- поддержка касаний и жестов для Windows 2000, Windows XP, Windows Vista и Windows 7;

- IDE Insight в Delphi 2010 - мгновенный доступ к любой функции или параметру;

- свыше 120 усовершенствований для повышения производительности;

- визуализаторы отладчика;

- поддержка Firebird с помощью dbExpress;

- классический интерфейс Delphi 7 и панель инструментов со вкладками как опция.

Основной задачей Delphi является ускорение создания программ, а новые возможности интегрированной среды разработки Delphi 2010 позволяют еще более повысить производительность и сэкономить время разработчиков. К числу этих возможностей относятся:

- функция IDE Insight, позволяющая обращаться ко всем возможностям, параметрам и компонентам интегрированной среды разработки, не тратя время на их поиск в меню и диалоговых окнах;

- средство Code Formatter, упрощающее унификацию внешнего вида кода;

- усовершенствованные функции поиска и повторного открытия файлов, позволяющие быстро находить нужные сведения;

- поддерживаемые отладчиком средства визуализации данных, упрощающие отладку, позволяя настраивать отображение типов данных в отладчике;

- поддерживаемые отладчиком средства управления потоками, обеспечивающие заморозку, разморозку и изоляцию потоков, а также установку контрольных точек для выбранных потоков, что упрощает разрешение проблем;

- новые параметры отладчика: Scroll new events into view ("Прокрутка новых событий в представлении") и Ignore non-user breakpoints ("Игнорирование не пользовательских контрольных точек");

- поддерживаемые в выпуске Delphi Professional новые средства аудита кода и учета количественных показателей, позволяющие более эффективно анализировать код и определять состояние проекта. Полный набор средств аудита кода и учета количественных показателей поддерживается выпусками Enterprise и Architect.

Delphi 2010 предоставляет разработчикам новые возможности для подключения к данным, веб-службам и архитектурам приложений:

- новые возможности поддержки Firebird 2.1 и 1.5 в dbExpress;

- обновленные драйверы для InterBase 2009, Microsoft SQL Server 2008, Oracle 11g и MySQL 5.1;

- поддержка нового клиента SOAP 1.2, позволяющего использовать преимущества веб-служб Amazon и других поставщиков;

- обмен данными по протоколу HTTP и подключение на уровне процессов для многоуровневых приложений DataSnap;

- обратные вызовы DataSnap, позволяющие серверам устанавливать соединение с клиентами;

- фильтрация, позволяющая полностью управлять потоками данных между клиентами и серверами DataSnap;

- новые мастера DataSnap из галереи объектов Object Gallery упрощают создание серверных приложений;

- возможность использования в популярных архитектурах приложений благодаря поддержке значений REST и JSON в DataSnap.

Delphi позволяет поддерживать больше настольных систем Windows, не заботясь об особенностях реализации Windows API каждой версии, и поддерживать пользователей из разных стран мира благодаря использованию Unicode в среде разработки и усовершенствованной поддержке языков:

- элементы управления VCL оптимизированы для использования возможностей и тем Windows XP, Windows Vista и Windows 7;

- полная поддержка Unicode, позволяющая поддерживать данные и пользователей по всему миру;

- создание приложений для Windows XP и Windows Vista, поддержи-вающих работу с мышью и сенсорный ввод данных, и использование новых возможностей работы с сенсорным вводом в Windows 7;

- Direct2D - новые интерфейсы API Windows 7, позволяющие создавать более удобные интерфейсы для пользователей Windows 7;

- расширенные интерфейсы OpenTools API для создания подключа-емых модулей для интегрированной среды разработки Delphi;

- переводы исходного кода, ресурсов, откомпилированных модулей, меню и диалоговых окон интегрированной среды разработки доступны на английском, немецком, французском и японском языках;

- удобное переключение между языками диалоговых окон, меню и других элементов интегрированной среды разработки.

Выпуск Delphi 2010 Architect включает новую версию ER/Studio 8.0 Developer Edition, помогающую пользователям находить, документировать и повторно использовать данные и упрощающую обратное проектирование, анализ и оптимизацию баз данных. ER/Studio предоставляет следующие новые возможности:

- Visual Data Lineage - визуальный анализ и документирование прохож¬дения потоков данных в организации без необходимости анализа кода;

- моделирование на уровне атрибутов - возможность выбирать столбцы (атрибуты) для включения в таблицы (сущности) подмодели и описывать подмодели на новой вкладке Definition ("Определение"), а затем создавать запросы для поиска определений;

- флаги сравнения на уровне объектов - отмечают различия при срав¬нении моделей, которые мастер сравнения должен игнорировать;

- создание отчетов в формате HTML;

- поддержка Microsoft SQL Server 2008.

Редакция Delphi 2010 Professional предназначена для создания высокопроизводительных приложений с графическим интерфейсом для настольных систем и приложений с функциями сенсорного ввода, использующих (или не использующих) встроенные и локальные базы данных. Благодаря возможности создания быстродействующих Windows-приложений, представляющих собой единый исполняемый файл, и многофункциональному пользовательскому интерфейсу Delphi 2010 Professional является великолепным выбором для независимых поставщиков ПО, разрабатывающих насыщенные графикой пакеты приложений для Windows, которые должны поддерживать различные версии Windows без внесения изменений в исходный код. Применяя Delphi 2010 Professional, разработчики получают следующие возможности:

- локальное подключение к базам данных InterBase, Blackfish SQL и MySQL;

- развертывание Blackfish SQL в системах с одним пользователем и размером базы данных 512 МБ;

- веб-библиотека VCL с ограничением числа подключений (не более 5).

Редакция Delphi 2010 Enterprise предназначена для разработчиков, применяющих Delphi для создания активно работающих с данными многоуровневых приложений с графическим интерфейсом, веб-приложений и клиент-серверных приложений, использующих различные источники данных и серверы баз данных. Высокая производительность и поддержка различных серверов баз данных превращают Delphi 2010 Enterprise в идеальное решение для создания систем, использующих серверы баз данных разных производителей, и разработки надежных приложений, способных работать с разнородными серверами баз данных. Delphi 2010 Enterprise поддерживает все возможности выпуска Professional, а также следующие возможности создания веб-приложений, клиент-серверных приложений и прило¬жений для работы с многоуровневыми базами данных:

- включает все возможности редакции Delphi 2010 Professional и ряд дополнительных возможностей;

- подключение к серверам баз данных InterBase, Firebird, Blackfish SQL, MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle, DB2, Informix и Sybase;

- разработка многоуровневых приложений баз данных DataSnap;

- развертывание Blackfish SQL в системах с пятью пользователями и размером базы данных 2 ГБ;

- веб-библиотека VCL без ограничения числа подключений;

- дополнительные возможности UML-моделирования.

Редакция Delphi 2010 Architect предназначена для разработчиков и групп, использующих Delphi для создания клиент-серверных веб-приложений и приложений с многоуровневым графическим интерфейсом, активно работающих с данными и являющихся частью сложных или крупномасштабных корпоративных систем баз данных. Объединяя возможности быстрой разработки управляемых данными приложений и высокоскоростного доступа к данным с мощными средствами визуального моделирования данных, Delphi Architect помогает разработчикам анализировать, проектировать и максимально эффек¬тивно использовать существующие корпоративные базы данных и структуры данных. Delphi Architect поддерживает все возможности выпуска Enterprise и предоставляет дополнительные мощные средства моделирования и проектирования баз данных:

- включает все возможности редакции Delphi 2010 Enterprise и ряд дополнительных возможностей;

- обратное проектирование, анализ и оптимизация баз данных;

- создание логических и физических моделей на основе сведений, извлеченных из баз данных и файлов сценариев;

- удобные для восприятия и навигации диаграммы;

- поддержка прямого проектирования путем автоматического создания кода базы данных из моделей;

- усовершенствованное двунаправленное сравнение и объединение моделей и структур баз данных.

3.1.2 C#(Microsoft Visual Studio 2010)

Microsoft Visual Studio -- линейка продуктов компании Майкрософт, включающих интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментальных средств. Данные продукты позволяют разрабатывать как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом, в том числе с поддержкой технологии Windows Forms, а также веб-сайты, веб-приложения, веб-службы как в родном, так и в управляемом кодах для всех платформ, поддерживаемых Microsoft Windows, Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, .NET Compact Framework и Microsoft Silverlight.

Visual Studio включает в себя редактор исходного кода с поддержкой технологии IntelliSense и возможностью простейшего рефакторинга кода. Встроенный отладчик может работать как отладчик уровня исходного кода, так и как отладчик машинного уровня. Остальные встраиваемые инструменты включают в себя редактор форм для упрощения создания графического интерфейса приложения, веб-редактор, дизайнер классов и дизайнер схемы базы данных. Visual Studio позволяет создавать и подключать сторонние дополнения (плагины) для расширения функциональности практически на каждом уровне, включая добавление поддержки систем контроля версий исходного кода (как например,Subversion и Visual SourceSafe), добавление новых наборов инструментов (например, для редактирования и визуального проектирования кода на предметно-ориентированных языках программирования или инструментов для прочих аспектовцикла разработки программного обеспечения (например, клиент Team Explorer для работы с Team Foundation Server).

Управление жизненным циклом приложений (ALM). Создание успешных приложений подразумевает четкий и бесперебойный процесс удобный для всех участников рабочей группы. Встроенные в Visual Studio 2010 Ultimate средства ALM помогают компаниям организовать эффективную совместную работу и систему коммуникации на любом уровне, сделать видимым фактическое состояние проекта, обеспечивая доставку высококачественных решений с меньшими затратами.

Отладка и диагностика. В Visual Studio 2010 Ultimate представлена IntelliTrace, полезная функция отладки, которая позволяет оставить все проблемы с воспроизводимостью ошибок в прошлом. Тестеры могут подробно и эффективно описывать ошибки и разработчики всегда смогут воспроизвести их в том состоянии, в котором их обнаружили. К другим возможностям относятся статический анализ кода, метрика кода и профилирование.

Средства тестирования. Visual Studio 2010 Ultimate оснащена всеми усовершенствованными средствами тестирования для обеспечения стабильного качества кода. Воспользуйтесь кодированными тестами интерфейса пользователя, с помощью которых можно автоматизировать тестирование интерфейса веб-приложений и приложений Windows, средствами ручного тестирования, функцией Test Professional, тестированием производительности веб-приложений, тестированием нагрузки, охвата кода и другими полезными функциями, которые недоступны в других версиях Visual Studio.

Проектирование и моделирование. Architecture Explorer в Visual Studio 2010 Ultimate поможет распознать активы существующего кода и их взаимозависимости. Структурные диаграммы обеспечивают архитектурную согласованность и позволяют оценивать код. Кроме того, Visual Studio 2010 Ultimate поддерживает пять основных видов UML-диаграмм, которые используются вместе с кодом.

Разработка баз данных. Разработка баз данных требует той же тщательности и внимания что и разработка приложений. В Visual Studio 2010 Ultimate это учитывается: пользователям предоставляются надежные средства разработки и управления изменениями, которые позволяют синхронизировать приложение и базу данных.

Интегрированная среда разработки. С Visual Studio 2010 Ultimate все находится под вашим контролем. Воспользуйтесь настраиваемыми функциями, такими как возможность использования нескольких мониторов, для организации и управлении рабочим процессом так, как это нужно именно вам. Вы можете полностью раскрыть свой творческий потенциал с помощью визуальных конструкторов, предназначенных для новейших платформ, включая Windows 7.

Поддержка платформы разработки. Создаете ли вы новые решения или улучшаете существующие приложения, Visual Studio 2010 Ultimate позволяет реализовать все идеи на различных платформах, включая Windows, Windows Server, веб-приложения, облачные системы, Office, SharePoint и другие, с помощью одной среды разработки.

Team Foundation Server (TFS) -- это платформа совместной работы на основе решения Майкрософт по управлению жизненным циклом приложений. TFS автоматизирует и упрощает разработку программного обеспечения, а также обеспечивает возможность отслеживать все элементы проекта и видеть в реальном времени его состояние для всех участников проекта. Платформа также предоставляет мощные средства панели мониторинга и создания отчетов.

3.1.3 PHP

PHP -- скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.

Язык и его интерпретатор разрабатываются группой энтузиастов в рамках проекта с открытым кодом. Проект распространяется под собственной лицензией, несовместимой с GNU GPL.

В области программирования для сети Интернет PHP -- один из популярных скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET) благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности, кроссплатформенности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP.

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств для разработки веб-приложений. Основные из них:

- автоматическое извлечение POST и GET-параметров, а также переменных окружения веб-сервера в предопределённые массивы;

- взаимодействие с большим количеством различных систем управления базами данных (MySQL, MySQLi, SQLite, PostgreSQL, Oracle (OCI8), Oracle, Microsoft SQL Server,Sybase, ODBC, mSQL, IBM DB2, Cloudscape и Apache Derby, Informix, Ovrimos SQL, Lotus Notes, DB++, DBM, dBase, DBX, FrontBase, FilePro, Ingres II, SESAM, Firebird/InterBase, Paradox File Access, MaxDB, Интерфейс PDO);

- автоматизированная отправка HTTP-заголовков;

- работа с HTTP-авторизацией;

- работа с cookies и сессиями;

- работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами.

- обработка файлов, загружаемых на сервер;

- работа с XForms;

В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Согласно рейтингу корпорации TIOBE, базирующемся на данных поисковых систем, в апреле 2011 года PHP находился на 5 месте среди языков программирования. К крупнейшим сайтам, использующим PHP, относятся Facebook, ВКонтакте, Wikipedia и др.

Входит в LAMP -- распространённый набор программного обеспечения для создания и хостинга веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

3.1.4 Ruby on Rails

Ruby on Rails - интегрированная среда, написанная на языке программирования Ruby. Ruby on Rails предоставляет архитектурный образец Model-View-Controller (модель-представление-контроллер) для веб-приложений, а также обеспечивает их интеграцию с веб-сервером и сервером базы данных.

Ruby on Rails является открытым программным обеспечением и распространяется под лицензией MIT.

Ruby on Rails определяет следующие принципы разработки приложений:

- Ruby on Rails предоставляет механизмы повторного использования, позволяющие минимизировать дублирование кода в приложениях (принцип Don't Repeat Yourself).

- По умолчанию используются соглашения по конфигурации, типичные для большинства приложений (принцип Convention over configuration). Явная спецификация конфигурации требуется только в нестандартных случаях.

Предпочтительным методом интеграции с веб-серверами является проксирование использование веб-сервера в качестве прокси-сервера перед сервером приложения. Особняком стоят модули Phusion Passenger для интеграции с серверами Apache и nginx. Ruby on Rails использует интерфейс RACK, что позволяет использовать менее распространённые механизмы (FCGI, CGI, SCGI) Ruby on Rails может работать с Apache, Lighttpd или любым другим веб-сервером, поддерживающим FastCGI. Для разработки и отладки часто используется веб-сервер WEBrick, встроенный в Ruby, или Mongrel. В качестве сервера базы данных поддерживаются MySQL, Firebird, PostgreSQL, IBM DB2, Oracle и Microsoft SQL Server. Также поддерживается встраиваемая база данных SQLite.

Для Windows существует дистрибутив Instant Rails c настроенной и готовой к работе сразу после установки рабочей средой для разработки Rails-приложений, которая включает в себя сервер Apache и СУБД MySQL. Для платформ Windows, Linux, Mac OS X имеется комплексный установщик BitNami RubyStack, включающий в себя все необходимое для разработки в среде Rails, включая Ruby, RubyGems, Ruby on Rails, MySQL, Apache, Mongrel и Subversion.

Помимо этого сайты BitNami.org и JumpBox.com бесплатно предлагают образы VMware с готовой Linux-средой для развертывания RoR-приложений. Эти образы можно подключить к своему серверу виртуальных машин или развернуть в предлагаемой облачной среде.

Для разработки Ajax-приложений в RoR по умолчанию используется javascript-фреймворк jQuery, однако вместо него можно использовать и другие библиотеки. В ранних версиях Ruby on Rails (до 3.1), js-фреймворком по умолчанию был Prototype.

Основными компонентами приложений Ruby on Rails являются модель (model), представление (view) и контроллер (controller).

Модель предоставляет остальным компонентам приложения объектно-ориентированное отображение данных (таких как каталог продуктов или список заказов). Объекты модели могут осуществлять загрузку и сохранение данных в реляционной базе данных, а также реализуют бизнес-логику. Для хранения объектов модели в реляционной СУБД по умолчанию в Rails 3 использована библиотека ActiveRecord. Конкурирующий аналог - DataMapper.

Представление создает пользовательский интерфейс с использованием полученных от контроллера данных. Представление также передает запросы пользователя на манипуляцию данными в контроллер (как правило, представление не изменяет непосредственно модель).В Ruby on Rails представление описывается при помощи шаблонов ERB.Они представляют собой файлы HTML с дополнительными включениями фрагментов кода Ruby (Embedded Ruby или ERb). Вывод, сгенерированный встроенным кодом Ruby, включается в текст шаблона, после чего получившаяся страница HTML возвращается пользователю. Кроме ERb возможно использовать еще около 20 шаблонизаторов.

Контроллер в Rails - это набор логики, запускаемой после получения HTTP-запроса сервером. Контроллер отвечает за вызов методов модели и запускает формирование представления. Контроллером в Ruby on Rails является класс, наследованный от ActionController::Base. Открытые методы контроллера являются так называемыми действиями (actions). Action часто соответствует отдельному представлению. Например, по запросу пользователя admin/list будет вызван метод list класса AdminController и затем использовано представление list.html.erb.

3.2 Обзор баз данных

3.2.1Mysql

MySQL - свободная система управления базами данных (СУБД). MySQL является собственностью компании Oracle Corporation, получившей её вместе с поглощённой Sun Microsystems, осуществляющей разработку и поддержку приложения. Распространяется под GNU General Public License или под собственной коммерческой лицензией. Помимо этого разработчики создают функциональность по заказу лицензионных пользователей, именно благодаря такому заказу почти в самых ранних версиях появился механизм репликации.

MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверов WAMP, AppServ, LAMP и в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.