ВВЕДЕНИЕ 4
1 Аналитическая часть 8
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области 8
1.1.1 Характеристика предприятия, включая организационную структуру
управления предприятием 8
1.1.2 Характеристика вида деятельности «Предоставление услуг в области лесоводства и лесозаготовок» 10
1.2 Постановка задачи 12
1.2.1 Цель и назначение автоматизированного варианта решения задачи .. 12
1.2.2 Общая характеристика организации решения задачи на ЭВМ 13
1.3 Обоснование необходимости и цели использования вычислительной
техники для решения задачи 15
1.4 Анализ существующих разработок 20
2 Обоснование проектных решений 25
2.1 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению (ТО) .. 25
2.2. Обоснование проектных решений по информационному обеспечению
(ИО) 27
2.3 Обоснование проектных решений по программному обеспечению (ПО) 28
2.4 Обоснование проектных решений по технологическому обеспечению 31
2.5 Обоснование выбора программных средств 33
3 Проектная часть 37
3.1 Информационное обеспечение задачи 37
3.1.1 Информационная модель и ее описание 37
3.1.2 Используемые классификаторы и системы кодирования 37
3.1.3 Характеристика входной оперативной информации 39
3.1.4 Характеристика базы данных 40
3.1.5 Характеристика результатной информации 43
3.2 Программное обеспечение задачи (комплекса задач, АРМ) 43
3.2.1 Общие положения (дерево функций и сценарий диалога) 43
3.2.2 Структурная схема пакета (дерево вызова процедур и программ) 46
3.3 Описание контрольного примера реализации проекта 48
3.4 Оценка социально-экономической эффективности проекта 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
ПРИЛОЖЕНИЕ
Деревья являются главным источником образования кислорода. В настоящее время задача сохранения лесов является одной из приоритетных для общества. Наиболее сильный ущерб лесным массивам приносят пожары. Лесные пожары - это стихийные бедствия, охватывающие обширные территории лесных массивов. Ежегодно на территории России в пожароопасный период возникает более тысячи очагов возгораний, из-за чего уничтожаются миллионы гектаров леса [18, 50].
Для оптимизации борьбы с лесными пожарами требуется прогноз динамики развития лесных пожаров. Моделирование, прогнозирование возникновения и оценка последствий лесных пожаров являются важными и актуальными задачами.
Объектом исследования являются лесные массивы, расположенные в
посёлке городского типа Ивня.
Предмет исследования - прогнозирование вероятности возникновения пожаров в лесных массивах.
Целью данной выпускной квалификационной работы является повышение эффективности борьбы с пожарами.
Данная цель будет достигнута с помощью реализации системы прогнозирования вероятности возникновения пожаров.
Для решения вышеприведенной цели поставлены следующие задачи:
- изучение предметной области;
- сбор и анализ статистических данных лесных пожаров;
- обоснование выбора основных проектных решений;
- проектирование системы;
- разработка системы прогнозирования;
- тестирование системы;
- обоснование социально-экономической эффективности проекта.
Система прогнозирования пожаров будет построена как совокупность логически взаимосвязанных функциональных информационных подсистем.
При построении системы как совокупности логически взаимосвязанных подсистем, разделенных по функциональному признаку, представляется целесообразным выделить следующие функциональные модули:
- нормативно-справочная информация;
- расчеты возможной вероятности возникновения пожаров;
- формирование и корректировка баз данных;
- организация диалога с пользователем.
Модуль нормативно-справочной информации обеспечивает поиск и вывод на экран монитора следующей информации:
- тактико-технические характеристики пожарной техники;
- тактико-технические характеристики отдельных агрегатов и средств
защиты;
- справочную информацию по пожарам и огнетушащим веществам.
Модуль расчетов возможной вероятности возникновения пожаров
подразделяется на ряд функциональных блоков.
Каждый из блоков реализует математические алгоритмы решения задач, соответствующих функциям этих блоков.
Исходные данные для расчетов либо вводятся непосредственно пользователем, либо берутся из базы данных автоматически, если они однозначно определяются в ходе диалога пользователя с системой.
Модуль формирования и корректировки баз данных обеспечивает соз-дание, хранение и обновление информации, используемой при решении функциональных задач системы.
Модуль организации диалога с пользователем обеспечивает возмож-ность пользователю максимально быстро выбрать тот функциональный блок, который нужен ему в данный момент для решения конкретной задачи.
С помощью этого блока будет организован эффективный, удобный пользовательский интерфейс, основным элементом которого является главное
меню.
Модуль организации диалога является центральным блоком всего комплекса и непосредственно связан со всеми остальными модулями системы.
Разрабатываемая система в соответствии с функциональным назначением автоматизированной системы должно включать в себя такие компоненты, как:
- базы данных, обеспечивающие решение функциональных задач;
- универсальный интерфейс пользователей при взаимодействии со всеми базами данных системы.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, библиографического списка и приложений.
Введение содержит общие сведения о работе. В нем отражена актуальность выбранной темы, объект и предмет исследования, цель и задачи, решаемые в работе, приведена структура.
Первый раздел является аналитическим и его целью является рассмотрение существующего состояния предметной области. Предметной областью при рассмотрении является организация «Ивнянское лесничество». В ходе рассмотрения будут выявлены характеристики объекта и аппарата управления, существующие проблемы и недостатки. В результате будут разработаны предложения по устранению выявленных недостатков, внедрению новых подходов и технологий.
Второй раздел включает обоснование проектных решений по техническому, информационному, программному и технологическому обеспечению задачи.
Третий раздел является описанием всех принятых решений. В этом разделе показано решением проблем, изложенных в аналитической части, на языке информационных технологий.
Также здесь обоснована целесообразность разработки системы с социально-экономической точки зрения.
В заключении описано, какие задачи были решены, отражена практическая значимость полученных результатов, определены пути внедрения разработки и направления дальнейшего совершенствования системы.
Библиографический список содержит актуальные источники информации, используемые для написания данной выпускной квалификационной работы.
В приложении приведены материалы, характеризующие этапы выполнения выпускной квалификационной работы.
Целью данной выпускной квалификационной работы является повышение эффективности борьбы с пожарами.
Данная цель была достигнута с помощью реализации системы прогнозирования вероятности возникновения пожаров.
Для достижения цели были выполнены следующие задачи.
Было проведено рассмотрение существующего состояния предметной области. Предметной областью при рассмотрении является организация «Ивнянское лесничество».В ходе рассмотрения были выявленыхарактеристики объекта и аппарата управления, существующие проблемы и недостатки. В результате было разработано предложение по устранению выявленных недостатков, с помощью внедренияинформационной системы. Для решения выявленных проблем было решено создать собственную информационную систему.
Далее были обоснованы проектные решения по техническому, информационному, программному и технологическому обеспечению задачи.
Спроектирована, разработана и протестирована система прогнозирования вероятности возникновения пожаров.
Также была обоснована целесообразность разработки системы с социально-экономической точки зрения.
Интерфейс программы достаточно прост и интуитивно понятен. Использовано структурированное меню и дочерние формы, что позволяет конечному пользователю наиболее быстро добраться до необходимой ему задачи.Также интерфейс всех экранных форм унифицирован, и работа с одной экранной формой схожа с работой других экранных форм, что обеспечивает комфортную работу пользователя.
Взаимодействие пользователя с системой осуществляется в диалоговом режиме. Основным связующим элементом разрабатываемой системы является меню, состоящего из главного меню и подменю.
Система построена как совокупность логически взаимосвязанных функциональных информационных подсистем. В ней выделены следующие модули:
- нормативно-справочная информация;
- расчеты возможной вероятности возникновения пожаров;
- формирование и корректировка баз данных;
- организация диалога с пользователем.
Модуль нормативно-справочной информации обеспечивает вывод на экран монитора интересующей пользователя информации.
Модуль расчетов возможной вероятности возникновения пожаров осуществляет расчет вероятности и выводит рекомендации по уменьшению вероятности возникновения пожара для каждого заданного леса.
Модуль формирования и корректировки баз данных обеспечивает работу с информацией, используемой при решении функциональных задач системы.
Модуль организации диалога с пользователем обеспечивает возможность пользователю максимально быстро выбрать тот функциональный блок, который нужен ему в данный момент для решения конкретной задачи.
В дальнейшем систему планируется усовершенствовать, сделав загрузку данных о погоде автоматической, для большего удобства пользователей и избежания человеческого фактора.
Программа разработана для лесничества Ивнянского района Белгородской области. С помощью этой программы сотрудники смогут эффективнее планировать противопожарные мероприятия.
1 ArcGIS [Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
2 Gismeteo. Дневники погоды [Электронный ресурс]: дата обращения 30.05.2017.
3 InmonW. Building the Data Warehause. - New York: John Willey&Sons, 2012.
4 Parlar M., Vicson R.G. Optimal Forest Fire Control: an Extension of Park's Model. - Forest Science, 2012.
5 Аварийно-спасательная служба № 1. Природные пожары. Тушение лесных пожаров [Электронный ресурс]: дата обращения 01.04.2017.
6 Воробьев, Ю. Л. Лесные пожары на территории России: состояние и проблемы: учебное пособие/ - Москва: Издательство «Дэкс-пресс», 2014.
7 Всероссийский центр мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций МЧС России (Центр "Антистихия") [Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
8 Горбаченко, В. И. Проектирование информационных систем с CA ERwin Modeling Suite 7.3: учебное пособие / В. И. Горбаченко, Г. Ф. Убиенных, Г. В. Бобрышева - Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - 154 с.
9 ГОСТ 18486-87. Лесоводство. Термины и определения [Электронный ресурс]: дата обращения 15.04.2017.
10 ГОСТ 27331-87 (СТ СЭВ 5637-86) Пожарная техника. Классификация пожаров [Электронный ресурс]: дата обращения 15.04.2017.
11 ГОСТ Р 22.1.09-99 «Мониторинг и прогнозирование лесных пожаров» [Электронный ресурс]: дата обращения 20.04.2017.
12 Григорец, Е. А. Сравнительный анализ видов и методов мониторинга лесных пожаров на территории России / Е. А. Григорец // Молодой учёный. - 2015. - № 8. С. 88.
13 Гришин, А. М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука 2012.
14 Гусев, В. Г. ИССЛЕДОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ЛЕСОВ ОТ ПОЖАРОВ [Текст] / Гусев В. Г., Арцыбашев Е.С. // ФБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства»: сб. статей. - Санкт-Петербург, 2014. - С. 56-73.
15 Гусев, В. Г. Новый способ тушения низовых пожаров / В. Г. Гусев, В. Н. Степанов // Проблемы лесоведения и лесоводства: Сб. науч. Тр. / Ин-т леса НАН Беларуси. - Гомель, 2013. - 488 с.
16 Гусев, Н. Д. Разработка современных лесопожарных технологических комплексов, технических требований к машинам и оборудованию для борьбы с лесными пожарами на основе оценки потребностей охраны лесов от пожаров и с учётом лесорастительных зон: отчёт о НИР (заключит.): Санкт-Петербургский НИИ лесного хозяйства; рук. Гусев В.Г.; исполн.: Гусев Н.Д. [и др.]. - Ч. 2. - Система машин. - СПб., 2012. - 650 с.
17 Доррер, Г. А. Динамика лесных пожаров. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013.
18 Зайцев, А. П. «Стихийные бедствия, аварии, катастрофы». М. 2012.
19 Зайцев, А. П. «Чрезвычайные ситуации». М. 2012 г.
20 Информационная система дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства [Электронный ресурс]: дата обращения 01.04.2017.
21 Информационно-вычислительная система моделирования и прогнозирования торфяных пожаров [Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
22 Ишенин, П. П. Инструментальные средства построения комплексов моделей и аналитических приложений - СО РАН Красноярск: 2014.
23 Коровин, Г. Н. Методика расчета некоторых параметров низовых лесных пожаров. - Вкн.: Сборник научно - исследоват. работ по лесному хозяйству. Труды ЛенНИИЛХ. Л., 2012.
24 Лебедев, Ю. В. Методология, принципы и практика оценки лесных экосистем [Текст] / Ю. В. Лебедев // Лесной журнал. - 2015. - № 1. С. 9-21.
25 Лесной кодекс РФ: Федеральный закон от 04.12.2006г. №200-ФЗ [Электронный ресурс]: дата обращения 18.04.2017.
26 Лесные пожары: виды и классификация [Электронный ресурс]: дата обращения 25.04.2017.
27 Лесохранитель - система дистанционного мониторинга лесных пожаров[Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
28 Лобанов, А. А. Геоинформационный мониторинг пожаров [Текст] / А. А. Лобанов // Образовательные ресурсы и технологии. - 2015. - №2. С. 10.
29 Мехтиев, Дж. С. Вопросы использования лидаров для контроля лесных пожаров в горных массивах [Текст] / Дж. С. Мехтиев // Лесной журнал. - 2015. - № 4. С. 68-75.
30 Мониторинг лесных пожаров[Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
31 Мониторинг пожаров на природных территориях с помощью сервиса FIRMS[Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
32 Неплохов, И. Г. Расчет пожарного риска и теория вероятности [Текст] / И. Г. Неплохов // Системы безопасности.- 2012. - № 4. С. 31-40.
33 Общероссийские классификаторы [Электронный ресурс]: дата обращения 10.04.2017.
34 Общие характеристики и особенности применения BorlandC++ Builder [Электронный ресурс]: дата обращения 05.05.2017.
35 Пат.2486594 Российская Федерация. Способ мониторинга лесных пожаров и комплексная система раннего обнаружения лесных пожаров, построенная на принципе разносенсорного панорамного обзора местности с функцией высокоточного определения очага возгорания [Текст] / Евтушенков
В. П., Зубов Д. Л., Мироничев С. Ю.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Видеофон МВ".-№ 2486594; заявл. 29.08.11; опубл. 27.06.13, Бюл. № 18.
36 Плахтеев, А. П. СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА ОСНОВЕ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ / А. П. Плахтеев, А. А. Орехов, П. А. Плахтеев // РАД1ОЕЛЕКТРОНН1 I КОМП'ЮТЕРН1 СИСТЕМИ. - 2014. - № 6. С. 70.
37 Пожарные автомобили. Определение и классификация [Электронный ресурс]: дата обращения 30.05.2017.
38 Постановление губернатора Белгородской обл. от 26.03.2012 N 23 "Об утверждении лесного плана Белгородской области".
39 Постановление правительства №390 «О противопожарном режиме» [Электронный ресурс]: дата обращения 10.04.2017.
40 Принципы оптического метода автоматического детектирования лесных пожаров [Электронный ресурс]: дата обращения 28.04.2017.
41 Ранцевые огнетушители для ликвидации лесных пожаров [Электронный ресурс]: дата обращения 30.05.2017.
42 СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЛЕСА И РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ «ЛЕСНОЙ ДОЗОР» [Электронный ресурс]: дата обращения 05.05.2017.
43 СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ [Электронный ресурс]: дата обращения 05.04.2017.
44 СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ[Электронный ресурс]: дата обращения 05.05.2017.
45 Соколова, Г. В. Метод долгосрочного прогноза показателей пожарной опасности в лесах Приамурья на основе учета параметров атмосферной циркуляции [Текст] / Г.В. Соколова // Лесной журнал. - 2015. - №
5. С. 10-13.
46 Тушение лесных пожаров: учебно-методическое пособие Служба спасения.- Архангельск, 2013.
47 ФБУ "АВИАЛЕСООХРАНА" [Электронный ресурс]: дата обращения 10.04.2017.
48 ФГБУ «РОСЛЕСИНФОРГ» [Электронный ресурс]: дата обращения 30.05.2017.
49 Федеральный закон от 21.12.1994 № 69- ФЗ (с изменениями и дополнениями 12.03.2014) «О пожарной безопасности» [Электронный ресурс]: дата обращения 12.04.2017.
50 Щетинский, Е. А. Тушение лесных пожаров: пособие для лесных пожарных / - Москва: Издательство ВНИИЛМ, 2012.
51 Экологический мониторинг [Электронный ресурс]: дата обращения 01.04.2017.