Проектирование и разработка информационной системы для учёта потребления тепловой энергии на платформе 1С 8

Дипломная работа на тему «Проектирование и разработка информационной системы для учёта потребления тепловой энергии».
Уникальность работы – 62% (antiplagiat.ru)
В данной работе рассматривается процесс проектирование и разработки информационной системы для Амурской ТЭЦ на платформе 1С:Предприятие 8.3.
Работа состоит из пояснительной записки (содержание на фото) и файла с базой.
Выполнена в 2016 году
...

Оглавление
Введение……………………………………………………………….........3
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………….5
1.1. Информационные системы……………………………………………5
1.2. Администрирование баз данных …………………………………… .7
1.3. Основные задачи администрирования базы данных …………..…10
1.4 Обеспечение целостности базы данных …………………………….14
1.5. Система теплоснабжения …………………………………………...20
1.6. Функциональные требования к инструментам решения задачи автоматизации бизнес процесса ………………………………………………..22
1.7. Обоснование выбора среды разработки…………………………… 24
1.8. Анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии проектирования ……………………………………………………26
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………...26
2.1.1. АИС Управление теплосетью……………………………………..26
2.1.2. АИС «ТеплоСофт» ………………………………………………...28
2.1.3 Выбор вариантаавтоматизации …………………………………...30
2.2. Характеристика предприятия ……………………………………….32
2.3. Организационная структура и система управления ……………….34
2.4. Структурно-функциональная модель ………………………………36
2.5. Информационная модель ……………………………………………44
2.6. Проектирование дерева метаданных ……………………………….47
2.7. Разработка конфигурации …………………………………………..48
2.8. Организация доступа к данным …………………………………….61
2.9. Создание прикладного пользовательского интерфейса …………..62
Заключение ……………………………………………………………….64
Список используемой литературы ………………………………………66
Приложение А …………………………………………………………….6

Для современных предприятий, работающих в области энергетики, внедрение информационной системы является серьезным шагом к решению актуальной задачи учета и контроля разнообразной информации о потребителях тепла. Подобная информация необходима для оперативного управления компанией. Сложность этой задачи состоит в том, что при учёте и контроле потреблённого тепла необходимо учитывать множество разнообразных факторов, связанных как с конечными потребителями, так и с режимами потребления.
Контроль представляет собой сбор информации о значениях параметров процессов теплоснабжения для дальнейшего использование при учете и планирование. Учет позволяет организовать оплату энергоносителей по фактическим, а не расчетным затратам, а также оценить эффективность различных мероприятий в общем комплексе решения задач энергосбережения. При этом преимущественное значение имеет контроль расходов топлива, теплоносителя и тепла.
Методы и алгоритмы расчёта количества потребленного тепла хорошо изучены и формализованы, и регламентируются соответствующими нормативными документами ответственных государственных структур. Однако эти расчеты очень сложны и рутины и требуют затрат большого числа человеко-часов. Так как потребность в таких расчетах на предприятиях тепловой энергетики возникает регулярно необходимо внедрить систему способную решать задачи контроля и расчета потребления тепла, а также расчета и контроля оплаты за поставленное тепло.
На сегодняшний день имеется множество различных коммерческих программных продуктов, с помощью которых можно улучшить процессы учёта, но данные программы либо имеют сугубо общий функционал, либо глубоко направленный. Поэтому невозможно выделить из автоматизированных информационных систем лучшую для автоматизации учёта в отрасли тепловой энергетики, из-за чего некоторые прибегают к разработке собственной. Все это свидетельствует об необходимости внедрения специализированных систем автоматизации, что и определяет актуальность этой работы.
Объектом исследования бакалаврской работы является тепловая электростанция Амурская теплоэлектроцентраль (ТЭЦ).
Предметом исследования является процесс учёта потребления тепловой энергии.
Целью бакалаврской работы является проектирование и разработка информационной системы для учёта потребления тепловой энергии.
Для реализации бакалаврской работы были поставлены следующие задачи:
− определить понятие администрирование баз данных и обозначить решаемые задачи;
− произвести анализ технико-экономических параметров работы ТЭЦ;
− провести анализ процессов учёта потребления тепловой энергии на Амурской ТЭЦ-1 и выработать требования к разрабатываемой АИС;
− разработать АИС для учёта потребления тепловой энергии.
Методы исследования:
 анализ литературы по исследуемой тематике;
 обзор программ для проектирования информационной системы и разработки базы данных.
Основная часть дипломной работы состоит из двух глав. В рамках первой главы будут рассмотрены основные задачи администрирования баз данных и обеспечение её целостности, дана характеристика системы теплоснабжения ТЭЦ, рассмотрена экономическая сущность задачи и дано обоснование её решения, описаны требования к функциональности и проведен анализ существующих разработок, обоснован выбор технологии проектирования и среды разработки.
В ходе выполнения второй части будет дана общая характеристика объекта исследования и его организационной структуры, построена структурно-функциональная модель, описаны содержащиеся в предметной области сущности и их взаимосвязь, представленные на DFD модели, описаны дерево метаданных и основные объекты разрабатываемой системы

Для того чтобы обеспечить целостность при выполнении реляционных операций, необходимо, чтобы соблюдались определенные правила при их выполнении, а также чтобы файлы были правильно спроектированы.Большинство СУБД не контролирует семантическую целостность при выполнении реляционных операций, и, как следствие, такой контроль возлагается на администратора БД или конечного пользователя.При выполнении арифметических операций нарушение целостности может возникнуть при «рассогласовании» единиц измерения.Для обеспечения защиты базы данных, используют различные ограничения целостности данных, журнализацию, репликацию и резервное копирование.С целью обеспечения достоверности и постоянной работоспособности БД периодически вручную или автоматически осуществляется копирование базы данных. Основными причинами, побуждающими выполнение процедур копирования, являются различные структурные изменения базы данных: создание или удаление табличного пространства;добавление или переименование (перемещение) файла данных в существующем табличном пространстве;добавление, переименование (перемещение) или удаление журнала повторения и др.При этом резервное копирование может осуществляться непосредственно перед изменениями и после них.Выделяют два основных вида резервного копирования:1. Непротиворечивое (холодное) резервное копирование, когда копии создаются, в случае закрытой для пользователей БД (close). Копия базы данных, созданной в автономном режиме, содержит: все файлы данных, журналы повторов и управляющие файлы. После остановки БД, все файлы базы копируются на один из backup дисков. По окончании копирования осуществляется перезагрузка базы данных.2. Резервное (горячее) копирование в оперативном режиме, к примеру, когда БД всё время находиться в оперативном режиме и доступна пользователям.Первоначальный режим архивирования базы данных устанавливают во время её создания. После создания базы данных решают, необходимо ли изменить первоначальный режим архивирования.Автоматическое архивирование журнала в любой момент можно выключить. В этом случае придётся вручную периодически архивировать заполняемые группы журнала1.5. Система теплоснабженияПередача тепловой энергии до потребителя осуществляется путём транспортировки теплоносителя через магистраль трубопроводов. В качестве теплоносителя может выступать как горячий пар, прошедший предварительное умягчения, так и специальная химически очищенная горячая вода. Данный процесс происходит на территории химического цеха. Стоит отметить, что качество теплоносителя контролируется лабораторией, расположенной на предприятии. Сам теплоноситель не передаётся потребителю и движется по замкнутому кругу, являясь собственностью ТЭЦ. Этот круг начинает движение от котельных ТЭЦ до тепловых пунктов потребителей, где через специальные устройства – скоростники – тепловая энергия (горячий теплоноситель) передаётся к собственному теплоносителю потребителя. После чего обратно к устройству теплового обмена, а следом и котельным ТЭЦ передаётся охлаждённый теплоноситель, который нагревается до необходимой температуры и вновь передаётся по … для очередного цикла обогрева.356235044450Горячийтеплоноситель00Горячийтеплоноситель120967544450Горячийтеплоноситель00Горячийтеплоноситель485267054610Объектыпотребителя00Объектыпотребителя249555051435Устройствотепловогообмена00Устройствотепловогообмена3810051435ТЭЦ00ТЭЦ362902514414500120967514414500359092517780Охлаждённыйтеплоноситель00Охлаждённыйтеплоноситель120967517780Охлаждённыйтеплоноситель00Охлаждённыйтеплоноситель362902510795000120967510795000Рис. 1.1. Схема теплоснабжения Как правило, потребители жёстко привязаны к своим пунктам обогрева, но возможны ситуации, когда несколько объектов, принадлежащих одному потребителю обогреваются от разных тепловых пунктов.В составе самойТЭЦ присутствуют несколько пунктов нагрева теплоносителя: сама ТЭЦ и котельные. Через систему трубопроводов и вентилей пункты теплового обмена можно переключать как на питание тепловой энергией из котельных, так и из самой ТЭЦ.Дополнительным видом деятельности ТЭЦ является нагрев водопроводной воды для потребителей. Доставка теплоносителя в данном случае осуществляются не по замкнутом циклу, а в качестве теплового носителя выступает обычная водопроводная вода, представленная водоснабжающей организацией. В стоимость данного теплоносителя, помимо нагрева силами ТЭЦ, входит стоимость водопроводной воды, установленная водоснабжающей организацией.Основным документом, определяющим отношения между потребителем тепла и ТЭЦ, является договор о снабжении тепловой энергии.В рамках этого договора определяется стоимость и количество проданной потребителю тепловой энергии, тарифы, утвержденные Региональной энергетической комиссией, типа теплоносителя и категория потребителя.При изменении в установленном порядке тарифов эти изменения считаются внесенными в договор и согласованными с потребителем. Водопроводная вода, идущая на нужды горячего водоснабжения, оплачивается дополнительно по тарифам водоснабжающей компании.Расчеты за тепловую энергию производятся потребителем платежными поручениями в сроки определенные договором. Сверх месячного количества оплаченной потребленной теплоэнергии производиться первого числа месяца следующего за расчетным с составлением двух стороннего акта.При наличии задолженности потребителя последняя погашается в трехдневный срок с момента составления акта. При наличии излишней внесенной оплаты и отсутствии дебиторской задолженности последняя засчитывается в оплату следующего месяца. Расчетным периодом является месяц.При не поступлении платежей в сроки определенные договором, ТЭЦ имеет право на предъявление платежного требования для получения оплаты в безакцептном порядке.В случае нарушения сроков оплаты за потребленную теплоэнергию установленных договором ТЭЦ вправе взыскать пеню в размере 0,5% от суммы не платежей за каждый просроченный день до полного погашения задолженностей.1.6. Функциональные требования к инструментам решения задачи автоматизации бизнес процессаВ процессе рассмотрения функциональных требований к инструментам решения задачи автоматизации необходимо четко определить, какие функциональные возможности необходимо реализовать в разрабатываемой автоматизированной информационной системе.Основной целью разрабатываемой АИС является повышение эффективности деятельности предприятия на основе автоматизации обработки данных в выполнении процесса учёта потребления тепловой энергии.Критерием эффективности, функционирующей АИС является снижение издержек производства на основе учёта и контроля на всех этапах технологического процесса. Этот фактор приводит к увеличению доходов предприятия по отношению к затратам при выполнении функций, возложенных на предприятие.Функциональность разрабатываемой системы должна позволять решать следующие задачи:1) Управление вводом и хранение данных о:- потребителях и их счетах;- договорах и нормативных актах;- выплатах и задолженности;- нормативно-справочной информации2) Учёт производственных показателей:- произведённой тепловой энергии - расчёт стоимости производимой энергии:3) Оперативное планирование теплоснабжения и ресурсных запасов на основании суточных и недельных показателей;4) Формирование отчётности анализ технико-экономических показателей.5) Управление механизмом авторизации и программой:- авторизация пользователя в систему, с соответствующим правом доступа;- возможность смены пользователя.- возможность динамического изменения настроек клиента программы.- функция резервного копированияДостижение основной цели разрабатываемой автоматизированной информационной системы должно быть достигнуто за счёт увеличения эффективности труда сотрудников, включая:- сокращения трудоёмкости в процессе учёта и контроля обеспечения потребителей тепловой энергией;- сокращения себестоимости ведения документации;- повышения качества и технико-экономического уровня результатов производства;Достижение этих целей будет обеспечиваться за счет:- Документирования, хранения и оперативного представления управляющему персоналу технологической информацииАвтоматическую выработку рекомендаций по управлению теплоснабжением на основе математического моделирования;- повышения качества управления задачами;1.7. Обоснование выбора среды разработкиЕсли говорить о мощных, гибких и доступных системах, то бесспорным лидером автоматизированных систем предприятий на российском рынке являются решения фирмы 1С, которые позволяют создать на своей базе систему любой сложности.1С:Предприятие — программный продукт компании 1С, предназначенный для автоматизации деятельности на предприятии.Первоначально 1С:Предприятие было предназначено для автоматизации бухгалтерского и управленческого учетов (включая начисление зарплаты и управление кадрами), но сегодня этот продукт находит свое применение в областях, далеких от собственно бухгалтерских задач [5].Так же в пользу выбора платформы 1С как среды разработки говорят следующие преимущества: - Современный дизайн интерфейса и повышенная комфортность для пользователей при работе с системой в течение длительного времени.- Легкость освоения для начинающих и высокая скорость работы для опытных пользователей. Значительное ускорение массового ввода информации и эффективное использование клавиатуры.- Варианты работы от персонального однопользовательского, до работы в масштабах больших рабочих групп и предприятий.- Резервирование кластера серверов, резервирование рабочих процессов и устойчивость к обрыву канала связи.- Доступ пользователей только к необходимым данным. Запрещенные поля автоматически скрываются в формах, списках и отчетах.Для разработки АИС была выбрана версия 8.2, так как имеет следующие преимущества- Работа в тонком клиенте через Интернет или прямо в Интернет-браузере, без установки системы на компьютер пользователя.- Работа под управлением ОС Windows или Linux. В составе системы могут присутствовать компьютеры с различными операционными системами. Это обеспечивает возможность выбора при внедрении архитектуры, на которой будет работать система, и возможность использования открытого программного обеспечения для работы сервера и базы данных.- Реализован режим управляемого приложения, обеспечивающий автоматическое изменение интерфейса в соответствии с выбранной при внедрении функциональностью, ролями пользователей и индивидуальными настройками;- Программа быстрее и надежнее работает в отличии от более ранних версий, особенно при росте объемов данных в базе.При разработке АИС был использован программный продукт "1С:Предприятие 8. Версия для обучения программированию", который с 13.05.2013г. доступен в виде электронной поставки для бесплатного скачивания на официальном сайте фирмы "1С" [6].Наряду с задачами изучения допускается применение учебной версии платформы для модификации и разработки реальных прикладных решений в пределах возможностей этой поставки. Форматы информационных баз конфигураций учебной и коммерческой версии не отличаются, сложность конфигураций (прикладных решений) в учебной версии неограниченна. Однако возможности отладки на реальных данных лимитированы ограничениями на объемы данных.1.8. Анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии проектированияВ настоящее время для автоматизации процессов производства и учета существует достаточно большое количество программных продуктов, различающихся по набору функциональной базы. Системы учёта и контроля - это инструментальное средство, которое помогает администраторам, экономистам, инженерам, технологам и другим специалистам управлять как оперативными данными, так и процессами планирования на современном производственном предприятии или в группе предприятий-смежников.Наиболее известные на российском рынке продукты «1С:Управление теплосетью» и «ТеплоСофт». Далее рассмотрим подробно каждый программный продукт, и проведем сравнение для выбора наиболее подходящего.ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ.2.1.1. АИС 1C:Управление теплосетью«1С:Управление теплосетью» - комплексное решение, созданное на основе типового продукта "1С:Управление производственным предприятием 8", охватывающее основные контуры управления и учета предприятий теплоснабжения.Программный продукт «1С:Управление теплосетью» предназначен для комплексной автоматизации теплосетей. Автоматизация с использованием комплексного решения позволяет создать единый центр управления предприятием, проводить полный анализ деятельности предприятия. В системе реализованы все отраслевые функциональные возможности, необходимые для управления теплоснабжающим предприятием. «1С:Управление теплосетью» – совместный продукт фирмы «1С» и компании «Софт- портал». Продукт разработан на технологической платформе «1С:Предприятие 8», обеспечивающей масштабируемость, открытость, простоту администрирования и конфигурирования. Сфера применения продукта: Тепловые, инженерные сети; Теплоэнергетические компании; Энергосбытовые, теплосбытовые компании;Территориальные генерирующие компании (ТГК); Котельные; ТЭЦ, ГРЭС; Агенты, РКЦ, управляющие компании. «1С:Управление теплосетью» реализует основные принципы эффективного учета деятельности теплосетей: Построение детализированной структуры сети теплоснабжения; Формирование договорных отношений с автоматическим расчетом графиков отпуска тепловой энергии;Автоматический расчет отпуска тепловой энергии и формирование платежных документов в соответствии с принятыми методиками расчета; Автоматический расчет произведенных объемов тепловой энергии, балансовое распределение.Розничная стоимость продукта, согласно данным с официального сайта 1с, составляет 440.000 рублей.2.1.2. АИС «ТеплоСофт»Продукт «ТеплоСофт» предназначен для ведения учета отпуска тепловой энергии теплоснабжающими организациями.Данный продукт полностью покрывает учетные потребности абонентского отдела теплоснабжающей организации.Программа позволяет вести учет тепловой энергии, планирование расхода тепловой энергии, расчет нормативов потребления тепловой энергии, формировать отчетность для теплосетей.ТеплоСофт - это средство, позволяющее существенно снизить трудозатраты на ведение учета и кардинально повысить его достоверность и информативность. Возможности продукта:•вести учет потребителей тепла и плательщиков за него, хранить их необходимые данные с учетом истории;•рассчитывать план отпуска тепла для потребителей - юридических лиц по отоплению, вентиляции, подогреву и объему теплоносителя в составе горячего водоснабжения по методике "МДК 4-05.2004. Методика определения потребности в топливе, электрической энергии и воде при производстве и передаче тепловой энергии и теплоносителей в системах коммунального теплоснабжения";•рассчитывать план отпуска тепла потребителям - объектам жилого фонда по отоплению, подогреву и объему теплоносителя в составе горячего водоснабжения по нормативам для населения (в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 6 мая 2011 г. N 354);•рассчитывать ежемесячный фактический отпуск тепла каждому абоненту балансовым методом (согласно приказа Госкомитета РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 6 мая 2000 г. N 105), когда необходимо распределить показания теплосчетчика на выходе котельной по всем подключенным к ней потребителям тепла, не имеющим приборов учета тепла;•формировать ежемесячно каждому плательщику пакет документов для оплаты: счет или платежное требование, акт выполненных работ, счет-фактуру;•при формировании платежных документов ежемесячно учитывать показания простых и связанных приборов учета тепловой энергии, а также общих (один на несколько потребителей) приборов, учитывать простои и ранние/поздние включения котельных, фактическую среднемесячную температуру наружного воздуха, фактическую численность потребителей горячей воды, общедомовые расходы тепла и воды, потери тепловой энергии, вентиляцию и пр.;•автоматически выгружать при закрытии месяца сформированные счета-фактуры в вашу бухгалтерскую программу для передачи в ИФНС в составе отчетности по НДС – с синхронизацией справочников контрагентов ТеплоСофт и 1С:Бухгалтерии 8.1, 8.2);•вести учет денежных средств, поступивших за отпущенное тепло (с последующей выгрузкой данных по оплате в 1С:Бухгалтерию 8.х);•формировать большое количество различных отчетов, начиная с графиков отпуска тепла котельными и заканчивая оборотно-сальдовой ведомостью.•формировать акт сверки взаиморасчетов, сопровождаемый различными заполненными предупреждениями/претензиями в случае, если за абонентом образовалась задолженность. •использовать ваши формы документов (шаблоны в формате MS Word) при печати заполненных договоров, претензий, уведомлений и пр.Внедрение происходит исключительно удаленно, без выездов к клиенту. Случаев самостоятельного освоения ТеплоСофт (а это многофункциональный и, как следствие, достаточно сложный инструмент) в течение 6 лет продаж этой программы еще не было. Кроме покупки программы, рекомендуется заключить трехмесячный договор техподдержки.2.1.3. Выбор варианта автоматизацииТеперь, после описания проведем сравнительный анализ инструментов для решения задач автоматизации с использованием основных критериев. Инструменты будут оцениваться по экономическому и техническому принципу, а так же с учетом пригодности для удовлетворения потребностей поставленных задачами автоматизации бизнес процесса. Результаты проведенного анализа сведем в таблицу 2.2.Таблица 1.1Сравнительный анализ технологии и инструментов решения задачи.КритерийПриобретение«1С: Управление телпосетью»Приобретение «Теплософт»Разработка независимой системыСтоимость основного ПО410 000 руб. 40 000 руб.Не требуетсяНеобходимость обучения персоналаВысокаяВысокаяМалаяСтоимость разработки системыНе требуетсяНе требуетсяЗарплата программистуИнтегрируемость с системами организацииВысокаяСредняяРазрабатывается вместе с системойОбслуживание ПО45000 руб/год57000 руб/годЗарплата программистуРешение поставленных задачСреднееПолноеПолноеУчет специфики технологии разработкиСреднийСреднийПолныйНаглядность при работе в программеПлохаяСредняяМаксимальнаяИз проведенного анализа можно сделать следующие выводы:Приобретение программно-технологического комплекса 1С:Предприятие 8. Управление теплосетью является слишком дорогостоящим вложением. Средний уровень наглядности в работе и высокий уровень необходимости в обучении персонала так же приведет к еще большим затратам. Помимо этого, для данного программного комплекса необходимо ежегодное продление лицензии на сам продукт и на вспомогательные компоненты. По этим причинам необходимо отказаться от данного программно-технологического комплекса.Приобретение продукта «ТеплоСофт» является более доступным вариантом в ценовом диапазоне, но наличие высокой необходимости в обучении персонала и дорогостоящая поддержка привлечет дополнительные затраты к внедрению данного программного комплекса. И из-за низкой наглядности в работе с программой, так же, как и средним уровнем интегрируемости с другими системами возникает необходимость отказа от данной системы.Что же касается разработки независимой системы, то она потребует на порядок меньших затрат чем приобретение выше описанных, малая необходимость в обучении, высокая интегрируемость, максимальная наглядность и полное решение поставленных задач делает этот вариант самым выгодным для автоматизации бизнес-процесса.Такой программный продукт поможет повышению эффективности труда рабочих, сможет привести к сокращению трудоёмкости в процессе обработки данных, составления необходимых документов, процессе контроля выполнения и планирования. Так же поможет уменьшению затрат на эксплуатацию временных ресурсов сотрудников и повышению качества и технико-экономического уровня результатов производства.2.2. Характеристика предприятияАмурская ТЭЦ-1 на данный момент единственная тепловая электростанция в городе Амурске Хабаровского края. Является структурным подразделением филиала «Хабаровская генерация», входящего в состав ОАО «Дальневосточная генерирующая компания».Продукция, выпускаемая СП «Амурская ТЭЦ-1» - тепловая и электрическая энергия.