Разработка информационно- моделирующей системы газодинамического режима доменной плавки и системы мониторинга в корпоративной

Объект информатизации
ЛПР

Цель работы
Повышение эффективности газодинамического режима доменных печей с использованием информационных технологий

Достижение цели
Разработка информационной системы
2. Внедрение системы в ОАО «ММК»

Задачи работы
Проработка физической и математической постановки задачи;
Проектирование архитектуры программного обеспечения;
Реализация программных модулей приложения:
Возможность автоматического расчета параметров газодинамического режима всех доменных печей за каждый месяц
Обеспечение выполнения процедуры базового и прогнозного расчетов с использованием закрытых и открытых интерфейсов;
Реализация табличного и графического отображения результатов расчета;
Формирование отчета о результатах моделирования, экспорт его в популярные форматы и распечатка на принтере;
Создание механизмов отображения данных в корпоративной сети
Отладка программного обеспечения
Написание документации;
Обоснование экономической эффективности проекта;
Изучение вопросов безопасности и экологичности проекта.

Физическая постановка задачи
В основе моделирования процессов газодинамики лежит уравнение Эргона, позволяющее оценить влияние параметров шихты, газа и характера взаимодействия между этими потоками
где – коэффициент, учитывающий форму и шероховатость частиц слоя;
W – скорость фильтрации газового потока;
– плотность газа;
Н – высота слоя шихты в печи;
dЭ – эквивалентный диаметр куска шихты;
– порозность слоя шихты;
Т – температура газа;
РГ – избыточное давление газа.

Концептуальное проектирование
Концептуальная схема
информационно-моделирующей системы

Концептуальное проектирование
Концептуальная схема
системы визуализации

Архитектура ПО

Алгоритмическое обеспечение

Реализация
Среда разработки: Visual Studio
включает Business Intelligence Development Studio
Язык разработки: C#

Реализация: Библиотека DLL
Библиотека DLL является «черным ящиком» для программы, которая вызвала ее, но именно в DLL закладывается ключевая задача всей моделирующей системы – математические манипуляции с данными.

Реализация: Клиентский модуль
- Взаимодействие с DLL
- Взаимодействие с БД
- Создание отчета
- Дружественный интерфейс

Реализация: Агрегация данных
Хранимая процедура «OLAP_DC_TR_GazDin»
Функции: Передача данных в систему OLAP из технического отчета
Процедура работает автоматически:
- загружает исходные данные для расчета за текущий месяц;
- производит вызов внешней dll;
- записывает расчетные величины в рабочие таблицы
Входные данные:
@dt_s -- первый день отчетного месяца
Хранимая процедура «OLAP_DC_GazDin_INS»
Функции: Загрузка результатов расчета статей газодинамического режима в систему OLAP_DC.
Входные данные:
@dt_s -- первый день отчетного месяца
@NPech --номер доменной печи

Реализация: Reporting Service
- DataSet
(набор данных)
Layout -
(слой)

Отладка: Тестирование DLL
Тесты пишутся как для проверки устойчивости вводимых параметров, так и для проверки методики расчета.
Среда тестирования NUnit

Клиент: Расчет
Ввод исходных данных

Клиент: Результаты
Визуализация расчета
Печать отчета
Экспорт XLS, PDF

Система мониторинга: Результаты
Графическое представление данных

Система мониторинга: Результаты
Табличное представление данных

БЖД
СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
Шум
Вибрация
Микроклимат
Электробезопасность
Излучения
Вентиляция помещений
Экологичность работы
Чрезвычайные ситуации, пожарная безопасность
Эргономика рабочего места
Зрительная работа оператора
Освещенность рабочего места

Экономические показатели проекта
Общая смета затрат на разработку проекта

Заключение
Информационная система включает модули:
динамически подключаемая математическая библиотека DLL, разработанная на основании функциональных спецификаций с использованием объектно-ориентированного подхода;
клиентский модуль, который осуществляет связь с СУБД MS SQL Server, обеспечивает аутентификацию пользователя в системе, извлекает необходимые данные из базы данных предприятия, интерпретирует в удобном для пользователя виде и позволяет сохранять результаты расчета в БД;
серверные элементы (таблицы, хранимые процедуры, внешние сборки), работающие под управлением MS SQL Server;
модуль агрегированной отчетности, состоящий из элементов сбора данных по различным объектам и периодам, а также средства создания таблиц и графиков.

Заключение
Созданное программное обеспечение способно:
1. Отображать динамику изменения расчетных газодинамических параметров доменных печей (характеристик слоя шихтовых материалов, скоростей фильтрации газа, перепадов давления и степени уравновешивания шихты) на основании фактической отчетной месячной информации из модуля «Технический отчет».
2. Прогнозировать газодинамический режим доменных печей при изменении расхода дутья, параметров комбинированного дутья, уровня засыпи и давления колошникового газа.
3. Результаты моделирования газодинамического режима доменной плавки представляются в табличной и графической формах, предусмотрено формирование отчета с возможностью его предварительного просмотра и экспорта в другие форматы.
4. Осуществлять автоматический расчет параметров газодинамического режима всех доменных печей за каждый месяц и отображать результаты расчетов в корпоративной сети предприятия.