Дипломная по автоматизации учета топлива и электроэнергии

Факультет Информационных технологий
Направление подготовки: Информационные системы и технологии Кафедра Цифровой экономики
Профиль: Разработка, сопровождение и обеспечение безопасности информационных систем

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА – БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
на тему АВТОМАТИЗАЦИЯ УЧЕТА РАСХОДА ТОПЛИВА И
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПРОИЗВОДСТВО НА ПРИМЕРЕ АО "ГАЗПРОМ
ЭНЕРГОСБЫТ ТЮМЕНЬ

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 9
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 13
1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ» 13
1.1.1. Характеристика предприятия и его деятельности 13
Выводы по главе 1 42
Глава 2. Проектная часть 44
2.1. Разработка проекта автоматизации 44
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации 45
2.1.2. Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание 48
2.1.3. Организационно-правовые и программно-аппаратные средства обеспечения 51
2.2. Информационное обеспечение задачи 54
2.2.1. Информационная модель и её описание 56
2.2.2. Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной информации 58
2.2.3. Характеристика результатной информации 61
2.3. Программное обеспечение задачи 64
2.3.1. Общие положения (дерево функций и сценарий диалога) 64
2.3.2. Характеристика базы данных 67
2.3.3. Структурная схема пакета (дерево вызова программных модулей) 70
2.3.4. Описание программных модулей 71
2.4. Контрольный пример реализации проекта и его описание 74
Выводы по главе 2 84
3 Обоснование экономической эффективности проекта 87
3.1 Выбор и обоснование методики расчёта экономической эффективности 87
3.2 Расчёт показателей экономической эффективности проекта 92
Выводы по главе 3 96
Список использованной литературы 102

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях хозяйствования производственные предприятия осуществляют свою деятельность в условиях устойчивого роста цен на энергоресурсы и ужесточения требований к энергетической эффективности. Расход электроэнергии и топлива занимает значительную долю в структуре себестоимости продукции, а неточности в учёте и несвоевременная обработка данных о потреблении энергоресурсов могут приводить к финансовым потерям, искажению отчетности, снижению качества планирования и увеличению рисков нарушения нормативных требований. В связи с этим автоматизация процессов учета и анализа энергопотребления рассматривается как одно из приоритетных направлений повышения эффективности управления производственной деятельностью.
Особую актуальность задачи автоматизации учета энергоресурсов приобретают для предприятий топливно-энергетического комплекса, выполняющих функции учета, сопровождения и анализа энергопотребления промышленных потребителей. АО «Газпром Энергосбыт Тюмень» является энергосбытовой организацией и гарантирующим поставщиком электрической энергии, осуществляющим деятельность на территории Тюменской области, Ханты-Мансийского автономного округа – Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа. Предприятие не осуществляет собственную производственную деятельность, однако в рамках своей основной функции обеспечивает сбор, обработку и анализ данных о потреблении электроэнергии и сопутствующих энергоресурсов производственными объектами промышленных потребителей, под производством в теме понимаются производственные объекты промышленных потребителей, обслуживаемых компанией.
В рамках деятельности АО «Газпром Энергосбыт Тюмень» ежедневно обрабатываются значительные объемы данных о потреблении энергоресурсов, поступающие от производственных объектов клиентов из распределённых источников, включая приборы коммерческого учета и корпоративные информационные системы различного уровня. При этом часть операций по сбору, проверке и обработке данных о потреблении электроэнергии и топлива выполняется с использованием разрозненных программных средств и элементов ручной обработки. Это приводит к увеличению трудозатрат персонала, повышению вероятности ошибок, усложнению анализа отклонений от нормативных показателей и затрудняет формирование оперативной и достоверной отчетности.
В таких условиях разработка и внедрение автоматизированной системы учета расхода энергоресурсов, потребляемых производственными объектами промышленных потребителей, является необходимым условием повышения точности учетных процессов, интеграции данных из различных источников и повышения прозрачности учета энергопотребления. При этом учет топлива в рамках данной работы рассматривается исключительно в виде агрегированных данных, предоставляемых потребителями в составе отчетной информации, без анализа процессов его коммерческого учета.
Объектом исследования в данной выпускной квалификационной работе являются процессы учета расхода топлива и электроэнергии, потребляемых производственными объектами промышленных потребителей, обслуживаемых АО «Газпром Энергосбыт Тюмень».
Предметом исследования являются методы и средства автоматизации учета энергоресурсов, а также проектируемая информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку и анализ данных о потреблении топлива и электроэнергии.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка проектных решений по автоматизации учета расхода топлива и электроэнергии на производство на примере АО «Газпром Энергосбыт Тюмень», обеспечивающих повышение точности учета, оперативности обработки данных и достоверности отчетной информации.
Для достижения поставленной цели в работе предполагается решение следующих задач:

1. проведение анализа текущего состояния процессов учета энергоресурсов («как есть») в исследуемой организации;
2. изучение организационной структуры и программно-технической архитектуры предприятия;
3. выявление недостатков существующей системы учета и обоснование необходимости ее автоматизации;
4. анализ существующих программных решений и выбор стратегии автоматизации;
5. разработка проекта информационной системы, включающего информационную модель, структуру базы данных, функциональную архитектуру и программные модули;
6. определение мер по обеспечению информационной безопасности разрабатываемой системы;
7. оценка экономической эффективности внедрения проектируемого решения.

Информационную базу исследования составляют нормативно-правовые акты Российской Федерации в области энергетики и информационных технологий, официальные материалы АО «Газпром Энергосбыт Тюмень», учебная и научная литература по проектированию информационных систем и системам энергетического учета, а также документация существующих программных продуктов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы используются общенаучные методы исследования, включая анализ и синтез, системный подход, моделирование и сравнение, а также методы структурного и объектно-ориентированного проектирования информационных систем и методы экономической оценки эффективности внедрения информационных технологий.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы заключается в возможности применения разработанных проектных решений для модернизации системы учета энергоресурсов в АО «Газпром Энергосбыт Тюмень». Внедрение предложенной автоматизированной системы позволит сократить трудозатраты персонала, повысить точность и оперативность учета, улучшить качество аналитической и отчетной информации, а также снизить риски, связанные с человеческим фактором и нарушением требований информационной безопасности.

Заключение

В выпускной квалификационной работе рассмотрена задача автоматизации учета расхода топлива и электроэнергии на примере АО «Газпром Энергосбыт Тюмень». Актуальность темы обусловлена тем, что данные по энергоресурсам поступают из распределённых источников, формируются в разных форматах и требуют значительного объема ручной обработки. Это повышает трудоемкость закрытия периода, увеличивает риск ошибок при переносе данных и затрудняет получение единой, согласованной картины потребления энергоресурсов.
В первой главе проанализированы теоретические основы построения информационных систем учета и управления данными, а также подходы к организации автоматизированных контуров обработки информации. Показано, что устойчивый результат достигается не наличием отдельных программных средств, а обеспечением сквозной обработки данных: от первичных показаний и первичных документов до расчетных показателей и отчетности. Сформулированы ключевые требования к автоматизированному учету энергоресурсов: единая нормативно-справочная информация, контроль качества входных данных, единые правила расчета, возможность детализации результатов до первичных записей, ведение журнала изменений и формирование отчетов в унифицированном виде.
Во второй главе выполнен анализ текущей организации учета энергоресурсов на предприятии и установлено, что используемые программные средства решают отдельные задачи, но не образуют единого расчетно-аналитического контура. В результате значимая часть операций выполняется вручную: сбор и консолидация данных, унификация форматов, сверка показателей, подготовка отчетных материалов. Выявлены основные причины несогласованности показателей и повышенной трудоемкости: разрозненность источников, отсутствие единой базы учета, различия в способах формирования расчетов, наличие дублей и пропусков данных, необходимость постоянных уточнений между подразделениями. На основе результатов анализа определено место проектируемой задачи как ядра аналитического блока, связывающего технический учет, контроль нормативов и отчетность.
В проектной части второй главы разработано решение, основанное на интеграционной стратегии: не замена действующих информационных систем, а их функциональное расширение за счет внедрения специализированного модуля автоматизированного учета расхода топлива и электроэнергии. Определены проектные решения по жизненному циклу разработки, описаны риски на этапах реализации и меры по их снижению, включая организационные и программно-аппаратные средства обеспечения. Сформирована информационная модель и структура базы данных, обеспечивающие единые справочники, воспроизводимость расчетов и прослеживаемость формирования результатов. Разработана структура программных модулей, дерево функций и сценарии пользовательского взаимодействия, а также приведен контрольный пример работы системы на типовом расчетном периоде. Показано, что проектная логика «загрузка – валидация – расчет – анализ – отчетность» обеспечивает снижение доли ручных операций, повышение качества данных и стабильность формирования отчетности.
В третьей главе обоснована экономическая эффективность проекта методом сопоставления базового и проектного вариантов по трудовым и стоимостным показателям. Расчеты показали снижение годовой трудоемкости операций учета и подготовки отчетности с 1200 до 360 часов, что соответствует сокращению на 840 часов в год и снижению трудозатрат на 70%. Годовые стоимостные затраты на обработку информации уменьшаются с 1 176 000 до 352 800 руб., экономия составляет 823 200 руб. в год. Затраты на создание и внедрение проекта приняты на уровне 520 000 руб. Срок окупаемости составил около 0,63 года, то есть приблизительно 7–8 месяцев. Эти результаты подтверждают практическую целесообразность внедрения решения при сохранении консервативного подхода к оценке эффекта, когда учитываются только прямые трудовые и стоимостные показатели.
Практическая применимость предложенных рекомендаций выражается в возможности внедрения модуля поэтапно без остановки текущих процессов. В рамках эксплуатации модуль обеспечивает единое накопление данных о потреблении топлива и электроэнергии, контроль качества входных данных по протоколу, автоматизированные расчеты по утвержденным правилам, выявление отклонений от нормативов и формирование отчетности в нескольких разрезах. В результате сокращается время подготовки отчетов, снижается вероятность ошибок ручного переноса данных, повышается прозрачность учета и управляемость процесса закрытия отчетного периода.
В качестве конкретных предложений по внедрению и дальнейшему развитию решения сформированы следующие рекомендации:
1. Закрепить единые справочники объектов учета, точек учета, единиц измерения и типов ресурсов как обязательную основу для загрузки и сопоставления данных, а также определить регламент ведения нормативно-справочной информации и ответственность за актуальность справочников.
2. Утвердить регламент контроля качества данных, включающий перечень обязательных проверок, классификацию ошибок и порядок устранения замечаний, с фиксацией всех исправлений в журнале изменений и обязательным указанием пользователя и причины корректировки.
3. Внедрить механизм управления версиями расчетов по периоду, чтобы итоговые отчеты формировались только на основании утвержденной версии и могли быть воспроизведены при повторной проверке или разборе расхождений.
4. Организовать опытную эксплуатацию в пилотной зоне на ограниченном перечне объектов учета с параллельным сопоставлением результатов с базовым вариантом, после чего выполнить поэтапное расширение охвата на остальные подразделения.
5. Настроить унифицированные формы отчетности для руководства и ответственных исполнителей, включающие перечни отклонений от нормативов с возможностью детализации до первичных данных и формированием сводных показателей по подразделениям и объектам учета.
Полученные результаты подтверждают достижение цели выпускной квалификационной работы: разработано и обосновано интеграционное решение, обеспечивающее автоматизацию учета расхода топлива и электроэнергии, повышение качества данных и снижение трудоемкости формирования отчетности. Представленные проектные решения и расчеты могут быть использованы в практической деятельности предприятия при внедрении модуля и развитии единого расчетно-аналитического контура учета энергоресурсов.

Список использованной литературы

1. Басыня, Е. А. Сетевая информационная безопасность : учебник / Е. А. Басыня. – Москва : НИЯУ МИФИ, 2023. – 224 с. – ISBN 978-5-7262-2949-2. – Текст : электронный.
2. Гниденко, И. Г. Технологии и методы программирования : учебное пособие для вузов / И. Г. Гниденко, Ф. Ф. Павлов, Д. Ю. Федоров. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2023. – 248 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-534-18130-2.
3. Информационные системы в экономике : учебник для вузов / В. Н. Волкова, В. Н. Юрьев, С. В. Широкова, А. В. Логинова ; под ред. В. Н. Волковой, В. Н. Юрьева. – Москва : Издательство Юрайт, 2023. – 402 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-9916-1358-3.
4. Петренко, В. И. Защита персональных данных в информационных системах. Практикум : учебное пособие для вузов / В. И. Петренко, И. В. Мандрица. – 4-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2022. – 108 с. – ISBN 978-5-507-45301-6.
5. Тумбинская, М. В. Комплексное обеспечение информационной безопасности на предприятии : учебник / М. В. Тумбинская, М. В. Петровский. – Санкт-Петербург : Лань, 2022. – 344 с. – ISBN 978-5-8114-3940-9. – Текст : электронный.
6. Алгоритмические языки программирования : учебно-методическое пособие / сост. И. Н. Девицын, Т. В. Гавриленко. – Сургут : СурГУ, 2021. – 46 с.
7. Коваленко, Т. А. Вычислительная техника и языки программирования : учебное пособие / Т. А. Коваленко, А. Г. Солодов. – Самара : ПГУТИ, 2021. – Ч. 1. – 220 с.
8. Балдин, К. В. Информационные системы в экономике : учебник / К. В. Балдин, В. Б. Уткин. – 8-е изд., стер. – Москва : Дашков и К, 2019. – 395 с.
9. Золин, А. Г. Языки и методы программирования. Введение в разработку на C++ (первый семестр) : учебное пособие / А. Г. Золин, А. Е. Колоденкова, Е. А. Халикова. – Самара : Самарский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2020. – 128 с.
10. Мамонова, Т. Е. Информационные технологии. Лабораторный практикум : учебное пособие для среднего профессионального образования / Т. Е. Мамонова. – Москва : Издательство Юрайт, 2023. – 178 с. – (Профессиональное образование). – ISBN 978-5-534-07791-9.
11. Лебедев, А. С. Технология параллельного программирования : учебно-методическое пособие / А. С. Лебедев, Ш. Г. Магомедов. – Москва : РТУ МИРЭА, 2021. – 98 с.
12. Марусева, И. В. Управление сложными системами: (введение в основы автоматики и информатики) / И. В. Марусева, Ю. П. Петров ; под общ. ред. И. В. Марусевой. – Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2019. – 180 с.
13. Сидорова, Н. П. Информационное обеспечение и базы данных : практикум по дисциплине «Информационное обеспечение, базы данных» / Н. П. Сидорова, Г. Н. Исаева, Ю. Ю. Сидоров. – Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2019. – 85 с.
14. Чистов, Д. В. Проектирование информационных систем : учебник и практикум для вузов / Д. В. Чистов, П. П. Мельников, А. В. Золотарюк, Н. Б. Ничепорук. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2025. – 273 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-534-20361-5. – Текст : электронный. (дата обращения: 08.02.2026).
15. Зараменских, Е. П. Информационные системы: управление жизненным циклом : учебник и практикум для среднего профессионального образования / Е. П. Зараменских. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2025. – 486 с. – (Профессиональное образование). – ISBN 978-5-534-21416-1. – Текст : электронный. (дата обращения: 08.02.2026).
16. ГОСТ Р 7.0.100-2018. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления. – Введ. 2019-07-01. – Москва : Стандартинформ, 2018.
17. ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. – Введ. 1992-01-01. – Москва : Издательство стандартов, 1990.
18. ГОСТ 34.602-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы. – Введ. 1990-01-01. – Москва : Издательство стандартов, 1989.
19. ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85). ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. – Введ. 1992-01-01. – Москва : Издательство стандартов, 1990.
20. ISO/IEC 27001:2022. Information security, cybersecurity and privacy protection – Information security management systems – Requirements. – Geneva : ISO, 2022.
21. ISO/IEC 27002:2022. Information security, cybersecurity and privacy protection – Information security controls. – Geneva : ISO, 2022.
22. ISO/IEC/IEEE 12207:2017. Systems and software engineering – Software life cycle processes. – New York : IEEE, 2017.
23. ISO/IEC 25010:2011. Systems and software engineering – Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) – System and software quality models. – Geneva : ISO, 2011.
24. Pressman, R. S. Software Engineering: A Practitioner’s Approach / R. S. Pressman, B. R. Maxim. – 9th ed. – New York : McGraw Hill, 2020. – ISBN 978-1-259-87297-6.
25. Sommerville, I. Software Engineering / I. Sommerville. – 10th ed. – Boston : Pearson, 2016.
26. Федеральный закон от 27.07.2006 № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (с изм. и доп., действ. ред.).
27. Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ «О персональных данных» (с изм. и доп., действ. ред.).
28. Федеральный закон от 26.07.2017 № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации» (с изм. и доп., действ. ред.).

Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети Интернет

1. Электронная библиотечная система (ЭБС) «Университетская библиотека ONLINE» : сайт. – URL: http://biblioclub.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).
2. Образовательная платформа «Юрайт» : сайт. – URL: https://urait.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).
3. Официальный интернет-портал правовой информации : сайт. – URL: http://pravo.gov.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).
4. Единое окно доступа к образовательным ресурсам : сайт. – URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).
5. Портал федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования : сайт. – URL: http://fgosvo.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).
6. Компьютерная справочная правовая система «КонсультантПлюс» : сайт. – URL: http://www.consultant.ru/ (дата обращения: 01.01.2026–01.02.2026).

Показать/скрыть дополнительное описание