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Universität Stuttgart Universität Stuttgart
Institut für Kernenergetik und Energiesysteme
LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 1
V-Modell für große Projekte
Der Entwicklungsstandard des Bundes für IT-Systeme besteht
aus drei Teilen:
Vorgehensmodell (Was ist zu tun?),
Methodenzuordnung (Wie ist etwas zu tun?)
Funktionale Werkzeuganforderungen (Womit ist etwas zu tun?)
Für eine Gruppe wie sie an Universitäten möglich ist, ist zusätzlich die Frage der Rollen von Bedeutung (Wer muss was tun? )
Im V-Modell wird der Entwicklungsprozess als eine Folge von Tätigkeiten, den Aktivitäten, und deren Ergebnisse, den Produkten, beschrieben. Sie werden im Folgenden für Projekte angegeben, die wir am IKE durchgeführt haben. Der Projektbudget betrug dabei zwischen 0.1 und 1.5 MEuro
Werkzeug-anforderungen
Methoden
Vorgehensweise
Konfigurationsmanagement
Qualitätssicherung
Systemerstellung
Projektmanagement
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Institut für Kernenergetik und Energiesysteme
LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 2
Die Kernreaktor- Fernüberwachung (KFÜ) ist ein Entscheidungshilfesystem,
welches im Rahmen des Notfallschutzes eingesetzt wird.
Es ist wesentliche Grundlage, um im Ernstfall die richtigen Entscheidungen zu treffen
Beispielprojekt: Kernreaktor- Fernüberwachung BW
Dazu muss es die Entscheider unterstützen bei• der zeitnahen Erfassung der Lage ( Messdaten )• der Interpretation der Ereignisse ( GIS-Bezug und Grenzwerte )• der vorsorgenden Untersuchung möglicher Handlungsalternativen und der Beurteilung Ihrer Konsequenzen ( Simulation )
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Institut für Kernenergetik und Energiesysteme
LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 3
Simulation im Notfallschutz
Ziel der Simulation ist es, vorherzusagen, wie sich radioaktive Emmissionen ausbreiten und welcher Belastung die Bevölkerung dadurch ausgesetzt wird.
Ziel des Notfallschutzes ist es, diese Belastung so gering wie möglich zu halten.
Kern der Simulation sind daher Ausbreitungs- (ABR) und Dosisberechnungsprogramme
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 4
Das physikalische Modell einer Ausbreitungsrechnung
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 5
Das Simulationsmodell der Komponente ABR
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 6
Die Komponente ABR als komplexes System
System besteht aus vielen Anwendungssystemen, die durch eigene Workflows beschrieben werden
Entwicklung des Systems erforderte Basisentwicklungen im Hinblick auf die Anwendungsentwicklung
Entwicklung des Systems erforderte Integration vorhandener Soft- und Hardware und die Vergabe von Unteraufträgen
System muss unter Echtzeitbedingungen laufen und Ergebnisse von hoher Verlässlichkeit liefern
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 7
Klassische Lösung - Verarbeitung des Wissens durch menschliche Agenten
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 8
Die Vision - Entscheidungsunterstützung auf hoher Ebene
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 9
Das ABR-System im Projekt ABRKFUe
Anwendung und Kontext
Die ABR ist ein Simulationssystem welches im Rahmen des
Notfallschutzes eingesetzt wird
Problembereich
Die ABR ist eine wesentliche Grundlage, um im Ernstfall die
richtigen Entscheidungen zu treffen
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 10
Anforderungen im ABRKFUe
Höchste Qualitätsansprüche da Einsatzbereich Notfallschutz
Sehr hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit im Ernstfall
Auch unter Stress sichere Verwendung
Berücksichtigung aktuellster Messdaten
Im Ernstfall automatische Simulation
Integration in das Rest-KFÜ
Wartungsfreundlich
Leicht und kostengünstig erweiterbar
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 11
Architektur des KFÜ
KS
DatenabrufDaten versenden
ReplikationProtokoll-GeneratorAlarmierung
ZDH
DatenverarbeitungAnnehmenValidierenVerdichtenPseudomeßwerteAlarmieren
Protokoll-GeneratorZeitsteuerung
Externe SchnittstellenZeitsteuerungParameter-Einstellung
ABR
Schnittstelle ABR - ZDH Initialisierung zeitschrittabh.Parameter
Schnittstelle ABR - Client
Rechnungsdurchführung
Client
Benutzeroberfläche ABR Meßwerte Steuerung
Intern-format
ABRProtokolle
AS
Proto-kolle
Datenbank
Datenbank
ABR
Repository
Architektur
DCOM
SQL*Net
Replikationen
Messdaten
DarstellungenAuswertungen
Simulationen
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Institut für Kernenergetik und Energiesysteme
LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 12
Architektur des ABR-Systems (1)
Flache Struktur Aufgaben sind auf einzelne Dienste verteilt Zur Kommunikation zwischen den Diensten wird ein
Kommunikationsframework verwendet Basis für das Kommunikationsframework ist Corba Kopplung von Einzeldienstleistung zu Gesamtdienstleistungen mittels
Workflows Schnittstellen nach außen verwenden DCOM bzw. SQL*NET für die
Kommunikation Trennung zwischen Daten und Metadaten Austausch der Daten erfolgt über ein Repository
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LE 3.1 Prozessqualität LM 5 V-Modell-Anwendungen Folie 13
Architektur des ABR-Systems (2)
ZDHZDHServiceService
Emissions-Emissions-datendaten
ServiceService
ErsatzwertErsatzwertServiceService
StammdatenStammdatenServiceService
CalculatorCalculatorServiceService
AdminAdminServiceService
ProtokollProtokollServiceService
ArchivArchivServiceService
ClientClientInterfaceInterface
9 Simulation9 SimulationServicesServices
ClientClientManagerManager
AlarmAlarmServiceService
SimulationsdiensteSimulationsdienste
Datenbeschaffungs-Datenbeschaffungs-dienstedienste
SystemdiensteSystemdienste
sonstige Dienstesonstige Dienste
RepositoryRepositoryServiceService
RessourceRessourceServiceService
StrategieStrategieServiceService
WorkflowWorkflowServiceService
KlientendiensteKlientendienste
ABRABRWatchdogWatchdog
Kommunikationsframework Service Agent Layer (SAL), Corbabasierte Middleware