Details

Работа посвящена созданию веб-ориентированного инструмента для визуализации и мониторинга процессов. Мнемосхемы являются ключевым компонентом автоматизированных систем управления процессами, обеспечивая операторам графическое представление состояния оборудования и параметров. Существующие решения либо являются частью дорогостоящих SCADA-систем, либо представляют собой универсальные инструменты, требующие значительной доработки.       Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ существующих подходов к визуализации промышленных процессов и выявление недостатков современных решений; 2. Формулирование функциональных и нефункциональных требований к модулю мнемосхем. 3. Проектирование архитектуры; 4. Разработка серверной части с использованием Java Spring Framework с RESTful API и клиентской части на React.js с библиотекой ReactFlow; 5. Проведение функционального и интеграционного тестирования системы. По результатам работы был создан модуль мнемосхем, интегрированный в существующую информационную систему. Модуль обеспечивает создание и редактирование интерактивных мнемосхем с поддержкой различных типов элементов, настройкой их внешнего вида, созданием соединений и привязкой к данным в режиме реального времени. Разработанное решение успешно прошло тестирование и готово к внедрению.

The given work is devoted to creating a web-oriented tool for visualization and monitoring of processes. Mimic diagrams are a key component of automated process control systems, providing operators with graphical representation of equipment status and parameters. Existing solutions are either part of expensive SCADA systems or represent universal tools requiring significant customization. 1. Analysis of existing approaches to industrial process visualization and identification of shortcomings in modern solutions; 2. Formulation of functional and non-functional requirements for the mimic diagrams module; 3. Architecture design; 4. Development of server-side using Java Spring Framework with RESTful API and client-side on React.js with ReactFlow library; 5. Conducting functional and integration testing of the system Based on the results of the work, a mimic diagrams module integrated into the existing information system was created. The module provides creation and editing of interactive mimic diagrams with support for various types of elements, customization of their appearance, creation of connections and data binding in real time. The developed solution successfully passed testing and is ready for implementation.

• Список обозначений и сокращений
• Введение
• Глава 1. Анализ применения мнемосхем в информационных системах
  • Обзор предметной области
  • Обзор существующих решений
    • Проприетарные SCADA-системы
    • Фреймворки на основе веб-технологий
  • Сравнительный анализ аналогов
  • Формирование требований к модулю
    • Функциональные требования
    • Нефункциональные требования
• Глава 2. Проектирование архитектуры модуля мнемосхем
  • Выбор средств реализации
    • Выбор технологий для клиентской части
    • Выбор технологий для серверной части
    • Выбор системы управления базами данных
  • Анализ и выбор сторонних модулей и компонентов
    • Библиотеки для визуализации мнемосхем
    • Библиотеки для управления состоянием и запросами к API
  • Разработка архитектуры программного средства
    • Общая архитектура системы
    • Архитектура клиентской части
    • Архитектура серверной части
  • Разработка структуры базы данных
    • Реляционная модель данных
    • Структура JSON-данных для свойств элементов и соединений
  • Выводы по главе
• Глава 3. Разработка и реализация модуля мнемосхем
  • Разработка API модуля мнемосхем
    • Основные эндпоинты API
    • Особенности реализации API
  • Реализация хранения данных
    • Структура таблиц
    • Особенности использования JSON для хранения свойств
  • Реализация клиентской части
    • Диаграмные компоненты
    • Редактор мнемосхем
    • Архитектура управления состоянием
    • Взаимодействие с API
    • Механизм привязки к данным
  • Трансформация данных
  • Интеграция компонентов
    • Организация компонентов
    • Маршрутизация
    • Управление состоянием
  • Результаты реализации
    • Функциональность модуля
    • Пользовательский интерфейс
  • Выводы по главе
• Глава 4. Тестирование модуля мнемосхем
  • Тестирование и анализ результатов
    • Функциональное тестирование
    • Интеграционное тестирование
  • Анализ результатов тестирования
  • Выводы по результатам тестирования
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложения
  • Приложение 1. Основные модели данных мнемосхем
  • Приложение 2. Перечисления и конфигурационные классы
  • Приложение 3. Сущности базы данных
  • Приложение 4. Репозитории данных
  • Приложение 5. Интерфейс сервиса мнемосхем
  • Приложение 6. Контроллеры REST API
  • Приложение 7. Менеджер соединений
  • Приложение 8. Интеграционные тесты
  • Приложение 9. SQL скрипты создания таблиц
  • Приложение 10. Основные типы данных мнемосхем
  • Приложение 11. API запросы для работы с мнемосхемами
  • Приложение 12. Компонент прямоугольного узла мнемосхемы
  • Приложение 13. Компонент соединений мнемосхемы
  • Приложение 14. Трансформации узлов мнемосхемы
  • Приложение 15. Диалог редактирования узла мнемосхемы
  • Приложение 16. Основной хук редактора мнемосхем
  • Приложение 17. Пользовательские соединения
  • Приложение 18. Контекстная система
  • Приложение 19. Хук управления узлами