ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» Металлургический факультет Кафедра «Теплофизика и информатика в металлургии» Разработка базы данных и средств автоматического ее наполнения результатами расчета теплового баланса доменных печей ОАО «ММК» Выполнил: Жидков Д.А. Группа: Мт Руководитель: доцент, к.т.н. Лавров В.В.

Актуальность работы Актуальность решаемой задачи разработки системы автоматического расчета теплового баланса доменных печей и хранения его результатов обусловлена рядом факторов: тепловой баланс печи необходим инженерно-технологическому персоналу для выполнения анализа тепловой работы печи, анализа возможности сокращения удельного расхода дорогостоящего кокса, своевременного выявления проблем; тепловой баланс печи необходим инженерно-технологическому персоналу для выполнения анализа тепловой работы печи, анализа возможности сокращения удельного расхода дорогостоящего кокса, своевременного выявления проблем; выполнение расчета статей теплового баланса вручную занимает продолжительное время и может содержать множественные ошибки (действие человеческого фактора); выполнение расчета статей теплового баланса вручную занимает продолжительное время и может содержать множественные ошибки (действие человеческого фактора); тепловой баланс необходимо анализировать также и в динамике в целях подбора желаемого режима плавки, выявления различных закономерностей в работе доменной печи, выявления проблем в тепловой работе агрегата. тепловой баланс необходимо анализировать также и в динамике в целях подбора желаемого режима плавки, выявления различных закономерностей в работе доменной печи, выявления проблем в тепловой работе агрегата.

Цели и задачи Цель работы: разработка системы автоматического расчета теплового баланса доменных печей и хранения его результатов разработка системы автоматического расчета теплового баланса доменных печей и хранения его результатов Задачи работы: проанализировать предметную область; проанализировать предметную область; выполнить проектирование и физическую реализацию базы данных для решения задач предметной области; выполнить проектирование и физическую реализацию базы данных для решения задач предметной области; разработать модуль расчета теплового баланса доменных печей и подключить его к базе данных; разработать модуль расчета теплового баланса доменных печей и подключить его к базе данных; автоматизировать процессы обработки данных в базе (расчеты и запись результатов в таблицы базы данных); автоматизировать процессы обработки данных в базе (расчеты и запись результатов в таблицы базы данных); настроить систему отчетности; настроить систему отчетности; разработать пакеты передачи данных из базы в файл формата Microsoft Excel и обратно. разработать пакеты передачи данных из базы в файл формата Microsoft Excel и обратно.

Задача расчета теплового баланса доменной печи Тепловой баланс составляется для сопоставления прихода и расхода теплоты в различных тепловых процессах, в том числе и процессах доменного передела. Тепловой баланс составляется для сопоставления прихода и расхода теплоты в различных тепловых процессах, в том числе и процессах доменного передела. Он позволяет выявить и учесть источники тепловых потерь в агрегате, обозначить мероприятия, которые могут способствовать снижению расхода кокса, оценить эффективность их внедрения, выявить проблемы в тепловой работе агрегата. Он позволяет выявить и учесть источники тепловых потерь в агрегате, обозначить мероприятия, которые могут способствовать снижению расхода кокса, оценить эффективность их внедрения, выявить проблемы в тепловой работе агрегата. Смысл методики расчета теплового баланса доменной печи сводится к определению его приходных и расходных статей. Смысл методики расчета теплового баланса доменной печи сводится к определению его приходных и расходных статей. Исходными данными для расчета теплового баланса доменной печи является ее материальный баланс, учитывающий приход и расход всех материалов и продуктов процесса плавки, различные параметры шихтовых материалов, дутья и продуктов плавки. Исходными данными для расчета теплового баланса доменной печи является ее материальный баланс, учитывающий приход и расход всех материалов и продуктов процесса плавки, различные параметры шихтовых материалов, дутья и продуктов плавки. Выходными данными расчета являются значения статей прихода и расхода тепла в агрегате, а также количественная оценка эффективности различных мероприятий по экономии кокса. Выходными данными расчета являются значения статей прихода и расхода тепла в агрегате, а также количественная оценка эффективности различных мероприятий по экономии кокса.

Принципы работы предметной области Данные материального баланса, параметров плавки и дутья задаются на первое число каждого нового рабочего месяца доменного цеха как плановые средние значения показателей работы каждой из печей на текущий месяц. Данные материального баланса, параметров плавки и дутья задаются на первое число каждого нового рабочего месяца доменного цеха как плановые средние значения показателей работы каждой из печей на текущий месяц. Десятого числа текущего месяца должен производиться автоматический расчет статей теплового баланса (и сохранение результатов в базе данных) за предыдущий отчетный период (месяц). Десятого числа текущего месяца должен производиться автоматический расчет статей теплового баланса (и сохранение результатов в базе данных) за предыдущий отчетный период (месяц).

Основные этапы разработки Определение архитектуры системы Определение архитектуры системы

Основные этапы разработки (продолжение) Концептуальное проектирование базы данных Концептуальное проектирование базы данных анализ предметной области анализ предметной области определение сущностей, их атрибутов и связей определение сущностей, их атрибутов и связей

Основные этапы разработки (продолжение) Даталогическое и функциональное моделирование базы данных: Даталогическое и функциональное моделирование базы данных: адаптация концептуальной модели к терминологии MS SQL Server 2005 адаптация концептуальной модели к терминологии MS SQL Server 2005 определение программных компонент базы данных определение программных компонент базы данных

Основные этапы разработки (продолжение) Функциональная модель (фрагмент) Функциональная модель (фрагмент)

Основные этапы разработки (продолжение) Физическая реализация базы данных Физическая реализация базы данных Разработка и внедрение в структуру базы данных программного модуля расчета теплового баланса (средствами MS Visual Studio 2005 на языке C#) Разработка и внедрение в структуру базы данных программного модуля расчета теплового баланса (средствами MS Visual Studio 2005 на языке C#) Настройка планировщика выполнения задач SQL Serverа для выполнения обработки данных в автоматическом режиме Настройка планировщика выполнения задач SQL Serverа для выполнения обработки данных в автоматическом режиме

Основные этапы разработки (продолжение) Разработка пакетов службы Integration Services для передачи данных из базы в файл формата MS Excel и обратно Разработка пакетов службы Integration Services для передачи данных из базы в файл формата MS Excel и обратно Заполнение базы данных тестовыми значениями Заполнение базы данных тестовыми значениями

Основные этапы разработки (продолжение) Разработка шаблонов отчетов для представления результатов расчетов в табличной и графической форме; размещение их в каталоге отчетов службы Reporting Services Разработка шаблонов отчетов для представления результатов расчетов в табличной и графической форме; размещение их в каталоге отчетов службы Reporting Services

Основные этапы разработки (продолжение) Разработка web-страницы, содержащей ссылки на страницы web- отчетов Разработка web-страницы, содержащей ссылки на страницы web- отчетов

Результаты работы Разработанная в ходе выполнения данной работы информационная система обладает следующими функциональными возможностями: обеспечение хранения параметров доменной плавки; обеспечение хранения параметров доменной плавки; расчет теплового баланса печей доменного цеха в автоматическом режиме и обеспечение хранения его результатов; расчет теплового баланса печей доменного цеха в автоматическом режиме и обеспечение хранения его результатов; предоставление инженерно-технологическому персоналу инструментария для создания и просмотра отчетов через web-браузер, сохранения их в форматах Excel, PDF и т.д.; предоставление инженерно-технологическому персоналу инструментария для создания и просмотра отчетов через web-браузер, сохранения их в форматах Excel, PDF и т.д.; предоставление средств (пакетов Integration Services) автоматического переноса данных из базы в файл формата MS Office Excel для их дополнительной обработки (и в обратном направлении). предоставление средств (пакетов Integration Services) автоматического переноса данных из базы в файл формата MS Office Excel для их дополнительной обработки (и в обратном направлении).

Перспективы развития В качестве путей дальнейшего развития программы могут быть: создание клиентского приложения для сопровождения базы данных; создание клиентского приложения для сопровождения базы данных; применение возможностей службы Analysis Services в составе MS SQL Server, решающей задачи интеллектуального анализа данных. применение возможностей службы Analysis Services в составе MS SQL Server, решающей задачи интеллектуального анализа данных. Целевая аудитория Созданная система предназначена для предоставления инженерно- технологическому персоналу ОАО «ММК» данных по тепловому балансу печей в целях анализа тепловой работы печей, выявления неисправностей, оценки эффективности внедрения различных мероприятий по экономии кокса. Также данная работа может представлять интерес для студентов, слушающих курсы по черной металлургии и проектированию баз данных (в качестве практического пособия для ознакомления с технологиями корпорации Microsoft, предлагаемыми в данной сфере рынка информационных технологий).