Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт компьютерных технологий и информационной безопасности

Кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ

по специальности 010503 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»

на тему: Разработка программной системы управления контентом портала с архивом конструкторской документации

Руководитель работы: Шкурко Алексей Николаевич__

к.т.н., доцент

Консультанты: по технико-экономическому обоснованию

Т.В. Морозова, по безопасности и экологичности В.С. Компаниец

Дипломант: Сарычев Никита Викторович, группа КТсо5-2

Таганрог 2015 г. 

Аннотация

УДК 004.42

Сарычев Никита Викторович

Разработка программной системы управления контентом портала с архивом конструкторской документации

Дипломная работа - Южный федеральный университет, 2015 г. - 113 стр.

Работа посвящена разработке программной системы управления контентом портала с архивом конструкторской документации.

Считается, что правильно организованный документооборот и электронный архив документов становятся необходимыми условиями эффективной работы современного предприятия. Имеется целое направление ПО для управления электронными документами - так называемые PDM-системы. Но если внедрять эти системы на такие предприятия, как атомные электростанции, где имеются чертежи и схемы больших размеров, то возникает проблемы с масштабированием и поиска определенного элемента на графике, поиск схем и оборудования, относящихся к определенному разделу системы. Разработанная система позволит сократить время поиска необходимых пользователю элементов на графике, производить удобное масштабирование больших схем и чертежей, редактировать контент системы.

Для достижения поставленной задачи было реализовано два модуля, модуль редактор для редактирования контента контента системы, и модуль вебсайт для работы с контентом, который был сформирован в модуле редактор. Реализация модуля редактирования контента выполнялась на языке C# с помощью среды разработки VisualStudio 2010. Реализация модуля вебсайт выполнялась на языке PHP с помощью среды разработке NetBeans 8.0.

Итогом работы является система, отвечающая поставленным требованиям.

Summary

UDK 004.2

Сарычев Никита Викторович

Development of a content management system for reference design archive portal.

Degree project - Southern Federal University, 2015 - 113 p.

This work is dedicated to development of a content management system for reference design archive portal.

Having a good organized document management and digital document archive is necessary for efficient functioning of company. There's a separate branch of software development dedicated to digital document management, so-called PDM-systems. But if we're to implement such system on a large object, like nuclear power plant, where the blueprints can reach very large size, we may get issues with blueprint zooming and searching for items on charts, schematics and machinery related to some integral part of a system. The developed software system reduce the time, the end-user needed to find elements on charts, gives a way to zoom the blueprints and schematics in a comfortable way, alter the contents of a system.

In order to achieve the goal, two modules were developed. The first one is for system content editing and the second one is for providing a website for content management, generated by the first module. The editor module was developed in C# programming language using Visual Studio 2010 IDE. The website module was developed in PHP programming language using NetBeans 8.0 IDE.

The result of development is a system that matches the provided requirements.



Содержание

• Обозначения и сокращения
• Введение
• 1. Анализ предметной области
• 1.1 SolidWorcks Enterprise PDM
• 1.2 Autodesk Vault
• 1.3 1С:PDM
• 1.4 Лоцман:КБ
• Вывод по главе
• 2. Анализ технического задания
• 2.1 Наименование системы
• 2.2 Цели, назначение и область использования Системы
• 2.3 Основные требования к системе
• 3. Методы и средства разработки Системы
• 4. Основные технические решения
• 4.1 Очередность разработки Системы
• 4.2 Решения по структуре системы, подсистем, средствам и способам связи для информационного обмена между компонентами Системы
• 4.2.1 Функциональная структура Системы
• 4.2.2 Логическая и компонентная архитектура Системы
• 4.3 Решения по пользовательскому интерфейсу
• 4.3.1 Решения по пользовательскому интерфейсу в части серверного приложения (вебсайт)
• 4.3.2 Решения по пользовательскому интерфейсу в части лока льного приложения (Редактор)
• 5. Описание информационной базы
• 5.1 Объекты области временного хранения
• 5.2 Объекты области постоянного хранения
• 5.2.1 Область Пользователи
• 5.2.2 Область разделы и подразделы
• 5.3 Описание таблиц базы данных
• 6. Руководство пользователя
• 6.1 Модуль Редактор
• 6.2 Модуль вебсайт
• 6.2.1 Работа с контентом
• 6.2.2 Контекст
• 6.2.3 Просмотр изображения
• 6.2.4 Масштабируемое изображение
• 6.2.5 Авто-позиционирование
• 6.2.6 Листание списка
• 6.2.7 Поиск схем
• 6.2.8 Работа администратора
• 7. Технико-экономическое обоснование
• 7.1 Обоснование актуальности и необходимости разработки
• 7.2 Обоснование выбора аналога для сравнения
• 7.3 Определение общей продолжительности работ по проектированию и разработке программного продукта
• 7.4 Расчет суммарных затрат на разработку программного продукта
• 7.4.1 Расчет материальных затрат
• 7.4.2 Расчет затрат на оплату электроэнергии
• 7.4.3 Расчет затрат на оплату труда
• 7.4.4 Расчет отчислений на социальные нужды
• 7.4.5 Расчет затрат на амортизацию
• 7.4.6 Расчет прочих затрат
• 7.4.7 Смета затрат на разработку
• 7.4.8 Определение цены реализации
• 7.5 Расчет сравнительной технико-экономической эффективности
• 7.5.1 Расчет коэффициента качества
• 7.5.2 Расчет коэффициента цены потребления
• 7.4.5 Расчет показателя сравнительной технико-экономической эффективности
• Вывод по главе
• 8. Безопасность и экологичность проекта
• 8.1 Особенности функционального назначения
• 8.2 Описание процесса эксплуатации объекта
• 8.3 Оценка эргономичности пользовательского интерфейса
• 8.4 Оценка напряженности процесса эксплуатации объекта
• 8.5 Разработка мер профилактики и повышения безопасности человеко-машинного взаимодействия
• Заключение по главе
• Заключение
• Разработанная система обладает следующими преимуществами
• Список использованных источников
• Приложение А. Исходный код модуля вебсайт
• Приложение Б. Исходный код модуля редактор


Обозначения и сокращения

ERP (англ. Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия) -- организационная стратегия интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами, ориентированная на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия посредством специализированного интегрированного пакета прикладного программного обеспечения, обеспечивающего общую модель данных и процессов для всех сфер деятельности.

MRP (англ. Material Requirements Planning -- планирование потребности в материалах) -- система планирования потребностей в материалах, одна из наиболее популярных в мире логистических концепций, на основе которой разработано и функционирует большое число микрологистических систем.

PDM-система (англ. Product Data Management -- система управления данными об изделии) -- организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии.[1];

ЕСКД - Единая система конструкторской документации

CAD-система (англ. Computer-Aided Design) - Система автоматизированного проектирования

БД - база данных;

КТС - комплекс технических средств;

ПО - программное обеспечение;

КД - конструкторская документация;

САПР - Система автоматизированного проектирования;

СУБД - система управления базами данных;

HTML - HyperText Markup Language, язык гипертекстовой разметки.

CSS - Cascading Style Sheets, каскадные таблицы стилей.

AJAX - Asynchronous Javascript and XML, асинхронный JavaScript и XML.



Введение

Считается, что правильно организованный документооборот и электронный архив документов становятся необходимыми условиями эффективной работы современного предприятия.

Имеется целое направление ПО для управления электронными документами - так называемые PDM-системы.

Представителями PDM систем можно назвать такие специализированные пакеты программ, как SolidWorks Enterprise PDM, Autodesk Vault, 1С-PDM, Лоцман. Также сюда можно отнести и универсальные многофункциональные пакеты, такие как Microsoft SharePoint.

В PDM системах решаются задачи управления документооборотом для их совместной разработки, управление потоками документов при прохождении их различных служб. Это сложные и дорогостоящие ситемы корпоративного уровня, применяющиеся на современном этапе информационных и облачных технологий.

При этом накопленный конструкторский опыт прошлых десятилетий представлен пока в виде бумажных архивов на большинстве предприятий. Этой документацией (бумажными копиями) также активно пользуются ремонтные службы, эксплуатационные подразделения. Внедренные в прошлом сложные технологические процессы в химическом производстве, производстве электроэнергии базируются на комплексах оборудования и требуют особого внимания во время эксплуатации с целью обеспечения безопасности работ.

В этом случае речь идет не столько о документообороте, а о возможности быстрого доступа к имеющимся данным при принятии решений, или доступа к накопленным знаниям при разработке новых изделий. Эти задачи должны решаться также с помощью современных технологий, но более доступных для широкого круга пользователей, не связанных с процессами проектирования и не столь громоздких по числу функций и форматам данных, требующих отдельных подразделений для их сопровождения. Поэтому разработка такой специализированной системы для хранения конструкторской и технической документации и обеспечения многопользовательского доступа к ней является актуальной и сегодня.

Для того, чтобы такая система нашла свое применение на предприятии потребуется решить три насущные задачи:

- перевод бумажной документации в электронный вид, что позволит сохранить накопленный производственный опыт;

- создание электронного архива, что позволит оптимизировать процесс хранения документов;

- обеспечить совместный доступа к хранилищу инженерных данных, документов и разработок предприятия.

Первая задача может решаться силами сотрудников предприятия современными аппаратными средствами - сканерами.

Для решения второй задачи потребуется ПО с функциями ввода электронных документов в хранилище в систематизированном виде силами тех же сотрудников. Отметим несколько особенностей, присущих такого рода информации:

- насыщенные широкоформатные чертежи (форматы А0, А1);

- многостраничные спецификации, сопровождающие каждый чертеж;

- инструкции по эксплуатации оборудования и паспорта.

Третья задача должна решаться на базе клиент-серверных технологий и обеспечивать доступ параллельно с процессом наполнения хранилища.

Существующие средства для решения первой задачи вполне известны, а для решения второй и третьей задачи существующие системы имеют ряд недостатков, которые будут решаться в разрабатываемой системе.



1. Анализ предметной области

1.1 SolidWorcks Enterprise PDM

SolidWorks Enterprise PDM (SWE-PDM) управляет данными и процессами на различных этапах жизненного цикла изделия, обеспечивая коллективную (параллельную) разработку изделия, технологий изготовления, процессов имитационного моделирования, эксплуатационной документации с возможностью двустороннего обмена данными с системами управления предприятием класса ERP/MRP. В результате на предприятии создается единое информационное пространство, охватывающее технические, финансово-экономические, логистические и управленческие подразделения, включая территориально распределенные структуры[2].

SolidWorks Enterprise PDM включает в себя следующий основной функционал:

1) Управление доступом к данным

2) Управление проектами

3) Управление нормативно-справочной информацией

4) Управление произвольными документами

5) Управление процессами

6) Классификация изделий

7) Управление изделиями

8) Управление технологическими данными

9) Управление стоимостью

10) Взаимодействие с информационными системами предприятия

11) Отчеты и аналитика

Достоинтсва SolidWorcks Enterprice PDM:

1) Удобный интерфейс;

2) Чтение/запись данных в SolidWorcks;

3) Возможность редактировать данные в ручном режиме непосредственно в программе;

4) Поддержка различных бланков;

5) Возможность импорта и экспорта данных в PDM-систему.

Недостатки:

1) Работа непосредственно только с SolidWorcks;

2) Нет импорта/экспорта данных в формат .xml;

3) Некорректная, а иногда неудобная нумерация и сортировка строк;

4) Автоматическое формирование документов по ЕСКД;

5) При чтении/записи данных в большой сборке потери позиций и некоторых свойств;

6) Отсутствует поиск элементов на схемах;

7) Отсутствует локальный поиск схем;

8) Требует дополнительного места на жестком диске;

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что SolidWorcks Enterprise PDM является мощным ПО, которое включает в себя все аспекты для работы с КТС и предприятия в целом.Стоимость SolidWorcks Enterprise PDM равна 1795 долларов США.

1.2 Autodesk Vault

Программа адресована членам конструкторских, технических и производственных команд, нуждающимся в управлении данными проекта, в их организации и эффективном доступе к ним.

Autodesk Vault представляет собой систему управления данными в рабочей группе, интегрируемую в программу Autodesk Inventor, которая является составной частью пакетов Autodesk Inventor Series и Autodesk Inventor Professional[3].

Autodesk Vault включает в себя следующий основной функционал:

1) Непосредственная интеграция с САПР;

2) Поиск данных;

3) Многократное использование данных;

4) Автоматизированное управление данными;

5) Интеграция с Microsoft Office;

6) Интеграция с Microsoft SharePoint;

7) Стандартизация данных;

8) Контроль изменений;

9) Пакетная печать для автоматизированных данных.

Главные достоинства программы заключаются в следующем: производителям она помогает сократить цикл разработки продукта и повысить качество проекта/продукта, а проектировщикам позволяет сэкономить время, затрачиваемое на организацию и поиск данных, и сократить количество ошибок за счет гарантированного доступа именно к тем данным, которые нужны в тот или иной конкретный момент[3].

В отличие от SolidWorks/PDMWorks программа Autodesk Vault обладает следующими достоинствами:

1) Предлагает встроенный механизм управления данными, причем бесплатно, по программе подписки.

2) Отличается простотой установки и не нуждается в развертывании:

a) в отличие от традиционных PDM-систем, не требует технического переоснащения производственного процесса;

b) не нуждается в длительном развертывании -- сразу после установки все готово к работе;

c) не требует использования сложных информационных технологий.

3) Способствует сокращению цикла разработки продукта:

a) меньше времени затрачивается на организацию и поиск данных;

b) сокращается количество ошибок за счет точного извлечения нужных данных.

Преимущества Autodesk Vault для клиента:

1) Встроенный механизм управления данными.

2) Простая и легкая настройка, не требующая развертывания

3) Программа помогает сократить цикл разработки продукта за счет надежного управления данными и эффективного доступа к необходимой информации.

Недостатки:

1) Работать с файлом (файлами) через Vault может только один пользователь, остальным пользователям они доступны только для чтения;

2) Редактируемые файлы хранятся на рабочем месте у пользователя и посе изменения заливаются на сервер.

3) Отсутствует разграничение прав доступа к папкам и файлам.

4) Отсутсвует масштабирование графики;

5) Отсутствует поиск элементов на схемах;

6) Отсутствует локальный поиск схем в системе;

7) Требует дополнительного места на жестком диске;

Основной пакет Autodesk Vault, является бесплатным ПО но можно купить расширения Autodesk Vault Workgroup со стоимостью 44880 рублей и Autodesk Vault Professional стоимостью 76 937.06, в которых устранены вышеперечисленные недостатки.

1.3 1С:PDM

Программный продукт "1С:Предприятие 8. PDM Управление инженерными данными" - совместное решение фирмы "1С" и компании АППИУС предназначенное для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП)[6].

Внедрение 1С:PDM позволяет изменить методологию конструкторско-технологической подготовки производства, организовать процесс подготовки производства в разрезе ведения конструкторско-технологической информации об изделии (составы, техпроцессы изготовления, технологические маршруты, материалы, трудоемкость изготовления), а не как процесс выпуска и изменения документов[4].

Система является общим структурированным хранилищем информации, которое позволяет систематизировать, упорядочить, проработать и уточнить взаимосвязанную информацию об изделиях, служит средой коллективной работы специалистов различных служб, объединенных общим бизнес-процессом[4].

Связь каждого элемента PDM-системы с номенклатурой обеспечивает получение информации о виде воспроизводства данной комплектующей, основных ее поставщиках, аналогах, наличию на складе и т.п., позволяя формировать оперативные управленческие решения, основываясь на достоверности данных внутри ERP-системы, с одной, и PDM-системы, с другой стороны.

1С:PDM включает в себя следующий основной функционал:

1) Управление изменениями;

2) Управление справочными данными;

3) Управление электронным и бумажным архивом;

4) Средства совместной работы;

5) Управление структурой изделия;

6) Управление технологией изготовления;

7) Нормирование.

Основной выгодой от использования на предприятии 1С:PDM является сокращение времени разработки изделия, т.е. сокращение времени выхода изделия на рынок и повышение качества изделия. Сокращение времени выхода на рынок достигается в первую очередь за счет повышения эффективности процесса проектирования изделия:

1) Избавление конструктора от непроизводительных затрат своего времени, связанных с поиском, копированием и архивированием данных, что составляет 25-30% его времени;

2) Улучшение взаимодействия между конструкторами, технологами и другими участниками жизненного цикла изделия за счет поддержки методики параллельного проектирования, что приводит к сокращению количества изменений изделия;

3) Значительное сокращение срока проведения изменения конструкции изделия или технологии его производства за счет улучшения контроля за потоком работ в проекте;

4) Резкое увеличение доли заимствованных или слегка измененных компонентов в изделии (до 80%) за счет предоставления возможности поиска компонента с необходимыми характеристиками.

Недостатки:

1) Интерфейс не приспособленный для конструкторско-технологической службы;

2) Отсутствие интеграции с CAD-системой.

3) Модульная структура ПО. Для определенных целей приходится покупать отдельные модули;

4) Отсутсвует масштабирование графики;

5) Отсутствует поиск элементов на графике;

6) Требует дополнительное место на жестком диске;

Стоимость программного обеспечения 1С:PDM равна 50 000 рублей, но также компания 1С предлагает купить лицензии для различных подразделений и ролей, цена отдельной лицензии достигает 30 000 рублей на один рабочий месяц.

1.4 Лоцман:КБ

Лоцман: КБ относится к классу PDM-систем и предназначен для быстрого формирования и поддержания в актуальном состоянии электронного архива конструкторской документации. Как отмечают в «Аскон», система решает только задачи конструкторских подразделений и позволяет максимально учесть специфику их внутренних бизнес-процессов и приемов работы. По мнению разработчиков, Лоцман:КБ, являясь типовым решением, обеспечит максимальный эффект средним по размеру предприятиям, готовым сразу начать работать в соответствии с заложенной в систему методикой без необходимости адаптации под существующие в организации процессы[5].

Лоцман: КБ позволяет:

1) Сформировать и поддерживать в актуальном состоянии электронный архив конструкторской документации, обеспечить быстрый поиск информации;

2) Организовать коллективную разработку КД;

3) Организовать электронное согласование КД;

4) Управлять проектами, процессами проектирования и согласования.

Лоцман: КБ обеспечивает полноценную коллективную работу над проектом уже на уровне файлов, с поддержкой технологии сквозного проектирования, реализованной во всех современных САПР. Система берет на себя организацию процесса, отслеживает изменения файлов, раздает и контролирует права пользователей, при этом не требуется дополнительных работ по настройке системы[5].

Лоцман: КБ предоставляет конструктору несколько вариантов формирования состава:

1) Вручную, добавляя ДСЕ, документы и присоединяя файлы;

2) Получения состава изделия, атрибутов через интеграцию с CAD-системой, при этом автоматически может формироваться вторичное представление в формате PDF;

3) Заимствование объектов из архива или других проектов;

4) Добавлять материалы используя справочник Материалы и Сортаменты.

При этом система позволяет просто создавать и проводить Извещения, поскольку управление изменениями встроено в Лоцман:КБ. Если в процессе формирования состава появляется документ с обозначением, которое присутствует в архиве, система автоматически создает Изменение и при последующем проведении в Архив всегда знает, что на что меняется[6].

Частью Лоцман:КБ является система управления проектами и процессами согласования. Она позволяет:

1) Создавать шаблоны проектов и процедур согласования;

2) Посредством шаблона или вручную создавать график проекта, процедур согласования;

3) Автоматически исполнять процедуры, система сама будет выдавать задания назначенным исполнителям по ходу исполнения;

4) Отслеживать выполнение работ и загрузку исполнителей в реальном времени;

5) Гибко управлять проектами (добавлять/удалять этапы, менять исполнителей, сроки и др.).

Преимущества Лоцман:КБ:

1) Быстрая внедряемость;

2) Поддержка технологий сквозного проектирования;

3) Электронные подлинники;

4) Мгновенная переписка в рамках проекта;

5) Создание составных пояснительных записок;

6) Сравнение версий документов;

7) Планирование работ;

8) Организация делопроизводства;

9) Возможность адаптации под растущие задачи пользователей;

Недостатки:

1) Система не является мультиплатформенной, только ОС Windows;

2) Для работы требуются дополнительное ПО: Microsoft SQL Server 2005 SP 4 и Лоцман: PLM;

3) Отсутствие масштабирования схем;

4) Отсутствие поиска элементов на схемах;

5) Отсутствие локального поиска схем;

6) Требует дополнительного места на жестком диске;

Лоцман: КБ решает только задачи конструкторских подразделений в машиностроении, не содержит ничего лишнего, прост в работе и обслуживании. Система позволяет значительно снизить потери предприятия на поиск информации, организацию коллективной работы, согласование, управление. При этом не требует длительных и дорогостоящих проектов внедрения.

Стоимость Лоцман:КБ 2015 на 10 мест составляет 22700 рублей, на 50 мест 56600 рублей.



Вывод по главе

Как можно видеть из обзора, существующие системы не в полной мере удовлетворяют обозначенным требованиям, следуя из этого можно прийти к выводу, что необходимо реализовать систему которая будет обладать следующими преимуществами:

1) Редактировать содержимое системы может только редактор;

2) Система будет включать в себя разграничение пользователей по ролям.

3) Масштабирование схем и чертежей;

4) Поиск оборудования на схемах;

5) Глобальный и локальный поиск оборудования и схем;

6) Разграничение прав доступа к системе через администраторскую панель web-интерфейса;

7) Система будет работать с помощью клиент - серверной архитектуры, пользователю не надо дополнительное место на жестком диске;

8) Разделение системы на два модуля:

a. Редактор, для наполнения контента;

b. Вебсайт, для просмотра контента.

9) Автоматическая синзронизация редактора и сервера системы;



2. Анализ технического задания

2.1 Наименование системы

Программная система управления контентом портала с архивом конструкторской документации.

2.2 Цели, назначение и область использования Системы

Система создается для достижения следующих целей:

- сокращение сроков разработки и внедрения нового изделия;

- повышение эффективности проведения ремонтных работ;

- информационное обеспечение безопасности эксплуатации оборудования.

Система предназначена для:

- создания электронного архива конструкторской и технической документации;

- предоставления доступа к архиву различным службам предприятия;

- проведения работ по систематизации архива документов;

- автоматизации поиска документации;

- представления широкоформатных чертежей на стандартных мониторах;

- автоматизации поиска элементов спецификации на чертежах.

2.3 Основные требования к системе

Система должна включать в себя пронраммное обеспечение в составе:

1) Серверной части, необходимой для записи данных, обработки запросов пользователей, а так же генерации интерфейса, доступного через браузер.

2) Базы данных, хранящей все необходимые документы и записи, а также сохраняющей состояние работы с документами.

Система должна быть построена на клиент-серверной архитектуре. Работа с системой должна происходить через web-интерфейс. Система должна позволять одновременную работу нескольких пользователей (1 - 50). Пользователь допускается к работе с системой, только после идентификации (ввод имени и пароля). Должна быть возможность при явном указании сохранить идентификационные данные на данном устройстве, чтобы исключить частый повторный их ввод.

В системе должно быть предусмотрено распределение прав для пользователей в соответствии с принадлежностью к одной из трех основных групп:

1) Читатель;

2) Редактор;

3) Администратор;

Читатель может:

1) Выбирать интересующий его энергоблок АЭС и просматривать информацию по нему;

2) Просматривать технологическую схему энергоблока в высоком разрешении;

3) Выбирать участок схемы для его дальнейшей детализации.

4) Переходить по ссылкам на страницу оборудования.

5) Скачивать документы, связанные с этим оборудованием.

6) Выполнять поиск по ключевым словам.

7) Просматривать структуру имеющихся документов и перемещаться по ней.

Редактору разрешается:

1) Загружать на сервер новые схемы энергоблока, обновлять имеющиеся.

2) Создавать страницы для нового оборудования. Редактировать имеющиеся страницы.

3) Загружать на сервер изображения, документы и прочие файлы.

4) Выполнять привязку страниц оборудования к конкретным участкам схемы.

5) Редактировать ранее сделанные привязки.

Администратор вправе:

1) Добавлять новых пользователей.

2) Блокировать, разблокировать и изменять принадлежность группе существующих пользователей.

3) Удаленно производить действия по техническому обслуживанию серверной составляющей системы.

Система должна позволять работать с данными больших объемов (порядка двух десятков мегабайт) без существенных задержек за счет разбиения на малые части и предварительного отображения в меньшем разрешении и с ухудшением качества.



3. Методы и средства разработки Системы

Основой системы будут два независимых модуля. Первый будет разрабатываться для формирования контента системы, этот модуль будем называть Редактор. Второй модуль будет отвечать за отображение контента пользователю в web-браузере, далее этот модуль будем называть вебсайт или Планшет. Исходя из этого можно сделать вывод, что для каждого модуля необходимо подобрать отдельные средства для разработки.

Для создания вебсайта будет использоваться не требующее лицензий программное обеспечение, включающее сетевую операционную систему Ubuntu, HTTP сервер Apache, СУБД MySQL. Для работы с БД используется язык запросов SQL в рамках стандарта ANSI SQL-92 и РНР. Конфигурация программного обеспечения в системе представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Конфигурация ПО

Для разработки пользовательских интерфейсов вебсайта используется язык разметки гипертекста - HTML 4.1, Java Script 1.9 и выше, каскадные таблицы стилей CSS 2.0.

Для основной логики вебсайта, такой как регистрация пользователя в системе, поиск схем и оборудования будет использоваться язык программирования PHP.

Для подготовки и модификация контента будет разработана программа редактор на языке программирования C#. Обновленные версии контента с помощью этой программы будут синхронизироваться с контентом серверной части системы.

Данные, прежде чем стать обучающим контентом, состоящим из различных сущностей проходят предварительную обработку.

Систематизация контента, разбиение на разделы, установка связей между частями производится с помощью программы редактора. Результатом работы программы редактора являются заполненные контентом шаблоны html-страниц. Объем контента каждой html-страницы формируется равным объему соответствующего подраздела. Дополнительно заголовки ключевых разделов и ссылки на них заносятся в таблицы БД для реализации поисковых процедур. Список html-страниц в виде файлов составляют вебсайт сервера. Процедуры и функции управления контентом располагаются в отдельных папках в пределах вебсайта.



4. Основные технические решения

4.1 Очередность разработки Системы

а) разработка программного обеспечения для ввода, редактирования и актуализации контента, синхронизации с хранилищем сервера.

б) определение принципов отображения контента, выбор программных средств хранения, доступа, навигации и модификации контента. Разработка концептуальной, логической, физической модели хранилища для контента.

в) разработка структур баз данных содержания контента - метаданных;

г) разработка интерфейсной части серверного приложения;

д) разработка пользовательских форм и окон;

е) разработка стилей CSS страниц, Java - скриптов управления контентом, масштабирования графики, PHP библиотек;

ж) расстановка переходов по внутренним и внешним ссылкам контента, расстановка контекстов;

з) разметка графики на регионы, проставление контекстов и ссылок из регионов графики на страницы контента;

и) наполнение баз данных, ввод, редактирование контента;

4.2 Решения по структуре системы, подсистем, средствам и способам связи для информационного обмена между компонентами Системы

Организационная структура системы представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Организационная структура

Общая структура решения системы разделена на 5 сущностей:

1) Администрирование - эта сущность отвечает за управлением пользователями.

2) Технический персонал - эта сущность в основном отвечает за актуализацию содержимого контента.

3) Редактор - эта сущнось отвечает за наполнение контентом системы в модуле Редактор.

4) Пользователи - эта сущность имеет доступ к просмотру и поиску информации в модуле системы вебсайт.

5) Архив - эта сущность отвечает за хранение всей информации, которая находится в системе.

4.2.1 Функциональная структура Системы

Функциональная структура отражает жизненный цикл данных, циркулирующих и хранящихся в Системе. Решение по функциональной архитектуре Системы представлено на рисунке 3.

Рисунок 3. Функциональная архитектруа

Исходные данные - массив входных данных.

Экспертами по данным являются представители служб главного инженера и технолога предприятия, начальники цехов, которые согласовывают объем и перечень исходных данных.

Управление контентом включает в себя следующие процедуры:

1. Преобразование исходных данных:

а) оцифровка текстовых и графических данных и перевод их в файлы с форматами для Системы;

б) доведение данных до приемлемого уровня качества и информативности;

в) разметка графических объектов на регионы для поиска и контекстных сообщений.

2. Агрегирование данных:

а) представление информации в окончательном виде, принятом для хранения и отображения в Системе;

б) организация интегрированного хранения в структурах, обеспечивающих их целостность, непротиворечивость, высокую скорость и гибкость выполнения запросов;

3. Согласование данных:

а) выбор форматов представления различных данных для совместного отображении в пределах страницы браузера;

б) систематизация данных по разделам с целью навигации по иерархии данных и поиска по ключевым словам заголовков разделов;

в) соединение данных с управляющими процедурами при отображении - масштабирование, вывод контекстов, перетаскивание широкоформатных графических объектов, автоматическое позиционирование на экран найденного фрагмента.

Редактор посредством программного обеспечения реализует функции управления контентом 1.в), 2.б), 3.б), в). Остальные функции реализуются стандартным программным обеспечением для оцифровки данных.

Хранение контента учитывает особенности представления данных. Файлы графических форматов большого объема - чертежи хранятся в папках ресурсов. Заголовки разделов контента записаны в страницах HTML и в таблице базы данных с соответствующими гипер-ссылками. Списки пользователей хранятся в базе данных.

Пользователи посредством браузера получают информацию о иерархической структуре контента и могут совершать навигацию по контенту, поиск данных, просмотр, управление просмотром с помощью меню, получая таким образом требующуюся на данный момент информацию оборудовании.

Администраторы БД и Системы обладают правами доступа к хранилищу для просмотра таблиц с данными, папок с файлами ресурсов, спискам персонала.

4.2.2 Логическая и компонентная архитектура Системы

Система функционирует как распределенная трехзвенная клиент-сервер-СУБД программная архитектура. В среде серверной операционной системы Microsoft Windows Server 2012 R2 Standart система установлена как виртуальная машина. Такой подход позволит обеспечить функционирование системы без привязки к конкретной физической аппаратуре сервера, а также при последующих возможных ее модификациях Заказчиком во время эксплуатации Системы. Лицензионная серверная операционная система приобретается вместе с КТС.

Базовая операционная система виртуальной машины - Ubuntu 12.04.4 LTS Linux tablet 3.11.0.

Хранилище контента, состоящего из технической документации, чертежей, графических изображений, описаний технологических процессов реализуется на базе программного обеспечения Apache HTTP Server 2.2.22. Это позволит реализовать отображение контента посредством HTML-страниц, доступное через стандартный Web-браузер Microsoft Internet Explorer версии 9.0. Интерфейсная часть системы - окна, меню, кнопки, навигация разрабатываются с помощью таблиц стилей CSS и языка программирования Java Script с технологией AJAX.

Сервер баз данных - MySQL database server 5.5.35 содержит таблицы с заголовками содержания контента, журналы со списками пользователей и списками нормативной документации.

Поиск и доступ к контенту, программная часть базы данных, управляющие котроллеры, SQL сценарии разработаны на базе средств PHP 5.4.10 под управлением интегрированной среды разработки Netbeans 8.0. Программное обеспечение серверной виртуальной машины, следовательно, и система не требует наличие каких-либо лицензий и имеет статус свободного распространения.

Программное обеспечение формирования и модификации контента, синхронизации его с хранилищем и базой данных разрабатывается на языке программирования C#. Представляет собой отдельную программу и набор библиотек. Функционирует в среде рабочей станции инструктора или администратора. Позволяет проводить синхронизацию текущего состояния контента с содержимым сервера.

Список программного обеспечения, являющегося технологическим компонентом разрабатываемой Системы представлен в таблице 1.



Таблица 1. Технологические компоненты Системы

№	Наименование	Функциональное назначение
	Серверное ПО:	Обеспечение работы сервера
1	Microsoft Windows Server 2012 R2 Standart	Серверная операционная система
2	Ubuntu 12.04.4 LTS Linux tablet 3.11.0	Операционная система виртуальной машины
3	Apache HTTP Server 2.2.22	Web-сервер приложений
4	MySQL database server 5.5.35	Сервер баз данных и СУБД
5	PHP 5.4.10	Управление HTML страницами и таблицами
6	Netbeans 8.0	Интегрированная в сервер среда разработки
7	StationGuide.Editor	Редактор и управление контентом

Техническая архитектура Сстемы приведена на рисунке 4.

Сервер приложений обеспечивает поддержку инфраструктуры решений. Включает в себя следующий ряд приложений обеспечивающих:

- стандартные подходы к организации служб каталогов, централизованные методы организации;

- развертывание сервисов разработки дополнительных приложений;

- развертывание сервисов анализа и отчетности;

- сохранение резервных копий баз данных;

Рисунок 4. Техническая архитектура

Сервер БД представляет собой систему управления базами данных (СУБД). На данном сервере хранятся нормативно-справочная информация, таблицы со списками персонала, область временного и постоянного хранения данных, агрегаты данных. Реализуется система разграничений прав доступа на уровне объектов и записей в таблицах.

4.3 Решения по пользовательскому интерфейсу

4.3.1 Решения по пользовательскому интерфейсу в части серверного приложения (вебсайт)

Для реализации требований к серверному приложению (Сайту), объединяющему системы управления и обеспечения учебного процесса на основе web-платформы, используются типовые интерактивные управляющие инструментальные средства web-интерфейсов: кнопки перехода, ссылки, меню, скрывающиеся боковые панели, всплывающие окна и т.п. В качестве схем расположения элементов управления и контента используются стандартные одноколоночные, двухколоночные и трехколоночные схемы. Такие схемы привычны для пользователей, что делает работу с приложением более удобной и комфортной.

4.3.2 Решения по пользовательскому интерфейсу в части лока льного приложения (Редактор)

Исходные данные перерабатываются в электронный вид, как следующие сущности:

1) Текст;

2) Заголовки;

3) Списки;

4) Таблицы;

5) Числовые данные;

6) Рисунки;

7) Схемы;

8) Чертежи;

С помощью различных стандартных компьютерных программ, не входящих в состав Системы.

Для реализации требований к локальному приложению просмотра и редактирования контента (Редактор) используются типовые интерактивные управляющие инструментальные средства XAML: панели, элементы управления и т.п.



5. Описание информационной базы

Схема организации подсистемы хранения данных с указанием потоков данных представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Схема хранения данных

Область временного хранения данных используется для хранения оцифрованных исходных данных, технической документации, ресурсов для формирования обучающего контента в иерархической файловой структуре и в базе данных программы-редактора.

Область постоянного хранения данных используется для хранения консолидированных, агрегированных данных, нормативно-справочной информации в папках сервера, контента в иерархической структуре файлов сайта.

Область витрин данных используется для хранения заполненных шаблонов страниц сайта с контентом.

Уровни доступа к данным в пределах КТС Системы:

DF- папка с оцифрованными исходными данными, доступна для инструктора в пределах АРМ;

TD - папка с техническими описаниями, инструкциями технологических процессов, КД, доступна для инструктора в пределах АРМ;

R - папка с графическим контентом, чертежами, схемами доступна через программу-редактор в пределах АРМ инструктора с добавочным паролем;

С - папка с файлами стилей и Java Script, html-страницами, формируется программой-редактором, доступна в пределах АРМ инструктора.

DW - таблицы базы данных СУБД MySQL, папки сервера с ресурсами и PHP контроллерами, доступны администратору по FTP протоколу со страниц сайта для пользователей с уровнем доступа администратора Системы;

S - папка сервера заполненных шаблонов html-страниц, синхронизируется с С АРМ инструктора, доступна по протоколу FTP для администрирования, доступна со стороны АРМ пользователя через браузер в режиме отображения и запуска тренажеров и симуляторов.

5.1 Объекты области временного хранения

Объекты области временного хранения классифицируются по предметным областям. Аутентичность исходным данным Заказчика в объектах DF, TD и R достигается за счет копирования текста, графических схем, мнемосхем и представления таблиц в виде изображений. При переработке, консолидации и агрегировании исходные данные становятся контентом со следующими сущностями:

1) Текст;

2) Заголовки;

3) Таблицы;

4) Рисунки;

5) Схемы, мнемосхемы;

6) Чертежи с механизмами управления:

7) Гиперссылки в тексте и графических изображениях для перехода и отображения нужной части контента;

8) Контекст для дополнительного пояснения отображаемого контента;

9) Контекст, содержащий гиперссылки;

10) Вкладки (закладки);

11) Масштабируемая графика;

12) Интерактивные таблицы.

Контент хранится в объекте C.

5.2 Объекты области постоянного хранения

Объекты области постоянного хранения классифицируются по принципу логической группировки таблиц (сущностей) по предметным областям - областям сведений о пользователях, нормативных документов, разделов контента.

С точки зрения реализации объектов БД области постоянного хранения сущностей каждого класса, все классы сущностей реализуются в одной схеме БД - DW. Многомерная модель данной схемы реализована по принципу связанных таблиц и представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Модель БД.

5.2.1 Область Пользователи

В данной области возможен анализ данных о Пользователях: ФИО, место и должность работы, специализация, назначенный уровень доступа. Администратор СПО ОП может вносить изменения в список и управлять правами доступа каждого пользователя.

Заполняется и актуализируется по информации от Пользователей при их регистрации. Администратор ведет список предприятий, на которых работают Пользователи.

5.2.2 Область разделы и подразделы

Данная область содержит данные о ссылках на страницы с тем или иным заголовком раздела или подраздела. Доступна со стороны процедур поиска PHP контроллерами. Заполняется автоматически при формировании программой-редактором контента.

5.3 Описание таблиц базы данных

Таблица 1 -- Типы и назначение полей таблицы «user»

Имя	Тип	Описание
UserId	int	Уникальный идентификатор пользователя
Name	varchar	ФИО пользователя
Position	varchar	Должность пользователя
Job	varchar	Место работы пользователя
subdivision	varchar	Подразделение пользователя
Login	varchar	Имя пользователя для входа в систему
password	varchar	Пароль пользователя
level	tinyint	Уровень пользователя

Таблица 2 -- Типы и назначение полей таблицы «jobs»

Имя	Тип	Описание
idJobs	tinyint	Уникальный идентификатор места работы
jobs	varchar	Наименование места работы

Таблица 3 -- Типы и назначение полей таблицы «Otryd»

Имя	Тип	Описание
idname	int	Уникальный идентификатор отряда
name	varchar	Наименование отряда

Таблица 4 -- Типы и назначение полей таблицы «level»

Имя	Тип	Описание
idlevel	tinyint	Уникальный идентификатор уровня
definition	varchar	Описание уровня

Таблица 5 -- Типы и назначение полей таблицы «shemas»

Имя	Тип	Описание
idshemas	int	Уникальный идентификатор схемы
picture	varchar	Содержит путь к изображению
name	varchar	Наименование схемы
aes	varchar	Наименование атомной станции
block	varchar	Наименование блока в котором расположена схема
linck	varchar	Содержит ссылку, где расположена схема в системе

Таблица 5 -- Типы и назначение полей таблицы «rig»

Имя	Тип	Описание
idrig	int	Уникальный идентификатор оборудования
idshemas	int	Идентификатор схемы
picture	varchar	Содержит путь к изображению оборудования
name	varchar	Наименование оборудования



6. Руководство пользователя

6.1 Модуль Редактор

Рассмотрим макеты интерфейса основных функциональных элементов локального приложения, которые отражают расположение основных элементов управления контентом. Все элементы интерфейса представлены схематично. Приложение имеет стандартный оконный интерфейс пользователя, содержащий следующие элементы:

1) блок меню;

2) блок навигации;

3) панель инструментов;

4) блок редактирования.

Блок меню содержит основные команды работы с приложением и имеет следующую структуру:

1) Меню «Библиотека»:

a. Команда «Сохранить библиотеку» - сохранение в библиотеке на локальном компьютере изменений, внесенных пользователем;

b. Команда «Сохранить библиотеку и сделать ее компактнее» - аналогично предыдущей команде плюс сжатие библиотеки;

c. Команда «Сформировать Web-сайт» - промежуточная операция, подготавливающая контент к загрузке на Сайт (серверное приложение);

d. Команда «Синхронизировать с сервером» - загружает подготовленный контент на Сайт;

2) Меню «Разделы»:

a. Команда «Создать раздел» - добавление раздела (подраздела) в структуру библиотеки контента;

b. Команда «Удалить раздел» - удаление выбранного раздела (подраздела) из структуры библиотеки контента;

c. Команда «Скрыть раздел» - установка для выделенного раздела атрибута «скрытый»;

3) Меню «Шаблоны»:

a. Команда «Управление шаблонами» - вызов окна настроек шаблона html-страниц Сайта;

4) Меню «Правка»:

a. Команда «Отменить действие» - отмена последней операции с библиотекой контента;

b. Команда «Повторить действие» - повтор последней операции с библиотекой контента;

5) Команда «Настройки» - вызов окна настроек безопасности Редактора.

Блок навигации по библиотеке контента имеет древовидную (иерархическую) структуру. При этом каждому элементу в этой структуре (разделу / подразделу) соответствует страница Сайта. Рядом с наименованиями разделов (подразделов) в блоке навигации отображаются пиктограммы, отражающие текущее состояние элемента библиотеки: «Сохранен / Несохранен», «Видимый / Скрытый».

Панель инструментов расположена над блоком навигации и состоит из четырех кнопок, позволяющих изменять структуру библиотеки контента:

1) Кнопка «Добавить раздел» - вызов окна добавления нового раздела;

2) Кнопка «Удалить раздел» - удаление выбранного раздел (подраздела) из структуры библиотеки контента;

3) Кнопка «Поднять раздел» - подымает раздел (подраздел) на ступень выше в пределах того же уровня;

4) Кнопка «Опустить раздел» - опускает раздел (подраздел) на ступень ниже в пределах того же уровня.

Расширенный список команд управления структурой доступен через контекстное меню элементов библиотеки и включает в себя следующие команды:

1) команда «Редактировать раздел» - переименование раздела (подраздела);

2) команда «Добавить раздел»;

3) команда «Скрыть раздел»;

4) команда «Удалить раздел»;

5) команда «Поднять раздел»;

6) команда «Опустить раздел»;

7) команда «Переместить раздел» - перемещение раздела на любой уровень в иерархии библиотеки контента.

Рисунок 7. Главное окно среды просмотра и редактирования контента

Рисунок 8. Главное окно - вкладка «Редактор». Добавление нового элемента с контентом.

Рисунок 9. Главное окно - вкладка «Редактор». Выбор типа контента



6.2 Модуль вебсайт

6.2.1 Работа с контентом

Контент системы содержит как отдельные медийные составляющие - текст, таблицы, ссылки, графику, так и связанные между собой. Содержание контента доступно в левой боковой вкладке.

6.2.2 Контекст

Контекст содержит информацию об объекте и ссылку на раздел с описанием. Контекст применяется на графических схемах и появляется на экран при наведении курсора на регион с объектом как показано на рисунке 10. программный контент управление конструкторский

Рисунок 10. Изображение контекста станции.

Контент в окне отображается в виде текста, таблиц и не масштабируемых изображений. Здесь могут быть активированы контексты или отдельные ссылки для перехода в другие разделы системы. На рисунке 11 изображено содержание контента страницы.

Рисунок 11. Содержание контента страницы.

При активации полосы прокрутки контента в окне над ней появляется кнопка «Вверх», которая предназначена для быстрого возврата к начальной позиции контента в окне.

6.2.3 Просмотр изображения

Отдельно просмотреть не масштабируемое изображение в исходном качестве можно по клику на нем. На рисунке 12 показано модальное окно для просмотра не масштабируемого изображения.

Рисунок 12. Модальное окно для не масштабируемого изображения