時間:2022-08-02 14:46:05
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇管理系統論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
RFIDIT資產管理系統平臺使用的C/B/S的架構方式,來分別滿足手持終端、電腦終端、多服務器協同的要求。
1.1系統設計原則根據IT資產RFID標簽操作管理流程,RFID系統設計遵循以下原則:(1)通過RFID手持終端設備更新設備現場信息,實現數據信息在ITSM系統、SCCM工具平臺及RFID系統等不同系統間的共享與交互,完善設備資產信息,建立高可信度的IT設備臺賬,提高IT資產數據的準確性和真實性。(2)IT資產變更流轉歷史數據可追溯。完成設備入庫-設備申領-設備調撥出庫-設備退庫報廢一系列IT設備資產全生命周期運轉在系統流程內有效實現,建立行而有效的IT設備資產全生命周期管理體系。(3)通過RFID電子化標簽進行IT設備日常運維、巡檢及資產盤點等常態化工作。(4)實現IT設備資產運行狀態監控,預防設備發生嚴重故障,提高對IT設備資產管理時效性。
1.2系統整體架構RFIDIT資產管理系統從ITSM系統中自動獲取設備臺帳和設備使用人信息等,利用RFID手持終端到現場進行任務辦理,任務完成后,相關功能模塊數據結果同步到RFIDIT資產管理平臺,經過資產管理人員審核批準后,同步到ITSM系統中。
1.3總體技術路線RFIDIT資產管理系統的功能是通過整合其他兩個系統中的數據和服務,共同提供服務。為了更好的實現數據的及時性,避免數據冗余帶來的數據不準確,該系統設計使用數據庫集群、應用分離的架構設計,如圖(2)、圖(3):
1.4系統安全設計
1.4.1系統運行平臺采用Tomcate平臺作為應用系統的平臺,Tomcat是一個輕量級應用服務器,在中小型系統和并發訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用,是開發和調試JSP程序的首選。
1.4.2訪問權限管理系統分開為三大子系統,即網絡服務器、中間件、手持設備,采用統一的用戶權限管理,用戶需要通過用戶名、密碼才可以訪問系統。為了確保各個組件之間的數據交互的安全,我們在WebService上也進行了用戶名和密碼的設置,確保數據安全穩定。
1.4.3審計日志在WEB服務器、中間件上,配合每個環節的歷史日志,記錄了用戶的登錄、同步、任務獲取提交分配等全部行為。
2系統功能包含功能模塊
2.1IT資產新增管理模塊IT資產新增是從IT資產采購入庫到IT設備調配工作環節中采用RFID技術進行實現的功能模塊,此功能包含以下模塊:(1)IT資產入庫初始化:RFIDIT資產管理系統獲取ITSM系統中入庫設備,作為入庫任務,通過RFID手持終端收集設備信息(it設備網卡MAC地址、SN碼和RIFD),經系統批準后同步到ITSM系統中。(2)IT設備新增:RFIDIT資產管理系統從ITSM系統數據庫獲取設備申請單,作為任務到RFID手持終端,由RFID手持終端收集設備信息(it設備網卡MAC地址、SN碼和RIFD),設備信息收集完善后可同步到ITSM數據庫。
2.2IT資產RFID初始化、盤點、巡檢管理模塊(1)IT設備RFID初始化:系統同步ITSM系統中的IT資產列表,作為IT設備RFID初始化任務分發到RFID手持終端,通過RFID手持終端綁定設備四項(it資產設備編號、網卡MAC地址、SN碼和RIFD)關鍵信息,經系統綁定后同步到ITSM系統中數據庫。(2)IT設備盤點:系統自動獲取ITSM系統的IT資產列表,作為盤點任務分發到RFID手持終端,通過RFID手持終端按部門方式對所有IT設備進行逐個盤點,回饋盤點結果到系統中,并同步ITSM系統中。(3)IT設備巡檢:系統自動同步ITSM系統的中IT資產列表,作為巡檢任務分發到RFID手持終端,通過RFID手持終端按部門方式快速讀取設備RFID標簽(有效距離內每分鐘完成200個IT設備的巡檢),并把巡檢結果同步到系統中,同時經IT資產管理人員批準后,同步到ITSM系統中。(4)IT設備退庫:系統自動同步ITSM系統中的退庫申請單,作為退庫任務分發到RFID手持終端,按任務要求查詢退庫設備,退庫任務完成后,同步退庫結果到ITSM系統中。
2.3IT資產配置監控及報告管理模塊IT資產運行狀態監控,是通過RFIDIT資產管理系統自動分析和判斷IT設備運行狀態,包括設備配置變更自動提醒和告警,方便IT資產管理及時定位處理,具體功能如下:(1)IT設備監控:結合RFIDIT資產管理系統完成的數據庫信息,通過系統狀態監控列表,實時對珠海供電局所有IT設備進行實時的狀態監控,監控內容涵蓋設備的運行配置信息、配置變更信息、配置變更歷史查詢和變更處理,同時經過IT資產管理人員確認批準后,可把IT設備配置變更數據同步到ITSM系統中。(2)IT資產報表:系統可按要求自動生成個性化的IT資產報表,管理人員通過IT資產報表窗口,對報表條件進行篩選,系統自動生成相應的IT資產報表,并加以圖形界面展示,同時可對自動生成的報表進行導出。
2.4區域內重點資產安全監控管理平臺系統對重點數據保護區域和重大IT資產的實時監控,通過圖形化的監控畫面,資產管理人員可隨時獲取IT設備所處位置狀態,防止設備“非法”移出監控區域,并及時以短信通知相關資產管理人員進行處理。
2.5系統維護管理包括對登錄系統和RFID手持終端的用戶進行登錄名、密碼和系統使用權限分配的管理和維護。
1.1綜合自動化技術在煤礦管理中的應用由于我國在煤礦綜合自動化技術的起步較晚,研發的方法較少,自動化疾控技術的水平較為薄弱,沒有市場競爭優勢,因此,大多數煤礦企業在選擇綜合自動化的設備時都是引用國外的設備,現如今煤礦企業廣泛運用最多的是礦井安全檢測系統,它主要采用的是煤礦綜合自動化的集控技術。隨著近幾年我國信息化技術的發展步伐加快,國家的經濟增長速度加快,煤礦企業在引進大量進口設備的同時也開始自主研發和吸收新的理念,結合我國煤礦企業的實際情況來看,通過引導和開發創新科技、實現自動化管理的應用及推廣,可讓煤礦行業的綜合自動化地位走出國門,達到研究及探討該項應用的核心價值的目的。
1.2綜合自動化技術在管理煤井提升機中的應用要做好煤礦的開采工作,其在設備的運用上也非常重要。煤礦開采的主要設備是煤礦礦井提升機,它具備重量大、體積大、控制難度大等特點。在煤礦開采的過程中,為實現有效管理提升機驅動和提升滾筒部分整合的效果,有效的改造和創新可以達到提升機內部結構的升級,使其用起來方便簡單。為保證該項設備在管理上的安全穩定、實用可靠的特性,在設備的構建時要進行數字化、智能化的識別和監測。如在煤礦開采中尋找礦井地質時可以有效地運用設備本身的核心微處理器進行,它可以監控和檢測到出現故障的地址,做到診斷設備的能力,達到信息網絡與設備的通信結合,極大地便利了設備的安裝和升級。
1.3綜合自動化技術在管理傳送帶礦井中的應用為保證煤礦生產環節中將煤炭完整地送到目的地,其在向礦井運輸的過程中必須要做到傳送帶傳送的連續性。我國在煤礦行業中對于傳送帶已經被廣泛使用,它是通過帶式的傳送方式,將設備中的產物在確保運輸量和安全性的前提下實現管理綜合自動化的產物。它的結構中使用了3GST啟動設置,通過有效的、智能化的解決操作來進行原煤的不間斷運輸,其結構中存在的優勢是可以提高設備的工作效率,減少設備故障、避免設備出錯。但當它進行管理長距離的運輸時,盡管達到了設備的標準化要求,但仍然還有一些不夠完善的地方需要改進,如傳送帶的中間驅動點管理上容易出現不穩定的現象,不能完整地除去設備故障,對其整個設備的可靠性以及設備的壽命造成了一定的影響。因此,煤礦企業在通過傳送帶礦井的使用部分還需加強,只有對此進行不斷的研究和分析,才能確保設備系統運輸的長久性和穩定性。
1.4電牽引采煤機在煤礦管理系統中的應用電采煤機作為煤礦綜合自動化集控技術中一項很典型的應用,它主要是運用采煤機與電牽引技術相結合,利用電來牽引采煤機,從而實現下滑制發電,達到電能在采煤機中的應用。電牽引采煤機具有少故障、穩定性高、維護時間少的特點,它在合理選取和使用設備的啟動控電系統中,可以高效穩定地提高其轉動能力。隨著電子信息技術的不斷涌進和應用,電牽引采煤機綜合自動化技術是實現企業長久而穩定發展的源動力。
1.5煤礦綜合自動化技術在其他設備的應用煤礦綜合自動化技術隨著經濟技術的發展推動,也在主流設備上不斷開發和創新,它所采用的液壓控制與信息技術相結合的理念已經成為電液控制礦井開采的中堅力量。它能使采礦設備的功能實現智能化模式,有效減少在煤礦開采作業中出現相互沖擊的現象,給煤礦開采業提供了比較穩定的電力系統保障,滿足了采礦過程中大功率電器的使用需求。
2煤礦管理系統在綜合自動化技術中的發展趨勢
2.1煤礦管理系統的實用性發展目前我國對于煤礦管理系統在綜合自動化系統有三大特征:信息化、智能化和程序化。以這三個特征為出發點,可以體現出來的優勢也較多,如設備自動化使用便捷,在設備維修上較少,具備安全可靠等特點。因此,在煤礦管理系統綜合自動化設備上人們更注重其實用性。當前的煤礦綜合自動化形式,站在煤礦工人的角度來講,其大大減少了工作壓力,降低了作業難度;站在企業發展的角度來講,煤礦管理系統利用綜合自動化技術在生產過程中提高了生產效率,加強了安全穩定性。盡管我國目前的煤礦綜合自動化的使用無法與其他發達國家相比,而且相應的技術上還有較大的差距,因此我國煤礦企業在綜合自動化的發展中要加大時間和資金的投入,加快生產和發展的速度。
2.2煤礦管理系統的自動化發展煤礦管理系統的自動化發展是目前煤礦行業發展的一個重要方向,其作為企業生產和發展的核心,在未來發展中有一定的優勢作用。我國現在很重視煤礦行業的開發技術和配套設施的設計,并要求煤礦行業開發要有自己的知識產權,從傳統的經驗分析不難看出,我國如想提高高產出和高曠工作業的安全性就必須建立自主產權的核心設備和裝置。在設備通信上實現智能化、自動化、可靠性,要加強設備實時信息的收集與整理,并且對其進行分類和存檔,將部分有價值的信息進行回收整合,為創新煤礦管理系統中生產設備和工藝水平提供有效的資料幫助。
2.3煤礦管理系統的安全性發展煤礦管理系統綜合自動化技術主要體現在智能化和自動化上,其在煤礦開采行業發展中起著不小的推進作用。如現階段人們所廣泛運用的遠程控制系統,它可以在無人幫助和工作的情況下實現對煤礦礦井作業的開采和控制,還能通過運輸傳遞的方式,記錄并統計工作時產生的數據以及礦井中的溫度及濕度狀態等。由于礦井工作的風險性比較大,且屬于事故多發場地,如瓦斯爆炸、地壓沖擊、火災等都是造成事故危險的因素。因此,對于煤礦的生產安全環節要引起足夠的重視。在煤礦的開采過程中或者完工后,要對所有的電路設備進行安全檢查工作,并且要及時了解礦井下工作人員的情況,以免引起不必要的事故發生。
3結語
在營配一體化系統中,其管理觀念為創先化、客戶化、全局化和簡便化,同時將營業流程中先進的整合理念和應用技術加以整合,促進跨業務部門、跨業務體系的“一體化”綜合應用系統的實現。根據信息化戰略的標準,在信息化工作中大力提升系統的應用能力和范圍是十分必要的。營配一體化系統的實現,都是建立在采集信息平臺的基礎上,充分發揮了多種操作和高級分析的作用。營配一體化平臺將配網作為基礎和焦點,重點集成營銷管理信息體系、配網生產管理信息體系、配網工程管理信息體系、計量自動化體系。當進入相關體系首頁時,可以直接發現由基本應用、高級應用、運行管理、統計查詢、系統管理五個一級功能模塊共同構成的系統。在實踐中,系統憑借現實情況將集成配網規劃體系、調度自動化體系、配網自動化體系的相關數據,要求多種功效的共同實現,包括面向客戶的用電信息采集、供電可靠性管理、業擴報裝供電方案分析、工程資料電子化移交、配網規劃決策、客戶營配綜合信息查詢、輔助制定抄表路線、準實時數據展現等。
2營配一體化在配網業務中的應用
用電信息采集試點項目有三個子項目,營配一體化分析與管理系統便是其中一個,在這之中有著極為重要的地位,在此平臺基礎之上,采集和處理用電信息的自動化得以實現,并且在同一時間將這些信息用曲線和數值的方式直觀的表達出來,為生產實踐的決策提供了強大的數據支持。
1)設備、用戶管理功能。
配電網GIS收集和完善的同時,可以將大量運行的配電設備和技術管理信息、地理信息行之有效的存儲起來,在數據庫的支持下建立完善的設備臺帳,促成配電裝備和低壓用戶電表的綜合治理的實現,在地圖上,可將以街道為背景的所有配電設備和電表的安置分布情況清楚的得以展現。而系統管理的部分,為了進一步貼切用戶自身的使用習慣,對功能模塊菜單也進行了相應的設置。在高級應用的部分,結合用電信息采集情況的實際需要,全力推動臺區的監測功能和統計分析功能智能化的實現。
2)與配變監測儀、電壓檢測儀等實時監控系統接口。
臺區的模擬量和電量監測主要在智能臺區得以實現,這當中包含電壓、電流、功率因數等根本運行信息。而共用變壓器的電壓、電流、功率因數、負載率、電量等參數的監控則要依賴于配變檢測儀的利用,散布在低壓電網監測點周邊的電壓檢測儀對低壓電網各位置的電壓質量和路線的運行狀態都可以進行在線搜集。
3)線路巡檢與缺陷管理。
傳統方式中,總需要以老工人帶新工人來實現對工作中線路以及周邊環境的熟練,而現在,只需要利用GIS,把配電網信息綜合到數字化地理圖上,即刻便能自行熟悉周邊環境,信息共享程度的提高在這一方面發揮了極大的優勢,為新進的工作者提供了極大的便利,提升了自身的工作效率,減少工作失誤,也為企業帶來一定的成本改善,減少不必要的用度支出。
4)輔助工程設計功能。
屏幕中各類圖形都能夠得以展現,包括地理環境、電網系統、街區地理、多種電壓等級的供電線路、中低壓重要用戶的供電乃至城市管線位置等,利用圖紙資料分層的不同,加上對配網總體規劃的參照,對其進行初步設計和施工設計。對于一些復雜對象的放置也有較為簡單的方法,由于GIS路徑追蹤模型、負荷平衡模型、道路布線限制、道路跨越限制和分區規劃等信息在系統中得到很好的展示,所以單單鼠標點擊便可實現對象放置。當我們需要了解這一地區較詳細的電氣分布圖時,進入臺區,根據圖中所展示的環境以及信息,便可以有一個清楚的認知。
5)線損統計。
這里的線損分析功能已經能對10Kv的線損狀況以及分臺區的線損狀況有一個較為精確的計算。一般來說,臺區線損計算是通過對戶表與臺區總表日電量、月電量等計算來實現的。線損計算數據中對同步性的要求在用電信息采集的過程當中得以實現,與此同時,信息采集的自動化對數據本身的準確性有極高保證,這就使得以后構建在其基礎上的分析更準確,不僅對線損精細化管理的書評有很大提拔,也對企業經濟效益的增加有較大增進。不可忽視的是,日電量、月電量的信息在用電分析中得以顯現,電量的統計為我們實現10kV線路線損提供了依據。
6)在計量管理中的應用。
遠程控費治理要在與相應的營銷業務系統完成接口測試后,才能有效的凍結日數據并發送到中間庫,以此得出電費余額,之后對終端進行控制,完善短信功能,應用于實際發展。對于用電信息可以有針對性的進行處理,比如統計、查詢及報表功能,于此之中,抄表功能得到了較大的使用,對一些信息的查詢提供了十分便利的條件。想要了解某一線路上有關臺區的信息,只需點擊供電所線路即可,進入頁面之后,臺區的電能量示值、電壓、電流等臺區瞬時量都可以得到顯示。在實際的應用管理中,這一部分的優勢得到很大的發揮,極大的方便了人們的生活,提高了企業的工作效率。
3結語
1.1數字化城市管理系統的設計要求
要做好城市的管理,加強數字化信息系統對于城市管理的支持力度,通過運用信息技術,使得政府能夠更多的依托信息技術來實現其職能的轉變和管理模式的改進。數字化城市管理需要從城市的規劃、管理、建設以及城市服務等全方面入手,做到對于城市管理的全方位覆蓋,根據城市發展的需求調整管理模式,實現城市管理模式的創新,以以人為本為管理原則,加快實現城市管理、規劃、建設等方面管理模式的突破以及管理方式的創新,為更好實現城市的發展管理創造契機。為做好城市的管理監督工作,需要做好城市管理過程中的信息收集、整理與監控,為城市管理提供數據決策,通過建立相應的數據處理中心以及城市管理監督員的實時信息錄入,將城市管理的現狀及出現的問題及時的反饋到數據處理中心,從而實現對于城市管理的全方位、全時段覆蓋。
1.2城市管理模式的特點
在城市管理的過程中,應當將城市管理的監督職能與城市管理職能相分離,使其各自運行,各負其職,從而實現對于城市管理兩個“軸心”的管理體制。在兩個管理體系中使用數字化的城市管理信息平臺,實現了兩個體系的信息共享與信息交換,通過這一無縫對接的方式來做好城市的管理。對于城市的管理采用的是空間網格技術來對城市創建單元網格,根據這一功能,通過將所需管理的項目按照屬地、地理、現狀、對象等進行劃分,在既保留了對于城市原有劃分的基礎上,通過使用空間單元格的劃分方式,將城市管理部件、道路、社區、門址、建筑物、企事業單位、地名、宗地等要一些關鍵要素通過單元網格直接建立起地理位置關系。
1.3數字化城市管理系統的數據設計
在設計數字化城市管理系統時,需要使用多種數據來支撐這一系統,其中系統中的基礎數據庫中包含整座城市的全面地形圖、各地區的實景影像圖、各區域的地形以及職能劃分圖、涉及到整座城市的經濟、文化、歷史等各方面的信息。良好的基礎數據庫對于數字化城市管理系統有重要的意義,通過使用基礎數據庫可以對城市各部門的查詢提供良好的技術支撐,對城市信息的查詢更為簡單、方便。
1.4做好數字化城市管理系統中的單元網格數據的錄入
根據國家的相關規定,單元網格是城市市政綜合監管單位所管線范圍的劃分,根據實際工作的要求,來實現區域功能的劃分,從而實現城市的分塊區域管理。
1.5數字化城市管理系統中的部件數據
在進行數字化城市管理系統的數據劃分時,對于城市中的道路、橋梁、水、電、氣、熱等城市基礎公共服務體系以及一些公園、綠地、休閑健身娛樂設施等非盈利的城市公共設施應當作為數字化城市管理系統中的重要數據錄入到數據庫中,通過這一方式,可以實現對城市各公共服務體系的精確管理,是數字化城市管理系統數據庫中的重要組成部分。
1.6數字化城市管理系統中的地理編碼數據
數字化城市管理系統中的地理編碼數據指的是通過采用以點、線、面的方式將城市地理實體表現出來,通過地理編碼實現地址空間的相對定位,可以使城市中的各種數據資源通過地址信息反映到空間位置上來,提高空間信息的可讀性,從而實現對于城市管理的精確化與高效化,提高城市的管理效率。
2數字化城市管理系統所需實現的功能
數字化城市管理系統中采用了現今使用較為廣泛的計算機技術,依托于良好的互聯網技術,通過將其與數字地理信息技術相結合,加上地理信息的定位與導航技術,數字通信技術和計算機軟件平臺,從而實現了從聲、像、圖、文字4個將整個城市的信息展現在城市管理者的面前。尤其是在處理一些突發事件時(如報警、交通疏導、火災處理)能夠提供更為直觀的信息,從而提高了城市處理應急突發施工的能力。
3數字化城市管理系統的安全保護措施
由于數字化城市管理系統將整座城市的信息都包括其中,因此,一旦被不發分子使用獲得后將造成嚴重的后果,所以需要加強對數字化城市管理系統的管理,避免重要信息的泄露。在做好終端加密的同時還需要對整個系統的數據交換、傳輸等環節做好加密與安全工作,務必要保證數據的安全、可靠。同時,對于不同的終端賦予不同的權限,使其僅能夠打開與其相關的一些內容與功能,做好數字化城市管理系統信息數據的處理與保密。
4數字化城市管理系統的建設需求
1.1人員冗雜,難管理
水利施工工程,施工過程較復雜,需要很多種類的工種相互配合。比如土建、鋼筋、高空作業、爆破、防水、水下作業等技術工作和特殊工作。在水利施工工程中,對施工班組安排,交叉并且復雜,如果不好好對現場進行管理,則很容易使管理與施工陷入混亂的狀態。一旦管理混亂,那么對工序的安排則會出錯,班組之間在施工過程中就會發生沖突等等問題就會接二連三的出現,進而對施工的質量與進度產生負面影響。這種由于人員冗雜,帶來的難以管理的問題,需要進行水利施工管理的單位或者部門對班組關系進行一個有序且高效的樹立,對公共順序等方面進行合理的安排,這就對水利施工建設在此方面提出了高于一般工業建筑的要求。
1.2危險性高
在水利施工過程中,存在很多為危險因素[1]。一方面在水利施工過程中,爆破、隧道開挖、水下作業、高空作業等本就是危險系數極高的作業工種,其危險因素在于不僅是本身就具有高危險性,如果管理和監督上出現微小的失誤也會帶來極大的危險性。另一方面是由于其所處地理環境的特殊性,水利施工建設工程在選址是多選擇偏遠、交通不便的地區,因此醫療衛生條件有限,如果在水利施工過程中不慎發生安全事故,或者在運輸過程中發生交通事故,那么對于人員救治相對而言就會比較困難,因而水利施工過程中的安全管理安全管理是其十分突出且受到國家相關部門高度重視的一個環節。
24D施工管理系統應用
2.1實行進度管理
通過4D施工管理系統對水利工程項目施工進行4D施工過程模擬中,可以動態管理施工進度。水利工程管理人員可以控制和調整施工進度,圖形界面中的4D模型會隨著系統中的施工進度計劃的修改,而發生變化,之后統計結果與4D顯示圖像會自動更新。4D進度管理包括對比進度、調整計劃、進度追蹤以及進度分析等功能。進度對比是指將錄入的施工實際進度信息,與計劃進度對比分析。實際進度和計劃進度的不同對比情況用不同顏色的圖形表現,具體包括未輸入、準時、推后以及提前四種狀態,使施工進度一目了然。進度調整則是通過連接項目管理系統,遠程調整進度計劃,從而改變圖形界面中的4D模型。進度追蹤功能可以按照規定的日期,跟蹤工程的施工段或WBS節點的進度計劃執行情況,并且可以根據計劃和實際百分比進行統計[2]。進度分析功能自動統計規定時間段內施工進度的詳細信息,并用列表的方式將施工段的具體狀態表現出來,用圖與數字的形式對不同狀態的施工段的進行統計。
2.2進行過程模擬
將4D施工管理系統應用在水利工程項目施工中,可以用動態的三維模型將水利工程的實際施工情況以及進度展現出來,使其形成4D動態模擬。工程管理人員可以通過直接控制4D模擬過程,將具體的天、周、月設定為為時間單位[3],并以此為依據對施工進度進行順序以及倒序模擬。三維視圖中不同的施工狀態用不同顏色的模型代表,用指定的WBS顏色顯示已完成的構件。工程管理人員可以通過4D施工過程模擬,了解水利施工各個階段詳細施工情況??梢员容^各種施工方案,最終選擇操作性較強的施工方案。
2.3管理動態資源
通過應用4D施工管理系統可以將水利工程項目的資源需求、三維模型以及施工進度相結合,從而在施工過程中實現對消耗資源進行動態管理。動態資源管理是指材料人力、以及器械的管理和工程量統計[4]。人力、材料以及器械的管理功能可以自動計算水利工程項目的人力、材料以及器械的消耗量和成本,并可以將資源在不同的施工階段的需求計算出來。工程量統計功能可以通過施工的實際進度和計劃進度準確計算出施工單元、各個WBS節點以及整個工程的工程,最后采用統計圖的方式將其完成情況進行分析和統計。
2.4查詢施工屬性
4D施工管理系統運用在水利施工過程中可多個施工屬性進行查詢,水利工程項目的管理人員可以通過其收集施工過程中的相關信息,比如資源、質量、進度等進行綜合分析進而實現統一管理。其具體有以下幾個功能[5]:對于水利施工工段或者構件,可先在建立的3D模型中選擇出來,并在視圖中進行放大,并且可采用多視角進行三維瀏覽;對于3D模型可以通過不同的角度和不同的試圖對進行全方位查看;對于施工項目的詳細信息,可以通過分析WBS節點、施工段等,對其進行進行實時查詢,詳細信息具體包括資源用量和成本、質檢表、施工單位、施工時間、施工工序、工程量以及結構類型等。通過對施工信息和工程構件的實時查詢,從而實現對水利工程項目施工的可視化管理。
3結語
服務器的主要功能如圖4所示。服務器端采用C/S和B/S混合結構,設備端與數據處理服務器直接相連,響應速度快,事務處理能力強[6]。服務器可直接訪問后臺MySQL數據庫,對數據庫進行讀寫操作。通過TCP/IP的應用層HTTP(超文本傳輸)協議訪問Web服務器實現對橫機運行狀態的在線監控。
1.1數據處理模塊開發數據處理模塊是服務器端開發的核心,其負責接受設備端發送的數據并將數據及時更新到數據庫,同時向設備端發送數據。數據處理模塊還負責與移動終端建立連接。移動終端主動向數據處理模塊發送指令,其接收到指令后對其解析并根據指令向移動終端返回相應的數據包,采用客戶/服務器通信模式,如圖5所示。數據處理模塊要求能同時為多個設備端提供服務,并且對每個設備端做出快速的響應,故要求其具有較高的并發性能。此外在通信的過程中,ServerSocket的accept()方法和Socket的read()方法都有可能使運行過程中發生阻塞。當與多個設備端同時通信時,就必須開啟多個線程,就有可能發生多個通信線程阻塞,而且線程的多少與服務器的并發能力有如圖6所示。由圖6可以看出線程數目達到一定值反而會降低系統能力,原因是較多的線程會消耗很多系統資源,加大了系統的管理難度,且對于開啟最優線程數目不易把握,故需對系統的并發能力進行優化。本模塊在反復調試的基礎上采取JDK類庫提供的線程池和java.nio包提供的非阻塞通信機制實現系統的開發。在多設備端請求連接時,開啟兩個線程,一個線程負責與設備端的連接操作,另一個線程專門負責數據的接受和發送操作。負責連接的線程采取阻塞的工作模式,當有設備端連接時,就向Selector類注冊讀就緒和寫就緒事件,沒有連接就進入阻塞狀態,直到有新的連接請求。負責收發數據的線程采用非阻塞的工作模式,當讀寫就緒事件發生時就執行相應的讀寫操作[7]。
1.2Web服務器和MySQL數據庫的搭建Web服務器是基于網站架設的服務器,主要作用是提供網上信息瀏覽服務,只需打開瀏覽器向Web服務器發送指定鏈接便可在線查看橫機信息,本系統使用Apache開源軟件組織的Tomcat進行服務器端的配置開發。Tomcat服務器是當今進行JavaWeb開發使用最廣泛的Servelt/JSP服務器,因為它運行穩定,性能可靠。結合Java語言強大的網絡功能開發出B/S架構Web服務器,Web服務器也能夠操作后臺數據庫。B/S架構的通信原理是基于應用層的HTTP協議實現的,HTTP是一種請求/響應式的協議??蛻舳讼蚍掌鞫税l送請求(在瀏覽器地址欄輸入鏈接網址),服務器返回響應。HTTP協議嚴格規定了HTTP請求和HTTP響應的數據格式,其請求包括:請求方法,URI,HTTP協議的版本,請求頭,請求征文;響應包括:HTTP協議的版本,狀態代碼,描述,響應頭,響應正文[8]。MySQL是一個關系型數據庫管理系統,可以將數據分類保存在一張張表中,并且其體積小、運行快、具有較高的查詢速度,故本系統選擇MySQL數據庫保存橫機信息。
1.3遠程監控終端的開發隨著Android智能手機的普及,開發手機端的軟件監控橫機生產更加方便快捷,手機APP與服務器端采用C/S架構的通訊模式,服務器根據手機APP發送的請求標志返回相應的數據,這樣便可隨時隨地在手機端查看橫機數據。Android智能手機分辨率眾多,移動端監控APP必須要適應多種分辨率的手機設備,其編程思想是:首先利用WindowManager獲取手機屏幕的分辨率的高和寬,然后根據分辨率在各個界面上采取相應的比例繪制界面布局,并將從服務器端獲取的參數顯示到相應的位置。
2通信協議開發
采用TCP/IP協議與服務器端數據處理模塊進行通信,通過Socket編程,將橫機的運行狀態和編織的花型數據以字節的方式發送到數據處理模塊。該模塊采用多線程機制不斷地接受客戶端的連接請求并將接收到的數據寫入后臺數據庫。通訊數據包主要字節的定義如表1所示。其中,包頭標志符由系統固定為某一值,作為驗證該數據是否安全的標志,驗證通過服務器端才能接受此包數據;包長度表示一個包的長度;包命令字是核心內容,支出這一包數據的功能。包命令字的定義見表2。
3系統調試
本系統在杭州與非科技有限公司提供的橫機控制器上進行測試。在設備端設置CNT文件的參數如圖7所示,然后將參數通過網絡發送到服務器端,服務器端的數據處理軟件接收到數據后,將其保存到后臺數據庫的相應的表中,通過查看數據處理軟件的CNT界面(如圖8所示),可以看出服務器端已成功的接收到設備端發送的數據。在手機端監控軟件能夠實時獲取橫機運行參數數據,系統基本達到橫機生產控制的預期效果。
4結語
1.1探測資源
短波通訊系統在進行信息的傳遞過程中依賴于電磁波,通過天波的傳播完成信息的交流,而在傳播的過程中,電磁波會受到諸多環境因素的影響,其中包括認為因素以及自然因素,但是傳播影響因素中最主要的為電離層參數。日夜交替以及太陽活動的影響都會對電離層參數造成影響,即控制點以及傳播反射點的電離層參數會發生巨大的變化,雖然該種變化依照時間具有一定的規律,但是人們仍舊無法預料其隨機起伏。為了能夠使得該種變化盡可能的為人們所控制了解,從而更準確地對電離層變化參數予以預報,以此確定其對通訊電路影響,電離層探測環節是頻率控制系統的必須組成。在短波通訊系統的頻率管理系統中,探測資源的主要依據來自于電離層觀測網絡,包括垂測站、斜測站、斜向返回探測站和Chirp探測站等。
1.2軟件資源
在頻率管理中,軟件資源在整個管理系統中以及輔助決策的過程中數據重要資源,通過軟件資源能夠實現系統接口功能以及人機交互功能,作為將系統內部資源以及通訊網絡外部資源進行整合連接的重要紐帶,在頻率管理系統中,軟件資源發揮了重要作用。系統所使用的軟件資源主要包括通訊頻率決策、電磁兼容分析以及點播傳播計算、頻率預報等軟件,其中頻率預報依照頻率的不同還分為中長期預報軟件以及實時預報軟件和短期預報軟件等。
1.3數據資源
在頻率管理系統中,主要的數據資源來自無線電信息系統,除了由該系統提供的數據之外,還可以從電離層觀測數據庫中獲得,而該數據庫中的信息主要來自通訊空間電離層探測,從而保證數據資源庫可以滿足各種需求,例如提供電離層的實時數據以及太陽黑子相關數據和電離層的狀態等。
1.4網絡資源
頻率管理系統中,系統需要配套建立起相應的網絡資源,這是短波頻率管理系統建設的必要項目。短波通訊網絡中為了提高通訊品質,在系統的應用中將動態管理模式引入系統。從而保證實施頻率分發可以發揮作用,實現系統頻率的動態管理,而這一技術的應用需要建立在相應的網絡之上,只有保證頻率網絡穩定才能實現頻率的管理目標。
2關鍵技術分析
動態管理在短波通訊中的應用主要指實時監控通訊空間電磁環境以及電離層的動態變化,并在此基礎上選擇通訊所能夠利用的最佳可通頻率,保證通訊站之間的短波通訊,將最佳可通頻率指配通訊車隊。為了保證在短波通訊的過程中能夠有效實現動態管理,就需要對其技術中的關鍵內容進行關注,這里的關鍵技術主要指頻率的分發以及實時選擇,另外頻率指配以及電磁環境監測也是需要予以關注的重點。
2.1實時監測電磁環境
短波頻率管理系統中的無線電監測分系統主要完成對通訊空間電磁信號的監測與測向任務,通過建立各類監測測向數據庫進行數據統計分析,并向無線電管理控制中心提供頻率指配與管理所需的信息。對各類干擾信號或指定的信號進行頻譜分析、干擾分析以及測向和定位。無線電監測管理分系統主要由固定監測網(由監測站與一個中心控制計算機組成)和機動監測站(由頻譜分析儀與控制計算機組成)兩部分組成。它的主要功能有:頻率時間占用度的測試和統計分析,監測需要的指定頻段(頻率)信號電平的掃描測試和頻率時間占用度、信號電平分布統計分析和無線電信號發射參數的測量。利用監測設備已有的功能和多種算法,可完成信號頻率、頻偏、信號電平和場強、占有帶寬等多種信號質量參數的測量和分析。無線電信號頻譜測量,可完成無線電信號頻譜的平滑、存儲、重放和查詢,提供與頻率指配系統的接口,實現與頻率指配系統的數據通信和交換。同時,該系統還具有實時性強、準確性高、機動性好等特點,它能實時提供無線電信號的頻譜使用情況,為實時動態調整指配頻率提供了實現途徑。它能準確測量空中無線信號發射參數的特征,判明不明信號的屬性和類別。還可遠程遙控測量。
2.2實時選頻
在短波通訊中,工作頻率不能自由的進行選擇,如若不然,通訊的可靠性就會大大降低。因此,工頻的選擇是短波通訊前必須完成的環節。而短波頻率選擇的實現,需要結合實測以及頻率預測,主要的考慮內容包括通訊雙方所在位置以及太陽黑子數等相關參數,因而將可通頻段通過數據分析出來,利用斜測站以及垂測站和相關探測站等短波探測資源能夠實時對可通頻段進行探測選頻。而在實時探測中不選用全頻段的原因在于,通過這種方式能夠有效將選頻實時性予以提高,并在探測的過程中最大程度地消除外界環境干擾,實時選頻的流程主要為:首先,依照GPS對通訊的車隊位置進行確定;其次計算出太陽黑子數并對可通頻段進行預測;同時對電離層進行有效的探測;在完成上述步驟后,最終確定最佳可通頻率。
2.3指配短波頻率
短波波段過窄是短波通訊在發展中受到的主要阻礙因素,加之電臺數量過多,短波通訊在傳播信號中方向性較差,由于傳播范圍廣、沒有針對性,因而電臺和電臺之間就會產生嚴重的干擾。另外在短波通訊過程中,電磁環境的影響也會造成通訊的不穩定,由于電磁環境隨著通訊技術的發展變得越來越復雜,因而在短波通訊的過程中,信號極易受到外界的電磁干擾,而在這種復雜的環境中想要保證通訊頻率的可靠安全,就需要保證電臺對于電磁環境能夠兼容,通過電磁兼容分析結果,有效指配通訊頻率。在通訊的過程中需要在指配頻段以及受到嚴重干擾的頻率點時,將禁用頻率以及保護頻率進行區分,區分后向管理中心申請,得到確切的指配頻率,完成短波通訊的頻率指配。主要流程如下:首先實時選頻系統需要進行頻段指配的確定,然后進行頻率的篩選,在篩選的過程中扣除保護頻率以及禁用頻率,同時也排除分配頻率。篩選的依據主要來自短波頻率動態資源庫,同時在進行篩選的過程中遇到新的信息資源也存入資源庫中。完成篩選后需要分析通訊中系統的電磁兼容,分析的主要數據依據為電磁環境檢測庫中信息以及臺站數據庫信息和電子設備信息,同時在分析的過程中也進行系統信息的更新,而電磁環境檢測庫中的信息同短波頻率動態資源庫中的信息也應當相互進行交流更新。完成電磁兼容分析后,系統應當向管理中心發送申請,從而確定工頻,完成短波通訊的實時選頻,并將最終的信息反饋到短波頻率動態資源庫中。
2.4分發短波頻率
短波頻率在進行通訊的過程中通過動態指配進行信號的傳遞,而短波頻率則是實現這一環節的關鍵。通過短波頻率分發系統,實現同車隊的通訊,經過實時選擇以及電磁檢測和頻率指配,從而將工頻信號以信令的方式進行傳遞,實現短波頻率的實時管理,確保通訊的可靠安全。其主要的工作流程如下:短波頻率指配分系統通過確定短波頻率分發決策完成信號的分配,將短波頻率至網絡中,同時監控電測環境,以此保證車隊同控制中心之間的通訊暢通。其中頻率網絡是實現頻率分發的關鍵。該網絡主要包括遠程通信站點電離層探測勤務通信信道和遠程通訊頻率指配信息傳輸通道。
(1)遠程通訊站點間電離層探測
勤務通信信道遠程通訊站點間電離層探測勤務通信信道的主要任務是在通訊站間交換數據,以實現探測數據的共享。它既是電離層探測的勤務通信信道,也可以作為正常的信息通信信道使用。目前,這個信道采用短波自適應技術來實現,在條件允許時,也可以采用衛星通信電路建立這個信道。
(2)遠程通訊站間頻率指配信息傳輸通道
頻率管理(特別是實時頻率管理)的最終結果,是產生一系列指配的通信頻率或頻率組。這些頻率或頻率組只有實時、正確地分發到相應的通信節點,才能達到建立可靠短波通信網的目的。因此,建立可靠的頻率指配信息傳輸通道是非常重要的。特別是在通訊站間通過無線電手段建立這個通道,就顯得更為重要。對于裝有通訊頻管系統的大、中型車隊,可以利用其電離層探測勤務通信信道實現頻率指配信息的傳輸,但對于沒有安裝這些設備的車隊,頻率指配信息的傳輸則需要有專門的通道。可以考慮設立或利用短波通播(廣播)網絡向車隊頻率指配信息,而通播網絡本身使用的頻率則需要通過預先規劃,在車隊遠行之前通知車隊。為使在大范圍活動的車隊都能可靠地接收到頻率指配信息,通播必須根據覆蓋區域在多個頻率上進行。車隊則在這些頻率上自動掃描,并從信號最好的頻率上接收信息。中、長期頻率預報系統可以協助頻率管理人員規劃和選擇這些通播頻率。當然,要實現自動掃描接收,必須有約定的信號格式、調制方式和傳輸協議。接收端還需要有符合傳輸協議的專門信號評估和識別設備,以便在掃描過程中自動識別信號和評估信號質量,確定最佳接收頻率。當然,在條件允許時采用衛星電路傳輸頻率指配信息也是一種不錯的選擇。
3結束語
1.1系統基本結構
本文提出的異步LED顯示屏集群管理系統結構圖,分為4個部分:數據中轉服務器,媒體服務器,屏幕終端,客戶端。數據中轉服務器是一臺具有獨立域名或者廣域網IP地址的主機,安裝Linux操作系統服務器版本。本文設計的數據中轉服務軟件基于Linux環境運行,同時監聽多個端口來接收并維持當前登錄用戶和已注冊的屏幕終端的TCP連接。服務器軟件維護了全部的客戶公司、用戶、屏幕及其關聯關系的數據庫,對于關聯的用戶和屏幕之間的消息可以進行實時透明的轉發。數據中轉服務器具有連接數量多,單個連接數據通信量小、頻率低等特點,適合用戶對屏幕的實時監控,圖文類型屏幕的節目實時。但是對于多個屏幕的大數據量傳輸沒有優勢,如視頻類顯示內容的更新等,這種情況下,需要使用到媒體服務器。媒體服務器與數據中轉服務器一樣具有獨立域名,主要用于存儲和傳輸大容量節目文件。本文基于搭建FTP服務器實現媒體服務器功能。用戶可以通過本地節目制作軟件編輯節目,將節目及素材按照特定的組織方式存儲于媒體服務器上。用戶準備好待播放的節目與素材后,通過數據中轉服務器實時向屏幕終端發送更新播放節目內容的指令,屏幕終端轉向媒體服務器請求媒體播放內容。媒體服務器的特點是只提供媒體內容相關的服務,如文件下載和上傳。屏幕終端由ARM嵌入式系統、屏幕掃描控制系統和屏幕驅動板構成,并借助于Linux操作系統強大的網絡功能,為終端提供3G無線網絡通信、10/100M自適應以太網通信、RS485串行接口通訊等多種通信方式。屏幕終端軟件運行于該系統之上,主動連接數據中轉服務器,并長久保持網絡連接,從而可以使用戶對屏幕終端狀態實時進行監控。客戶端包括PC客戶端和移動客戶端,必須工作在可以連入互聯網的硬件環境,在設定數據中轉服務器域名和端口后,主動連接中轉服務器。用戶需要輸入鑒權密鑰后登錄進服務器,登錄后可以對所轄屏幕終端的進行狀態監控和節目更新等實時操作。
1.2系統數據庫建模
為了設計一種能跨地域支持多個客戶公司(多個項目)、多個用戶、多塊異步屏的管理系統,本文根據實際需求建立一種了較為完備的關系數據庫模型。通過仔細分析系統應用環境中各種信息和操作要求,明確所需數據類型及其屬性,最終確定了數據庫需要維護的四張關系表,分別為終端設備表、用戶表、公司表和管理表。利用OSA(OpenSystemArchitect)數據庫建模工具搭建的數據庫模型簡化示意圖。一個公司(或者項目)可以擁有多個用戶和多個屏幕終端,一個用戶可以管理多塊屏幕,一塊屏幕又可以被多個用戶同時管理。該數據庫模型能夠較好滿足多業務多屏幕多用戶的系統管理模式。(圖中的“pi”代表該表的主鍵)
1.3分層通信協議設計
考慮到數據傳輸的可靠性和有序性,本文的數據通信以TCP協議為基礎。同時,為了解決基于TCP協議的數據流同步問題以及處理多個用戶、多個事務,多個連接,多個層次的消息數據包等問題,本文設計了一種基于TCP協議之上的分層通信協議。各層采用統一的接口就可以實現層次之間的通信,進而可以對各層的內部結構獨立設計,更加易于協議的維護和實現。協議主要分3層:收發層,會話層和業務層。收發層對上層數據包加入了幀標識和幀長度標志標量,用以解決TCP協議流式傳輸的幀同步問題和非法連接請求。分發層包頭定義了上層數據包類型和用戶登錄ID,區分不同的用戶以及不同類型的協議數據包,從而將數據包準確的分發到對應的用戶或相應的數據處理模塊。業務層數據包包括登錄數據包、服務器管理數據包和終端數據包,分別用來封裝用戶登錄與注銷,對服務器數據庫管理和終端操作詳細協議數據內容。
2系統各部分設計與實現
相對于傳統基于局域網技術的多異步屏幕管理系統,本文提出的基于互聯網的集群管理系統最本質的區別在于引入了數據中轉服務器。數據中轉服務器是維系多用戶和多屏幕的樞紐,是整個系統架構的集中體現,本文將著重描述中轉服務器部分的詳細設計與實現,客戶端軟件和異步屏幕終端軟件只給出一般性的軟件框架說明,因為本文設計的系統是一種開放式的集群管理平臺,針對不同的客戶公司和項目需求,可以定制出多種完全不同的軟件版本。
2.1系統設計目標與實現方法概述
本系統設計重點在于在多對多模式下中轉服務器具備高并發響應速度和帶載能力。本文采用C++語言進行開發,兼具了高效性和面向對象設計方法的優勢。同時采用了大量跨平臺的開源軟件庫,如Boost、SQLite、QT等。客戶端、異步終端、中轉服務器三部分的網絡通信相關代碼基于Boost.Asio開發。Asio庫基于操作系統提供的異步機制,采用前攝器設計模式實現了可移植的異步IO操作,并且異步模式下可以最大化避免使用多線程和互斥鎖,減小同步模式下多線程編程帶來的諸多有害副作用(如條件競爭、死鎖、線程切換開銷等)。數據庫部分采用SQLite數據庫。SQLite是一個自包含、無服務器、零配置、事物支持的進程內數據庫引擎,也是一款開源輕型,占用資源低,跨平臺的數據庫。
2.2數據中轉服務器詳細設計與實現
軟件架構整體從下到上分3個層次:網絡通信、消息處理、數據庫操作。結合2.3給出的通信協議層次,網絡通信部分實現了收發層和分發層的功能,消息處理部分則對應業務層。數據庫部分則是對2.2描述的關系數據庫模型的具體實現。
2.2.1網絡通信部分
對于中轉服務器而言網絡通信部分是系統帶載能力、數據響應性能的基礎。關鍵技術在于大量連接的維持和數據并發處理能力。本文從3個方面對此進行優化設計:(1)異步模式與線程池并用,零延遲操作同時能夠合理化利用多核CPU資源。(2)使用棧緩沖及緩沖池實現協議數據零拷貝和最小化堆內存申請釋放開銷。(3)多用戶、多屏幕終端的快速映射查找,最小化數據透明轉發的延遲。網絡通信部分完全采用Boost.Asio的異步通信模式,同時為更好發揮硬件多CPU核心并行處理能力,本設計采用異步IO模式結合線程池的方法進一步提高應用程序的運行效率。線程池類基于Asio的io_sevice類和boost::thread類封裝而成。線程池的個數取決于CPU個數,一般而言異步通信模式下線程數目不應超過CPU核心數量的3倍。為了更高效地完成數據通信中的協議解析和打包,本文設計了協議棧緩沖類,將網絡通信中的數據緩沖進行了封裝,提供簡潔的數據包封裝和解析功能?;緦崿F原理是采用指針對同一緩沖數據的指針地址作增減移動來添加和去除數據包頭,避免了協議數據在不同層次中傳遞時復制引起的性能開銷。另外本文實現了棧緩沖池類在進程空間回收和再分配引用計數為0的棧緩沖實例,避免了頻繁的進行系統調用分配堆內存,提高內存分配性能。
2.2.2消息處理與數據庫訪問
消息處理部分根據功能被設計成三個類:登錄管理器、數據庫管理器、終端管理器,分別實現客戶登陸與注銷,服務器數據庫管理和用戶—終端消息透明轉發,除了消息透明轉發,其余功能均需要訪問數據庫來完成。由于數據庫訪問,尤其是寫操作時間延遲較大,修改較大信息量時通常能達到秒級,軟件所有的線程又均采用異步非阻塞方式設計,因此,數據庫部分設計為異步隊列方式。需要訪問數據庫的事務根據所需要的參數創建數據庫訪問項類(DBCmdItem)的子類實例,提交到異步隊列中立即返回,數據庫訪問處理器類內部維護了一個獨立線程來處理隊列中所有掛起的數據庫訪問項,完成后通過回調方式通知事務處理模塊,完全避免了數據庫延遲導致的異步操作響應不及時的問題。數據庫訪問項類是一個抽象類(定義),所有的數據庫操作都定義成統一虛接口,簡化并統一了數據庫訪問處理器線程的處理流程。
2.2.3數據中轉服務器性能測試
本文基于100Mbps的局域網環境對系統進行了模擬測試。數據中轉服務器運行Linux系統Ubuntu10.04版本之上,客戶端軟件的硬件環境為Inteli3-2120CPU,主頻3.3GHz,內存為4G的PC機,屏幕終端通過PC機多個進程來模擬。首先啟動數據中轉服務器軟件為客戶端和終端分別開啟10個端口,每個端口最多可連接100個TCP連接,服務器使用一個具有600個屏幕終端,200個用戶,10個公司的數據庫測試模型,同時連接200個客戶端和600個模擬終端。系統在短時間內成功處理大量的并發連接請求,具有較高的數據吞吐量和良好的穩定性。
2.3客戶端和異步終端的軟件設計
在本文的設計中,客戶端軟件與異步終端軟件是可以多樣化的,是業務相關的,兩個不同業務會有不同的客戶端軟件和軟件。同時這些差異化的客戶端和終端軟件在管理結構和通信協議上又必須符合上述的設計。這使得本系統具備了多項目擴展能力,在本質上區別于其他異步屏幕管理系統。為了能快速為客戶定制新的客戶端和終端軟件,最大化的代碼重用和低耦合的軟件結構設計是必不可少的??蛻舳塑浖纳现料路?個層次,界面層,業務層,網絡通信層。用戶從登錄界面登錄到服務器,然后獲取用戶權限下所有可控異步屏幕終端列表,呈現在終端列表界面中,從而對列表中的各個終端可進行狀態監控和節目更新。節目編輯界面提供屏幕顯示內容的編輯和預覽功能。每個公司或者項目可能會有不同的編輯界面。如高速公路情報板界面要求具備常用路況圖標和點陣文字布局,而廣告小區屏幕的編輯界面要求能插入動畫、視頻和彩色圖片。分為終端控制和節目播放兩個部分??刂撇糠衷O計為3個層次:頂層是系統控制層,中間是協議的生成和解釋層,底層是與中轉服務器代碼復用的網絡通信層。本文設計的中轉服務器透明轉發用戶與終端之間的通信數據包,因此,不同的項目除了節目播放器可以不同之外,也可以有不同的終端協議數據包,完全無縫的兼容于同一個中轉服務器。
2.4系統運行時數據流圖
這里綜合描述中轉服務器、客戶端軟件、異步終端軟件三者之間及其內部各主要模塊的數據傳遞與調用關系。
3結論
1云制造中的物聯網
云制造最初是由制造網格發展而來的,其目標是各制造行業服務提供者共同打造共享平臺為整個制造行業提供服務,建立標準的體系結構,開發出一個云平臺來統一管理制造資源服務。物聯網是一個基于Internet、傳統電信網等信息載體,讓所有具有獨立尋址的普通物理對象實現互通互聯的網絡。物聯網具有普通對象設備化、普適服務智能化、自治終端互聯化三大特性。物聯網作為云制造系統的關鍵技術之一,目的是為云制造平臺提供可感知的設備節點。
2云制造物聯系統介紹
制造企業物聯系統融合云制造的思想,基于現有的制造資源,其體系結構分為感知識別層、網絡構建層、云服務支撐層和綜合應用層,如圖1所示。感知識別層:感知識別技術是物聯網的核心技術,是連接信息世界和網絡世界的一條紐帶。根據具體應用,可通過各種傳感器、RFID、ZigBee的設備對系統數據進行感知。網絡構建層:該層主要的作用就是把感知識別層感知采集到的數據接入到互聯網供上層的使用。主要分為有線接入和無線接入兩個部分,其中有線接入包括傳統的以太網、電力線、光纖接入等方式,無線接入包括利用WiFi、3G、無線傳輸模塊等接入方式。云服務支撐層:主要管理從下層傳輸過來的數據,結合高性能計算技術,海量存儲技術,統一管理數據為上層應用提供云服務支撐平臺。綜合應用層:各行業基于下層提供的數據和服務,開發出自己所需的應用軟件以滿足不同的需求。本系統根據各物聯裝備企業提供的服務開發資源管理平臺。
3制造裝備資源服務
在云制造體系中,資源包括對產品的設計、制造、生產的管理、產品銷售、物料等資源。其中制造資源中又包括裝備資源、軟件資源和人力資源。本文主要以制造裝備資源為對象,以制造企業生產裝備為實物對象模擬為制造裝備資源原型。將制造裝備資源服務可劃分為設備查詢匹配服務、設備狀態顯示服務、設備任務查詢服務和用戶管理服務。3.1設備查詢匹配服務
主要包括制造裝備的查詢和匹配兩個部分,其中制造裝備的査詢主要是基于裝備屬性的一些分類(如按車間分類,按機床種類分類等)查詢方式,而匹配部分則是基于用戶給定的條件(關鍵字)搜索得出來的結果。
3.2設備狀態顯示服務
該服務主要提供制造裝備的實時運行狀態,顯示裝備的一些實時信息。
3.3設備任務查詢服務
設計該服務主要是為用戶提供裝備制造任務進展情況,通過甘特圖,用戶可以看到該設備任務分布情況,任務的進度也能動態的顯示到甘特圖中,為用戶提供實時的參考曲線
3.4用戶管理服務
包括用戶注冊,與用戶登錄兩個部分。這里的用戶是指制造裝備資源服務的提供者。通過用戶管理服務,用戶可以將裝備資源相關信息注冊到系統中,也可以對相關信息進行即時的變更。
4基于WebService的制造裝備資源服務
4.1WebService的體系結構
WebService是一種新的Web應用技術,它具有自包含,自描述,模塊化等特點,可用通過Web進行服務的、搜索査找與調用。作為一種通用的技術標準,開發人員通過對業務過程的封裝,將資源以一種服務的方式,其他用戶可以通過搜索服務達到用戶之間信息交換的目的。WebService以本身具有的松散耦合特性給用戶帶來了極大便利,在幵發人員進行Web應用程序開發的過程中表現出眾多優勢。該技術之所以能夠廣泛推廣,還得益于另外WebService的另外一個特性:平臺和語言的無關性。在解決異構系統的融合方面表現出極大的優勢。
4.2裝備資源服務
WebService服務的系統選擇比較流行的Axis2作為WebService容器,Axis2是一個重量級的WebService框架,準確來說它是一個SOAP、WDSL引擎,是WebService框架的集成者。。在服務器端WebService—般有兩種方式:第一種是先設計WDSL,然后再寫要的代碼;第二種是先寫的服務代碼,設置成WebService,然后再成WSDL。表1顯示的服務函數。
5結束語
移動網格化管理系統的功能要求包括:地圖顯示、地圖操作、地圖網格查詢、表格查詢、信息點查詢、數據分析和數據更新。通過GIS平臺,該系統能夠在不同的比例尺下顯示分公司名稱、大廈名稱、道路名稱、網格編碼等信息;能夠實現地圖的平移、縮放、視圖等基本操作;能夠查詢分公司管轄范圍、客戶部經理的責任網格、網格單位總表和單位信息點;能夠提供月報數據、業績信息統計數據、更新數據。完整的管理系統不但能直觀地反映出用戶查詢的相關信息,而且能為日常管理業務提供輔助決策依據。
2移動網格化管理系統的設計與實現
2.1網格化管理系統框架的研發
網格化管理系統的研發,實質是利用GIS的工具型性能,開發具有空間數據輸入、存儲、處理、分析和輸出等功能的信息系統。該信息系統采用組件式GIS集成二次開發方案,以ArcGIS為平臺,以ArcSDE為ArcGIS與關系數據庫之間的GIS通道,整合現有GIS數據庫、網絡技術、智能軟件等資源,實現網格化管理系統的專業GIS功能。和傳統的開發系統相比,本系統開發成本低,適用性和效率較強,無須專門GIS開發語言,適合大眾使用。
2.2數據庫的設計與建立
管理系統采用Geodatabase數據庫,數據庫的組織采用移植式,將已有的地理數據移植到Geodatabase中,實現系統空間數據的生成。數據庫建立時,西安市可以利用的已有數據有西安市最新實測地形圖、社區的萬米單元網格、移動客戶數據等。通過西安市最新實測地形圖可得到數據庫的城市基礎數據,利用社區的萬米單元網格可實現網格數據,轉換到移動客戶數據端。城市基礎數據、網格數據、客戶單位數據和地理編碼數據是移動公司網格化管理系統的四種重要空間數據。
2.3系統功能的實現
2.3.1系統界面的實現
系統界面設計采用WindowXPProfessional操作系統,用VisualC#語言;安裝Microsoft.NETFramework2.0和ArcGISEngineRuntime軟件。系統主界面設七個工作模塊,分別是菜單欄、圖層控制區、屬性數據顯示區、工具欄、視圖區、鷹眼區和狀態欄,模塊功能主要通過不同的菜單或者快捷按鈕選擇執行。菜單欄設置有添加文件、圖片管理、空間分析、圖層控制、坐標處理、要素選擇和數據錄入七個下拉式菜單及其之下的二級菜單。圖層控制區用于區域圖層名稱的設置、圖層順序的疊放、圖層顯示的方式、圖層要素的標注。屬性數據顯示區主要顯示圖層屬性和要素屬性的查詢結果。工具欄設置有泡泡工具條,具有地圖放大縮小等操作功能。視圖區可實現地圖和專題地圖的識別、全圖、放大、縮小、平移等功能,鷹眼區用以實時定位和查看當前地圖所在的位置。狀態欄用于顯示當前鼠標指針停滯的坐標位置。
2.3.2地圖顯示和操作的實現
系統地圖顯示采用分級顯示的方法,分級顯示依據不同比例尺進行。大比例尺和小比例尺下顯示信息點和信息數量不同,大比例尺下顯示所有信息點、道路名稱、網格編號等,小比例尺下顯示分公司名稱,片區名稱,核心,A類、大廈等重要信息點。系統要實現地圖的基本操作,首先要利用ICommand和ITool接口繼承自定義的地圖操作對象,然后在ArcGISDeveloper中查到各種操作對應的對象名稱,最后添加對ESRIControlCommandsObjectLibrary的引用,就可以實現工具命令,對地圖進行操作,如地圖自由縮放、全幅顯示、放大、縮小、平移等。
2.3.3數據查詢功能的實現
1)空間要素的查詢實現
要素查詢是數據查詢的一種重要形式,系統在設計時,將查詢要素編成程序,采用對話框的形式進行選擇查詢。如圖4所示,要查詢某一個或多個要素時,點擊“工具條”,在界面彈出的“屬性查詢”對話框,點擊對話框中的“查詢內容”按鈕,界面顯示即為查詢結果。
2)地圖網格查詢的實現
查找分公司所轄范圍及相關負責人等信息,可以通過網格查詢簡單實現。系統設有網格管理功能,點擊地圖的分級查詢,各分公司所轄范圍和區相應客戶部經理的信息查詢結果在地圖上高亮顯示。
3)表格查詢功能模塊的實現
本系統編制了網格單位總表、分公司客戶經理編制表、片區客戶經理編制表、分公司認領單位總表、片區單位總表等系統表格,通過界面工具,很容易查詢相關表格信息,有效地解決了移動公司重要而煩瑣的信息統計表格管理事務。
4)信息點查詢的實現信息點主要指地圖上已有單位點名稱,信息點屬性通過十位的EC代碼與BOSS機上的單位相關聯,在界面輸入已有單位點名稱,查詢結果在地圖上高亮顯示,并在窗口顯示其屬性信息;如果信息點在綜合寫字樓內,那么該寫字樓在地圖上高亮顯示。
2.3.4網絡功能的實現
網絡功能的實現主要利用ArcGISServer相關功能控件。本系統以Microsoft.net為開發平臺,利用VisualStu-dio2008.net,實現ArcGISServer相關功能控件的功能,完成B/S結構網絡瀏覽。
3結束語
1)本研究以GIS技術為開發平臺,設計并實現了西安移動公司網格化管理系統。該系統操作簡單方便,具有人性化設置,數據輸入與輸出容易,報表和地圖的輸出方便,可滿足移動公司管理部門的日常管理需要,有助于移動公司管理人員進行信息管理和分析決策。
2)本系統采用組件式GIS集成二次開發方案,以ArcSDE為ArcGIS與關系數據庫之間的GIS通道,整合現有GIS數據庫、網絡技術、智能軟件等資源,實現網格化管理系統的專業GIS功能。和傳統的開發系統相比,本系統開發成本低,適用性和效率較強,無須專門GIS開發語言,適合大眾使用,具有使用推廣價值。
檢測標準:管理員可以增加、修改、刪除檢測標準,可以將相關標準的文檔以指定的格式上傳至服務器并查看已存在的標準,同時還可以查看服務器中已存標準的列表。價格管理:主要是對維護或搶修項目的單價進行維護。權限管理:為不同的用戶分配不同的角色,不同角色的用戶使用系統的不同功能。根據如上系統功能分析,設計了管道SCADA維護業務管理系統的功能模塊圖,如圖1所示。
1系統的架構
考慮到SCADA系統維護中心網絡化辦公的良好條件及業務需求,該系統采用B/S的模式,即Browser/Server(瀏覽器/服務器)結構。該結構簡化了客戶端電腦載荷,減輕了系統維護與升級的成本和工作量,降低了用戶的總體成本,可實現不同的人員,從不同的地點,以不同的接入方式訪問和操作共同的數據庫。
2數據庫設計
本系統采用Oracle數據庫,Oracle是一個關系型數據庫管理系統,Oracle能對超大容量的存儲空間提供有效的管理和應用控制,具有較好的事務處理能力,使用戶能高速地對數據進行數據操作。同時,在數據庫的設計中,大量使用了視圖、觸發器等技術,大幅減少了冗余信息和Web服務器的工作量。
3系統實現
系統采用VisualC#.NET語言開發,開發過程遵循“方便實用、能解決問題,能夠滿足用戶需求”的根本原則,綜合考慮數據庫設計、數據庫建設以及軟件開發相關理論,最終實現了管道SCADA維護業務管理系統。
4結束語
管道SCADA維護業務管理系統的開發與運行,能夠有效提高管道SCADA系統維護效率,特別是泵站和閥室基層設備維護、測試、數據記錄和數據校驗的工作效率;加快了基層和維護中心之間的數據交互,降低人工維護與測試過程中可能出現的數據缺失或者不一致,提高SCADA維護計劃的安全、有序和高效地實施;基于管理軟件的中心數據庫,采用可擴展的功能接口和面向組件的軟件復用技術,針對SCADA系統維護中心的各種應用,提供靈活和健全的功能服務模塊,為管理部門和領導掌握維護計劃的執行進度、工作量考核,費用完成情況以及SCADA系統問題的快速解決提供科學有效的決策支持。
作者:冷鑫寧 余傳梅 侯世泉
在飛行模擬器的運行過程中,傳統的例行維護是按照飛行模擬機生產廠商的預維護手冊來進行的,但是這種由生產廠商制定的飛行模擬器運行維護標準,往往是從廠商的視角出發設置的。其主要的目的是要保證飛行模擬器在運行過程中的運行質量和設備完好性,基本上都是保護飛行模擬器本身的內容。但是在飛行模擬器的實際應用中,應用主體對其的要求是運行質量和運行效率的兼顧,這就需要飛行模擬器的維護主體從飛行員訓練效率提升的角度出發,結合飛行模擬器的實際,對飛行模擬器的例行維護標準進行改進。運行質量和運行效率的兼得還是要建立在運行質量管理的基礎之上的,所以新的運行維護制度制定還是應該從制造商的維護手冊出發,結合民航局頒發的CCAR-60部規章來進行。在飛行模擬器的運行過程中例行維護主要分為維護內容表述和周期間隔,因為時間間隔具有明顯的周期性,所以在新的例行維護活動中可以依靠例行維護的時間來進行例行維護工作的布置,可細致劃分為日檢、周檢、月檢、季度檢、半年檢和年檢,飛行模擬器檢查工作的時間在不影響其正常使用的情況下可以自由調整。同時在例行維護計劃的制定過程中還要注意對維護工作量、值班人員數量以及訓練保障的合理平衡。
2故障處理與監控
飛行模擬機作為當前飛行員訓練的主要方法,其自身的運行狀況和完好率對飛行訓練的質量和效率有直接的影響,因此在飛行模擬機的運行過程中降低故障率提高故障處理效率極為關鍵??茖W合理的例行維護管理能夠有效的降低飛行模擬機的故障發生率,但是還不能完全杜絕飛行模擬機的運行故障,所以在飛行模擬機的運行過程中對故障的處理與監控十分必要。在飛行模擬機的運行過程中故障處理與監控系統主要的功能有兩個:故障報告和處理記錄。其中因為飛行模擬機運行過程中故障發生的重復性,所以一個故障報告可能對應多個處理記錄。根據故障對飛行模擬機運行的影響程度由高到低設置多個故障級別,高級別的故障享有維護工作的優先權。相應的故障報告中故障記錄集中的故障說明飛行機模擬器的故障相關組成部分存在著缺陷或者是容易發生故障,可以將這些信息反饋給生產廠商和例行維護主體,從系統結構上解決這一問題,或者在例行維護中著重檢查維護這一部分,以達到提高飛行模擬機運行質量和運行效率的目的。
3模擬機工程管理
工程管理主要包括構型管理、服務通告、技術資料、賬號密碼、工程指令及品質測試指南(QTG)管理等內容,其中工程指令及品質測試指南是工程管理的重要內容,因為QTG是模擬機運行質量的官方考察標準,飛行模擬機在QTG中的表現是其能否通過民航局定期運行質量鑒定并獲得合格證的關鍵,所以在飛行模擬機的維護活動中QTG管理尤為重要。在具體的維護實踐活動中QTG管理主要包括有四個主要內容:方案、設計、實施和審核。這四項內容是固定的,而且其每一項測試內容都應該在固定的時間內完成,具體時間精確到月。QTG會在具體的測試時間段內根據飛行模擬器的實際特點選擇性的向維護主體發出工作指令,這些指令主要是針對飛行模擬機的測試工作的。值班的維護人員會根據QTG系統的要求在規定的時間內進行飛行模擬機的性能測試,并將測試結果數據上傳。因為QTG對飛行模擬機維護系統本身具有強制性,所以在QTG測試活動中如果測試結果不符合要求,QTG管理主體可以指出測試結果存在的問題并將測試指令重新發回要求重新測試,直至QTG測試通過為止。
4模擬機視景管理
在飛行模擬機運行過程中,其對飛行活動的模擬主要是通過視覺信息的模擬實現的,所以模擬機視景管理是其維護的重要內容。主要包括有視景清單、視景復查、視景開發和視景裝機四個模塊,在飛行模擬機運行過程中因為要模擬的場地信息是時常變化的,或者一些從事特殊飛行任務的飛行員訓練產生的特殊視景布置需求,飛行模擬機的視景數據往往需要更新和更換,這就是模擬機視景管理的主要任務。其中視景清單是指飛行模擬器中儲存的視景資料本身的信息。視景復查是指對具體的視景信息中包含的信息質量的復核,其中主要包括的復核內容有視覺信息正確與否、視覺信息的精細程度。視景開發是根據飛行員訓練的實際需求對一些飛行活動殊飛行情境的開發過程。視景裝機是指設計、總結完成的飛行模擬機視景數據向飛行模擬機的視景儲存系統傳輸的過程,只有成功裝機才能實現視景數據的飛行模擬應用。
5模擬機備件管理
在飛行模擬機的運行過程中備件管理的終極目標是可以應對任何故障維修的備件需求,但是無論是從技術層面上還是從備件管理的經濟性層面上來講,這種備件管理模式都是不現實的。所以在備件管理活動中飛行模擬機的維護主體一直試圖找到一種既能保證備件管理的有效性又能保證備件管理經濟性的備件管理模式,這一模式主要由備件清單、備件送修、備件申請、備件采購、換件記錄以及庫存告警等子系統組成,最初的備件清單由飛行模擬機的制造商提供。維護人員在維護活動中產生備件需求的時候,首先通過維護系統查詢相應備件的庫存,如果有件則前往申領并將換下的故障件隨同故障報告一統上交到待修區。在備件出庫的同時系統會在庫存中自動減扣。如果庫存備件數量降低到一定限度系統就會向管理人員報警,管理人員可以就缺少的備件進行統計并提出采購申請,經過審批之后進入備件的采購流程,備件到貨以后系統自動加入備件清單。
6可靠性數據分析
在飛行模擬機的運行過程中,飛行模擬機的質量表現為使用性能的好壞,而其自身的高效運作的時間長短是由設備的可靠性決定的。飛行模擬機的維護是一種長效的維護機制,其不僅要覆蓋到飛行模擬機運行橫向的各個方面,同時也要覆蓋到飛行模擬器運行縱向的全生命周期,對飛行模擬器的可靠性數據分析是其質量管理工作的重要組成部分。主要的實現方法是在飛行模擬機的運行過程中建立一個數據統計系統,對運行過程中設備的故障時間、使用時間、延誤時間、延誤次數、故障次數等數據進行統計,建立一個反映飛行模擬器運行中的可靠性數據模型,有效的分析并采取措施阻止其運行過程中的性能降低趨勢。
7結論