ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 7
1.1 Предметная область разработки ПО 7
1.2 Анализ существующих программных решений 9
1.3 Постановка целей и задач 2
1.4 Функциональные требования, предъявляемые к ПМ КУЭР 3
1.5 Концептуальная модель 3
1.6 Структура входных и выходных данных
1.7 Программная архитектура и алгоритм работы
1.7.1 Алгоритм работы ПМ КУЭР
1.7.2 Программная архитектура ПМ КУЭР
1.7.3 Требования к надежности
1.8 Требования к информационной и программной совместимости
Выводы по разделу 22
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 23
2.1 Выбор языка программирования 23
2.2 Выбор среды разработки 5
2.3 Программная реализация 7
2.4 Работа с базами данных 6
2.4.1 Требования к размерности БД 38
2.4.2 Требования к поддерживаемым типам данных 38
2.5 Разработка пользовательского интерфейса 9
Выводы по разделу 41
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 42
3.1 Средства и методы отладки ПМ КУЭР42
3.2 Проведение тестированияб
3.2.1 Анализ методов и средств тестирования 46
3.2.2 Процесс составления тест-кейсов для проведения тестирования ПМ КУЭР51
3.3 Процесс и результаты тестирования 53
3.3.1 Процесс тестирования53
3.3.2 Результаты тестирования54
Выводы по разделу 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 58
В современном мире одной из важнейших проблем промышленности является проблема энергосбережения. Трудно представить себе, что в больших городах остались дома, в квартирах которых люди не пользуются электроэнергией, газопроводом. Керосиновые лампы, газовые баллоны, всё это уже давно ушло в прошлое. В настоящее время в многоквартирных домах используются газовые, а то и электрические, плиты, свет в помещениях дает электроэнергия. За всем этим следят - ЖКХ [14] и Газпром межрегионгаз [16]. Они ставят специальные счетчики для измерения потребления электроэнергии, газа, с которых в последствии считывают показания и обнуляют [15]. И так продолжается из года в год. Но нередко доводилось слышать и видеть, как потребители бывали часто недовольны тем, какие счета за использование приходили им от сотрудников ЖКХ. Особо недовольные подают жалобы и протесты на эти квитанции. Для того, чтобы доказывать свою правоту, им приходится тратить много времени, а главное нервов. Невозможно обеспечить высокий уровень жизни общества без реализации энергетической безопасности. А безопасность, прежде всего, заключается в том, чтобы общество было уверено в правдивости показаний. Для решения этой задачи предлагается программный модуль (ПМ) контроля и учета энергетических ресурсов в многоквартирных домах.
Необходимо отметить, что рассматриваемый комплекс обеспечения энергетической безопасности требует применения различных методов и алгоритмов для формирования управляющих решений. Существенную помощь в таких исследованиях могут оказать геоинформационные системы, которые помогают визуализировать информацию о работе сложных пространственно-распределенных систем.
Целью данной ВКР является контроль и учет потребления энергетических ресурсов жилого дома с возможностью интеллектуального анализа данных на основе геоинформационных технологий [17], в котором предстоят исследования и разработка алгоритмов функционирования систем контроля и учета энергоресурсов.
При выполнении работы требуется решить следующие задачи:
- исследование предметной области;
- сравнительный анализ существующих программных решений;
- выбор языка и среды программирования;
- разработка структурной схемы, схемы данных и схемы алгоритмов ПМ КУЭР;
- разработка удобного пользовательского интерфейса;
- программная реализация;
- отладка и тестирование;
- разработка руководства оператора.
Программный модуль контроля и учета энергетических ресурсов должен обеспечивать следующие возможности:
- получение данных с приборов для учета потребления, с помощью которых производится дальнейший анализ;
- анализ полученных данных;
- отправка данных в БД;
- автоматическое обновление базы данных потребителей;
- повышение производительности и надежности полученного программного продукта;
Пояснительная записка состоит из введения, 3 разделов, заключения, списка литературы и приложений.
Раздел 1 является исследовательским разделом и содержит анализ проведенных предварительных научно-исследовательских работ, описание постановки целей и задач, описание входных и выходных данных для разрабатываемого программного модуля, детальные схемы основных алгоритмов работы ПМ КУЭР, перечисление требований к ПМ КУЭР;
Раздел 2 является конструкторским разделом и посвящен разработке алгоритмов и реализации решения поставленной задачи, анализу существующих языков, средств и технологий разработки, разработке моделей и алгоритмов, применительно к выбранным технологиям разработки и описанию разработки пользовательского интерфейса.
Раздел 3 является технологическим разделом и содержит сведения о приемах тестирования и отладки разрабатываемого программного модуля. Посвящен анализу выбранных средств и методик тестирования.
Приложение 1 представляет собой техническое задание.
Приложение 2 представляет руководство оператора.
Приложение 3 содержит в себе фрагменты исходного кода программного модуля.
Объем пояснительной записки 62 листа.
Результаты работы апробированы на 4-ой Международной научно-технической конференции «Энергосбережение и эффективность в технических системах».
Результатом работы над выпускной квалификационной работой стала разработка ПМ КУЭР. В конечной версии программы реализованы все оговоренные в техническом задании функции.
Все поставленные цели и задачи выполнены. В ходе разработки были решены следующие задачи:
1) Исследована предметная область
2) Проведен обзор существующих решений
3) Выбраны средства и язык программирования
4) Разработана структурная схема
5) Разработана схема данных
6) Разработана схема алгоритмов
7) Разработан пользовательский интерфейс
8) Осуществлена программная реализация ПМ КУЭР
9) Проведена отладка и тестирование
10) Разработано руководство оператора
ПМ КУЭР предназначен для анализа и отображения показаний с приборов учета в многоквартирных домах. Программный модуль дает возможность следит за потреблением ресурсов в режиме реального времени и производить оплату. Разработка данного программного модуля позволит создать востребованный сервис по учету и контролю потребления энергетических ресурсов.
1. Л.Г. Гагарина, Р.А. Касимов, Д.Г. Коваленко, Е.Л. Федотова, ЧжоЗо Е, Б.В. Черников Методические указания по подготовке выпускной квалификационной работы по направлению подготовки бакалавров 09.03.04 «Программная инженерия»/ Под ред. док. тех. наук Б.В.Черникова. - М.: МИЭТ, 2016
2. Колдаев В.Д. Основы алгоритмизации и программирования: учебное пособие./ Под ред. Л.Г. Гагариной. - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2012. - 416 с.
3. ГОСТ Р 7.0.12-2011. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов и словосочетаний на русском языке. Общие требования и правила. Введ. - М., Стандартинформ, 2011 - 28 с.
4. ГОСТ 19.701-90. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. Введ. - М., Стандартинформ, 2005 - 24 с.
5. ГОСТ 7.32-2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления. Введ. - М., Стандартинформ, 2006 - 22 с.
6. ГОСТ Р 7.0.5-2008. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления. Введ. - М., Стандартинформ, 2009 - 19 с.
7. ГОСТ 7.82-2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления. Введ. - М., Стандартинформ, 2002 - 23 с.
8. ГОСТ 7.80-2000. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Заголовок. Общие требования и правила составления. Введ. - М., ИПК Издательство стандартов, 2001 - 11 с.
9. ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. Введ. - М., ИПК Издательство стандартов, 2004 - 166 с.
10. ГОСТ Р 7.0.12-2011. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила. Введ. - М., Стандартинформ, 2012 - 23 с.
11. ГОСТ 7.11-2004. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Сокращение слов и словосочетаний на иностранных европейских языках", если в работе использовалась литература на иностранных языках. Введ. - М., Стандартинформ, 2008 - 82 с.
12. Энергопотребление в доме. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://t7- inform.ru/s/news/20140627123800
13. ДеМерс Майкл, Географические информационные системы. Основы, 1999 - 478 с
14. ГИС ЖКХ. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://real- gkh.ru/information/gosudarstvennaya-informatsionnaya-sistema-zhilishchno-kommunalnogo- khozyaystva/
15. Расходы на электроэнергию в домах. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dompraktika.ru/raskhody-na-ehlektrichestvo-v-chastnom-do/
16. Газпром межрегионгаз, предоставление услуг. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gazmsk.ru/serv/17 0.htm
17. Государственная информационная система. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://dom.gosuslugi.ru/#!/main
18. Маркетинговое агентство РБК.research. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://research.rbc.ru/
19. Концептуальная база данных. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
20. http://e-educ.ru/bd12.html
21. Построение UML диаграмм. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.planerka.info/item/Diagramma-precedentov-(variantov-ispolzovaniya)- UML
22. Архитектура программного обеспечения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ccfit.nsu.ru/~shadow/OOAD/pps/06-SoftwareArchitecture.pdf
23. Сравнение языков программирования. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.internet-technologies.ru/articles/article 1991.html
24. Многопоточность. Определения и понятия. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE %D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE %D1%81%D1%82%D1%8C
25. Описание среды разработки Phpstorm. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.jetbrains.com/phpstorm/
26. Описание среды разработки IntellijIdea. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.jetbrains.com/idea/
27. Описание среды разработки SublimeText. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.sublimetext.Com/3
28. Когда IDE действительно имеет значение. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.internet-technologies.ru/articles/article 1942.html
29. Паттерн MVC. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://professorweb.ru/my/WPF/documents WPF/level36/36 3.php
30. Сравнение различных СУБД. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://webarty.net/databases/sqlite-vs-mysql-vs-postgresql-sravnenie-sistem-upravleniya- bazami-dannych
31. Показатели надежности программного обеспечения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:www.ivtn.ru/2009/pdf/d09_04.pdf
32. Роберт Дж. Мюллер.Базы данных и UML. - Москва, 2002. - 420 с.
33. Э. Гамма Р. Хелм Р. Джонсон Дж. Влиссидес Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. - Питер, 2011. - 368 с.
34. Мартин Фаулер. Поделиться: 0 UML. Основы. Краткое руководство по стандартному языку объектного моделирования. - Символ-Плюс, 2006.
35. Грэди Буч, Айвар Якобсон. UML. Специальный справочник. - «Питер», 2002 - 656 с.
36. ФрименЭр., Фримен Эл., Бейтс Б., Сьерра К. Паттерны проектирования. - Питер, 2011. - 656 c.
37. Сэм Канер, Джек Фолк, ЕнгКекНгуен “Тестирование программного обеспечения. Фундаментальные концепции менеджмента бизнес-приложений”. - Питер, 2001. - 544 c.
38. Рекс Блэк “Ключевые процессы тестирования. Планирование, подготовка, проведение, совершенствование”. - Москва, 2011. - 544 c.
39. Луиза Тамре “Введение в тестирование программного обеспечения”. - Москва, 2003. - 368 c.
40. Обзор методов отладки ПО. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://kodubets.ru/2010/08/27/%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D1%8B- %D0%BE%D1%82%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%BA%D0%B8-software/
41. Борис Бейзер “Тестирование черного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем”. - Москва, 2004. - 320 c.
42. Тестирование и отладка программного обеспечения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://inf1.info/book/export/html/134
43. Методы отладки программ. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.tehprog.ru/index.php page=lecture0113.html
44. Логирование в Rails. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rusrails.ru/debugging-rails-applications
45. Точки останова в PhpStorm. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rustorm.ru/phpstorm/osnovnye-opredelenija/zapusk-i-otladka/tochki-ostanova- breakpoints.html
46. Процесс тестирования. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.protesting.ru/testing/testprocess.html
47. Функциональное тестирование. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aplana.ru/services/testing/functionalnoe-testirovanie
48. Нагрузочное тестирование. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aplana.ru/services/testing/nagruzochnoye-testirovanie
49. Тестирование производительности. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aplana.ru/services/testing/nagruzochnoye-testirovanie/testirovanie-proizvoditelnos
50. Системное тестирование. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aplana.ru/services/testing/functionalnoe-testirovanie/sistemnoe-testirovanie
51. Средства программирования. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://nukeqluk.livejournal.com/138883.html