Концептуальная схема - это (от слова concept - понятие) представляет собой описание структуры всех единиц информации, хранящихся в БД.
Под структурой понимается вхождение одних единиц информации в состав других единиц информации.
Информационный процессор - это механизм, который в ответ на получение команды выполняет операции с БД и концептуальной схемой. Информационный процессор состоит из вычислительной системы, системы управления базой данных - СУБД, а также включает администратора базы данных.
Системой управления базой данных называется комплекс программ, обеспечивающий централизованное хранение, накопление, модификацию и выдачу данных, входящих в БД.
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
· Ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию;
· Процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;
· Подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;
· Сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Основным функциям СУБД относится:
· Управление данными во внешней памяти (на дисках);
· Управление данными в оперативной памяти;
· Журнализация изменений;
· Восстановление базы данных после сбоев (механизм транзакций);
· Поддержание языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Для реализации автоматизированной системы поверки приборов учета расхода электроэнергии выбрана СУБД Access, которая является наиболее доступной, имеет развитый инструментарий разработки баз данных, по своим возможностям является достаточной, но не избыточной, СУБД для решения поставленной задачи в данной работе.
3.2 Архитектура MicrosoftAccess
MicrosoftAccess обладает всеми чертами классической СУБД. Access - это не только мощная, гибкая и простая в использовании СУБД, но и система для разработки приложений баз данных. К числу наиболее мощных средств Accessотносятся средства разработки объектов - мастера, которые можно использовать для создания таблиц, запросов, различных типов форм и отчетов. В MicrosoftAccess включены мастера, помогающие производить анализ структуры данных, импортировать электронные таблицы и текстовые данные, повышать быстродействие приложения, создавать и настраивать одно из более, чем двадцати типов приложений с использованием встроенных шаблонов. Чтобы полностью автоматизировать работу приложения, можно использовать макросы для связывания данных с формами и отчетами. Большинство приложений можно создать, не написав ни единой строки программного кода. Однако при необходимости построения действительно сложного приложения можно использовать язык программирования - VisualBasic для приложений.
MicrosoftAccess называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В MicrosoftAccess база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы с ними. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.
Таблица. Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа, например, о клиентах. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные и записи (которые называются также строками). В записи собрана вся информация о некотором объекте. Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, содержащих уникальные для каждой записи значения) и один или несколько индексов, помогающих ускорить доступ к данным.
Запрос. Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать бланк QBE (запрос по образцу) или инструкции SQL (структурированный язык запросов). Можно создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.
Форма. Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы используются для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных из запросов или таблиц. Формы можно также распечатать. С помощью формы можно в ответ на некоторое событие, например изменение значения определенных данных, запустить макрос или процедуру VBA.
Отчет. Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения.
Макрос. Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие. Например, можно определить макрос, который в ответ на выбор некоторого элемента в основной форме открывает другую форму. С помощью другого макроса можно осуществлять проверку значения некоторого поля при изменении его содержимого. В макрос можно включить дополнительные условия для выполнения или невыполнения тех или иных указанных в нем действий. Из одного макроса можно также запустить другой макрос или процедуру VBA.
Модуль.Объект, содержащий программы, написанные на языке VisualBasic для приложений. Модули могут быть независимыми объектами, содержащими функции, вызываемые из любого места приложения, но они могут быть и непосредственно «привязаны» к отдельным формам или отчетам для реакции на те или иные происходящие в них изменения.
Концептуальные взаимосвязи объектов Access показаны на рисунке3.1. В таблицах хранятся данные, которые можно извлекать с помощью запросов. Используя формы, можно выводить данные на экран или изменять их. Формы и отчеты получают данные как непосредственно из таблиц, так и через запросы. Для выполнения нужных вычислений и преобразования данных запросы могут использовать встроенные функции или функции, созданные с помощью VisualBasic для приложений. События, происходящие в формах или отчетах, могут запускать макросы или процедуры VBA. Событие - любое изменение состояния объекта MicrosoftAccess. Например, событием является открытие формы, закрытие формы, ввод новой строки в форму, изменение содержимого текущей записи или элемента управления (объекта формы или отчета, который может содержать данные). Для обработки события можно создать макрос или процедуру VisualBasic для приложений.
С помощью макросов и модулей можно изменять ход выполнения приложения; открывать, фильтровать и изменять данные в формах и отчетах; выполнять запросы и создавать новые таблицы. Используя VisualBasic для приложений, можно создать, модифицировать и удалить любой объект Access, обрабатывать данные по строкам или по столбцам, а также каким-либо другим способом. Можно также вызывать процедуры из библиотек динамической компоновки (DLL) MicrosoftWindows, чтобы использовать в своем приложении не только встроенные в Access функции, но и возможности Windows.
Рисунок3.1- Взаимосвязи основных объектов в MicrosoftAccess
3.3 Структурная схема таблиц
В таблице “тКонтролер” фиксируются данные контролера, его квалификация и даты последней и следующей аттестации. Ключевым полем является “Код контролера”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Фамилия”, “Имя”, “Отчество”, “Квалификация” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Дата последней аттестации”, “Дата следующей аттестации” - выбран тип данных “Дата и время”. Структура таблицы “тКонтролер” имеет следующий вид:
Рисунок 3.2 - Структура таблицы тКонтролер
В таблице “тЛицензия” фиксируются данные лаборатории поверки, её данные о лицензии и даты действия лицензии. Ключевым полем является “Код лицензии лаборатории”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Наименование лицензии”, “Наименование лицензиата” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Дата выдачи лицензии”, “Дата окончания лицензии” - выбран тип данных “Дата и время”. Структура таблицы “тЛицензия” имеет следующий вид:
Рисунок 3.3 - Структура таблицы тЛицензия
В таблице характеристик приборов поверки “тПоверяющееОборудование” фиксируются данные поверяющего оборудования, его точность, название, производитель и даты последней и следующей поверки, а также даты изготовления и ввода в эксплуатацию. Ключевым полем является “Код поверяющего оборудования”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Наименование оборудования”, “Производитель”, “Класс точности прибора” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Дата изготовления”, “Дата ввода в эксплуатацию”, “Дата последней поверки”, “Дата следующей поверки” - выбран тип данных “Дата и время”. Структура таблицы “тПоверяющееОборудование” имеет следующий вид:
Рисунок 3.4- Структура таблицы тПоверяющееОборудование
В таблице характеристик приборов “тПараметрыИзмерения” фиксируются параметры измерения поверяющего оборудования, наименование прибора, его параметры измерения и диапазон измерения, а также погрешность прибора измерения. Ключевым полем является “Код параметров измерения”, представленная типом данных “Счетчик”. Для поля “Наименование параметра измерения” выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Нижний предел измерения”, “Верхний предел измерения”, “Погрешность измерения” - выбран тип данных “Числовой”. Поле “Код поверяющего прибора” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тПоверяющееОборудование”. Структура таблицы “тПараметрыИзмерения” имеет следующий вид:
Рисунок 3.5- Структура таблицы тПараметрыИзмерения
В таблице измерений “тОперацииПоверки” фиксируются измерения, сделанные контролером, прибор, производящий измерения, и его параметр измерения, название операции и допустимый диапазон. Ключевым полем является “Код Операции”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Наименование операции”, “Наименование параметра контроля” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Значение параметра контроля”, “Допустимое Мин_значение”, “Допустимое Макс_значение” - выбран тип данных “Числовой”. Поле “Код контролирующего прибора” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тПоверяющееОборудование”. Структура таблицы “тОперацииПоверки” имеет следующий вид:
Рисунок 3.6 - Структура таблицы тОперацииПоверки
В таблице характеристик приборов “тПоверяемоеОборудование” фиксируются характеристики счетчика, периодичность поверки, имя контролера, результат измерения (контроля) и даты изготовления и ввода в эксплуатацию. Ключевым полем является “Код заводской счетчика”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Наименование счетчика”, “Класс счетчика”, “Мощность”, “Периодичность поверки”, “Производитель”, “Показания на момент поверки” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Для полей: “Дата изготовления”, “Дата ввода в эксплуатацию” - выбран тип данных “Дата и время”. Поле “Контролер” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тКонтролер”. Поле “Тип счетчика” является полем подстановки из раннее созданного списка выбора. Структура таблицы “тПоверяемоеОборудование” имеет следующий вид:
Рисунок 3.7 - Структура таблицы тПоверяемоеОборудование
В главной таблице “тПоверка” фиксируются все данные о поверки: лицензия, на основе которой проходит поверка, наименование операции поверки, имя контролера, производящего поверку, и показание его прибора, название и характеристики счетчика, вид поверки и даты последней и следующей поверки электросчетчика. Ключевыми полями является “Код поверки” и “Код операции поверки”, представленные типами данных “Счетчик”. Для полей: “Периодичность”, “Показания контролирующего” - выбран тип данных “Числовой”. Для полей: “Дата поверки”, “Дата предыдущей поверки” - выбран тип данных “Дата и время”. Ключевое поле “Код операции поверки” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тОперацииПоверки”. Поле “Код лицензии лаборатории” является полем подстановки соответствующего ключевого поля из таблицы “тЛицензия”. Поле “Код счетчиков” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тПоверяемоеОборудование”. Поле “Код поверяющего” является полем подстановки ключевого поля из таблицы “тКонтролер”. Поле “Вид поверки” является полем подстановки из раннее созданного списка выбора. Структура таблицы “тПоверка” имеет следующий вид:
Рисунок 3.8- Структура таблицы тПоверка
В таблице данных пользователей БД “тВход” фиксируются данные пользователя такие как уникальное имя пользователя “Логин”, должность, занимаемая в учреждение, а также уникальный пароль защищающий запись от посторонних, и уникальный индикатор присваивающий системой. Ключевым полем является “ИД”, представленная типом данных “Счетчик”. Для полей: “Логин” и “Пароль” - выбран тип данных “Короткий текст (256 символов)”. Поле “Должность” является полем подстановки из раннее созданного списка выбора. Структура таблицы “тВход” имеет следующий вид:
Рисунок 3.9 - Структура таблицы тВход
3.4 Структурная схема базы данных
Структура БД представляется схемой взаимосвязей таблиц БД. В этих связях отображаются виды связей(`один к одному', `один ко многим'), характер связей(правая, левая, внутренняя связи). Структура базы данных представлена на Рисунке 3.10:
Рисунок 3.10 - Схема данных базы данных
В этой схеме отображены взаимосвязи таблиц БД.
Главной таблицей, объединяющей все остальные, является таблица “тПоверка”, в которой фиксируются “Код поверки”, “Код операции поверки”, “Код лицензии лаборатории”, “Код счетчиков”, “Вид поверки”, “Периодичность”, “Дата поверки”, “Дата предыдущей поверки”, “Код поверяющего”, “Показания контролирующего”. Через поле “Код счетчиков” в таблицу подставляются названия поверяемых приборов из таблицы “тПоверяемоеОборудование” через поле подстановки “Код заводской счетчиков”.