Курсовая работа: Судовая информационная измерительная система типа "звезда". База данных

Наиболее совершенным, удобным и эффективным средством исследования океана является судовая информационно-измерительная система. Она позволяет проводить комплексные исследования поверхности моря, метеоусловий, подводной среды и многих других параметров, проанализировав которые мы можем получить подробную картину о море, его структуре и особенностях данного региона. На основании полученных данных можно принять решение о дальнейшем практическом применении природных ресурсов.

Постановка задачи

В данном курсовом проекте была поставлена задача разработать судовую информационно-измерительную систему сбора данных. Система должна состоять из датчиков скорости и направления ветра, температуры, давления и влажности воздуха, обеспечивать снятие показаний через заданные промежутки времени, выводить результаты на экран, сохранять в файле, выводить данные, усредненные по заданному промежутку времени.

Целью разработки данной системы является облегчить работу персонала по сбору, обработке, представлению и хранению информации, а так же для более удобного и наглядного представления состояний датчиков.

Условия работы данного комплекса — наличие компьютера-сервера, на котором происходит обработка всей информации, ее наглядное отображение и хранение, а также датчиков в роли которых могут выступать как отдельные компьютеры так и метеорологические зонды.

Системные требования для работы системы: для компьютера-сервера - наличие IBM PC совместимого компьютера, с операционной системой Windows 9х/2000, наличие сетевой карты в том случае, если датчики расположены на удаленных машинах, в случае наличия локальных датчиков необходимо наличие на компьютере-сервере интерфейсной части для подключения датчиков; для удаленных датчиков системные требования сохраняются.

Для наиболее быстрого, точного и полного исследования измерительная система должна состоять из нескольких комплексов, основными из которых являются метеокомплекc, навигационный комплекс, буксируемый комплекс, измеритель течений, АБС и многое другие. Все эти комплексы должны осуществлять непосредственный обмен между собой. Вся полученная информация должна накапливаться на сервере с распределенной базой данных. Все комплексы должны быть объединены между собой в локальную вычислительную сеть.

1 Судовая система. Обзор

Любая судовая ИИС состоит из нескольких комплексов, представляющих собой сложные приборы для изменения параметров водной среды.

Каждый элемент такой системы представляет собой ПЭВМ, оснащенную специфическим ПО и системой датчиков. Измерения поступают на блок датчиков, преобразовываются в цифровую форму и затем отображаются на экране дисплея комплекса. Для того, чтобы информация комплекса стала доступной другим комплексам, как внутри корабля, так и за его пределами - организуется специальная база данных с возможностью выхода в Интернет. Благодаря такому способу организации, БД существенно упрощается доступ к исследованиям, проведенными другими судами в разные годы. Каждая система оснащается комплексом GPS — комплексом спутниковой навигации, позволяющим определить местоположение объекта в любой точке земного шара с точностью до 5 метров. Буксируемый комплекс используется для определения солености, прозрачности и т п. параметров водной среды. Автономный буйковый комплекс служит для длительного измерения в автономном режиме без участия судна.

2 Описание проектного решения

2.1 Анализ проекта

На первом этапе анализа необходимо сформулировать требования к системе. Система должна обеспечивать автоматический мониторинг следующих первичных параметров:

скорость и направление ветра;

- температура воды;

- барометрическое давление;

- влажность воздуха.

Система также должна обеспечивать следующие дополнительные функции:

- снятие показаний через заданные промежутки времени;

- вывод результатов на экран;

- сохранение измерений в файле;

- вывод данных, усредненных по заданному промежутку времени;

- отображать хронологию показаний датчиков, а так же визуально отображает усредненные значения.

Должна быть предусмотрена возможность определения текущего времени и даты, которые будут использоваться при генерации сообщении о максимальных и минимальных значениях первичных параметров за определенный промежуток времени, а также определение времени запуска системы.

Необходимо обеспечивать постоянный вывод на дисплей текущих значений всех первичных и производных параметров, а также текущее время и дату. Пользователь должен иметь возможность увидеть максимальные и минимальные значения любого из первичных параметров за заданный интервал времени, сопровождаемые информацией о времени произведения соответствующего замера, проводить калибровку датчиков по известным опорным значениям, а также устанавливать текущие время и дату.

Теперь, представив все требования, приступим к моделированию. Разработка данной системы может показаться довольно простой задачей, решение которой позволяет обойтись всего несколькими классами и можно сделать поспешный вывод о том, что в данном случае наиболее простым и эффективным будет отказ от объектно-ориентированного подхода. Но, тем не менее, применение объектно-ориентированного подхода позволит в сжатые сроки расширить или модернизировать систему в случае необходимости.

В начале анализа рассмотрим аппаратную часть системы. Это задача системного анализа. Она включает в себя такие вопросы, как технологичность и стоимость системы, которые выходят за рамки данного курсового проекта. Для того, чтобы сузить проблему, ограничимся анализом и проектированием только программных средств, сделаем следующие стратегические предположения об аппаратной части:

Используются компьютера-сервера с одним процессором i486 и интерфейсная часть, в роли которой может выступать либо сетевая карта (для удаленных датчиков), либо порты для подключения контроллеров датчиков (порты СОМ или LТР).

Системные время и дата поддерживаются встроенными часами, соответствующие значения отображаются в оперативную память.