CC BY
38
Разработка модуля наполнения базы данных коэффициентов математических моделей интенсивностей отказов ЭКБ
Зотов А.Н., Кулыгин В.Н., Стахи А.В. Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики» [email protected] [email protected] [email protected]
Аннотация
В докладе рассматриваются вопросы наполнения справочных данных по характеристикам надежности электронной компонентной для базы данных системы расчетов надежности электронных модулей АСОНИКА-К-СЧ. Показана необходимость создания специальных программных средств для наполнения таких баз данных. Приведено описание функционирования модуля наполнения базы данных коэффициентами математических моделей интенсивностей отказов, необходимых для расчета характеристик надежности элементов.
1 Введение
Система расчета надежности электронных модулей АСОНИКА-К-СЧ создана для автоматизации процессов информационной технологии обеспечения надежности электронной аппаратуры. Система предназначена для расчетной оценки показателей надежности электронных модулей (модулей, не имеющих резервирования и состоящих из элементов). Исходной информацией являются данные о характеристиках надежности элементов и о параметрах режимов их применения.
Пользователь системы имеет возможность получать дополнительную информацию о степени влияния каждого из внешних воздействий и каждого элемента на общий уровень рассчитанных показателей.
Анализ этой информации позволяет своевременно выявить «слабые места» разрабатываемых устройств. На этой основе можно дать обоснованные рекомендации по изменению схемы, конструкции и элементной базы с целью обеспечения требований к надежности электронных модулей [1].
Базовая версия системы была выполнена с сетевой организацией, при этом вычисления проводились отдельном сервере, на котором также располагалась база данных.
Многопользовательская организации работы системы с единой базой данных была реализована средствами СУБД Oracle 9i [2, 3]. Однако работа с этой СУБД оказалась сложной для пользователей, как при установке, так и при администрировании [4].
Поэтому были сформулированы следующие основные требования к новой версии:
- возможность работы в современных операционных системах,
- возможность простой установки на локальный компьютер.
В результате модифицированная версия системы была создана в локальном исполнении с использованием встраиваемой СУБД SQLite [5, 6]. Это позволило упростить установку и сократить требуемый объём памяти на диске с 3 Гб до 300 Мб [7, 8].
2 Создание таблицы
Анализ данных, приведенных в справочнике «Надежность ЭРИ» [9] показал, что при расчете, выбор конкретных коэффициентов математических моделей осуществляется на основе данных, введённых пользователем при указании характеристик рассчитываемого электрорадиоизделия (ЭРИ). Соответственно, при заполнении данных, необходимо вносить не только сами коэффициенты, но и привязывать их к подгруппам или к значениям параметров, вводимых пользователем. Поэтому, для упрощения ввода таблиц коэффициентов, необходимо разработать модуль, позволяющий динамически формировать структуру таблицы, с возможностью добавления связей столбцов данных как с подгруппами, так и с конкретными параметрами, вводимыми «вручную».
Исходя из приведённых выше требований, был разработан модуль наполнения базы данных коэффициентов математических моделей.
Таблица описывается следующими свойствами:
Новые информационные технологии в автоматизированных системах - 2016
• класс ЭРИ, к которому принадлежит таблица. Класс присваивается автоматически;
• выводимое имя (имя таблицы, которое будет выводиться пользователю);
• служебное имя (имя таблицы в базе данных). Служебное имя уникально в рамках одной базы данных;
• массив столбцов таблицы.
Интерфейс окна добавления новой таблицы коэффициентов представлен на рис. 1.
Добавить таблицу [Ё^
Имя таблицы: Значения коэФФицентов модели режима Параметры столбца Тип
О РОЗНЮ О О (ф; Параметры, вводимые вручи. Параметр:
| Приемка |
П Отдельными столбцами (2) Имл столбца: [Приемка Новый столбец
□ К | | Отмена |
Рис. 1. Окно добавления таблицы
У каждого столбца есть три свойства: два имени (выводимое и служебное) и тип. Всего есть три различных типа:
• подгруппа;
• параметр на выход;
• параметр, вводимый вручную.
Тип «параметр, вводимый вручную» является обобщением трех типов, один из которых присваивается столбцу после того, как пользователь выбрал параметр из выпадающего списка. Разделение на типы необходимо в связи с различными видами параметров, вводимых вручную.
Параметр может быть редактируемым или не редактируемым, а также в виде диапазона значений. Столбец каждого типа по-своему отображается в окне заполнения таблицы. Например, для выбора не редактируемого параметра, ячейки столбца будут содержать выпадающий список, в котором и производится выбор одного из параметров.
После того как пользователь заполнил информацию о создаваемой таблице, программа сгенерирует хт1-файл, хранящий в себе описание таблицы, запишет его в специальную таблицу базы данных, а также
посредством СУБД SQLite [5, 6] создаст таблицу, описанную пользователем, в базе данных.
Количество столбцов, указанное пользователем при создании таблицы фактически отличается от количества столбцов в базе данных. Это сделано с целью упрощения процесса создания таблицы. К примеру, пользователь при создании таблицы указал, что один из столбцов будет отвечать за диапазон рабочей температуры ЭРИ.
При создании таблицы в базе данных, этот столбец разделится на два: минимальная рабочая температура и максимальная рабочая температура. Такое решение позволяет пользователю просто задать параметры, с которыми он хочет работать в таблице, а программа обработает запрос пользователя и выведет необходимое количество столбцов для правильного заполнения таблицы.
Если после добавления таблицы пользователь понял, что один столбец лишний, другого не хватает, а третий неправильно назван, то у него имеется возможность отредактировать таблицу, причем с сохранением всех введенных в ячейки таблицы данных.
Алгоритмически, процесс обновления таблицы сложен из-за различного описания таблицы в хт1-файле и в самой базе данных, а также из-за ограничений, накладываемых СУБД SQLite [5, 6]. Эти ограничения выражаются в отсутствии функционала, необходимого для, к примеру, удаления столбца из таблицы или переименования столбца. Чтобы обойти это ограничение и все-таки удалить столбец из таблицы, необходимо:
• создать новую таблицу с такими же столбцами, как и в редактируемой таблице, но без столбцов, которые пользователь хочет удалить;
• скопировать всю информацию из старой (редактируемой) таблицы в новую;
• удалить старую таблицу;
• присвоить новой таблице имя старой.
3 Заполнение таблицы
Чтобы наполнить таблицу значениями, пользователю в некоторых случаях нужно просто ввести число, а в некоторых выбрать элемент из выпадающего списка. В случае выпадающего списка пользователь видит, к
примеру, названия подгрупп, но в ячейку базы данных записывается ГО этой подгруппы. Каждое изменения в окне программы фиксируется в базе данных сразу после окончания редактирования ячейки.
Пример заполненной таблицы изображен на рис. 2.
■0 Менеджер БД - □ X
П ЭРИ Таблицы для классов Вв Г **
| Й Новый класс Подгруппа А 43 234
•табл 2 ■ Класс 2 Подгруппа 2 547 687
Подгруппа 2 432543 89
Подгруппа 3 2276 89
Подгруппа 3 745 54
Полгруппа 1 542 89
Полгруппа 1 754 66
Подгруппа 3 3456 66
Полгруппа 1 456 678
Подгруппа 2 245 78
Полгруппа 1 26 234
Полгруппа 1 12345 687
Подгруппа 2 432.43 7
Добавить строку Дублировать строку Удалить строку
Рис. 2. Заполненная таблица
В будущем планируется добавить облачное хранение основных данных и синхронизацию изменений [10, 11], сделанных несколькими администраторами, с возможностью отслеживания конфликтных изменений [12].
4 Заключение
Разработанный модуль наполнения базы данных коэффициентов математических моделей позволяет динамически формировать структуру таблицы, с возможностью добавления связей столбцов данных как с подгруппами, так и с конкретными параметрами, вводимыми пользователем.
В ряде случаев, привязка данных осуществляется при помощи выбора из выпадающего списка. Использование такого инструмента позволит сократить время, затрачиваемое на наполнение данных и исключить ряд ошибок, допускаемых по причине человеческого фактора.
Список литературы
[1] Абрамешин А.Е., Жаднов В.В., Полесский С.Н. Информационная технология обеспечения надёжности электронных средств наземно-космических систем: научное издание. / Отв. ред. В.В. Жаднов. - Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2012. - 565 с.
[2] Жаднов В.В., Сарафанов А.В. Управление качеством при проектировании теплонагру-женных радиоэлектронных средств: учебное пособие. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2004. - 464 с. - Сер. «Библиотека инженера».
[3] Жаднов В .В. Кофанов Ю.Н., Малютин Н.В. Автоматизация проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры: научное издание. - М.: Радио и связь, 2003. -156 с.
[4] Жаднов В.В., Полесский С.Н., Тихме-нев А.Н., Авдеев Д.К., Кулыгин В.Н. Информационная технология обеспечения надежности сложных электронных средств военного и специального назначения. / Компоненты и технологии. - 2011. - № 6. - с. 168-174.
[5] Jay A. Kreibich. Using SQLite. Small. Fast. Reliable. Choose any Three. - O'Reilly Media, 2010. - 530 p.
[6] SQLite Query Language: ALTER TABLE [Электронный ресурс] // URL: https://www.sqlite.org/lang_altertable.html. (Дата обращения: 01.03.2016).
[7] Кулыгин В. Н. Создание новой версии системы прогнозирования надежности электронных средств. / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ. Материалы конференции. - М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2014. -с. 222-222.
[8] Егоров А.М., Новиков П.Г., Кулыгин В.Н. Разработка математического аппарата и интерактивного интерфейса для системы расчета надежности современных РЭС АСОНИК-К. / Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»: в 2 т. -Пенза: ПГУ, 2015. - с. 334-337. - т. 1.
[9] Справочник Надежность ЭРИ. - М.: МО РФ, 2006. - 641 с.
[10] Тихменев А.Н., Кулыгин В.Н., Жаднов В.В. Перспективы реализации системы АСОНИ-КА-К-СЧ в виде «облачного» сервиса. / Новые информационные технологии в автоматизированных системах: материалы семнадцатого научно-практического семинара. -М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 2014. - с. 22-26.
[11] Стахи А.В., Кулыгин В.Н., Зотов А.Н. Модуль обеспечения облачного хранения данных системы расчета надежности ЭМ. / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Арменского. Материалы конференции. - М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2015. -с. 45-45.
[12] Клементьев И.П., Устинов В. А. Введение в облачные вычисления. / Екатеринбург: УГУ, 2009. - 233 с.
