Разработка информационной системы структурно-логического моделирования и вероятностного анализа надежности и безопасности технических систем

Большинство современных технических устройств являются структурно-сложными системами, состоящими из взаимодействующих между собой неоднородных элементов, количество которых может достигать от десятков до сотен тысяч, что отрицательно сказывается на надежности системы в целом. Однако требования к производительности и качеству изделий все более ужесточаются [1]. Это связано с риском опасностей, аварий и катастроф при эксплуатации технических систем (ТС).

Надежность современных ТС являются важнейшей составляющей их качества и необходимым условием обеспечения безопасности объектов. Готовность организации и предприятия, разрабатывающей и эксплуатирующей ТС, выполнять анализ надежности и безопасности является обязательным условием государственной и международной сертификации. Анализ надежности и безопасности ТС необходим на всех этапах жизненного цикла ТС и, прежде всего, на стадии проектирования [2]. Главной целью анализа на стадии проектирования является получение своевременной и достоверной информации, необходимой для разработки, обоснования и реализации проектных решений.

Актуальностью разрабатываемой информационной системы является полная автоматизация процессов построения расчетных математических моделей для анализа надежности и безопасности ТС и их применения в реализации технологии автоматизированного структурно-логического моделирования

Целью курсовой работы является создание информационной системы структурно-логического моделирования и вероятностного анализа надежности и безопасности технических систем.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

определить возможных пользователей базы данных;

определить круг запросов и задач;

построить концептуальную модель;

сформулировать требования к базе данных;

построить реляционную модель и выполнить её нормализацию;

осуществить выбор СУБД и создать базу данных;

разработать приложение для реализации запросов и решения задач.

Предметной областью в данной работе является система анализа надежности и безопасности проектируемых технических систем. Под технической системой (ТС) понимают объект, предназначенный для выполнения заданных функций, состоящий из взаимосвязанных элементов, каждый из которых также выполняет определенные функции [2]. Важнейшими составляющими качества и необходимым условием обеспечения безопасности являются такие свойства ТС, как надежность и безопасность. Анализом надежности и безопасности ТС называют процесс определения значений показателей основных свойств ТС на этапе проектирования путем вычисления их по справочным и другим данным о надежности элементов ТС.

При проведении оценки надежности ТС специалисты проектного отдела по анализу надежности и безопасности используют исходные данные о надежности составных элементов ТС, их структурных и функциональных взаимосвязях, о возможных типах, видах и последствиях отказов элементов, особенностях режимов эксплуатации элементов и самой системы в целом. Теоретической основой процессов постановки задач, построения математических моделей (логических и вероятностных) и расчетов показателей надежности и безопасности проектируемых ТС является общий логико-вероятностный метод (ОЛВМ).

Для построения процессов в БД должна храниться информация, предоставляемая заказчиком для анализа и расчета показателей надежности и безопасности структурно-сложных систем различных видов, классов и назначений, а также значения моделирования и расчетов показателей надежности и безопасности, вероятности возникновения (невозникновения) аварийных ситуаций и отказов элементов проектируемой системы.

Ход решения поставленной задачи:

Разработка концептуальной модели базы данных (анализ предметной области, построение диаграммы потоков данных, диаграммы потоков работ, схемы входной и выходной информации)

Разработка таблиц Заказчик, Договор, Сотрудник, ЖурналИзменений, Событие, Отказ, Техническаясистема, Способность, Ремонтопригодность, Восстанавливаемость, ВидОтказа, ПричинаОтказа, Авария, Элемент, ПоказателиАварии, ПоказателиЭлемета, ПоказателиТС, Модель.

Нормализация таблиц базы данных.

Создание основных запросов: Запрос «Анализ базовых отказов системы», Запрос «Анализ базовых событий», Запрос «Выполненный расчет ТС на стадии проектирования», Запрос «Показатели ТС и ее элементов», Запрос «Добавления заказчика», Запрос «Техническая система и отказы».

Создание основных форм: Главная форма, Работа с заказчиками, Структура системы, Отчеты.

Создание осноных отчетов: Отчет «Анализ показателей технической системы», Отчет о количестве заключенных договоров, Отчет о технических системах на анализ аварии отказов.

Создание основных макросов: Макрос «Добавление новой записи», Макрос «Закрытие базы данных», Макрос «Обновление модели с авариями ТС», Макрос «Обновление модели с элементами ТС», Макрос «Удаление записи», Макрос «Открытие отчетов по учету», Макрос «Открытия отчетов по анализу», Макрос «Открытие других отчетов».

Создание основных модулей: Модуль поиска ТС по идентификатору, Модуль создания запроса, Модуль создания новой формы, Модуль создания дополнительной таблицы.

Читать работу полностью (оригинал работы):

Разработка информационной системы структурно-логического моделирования и вероятностного анализа надежности и безопасности технических систем