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公司可视化管理赏析八篇

发布时间:2023-07-11 16:41:45

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的公司可视化管理样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

公司可视化管理

第1篇

论文关键词:理工科文学教育;跨文化视域;教学模式;课程实施

大多形成于20世纪50年代初的我国理工类高校,在经院系调整后逐渐形成了应用与研究为一体的单科性大学。教学实践中,以文学为主体的人文学科被剥离,课程设置过多强调专业化。改革开放以来,一些理工类院校逐渐意识到这种模式的弊端,便恢复和新建了一批以教授人文素质通识课程为特色的国学院或人文社会学院。20世纪90年代中后期,随着高校优化、重组浪潮的出现,一些理工类院校与文科类院校纷纷合并,为理工科专业学生人文素质教育奠定了一定基础。

温总理曾说:“没有一流的文科,就没有一流的理科;没有一流的理科,就没有一流的工科。这就是说,我们培养的人,应该是全面的、具有综合素质的人。”①面对在理工院校受到工具理性思维的强烈影响,教学模式老化,文学教育仅限于知识层面的传授,知识长期处于被动的接受层面,学生独立思考、发现问题的能力被严重弱化,阻断了创新性人才成长的路径。教师在教学过程中多采用传统的讲授法,缺乏对学生的引导和启发,学生对蕴含在文学作品中的人文精神难以体会和认同。中国哲学认为天人本为一体,因人受到了私欲的蒙蔽,才逐渐脱离原本合一的状态。因此,人生最高的理想,便是去蔽,自觉达到天人合一之境界。②文学教育活动认知视野的遮蔽,导致学生必然将整个生涯滑向机械模仿与模式化演绎的无尽深渊。当前,大学生甚至研究生的汉语水平普遍下降,阅读、写作能力、表达能力弱化,文化断层现象在新时代大学生身上愈演愈烈。视觉图像时代的到来,加剧了文学经典地位的失落。面对日益普泛化的道德水准下降、严重恶化的生态问题漠然无视的现状,如何正确认识和处理文学经典与大众审美文化之间的关系,在日益全球化的文化浪潮中弘扬民族文化精神,让文学教育实现对人生命的滋养,已经成为当代我国高等学校文学教育不得不深入探讨的重大问题。

理工科学生人文素养与综合素质的提高,需要在现有文学教育课程体系基础上,不断优化教学内容,改革教学模式,切实提高文学教育课程教学效果。当下,人们对理工科学生应具备必要的人文素质的问题已形成普遍共识,但对人文素质类课程体系构建、课程内容优化和教学模式改革等问题的创新研究还远未达到应有的理论高度。目前,虽有一些针对理工科院校人文素质培养体系及教学模式的研究,但对人文素质培养的内涵认识不足,生硬地挪移他者话语,对培养目标、教学手段、课程设置、教学内容、教学模式等环节的认识还很模糊。课程开设、实施及至评价等活动缺乏对学生独立个性的关怀。

应用型理工类高校文学教育课程教学流于形式,课程目标定位偏差,制约了文学本体教学价值的实现。课堂教学模式封闭、僵化,丧失了人文学科教学应有的活力。“科学教育的核心是事实的表征,社会教育的核心是价值的选择,而人文教育的核心则是意义的唤醒。”③承认知识的进步必须跨越森严的学科壁垒而面向现实,对学生审美素养和健全人格养成的忽略造成了人才培养目标的错位,对创新性、交叉复合型人才培养模式的理解存在误区。“在狭隘功利主义和社会达尔文主义的影响下,许多人似乎并不关注人生的意义问题以及人文作品的阅读,而是热衷于学习一些实用的、技术性的能够最大限度地满足自己功利目的的知识。学校教育中已经存在的人文教育形式如哲学教育、历史教育、语文教育、艺术教育等的人文性也不够突出,……对于其人文意义开掘得并不够。”因此,应构建文学教育的世界眼光,发扬传统文化与海外文化的精髓,创新课程评估体系和教学方法体系,构建开放而有活力的面向理工科学生的文学教育课程体系,凸显文学教育在科学教育培养中的地位和作用。

一、更新人才培养理念,创新培养模式,优化教学体系,整合教学内容,完善文学类课程群的设计

制度化、模式化的应试教育,单一的评价制度使得教育失去了生命的本来意义。教学模式将更注重学生独立思考、个性精神、审美人格的培养,开放型的知识观将更重视学生跨文化、跨学科的国际视域,知识的比较与融通将更加予以强调。主要强调的是多元文化参与、意义共同建构与跨文化视野。增进文化的通感意识和科学精神,提高学生思维、判断、表达等方面的能力,完善情感、理智和责任感。

大学文学教育课应该是启发创新思维课、人文精神传承课,更是生命世界解蔽、开敞课。为了体现基础知识宽、专业知识精、满足理工科大学生知识结构及能力需要,满足学生个性化发展的需要,就要进行以核心课程和课程群为中心的课程体系的设计。强化通识教育、打牢学科基础、拓宽专业知识面,以提高学生综合素质、创业能力为目标进行课程体系改革。通识教育课主要强调的是跨学科的视野和多学科的理念,开阔学生的学术视野。新的文学类课程体系由核心课程和通识类课程组成课程群,在现有大学语文、人文科学概论的基础上,树立正确的文学价值观和文学教育观,创新教材编写,做到顺应学习心理,切合学科规律,凸显课程特色,确保教学成效。开列文学鉴赏、应用美学、汉译西文经典选读、语言表达与写作、艺术设计欣赏等主干课程。经典教育是人文教育的重要价值之所在,也是文学教育的永恒魅力之所在,树立精品意识,凸显课程特色。通过这样的课程使得在人格塑造过程中能够有利于完整人格的塑造,这对今天的大学生培养尤为重要。

面向学习者的单一性教学模式向多种教学模式的内在融合;通识教育与个性化培养融合、学会学习与完善人格融合;格物致知的科学态度与悠然玄远的林泉之心的融合,形成文理兼顾、融会贯通的知识体系。温儒敏曾说:“大学语文不能完全顺着中学语文的路子来开,必须要有提升;也不宜讲成一般文学鉴赏或者文学史那种类型的课。要做到让大学语文立于必修课的‘不败’地位,就要把学生们在多年语文学习中被打消了的对语文的兴趣重新建立起来,立足于培育学生的语文素养,让学生对语文与中国文化有感性和系统性的了解,学会欣赏文学与文化精品,不断丰富自己的感受力、想象力,养成高品位的阅读和写作习惯。”

课程建设是高等教育发展的时代需要,是高素质人才培养的必然要求,是教学改革的关键和核心,也是教学改革的重点和难点,对提高教学质量、深化教学改革有重要作用。探索独具特色的教学新范式,如专题讲座、“经典重读,回归语文本体”、网络辅助及个性化、审美化教学范式等。专业与通识、结果与过程的整合,积极推行以批判性思维和创造力为核心的教学方式,形成有利于启迪学生的理解力、判断力、洞察力和想象力的教育新机制。陕西理工学院出版了《文学类专业素质教育讲演录》,目的就是打通学科壁垒,以博通性和趣味性为导向,加强学生的专业素养和基本功训练,提倡学生阅读原典,培养学生的学术情怀。按照“厚基础、宽口径、强实践、重创新”的培养理念,强调人文教育与科学教育并重,呈现文化素质教育的基础性作用,加强学科交叉与融合。倡导博雅教育,以“厚、宽、精、新”的原则不断修订完善培养计划。培养出专业基本理论深厚、专业口径和知识面宽阔、课程内容精当、理念和手段创新的专业人才。同时对课程体系和教学内容作出调整,突出教学重点,旨在培养学生的学习积极性和实践创造能力。

二、遵循教育规律和人才成长规律,紧扣课程特点,灵活采用教学方法,注重学思结合、知行统一

传统文学教学大多以传授已有知识为出发点和落脚点,教学手段与方法单一,死记硬背的现象十分突出,学生缺少“质疑”和“创造”。由于忽视了学生学习的主体地位,学生的学习缺乏主动性,这不利于培养学生的创新意识和实践能力,不利于培养学生对作家作品和文学现象的理解力、分析力、鉴赏力和审美力,更不利于高等教育人才培养模式的改革与创新。

创新教学方法,改变口耳相传的单一陈旧的受授、训诲型教学范式,实现教学方法的多样化和高效化。强调以学生为中心的主动发展知识建构所要求的活动参与,根据学习者需求、兴趣爱好的分析,对不同的个体类型进行相关的问题设计、活动设计,能对不同知识的评价做差异性划分与处理,实现个体精神的介入、内在个性的涌动。

探索符合人才培养需要的创新思维与科学教学方法与手段。在教学实践活动中,针对不同层次、不同要求,采取引导式、讨论式、辩论式、案例式、比较式等不同的教学方式、方法。教学内容与方法的变革将更加凸显多样化、交互式学习的特点,对教师教学观念的变革和整合、分析知识的能力将更加予以重视。努力实现课堂教学从传统灌输性教学向探索性教学的转变,考核方式从应试性向创造性转变,考评作业从模仿性训练向多维度训练转变。

投身信息化的教学改革中,形成立体开放的教学改革新形式。当代大学生思想活跃、视野开阔,面对文学阅读方式的转换,如果以传统的讲授法进行文学教育,很难激发他们的学习兴趣。把媒介手段运用到课堂上,以其生动性、形象性的特点调动学生对作品的好奇与理解。强调师生间的有效对话,让学生在朗读吟诵的体悟下,将语言魅力与作品的审美文化融入内心。当然,教师尽可能直接参与其中,与学生共同朗读或扮演角色,由技入道,提升他们的文化品位和人生境界。

三、打破传统大学的时间和空间限制,充分利用第二课堂,构建起立体交叉式的文学教育课程新体系

课堂教学效果的好坏,固然与课堂使用的教学手段与方法有直接的关系,但与是否能够充分利用第二课堂也有密切的关系。而且,课堂上使用的一些教学手段与方法往往是以充分利用第二课堂为前提的。

文学教育不能限于课堂,课堂之外的人文熏陶更为关键。成立读书沙龙,为学生提供一个交流读书心得、展示演讲能力的平台。突出学生个性化培养,既重视通识教育,又凸现个性发展。文学接受是学生的感知、理解、想象、体验相互作用的复杂的心理活动,提倡参与式、体验式学习,由于文学需要诗性智慧,可以弥补单一工具理性思维的缺陷,对培养多元化、高层次、创新性人才大有裨益。通过列出必读作家作品,使学生扩大阅读量,培养其文学鉴赏力和审美感受力。现在的大多数学生不仅只满足于教材的阅读和学习,不阅读其他的理论著作,而且也很少阅读作家作品。文学类课程名家纷呈,学生如果缺乏对作家作品的阅读与积累,就会直接影响课程的教学效果。陕西理工学院针对这种情况,编印了《大学生文学类阅读书目导读》,已由社会科学出版社出版,其中的必读篇目可以针对理工科学生特长与兴趣进行选择阅读。

从某种意义上说,文学艺术追求人文素质的培养和人文情怀的养成。重视人文环境的营造,在文学艺术教育进入课程体系之外,还必须加强隐性课程建设。利用大学生文化节引导学生陶冶情操,感悟人生,如举办社会科学类大学生讲坛,相互砥砺、互为取鉴。养成自觉抵制流行文化、物质消费主义的观念,通过与纯正严肃高雅的文学的互动,以自由谐和的形式,促进本然的审美境界的实现。

通过课外作业与思考题的精心设计,培养学生综合解决问题的能力。优化教学内容后,有些教学内容教师不再详讲,甚至改由学生讲;而在组织课堂教学时,运用讨论式、演讲式等方法,那么,学生讲什么、如何讲、讲得怎样就与学生的课外准备情况有了密切关系。为此,事先把区分出来的略讲章节内容以及课堂中要重点讨论的问题告知学生,让他们根据教师设计的思考内容进行自学,查阅资料,做好充分准备,写出专题讨论的发言提纲或发言稿。之后再在课堂上由教师选择学生登台演说。这样,既培养了学生的思考能力、归纳概括能力和搜集资料能力,又保证了全体学生的积极参与,从而丰富教学活动,锻炼学生的交际能力。

四、教学中更加注重开放性,处理好教学手段信息化与网络整合的“超课堂”教学模式,有效运用现代化媒介教学手段,不断提高教学质量和效果

随着多媒体技术和网络技术的迅速发展,办学条件的不改善,应创新教学手段,尽量推行并普及现代化教学手段,不断提高教学质量和效果。倡导的教学模式本质上是一种生成性模式,更是一种情境敏感性模式。开放教学空间、教学内容、教学形式及教学手段,建构以现代媒介手段为平台的“超课堂”教学模式。根据学生特点量身定做课程规范,形成多种课型的教学组织形式,实现课堂教学目标的多元化。

面对在媒介环境长大的一代,构建信息时代新型平等互助的师生关系,顺应网络化、虚拟化、数字化、个性化发展的新趋势,凸显学科特色和教师个性已是时展的必然。充分运用网络教学资源,解惑答疑,交流学术,启迪心智。改革教学手段,构建新的教学模式,精心制作电子课件,利用多媒体教室播放相关资料片,激发学生的学习兴趣。因为文学类课程不仅信息量大,而且还具有很强的形象性,尤其是文学史上的诸多名家名作都被改编成了影像作品,这就为利用现代化教学手段进行教学创造了条件。

第2篇

关键词:可视化管理;资产全寿命周期;GPS定位

作者简介:王潇炜(1983-),女,山西太原人,国网山西省电力公司计量中心,助理经济师;樊胜强(1983-),男,山西朔州人,国网山西省电力公司计量中心,工程师。(山西 太原 030001)

中图分类号:F270.7 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0184-03

一、背景

随着国家电网公司“三集五大”改革的进一步深化,“大营销”管理体系为营销管理提供了扁平化的管理组织体系,从而极大减少了管理的组织层次,使各类管理工作的协调和控制进入了一个新的时期。按照国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的工作要求,进行营销管理工作“规范化、标准化、统一化、信息化”的提升势在必行。

电网企业属于资产密集型企业,其中电能计量资产数量庞大,安装使用范围广 ,涉及的管理部门众多。传统计量资产管理通常偏重对计量资产的台账、实验室、仓储方面的管理,对计量资产基础信息的实时更新、现场管理存在较大缺陷,难以准确对计量资产进行定位、监管和评估。随着公司经营管理向一体化、精细化转变,计量资产管理在业务上需要和营销管理目标、公司发展目标统一融合起来,从更高的层次重新审视计量资产管理,实现计量资产管理综合水平的提升。将计量资产全寿命周期管理与3G移动互联网、物联网等平台相结合,将智能用电领域延伸扩展到通用的智能手机便携终端上,对计量资产全寿命周期管理各个环节实现定位跟踪、可视监控的管理,从而弥补了以往对计量资产现场情况掌握不充分、信息不准确的缺陷。

二、系统方法与目标

山西省电力公司以国家电网公司SG186营销及ERP系统作为依托,在提供数据支持的基础上,依托基于GPS定位技术的可视化计量资产全寿命周期管理系统,从计量资产的需求、概预算编制、供货管理、安装信息确认、现场资产质量评定、资金管理、运行维护等资产管理的关键节点进行资产可视定位信息管理,实施以“实时信息为中心,可视操作为主线,制度流程为保障,技术提升为手段”的全寿命周期管理的系统方法(见图1)。该种方法管理范围涵盖了主要计量资产,如电能表、互感器、采集终端(含集中器、采集器)、计量箱(柜)及二次线、标准及检定设备和装置等,并压缩了管理层级。

基于GPS定位技术的可视化资产全寿命周期管理系统,将计量资产管理目标、营销业务管理目标、公司整体目标统一融合于一体,并结合了电网企业所承担的社会责任,从而将计量资产管理的总体目标归纳为:统筹协调准确可靠、效率和成本三者的关系,即在确保计量准确可靠的同时,提升计量资产管理效率,优化管理成本。通过借助GPS定位技术在计量资产全寿命周期管理中的应用,实现对每个环节“三位一体”(时间、地点、事件)的监控,使每一项具体工作都有丰富的可视化资料作为基础信息支撑,丰富评估手段,尤其要加强对现场运行计量资产的可控在控,真正做到对计量资产需求、购置、安装、质量、维护的全过程监控管理。

三、系统应用

1.需求计划环节

为了克服计量运行资产分布面较广、资产种类繁多、台账更新周期较长对需求编报不准确的影响,由省公司统一规划本年度改造的批次和规模,并逐级分解到市公司、县公司及供电所,再由台区负责人详细调研现场表箱及电表的损坏程度(损坏程度分为“严重损坏”、“中度损坏”、“基本完好”三种类型),从而确定本批次改造计划的整体工程量及具体各台区改造任务量,在系统中生成计量资产的需求计划上报省公司审批。通过分析任务分解计划及台区真实现状,进行工程储备,精确锁定亟需改造的配套设施,在有限的配套资金内,优先改造已经无法使用的配套设施。

2.概预算编制环节

首先通过本系统资金分解模块确定每种设备和台区使用资金的来源;其次按照国家电网公司规定,使用《20kV及以下配电网工程建设预算编制与计算标准》,山西省电力公司定制统一的概预算模板,根据储备现状自动套用概预算模板和定额情况,生成地市级、县市级概预算报表,自动生成供电所、台区物料表。待概算书审批通过后,对最终概算书扫描上传并系统存档,从而完成购置计划编写和确定。解决了传统概预算编制由于资金来源渠道较多、各个地市算法和口径不一造成的步骤繁琐、汇总统计工作量大、报送周期较长的问题。

3.供货管理环节

(1)通过系统维护供应商基础信息,与招标采购信息实时关联。

(2)实时记录资产物流跟踪轨迹,包括主体、配套等资产的逐笔到货详细信息,记录到货资产批次、供货供应商、表箱类型、表位数、电表类型等全面信息,并根据到货设备类型不同,分别记录到货数量。通过手机终端现场拍照的方式,对计量资产到货的时间、地点、数量、批次、货单等进行记录并上传至系统,从而方便到货信息的实时查询,增强了对资产供应全过程的监管。此外,通过对到货情况、进度统计对比,便于对各供货商进行排名考核。

4.计量资产定位环节

借助先进的计算机信息技术、移动互联网技术及物联网技术的集成应用,通过智能手机进行现场全球GPS定位(获取准确位置)、现场拍照(采集现场真实表计情况)及智能电表条码扫描等简单易用的操作,与SG186营销系统对接上传、下载计量资产的详细信息。全面掌握计量资产的现场安装情况、工程进度、安全措施的实施(见图2),使决策层和各级管理者都能够实时直观掌握工程的进度情况及在各环节的可视化资料等,真正做到工程现场的动态化。

5.现场质量评定环节

山西省电力公司对计量装置的现场安装实施严格的质量管控,实行精益化管理,推行施工工艺标准化,出台《山西省电力标准化施工工艺流程》、《山西省电力公司施工工艺标准体系》计量工程质量实施和验收办法。并组织地市公司、县市公司及供电所台区对所辖区域的安装质量和施工工艺进行验收和质量星级评定(见图3)。既易于发现质量问题,规避安全风险,同时细化了质量分析结果,增强了纵横向的对比与考核。从而避免了传统的现场资产质量评定仅依靠文字性的规范和标准,评判标准不直观,操作难度较大,且无法逐一进行质量和工艺评定的缺陷。

6.资金管理环节

(1)现金流的跟踪管理。省公司、地市公司在资金的支付过程中,对资金支付的合同、发票等原始凭据进行拍照,实时记录上传资金支付的使用痕迹,使资金的支付过程做到可视化、可追溯,有效屏蔽资金挤占、挪用等风险,实现资金支付的安全化、可视化监管。避免了以往营销管理中对资金执行情况掌握不全面、监管力度不够的缺陷。

(2)便于汇总统计。各地市公司填报计量项目资金的使用情况,并从省公司和地市公司两个层级,通过该系统实现对不同计量项目的资金投入计划、支付情况等进行统计汇总。

7.运行维护环节

(1)通过计量资产定位跟踪和信息实时更新生成运行资产全景数字地图(见图4),使省公司能够真实清晰地看到运行资产的分布状态,将管理的深度直接延展到真实的工程现场,为用户用电信息采集工程的进一步宏观规划和有效决策提供可视化的信息依据。

(2)增强台区巡检力度,便于故障隐患排查。根据计量运行资产的经纬度信息和现场照片,使巡检能够依据真实还原计量运行资产的现状及分布状态,为工作人员的日常巡检提供支撑,也为个人工作绩效的考核提供了依据。对台区、户表的导航定位功能能够及时发现故障隐患和错误信息并予以纠正,确保现场可靠、安全运行。

四、实施效果

1.符合“大营销”思路、利于集约化发展

在国家电网三集五大的整体发展战略规划下,山西省电力公司加大信息化建设力度,统一管理模式、管理标准,通过对计量资产各环节的定位、拍照、扫描,统一业务流程处理,高标准、高质量完成计量资产的可视化管理,促进人力资源、财务、物资等多方面的精简和优化,实现了集约化发展。

2.实现2012年度采集工程计量资产的管理量化

2012年度山西省电力公司营销部在用户用电信息采集工程的建设过程中,通过应用可视化的计量资产全寿命周期管理,截至目前已经实现对10多亿的工程资金量管控,涉及对270余万计量智能电能表、50余万个电表箱实现可视化监管,管理的范围包括智能电能表、集中器、表箱、互感器等10多类计量设备资产,并对20多个供应商的中标、到货、资金支付实现可视化监管。

3.清晰的现状调查、真实的改造需求

山西省电力公司通过可视化定位管理后,可以直观查看真实的台区现场图像信息,能够详细了解资产真实损坏程度,做到清晰掌握计量资产现状,夯实了详细真实的业务需求,辅助决策管理层的宏观规划和改造计划,使有限的资金能够用到亟待改造的计量资产上,使管理层的决策和判断更加可靠和精准。

4.概预算编制更加智能和迅速

山西省电力公司营销部根据全省统一概预算的编制模板和标准,自动套用标准化的设备定额,结合各种资金来源,根据储备现状,自动生成各地市智能电能表及配套工程改造概预算报表(支持地市级、县市级概预算报表的自动生成),并形成供电所、台区物料表。应用后概预算的编制、修正更加智能化、自动化、迅速化,使原来概预算编制多轮次、历时几个月的传统状态得到彻底改变,在人员大大减少的同时,时间较往年减少2个多月,甚至可以做到“一键式”的概预算编制和修缮,大大提高了概预算编制的效率。

5.计量资产定位更加准确

通过对计量运行资产定位拍照、对物流资金流的跟踪监管,并与数字地图相结合,形成计量运行资产全景数字地图,使公司决策管理层能够真实、清晰看到计量运行资产的分布状态和现场图片,并能导航定位到任何一个台区和户表,使计量资产的定位更加准确,为计量资产管控进一步宏观规划和有效决策提供可视化的信息依据。

6.促进“供货及时率”、“运维巡检到位率”等指标的提升

通过对设备到货进行物流跟踪,采集到货信息、拍照设备现场、扫描到货单据,实现对设备到货信息的及时、准确、可视化掌握,使2012年的用户用电信息采集工程计量设备的供应与需求达到了均衡,提高了供货及时率,保证了工程进度。

同时遵循统一的施工标准工艺,提高了施工工艺规范率的同时,提升了计量工程质量。由于采用实时GPS定位技术,规范了台区负责人的日常巡检工作,提高了运维巡检到位率。

7.现场管理动态化

通过对计量工程现场全过程的定位拍照,使决策层和各级管理者都能够实时直观掌握工程的进度情况及在各环节的可视化资料,做到计量工程现场的全程监管,真正实现现场管理动态化。

8.资产信息全面可视化

从资产的前期购置开始,经资产的采购、物流的跟踪、资金的监管、资产定位、现场资产质量评定到资产的运行维护,实现全寿命周期可视化监管,确保资产在各个环节都能追溯和记录,全面丰富资产的全过程信息和使用痕迹,完全做到资产的精益化管控,将管理的深度直接延展到资产全生命过程。

参考文献:

[1]陈蔚文,吴冲.电能计量资产全寿命周期管理初探[J].广西电业,2011,(11).

[2]周瑞萍,刘锦华.电能计量资产定位管理系统的研究与建设[J].科技情报开发与经济,2012,(9).

[3]陈山.广东电网公司资产全寿命周期管理研究与实践[J].会计之友,2011,(1).

第3篇

关键词:可视化 实时监视 通信管理系统

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)11-0085-01

目前通信调控中心可视化平台基于信息通信管理系统已经实现了对通信系统运行的实时监控、调度、生产运行的各项业务实况的实时展示,作为信息通信系统运行工作的重要支撑手段和展示窗口,可视化平台的展示内容和技术支撑手段都需要进一步的深化和扩展。作为电力通信指挥管理中心,信息通信调控中心在承担日常信息通信调度运行监控的同时也承担展示窗口的工作任务。

1 技术路线

系统主要是采用开放式体系结构,提供开放式环境,采用面向对象的分层建模技术和 SOA技术架构,使系统具有良好的可扩展性。系统架构图由两部分构成,即可视化内部系统和外部系统。可视化内部系统前端界面展现通过WPF实现,后端服务为JAVA。内部之间的数据交互,通过SOCKET实现实时数据“推送”交互,通过WebService实现其它实时性要求不高数据请求交互。

主要的外部系统IMS、TMS、IAS通过WebService以及Socket与可视化系统进行数据交互。数据采集由外部系统以WebService推送方式或者内部系统通过综合数据平台主动去抓取实现。内部系统与外部系统通过制定统一标准模型,通过数据采集注册服务实现外部系统可扩展,可配置。

2 系统架构与功能设计

2.1 系统架构

国网淮南供电公司可视化平台深化应用项目运行环境为:调控中心大厅监控大屏(4*8拼接)、视屏拼接处理器、2台主备应用服务器、2台主备数据库服务器、1台图形工作站、2台内网台式机。实施用工作终端连接至局域网,能远程连接到应用服务器和数据库服务器,可访问应用服务器的9999/6868/7777/8080端口,可访问数据库服务器的1521端口,能够远程连接到省公司图形工作站。应用服务器可访问数据库服务器的1521端口。图形工作站连接至内网可访问应用服务器的相应端口。

2.2 系统功能设计

为实现公司对信息通信运行的“平台集中、应用融合、决策智能、安全实用”相关要求,实现公司达到“可靠性更高、业务内涵更广、响应速度更快、服务质量更优”的信息通信运行特征,强化信息通信调度的战略决策中心、资源配置中心、管理调控中心的定位,大力推进集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设工作,强化对信息通信生产经营管理状况的在线监测和即时管控。可视化平台需满足公司对信息通信系统资源、网络以及业务系统运行、应用及信息安全的整体可视化监控需求,提升公司日常检修、运行、运维的工作水平,实现监控数据可视化、调度运行可视化、管理流程可视化、系统控制可视化。建设监控全方位、服务全过程、展示全视角的信息通信可视化平台,实现信息通信运行“监控自动化、服务流程化、展示互动化”。可视化系统需要实现监控模式和展现模式,监控模式面向运维工作,展现模式体现信息化建设成果,且两种模式可实现快速切换。根据信息化调度运行管理需要,将监控模式的监控内容分为三级:

一级监控内容:运维工作的重点监控内容,必须保证实时显示,通过及时告警协助运维人员及时处理问题。

二级监控内容:重要性相对较低的指标可以通过循环显示的方式进行展示。

三级监控内容:统计类指标不需要实时显示,必要时产生可视化告警提示。

3 关键技术

为了适应界面的变化(多屏,高分辨率),因此应用程序将提供高度的可定制化,界面从粒度上划分为:业务模块(监控窗口)、业务主题及业务组件三部分。从使用上分为监控态和设计成立两部分。

(1)数据注册,由于需要接入IMS等系统的信息和数据。因此需要将各系统的数据按“指标方式”注册到系统中。

(2)界面设计,一个监控方案由一个或多个业务主题组成,一个主题单元由三个业务组件组成。

监控方案:模块是由为适应多屏显示器而提出的概念,一个业务模块就是一个覆盖整个桌面的业务窗口。它是由一个或多个业务主题组成而成的,它是一个业务应用的集合。

业务主题:一个业务主题就是一个业务应用,它是一个由业务组件组成的集合,形成具有特定业务含义的面向一个关注方面的业务主题,由一类可视化展现组件组成的某个应用监控画面。

业务组件:它是整个组态设计方案中的最小组成单元,它是事先已经开发好的最小业务功能拆分,可以通过自由组合的方式把业务组件通个指定的布局组合一个成为主题。

这三个层面的内容构成一颗“树”,方便用户在设计时导航。用户在设计时只需要把注册在系统中的业务组件拖到设计界面中,在组件属性窗口定义组建的相关属(在界面网格中占行列数目)性即可。业务主题就是由界面布局和业务组件组成的,界面布局以表格形式的进行设计。程序中将已开发好的组件按照分类组成业务组件素材库,提供给业务主题设计器来使用。界面布局表格支持表格嵌套,可以组合成各种样式的布局,每个表格的单元格可以放一个业务组件,我们可以从组件素材库中将组件拖动到界面布局的表格单元格中摆放,从而达到界面设计的目的。设计完成后我们可以保存好形成业务主题库,提供给业务模块设计器使用。

4 结语

信息通信系统可视化平台以信息通信系统运行监控为主体,进行多方数据的融合和关联,通过设计网络监控、应用监控、运行监控和机房实况等展示模式,全面直观反映信息通信系统运行情况和生产经营管理水平。系统通过各种展示模式的快速切换,以多视角、直观和创新的形式,合理有效的利用各种显示设备和技术,实现了功能实用、展示专业、灵活扩展的目标,确保了信息通信系统安全稳定运行,提升了信息通信资源统一调度监控和可视化展现技术支撑工具水平。

参考文献

第4篇

首先,可视化流程管理能有效提升烟草企业的竞争力。在可视化流程管理中,烟草企业通过对企业的业务开展流程化的塑造,其中包括资以及人力等结构进行相应整合,可明确烟草企业在经营过程中各项责任的承担,并且可视化流程管理要求企业所有人都在流程中占据各自的作用,这种通过将流程透明的方式,强化对烟草企业的业务以及企业管理进行监控,有利于企业掌控自身的经营状况,从而有效面对市场需求,提升企业的运行效率。其次,烟草企业实施可视化管理方式促使企业在应用方面“多向互动”,在数据方面“多方共享”。烟草企业通过实施可视化流程管理实现了“工、商、客户”之间资源的共享,资源共享也就意味着成本的降低,更意味着服务质量的提升。这种通过可视化流程管理的方式实现了烟草企业商业与供应航和顾客之间关系的结合,从而促进烟草利益共同体的形成。再次,可视化流程管理有助于发挥网络的功能。可视化流程管理在管理模式上是通过利用可视化、GIS等相关技术从而打造的一种IT平台,而该并排拥有强大的数据存储以及数据处理能力,因此可以帮助烟草企业提供经营中需要的数据,并且以可视化的方式展现,通过数据的展示为企业的发展提供支持。

二、基于可视化流程管理在烟草企业的应用

可视化流程管理是一个相对较为复杂的管理体系,可视化流程管理既有如何将烟草企业的管理思想进行可视化实现,又需要将可视化与各种技术向融合。可视化实现了烟草企业对管理流程以及客户等全面管理,因此可视化管理是今后烟草企业的发展方向。

(一)烟草企业可视化管理的总体思路

烟草企业实施可视化管理之中,构成可视化管理有三部分内容组成,既企业高层管理以及职能服务中心和信息平台。其中高层管理的作用是根据企业的实际发展状况,对企业未来的发展进行梳理,并且对企业的发展进行流程构建,其中包括企业运营、市场以及财务等,并将构建的内容下发到企业下级部门,同时管理高层还应当为企业的团队以及智能中心提供必要的协调。在高层管理之下的流程经理应当根据相应的发展流程制定相应的部门流程,并且构建业务团队,对流程进行全方位的监控,流程经理在必要时应当对团队进行培训。而流程团队应当根据需要对企业的业务以及执行进行编写。职能中心负责对团队以及高层管理提供相应的支持。信息平台则负责为企业提供必要的信息。

(二)业务流程

在烟草企业业务流程之中,其核心流程是主要指的是在构成烟草企业流程之中,通过集成组织的烟草企业核心竞争力的流程,烟草企业的核心流程是对企业创造加持以及和客户之间的联系。烟草企业的核心流程越效率,那么通过核心流程所实现的竞争力也就越高。例如在烟草企业中将研发作为核心的部门里,那么其业务核心流程就是如何通过技术进行高效率、高质量的研发。而在以销售作为核心流程的销售部门之中,其核心流程就是如何通过对市场进行调查以及销售。烟草企业在构建自身的核心业务流程之时,应当从并行性以及系统继承性和突破性等方面进行综合考虑。

(三)流程以及绩效的可视化

将管理进行可视化是将企业的数据信息以及相应的管理知识进行视觉呈现,通过人们对可视效果的快速接受能力进行分析。烟草企业的可视化管理是将人们大脑以及计算机两大高速信息处理系统进行联合,通过将管理以一种可视接片进行展示,促进烟草企业能有效的对企业的发展和管理进行直观的研究、操纵等一系列行为,并且能有效的将烟草企业之中所隐藏的问题以及信息进行可视化处理。构成可视化流程的技术主要包括:

(1)可视化映射。可视化映射是组成可视化技术的核心,其主要是将数据以及相对抽象的问题进行可视化,其中包含图形以及颜色等图形公式。

(2)人机界面技术。数据可视化是一种人与计算机之间的交换过程。

(3)系统实现技术:基于B/s(Browser-server)结构的MVC(Model-view-Controller)模型-视图-控制器的缩写。

三、总结

第5篇

关键词:可视化技术;电力信息;运维

中图分类号:TM73:TP315 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0065-02

为了应对信息化时代,国家电网公司对电力系统进行了大规模的信息化建设,配电网信息系统进入了“大网络、大系统、大集中、高可靠性、高安全性”的“三大两高”时代,信息化工作的重点也逐步转移到电力系统的运维中来。

在新形势下,如何更直观、清晰的展示电力系统的运行数据,提高运维管理工作的效率是电力系统解决的重要课题。

可视化技术是解决此问题的重要方法,在电力系统运维管理过程中引入可视化技术,并逐步实现其规范化,建立高效的运维管理体系,降低电力系统的运营成本,为实现公司的战略目标提供帮助。

基于此,笔者对可视化技术在电力系统运维中的应用进行探讨。

1 可视化技术在电力系统运维中应用的基本要求

可视化技术在电力系统运维中应用的目标是要实现电力系统不同业务系统之间的“主动监控、统一管理、可视化运维”的一体化管理,通过一体化管理能及时发现电力系统运行过程中出现的各类故障、隐患及风险,降低运营成本,提高运维工作效率。

具体来说,可视化技术在运维工作中的应用应该满足下述要求:

第一,对电力系统中的UPS电源、服务器、数据库、防火墙、电力设备等各类设备的数据信息进行实时监控;

第二,对电力系统的各类数据信息资源进行统一管理、监控及预警分析;

第三,电力系统运行过程中采集到的各类数据信息,如事件信息、性能数据等进行技术的存储、分析、告警等,并用图表进行直观的显示;

第四,可视化技术在电力信息系统运维中的应用不能降低、影响各类业务系统运行的安全性和可靠性;

第五,可视化技术在电力信息系统运维应用时不仅要能及时监控配电网的运行状况,还要及时监管自身的状况及资源占用情况;

第六,可视化技术在电力信息系统运维中应用不仅要允许用户对采集到的数据信息进行浏览和操作,还能通过分层级权限管理,实现对用户分层分区的访问管理。

2 可视化技术在电力信息系统运维中应用的基本 原则

2.1 统一规划原则

可视化技术在电力信息系统运维中应用应具有明确的发展方向和思路,必须要统一规划,在电力信息系统的全局上做到统筹安排、科学规划,对电力信息系统运维管理的架构和数据模型实行统一的管理和控制。

2.2 分步实施原则

可视化技术应用到电力信息系统的运维中并非一朝一夕的事情,必须要进行详细的规划和布局,要有计划、有步骤的实施,坚持循序渐进、迭代实施的原则。具体来说,可从下述几方面逐步实施:

第一,横向扩展。可视化技术可先使用到电力信息系统的个别业务中,然后再逐步扩展到所有业务中,规模上也是从小到大稳步扩大和推进;

第二,纵向加深。可视化技术应用到电力信息系统运维工作中功能并不完善,要持续不断的进行细化和完善,模块和子模块的数量应该是从少到多,从无到有;

第三,制定计划。要确保可视化技术在电力信息系统运维工作中的应用效果,必须要制定应用计划,并要“有重点、分阶段”的逐步展开。

2.3 高性能原则

可视化技术在电力信息系统运维中的应用要坚持高性能的原则,具体表现在下述两方面:

第一,可视化技术应用到电力信息系统运维工作中,要最大限度的减少对系统各类监控设备的影响,不能改变目前系统的运行状况和环境,可视化技术的应用要能与平台的设备适应,可视化技术应用时占用的各类资源,如内存、数据库、网络宽带等尽量要少,要满足设定的目标;

第二,可视化技术应用在电力信息系统运维工作中对数据信息的处理效率要具有相当的广度和深度,不仅要具有预警的功能,还要具有实现对数据信息的分析和优化功能,并能展示和生成对应的图表、报表。

2.4 可视化原则

可视化技术在电力信息系统应用时,对于数据的组织和处理要以图表、关联、对比等形式直观、便捷的展示数据,展现关键数据信息的未来走向趋势。

3 可视化技术在电力信息系统运维中应用的核心架 构及具体内容

3.1 核心架构

可视化技术在电力信息系统运维中应用时,核心架构的设计要符合电网调度、数据标准及信息技术规范的要求,确保电力系统的安全性、可靠性和实用性。可视化技术的核心架构包括4个层次,这4个层次分别为监控资源层、数据采集层、数据处理层及界面展现层。

3.1.1 监控资源层

监控资源层是指可视化技术进行监控的内容,主要包括下述几方面:精密空调、UPS电源、数据库、网络等,除此之外,为了更全面、系统的了解电力信息系统运维的具体情况,为了更系统的发现和分析问题,通常还对主机硬件、系统日志等信息进行实时监控。

3.1.2 数据采集层

数据采集层的功能包括两方面:

第一,根据预先设定的采集任务,对监控的数据信息及时进行采集和分析,并根据数据信息分析结果进行预警,除此之外,还要对电力系统的设备运行状态、环境等统一调配,最后按照相关协议的要求,与数据处理层进行交互;

第二,为了最大限度防止网络异常对数据信息造成不良影响,不仅要将采集的数据信息及时和数据层进行交互,还要将数据信息进行存储,确保监控系统的连续性和灵活性。由于不同系统存在一定的差异,数据采集通常使用C语言、Java进行开发,得到的数据采集插件可根据电力系统监控的实际需求采用相关语言进行开发。数据采集层和处理层之间的传输协议通常采用TCP/IP、SNMP等。

3.1.3 数据处理层

数据处理层的功能包括四方面:

第一,存储采集到的原始数据,根据原始数据信息对原始事件进行规范处理;

第二,对存储的原始数据进行查询、分析,并根据分析结果的实际状况,进行分析、状态预警等告警分析;

第三,根据不同预警种类的特点,将这些告警通过窗口、画面等传递给相关工作人员,以便及时对这些预警信息进行处理;

第四,对接收到的数据信息进行存储,以便为未来的趋势分析提供资料,这些数据的存储可按照时间先后顺序进行标记,以便为判断服务器时间、网络延迟等提供依据。

3.1.4 界面展现层

数据采集层获得的信息范围广,并且具有深度,因此要将这些数据实现人机交互。界面展现层通过各种方式,如告警、历史查询等将数据展现给需要用到的客户,并能为需要数据信息的用户提供相应的管理功能。

该层的主要功能是挖掘收集到数据信息的本质,全面展示监控信息的规律;能结合数据信息和系统的特点,分析运维工作存在的差异,并及时提供预警。

对界面展现层来说,要设计出能提高用户满意度和实用性的界面,可通过不同层次、多个角度进行展现,界面展现通常使用的三种展现形式包括下述三种:图表、报表和拓扑形式,不同类型具有不同的特性。图表展现是根据电力信息系统不同层次的管理和运维,为其展现实用性的数据信息,还能根据工作人员的需求展现数据信息未来的发展趋势;报表展现是三种展现方式中最常用的方式,报表数据信息能直接从系统中导出,可导出为TXT、PDF及WORD等格式,为决策者进行决策提供参考。

3.2 可视化的具体内容

电力信息系统运维可视化的具体内容包括以下几种:①系统运行状态可视化,如拓扑结构、业务系统结及监控对象等;②各类资源台帐可视化,如综合布线管理、配置管理等;③工作可视化,如工作任务、流程等可视化;④过程可视化,如数据处理、接受、告警、报表的可视化等。

4 结 语

总之,随着智能电网的发展及电力信息系统管理的日益规范化,可视化技术在电力信息系统运维中的应用会日益广泛和规范化,能极大的提高运维管理工作水平和效率,为电力系统的稳定运行提供强有力的保障。

参考文献:

[1] 刘年国.电力系统运维可视化平台的研究与设计[J].电力信息化,2012. (11):25-28.

第6篇

[关键词] 石油勘探;协同;云计算;平台;远程;三维;可视化

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 025

[中图分类号] TP315 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)17- 0041- 03

1 前 言

新疆油田作为中国西部第一个千万吨级大油田,经历了50多年的勘探开发,地表地理环境和地下地质条件越来越复杂,勘探开发的难度越来越大,因此必须大力推进信息技术的应用,以信息化、智能化来提升油气勘探开发的水平和效益。

在此形势下,新疆油田公司勘探开发研究院于2005年建成了勘探协同环境,利用“网络存储+服务器+胖客户端”的解释软件运行模式,实现了多学科、多专业的协同工作,极大地提高了勘探科研人员的工作效率。然而随着技术的进步和勘探研究大协同需求的出现,利用云计算技术对原有协同环境进行升级已经迫在眉睫。其中,石油勘探研究中所使用的主流专业软件(如OpenWorks、Geoeast等),都在向着体解释的方向发展,三维显示处于越来越重要的位置,如何实现远程三维可视化,将是协同环境升级为云计算平台至关重要的一步。

2 技术要求

在云计算平台的建设规划中,为了满足大协同的需求,将所有计算、存储和网络资源统一整合到数据中心,利用数据中心的资源开展勘探研究工作,通过网络把结果传输到客户端,科研人员直接面对的客户端将不再承担计算任务。而将后端的硬件资源与前端的客户端有效连接起来的正是云计算平台。云计算平台在整个系统中所处的位置如图1所示。

而在云计算平台的众多功能中,远程图形可视化是硬件设备与用户沟通的桥梁,是与用户体验直接相关的部分,其功能的完善与否将直接影响科研人员对云计算平台的评价,是极其重要的部分。其中二维图形的远程可视化技术已经非常成熟,诸如Xmanager之类的远程桌面软件已经得到了广泛应用。而三维图形的远程可视化技术也在近年来取得突破。远程三维可视化技术可以将应用软件服务器渲染好的图像(包括二维和三维)经过压缩后,通过网络发送给客户端,客户端只需将图像解压后显示。但是要将远程三维可视化技术应用到勘探云计算平台中,就必须满足油田勘探研究的需求:

首先,科研人员在使用油田勘探研究专业软件时,对显示的色彩和形状的准确度和清晰度要求非常高,这就要求远程三维可视化技术需要能够提供无失真的高清晰度画面。

其次,由于客户端通常位于科研人员的办公室,甚至有可能位于公网上,在图像传输时不能占用太大的网络带宽,因此要求远程三维可视化技术在保证图形不失真的前提下有优秀的图形压缩率,保证科研人员在低带宽网络中也能流畅使用。

再次,由于油田勘探研究专业软件种类较多,而且横跨Windows平台和Linux平台,需要远程三维可视化技术有足够出色的兼容性,保证勘探研究中所使用的专业软件都能通过其。

最后,原有协同环境已经实现了科研数据的共享,在此基础上,为了进一步加强不同地区科研人员之间的交流和协作,需要实现远程协同工作,即多名用户能同时登录到同一画面,其中任何一名用户的操作对其他用户均可见。

3 远程三维可视化技术在油田勘探研究中应用的实践

3.1 实践准备

目前主流的远程三维可视化技术有Citrix公司的XenApp,NICE公司的DCV,Halliburton公司的vSite-3D,HP公司的RGS和Schlumberger公司的LiveQuest。只有对这些技术进行充分的研究和测试,深入了解其功能和性能,才能筛选出适合石油勘探研究的远程三维可视化技术。

经过长时间的研究和测试,根据研究和测试的结果,经过综合考虑,勘探云计算平台决定使用XenApp来承担Windows平台软件的远程三维可视化工作,而由DCV来承担Linux平台软件的远程三维可视化工作。两者能够实现的功能如表1所示。

可以看到,在值得关心的技术指标上,这两种技术都能满足要求:

(1)能准确地显示三维图形的颜色和形状。

(2)在带宽占用方面,公司内部的千兆网都能较轻松地承担传输任务,而在公网上,可以通过调低画面质量来实现流畅运行(两种技术均采用差分算法,调低画面质量只对运动画面有影响,静止画面质量不变)。

(3)在兼容性方面,XenApp不支持Linux平台软件,DCV虽然支持两种平台,但Windows服务器必须架设在KVM虚拟机上,不仅性能损失较大,而且硬件资源部署的灵活度也较低。使用XenAppWindows平台软件,使用DCVLinux平台软件可以发挥它们各自的优势,同时互相弥补各自的不足。

(4)在协作模式上,XenApp只支持管理员与客户端的协作模式,不过Windows平台的远程协作方式很多,可以一定程度地弥补这一不足。而DCV支持各种协作模式。

(5)在定制研发方面,两者都能提供定制研发服务。

(6)显卡复用是指一块显卡能支持多用户同时使用需三维渲染的软件,这项功能能够提高硬件资源的利用率和部署的灵活度。两者都支持此项功能。

(7)在服务方式方面,XenApp提供的是SaaS服务,DCV提供的是PaaS服务。相比之下,SaaS服务在系统安全性、使用便利性和用户接受度上较PaaS服务更有优势。不过值得注意的是,科研人员在使用Linux平台的专业软件时经常需要打开Terminal来组织数据,此时PaaS服务反而具有一定的便利性。

3.2 实际部署

在实际部署中,由于XenApp已经集成了一整套云计算系统,能够实现云计算系统所需的全部功能,而DCV则仅有远程三维可视化功能,其他功能均需要自主研发组件来实现,其中包括用户管理系统、性能监控系统、负载均衡系统和用户访问门户。在研发这些组件时,考虑到研究人员使用的便利性,将XenApp和DCV两者整合为一个整体,这其中涉及跨平台的用户管理和同步、跨平台的软件授权管理、负载均衡算法的设计、软件单点登录的实现等一系列问题。在攻克了这些问题后,勘探云平台得以成功,其门户界面如图2所示。

可以看到Windows平台的Discovery、GeoMap与Linux平台的OpenWorks等软件在统一的门户向用户。用户点击软件图标后,会根据其所属平台自动使用XenApp或DCV来向用户提供远程可视化服务,为云计算平台的建设奠定了基础。目前该平台已经成功上线运行,效果良好。用户通过远程三维可视化技术使用勘探研究专业软件如图3所示。

3.3 实践中的一些问题

在现阶段,石油勘探研究用的专业软件并不是所有模块都需要三维显示,这部分工作并不需要显卡参与。那么最经济的做法应该是将软件在无显卡的服务器群和有显卡的服务器群各安装一份,并分别作为二维应用和三维应用,用户根据自己当前工作的需求在其中进行选择。但在实际测试时,用户无论其实际需求如何,大部分情况下都倾向于选择三维应用,造成三维应用服务器繁忙而二维应用服务器空闲的现象,并不符合提高硬件资源利用率的初衷。另外给用户额外的选项也会增加用户的困扰,使整个云计算平台的接受度降低。新疆油田勘探公司云计算平台为了提供更好的用户体验,将应用全部部署于有显卡的服务器群,但这就对负载均衡提出了更高的要求。

理想状况是,能将CPU计算资源与显卡计算资源隔离开,形成各自的资源池,当软件仅使用二维显示时,由CPU资源池独立完成用户请求;而当软件需要三维显示时,会调用OpenGL库,此时将这部分请求转移到显卡资源池,两个资源池合作为用户提供完整的图像。这与DCV的工作原理是相似的,其工作原理如图4所示。

DCV就是将图形中的二维和三维部分分离,分别交给CPU和显卡处理,然后在客户端将两者融合显示,而且DCV也提出了远程渲染服务器的概念,图形中的三维部分将通过“网络”传输给远程渲染服务器处理,可以说是云计算的理想架构。但是在实际的DCV产品中,这里的“网络”只能是KVM虚拟机及其宿主机之间的虚拟网络,不同的物理服务器之间是无法进行这样的协作的。而且目前显卡普遍使用的PCI-e 3.0接口的双向带宽高达32GB/s,现有服务器支持的网络无法承载如此高速的数据传输,这种架构必然将造成性能下降。

3.4 展望

随着技术的进步,特别是网络技术的快速发展,400G以太网技术的出现将使CPU资源池和显卡资源池的分离成为可能。当网络技术和远程三维可视化技术都支持这样的分离时,勘探云计算平台的架构应尽可能地向这一方向转变。

同时服务器虚拟化技术也在不断发展,逐渐有虚拟机软件支持显卡,而底层硬件虚拟化的好处是显而易见的,虽然现在勘探云计算平台底层硬件均未使用虚拟机,但从维护工作量和故障转移等方面考虑,当支持显卡的服务器虚拟化技术[1]成熟后,应将其与远程三维可视化技术结合,更好地为研究人员提供服务。而且Nvidia的VGX显卡虚拟化技术的出现也预示着显卡虚拟化时代的到来,虽然石油勘探专业软件更期望多块显卡的整合而非目前的将一块显卡拆分,但是显卡虚拟化技术也为远程三维可视化技术提供了新的可能。

4 结束语

随着信息技术的进步和勘探研究大协同需求的出现,云计算技术已经成为油田信息化智能化进一步发展的不二之选,而远程三维可视化技术在其中扮演着至关重要的角色。在建设勘探云计算平台的过程中,以大量的研究和测试工作为基础,在现有的主流远程三维可视化技术中选择了XenApp技术和DCV技术作为云计算平台的核心,收到了良好的效果。但技术进步的脚步不会停歇,远程三维可视化技术将与网络技术、虚拟化技术进一步结合[2],使勘探云计算平台不断完善和发展。

主要参考文献

第7篇

关键词:数据可视化;管道安防;研究

国内外油气长输管道事故表明,第三方破坏是管道安防的重中之重。广东大鹏液化天然气有限公司(简称广东大鹏公司或大鹏公司)运营在珠三角地区的440余公里高压天然气长输管道,因属地经济的高速发展和城镇化水平、人口密度及土地开发强度的逐年提高,影响管道运行安全的第三方施工作业活动近几年始终处于高位状态。为了保护这条区域级能源地下输送动脉的安全,广东大鹏公司5年前就建立数字化管道维护系统(Digital Pipeline Maintenance System,DPMS),其中多个模块从不同的角度较为详细地记录了管道保护及控制范围内的第三方施工作业动态及影响管道安全的风险管控情况,5年累计数据超过10000条。如此庞大的数据对管道安防人员来说犹如一处可以提高第三方作业预警深度的“信息宝藏”,倘若能借助一定的工具与分析方法,智能化地揭示出管道第三方作业活动的潜在规律及其对管道运营安全的交互影响程度或趋势,必将对优化当前的管道安防策略起到良好的支撑作用。

本文选取广东大鹏公司DPMS系统存储的2014~2016年间有关管道第三方作业活动的6453条记录数据,在加深对管道安防业务理解和认知的基础上,借助数据可视化分析技术[1],来揭示管道保护及控制范围内第三方施工作业活动的潜在规律和变化趋势,以便更具针对性地开展日常巡查和防止第三方损伤管道的预警保护工作。

1 数据整理与精简

全面、准确地收集管道保护及控制范围内的第三方作业活动信息数据,是做好管道巡防工作并进行策略优化的基础。因大鹏公司DPMS系统初建时所考虑的角度不同,大量涉及第三方作业活动的数据被分别记录和储存到众多模块中,这就需要按照一定的格式、维度或属性对其进行数据整理和精简[2],从而为相应数据的可视化工作创造前提条件。

第三方作业活动是否会影响到管道运行安全,最直观的判断就是二者的距离和第三方活动行为的时空分布状态。因此,首先可以基于大鹏公司DPMS系统“管道保护”模块下的“电话管理”记录数据,结合管道安防业务流程,创建一个包括序号、日期、时间、管理区、市、区、镇/街办、村/社区、管线区间、起始桩号、终止桩号、作业对象、作业项目、作业类型、作业活动、所用机具、实施状态、相对位置、相对距离、风险等级、处置结果、汇报人身份、汇报人姓名等子项的数据源表。其次,利用数据关联规则将有内在联系的数据按照其属性进行智能化筛选和归类,如将电话管理“电话描述”中含有“计划”、“准备”、“将”、“可能”等表述第三方作业实施状态的文本信息统一转换到数据源表中“实施状态”项下的“计划”字段,让不同来源、不同格式和不同特点的数据在逻辑上或物理上得到精简、整合和集中。最后,对数据源中不完整的数据、错误的数据和重复的数据进行再梳理或再审核(亦称数据清洗),达到整理和精简管道第三方作业事件数据的目的。

2 数据可视化分析

管道第三方作业事件数据可视化是在相应数据得到整理和精简的基础上,运用大数据分析工具(TABLEAU软件)将可能影响公司管道运行安全的第三方作业活动数据[3],转化为易被管道保护人员所感知和识别的图形、符号、视频或动画,这种数据的视觉表现形式与其发生地理位置(管道地面标识编号)间的映射重叠,不仅可以直观地反映第三方作业的属地活跃程度,而且还可以便捷有效地展示第三方作业的风险等级和变化趋势,便于管道保护人员分析现行安防策略中的问题或不足,从而采取更具针对性和实效性的改进措施,在防控第三方破坏管道的预警工作上,由被动变为主动。

2.1 第三方作业属地活跃度的可视化

广东大鹏公司的高压天然气长输管道依次穿越珠三角五个城市的20个区、56个镇/街办和217个行政村/社区,利用TABLEAU软件的气泡图功能,就能对数据源表中6453条数据进行“村/社区”级分布展示(如图1),填充气泡图形状的大小表示记录次数值的大小,每个气泡内的字体(亦称标签)可以快速显示某个维度字段的名称、数值或其他需要展示的信息。

在此基础上,利用数据间的关联性,还可以就第三方作业属地活跃度较高的行政村/社区展开深度分析,例如通过利用TABLEAU的线性图,在仪表板里分析图1中任一行政村/社区或其他涉及地理范的字段(如镇/街办、区、市及管理区等)2104~2016年间的第三方作业活跃度的逐月变化趋势(如图2)。

由于村/社区、镇/街办、区和市之间具有行政隶属关系,我们可以利用该变量的分层钻取功能,快速地在同一仪表盘中展现市、区、镇/街办等辖区内的管道第三方作业活跃程度,让各区、各责任段的管道保护人员从中发现能指导自己工作的有价值的信息。从图1可以看出,广佛区的坑头村、庙头社区、里仁洞村、樟边村、海傍村、金山村、钟三村,东莞区的温塘村,惠州区的黄渔涌村、南坑村内近三年第三方作业活跃度很高;就其中的坑头村而言,2015年为近三年中活跃度最高的年份,尽管各年逐月变化的趋势不尽相同,但每年的3月、4月及8月、9月份基本达到当年峰值,呈现出明显的活跃期。图1及图2的可视化及分析结果,有助于管道安防人员通过增加相应时段的管道巡查频率、加强管道保护宣传和外事协调来预警和管控第三方违规作业活动。

2.2 第三方作业时间的可视化

运用数据可视化软件的“树地图”功能,在连接到数据源后,依次双击字段“记录数”和“时间”,再单击“智能显示”下拉菜单选项中的“树地图”,然后将“时间”字段拖曳到标记“颜色”框中,即可实现第三方作业时间的可视化(如图3)。图中颜色深浅和方块顺序(自上而下,自左至右)分别表示同一作业时间所包含事件记录的多少。

很显然,图3揭示出第三方进场开始作业时间段大都位于每日的上午8时20分与11时20分之间,较符合人为活动的时间规律,这就要求管道安防人员将自己当班8个小时的工作重点或强度放到当日的上午,从而提高第三方违规作业活动的预警针对性。

2.3 第三方作业地理位置可视化

人类行为的时空属性决定了任何可能危害管道安全的第三方作业活动,均可以借助赋予有地理坐标编码的管道地面标识桩号进行位置界定。以第三方作业临近管道的最近桩号作为基准点,将DPMS系统中脱密后的管道标识桩位数据表与2014~2016管道第三方作业数据表在TABLEAU软件中进行关联,将脱密后的“X坐标”及“Y坐标”分别转换为“地理角色”中的纬度和经度,并将其从数据源显示框中的“度量”栏拖曳到“维度”栏,再分别双击“X坐标”及“Y坐标”,2014~2016年第三方作业的点位便呈现在TABLEAU自带地图上。如果将此时的背景地图切换成DPMS系统当前所应用的高德地图,即可实现第三方作业地理位置可视化(如图4)。

在上述图4的基础上,利用TABLEAU的筛选器和标记面板框,对第三方作业数据维度中“风险等级”、“所用器具”等想要可视化的字段进行拖放,可以在管道路由图上实现第三方作业风险等级及其所用机具分布范围的可视化。管道安防人员利用此分析结果,不仅能够适时调整安防力量的现场布控,而且还能够向属地政府相关部门及时传达或展示管道安保管理的现状,提高管道安防内外沟通的效率和水准。

3 管道安防策略优化

通过前面有关第三方作业事件数据可视化分析,我们不难看出,同一管道地区等级内,因属地自然、经济和人文环境的不同,第三方作业属地活跃程度、发展趋势和影响管道安全的风险等级也存在较大差异。为提高日常巡查的针对性和防止第三方破坏管道的预警深度,在原来基于管道地区等级设置巡查频率和监护重点的基础上,2016年9月,依照该分析所得结论,广东大鹏公司对安防策略进行了以下优化。

3.1 依照属地第三方作业活跃度,适当调整管道巡查频率

基于原来“管道一、二级地区日巡查频率不少于2次,管道三、四级地区日巡查频率不少于4次”的量化巡防标准,可选取近三年电话事件记录数累计占三、四级地区总量80%的村/社区所辖的管道作为安防的重点区段(如图5),将巡防频率从日巡查4次提高到5~6次,将剩余三、四级地区管道的日巡防频率从原来的4次降低到2~3次。通过数据比对和测算,日巡线频率为5~6次的管道长度约308公里,所用人员为102人,日巡查频率为2~3次的管道长度约为132公里,所用人员为42人,两类优化合计的人数比原来平均设置日巡线频率为4次的人数减少3人,这样,不仅节约了人力资源,同时也增强了管道安防的针对性和实效性,较好地体现了安防数据可视化研究所创造的价值。

3.2 在管道敏感点加装无线视频监控系统,弥补人防短板

基于第三方在管道敏感点周边实施灵活机动的机械挖掘、地堪钻探和定向穿越等影响管道安全高危作业的地域分布数据可视化分析,在原来单靠经验而派驻看护人员进行“守株待兔”式的被动防守区段,加装无线视频监控系统。这一措施,不仅能够起到快速增加管道敏感点内巡查频率的作用,而且还能够帮助管道安防人员在非工作时间,通过智能手机等终端便捷高效地查看管道保护范围内是否存在第三方高危施工作业活动,弥补了过去单纯依赖实地派人进行被动盯防的短板。

3.3 聚焦管道保o基层宣传的重点,持续壮大管道保护联防力量

第三方作业属地活跃度和作业时间的数据可视化,让管道巡防人员能够更为全面、及时地掌握第三方可能实施危及管道安全的施工作业动态,从而可以更加轻松地找准发展管线信息员和管道保护宣传进社区的重点。例如,在第三方作业活跃度高的地段,管道保护宣传和联防的优化方向是:既要持续壮大基层个体管线信息员队伍,又要和属地社区居委会及村行政组织建立起管道保护联防关系,编织一张“上下互通、合纵连横”的管道安防预警信息沟通网。

3.4 基于管道安防工作强度调整巡防人员的薪酬结构

大鹏公司管道巡防采用基层人力资源外包业务模式,防范第三方损伤管道的首要任务就是要调动一线管道安防人员工作的积极性和主动性,公平、合理的薪酬结构是保证员工稳定和可持续发展的基础。基于管道安防人员所属责任段内管控第三方作业活动的次数和质量,增设安防工作强度指标,通过在TABLEAU中创建新字段的方式即可实现不同时间段(如季度、半年度及年度等)内所有安防人员工作强度排序的可视化。在原来基本薪酬分级设定的基础上,2016年第4季度及年终两处评定时,将量化后的个人安防工作强度指标纳入绩效考核范畴,丰富了绩效考核的内容,改善了绩效考核的结构,让管道安防人员的绩效管理更趋公平与合理。

4 结束语

管道安防数据可视化研究,是挖掘大鹏公司DPMS系统多年来收集、储存的管道外部风险数据资源价值的一种有益尝试,是发现具有较大不确定性的第三方作业活动规律及主动预警第三方作业活动的一次有效探索。管道安防数据可视化应用,能增强管道安防工作的针对性并推动管道安防管理走向精细化和智能化,为管道安防工作的进一步“提质增效”打下坚实基础。

参考文献

[1]陈为,沈则浅,陶煜波,等.数据可视化[M].北京:电子工业出版社,2013.

第8篇

关键字:可视化;网格计算;体绘制;面向网格的可视化

Abstract Scientific visualization is a process which in volves massive data sets and highly intensive computation.With the developments of computer hardware and network technologies, Scientific visualization has transited gradually from the parallel computation to the distributed computation of grid-enabled. Grid favors a new research direction, i.e.,grid-enabled visualization. In this paper , research contents, application, develop- ment trend and research direction of grid-enabled visualization is introduced.

Keywords Visualization;Grid Computing;Volume Rnedering;Grid-enabled Visualization

1.引言

科学计算可视化(Visualization in Scientific Computing,VISC)是20世纪80年代随着计算机技术的迅速发展而出现的新兴技术,其基本思想是“用图形和图像来表征科学计算数据”,来发现和理解科学计算过程中各种现象。科学计算可视化作为一种计算和数据密集型应用,往往需要较高的硬件配置,并常常利用并行技术进行加速。[1]随着计算机硬件和网络技术获得长足发展,图形硬件性能急速提升,科学计算分布范围不断拓展,计算规模不断扩大。网格技术就是在这种条件下产生的一种面向互联网的分布式计算方式,它是传统的并行计算和分布式计算在深度和广度上的拓展。其目的是利用分布在网络上的存储和计算资源,通过对它们的动态组合为解决超级计算问题提供支持。虽然网格技术仍在发展之中,但它所提供的资源汇聚、自治协调等功能将使得可视化应用在更广的范围内进行数据存储和计算,更好地与科学计算程序集成,并让更广范围的用户通过网格以远程或协作方式使用可视化应用。面向网格的可视化己经成为可视化领域的一个新的研究方向。

2.面向网格的可视化主要研究内容

面向网格的可视化,其含义是受网格支持的可视化,或网格驱动的可视化,指的是利用网格的功能,为并行/分布式可视化提供基础性支撑。图1为面向网格的可视化说明示意图。网格技术支持互联网范围的可视化应用,它对于可视化应用的意义有以下几个方面。[2][3]

第一,随着科学计算应用的发展,可视化数据集的存储量和计算量不断增大,而网格技术能够通过动态的资源组织满足数据存储和计算的要求,它能提供自治和动态的资源管理,实现数据采集、存储和计算的分布,因而可以利用更广范围内的资源,增强人们理解和使用科学数据的认知能力,扩充海量数据处理的能力,延伸人类科学活动的范围。

第二,可视化应用的高资源需求性必然限制其可访问性,近年来,虽然PC处理器和图形硬件的性能在以惊人的速度成长,但是仍然难以处理较大型数据的绘制,因此,长期以来,大数据量的可视化应用只能运行在高端并行计算机和PC集群上,往往需要远程使用。随着互联网的普及,远程可视化的空间进一步扩大了。与基于Web的远程可视化相比,网格提供了一个更为统一的资源共享和使用平台,在这个平台上协调各种资源提供远程可视化服务存在很多新的挑战,因为需要处理数据、计算和显示等多种类型的分步。

图1 面向网格的可视化说明示意图

第三,作为一种分布式可视化应用,面向网格的可视化应当支持多用户多任务,多个不同用户应该可以同时使用系统而互不干扰,同时每个用户又可以提交多个任务。另外,面向网格的可视化还应该为多用户间的协同提供支持。协同也是网格的一项重要特征。网格提供虚拟组织支持,这种虚拟组织的概念除表现为资源的虚拟化外,更突出表现为多个用户之间的协作。

第四,科学计算和可视化都是网格的主要应用对象。可视化通常是科学计算的后续处理步骤,为了更好地对科学计算结果进行可视化和驾驭,需要在可视化流程和科学计算过程之间进行协调和集成。通过这种集成可以更好地获得反馈并进行控制,提高资源的利用效率,方便问题求解环境的构建。

3.面向网格的可视化的探索及应用

由于科学计算可视化对于科研和生产的重要作用,面向网格的可视化己经成为一个新的研究方向,IEEE Copmuter Graphics & Applications杂志为此在2003年3月出了网格可视化专专辑。美国,欧洲等在面向网格的可视化领域进行了较多研究,这些研究的侧重点有所不同。

3.1 基于网格技术支持的并行体绘制的研究应用。如美国爱荷华大学的Knosp等人提出了一个基于网格的体绘制框架[4],他们使用Globus的资源管理、信息服务和数据传输工具支持并行体绘制框架;另外美国德克萨斯大学奥斯汀分校的计算可视化中心(CCV,ccvweb.csres.utexas.edu/ccv/)在己有的远程并行绘制系统的基础上使用Globus添加网格支持,在他们的设计中,可视化服务的实现由各个可视化服务器完成,并通过Globus的网格服务向用户提供可视化服务。

3.2 基于网格技术支持的可视化软件的应用。如美国犹他大学科学计算研究所曾将他们的可视化问题求解环境SCIRun与NetSolve结合[5]。英国利兹大学和英国NAG公司等共同进行了GViz项目[6],其主要目标是为NAG公司的可视化软件IRIS Explorer增加网格支持,实现可视化与仿真的联合、计算驾驭、多用户协同等功能。

3.3 侧重于大规模数据集传输的网格可视化研究及应用。如美国Lawrence Berkeley国家实验室(LBNL)的Bethel等人使用UDP协议为Cactus设计了一个处理太(T)字节数据的并行可视化后端程序Visapult[7]。美国南加利福利亚大学的Thiebaux等人也对网格环境下海量数据的并行输入/输出处理进行了深入研究[8]。

3.4 面向网格的可视化中间件和体系结构的研究及应用。如荷兰阿姆斯特丹大学等单位在Globus上建立了虚拟实验室网格中间件VLAM-G[9],它是一个完整的面向网格的科学计算及可视化中间件和工具包.德国的爱因斯坦研究所(Cactus[10]的开发机构)和柏林Zuse研究所等联合进行了GriKSL项目[11],其目的是将使用Cactus的科学计算与可视化应用联合起来,为大规模数据的科学计算提供远程可视化和驾驭服务.美国高级计算基础设施合作组织(NPACI)正在协调其成员联合开发适用于超级计算的可视化工具(vistools. npaci.edu)和可视化服务(visservices.npaci.edu).此外,美国伊利诺斯大学香槟分校的国家超级计算应用中心(NCSA)也正在实施网格相关的可视化服务计划.欧洲CrossGrid项目开发了一个网格可视化中间件Grid Visualisation Kernel[12],其目标是提供通用的可视化服务,将仿真程序和可视化连接起来并支持多种显示设备.

在面向网格的可视化领域内,国内也正在进行着相关的探索,如浙江大学CAD&CG国家重点实验室在2004年完成了GVis的初级原型系统,并对面向网格可视化领域的研究作了初步总结。基于此通过分析比较国内外研究工作,后来提出并实现了一个面向网格基于Java的交互式远程并行可视化体系结构和系统Gvis [13],GVis由网格支撑层、可视化层和网格门户层组成,是一个基于Glbous的交互式远程并行可视化系统,系统具有良好的交互性、跨平台性和可扩展性。该体系结构(如图2所示)与国内外面向网格可视化系统相比具有层次少,各层功能独立,可扩展性、交互性和跨平台性好等特点,支持面向网格的交互式并行可视化和远程可视化,并可在进一步的扩展中支持协同可视化。是一个较为全面的面向网格的可视化系统。

图2 基于Java的Gvis体系结构

4.面向网格的可视化的发展方向

面向网格的可视化需要充分利用己有的研究成果,并在广度、深度、通用性、互操作性和标准化方面更进一步。网格对于可视化的推动作用,在现阶段并不主要体现在可视化应用性能的提高,而在于可视化应用方式的改变。简单地讲,面向网格的可视化可以支持更多的用户,在更广的范围内使用更大的数据量。面向把应把握这一趋势,在资源的动态性、异构性、多任务支持、可视化应用的交互性、系统的可扩展性等方向上做好面向网格的可视化应用研究工作。

5.总结

随着科学计算逐渐向网格计算方向发展,可视化也必然会适应这种变化,从传统的并行可视化走向支持网格、利用网格、服务网格的面向网格的可视化。当今,面向网格的可视化的研究具有一定的前瞻性.并取得了一定的成果,但在当前的硬件条件下,基于网格的可视化相比于传统的可视化还有欠缺之处。有待于我们在更深、更广的层次上基于应用背景更好继续研究和发展。

[参考文献]

[1] 赵友兵,陈为,仇应俊,石教英,姜晓红.并行/分布式直接体绘制算法综述[R].技术报告2004.

[2] 石教英,赵友兵,仇应俊,陈为.面向网格的可视化系统研究 JJ,计算机研究与发展,2004,41(12):2231-2236.

[3] 李燕梅,科学计算可视化技术的研究进展,2006-06.

[4] BKnosp,SWang,JNi.Grid-basedvo lume rendering.The 2002 ACM/IEEE Conference on Supercomputing,Baltimore,2002.

[5] M Miller,C Moulding,J Dongarra,etal. Grid-enabling problem solving environments:A case study of SCIRun and netsolve. High Performance Computing Symp(HPC 2001)in Advanced Simulation Technologies Conf 2001,Seattle,2001。

[6] GViz:visualization.leeds.ac.uk/gviz/,2004-07.

[7] E W BethelJshalf Cactus.Visapult:Anultra-high performance grid-distributed visualization architecture using connectionless protocols. IEEE Computer Graphics and Applications,2003,23(2):51-59.

[8] MThiebaux,HTangmunarunkit,KCzajkowski,etal. Scalable grid-based visualization framework [EB/OL].isi.edu/~hongsuda/publication/paper77. pdf, 2004-07-12.

[9] A S Z Belloum,D L Groep,Z W Hendrikse,et al.VLAM-G:A grid-based virtual laborato y.Future Generation Computer Systems,2003,19(2):209~217.

[10] Cactus:http: cactuscode.org,2004-06.

[11] GriKSL:aei.mpg.de/~tradke/GriKSL/,2004-07.