
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Работа №	73197
Тип работы	Дипломные работы, ВКР
Предмет	информационные системы
Объем работы	69
Год сдачи	2018
Стоимость	4385 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	208

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Существующие модули мониторинга 6
1.1 Основные функции модулей мониторинга 6
1.2 Микроконтроллерные системы 8
1.3 Датчики 15
1.4 Способы передачи данных 21
2 Разработка системы мониторинга 31
2.1 Постановка задачи 31
2.2 Требования к мониторингу 32
2.3 Структурный анализ потоков данных 35
2.4 Разработка структурных схем 42
3 Аппаратно-программная реализация 47
3.1 Аппаратная часть 47
3.2 Программная часть 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 61
ПРИЛОЖЕНИЕ А 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение

К технологическим объектам предъявляются высокие требование по надежности, бесперебойности, производительности. Сбой одной единицы оборудования на объекте может повлечь разрушение регламента целого процесса, а также множества связанных единиц оборудования. Мониторинг состояния технологических объектов позволяет предвидеть наступление критического состояния и упреждать аварийные ситуации. Внедрение комплексных систем мониторинга и анализа позволяет руководству быстро получать оперативную информацию о безопасности, работоспособности и защищённости от угроз информационной безопасности сложных технологических объектов, спрогнозировать риски, своевременно подготовить необходимые аналитические отчеты и упростить систему принятия решений.
Объектом исследования являются сложные технологические объекты, предметом исследования - спроектированная автоматизированная система мониторинга этих объектов (в данной работе приводится пример реализации мониторинга на транспортном средстве.)
Цель работы - автоматизация процесса мониторинга состояния сложных технологических объектов.
Задачи, решаемые в связи с указанной целью:
- анализ достоинств и недостатков существующих систем мониторинга;
- разработка требований к разрабатываемой системе;
- поиск оптимальных аппаратно-программных компонентов к разрабатываемой системе;
- разработка обобщенной структурной схемы;
- разработка поведенческой модели устройства, его отдельных модулей;
- структурная композиция модулей;
- реализация аппаратно-программного комплекса;
- верификация проекта в целом и его отдельных модулей;
- рекомендации по совершенствованию и повторного использования результатов разработки.
Практическая значимость проекта основана на использовании риск- ориентированного подхода и заключается в оперативной оценке и прогнозировании вероятностей возникновения инцидентов, а также возможного ущерба при его реализации, обеспечении поддержки в принятии мер по предупреждению и недопущению развития нештатных ситуаций на сложных технических объектах. Актуальность работы обуславливается невозможностью наблюдения за некоторыми важными показателями технологических объектов с помощью стандартных средств мониторинга. Созданная система мониторинга решает поставленные задачи.
В первой части анализируются существующие компоненты для реализации системы мониторинга технологических объектов, выявляются их положительные и отрицательные стороны, в том числе с точки зрения конкретных требований определённых объектов.
Во второй части работы описываются методы создания собственной системы мониторинга на основе выбранных аппаратно-программных компонентов, таких как, микроконтроллеры, датчики, различные программных решения, аргументируется их выбор.
В третьей части работы рассматривается практическая реализация всех модулей системы: настройка аппаратной части системы, включая микроконтроллер и датчики, алгоритмы слежения за состоянием объекта, разработка серверной и клиентской частей информационной системы.
В заключении работы подводятся итоги о достигнутых результатах.
Существующие модули мониторинга

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

Разработанный в выпускной квалифицированной работе аппаратно-программный комплекс для мониторинга состояния сложных технологических объектов, полностью соответствует всем пунктам технического задания и поставленным задачам, а именно:
- были проанализированы достоинства и недостатки существующих систем мониторинга;
- были собраны все необходимые требования к разрабатываемой системе;
- были разработаны структурные и функциональные схемы компонентов аппаратно-программного комплекса и системы в целом;
- был осуществлен поиск оптимальных аппаратно-программных компонентов к разрабатываемой системе;
- была разработана поведенческая модель системы и его отдельных модулей;
- был разработан аппаратно-программный комплекс для мониторинга состояния сложных технологических объектов;
- было проведено тестирование аппаратно-программных модулей и системы в целом;
- были разработаны рекомендации по совершенствованию и повторному использованию результатов разработки системы мониторинга;
В ходе тестирование созданной системы, был отмечен ряд положительных аспектов влияния на технологический объект, а также совершенно неожиданные плюсы системы:
- система позволяет корректно определять и планировать пути модернизации объекта, отыскивая проблемные места;
- максимально быстро и точно информирует о существующей проблеме;
- использование собранных данных с датчиков, для различных аналитических отчетов (например, прогнозирование);
- простота интеграции с различными внешними библиотеками и сервисами;
- возможность масштабируемости системы, за счет добавления новых датчиков;
- автоматизация рутинных задач оператора, отвечающий за мониторинг;
- минимизация времени простоя;
- выход на более высокий уровень обслуживания клиентов;
- независимость от виртуализации, программного обеспечения и других факторов;
- минимальное время обучения;
В целом предлагаемая система для мониторинга состояния сложных технологических объектов, поможет значительно сократить время простоя объектов, повысить качество услуг предоставляемых клиенту компанией, а также значительно улучшить производительность.

Литература

1. Платформа MSP432E401Y [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании Texas Instruments. - Режим доступа: http://www.ti.com/product/MSP432E401Y(дата обращения 01.06.2018).
2. Arduino Yun [Электронный ресурс] // Сайт компании Амперка.- Режим доступа: http://amperka.ru/product/arduino-yun(дата обращения 01.06.2018).
3. Internet of Things Platforms [Электронный ресурс] // Postscapes - Режим доступа: http: //postscapes.com/internet-of-things-platforms(дата обращения 01.06.2018).
4. Датчик NEO M8 [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании U-Blox. - Режим доступа: https://www.u-blox.com/en/product/neo-m8- series(дата обращения 01.06.2018).
5. Датчик MPU-9255 [Электронный ресурс] // Официальный сайт
компании InvenSense. - Режим доступа:
https://www.invensense. com/products/motion-tracking/9-axis/mpu-9255 (дата
обращения 01.06.2018).
6. Агафонов, Николай. Технологии беспроводной передачи данных
ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi [Электронный ресурс] // Н. Агафонов - Режим доступа: http://www.wireless-e.ru/articles/bluetooth/2006_1_10.php(дата
обращения 01.06.2018).
7. Технология Ethernet. Доминирующая технология проводных
локальных сетей [Электронный ресурс] // многопредмет. науч. энциклопедия./ Университет ИТМО - Режим доступа:
https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Ethernet(дата обращения 01.06.2018).
8. AT Commands [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании SpurkFun - Режим доступа: https://sparkfun.com(дата обращения 01.06.2018).
9. Сети ZigBee [Электронный ресурс] // Хабрахабр / Вольдемар Лекнин - Режим доступа: https://habr.com/post/155037/(дата обращения 01.06.2018).
10. Черемных, C. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум / С. Черемных, И. Семенов, В. Ручкин - Москва: Финансы и статистика, 2006. - 192 с.
11. IDE Code Composer Studio [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании Texas Instruments - Режим доступа: http://www.ti.com/tool/ccstudio(дата обращения 01.06.2018).
12. PostgreSQL: Documentation [Электронный ресурс] // Официальная документация PostgreSQL. - Режим доступа: https://www.postgresql.org/docs/(дата обращения 10.02.2018).
13. Documentation Python 3.5 [Электронный ресурс] // Официальная документация Python 3.5.5. - Режим доступа: https://docs.python.org/3.5(дата обращения 13.01.2018).
14. Arduino [Электронный ресурс] // Официальный сайт контроллеров Arduino - Режим доступа: http://arduino.ru(дата обращения 01.06.2018).
15. Библиотека jQuery [Электронный ресурс] // Сайт библиотеки jQuery - Режим доступа: https://jquery.com(дата обращения 01.06.2018).
16. Интерактивные графики [Электронный ресурс] // Сайт библиотеки ChartJS - Режим доступа: http://www.chartjs.org/samples/latest/(дата обращения 01.06.2018).
17. Буч, Г. Краткая история UML / Г. Буч, Д. Рамбо, И. Якобсон - Москва: ДМК Пресс, 2006. - 496 с.
18. Гринберг, М. Разработка веб-приложений с использованием Flask на языке Python / Мигель Гринберг; пер. с. англ. А. Кисилев. - Москва: ДМК Пресс, 2016. - 272 с.
19. Фримен, Э. Паттерны проектирования. Обновленное юбилейное издание / Э. Фримен, Э. Робсон, К. Сиерра. - Питер, 2018. - 656 c.
20. Grafana Documentation [Электронный ресурс] // Официальная документация Grafana. - Режим доступа: http://docs.grafana.org/(дата обращения 24.03.2018).
21. Мартин, Р. К. Чистый код: создание, анализ и рефакторинг. Библиотека программиста / Р. К. Мартин. - Питер, 2016. - 464 с.
22. Михелёв В.М. Базы данных и СУБД / В.М. Михелёв. - Белгород.: БелГУ, - 2010. - 200 с.
23. Грекул, В. И. Проектирование информационных систем / В. Грекул, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкина. - 2016. - 516 с.
24. Коваленко, В.В. Проектирование информационных систем / В.В. Коваленко. - СПБ: Форум, - 2015. - 320 с.
25. Губина Е. А. Проектирование информационной системы на основе связывания CASE-инструментария и реляционной базы данных / Е.А. Губина, Г.Х. Ирзаев Г, М.Г. Адеева. - 2014. - 71 с.
26. Мониторинг ИТ инфраструктуры и бизнес процессов [Электронный ресурс] // Игтел - Режим доступа - http://www.igtel.ru/services- solutions/monitor(дата обращения 01.06.2018).