Автоматизированная система контроля и учета электроэнергии "Континиум"

Заказчик

Клиент - ЗАО Информационно-аналитический центр научно-технических исследований "Континиум".

Задача

Система "Континиум" предназначена для автоматизированной регистрации, накопления и обработки показаний приборов учета потребления энергоресурсов в коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях. В сегодняшних условиях этап реализации электроэнергии, безусловно, является ключевым как для энергосистемы, так и для потребителей. Для энергосистемы на этом этапе определяется, сколько электроэнергии и по какой цене отпущено потребителям и как произведена ее оплата. Для потребителей - начисленная и фактическая (с учетом штрафов и пени) стоимость электроэнергии. Любые ошибки и неточности на стадии реализации непосредственно влияют на экономические показатели как энергосистем, так и потребителей электроэнергии. Поэтому наиболее перспективными для нужд ЖКХ и городского хозяйства в целом является АСКУЭР, использующие технологию передачи данных по проводам электросети.

АСКУЭР "Континиум" является единственной системой такого рода, находящейся в промышленной эксплуатации в России. Аналогичные системы зарубежной разработки не являются значимыми конкурентами в данном секторе рынка ввиду их высокой стоимости и слабой приспособленности к особенностям российской системы распределения энергоресурсов. Вместе с тем, необходимо постоянное совершенствование, как аппаратной, так и программной частей системы для удовлетворения запросов пользователей и поддержки положительного имиджа.

Необходимость разработки новой версии системы возникла в силу таких проблем, связанных с эксплуатацией предыдущей системы, как сложность пользовательского интерфейса системы, недостаточные возможности сопровождения системы, необходимость поддержки широкого спектра ОС, предотвращения конфликтов с другим ПО на уровне драйверов ODBC, замены устаревшей версии СУБД на новую и обеспечения требований безопасности.

Решение

Заказчик предоставил лишь часть формальных требований к системе. Относительно многих модулей у него было лишь общее видение, поэтому на первом этапе нашими аналитиками был проведен детальный анализ и разработка спецификаций для системы, а также разработан упрощенный прототип будущей системы.

При разработке новой системы были учтены и исправлены все основные недостатки предыдущей. Так, старая система представляла собой набор исполняемых файлов (зачастую разных версий), интерфейс системы не был унифицирован, и фактически каждое приложение имело свой "уникальный" пользовательский интерфейс. Отсутствовали также возможности автоматической инсталляции и обновления поставляемого продукта, что сегодня является стандартом де-факто.

Нами была разработана единая базовая среда системы, к которой подключаются различные модули, что позволило унифицировать интерфейс и функционал системы, а также дало возможность высокоэффективно использовать общие механизмы для обеспечения идентичности поведения различных по своей сути прецедентов. Это позволило сделать систему гибко настраиваемой для различных категорий пользователей.

Большое внимание было уделено разработке объектной модели системы с четкой иерархической структурой объектов и связями между ними (на основе технологии Rational Rose). Данный подход не только позволил представить в формализованном виде основополагающие компоненты системы, но также увеличил степень понимания разрабатываемой системы, как со стороны заказчика, так и со стороны разработчика.

Основные функции

Система состоит из следующих функциональных модулей:

Модуль управления объектом. Предназначен для регистрации и поддержки в актуальном состоянии структуры объекта АСКУЭР

Модуль управления локальными блоками сбора данных (ЛБСД). Предназначен для связи с ЛБСД, конфигурирования и чтения собранных показаний

Модуль управления устройствами сбора и передачи данных (УСПД). Предназначен для выполнения работ по настройке и диагностике технического состояния УСПД на объекте

Модуль анализа. Предназначен для анализа и экспорта собранных показаний, выявления аномалий потребления и контроля технического состояния объекта

Модуль администрирования. Предназначен для администрирования базы данных и пользователей системы

Инсталлятор. Предназначен для автоматизированной установки, обновления и удаления ПО системы на компьютере пользователя

База данных объекта. Предназначена для централизованного хранения всей регистрируемой информации

В дополнение к базовой функциональности модулей, система содержит набор расширенных возможностей, предназначенных для использования персоналом технической поддержки Заказчика.

Технические детали

Континиум представляет собой сложный программный комплекс, предназначенный для ведения в структурированном виде информации об объектах, участвующих в системе, а также сбора, накопления и анализа информации о потреблении ресурсов, основываясь на данных полученных по каналам связи от локальных блоков сбора данных.

Для реализации проекта была разработана специальная низкоуровневая архитектура, которая предоставляет такие базовые механизмы как:

компонентная расширяемая архитектура

механизмы идентификации и аутентификации

механизм локализации (многоязыковой поддержки)

механизм выполнения часто повторяющихся и периодических действий пользователя (планировщик задач)

общие механизмы для проведения экспорта, импорта данных, генерации отчетов

реализована общая структура для представления иерархических данных (соответствующих представлениям адресной, информационной и сетевой структуры)

механизм обработки и протоколирования критических ситуаций и фиксирования критических действий пользователя

В результате тщательного анализа высокоуровневых протоколов обмена между устройствами были разработаны протоколы низкоуровневого взаимодействия по модемным, RS-232 и Ethernet каналам. Необходимо отметить, что предложенное архитектурное решение позволяет без дополнительных затрат реализовать и другие возможные однородные проколы связи.

Также необходимо упомянуть разработку механизма планировщика, который предназначен для повышения не только удобства пользовательского интерфейса, но и достижения определенного экономического эффекта за счет снижения затрат на использование дорогостоящих каналов связи (например в ночное время суток).

При разработке проекта не были оставлены без внимания и другие возможности, которые в явном виде не фигурировали в требованиях предъявляемых к системе, а именно: автоматизированное ведение версий; автоматическое построение проекта по "одному клику мыши"; автоматическое одновременное построение множества сборок, содержащих специфическую для пользователей информацию (сборка проекта на уровне предприятия заказчика для множества его клиентов).