2.11. Проектирование базы данных доменного производства

2.11.1. Концептуальное и логическое проектирование

Рассмотрим пример информационного моделирования и разработки базы данных доменного цеха с использованием средства автоматизированного проектирования ERwin. Предполагаем, что читатель знаком в общих чертах с технологией доменного производства, поэтому в материале будут отражены, главным образом, специфические особенности доменной печи как объекта информационных систем.

Учитывая специфику технологии доменной плавки, особенности доменной печи как объекта информационных систем, требования к содержанию и качеству представляемой информации, можно выделить следующие основные информационные объекты (сущности) для проектирования базы данных доменного цеха:

1. Доменная печь, включающая информацию о конструктивных характеристиках печей доменного цеха:

• номер печи;

• наименование печи;

• геометрические размеры и конструктивные характеристики основных элементов печи.

2. Шихтоподача, которая отражает информацию о системах загрузки, типах и расходах загружаемых материалов. В частности, в него включены следующие параметры:

• тип загружаемых материалов;

• соотношение загружаемых материалов в подачу;

• вес подачи;

• порядок загрузки;

• номер подачи;

• дата поступления информации в базу данных.

3. Химический анализ загружаемых шихтовых материалов, отражающий информацию о физико-химических свойствах загружаемых материалов и времени проведения химического анализа, определения физических свойств:

• дата проведения анализа;

• химический состав шихтовых материалов:

• агломерат: Fe, FeO, CaO, SiO₂, Al₂O₂, MgO, Mn, S, CaO/SiO₂;

• окатыши: Fe, FeO, CaO, SiO₂, Al₂O₂, MgO, Mn, S, P, CaO/SiO₂, прочность;

• железная руда: Fe, FeO, CaO, SiO₂, Al₂O₂, MgO, Mn, S, P;

• добавки: Fe, FeO, CaO, SiO₂, Al₂O₂, MgO, Mn, S, P;

• кокс: зола кокса, летучие кокса, влага в коксе, механическая прочность, C, S.

4. Технологические параметры доменной плавки, отражающие основные контролируемые характеристики дутьевых параметров, отходящего колошникового газа, характеризующих газодинамический режим плавки:

• дата поступления информации;

• параметры:

• расход дутья, м²;

• давление горячего дутья, ати;

• давление холодного дутья, ати;

• содержание О₂ в дутье, %;

• влажность дутья, г/м²;

• расход природного газа, м²/мин;

• расход О₂;

• температура дутья, С;

• давление газов под колошником, ати;

• СО в газе, %;

• СО₂ в газе, %;

• Н₂ в газе, %;

• SO₂ в газе, %;

• температура колошникового газа, С;

• перепад давлений верхний, ати;

• перепад давлений общий, ати;

• температура газов в общем газоотводе, С;

• температура газов в свечевых газоотводах, С;

• температура газов по показаниям периферийных термопар, С.

5. Характеристики чугуна и шлака, отражающие временные интервалы отработки жидких продуктов плавки, их химический состав и физический нагрев:

• номер выпуска;

• время начала выпуска;

• время окончания выпуска;

• дата выпуска;

• температура чугуна на выпуске;

• химический анализ чугуна и шлака:

• в чугуне: Si, Mn, S, P, Ti, V, C;

• в шлаке: SiO₂, MgO, MnO, Al₂O₂, TiO₂, V₂O₅, S;

Структура информационной модели базы данных доменного производства приведена на рис. 2.20.

После того как выделены основные информационные объекты (сущности) информационной системы, необходимо определить схему отношения между отдельными объектами с указанием типа связи между ними, определить ключевые и неключевые атрибуты сущностей. С учетом основных принципов нормализации реляционных отношений, а также для обеспечения свойств целостности, согласованности и непротиворечивости проектируемой базы данных введем дополнительные, вспомогательные сущности, которые представлены в табл. 2.2. Полный список сущностей с указанием их ключевых и неключевых атрибутов, типов полей данных приведен в табл. 2.2.

Таблица 2.2