803

УДК 633.3.4

А.В. Озорнин – студент 4 курса, С.В. Каштаева –научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

АТОМАТИЗАЦИЯ УЧЕТА ОХРАННЫХ УСЛУГ В ОП «СФЕРА МИК-КУНГУР»

Аннотация. Рассмотрен бизнес-процесс учета охранных услуг. Построена модель «AS-IS» с использованием программы AllFusionERWinProcessModeler и

методологии моделирования IDEF0, выявлены недостатки процесса и разработана модель «ТО-ВЕ», устраняющая недостатки. Выбраны программные средства для автоматизации.

Ключевые слова: учет услуг, бизнес-процесс, модель «AS-IS», модель «ТОВЕ», информационная система.

ОП «СФЕРА МИК-КУНГУР» осуществляет охранные услуги в г. Кунгуре Пермского края. Учет этих услуг занимает важное место в деятельности предприятия. Для анализа эффективности учета охранных услуг применен подход, исследующий существующий бизнес-процесс, выявлены недостатки и предложен путь для его совершенствования.

Для анализа и принятия решений будет использована программа для моделирования бизнес-процессов – ERWinProcessModeler и методология моделирования IDEF0. [1] При этом диаграммы моделей отражают информационные потоки по управлению, входу, выходу и механизмам бизнес-процесса. На рис.1 представлена контекстная диаграмма модели «AS-IS» («КАК БУДЕТ») бизнес-процесса учета охранных услуг.

Рисунок 1. Контекстная диаграмма бизнес-процесса учета охранных услуг

(модель«AS-IS»)

271

В модели управление процессом осуществляется с помощью внутренних регламентирующих документов, законодательства РФ. Входными документами являются заявка,информация о системах сигнализации,данные о бригадах реагирования, журнал,данные о объекте,данные о техниках, денежные средства, сигнал о нарушении. Механизмы с помощью которых выполняется работа – директор, страший оператор, главный инженер, главный бухгалтер, бригада реагирования, техническая группа. На выходе из процесса получим квитанцию об оплате,запись в журнал о принятом объекте, запись в журнал о нарушении, отчет.

Основные подпроцессы в данном бизнес-процессе:

1.Оформить заявку.

2.Подготовить комплектующие для сигнализации.

3.Учесть установку сигнализации.

4.Учесть нарушение сигнализации.

5.Составить отчет.

Задачи старшего оператора в данном процессе:Записать ФИО;Записать адрес;Записать вид сигнализации.

3) Декомпозиция процесса «Подготовить комплектующие для сигнализации»

Проанализировать наличие комплектующих. Главный инженер и старший оператор проверяет наличие комплектующих.

Определить приобретение комплектующих. Главный инженер со старшим оператором определяют не хватку комплектующих.

Оформить приобретение комплектующих.Старший оператор оформляет приобретение комплектующих.

4) Декомпозиция процесса «Учесть установку сигнализации»

Выбрать данные по заявке. Главный инженер выбирает данные по заявке.

Установить сигнализацию. Техническая группа устанавливает сигнализацию.

Оплатить услугу. Главный бухгалтер оплачивает услугу.

5) Декомпозиция процесса «Учесть нарушение сигнализации»

Учесть сигнал. Старший оператор учитывает сигнал.

Учесть бригаду реагирования. Старший оператор учитывает бригаду реагирования.

Учесть нарушение.Старший оператор учитывает нарушение.

В ходе анализа модели AS-IS были выявлены следующие недостатки: длительный поиск информации, может быть утеряна информация в результате вы-

272

цветания бумаги, высокая трудоемкость проведения инвентаризации, много тратится времени на заполнение журнала и на учет.

Автоматизация бизнес-процесса учета охранных услуг, разработка информационной системы и внедрение ее позволит избавиться от данных недостатков.

Модель «TO-BE» («КАК БУДЕТ») строится исходя из недостатков, найденных в модели AS-IS. Она позволит найти пути выполнения бизнеспроцесса, улучшающихэффективностьучета.

Механизмы: для упрощения работы старшего оператора добавлена ИС «Учет охранных услуг». Входные документы: отсутствует журнал.

Управление: не изменились.Выходные документы: добавлена база данных (БД), в которую будут вноситься все записи о принятых объектах и о нарушении с помощью информационной системы (ИС) «Учет охранных услуг»;вместо отчета, который писался от руки, теперь формируется автоматический отчет по данным из БД созданной ИС «Учет охранных услуг» (рис.2).

Рисунок 2. Контекстная диаграмма бизнес-процесса учета охранных услуг

(модель «TO-BE»)

Для создания информационной системы (ИС) «Учет охранных услуг» выбраны программы Microsoft Visual Studio для создания приложения и Microsoft Access для создания базы данных.

В ИС производится контроль за информацией, минимизирована ручная работа старшего оператора, автоматизированы основные процессы работы старшего оператора, устранены проблемы с дублирующими записями, более быстрый способ записи информации, облегченный способ поиска нужной информации, меньше уходит времени на составление отчета.

Литература 1. Соловьев, И.В., Майоров, А.А. Проектирование информационных системы:

фундаментальный курс. – М.: Академический проект, 2009. – 398 с.

273

УДК 004 Г. С. Причепа – магистрант 2 курса;

А.В. Кондратьев – научный руководитель, кандидат педагогических наук, доцент; ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

МИКРОКОНТРОЛЛЕР И ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР

Аннотация. Статья посвящена вопросам сравнительной организации микроконтроллеров и ПЛК. Языки программирования контроллеров. Термины и определения общих понятий. Управление различными объектами и процессами в автоматизированных системах управления Стандарт МЭК на системы программирования ПЛК специфицируется на 5-ти языках программирования. Сферы использования БИС микроконтроллеров и готовых изделий – программируемых логических контроллеров.

Ключевые слова: микросхема, микроконтроллер, программируемый логический контроллер, международная электротехническая комиссия, среда программирования.

Перспективы автоматизации в сфере АПК требуют большого внимания к средствам обеспечения этого процесса. В системах локального управления такими средствами являются микроконтроллеры и программируемые логические контроллеры.

Микроконтроллер - микросхема БИС, представляющая однокристальную ЭВМ (8 – 16-разрядную), предназначенную для управления объектами и процессами. Микроконтроллеры являются массовыми представителями управляющей микроэлектроники. Они интегрируют в одном корпусе микросхемы высокопроизводительный процессор, оперативную и постоянную память для данных и программ, а также систему ввода-вывода, поддерживающую работу в режиме реального времени.

Микроконтроллеры используются в бытовой технике, медицинском оборудовании, электронных музыкальных инструментах, компьютерной периферии, системах охраны, автомобилях, одним словом, везде, где требуется недорогое и гибкое встраиваемое местное управление.

Микроконтроллер требует дооборудования периферией, к которой относятся: АЦП (аналого-цифровой преобразователь, как правило, 8 – 12-разрядный), таймеры, аналоговый компаратор, интерфейсы портов USB и COM. Возможность использовать наряду с дискретными сигналами аналоговые сигналы позволяет существенно расширить область управления. Для отображения управляющей информации, снятия архива событий возможен удаленный доступ по интерфейсу RS-485. Все вышесказанное требует разработки управляющего вычислительного средства для какого-либо процесса или объекта очень малым тиражом или и вовсе в единичном экземпляре, что может быть оправдано при малом числе параметров и простом алгоритме управления.

Альтернативой разработке и изготовлению является использование программируемого логического контроллера – готового изделия с широкой гаммой параметров, но значительно более дорогостоящего.

274

Программируемый логический контроллер (ПЛК) представляет собой микропроцессорное устройство (иногда на основе БИС микроконтроллера), предназначенное для контроля и управления машинами, блоками и технологическими процессами. Первоначально ПЛК предназначались для замены систем управления, реализованных на реле и других непрограммируемых логических устройствах.

Структурно большинство ПЛК состоит из трех основных устройств: процессорного модуля, модулей согласования системы ввода-вывода внешних сигналов и объединительной платы с источником питания (т.н. корзины). Процессорный модуль управляет всей логикой ПЛК и состоит из процессора - ЦПУ (CPU) и памяти - ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ.

Модули ввода-вывода физически подключаются к датчикам и исполнительным механизмам (входные и выходные сигналы управления) и обеспечивают интерфейс между процессорным модулем и объектом управления. Число модулей ввода-вывода вариативно в зависимости от числа сигналов управления. Гальваническая развязка и согласование уровней иногда выполняется отдельными модулями согласования.

ПЛК представляют собой функционально полные универсальные устройства управления, применение которых возможно инженерами-программистами, инженерами-электриками, специалистами по автоматизации и инженерамитехнологами. С помощью ПЛК можно значительно сократить время разработки, установки, отладки и реконфигурации системы управления конкретного пользователя.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) приняла стандарт IEC 61131-3 на языки программирования для программируемых логических контроллеров.

Стандарт вводит пять языков программирования:

-ST - Structured Text (структурированный текст) - текстовый язык программирования, аналогичный языку высокого уровня (C, Pascal);

-SFC - Sequential Function Chart (последовательные функциональные схемы) - графический язык, адаптированный для создания последовательности этапов работы алгоритма;

-FBD - Function Block Diagram (диаграммы функциональных блоков) - графический язык программирования. Все действия и операторы, используемые на этом языке, представлены как функциональные блоки;

-LD - Ladder Diagram (релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы) - является графическим языком программирования, который использует принципы построения релейных электрических схем;

-IL - Instruction List (список инструкций) - язык программирования, такой как язык ассемблера.

В отличие от универсальных языков, все языки программирования ПЛК имеют развитые средства работы с битовой строкой.

ПЛК позволяют реализовать широкую номенклатуру систем управления различными объектами и процессами в автоматизированных системах управления в областях сферы АПК.

275

Литература

1.Васильев А. С. Основы программирования микроконтроллеров: Учебно-методическое пособие. Санкт-Петербург: Университета ИТМО, 2016. - 96 с.

2.Горюнов А. Г. Разработка прикладного программного обеспечения для микропроцессорных систем на основе микроконтроллера (Быстрый старт): Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университе-

та, 2010. - 36 с.

3.Шишов О. В. Современные технологии промышленной автоматизации: учебник. Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 2007. – 273 с.

УДК 633.3.4

М.А. Рудометов - студент 4 курса, С.В. Каштаева – научный руководитель, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ

ИУЧЕТА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

ВШАХМАТНОЙ ШКОЛЕ «ЧЕМПИОН», Г. ПЕРМЬ

Аннотация. Рассмотрены вопросы автоматизации бизнес - процесса планирования и учета образовательного процесса в шахматной школе. Построены модели AS-IS и ТО-ВЕ с использованием программы AllFusion ERWin Process Modeler и методологии моделирования IDEF0. Выбраны программные средства для создания информационной системы.

Ключевые слова: планирование и учет, бизнес-процесс, модель «AS-IS», модель «ТО-ВЕ», информационная система.

Шахматная школа «Чемпион» в городе Пермь осуществляет обучение игре в шахматы. Школа ведет планирование и учет образовательного процесса. Модель AS-IS «КАК ЕСТЬ» - модель этих бизнес-процессов, который существует в школе. На ее основе определяются узкие места бизнес-процесса, что помогает в дальнейшем их устранить. Вслед за проектированием модели AS-IS идет проектирование модели TO-BE «КАК БУДЕТ», строящееся исходя из недостатков, найденных в модели AS-IS.

Декомпозиция контекстной диаграммы бизнес-процесса «Планировать и учитывать образовательный процесс» AS-IS в нотации IDEF0 представлена на рис. 1.

Основные подпроцессы в данном бизнес-процессе:

1.Составить план занятий;

2.Заполнить журнал посещаемости;

3.Сформировать месячный отчет.

Декомпозиция блока «Составить план занятий»: Составить график работы. Распределить количество занятий на определенную тему. Запланировать проверочные работы. Составить план занятий.

Декомпозиция блока «Составить график работы»: Записать рабочие дни шахматной школы. Спланировать часы в рабочие дни. Записать часы работы.

276

Декомпозиция блока «Заполнить журнал посещаемости»: Заполнить ФИО учеников. Составить списки групп. Отметить присутствующих на занятии.

Рисунок 1. Модель AS-IS. Декомпозиция контекстной диаграммы бизнес-процесса «Планировать и учитывать образовательный процесс»

Декомпозиция блока «Заполнить журнал посещаемости»: Провести входное тестирование. Оценить тесты. Разделить по группам.

Декомпозиция блока «Сформировать месячные отчеты»: Подсчитать количество посещений ученика за месяц. Подвести итоги по посещению. Составить отчет по итогам посещения.

Декомпозиция блока «Определить количество посещений ученика за месяц»: Открыть нужный месяц. Суммировать каждое посещение ученика. Составить отчет по итогам посещения.

Недостатком модели AS-IS является присутствие большого объема бумажной и ручной работы, выполняемой сотрудниками: заполнение плана занятий, расписания, журнала посещаемости и формирования отчетов. Это ведёт к значительной потере времени и сил работников. Поэтому необходимо автоматизировать планирование и учет образовательного процесса, в который входит составление плана занятий и расписания, заполнение журнала посещаемости и успеваемости.

Исходя из разработанной модели AS-IS и её выявленных недостатков, была разработана модель TO-BE того же процесса. Она представляет собой оптимизированный процесс планирования и учета образовательного процесса. На рисунке 2 представлена контекстная диаграмма в нотации IDEF0.

277

Рисунок 2. Модель TO-BE. Декомпозиция процесса «Планировать и учитывать образовательный процесс»

Декомпозиция блока «Составить план занятий»: Составить график работы. Ввести количество занятий на изучение тем. Определить даты проверочных работ. Сформировать план занятий.

Декомпозиция блока «Заполнить электронный журнал»: Ввести данные об учениках в БД “Ученики”. Составить списки групп. Отметить присутствующих на занятии. Оценить обучающихся.

Декомпозиция блока «Составить списки групп»: Нажать кнопку группы “Группы”. Распределить учеников по группам. Нажать кнопку “Сохранить”.

Декомпозиция блока «Отметить присутствовавших на занятии»: Выбрать нужную группу. Выбрать дату занятия. Отметить присутствие.

Декомпозиция блока «Оценить обучающихся»: Открыть “Успеваемость”. Оценить классную работу. Поставить оценки.

Декомпозиция блока «Сформировать отчеты»: Нажать кнопку “Отчеты”. Выбрать нужный вид отчета. Распечатать отчет.

Все выявленные недостатки процесса можно устранить путём создания программного приложения, которое будет упрощать составление плана занятий и расписания, заполнение журнала посещаемости и других действий, выполняемых на данный момент в бумажном виде. Для создания информационной системы выбрана среда разработки СУБД Postgre SQL и Visual Studio.

Внедрение информационной системы повышает эффективность планирования и учета образовательного процесса в шахматной школе «Чемпион» г. Перми, и может быть использована в аналогичных шахматных.

278

Литература 1. Коваленко, В.В. Проектирование информационных систем: учебное пособие. –

М.:ФОРУМ, 2012. – 320 с.

УДК 004.94

Р. И. Трофименков – студент 4 курса, И. М. Глотина – научный руководитель, канд. экон. наук, доцент,

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия.

ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ – ПРИНЦИП РАБОТЫ, ТЕХНОЛОГИИ И ПРИМЕНЕНИЕ СЕГОДНЯ

Аннотация. В данной статье рассмотрена краткая история развития технологии, описан принцип работы, основные виды дополненной реальности, а также примеры использования данной технологии в сферах жизнедеятельности человека.

Ключевые слова: дополненная реальность, маркер, проекция.

Дополненная реальность является одной из самых перспективных технологий XXI века. Это технология, которая расширяет наш физический мир, добавляя слои цифровой информации поверх него. В отличие от виртуальной реальности, дополненная реальность не создаёт целое искусственное окружение для полной замены реальной среды. Дополненная реальность появляется поверх реального мира и добавляет звуки, видео, компьютерную графику и так далее.

Можно сделать вывод, что дополненная реальность – это взгляд на реальный физический мир вместе с компьютерно-сгенерированным контентом. «Дополнение» реальности происходит в реальном времени в зависимости от контекста, например, накладывая счёт во время трансляции спортивных мероприятий.

В1968 году профессор Гарварда Айван Сазерленд и его студент Боб Спраулл изобрели первый в своём роде шлем дополненной реальности, так называемый «Дамоклов Меч». Это было устройство, способное отображать примитивную компьютерную графику [1].

В1975 году компьютерный художник Майрон Крюгер создал Videoplace – первую в своём роде лабораторию виртуальной реальности. Это среда, которая позволяет человеку переносить собственное тело и различные объекты в видео формат, а затем на графической сцене взаимодействовать с изображениями с помощью движений.

В1980 году канадский учёный Стив Манн разработал первый портативный компьютер EyeTap, спроектированный специально для ношения перед глазами. Он записывал видео и позволял накладывать различные эффекты в реальном времени.

1990 год известен рождением термина «дополненной реальности». Он впервые появился в работах Томаса Коуделла и Давида Мицелла – учёных компа-

нии Boeing.

279

Многие люди, задаваясь вопросом - что такое дополненная реальность, в первую очередь подразумевают технический аспект, т. е. как она конкретно работает. В дополненной реальности определённая область данных (изображения, анимации, видео и т. д.) может быть использована для её проецирования на реальную поверхность. Дополненная реальность может быть отображена на различных устройствах: экранах, очках, смартфонах, шлемах виртуальной реальности и так далее. Она включает в себя такие технологии, как S.L.A.M. (метод одновременной локализации и построения карты), Depth Tracking (система вычисления расстояния до объекта) и следующие компоненты:

камеры и сенсоры; используются для сбора данных о взаимодействии пользователей и посылают их для обработки;

обрабатывающее устройство; устройства дополненной реальности должны работать как мини компьютеры, например как современные смартфоны. Для того, чтобы эти устройства могли вычислять скорость, угол, направление, координаты в пространстве и т. п., им необходим процессор, видеоадаптер, флеш-

память, RAM, Bluetooth/WiFi, GPS и т. д;

проецирующее устройство; это в первую очередь относится к шлемам дополненной реальности - в них обычно встроен миниатюрный проектор, который получает данные от сенсоров и проецирует цифровой контент на поверхность;

устройство отражения; некоторые устройства дополненной реальности обладают специальными зеркалами, которые помогают человеческим глазам при просмотре виртуальных изображений. Одни из них имеют целый «массив изогнутых зеркал», другие имеют двухсторонние зеркала для отражения света на камеру и человеческий глаз. Целью такого отражения является правильное выравнивание виртуального изображения [5].

На сегодняшний день существуют четыре основных вида дополненной реальности.

Marker-based Augmented Reality (Дополненная реальность, основанная на маркерах) - может называться «распознаванием изображения» [4]. Для работы данного типа необходим специальный визуальный объект, который часто называют «маркером» и камера для сканирования. Таким объектом может быть что угодно – от QR кодов до каких-либо случайных символов. Устройство дополненной реальности вычисляет пространственные координаты маркера, и в соответствии с ними позиционирует контент. Таким образом, маркер как бы инициирует цифровой контент для просмотра пользователем.

Markerless Augmented Reality (Дополненная реальность без использования маркеров) - основанная на позиции или локации дополненная реальность. Использует GPS, компас, гироскоп и акселерометр для предоставления данных, в зави-

280