CC BY
20
№ 4 (52) 2014
journal of appued informatics
А. В. Пыжов, главный специалист ФГУП «НО РАО», соискатель кафедры Информационных технологий
МИТХТ им. М. В. Ломоносова, г. Москва, alexeypj@gmail.com
Разработка программного обеспечения подсистемы реестра РАо и кадастра приповерхностных хранилищ в системе сГУк Рв и РАо
В статье приведены этапы разработки специального программного обеспечения для проведения первичной регистрации радиоактивных отходов, а также рассмотрены основные вопросы интеграции данных первичной регистрации пунктов хранения радиоактивных отходов с данными информационной системы государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов .
Ключевые слова: система государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, информационная система, база данных, первичная инвентаризация, специальное программное обеспечение
введение
В соответствии с Федеральным законом от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и постановлением Правительства Российской Федерации от 25 июля 2012 г. № 767 «О проведении первичной регистрации радиоактивных отходов», предусматривающими регистрацию радиоактивных отходов, образовавшихся до даты вступления в силу Федерального закона от 11 июля 2011 г. № 190-ФЗ, т. е. до 15 июля 2011 г., потребовалось разработать специальное программное обеспечение (СПО) для сбора и сопровождения данных первичной регистрации радиоактивных отходов.
Информационная система (ИС) государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов (СГУК РВ и РАО) является единой информационной системой для хранения данных по наличию и перемещению радиоактивных
веществ и радиоактивных отходов. Поэтому логично проектировать рассматриваемую подсистему как интегрированное решение на базе существующей ИС СГУК РВ и РАО. Единое информационное пространство уже на начальном этапе проведения первичной регистрации (ПР) дает возможность использовать ретроспективные данные инвентаризации, статистической отчетности, оперативной информации, накопленные в базе данных (БД) СГУК РВ и РАО, для проведения сверки с данными, представляемыми предприятиями на момент проведения первичной регистрации (перечень пунктов хранения (ПХ), процент заполнения, объемы накопленных РАО, их категории и т. д.).
Данная разработка предусматривает интеграцию в БД ИС СГУК РВ и РАО таблиц для хранения информации по формам первичной регистрации и их привязку к спра-вочно-информационной системе СГУК РВ и РАО, которая также должна быть модернизирована с учетом использования в ИС данных первичной регистрации.
1Т in natural sciences K> Chemical and physical techniques
№ 4 (52) 2014
В создаваемой ИС должна быть единая справочная система и определены основные сущности таким образом, чтобы модель ИС первичной регистрации согласовывалась с моделью ИС СГУК РВ и РАО на уровне запросов.
Разрабатываемое СПО должно удовлетворять следующим критериям и обеспечивать:
• ввод и редактирование данных форм первичной регистрации;
• архивное хранение данных форм первичной регистрации;
• выгрузку отчетов по формам первичной регистрации;
• тестирование информации;
• архивное хранение и ведение электронных документов различных форматов первичной регистрации.
Для заполнения форм первичной регистрации на предприятиях используется excel шаблон. Он представляет собой дополнительное программное средство (макрос), в котором реализованы функции ввода и прямой записи данных в БД. Шаблон разработан с целью проведения разового сбора информации первичной регистрации и обеспечивает предварительный контроль вводимой информации, которая заносится в БД ПР с помощью данного программного модуля (шаблона) разрабатываемого СПО. Подготовленная с использованием данного шаблона информация поступает в ИС СГУК РВ и РАО.
Наряду с отчетными формами в систему в электронном виде поступает и другая сопроводительная документация, для хранения которой используется каталог документов, интегрированный с БД СГУК РВ и РАО. Каталог документов первичной регистрации позволяет хранить ограниченное только файловой системой количество электронных документов любого вида. Хранилище каталога представляет собой документно-ориентированную БД с ключами в виде ссылок на файлы, создаваемые при загрузке документа из СПО. В БД документов реализованы основные функции БД, поиск, замена, удале-
ние, создание, обновление (CRUD). Это позволяет структурировать пакет документов, присланных организацией, и облегчает поиск нужных сведений при проверке отчетности. Открытие документов происходит удаленно, программными средствами, установленными на ПК пользователя.
Этапы проведения работ
Для достижения цели интеграции информационной системы первичной регистрации в информационную систему СГУК РВ и РАО решаются следующие задачи:
• системный анализ информации о пунктах хранения РАО и выявление структуры информационных потоков в системе СГУК РВ и РАО;
• проектирование комплекса информационных моделей взаимодействия и интеграции разрабатываемой системы с (ИС) СГУК РВ и РАО;
• доработка структуры базы данных СГУК РВ и РАО;
• разработка алгоритмов взаимодействия участников информационного обмена и алгоритмов обработки информации;
• разработка аппаратно-программного комплекса (АПК), включающего аппаратные и программные средства хранения и обработки информации;
• разработка специального программного обеспечения, реализующего предложенные алгоритмы информационного взаимодействия и обеспечивающего хранение, проверку и выгрузку данных из СПО.
Для решения перечисленных задач используются методы системного анализа (декомпозиция, классификация, иерархическое упорядочение, абстрагирование, формализация, композиция, моделирование), методология функционального моделирования систем IDEF0, методология моделирования потоков данных DFD, методология проектирования баз данных IDEF1X, теория реляционных баз данных, структурированный язык запросов SQL, методология быстрой разработки приложений RAD.
IT в естественных науках £> Химико-физические технологии
-n journal of applied informatics
№ 4 (52) 2014 ' -
Системный анализ проекта форм первичной регистрации, приведенных в приказе Росатома 1/41-П от 24.01.13 г. «Об утверждении порядка проведения первичной регистрации радиоактивных отходов и установления мест их размещения», позволил сформировать входной поток информации, который должен быть обработан ИС. Поток данных включает в себя информацию:
• о юридических лицах и их обособленных подразделениях;
• характеристиках пунктов хранения жидких РАО;
• характеристиках пунктов хранения твердых РАО;
• характеристиках пунктов глубинного захоронения ЖРО;
• характеристиках РАО в судах атомного технологического обслуживания;
• характеристиках территорий, загрязненных радионуклидами;
• характеристиках объекта использования ядерных зарядов в мирных целях;
• составе имущества, необходимого для обеспечения безопасного функционирования пунктов хранения РАО.
В результате анализа информационных потоков данных первичной регистрации была разработана реляционная структура данных, дополняющая БД СГУК РВ и РАО. В ней определены основные сущности: «Пункт хранения» и «Отдельная емкость ПХ». На основе полученных информационных моделей разработано СПО для сбора, хранения и анализа данных первичной регистрации.
архитектура
Архитектура СПО (рис. 1) строится по восходящей стратегии разработки: сначала проектируется хранилище данных (БД), затем строится логика обмена данными пользовательского интерфейса с хранилищем данных. В качестве интерфейса взаимодействия физической модели БД и поль-
MS SQL Server 2008
БД СГУК РВ и РАО
И_\
( Триггеры /
Файловый сервер
БД ПР
Метаданные
Хранилище документов
Обмен метаинформацией
СПО
Модуль
проверок
Модуль (ввода/редактирования) форм
Модуль обработки ошибок
Модуль вывода на печать
Модуль хранения электронной документации
WPF
Отправка сообщения
Рис. 1. Архитектура СПО ПР
IT in natural sciences K> Chemical and physical techniques
№ 4 (52) 2014
зовательского интерфейса выступает технология Linq2SQL как наиболее простое в освоении и поддержке средство доступа к БД Microsoft SQL. Системная часть программы написана на языке программирования C#.
технологии
Разработка ведется с использованием паттерна MVVM — Model-View-ViewModel, в котором реализована объектная модель данных Linq2SQL [3, 5]. Модель позволяет БД и интерфейсу взаимодействовать на программном уровне, избегая прямых запросов к БД. Такой подход позволяет решать поставленную задачу без накладных расходов на преобразование типов и не требует от программиста самостоятельно создавать необходимые сущности в БД. Интерфейс разрабатывается в контексте презентационной технологии Microsoft WPF (Windows Presentation Foundation).
В контексте технологии WPF для данного СПО разрабатываются пользовательские интерфейсы с переносимой архитектурой. В дальнейшем они могут быть использованы для разработки подобных приложений, что хорошо согласуется с требованиями ООП и стандартами разработки промышленных приложений.
В разработанной ИС реализованы алгоритмы проверки данных на этапе ввода и алгоритмы аудита поступивших отчетов. Технология WPF в связке с объектной моделью БД позволяет просто решить проблему проверки вводимых данных. Проверки разделены на два вида. В первом проверяется возможность преобразования вводимых данных в тип ячейки SQL, куда эти данные будут записаны. Реализуется проверка встроенным механизмом валидаторов, которые в случае невозможности преобразования вводимого типа обрабатывают ошибку и передают соответствующее сообщение пользователю. Во втором виде проверок обрабатываются исключения, возникающие при некорректном заполнении логики самой формы. Этот вид проверок наследует алгоритмы провер-
ки первого вида, а также реализует конверторы региональных стандартов. В случае успешного прохождения проверок введенные значения отображаются в интерфейсе в удобной для человека форме, с показателями степеней или знаками процентов. В этом виде проверок заложены алгоритмы тестирования, выработанные специалистами Информационно-аналитического центра ФГУП «НО РАО». Сообщения, генерируемые валидаторами обоих видов проверок, выполнены по технологии маршрутизируемых событий WPF [3], что позволяет встраивать проверки в сложные многоуровневые элементы пользовательского интерфейса СПО без накладных расходов в виде дублирования участков системного кода для каждого валидируемого элемента.
Для локального хранения метаданных используется формат баз данных MDF, являющийся локальной версией хранилища SQL сервера. В качестве среды разработки используется Microsoft Visual Studio 2012.
Заключение
Разработанное специальное программное обеспечение выполняет следующие основные функции:
• ведение данных форм первичной регистрации в рамках ИС СГУК РВ и РАО;
• ведение документно-ориентированной БД электронных документов первичной регистрации, интегрированной с БД СГУК РВ и РАО;
• формирование отчетности для принятия обоснованных управленческих решений.
Полученная информационная система полностью интегрирована с ИС СГУК РВ и РАО, централизует и ускоряет технологию получения аналитических данных по радиационной обстановке, наличию и переработке РАО, состоянию пунктов хранения РАО и РВ.
Список литературы
1. Колыбанов К. Ю, Корнюшко В. Ф. Системный
подход к разработке хранилища данных химико-
технологических характеристик процессов пе-
iT в естественных науках Е> Химико-физические технологии
№ 4 (52) 2014
journal of applied informatics
реработки и кондиционирования радиоактивных отходов // Известия вузов. Серия Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. № 7. С. 93-96.
2. Колыбанов К. Ю, Таиров Т. Н, Быковский В. А. Информационное моделирование хранилищ данных технологических параметров процессов кондиционирования радиоактивных отходов // Интеграл. 2011. № 3. С. 14-16.
3. Грэхем Иан. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. 3-е изд. М.: Вильямс, 2004. С. 880.
4. Мак-Доналд Мэтью. WPF Foundation в .NET 4.0 на C#. Для профессионалов. М.: Вильямс, 2011. С. 1024.
5. Брыкин С. Н., Кузин Р. Е, Пыжов А. В., Таиров Т. Н., Якушев С. А. Информационная система
государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов — проблемы совершенствования // Прикладная информатика. 2013. № 3 (45).
6. Кузин Р. Е., Пыжов А. В., Таиров Т. Н., Якушев С. А. Информационная система государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов — разработка специального программного обеспечения для проведения первичной регистрации радиоактивных отходов // Интеграл. 2013. № 2.
7. Кузин Р. Е., Кожин О. В., Лебедев И. В., Моги-рев А. М, Писаненко С. С., Таиров Т. Н. Система информационной поддержки радиационного контроля большого потока проб // Прикладная информатика. 2012. № 2 (38). С. 26-31.
A. Pyzhov, Chief Specialist, FSUE «NO RAO», Competitor of Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technology, alexeypj@gmail.com
Software development subsystem registry and cadastre RAO subsurface storage in the system SSAC RS and RW
The article presents the stages of development of special software for the initial registration of radioactive waste, the basic issues of data integration initial registration of radioactive waste storage facilities with the information system of state accounting and control of radioactive substances and radioactive waste.
Keywords: the system of state accounting and control of nuclear materials and radioactive waste, the information system, database, initial inventory, special software.
IT in natural sciences E> Chemical and physical techniques
