Материал: Разработка систем сбора и отображения данных систем теплоснабжения

все операции по получению данных при удаленном доступе осуществляются из окна "Менеджер удаленного опроса приборов", которое вызывается командой [Связь - Удаленный опрос приборов] или одноименной командой с панели связи (рисунок 12)

Рисунок 12 - Менеджер удалённого опроса приборов

.3 Экспорт данных

Экспорт данных можно осуществлять двумя способами:

средствами программы "ПРОЛОГ";

используя СУБД Microsoft Office Access со встроенным в него языком программирования VBA.

.3.1 Экспорт данных средствами программы "ПРОЛОГ"

Данные из таблиц за любой интервал времени можно экспортировать на лист EXCEL или в один из следующих форматов: HTML, XML, DBF, RTF, CSV, SQL, либо в буфер обмена Windows. Для экспорта данных следует выделить название таблицы в панели базы данных и нажать кнопку "Экспорт данных" на панели связи.

В появляющихся окнах выбираются: период времени, за который будут экспортированы данные, формат экспорта и, при необходимости, дополнительные опции (рисунки с 13 по 16).

Рисунок 13 - Экспорт данных. Выбор периода

Рисунок 14 - Экспорт данных. Ввод имени файла, выбор директории для экспорта и формата файла

Рисунок 5 - Экспорт данных. Выбор экспортируемых полей

Рисунок 16 - Экспорт данных. Выбор шаблона оформления сохраняемой HTML-страницы

.3.2 Экспорт данных с использованием VBA

При экспортировании данных посредством Microsoft Access необходимо создать макрос на языке программирования VBA.

Макрос (от англ. macros, мн.ч. от macro) - программный объект, при обработке «развёртывающийся» в последовательность действий или команд.

При написании макроса для экспорта необходимо учесть несколько особенностей (рисунок 17):

почасовые, посуточные и помесячные данные каждого узла учёта хранятся в одной таблице. Наиболее простой способ их разделить - это использовать в качестве уникального идентификатора каждого вида данных поле;

первые поля таблиц с данными приборов используются для связи с другими таблицами, поэтому при экспорте данных его необходимо пропускать.

Рисунок 17 - База данных программы "ПРОЛОГ"

Макрос, по сути, является программой, поэтому первым этапом при его создании считается составление алгоритма в виде блок-схемы.

Блок-схема - это графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и так далее.

Учитывая описанные выше особенности таблиц с данными, составляется алгоритм будущей программы на примере узла учёта СПТ961, приведённый приложении А.

Всю работу алгоритма можно разделить на несколько этапов:

а) подготовка к экспорту:

) открытие html-документов для перезаписи всего имеющегося в них кода;

) создание шапок html-документов и таблиц, находящихся внутри них;

) подключение к базе данных и таблице с показаниями узла учёта СПТ961;

б) экспорт данных:

) создание цикла для экспорта данных. Весь этап экспорта данных будет повторяться до тех пор, пока все записи исходной таблицы не будут экспортированы в соответствующие файлы;

) пропуск первого поля каждой записи таблицы. Первое поле каждой записи таблицы экспортировать не надо, поэтому его необходимо пропускать;

) создание новой строки в таблице и её заполнение, исходя из значения второго поля каждой записи таблицы с данными. Благодаря этому полю определяется, в какой файл необходимо экспортировать текущую запись. Так, если значение поля равно "0", то экспорт осуществляется в html-документ, содержащий почасовые данные узла учёта. Также при выполнении учитывается вероятность неверного экспорта пустых полей. В таких полях вместо значения "null" будет выводиться символ пробела.

в) завершение работы макроса:

) запись в html-документы конечного кода;

) закрытие записанных html-документов;

) отключение от таблицы и баз данных;

На основе полученного алгоритма составляется программный код макроса, который приведён в приложении Б.

Алгоритм, равно как и сам макрос, являются полностью законченными, поэтому их можно использовать и для остальных приборов. Достаточно лишь изменить имена сохраняемых файлов и таблицы, к которой подключается макрос.

Главным достоинством разработанного макроса является возможность автоматизированного экспорта всех необходимых данных. Это становится возможным благодаря двум ключевым особенностям:

в Microsoft Office Access существует возможность автоматически запускать макрос на исполнение при каждом открытии базы данных. Для этого лишь необходимо выставить уровень безопасности программы на низкий уровень через ее настройки, а также дать макросу имя "AutoExec". В Microsoft Office Access это имя зарезервировано непосредственно для выполнения при открытии базы данных, поэтому при каждом открытии базы данных макрос будет автоматически выполняться;

для периодического открытия баз данных используется встроенный в Microsoft Windows "Планировщик задач". Так как наименьший период, через который обновляются показания в базе данных, равен одному часу (в почасовых архивах), то с помощью планировщика задач необходимо открывать базу данных каждый час.

Таким образом, появляется возможность абсолютно автоматизированного сбора, экспорта и отображения всех необходимых данных по всем приборам учёта.

Результатом экспорта любым из вариантов являются HTML-страницы, приведённые на рисунках 18 и 19.

Рисунок 18 - Суточный архив узла СПТ961

Рисунок 19 - Часовой архив узла СПГ761

7 Реализация Web-сервера

.1 Установка Apache

Web-сервер Apache очень прост в установке, поэтому следует рассмотреть лишь самый важный шаг (рисунок 20).

Рис. 20 - Установка Apache. Информация о сервере

На данном шаге необходимо задать самые важные настройки Web-сервера:

Network Domain - имя вашего сервера DNS, в котором ваш Web-сервер будет зарегистрирован. При эксплуатации Web-сервера предполагается использовать Apache для доступа к данным по локальной сети. Чтобы проектируемый сайт был доступен для просмотра по локальной сети, необходимо указать в этом поле IP-адрес сервера (192.168.1.2);

Server Name - полное имя вашего сервера. Опять же, предполагается использовать Apache для доступа по локальной сети, поэтому здесь следует так же указать IP-адрес сервера (192.168.1.2);

Administrator's Email Address. Адрес администратора сервера. Этот адрес будет отображаться во время ошибок работы Web-сервера, никакой другой функции на этот адрес не возложено.

.2 Разработка сайта с показаниями приборов

После установки Apache полностью готов к работе, но для отображения необходимых данных нужно, используя язык HTML, создать несколько HTML-страниц.

Главной страницей любого сайта является файл "index.html", который хранится Web-сервером в директории: C:\Program Files\Apache\htdocs. Все остальные страницы сайта также размещаются здесь.

После установки Web-сервера страница с таким именем в указанной директории уже существует, поэтому её достаточно лишь изменить. HTML-страницы доступны для редактирования при помощи стандартного Windows-приложения - "Блокнот". После открытия документа необходимо заменить имеющийся там код на следующий:

<html>

<head>

<title>Сайт котельной </title></head>

<body>

<h1><div align="center"><b>Добро пожаловать на тестовый вариант сайта с показаниями приборов</b></div></h1>

<div align="center"><a href="СПТ961.html">Узел учёта СПТ961</a></div>

<br>

<div align="center"><a href="СПГ761.html">Узел учёта СПГ761</a></div>

</body>

</html>

В результате в окне браузера можно будет увидеть тестовый вариант сайта (рисунок 21).

Рисунок 21 - Тестовый вариант сайта с показаниями приборов

В данном документе присутствуют две ссылки на другие страницы, которые необходимо создать в этой же директории и отредактировать. Для каждого из подключаемых приборов создается собственная страница.

Для прибора СПТ961 необходимо создать документ "СПТ961.html" и внести в него следующий код:

<html>

<head><title>Узел учёта СПТ961</title></head>

<body>

<b><big>Выберите необходимый архив данных:</big></b>

<br>

<a href="Часовой_архив_узла_СПТ961_.html">Часовой архив узла СПТ961</a>

<br>

<a href="Суточный_архив_узла_СПТ961_.html">Суточный архив узла СПТ961</a>

<br>

<a href="Месячный_архив_узла_СПТ961_.html">Месячный архив узла СПТ961</a>

<br>

<a href="Перерывы_питания_узла_СПТ961_.html">Архив перерывов питания узла СПТ961</a>

<br>

<a href="Нештатные_узла_СПТ961_.html">Архив нештатных ситуаций узла СПТ961</a>

<br>

<a href="Тотальные_узла_СПТ961_.html">Тотальный архив узла СПТ961</a>

<br>

</body>

</html>

В результате в окне браузера можно будет увидеть тестовый вариант страницы прибора СПТ961 (рисунок 22).

Рисунок 22 - Тестовый вариант страницы прибора СПТ961

Для прибора СПГ761 необходимо создать документ "СПГ761.html" и внести в него следующий код:

<html>

<head><title>Узел учёта СПГ761</title></head>

<body>

<b><big>Выберите необходимый архив данных:</big></b>

<br>

<a href="Часовой_архив_узла__СПГ761_.html">Часовой архив узла СПГ761</a>

<br>

<a href="Суточный_архив_узла__СПГ761_.html">Суточный архив узла СПГ761</a>

<br>

<a href="Декадный_архив_узла__СПГ761_.html">Декадный архив узла СПГ761</a>

<br>

<a href="Месячный_архив_узла__СПГ761_.html">Месячный архив узла СПГ761</a>

<a href="Нештатные_узла__СПГ761_.html">Архив нештатных ситуаций узла СПГ761</a>

<br>

<a href="Тотальные_узла__СПГ761_.html">Тотальный архив узла СПГ761</a> <br>

</body>

</html>

В результате в окне браузера можно будет увидеть тестовый вариант страницы прибора СПТ961 (рисунок 23).

Рисунок 23 - Тестовый вариант страницы прибора СПТ961

Оба эти документа ссылаются на HTML-страницы, предварительно созданные с помощью VBA-макроса и являющиеся, по сути, таблицами с данными приборов.

8. Принцип работы серверной системы

Всё необходимое программное обеспечение корректно работает в Windows-среде, поэтому понадобится всего один сервер.

После подключения оборудования и установки необходимого программного обеспечения, серверная система будет работать следующим образом (рисунок 24):

а) сбор данных;

Опрос контроллеров производится программным обеспечением "ПРОЛОГ". Полученные данные сохраняются в таблицах архива программы.

б) экспорт данных;

Имеющиеся таблицы с данными при помощи Microsoft Office Access и встроенного в него языка программирования VBA экспортируются в HTML-формат и сохраняются в директории: C:\Program Files\Apache\htdocs

в) отображение данных;

Полученные страницы посредством Web-интерфейса, предоставляемого сервером Apache, становятся доступны для любой рабочей станции, подключённой к ЛВС цеха.

Рисунок 24 - Общая схема работы серверной системы

9 Безопасность труда при реализации проекта

Эффективность труда специалистов всех категорий независимо от характера условий их деятельности зависит от того, как устроено и оснащено рабочее место. Организация рабочего места включает в себя оснащение всем необходимым в соответствии с характером работы, рациональное расположение этого необходимого оснащения, создание удобств, комфортных условий работы, предотвращение вредного воздействия на человека неблагоприятных факторов внешней среды. Работа оператора ЭВМ или программиста утомительна, так как связанна с постоянным статическим напряжением мышц и многими другими, вредными для организма явлениями. К этому добавляется также постоянное нервное напряжение. Такой труд нуждается в облегчении и, прежде всего в рациональном устройстве рабочего места.

.1 Организация рабочего места оператора

Применение электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и персональных компьютеров (ПК) в инженерной и научной работе имеет целью ускорение решения поставленных задач. Совершенно очевидно, что насколько быстро и качественно будет решена задача, зависит не только от возможностей собственно машины, но и от действия оператора, управляющего ее работой. Следует учитывать, что работа программиста является, прежде всего, умственной, а не физической, и именно умственная усталость чаще всего приводит к ошибкам, которые могут вызвать серьезные последствия, особенно, если учесть, что в настоящее время программное обеспечение ПК может стоить значительно больше самой машины. Необходимо, следовательно, максимально упростить и облегчить труд программиста. Работа на ПК связана с достаточно сильным информационным обменом между человеком-оператором и машиной-ЭВМ (клавиатура, мышь, средства отображения информации), что способствует быстрой утомляемости. Другими факторами, влияющими на утомление программиста, являются длительное пребывание в положении сидя и длительная зрительная нагрузка. Будем подходить к рассмотрению труда программиста с точки зрения эргономики - комплексной науки, в основании которой лежит исследование трудовой деятельности человека с целью приспособления условий труда к физическим возможностям человеческого организма и активного воздействия на всестороннее развитие человеческих способностей. Под рабочим местом оператора ЭВМ понимают зону трудовой деятельности, оснащенную всем техническим и вспомогательным оборудованием, необходимым для осуществления управлением ЭВМ. Организация рабочего места программиста должна удовлетворять следующим эргономическим и психологическим требованиям:

а) досягаемость - рациональная планировка рабочего места предполагает такое размещение всех технических средств и рабочих материалов, которое позволяет работать без лишних движений, приводящих к утомлению и лишним затратам времени. На этот счёт имеются нормативные данные, определяющие размеры зон досягаемости, в которых работа наименее утомительна, и максимальных рабочих зон, ограниченных вытянутыми руками. Зоны эти располагаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях и зависят от роста человека. Зная их размеры, можно приступать к решению вопроса о размещении отдельных приспособлений и материалов, сообразуясь с их назначением и частотой использования;

б) обозримость - это требование организовать своё рабочее место так, чтобы все без исключения материалы в любой момент были видны. Хорошая обозримость в сочетании с постоянством мест хранения материалов, должна свести на нет потери времени на их поиск. Нормальной должна быть такая организация труда, при которой слово «искать» было бы вообще исключено из лексикона;

в) изолированность - исследования показывают прямую зависимость между степенью изолированности рабочего места умственного труда и продуктивностью работы. Ликвидируется нервное напряжение, возникающее при необходимости работать на виду;