7
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................. 9
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ........................................................................... 11
1.1.Технико-экономическая характеристика предметной области
и предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ» ................................................ 11
1.1.1.Характеристика предприятия и его деятельности ........................... 11
1.1.2.Организационная структура управления предприятием ................ 13
1.1.3.Программная и техническая архитектура АСУ предприятия ........ 15
1.2.Характеристика комплекса задач, задачи и обоснование
необходимости автоматизации ................................................................................... 18
1.2.1.Выбор комплекса задач автоматизации и характеристика
существующих бизнес процессов ......................................................................... 18
1.2.2.Определение места проектируемой задачи в комплексе задач
и ее описание ........................................................................................................... 20
1.2.3.Обоснование необходимости использования вычислительной
техники для решения задачи .................................................................................. 23
1.2.4.Анализ системы обеспечения информационной безопасности
и защиты информации ............................................................................................ 28
1.3.Анализ существующих разработок и выбор стратегии автоматизации
«КАК ДОЛЖНО БЫТЬ» ............................................................................................. 30
1.3.1Анализ существующих разработок для автоматизации задачи.......30
1.3.2.Выбор и обоснование стратегии автоматизации задачи ................. 31
1.3.3.Выбор и обоснование способа приобретения АСУ
для автоматизации задачи ...................................................................................... 32
1.4.Обоснование проектных решений ............................................................ 33
1.4.1.Обоснование проектных решений по информационному
обеспечению ............................................................................................................ 33
1.4.2.Обоснование проектных решений по программному обеспечению
....................................................................................................................... 34
1.4.3.Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
....................................................................................................................... 39
8
II ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ ....................................................................................... 53
2.1.Разработка проекта автоматизации .......................................................... 53
2.1.1.Этапы жизненного цикла проекта автоматизации .......................... 53
2.1.2.Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание .... 55
2.1.3.Организационно-правовые и программно-аппаратные средства
обеспечения информационной безопасности и защиты информации .............. 56
2.2.Информационное обеспечение задачи ..................................................... 62
2.2.1.Информационная модель и её описание ........................................... 62
2.2.2.Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной
информации ............................................................................................................. 65
2.2.3.Характеристика результатной информации ..................................... 67
2.3.Программное обеспечение задачи ............................................................ 67
2.3.1.Общие положения ............................................................................... 67
2.3.2.Характеристика базы данных ............................................................ 72
2.3.3.Структурная схема пакета .................................................................. 74
2.3.4.Описание программных модулей ...................................................... 77
2.4.Контрольный пример реализации проекта и его описание ...................... 78
III ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА
........................................................................................................................................... 89
3.1 Выбор и обоснование методики расчёта экономической
эффективности ....................................................................................................................... 89
3.2 Расчёт показателей экономической эффективности проекта .................. 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 100
СПBCОК BCПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................ 102
9
Введение
На современном этапе развития технических систем можно выделить
активное развитие систем автоматического управления различными
технологическими процессами или производствами (АСУ ТП). Можно сделать
вывод, что данный факт обусловлен высокой скоростью роста, развития
и совершенствования, как элементной базы подобных систем управления,
таки требований к данным системам. Системы автоматического управления
технологическими процессами призваны управлять работой отдельных устройств,
а также целых производств с заданными параметрами качества при отсутствии
или с минимальным числом обслуживающего персонала.
Жизнь современного человека трудно представить без воды. Даже
небольшие сбои в работе коммунальных служб приводят к серьезным проблемам
как в повседневной жизни населения, больниц, школ и других социально-бытовых
учреждений, так и в работе промышленных предприятий.
Город Видное и населенные пункты Ленинского муниципального района
развиваются большими темпами, соответственно растут и объемы коммунальных
услуг.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка
системы автоматизации и управления инженерным оборудованием и сбором
контрольных данных в МУП «ВИДНОВСКОЕ ПТО ГХ» при обеспечении
населения коммунальными ресурсами.
В данном случае, основываясь на технических характеристиках объекта
автоматизации необходимо обеспечить высокий уровень безопасности
производства. На сегодняшний день, системыводоснабжения являются
крупнейшим потребителем топливно-энергетических ресурсов в стране. Работа
подобных систем призвана обеспечивать оптимальные параметры работы
коммунального оборудования.Следовательно,возникает необходимость разработки
системы автоматического управления процессами водозаборного узла (ВЗУ).
Таким образом, проблема повышения качества, надежности, экономичности
обеспечения населения коммунальными ресурсами имеет государственное
значение [1].
10
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Выполнить анализ заданного объекта;
Разработать, используя данные проведенного анализа, технические
задание, а также структурную схему системы. Выполнить проектирование
отдельных блоков системы управления.
Определить требуемый для автоматизации ВЗУ перечень технических
средств;
Составить алгоритм функционирования управления системой;
Основными целями созданиясистем управления являются:
оперативное и достоверное получение информации об объекте
в режиме реального времени;
контроль состояния технологического оборудования;
оперативное выявление аварийных и предаварийных ситуаций;
удаленная диспетчеризация.
При этом предъявлялся ряд требований к разрабатываемой системе.
Система должна:
работать круглосуточно в режиме реального времени в соответствии
с режимом работы технологического оборудования;
быть наращиваемой, т. е. в случае необходимости позволять
подключать дополнительные параметры и объекты;
обеспечивать простоту и удобство обращения производственного
персонала;
иметь возможность развития и модернизации.
11
1. Аналитическая часть
1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области
и предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ»
1.1.1. Характеристика предприятия и его деятельности
Объектом исследования вданной ВКР является предприятие
МУП «Видновское ПТО ГХ».Официальное полное наименование предприятия:
Муниципальное унитарное предприятие «Видновское производственно-
техническое объединение городского хозяйства» Ленинского муниципального
района Московской области. Официальное сокращенное наименование
Предприятия: МУП «Видновское ПТО ГХ».
Место нахождения предприятия: 142700, Московская область, Ленинский
муниципальный район, г. Видное, ул. Советская, д. 17а.
Предприятие является самостоятельным хозяйствующим субъектом
с правом юридического лица, имеет самостоятельный баланс, расчетный
и иные счета в банках, печать со своим наименованием, товарный знак (при
необходимости). Так же предприятие вправе иметь штампы и бланки со своим
фирменным наименованием.
МУП «Видновское ПТО ГХ» осуществляет свою деятельность
в соответствиис Гражданским кодексом РФ, Федеральным законом от 14 ноября
2002 № 161 - ФЗ «О государственных и муниципальных унитарных предприятиях»
иными правовыми актами.
В состав предприятия входят следующие производственные службы:
Теплосеть
Водоканал
МУП «Видновское ПТО ГХ» создано в 1987 году, является
многоотраслевым предприятием. Организационно-штатная структура предприятия
состоит из аппарата управления объединения и производственных служб:
Водоканал, Теплосеть. Основной деятельностью предприятия является оказание
услуг по теплоснабжению, водоснабжению и водоотведениюдля выполнения
городских социально-экономических заказов, удовлетворение общественных
потребностей и получение прибыли. Для достижения указанной цели предприятие
12
занимается эксплуатацией водопроводных, тепловых, канализационных сетей
и сооружений, производством, передачей, распределением тепловой энергии;
монтажом, наладкой и ремонтом энергообъектов теплоэнергетического
оборудования, энергоустановок потребителей и насосного оборудования
водоснабжения и водоотведения.
Предприятие является ресурсоснабжающей организацией.Свою
производственную деятельность предприятие осуществляет
на территориях 6 городских и сельских поселениях Ленинского муниципального
района:г.п Видное,г.п. Горки Ленинские,с.п.Развилковское,с.п.Булатниковское, с.п.
Володарское,с.п.Молоковское. В эксплуатации предприятия находятся – 21
котельная, 46 тепловых пунктов, 123,69 км тепловых сетейв двухтрубном
исчислении, 27 водозаборных узлов, 211,76 км водопроводных сетей, 158,23 км
сетей водоотведения, 26 канализационных насосных станций, 5 комплексов
очистных сооружений хозяйственно-бытовых и ливневых стоков.Основное
требование, которое предъявляется к работе жилищно-коммунального хозяйства –
это надежное и бесперебойное обеспечение потребителей тепловой энергией,
горячей и холодной водой, водоотведением.
Объемы потреблениянаселением, объектами социальной сферы
и предприятиями обслуживаемых населенных пунктов Ленинского
муниципального района представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1
Объемы потребления энергоресурсов на предприятии
Параметр
Значение
Период учета
Вода
8700 тыс. м3
Календарный год
Тепловая энергия
553 тыс. Гкал
В то же время интенсивный рост услуг приводит к увеличению нагрузок
на действующие инженерные коммуникации, оборудование и к уменьшению
сроков их службы. Поэтому, в основе всех программ, реализуемых предприятием,
лежит своевременный ремонт, реконструкция объектов инженерной
инфраструктуры и постоянное наращивание мощностей.
13
Применение на практике законов рыночной экономики в сочетании
с использованием новейших технологических разработок позволяют сегодня
предприятию вкладывать значительные средства на реконструкцию
и дальнейшее развитие инженерных сетей и сооружений. На протяжении 10-ти
последних лет до принятия закона ФЗ «Об энергосбережении и о повышении
энергетической эффективности» предприятие планомерно выполняло работы
по модернизации и реконструкции сетей и сооружений тепло-водо-
электроснабжения и водоотведения. МУП «Видновское ПТО ГХ»выделяет
большие финансовые средства на закупку и внедрение наиболее качественных
материалов, энергосберегающего оборудования.
1.1.2. Организационная структура управления предприятием
Учредителем Предприятия и собственником его имущества является
муниципальное образование Ленинский муниципальный район Московской
области. Полномочия учредителя Предприятия и собственника его имущества
осуществляет администрация Ленинского муниципального района Московской
области и ее структурное подразделение - Комитет по управлению имуществом,
в пределах своей компетенции.
Единоличным исполнительным органом Предприятия является генеральный
директор. Генеральный директор Предприятия назначается собственником
имущества Предприятия, с ним заключается срочный трудовой договор.
Генеральный директор осуществляет текущее руководство деятельностью
Предприятия, он подотчетен в своей деятельности собственнику. Генеральный
директор отчитывается о деятельности Предприятия в порядке и в сроки, которые
определяются собственником имущества Предприятия.
Генеральный директор самостоятельно утверждает структуру и штатную
численность Предприятия, нанимает (назначает) на должность и освобождает
от должности работников, заключает с ними трудовые договоры. Отношения
работника и Предприятия, возникшие на основании трудового договора,
регулируются законодательством РФ о труде.
Структура МУП «Видновское ПТО ГХ» представлена на рисунке 1.1
14
Генеральный
директор
Отдел кадров
Помощник генерального
директора
Бухгалтерия
Технический директор
(главный инженер)
Заместитель главного
инженера
Производственно-
техническая служба
Отдел главного
механика и энергетика
Директор по строительству и
развитию
Отдел капитального
строительства
Планово-экономический
отдел
Договорно-правовой
отдел
Отдел закупок
Отдел снабжения Отдел сбыта
Зам. генерального
директора по
безопасности
Отдел ПО,
автоматизации и связи
Отдел ОТ, ПБ, ЧС и
делопроизводства
ПС «Теплосеть» ПС «Водоканал»
Рисунок 1.1 – Организационная структура МУП «Видновское ПТО ГХ»
15
1.1.3. Программная и техническая архитектура АСУ предприятия
Объединение МУП «Видновское ПТО ГХ» располагает локальной
вычислительной сетью, состоящей из 43 компьютеров, в числе которых 39 рабочих
станций на базе персональных компьютеров, 2 ноутбука, 2 сервера на базе ПК.
Локальная компьютерная сеть предприятия имеет выход в глобальную сеть
Интернет по оптоволоконным и беспроводным технологиям.Компьютеры складов,
находящиеся в удаленном здании, подключены к общей локальной сети
предприятия через 3G-модем (GPRS-терминал), настроено VPN-соединение. Схема
ЛВС представлена на рисунке 1.2.
Интернет
Маршрутизатор
D-Link DGS-1008D/H2
8ми портовый
Рабочие станции пользователей
МФУ Samsung SCX-4655FN
WiFi Роутер TP-LINK WR841N
4 портовый
Маршрутизатор
D-Link DES-1026G
24ёх портовый
Сервер HP Proliant DL380p
Маршрутизатор
D-Link DGS-1008D/H2
8ми портовый
Рабочие станции пользователей
МФУ Samsung SCX-4655FN
Маршрутизатор
D-Link DGS-1008D/H2
8ми портовый
Сервер HP Proliant DL380p
(Прокси)
Рисунок 1.2 – Схема ЛВС МУП «Видновское ПТО ГХ»
16
Локальная сеть предприятия имеет топологию «звезда» с соединением узлов
(рабочих станций) с помощью маршрутизаторов, коммутаторов, кабелей. Способ
соединения компьютеров ЛВС – FastEthernet 100 BASE-TX
Тип локальной сети – с выделенным файл-сервером.
В организации имеется 2 сервера: один выступает в роли Интернет-шлюза,
контроллера доменов и обеспечивает безопасное соединения с внешней сетью
за счет настроек брандмауэра и прокси-сервера, а второй сервер выступает
в качестве сервера БД, сервера приложений.
Каждому компьютеру в сети присвоен IP-адрес и доменное имя. Раздача IP-
адресов рабочим станциям локальной сети предприятия осуществляется
динамически. Серверу присвоен статический IP-адрес: 192.168.1.0. В организации
используется маска подсети 255.255.255.0 (класс 1С), позволяющая задать 256
адресов узлов сети.
На предприятии используется также периферийное оборудование,
подключаемое к персональным компьютерам: принтеры, сканеры, МФУ.
Применение компьютерной техники и сетевого оборудования позволяет
координировать деятельность подразделений, оптимизировать удовлетворение
информационных потребностей управленческого персонала предприятия,
автоматизировать большинство бизнес-процессов торговой деятельности
компании.
Так, с помощью компьютерной техники и программного обеспечения
автоматизированы:
бухгалтерский и налоговый учет;
начисление заработной платы и отчисления страховых взносов
в социальные фонды;
оформление кадровой документации, распорядительные документы,
составление и учет договоров с контрагентами;
составление и учет первичной документации по торгово-закупочной
и логистической деятельности;
На рисунке 1.3 представлена схема программного обеспечения предприятия.