Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ АВТОТРАНСПОРТОМ
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 6
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области 6
1.2 Обоснование необходимости разработки ИС 8
1.3 Анализ существующих программных средств 11
1.4 Основные принципы разрабатываемой ИС предприятия 13
1.5 Технические требования к разрабатываемой ИС 17
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 20
2.1 Технологии и средства разработки ИС 20
2.2 Обоснование выбора системы управления базой данных 24
2.3 Проектирование структуры базы данных 27
2.4 Реализация структуры базы данных 34
2.5 Разработка и реализация структуры windows-приложения 38
ГЛАВА 3. ТЕСТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 48
3.1 Описание работы windows-приложения 48
3.2 Результаты тестирования 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 59
Приложение 1 64
Приложение 2
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 6
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области 6
1.2 Обоснование необходимости разработки ИС 8
1.3 Анализ существующих программных средств 11
1.4 Основные принципы разрабатываемой ИС предприятия 13
1.5 Технические требования к разрабатываемой ИС 17
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 20
2.1 Технологии и средства разработки ИС 20
2.2 Обоснование выбора системы управления базой данных 24
2.3 Проектирование структуры базы данных 27
2.4 Реализация структуры базы данных 34
2.5 Разработка и реализация структуры windows-приложения 38
ГЛАВА 3. ТЕСТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 48
3.1 Описание работы windows-приложения 48
3.2 Результаты тестирования 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 59
Приложение 1 64
Приложение 2
Современное развитие и повсеместное внедрение информационных технологий способствуют появлению все новых методов исследования явлений в организации каких-либо процессов для принятия в дальнейшем наиболее эффективных управленческих решений. Процесс управления, в данном случае, строится на комплексном мониторинге факторных показателей, их анализе с учетом влияния на поставленную цель и, в конечном итоге, на оценке альтернативных вариантов решения при выборе наиболее оптимальных вариантов.
Использование современных информационных технологий позволяет сформировать такие модели системы управления, которые будут учитывать не только значения входных данных, но и взаимодействия этих данных с другими элементами объекта управления в конкретном процессе, в том числе при исследовании выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом.
Проблема загрязнения воздушного бассейна автотранспортом в России сохраняет свою актуальность на протяжении длительного времени, так как использование транспорта связано с выбросами таких продуктов сгорания топлива, как оксида азота, диоксида серы, оксида углерода, сажи, неорганической пыли, сероводорода, предельных углеродов и др. Эти вещества попадают в организм человека через систему дыхания и в дальнейшем являются причинами усталости, головной боли, раздражения. Более того, отрицательное влияние загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферном воздухе, приводит к развитию таких заболеваний, как пневмония, бронхиальная астма, онкология, бесплодие у женщин и многих других заболеваний. В связи с этим необходимо тщательное исследование загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей.
Наиболее актуальным решением в проведении качественного мониторинга является использование специализированной информационной системы, которая способна реализовать такие преимущества, как возможность вариантного моделирования процесса с учетом взаимосвязей элементов объекта, а также способность к оперативному уточнению сформированной модели управляемого процесса при дополнении его необходимой информацией.
Предварительные наблюдения и исследования экологической обстановки в стране показывают, что уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду повышается, число случаев высокого загрязнения атмосферного воздуха растет из года в год, количество зарегистрированных пациентов болезнями органов дыхания увеличивается. К тому же в настоящее время планируется увеличить объем обеспеченности населения автомобилями путем расширения автокредитования. Учитывая, что в рейтинге стран по выбросам углекислого газа Россия находится на четвертом месте, а по источникам загрязнения атмосферного воздуха в стране автотранспорт занимает третье место после объектов химической и целлюлозно-бумажной промышленности, то влияние транспорта на окружающую среду вызывает беспокойство и, если не предпринимать никаких мер по защите атмосферы, дальнейшее ухудшение ее состояния будет критичным. Для снижения общей антропогенной нагрузки на окружающую среду разработана государственная программа на 2012-2020 гг., предусматривающая повышение экологической эффективности экономики.
Данные исследования послужили выбору темы выпускной квалификационной работы (ВКР) «Разработка информационной системы прогнозирования выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом».
Практическая ценность работы состоит в том, что разработанная в рамках данного проекта информационная система (ИС) будет способствовать проведению инвентаризации выбросов вредных веществ от автотранспортных средств (АТС), в том числе и от дорожно-строительных машин (ДСМ). Это позволяет организовать более эффективную и безопасную работу при строительстве и ре-конструкции автомобильных дорог, а также производить мероприятия по исследованию выбросов в атмосферу от АТС и/или ДСМ для проведения контроля и предвидения процесса превышения их предельно-допустимых норм.
В связи с этим целью выпускной квалификационной работы является разработка информационной системы мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
- дать общую характеристику объекта исследования;
- обосновать необходимость разработки информационной системы;
- спроектировать и разработать структуру базы данных (БД);
- реализовать windows-приложение для мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом;
- провести тестирование windows-приложения на реальных данных.
Объектом исследования является предприятие ООО «Россошанское дорожное ремонтно-строительное управление №1», расположенное в г. Россошь Воронежской области.
Предметом исследования послужила система мониторинга выбросов вредных веществ автотранспортом на исследуемом предприятии.
При разработке информационной системы использовались такие методы и инструментальные средства как системный и сравнительный анализ, математический аппарат статистического анализа, метод восходящего проектирования БД, метод объектно-ориентированного визуального проектирования.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Введение отражает актуальность выбранной темы, цель и задачи. В первой главе дана общая характеристика объекта исследования, обозначена необходимость разработки специализированной ИС и анализ существующих программных продуктов. Во второй главе описаны основные технологии и средства разработки предмета исследования, методы проектирования структуры БД и осуществлена программная реализация разработанной ИС. Третья глава содержит описание работы спроектированной информационной системы и результаты ее тестирования. В заключении подведены итоги и сделаны соответствующие выводы. В приложениях размещены карта участка автодороги и разработанные коды.
Использование современных информационных технологий позволяет сформировать такие модели системы управления, которые будут учитывать не только значения входных данных, но и взаимодействия этих данных с другими элементами объекта управления в конкретном процессе, в том числе при исследовании выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом.
Проблема загрязнения воздушного бассейна автотранспортом в России сохраняет свою актуальность на протяжении длительного времени, так как использование транспорта связано с выбросами таких продуктов сгорания топлива, как оксида азота, диоксида серы, оксида углерода, сажи, неорганической пыли, сероводорода, предельных углеродов и др. Эти вещества попадают в организм человека через систему дыхания и в дальнейшем являются причинами усталости, головной боли, раздражения. Более того, отрицательное влияние загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферном воздухе, приводит к развитию таких заболеваний, как пневмония, бронхиальная астма, онкология, бесплодие у женщин и многих других заболеваний. В связи с этим необходимо тщательное исследование загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей.
Наиболее актуальным решением в проведении качественного мониторинга является использование специализированной информационной системы, которая способна реализовать такие преимущества, как возможность вариантного моделирования процесса с учетом взаимосвязей элементов объекта, а также способность к оперативному уточнению сформированной модели управляемого процесса при дополнении его необходимой информацией.
Предварительные наблюдения и исследования экологической обстановки в стране показывают, что уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду повышается, число случаев высокого загрязнения атмосферного воздуха растет из года в год, количество зарегистрированных пациентов болезнями органов дыхания увеличивается. К тому же в настоящее время планируется увеличить объем обеспеченности населения автомобилями путем расширения автокредитования. Учитывая, что в рейтинге стран по выбросам углекислого газа Россия находится на четвертом месте, а по источникам загрязнения атмосферного воздуха в стране автотранспорт занимает третье место после объектов химической и целлюлозно-бумажной промышленности, то влияние транспорта на окружающую среду вызывает беспокойство и, если не предпринимать никаких мер по защите атмосферы, дальнейшее ухудшение ее состояния будет критичным. Для снижения общей антропогенной нагрузки на окружающую среду разработана государственная программа на 2012-2020 гг., предусматривающая повышение экологической эффективности экономики.
Данные исследования послужили выбору темы выпускной квалификационной работы (ВКР) «Разработка информационной системы прогнозирования выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом».
Практическая ценность работы состоит в том, что разработанная в рамках данного проекта информационная система (ИС) будет способствовать проведению инвентаризации выбросов вредных веществ от автотранспортных средств (АТС), в том числе и от дорожно-строительных машин (ДСМ). Это позволяет организовать более эффективную и безопасную работу при строительстве и ре-конструкции автомобильных дорог, а также производить мероприятия по исследованию выбросов в атмосферу от АТС и/или ДСМ для проведения контроля и предвидения процесса превышения их предельно-допустимых норм.
В связи с этим целью выпускной квалификационной работы является разработка информационной системы мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом.
Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
- дать общую характеристику объекта исследования;
- обосновать необходимость разработки информационной системы;
- спроектировать и разработать структуру базы данных (БД);
- реализовать windows-приложение для мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом;
- провести тестирование windows-приложения на реальных данных.
Объектом исследования является предприятие ООО «Россошанское дорожное ремонтно-строительное управление №1», расположенное в г. Россошь Воронежской области.
Предметом исследования послужила система мониторинга выбросов вредных веществ автотранспортом на исследуемом предприятии.
При разработке информационной системы использовались такие методы и инструментальные средства как системный и сравнительный анализ, математический аппарат статистического анализа, метод восходящего проектирования БД, метод объектно-ориентированного визуального проектирования.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Введение отражает актуальность выбранной темы, цель и задачи. В первой главе дана общая характеристика объекта исследования, обозначена необходимость разработки специализированной ИС и анализ существующих программных продуктов. Во второй главе описаны основные технологии и средства разработки предмета исследования, методы проектирования структуры БД и осуществлена программная реализация разработанной ИС. Третья глава содержит описание работы спроектированной информационной системы и результаты ее тестирования. В заключении подведены итоги и сделаны соответствующие выводы. В приложениях размещены карта участка автодороги и разработанные коды.
Итак, в процессе выполнения выпускной квалификационной работы «Разработка информационной системы мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом» на примере ООО «Россошанское ДРСУ №1» была собрана и систематизирована информация по экологической ситуации относительно загрязнения атмосферного воздуха выбросами, содержащимися в выхлопных газах автотранспорта и предложена ИС мониторинга данных выбросов для предприятия при осуществления им основного вида деятельности: строительство и реконструкция автомобильных дорог.
В этой связи основное назначение данной ИС заключается в осуществлении расчетов по инвентаризации и рассеиванию выбросов вредных веществ автотранспортом, в том числе и дорожно-строительными машинами, и подлежит использованию автотранспортными организациями, в том числе и предприятиями дорожного строительства, и специалистами, профессионально занятых в сфере экологической безопасности.
При разработке данной ИС была полностью изучена предметная область и намечены основные принципы и технические требования, предъявляемые к ней в первой главе ВКР, и которые реализованы во второй ее главе, а именно:
- описаны основные технологии и средства разработки ИС;
- спроектирована и реализована структура БД;
- разработана и реализована структура windows-приложения.
Тестирование ИС показало, что система способна осуществлять моделирование ситуации загрязнения атмосферы при реконструкции автодорог.
Разработанный программный продукт полностью соответствует российскому законодательству и отвечает все требованиям, предъявляемым к информационным системам.
Эффективность представленной ИС заключается в том, что она способна:
1) учитывать различные изменения явлений и процессов, причем некоторые изменения может осуществлять сам пользователь системы;
2) обеспечить передачу заданного количества информации наиболее экономичным способом (в виде таблиц, графических схем, облегчающих принятия в дальнейшем соответствующих мер);
3) достоверно, опираясь на действующие нормативные документы, и безошибочно быстро осуществлять все необходимые математические расчеты;
4) работать на любом персональном компьютере и не требовать подключения к сети интернет;
5) обеспечить максимально удобное взаимодействие информационной системы с ее пользователем;
Основной критерий эффективности данной ИС для предприятия - это значительное сокращения расходов на подготовку проектной документации. Инвестиции, вложенные в разработку ИС, повысят конкурентоспособность компании, так как она способствует предоставлению нужной информации, в нужное время и в нужном месте.
По теме данной ВКР были написаны и опубликованы научные статьи:
- Компьютерный анализ рассеивания выбросов в атмосферный воздух дорожно-строительной техникой;
- Компьютерная оценка воздействия выбросов в атмосферный воздух городским автотранспортом;
- Мониторинг загрязнения воздушного бассейна строительной техникой;
- Применение OpenGL в построении сетки рассеивания выбросов в атмосферу дорожно-строительной техникой.
Таким образом, цель, поставленная в начале выпускной квалификационной работе, достигнута. Намеченные в связи с ней задачи решены. Актуальность разработки ИС мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом подтверждена проведенными исследованиями экологической обстановки в стране, в связи с чем разработан программный продукт, позволяющий контролировать состояние воздушной среды при работе дорожно-строительной техники, учитывая движение городского автотранспорта по участку строительства.
В этой связи основное назначение данной ИС заключается в осуществлении расчетов по инвентаризации и рассеиванию выбросов вредных веществ автотранспортом, в том числе и дорожно-строительными машинами, и подлежит использованию автотранспортными организациями, в том числе и предприятиями дорожного строительства, и специалистами, профессионально занятых в сфере экологической безопасности.
При разработке данной ИС была полностью изучена предметная область и намечены основные принципы и технические требования, предъявляемые к ней в первой главе ВКР, и которые реализованы во второй ее главе, а именно:
- описаны основные технологии и средства разработки ИС;
- спроектирована и реализована структура БД;
- разработана и реализована структура windows-приложения.
Тестирование ИС показало, что система способна осуществлять моделирование ситуации загрязнения атмосферы при реконструкции автодорог.
Разработанный программный продукт полностью соответствует российскому законодательству и отвечает все требованиям, предъявляемым к информационным системам.
Эффективность представленной ИС заключается в том, что она способна:
1) учитывать различные изменения явлений и процессов, причем некоторые изменения может осуществлять сам пользователь системы;
2) обеспечить передачу заданного количества информации наиболее экономичным способом (в виде таблиц, графических схем, облегчающих принятия в дальнейшем соответствующих мер);
3) достоверно, опираясь на действующие нормативные документы, и безошибочно быстро осуществлять все необходимые математические расчеты;
4) работать на любом персональном компьютере и не требовать подключения к сети интернет;
5) обеспечить максимально удобное взаимодействие информационной системы с ее пользователем;
Основной критерий эффективности данной ИС для предприятия - это значительное сокращения расходов на подготовку проектной документации. Инвестиции, вложенные в разработку ИС, повысят конкурентоспособность компании, так как она способствует предоставлению нужной информации, в нужное время и в нужном месте.
По теме данной ВКР были написаны и опубликованы научные статьи:
- Компьютерный анализ рассеивания выбросов в атмосферный воздух дорожно-строительной техникой;
- Компьютерная оценка воздействия выбросов в атмосферный воздух городским автотранспортом;
- Мониторинг загрязнения воздушного бассейна строительной техникой;
- Применение OpenGL в построении сетки рассеивания выбросов в атмосферу дорожно-строительной техникой.
Таким образом, цель, поставленная в начале выпускной квалификационной работе, достигнута. Намеченные в связи с ней задачи решены. Актуальность разработки ИС мониторинга выбросов вредных веществ в атмосферу автотранспортом подтверждена проведенными исследованиями экологической обстановки в стране, в связи с чем разработан программный продукт, позволяющий контролировать состояние воздушной среды при работе дорожно-строительной техники, учитывая движение городского автотранспорта по участку строительства.