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.

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»