УДК 004.312.44

ИНФОРМАЦИОННО-СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ТОПЛИВА В БАКЕ АВТОМОБИЛЯ

Князев Дмитрий Сергеевич
Пензенский государственный технологический университет

Аннотация
Контроль расхода топлива – приоритетное направление деятельности руководителя любого транспортного предприятия. Информационная система измерения уровня топлива в баке автомобиля на основе топливомеров предназначена для своевременного обеспечения информацией об уровне топлива, что позволяет экономичнее подходить к расходу топливных материалов по отношению к результату эксплуатации двигателей, времени движения и расстояния до следующей дозаправки; дисциплинировать водителей и оптимизировать заправку.

Ключевые слова: датчик уровня топлива, модель, система измерения уровня топлива


INFORMATION-STRUCTURAL MODELS OF SYSTEM MEASUREMENTS FUEL LEVEL VEHICLE

Knyazev Dmitriy Sergeevich
Penza State Technological University

Abstract
Fuel consumption control - a priority direction of activity of the head of any transportation company. Information system of measuring the level of fuel in the car of a vehicle based on the fuel gauge is designed to provide timely information on the fuel level, enabling economical approach to the consumption of fuels in relation to the results of operation of the engines, travel time and distance to the next refueling; discipline drivers and optimize filling.

Keywords: fuel level sensor, model, system measurements fuel level vehicle, UML


Библиографическая ссылка на статью:
Князев Д.С. Информационно-структурные модели системы измерения уровня топлива в баке автомобиля // Современная техника и технологии. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/10/7975 (дата обращения: 26.05.2017).

Неэкономное использование топлива – главная проблема при эксплуатации техники, а недооценка риска кражи топлива, является одной из проблем в сфере предпринимательской деятельности. Обеспечить топливный учет на предприятии возможно с помощью информационной системы на основе датчиков уровня топлива с повышенной точностью и надежностью. Область применения датчиков очень широка: они используются в резервуарах и баках, трубопроводах, траншеях и предоставляют информацию об их наполнении. Таким образом, установка топливомеров на автотранспорт, поможет сократить затраты на горюче-смазочные материалы, а анализ расхода топлива позволит определять, где лучше всего и дешевле всего заправляться на маршруте следования автомобиля [1-3].

Рассмотрим структурную схему системы измерения уровня топлива в баке автомобиля, изображенную на рисунке 1. Структурная схема определяет основные функциональные части системы измерения уровня топлива в баке, их назначения и взаимосвязь. Она предназначена для отражения общей структуры системы, то есть ее основных блоков, узлов, частей и главных связей между ними.

Рисунок 1 – структурная схема системы измерения уровня топлива в баке автомобиля

Для представления системы в процессе проектирования и разработки ее необходимо промоделировать. На сегодняшний день наиболее предпочтительным языком моделирования является UML, поскольку он позволяет четко проанализировать структуру системы и её работу [4-6]. Визуальное моделирование в UML можно представить как некоторый процесс поуровневого спуска от наиболее обшей и абстрактной концептуальной модели исходной системы к логической, а затем к физической модели соответствующей программной системы. Для достижения этих целей вначале строится модель в форме диаграммы вариантов использования (Use Case diagram), которая описывает функциональное назначение системы, а также, что система будет делать в процессе своего функционирования [6-8].

Диаграмма вариантов использования представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – диаграмма вариантов использования

Рассмотрим функции ИС подробнее:

– Измерение уровня топлива – в данном процессе участвуют два актёра «Диспетчер» и «Ёмкостный датчик измерения уровня топлива». С транспортного средства измеряют уровень топлива в баке, с помощью датчика и данные передаются диспетчеру, который рассчитывает расход топлива.

– Расчёт расхода топлива – функция которая позволяет «Диспетчеру», следить за расходом топлива предоставленное ТС, а также получать предупреждение о хищении топлива. В этой функции принимают участие два актёра «Диспетчер» и «База Данных», проводится обработка данных и записывается в базу данных для хранения.

– База данных – данные будут записываться после того, как пройдут обработку и фильтрацию, предоставленные диспетчером. В ней будут храниться данные о ТС, водителе и маршрута.

Далее рассмотрим диаграмму состояния объекта «данные» (state machine diagram), представленную на рисунке 3.

Главное назначение данной диаграммы, это описать возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение моделируемой системы в течение всего ее жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий. Каждый объект системы, обладающий определенным поведением, может находиться в определенных состояниях, переходить из состояния в состояние, совершая определенные действия в процессе реализации сценария поведения объекта [7,8].

 

Рисунок 3 – диаграмма состояний объекта «данные расхода топлива»

Разработанная диаграмма позволяет отследить изменения расхода топлива. Последовательность расчёта расхода топлива происходит следующим образом. Происходит измерение уровня топлива в баке, если данные измерены, то происходит передача данных по каналу связи и данные должны быть получены диспетчером. После того, происходит цифровая обработка данных и расчёт расхода топлива. Производится сравнение данных расхода с эталонными, затем данные попадают в базу данных для хранения [9,10]. Рассмотрим диаграмму деятельности, представленную на рисунке 4 (activity diagram).

Рисунок 4 – диаграмма деятельности системы

Из начального положения происходит переход в первый блок измерение уровня топлива в баке, далее происходит передача данных диспетчеру, происходит обработка данных и изучение, если данные успешно изучены, то идёт сравнение данных с эталонными, которые показывают происходит или нет отклонение от норма расхода топлива. При отклонении показаний расхода от норм, водителю даётся предупреждение о низком уровне топлива в баке, а также другой вариант, даётся предупреждение о большом расходе топлива. Далее на выходе происходит сохранение данных в базу данных и когда данные сохранены, происходит отображение результатов на ПК диспетчера [9,10].

Таким образом, были разработаны следующие информационно-структурные модели: структурная схема системы измерения уровня топлива в баке; диаграмма вариантов использования, представляющая собой наиболее общую концептуальную модель информационной системы и являющаяся исходной для физической реализации системы при дальнейшей детализации ее структуры; диаграмма состояний, описывающая возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение данных в системе; диаграмма деятельности, отображающая последовательность, ветвление и синхронизацию процессов в системе.


Библиографический список
  1. Сысоева С. Датчики уровня топлива в баке автомобиля // Электронные компоненты. – 2011. – № 3.
  2. Устройство и эксплуатация автомобилей: учебное пособие // Полосков В. П., Лещев П. М. – 2010г.
  3. Синтез элементов проверочных систем дозирования компонентов топлива / Гудков К.В., Михеев М.Ю., Юрманов В.А. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. –2010. – № 3 (28). – С. 55-60.
  4. Моделирование информационной системы мониторинга и контроля параметров технически сложного объекта / Гудков К.В., Гудкова Е.А., Володина М.А. // Современные информационные технологии. – 2014. – № 19. – С. 191-195.
  5. Разработка информационной системы контроля БПЛА классической компоновки / Пискаев К.Ю., Гребенников Н.А., Кияев А.А. // Современные информационные технологии. – 2015. – № 21. –С. 134-140.
  6. Синтез модельно-ориентированного и объектно-ориентированного подхода в процессе моделирования сложных систем / Михеев М.Ю., Гудкова Е.А., Лепешев А.А. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2015. – № 4 (26). – С. 263-267.
  7. Информационно-структурные модели системы сбора и обработки данных с кориолисова расходомера инерционного типа / Михеев М.Ю., Гудкова Е.А., Лепешев А.А. // Надежность и качество сложных систем. – 2015. – № 1 (9). –С. 43-50.
  8. Объектно-ориентированное моделирование информационной системы сбора, обработки и хранения данных / Гудков К.В., Гудкова Е.А. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. – 2014. – Т. 1. – С. 199-203.
  9. Идентификация критических состояний системы мониторинга и контроля / Мурашкина Е.Н., Жашкова Т.В. // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-2. – С. 62.
  10. Обобщенная процедура структурно-параметрического синтеза информационных моделей сложных систем / Дмитриенко А.Г., Михеев М.Ю., Жашкова Т.В. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2012. – № 4. – С. 143.
  11. Методы анализа данных и их реализация а системах поддержки принятия решений. Михеев М.Ю., Прокофьев О.В., Семочкина Ю.И. учебное пособие / Пенза, 2014.


Все статьи автора «Князев Дмитрий Сергеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: