инструментальная среда для создания компонентов

Система мониторинга источников энергопотребления METAS Control
Е.А. Калашников, Л.Н. Лядова
Пермский государственный университет,
Государственный университет – Высшая школа экономики (Пермский филиал)
keatrance@gmail.com, lnlyadova@gmail.com
Введение
В настоящее время огромное внимание уделяется проблемам энергосбережения,
экономного использования ресурсов, что требует установки и настройки приборов,
позволяющих не только контролировать расход, но и оптимизировать потребление
ресурсов. Чаще всего на предприятиях устанавливаются счетчики и контроллеры тепла,
электроэнергии, давления воды и другие.
Современные приборы, устанавливаемые для решения указанных выше задач, как
правило, могут подключаться к компьютерам; вместе с этими устройствами
поставляется специальное программное обеспечение, позволяющее выполнить их
настройку и непосредственно следить за работой. Однако для полноценного анализа
получаемой информации возникает необходимость интеграции различных показателей,
поступающих с множества физических датчиков, что приводит нас к необходимости
создания программного обеспечения для решения этой задачи. Программное
обеспечение, поставляемое разработчиками оборудования, чаще всего не дает
возможности такой интеграции данных и их обработки в одной программе [1].
Разрабатываемая технология METAS Control представляет собой инструментарий
для динамического (в режиме реального времени, без перекомпиляции) построения
систем мониторинга источников энергопотребления, которая позволяет интегрировать
данные, поступающие из гетерогенных источников, учитывая, что эти данные не
синхронизированы по времени. Главным преимуществом и основным акцентом при
разработке является свойство адаптируемости системы, возможность её настройки на
конкретные условия эксплуатации самим пользователем без помощи программиста.
Архитектура системы
Гибкость, адаптируемость и настраиваемость системы обеспечивается её
архитектурой, основанной на использовании метамоделирования, многоуровневых
метаданных [2]. Система работает в режиме интерпретации этих метаданных,
описывающих все объекты и поведение системы на разных уровнях (рис. 1):
 Физическая модель описывает представление объектов системы в БД
(например, таблиц БД, в которой хранятся данные об объектах, связях между
ними и пр.). Данная модель автоматически генерируется по созданному на
логическом уровне описанию системы (логической модели).
 Логическая модель описывает сущности предметной области и их атрибуты
(приборы и параметры), их поведение (через операции), связи между ними, а
также общие операции системы. Данная модель основывается на нотациях
языка UML (используются диаграммы классов) и позволяет работать
пользователям системы в привычных терминах предметной области.
 Презентационная модель описывает визуальный интерфейс пользователя при
работе с объектами системы (формы, визуальные компоненты, элементы
управления на форме и способы их отображения).
Компонент реструктуризации позволяет создавать новые сущности предметной
области и связи между ними, менять их свойства (в нашем случае – подключать новые
приборы, задавать новые параметры, изменять существующие установки). Задача
реструктуризации – это задача создания логической модели и синтеза метаданных
физического уровня на основе модели логического уровня.
Компонент генерации и настройки пользовательского интерфейса автоматически
создает диалоговые окна и формы для работы с данными – ввода и редактирования,
поиска и отбора данных. Компоненты визуализации позволяют наглядно отобразить
значения контролируемых параметров, а в случае нештатных ситуаций (например,
какой-либо параметр превысил допустимую норму и т.п.), заданных с помощью
Менеджера событий, сигнализировать об этом оператору.
Средства репортинга (менеджеры отчетов и запросов) позволяют отбирать
необходимые данные для анализа, формировать отчеты в соответствии с заданными
пользователем шаблонами.
Компоненты
визуализации
Компонент
генерации и настройки
пользовательского
интерфейса
метаданные
Менеджер отчетов
Презентационный
уровень
Менеджер запросов
Менеджер событий
Логический уровень
Компонент
реструктуризации
Диспетчер
подключений к
гетерогенным
источникам
Физический уровень
БД
Методы доступа
БД
генераторы
датчики
БМД
Рис. 1. Архитектура и метаданные METAS Control
Адаптируемость системы обеспечивается также возможностью настройки
приложения на гетерогенные источники данных (реальные устройства (протоколы
связи MODBASS и др.), реляционные СУБД, текстовые файлы и электронные таблицы,
а также генераторы случайных чисел для демонстрационного режима работы
приложения). Диспетчер подключений использует механизмы провайдеров, дающие
возможность абстрагирования приложения от конкретной модели доступа к данным.
В задачи диспетчера входит также кэширование данных, интерполирование значений и
поддержка синхронизации (в случае использования агрегирующих параметров).
Заключение
Предлагаемая технология позволяет создавать гибкие масштабируемые
распределенные приложения для контроля и анализа параметров энергопотребления.
Созданные приложения могут работать параллельно с программами, поставляемыми с
приборами, дополняя их возможности.
Список литературы
1. Справочная служба пакета IM2300WIN. – Пермь: ООО НПП Интромаг, 2008.
2. Лядова Л.Н., Рыжков С.А. CASE-технология METAS // Математика программных
систем: Межвуз. сб. науч. тр. / Перм. ун-т. – Пермь, 2003. С. 4-18.