Разработка базы данных "Оборудование компьютерных классов учебного заведения"

 

Введение

База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение её содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображенных данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочивание, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передачи по каналом связи.

Задача состоит в создании базы данных и приложения по учету оборудования компьютерных классов. Это необходимо для автоматизации работы информационно-технической службы учебного заведения по учету оборудования.

Проблема учета оборудования актуальна, поскольку сейчас в большинстве учреждений нет единых хранилищ данной информации, и сведения хранятся на бумажных носителях, либо в уже сформированных отчетных материалах. В связи с этим, при интенсивной работе по замене и починке оборудования, а так же периодического перемещения по аудиториям, очень сложно отследить его местонахождение, что затрудняет поиск необходимого оборудования, приводит к долгим описям и затягивает формирование различных отчетностей.

База данных позволит хранить в себе актуальную информацию обо всем компьютерном оборудовании и о том, где оно используется; предоставлять необходимые данные в любой момент времени и выводить отчеты. Автоматизация учета позволит решить все описанные выше проблемы, а так же предоставит ряд преимуществ при работе с учетом оборудования.

1. Постановка задачи

1.1 Задание

В курсовом проекте требуется разработать базу данных «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»:

·Изучить выбранную предметную область;

·Разработать инфологическую модель базы данных;

·Реализовать базу данных в СУБД MySQL и приложение к ней в среде Delphi;

·Составить пояснительную записку к курсовому проекту.

1.2 Назначение базы данных

База данных «Оборудование компьютерных классов учебного заведения» предназначена для автоматизации работы информационно-технической службы учебного заведения в области учета оборудования.

1.3 Выполняемые функции

1.Хранение информации об аудиториях, а также какое оборудование в них установлено;

.Хранение информации о рабочих местах и об их наполнении;

.Хранение информации об оборудовании, его исправности, а так же где оно используется;

.Хранение информации о ПК и комплектующих;

.Формирование отчетов.

1.4 Категории пользователей

1.Администраторы: сотрудник информационно-технической службы, ответственный за учет оборудования, а так же другие сотрудники службы, которые производят замену и починку оборудования.

Предоставляется полный доступ к просмотру и редактированию всех данных в базе, а так же возможность формирования отчетов;

.Гости: остальные сотрудники информационно-технической службы и руководящий состав.

Возможность просмотра информации об оснащении аудиторий оборудованием и вывод отчетов.

1.5 Причины выбора данной СУБД и языка программирования

Для проектирования базы данных была выбрана СУБД MySQL исходя из следующих особенностей:

.Позволяет работать с удаленной базой данных, что дает возможность осуществлять доступ к одной базе с разных компьютеров в учебном заведении;

.Поддерживает одновременную работу сразу нескольких пользователей с базой данных;

.Предоставляет высокий уровень защиты данных;

.Обладает невысокими требованиями к аппаратной части серверов;

.Является бесплатной СУБД на рынке;

.Требует минимальной начальной настройки и дальнейшего администрирования;

.Является развивающейся СУБД (частые релизы, усовершенствование базы, исправление ошибок).

Для работы с базой данных, построенной на СУБД MySQL, была выбрана среда разработки приложений Delphi, так как обладает следующими качествами:

.Является языком высокого уровня и позволяет быстро и эффективно создавать приложения в ОС Windows, которая является наиболее распространенной операционной системой, и используется на большинстве компьютеров в учебном заведении.

.Позволяет разрабатывать приложения в архитектуре клиент-сервер и содержит целый набор средств для работы с СУБД MySQL;

.Приложения обладают высокой производительностью и низкими требованиями к ресурсам ПК.

2. Проектирование базы данных

.1 Концептуальное проектирование

Цель концептуального (инфологического) моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком, который не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка. Основными конструктивными элементами концептуальных моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность - любой различимый, информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности.

Атрибут - поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности.

.1.1 Сущности

Сущность «Аудитория»:

Сущность «Аудитория» необходима для хранения и просмотра данных о аудиториях, которые находятся в учебном заведении.

Содержит поля: Ключ, Номер аудитории, Ответственный.

Сущность «Оснащение аудитории»:

Сущность «Оснащение аудитории» необходима для хранения и просмотра данных о том, какое оборудование в какой аудитории располагается.

Содержит поля: Ключ, Ключ аудитории, Ключ оборудования / Ключ рабочего места, Тип.

Сущность «Рабочее место»:

Сущность «Рабочее место» необходима для хранения и просмотра данных о рабочих местах, организованных в аудиториях.

Содержит поля: Ключ, Название.

Сущность «Оснащение рабочего места»:

Сущность «Оснащение рабочего места» необходима для хранения и просмотра данных о том, какое оборудование входит в состав рабочего места.

Содержит поля: Ключ, Ключ рабочего места, Ключ оборудования.

Сущность «Тип оборудования»:

Сущность «Тип оборудования» необходима для хранения и просмотра данных о типах компьютерного оборудования.

Содержит поля: Ключ, Название.

Сущность «Оборудование»:

Сущность «Оборудование» необходима для хранения и просмотра данных об имеющемся в учебном заведении оборудовании.

Содержит поля: Ключ, Инвентарный номер, Серийный номер, Ключ типа оборудования, Ключ характеристик, Использовано.

Сущность «Характеристики»:

Сущность «Характеристики» необходима для хранения и просмотра данных о названии оборудования и его характеристиках.

Содержит поля: Ключ, Ключ типа оборудования, Модель, Перечень характеристик.

Сущность «Тип комплектующих»:

Сущность «Тип комплектующих» необходима для хранения и просмотра перечня типов комплектующих для ПК.

Содержит поля: Ключ, Название, Совмещение.

Сущность «Комплектующие»:

Сущность «Комплектующие» необходима для хранения и просмотра данных о комплектующих, которые установлены в ПК.

Содержит поля: Ключ, Ключ оборудования, Ключ типа комплектующих, Модель.

2.1.2 Взаимосвязи сущностей

Взаимосвязь сущностей отображена в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Взаимосвязь сущностей

СущностиТип связиПояснениеАудитория Оснащение аудитории1:?В одной аудитории может содержаться сразу несколько различных видов оборудования, а так же рабочих мест. Но оборудование и рабочие места не могут одновременно располагаться в разных аудиториях.Рабочее место Оснащение рабочего места1:?В состав одного рабочего места может входить несколько различных видов оборудования. Но одно и то же оборудование не может одновременно находиться в составе разных рабочих мест.Тип оборудования Характеристики1:?Тип оборудования может включать в себя различное количество оборудования разных моделей и характеристик. Но характеристики могут точно описать оборудование только одного типа.Характеристики Оборудование1:?Может быть несколько экземпляров оборудования с одними и теми же характеристиками. Но каждый экземпляр оборудования может охарактеризовать только один набор характеристик.Оборудование Комплектующие1:?Оборудование, такое как системный блок, содержит определенный набор комплектующих. Но один экземпляр комплектующих может быть установлен только в один системный блок.Тип оборудования Оборудование1:?Тип оборудования может быть одинаковым у нескольких экземпляров оборудования. Но каждый экземпляр оборудования может быть только одного типа.Тип комплектующих Комплектующие1:?Тип может быть одинаковым для нескольких комплектующих. Но каждый экземпляр комплектующих может быть только одного типа.Оборудование Оснащение аудитории1:1Одно оборудование может располагаться только в одной аудитории.Оборудование Оснащение рабочего места1:1Одно оборудование может входить в состав только одного рабочего места.Рабочее место Оснащение аудитории1:1Одно рабочее место может располагаться только в одной аудитории.

2.1.3 Концептуальная инфологическая модель

АудиторияКод аудиторииНомерОтветственныйОснащение аудиторииКод оснащенияАудиторияОборудование/ рабочее местоТипРабочее местоКодНазваниеОснащение рабочего местаКодРабочее местоОборудование

2.2 Даталогическое проектирование

Даталогическое проектирование - организация данных, выделенных на предыдущем этапе проектирования в форму, принятую в выбранной СУБД.

Содержанием даталогического проектирования является определение модели данных. Модель данных - это набор соглашений по способам представления сущностей, связей, агрегатов, системы классификации. Кроме этого каждая модель данных определяет особенности выполнения основных операций над данными:

• добавление,
• удаление,
• модификация,
• выборка.

Особое внимание при построении модели уделяют целостности и отсутствию избыточности данных. Избыточность - это многократное повторение одних и тех же данных.

.2.1 Отношения и атрибуты

Сущность «Аудитория»

Имя поляТип данных IDIntNumberVarcharOtverVarchar

Сущность «Оснащение аудитории»

Имя поляТип данных IDIntAud_idIntObo_idIntTipTinyint

Сущность «Рабочее место»

Имя поляТип данных IDIntnameVarchar

Сущность «Оснащение рабочего места»

Имя поляТип данных IDIntArm_idIntObo_idInt

Сущность «Тип оборудования»

Имя поляТип данных IDIntTipVarchar

Сущность «Оборудование»

Имя поляТип данных IDIntInventVarcharSeriniVarcharTip_idIntHrk_idIntIspTinyint

Сущность «Характеристики»

Имя поляТип данных IDIntTip_idIntNameVarcharHaracterVarchar

Сущность «Тип комплектующих»

Имя поляТип данных IDIntNameVarcharMultiTinyint

Сущность «Комплектующие»

Имя поляТип данных IDIntObo_idIntTik_idIntModelVarchar

.2.2 Ключевые поля, индексы

Перечень ключевых полей и индексов отображен в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Ключевые поля и индексы

СущностьИмя поляЗначениеАудиторияIDПервичный ключ, автоинкрементОснащение аудиторииIDПервичный ключ, автоинкрементОснащение аудиторииAud_idВнешний ключ для связи с таблицей «Аудитория»Оснащение аудиторииObo_idВнешний ключ для связи с таблицами «Оборудование», «Рабочее место»Рабочее местоIDПервичный ключ, автоинкрементОснащение рабочего местаIDПервичный ключ, автоинкремен.Оснащение рабочего местаArm_idВнешний ключ для связи с таблицей «Рабочее место»Оснащение рабочего местаObo_idВнешний ключ для связи с таблицей «Оборудование»Тип оборудованияIDПервичный ключ, автоинкрементОборудованиеIDПервичный ключ, автоинкрементОборудованиеTip_idВнешний ключ для связи с таблицей «Тип оборудования»ОборудованиеHrk_idВнешний ключ для связи с таблицей «Характеристики»ХарактеристикиIDПервичный ключ, автоинкрементХарактеристикиTip_idВнешний ключ для связи с таблицей «Тип оборудования»Тип комплектующихIDПервичный ключ, автоинкрементКомплектующиеIDПервичный ключ, автоинкрементКомплектующиеObo_idВнешний ключ для связи с таблицей «Оборудование»КомплектующиеTik_idВнешний ключ для связи с таблицей «Тип комплектующих»

2.2.3 Схема данных

АудиторияIDNumberOtverОснащение аудиторииIDAud_idObo_idTipРабочее местоIDnameОснащение рабочего местаIDArm_idObo_id

3. Особенности реализации

.1 Учет специфики предметной области

База данных предназначена для учета, хранения и обработки информации об оборудовании в компьютерных аудиториях учебного заведения.

В каждой аудитории могут располагаться как рабочие места, так и отдельное оборудование (принтер, сканер, проектор, интерактивная доска и др.). Сканер и принтер так же могут входить в состав рабочего места.

В процессе эксплуатации, оборудование и комплектующие системных блоков могут ломаться и быть заменены на другие. Так же, компьютерное оборудование может быть перемещено из одной аудитории в другую, или отправлено на склад. Периодически необходима замена расходных материалов для принтеров, копиров и факсов.

Сотрудники информационно-технической службы должны в любой момент времени обладать информацией о местонахождении компьютерного оборудования и комплектующих. Это необходимо для своевременной и качественной замены устаревшего / сломанного оборудования, а так же для ведения учета и составления отчетов.

Руководители могут оценить общее состояние технического обеспечения учебного процесса, просмотрев отчеты, и принимать различные решения (распоряжение на замену устаревшего оборудования или увеличение общего количества компьютерного оборудования).

База данных отражает все аспекты специфики выбранной предметной области.

.2 Ограничения бизнес правил

Ограничения бизнес правил отображены в таблице 1.3.

Таблица 1.3. Ограничения бизнес правил

СущностьИмя поляТипОграничениеАудиторияnumbervarcharLength=4АудиторияotvetvarcharLength=25Рабочее местоnamevarcharLength=15Тип оборудованияtipvarcharLength=40ОборудованиеinventvarcharLength=15Оборудованиеhtk_idintAllow NullОборудованиеnamevarcharLength=20ХарактеристикиnamevarcharLength=40ХарактеристикиharactervarcharLength=40Тип комплектующихnamevarcharLength=25КомплектующиеmodelvarcharLength=40

4. Пользовательский интерфейс

.1 Описание работы с базой данных

Просмотр записей в базе данных, а так же вывод отчетов осуществляется через главную форму программы.

Главная форма программы состоит из вкладок, на которых располагаются таблицы с данными, а так же элементы управления записями (добавление, изменение, копирование, удаление, поиск, выборка, обновление, переход по записям и автозаполнение). Из окна главной формы так же возможно выводить форму редактирования записей, отчеты, настройки и сведения о программе.

Форма редактирования записей позволяет добавлять и изменять записи в базе данных. Списки со значениями из других таблиц на форме автоматически подстраиваются под условия выборки для удобства и скорости работы с базой. При работе осуществляется контроль вносимых данных и защита от некорректного ввода.

Отчеты формируются автоматически на основе записей в базе данных. Сформированный отчет можно распечатать, а так же сохранить на жесткий диск или на флешку.

Настройки предоставляют возможность менять основной цвет окна программы и администраторам базы изменять пароли доступа.

Окно сведений о программе выводит следующие данные: основную задачу приложения, полное название продукта, текущую версию программы, а так же информацию о заказчике.

Выход из приложения осуществляется выбором пункта меню «Выход», либо нажатием на кнопку «Закрыть» в верхнем правом углу главной формы программы.

4.2 Запросы

Список запросов базы данных «Оборудование компьютерных классов учебного заведения»:

.Выборка записей;

.Добавление записи;

.Изменение записи;

.Удаление записи.

Запросы на выборку записей:

Оснащение выбранной аудитории:

SELECT * FROM bd_osn WHERE aud_id=bd_aud.id;

Характеристики для выбранного оборудования:

SELECT * FROM bd_hrk WHERE id=bd_obo.hrk_id;

Запросы на добавление записи:

Добавление аудитории:

INSERT INTO `bd_aud` (number, otvet) VALUES («'+Edit_aud1.text+'», «'+Edit_aud2.text+'»);

Добавление данных в таблицу «Оснащение рабочего места»:

INSERT INTO `bd_aos` (arm_id, obo_id) VALUES ('+ListBox_arm. Items [ComboBox_armaos. ItemIndex] +', '+Form2. SimpleDataSet17ID. AsString+');

Запросы на изменение записи:

Изменение типа оборудования:

UPDATE `bd_tip` SET tip= «'+Edit_tip1.text+'» WHERE id='+inttostr(id);

Перенос оборудования на склад:

UPDATE `bd_obo` set isp=0 WHERE id=bd_osn.obo_id;

Запросы на удаление записи:

Удаление комплектующих:

DELETE FROM `bd_kom` WHERE id=bd_obo.kom_id;

Перенос оборудования на склад:

DELETE FROM `bd_aud` where id=bd_aud.id;

4.3 Формы

Главная форма

Работа с базой данных начинается с вкладки «Авторизация» главной формы (рис. 1).

Рисунок 1. Вкладка «Авторизация»

После входа в программу мы попадаем на вкладку «Просмотр» (рис. 2).

Рисунок 2. Вкладка «Просмотр» (слева - вид Гостя, справа - вид Администратора)

На вкладке «Просмотр» отображается вся необходимая информация об оснащении компьютерных аудиторий и краткие сведения об оборудовании, которое в них установлено.

Вкладка «Редактирование» включает в себя еще 4 вкладки, на которых располагаются таблицы для редактирования:

.«Оснащение аудиторий» (рис. 3);

.«Рабочие места» (рис. 4);

.«Оборудование» (рис. 5);

.«Комплектующие» (рис. 6);

Рисунок 3. Вкладка «Оснащение аудиторий»

Рисунок 4. Вкладка «Рабочие места»

Рисунок 5. Вкладка «Оборудование»

Рисунок 6. Вкладка «Комплектующие»

На вкладках редактирования располагаются таблицы с данными и элементы управления записями базы данных:

.Выборка данных.

.Добавление записи ();

.Изменение записи ();

.Создание копии ();

.Удаление записи ();

.Поиск соответствующей записи ();

При изменении значения переключателя на «>», в дочерней таблице будет произведена выборка записей, соответствующих выбранной записи в главной таблице. К примеру, при выборе 1 го переключателя на вкладе «Комплектующие», в таблице «Комплектующие» будут отображены только те экземпляры, которые установлены в системном блоке, указанном в таблице «ПК» (рис. 7).

Рисунок 7. Выборка данных в таблице «Комплектующие»

При добавлении (), изменении() или создании копии() записи открывается Форма редактирования записей.

После нажатия на кнопку «Добавить запись» (), открывается форма (рис. 8) и исходные данные в ней автоматически подстраиваются под условия выборки, если она задана.

Рисунок 8. Добавление записи

При нажатии на кнопку «Изменить запись» (), открывается форма редактирования с данными выбранной записи (рис. 9).

Рисунок 9. Изменение записи

«Создание копии» позволяет открывать форму для добавления записи с уже заполненными исходными данными на основе выбранной записи в таблице, что значительно ускоряет работу при добавлении однообразных записей в базу данных. После нажатия на кнопку «Удаление записи» и подтверждения удаления выбранная запись безвозвратно удаляется из базы данных. Так же вместе с выбранной записью могут удаляться или быть изменены связанные с ней данные в других таблицах.

Рисунок 10. Диалоговое окно подтверждение удаления записи

Как Администраторам, так и Гостям предоставляется доступ к «Настройкам программы» (рис. 11). Гости имеют возможность только сменить основной цвет программы для текущей сессии. Администраторы могут сохранять настройки цвета, а так же изменять пароль от своей учетной записи.

Рисунок 11. Настройки программы

Так же все пользователи могут получить справочные сведения о программе, выбрав пункт меню «О программе» (рис. 12).

Рисунок 12. О программе

4.4 Отчеты

Все пользователи базы данных имеют доступ к отчетам.

Список отчетов базы данных:

.Оснащение аудиторий;

.Перечень оборудования;

.ПК и комплектующие;

В отчете «Оснащение аудиторий» выводится сведения об установленном в аудиториях оборудовании (рис. 13).

Рисунок 13. Отчет «Оснащение аудиторий»

Отчет «Перечень оборудования» отражает информацию обо всем оборудовании в учебном заведении, в том числе которое не используется или в ремонте (рис. 14).

Рисунок 14. Отчет «Перечень оборудования»

В отчете «ПК и комплектующие» выводится данные обо всех компьютерах и их наполнении (рис. 15).

Рисунок 15. Отчет «ПК и комплектующие»

Заключение

При работе над курсовым проектом было проведено тщательное исследование предметной области, построены инфологическая и даталогическая модели, выявлены сущности, связи, бизнес-процессы и алгоритмы.

Данная база представляет собой приложение для учета оборудования в учебных заведениях и может служить полезным средством в работе информационно-технической службы. Она включает в себя набор стандартных функций для работы с данными, а так же ряд дополнительных функций, значительно ускоряющих работу с базой данных (поиск, выборка, создание копий и др.). Так же присутствует возможность вывода отчетов по основным пунктам.

Но текущая версия базы данных так же имеет и ряд недостатков:

.База данных располагается на едином сервере, доступ к которому открыт всем, у кого есть исполняемый файл приложения. Нет возможности размещения базы на внутренних серверах учебного заведения для индивидуальной и защищенной работы.

.Отсутствует учет ряда данных, таких как программное обеспечение ПК, Mac-адреса сетевых карт, расходное оборудование, тип сети в аудиториях и др.

.При неактивности приложения в течение некоторого времени, сеанс с базой данных прерывается, происходит сбой в работе и необходимо запускать приложение заново.

.Присутствует ряд сбоев в выборке данных при работе.

.Неполный контроль соответствия и адекватности вводимых значений.

Пользовательский интерфейс приложения базы данных является быстродейственным и легким в освоении.

На данный момент база данных отвечает всем требованиям, предоставляемым к учебным базам данных.

Список литературы

автоматизация учебный оборудование база

1.А. Хоманенко, В. Гофман, Е. Мещеряков, В. Никифоров. «Delphi 7». 2006 год.

2.А. Хоманенко, В. Гофман. «Работа с базами данных в Delphi» 3-е издание. 2005 год.

.М. Фленов. «Программирование в Delphi глазами хакера» 2-е издание. 2007 год.

.А. Шкрыль. «Разработка клиент-серверных приложений в Delphi». 2006 год.

.Д. Осипов. «Delphi XE2». 2012 год.

.М. Кузнецов, И. Симдянов. «MySQL 5». 2010 год.

.Форум программистов «Vingrad». #"justify">.Форум «SQL.ru». #"justify">.Форум по программированию «Delphi Sources». http://www.delphisources.ru/forum

Введение База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения информации. С понятием базы данных тесно связано понятие системы упр

Больше работ по теме: