發(fā)布時間:2023-07-11 16:41:45
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論文關(guān)鍵詞:理工科文學(xué)教育;跨文化視域;教學(xué)模式;課程實施
大多形成于20世紀(jì)50年代初的我國理工類高校,在經(jīng)院系調(diào)整后逐漸形成了應(yīng)用與研究為一體的單科性大學(xué)。教學(xué)實踐中,以文學(xué)為主體的人文學(xué)科被剝離,課程設(shè)置過多強調(diào)專業(yè)化。改革開放以來,一些理工類院校逐漸意識到這種模式的弊端,便恢復(fù)和新建了一批以教授人文素質(zhì)通識課程為特色的國學(xué)院或人文社會學(xué)院。20世紀(jì)90年代中后期,隨著高校優(yōu)化、重組浪潮的出現(xiàn),一些理工類院校與文科類院校紛紛合并,為理工科專業(yè)學(xué)生人文素質(zhì)教育奠定了一定基礎(chǔ)。
溫總理曾說:“沒有一流的文科,就沒有一流的理科;沒有一流的理科,就沒有一流的工科。這就是說,我們培養(yǎng)的人,應(yīng)該是全面的、具有綜合素質(zhì)的人?!雹倜鎸υ诶砉ぴ盒J艿焦ぞ呃硇运季S的強烈影響,教學(xué)模式老化,文學(xué)教育僅限于知識層面的傳授,知識長期處于被動的接受層面,學(xué)生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題的能力被嚴(yán)重弱化,阻斷了創(chuàng)新性人才成長的路徑。教師在教學(xué)過程中多采用傳統(tǒng)的講授法,缺乏對學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā),學(xué)生對蘊含在文學(xué)作品中的人文精神難以體會和認(rèn)同。中國哲學(xué)認(rèn)為天人本為一體,因人受到了私欲的蒙蔽,才逐漸脫離原本合一的狀態(tài)。因此,人生最高的理想,便是去蔽,自覺達到天人合一之境界。②文學(xué)教育活動認(rèn)知視野的遮蔽,導(dǎo)致學(xué)生必然將整個生涯滑向機械模仿與模式化演繹的無盡深淵。當(dāng)前,大學(xué)生甚至研究生的漢語水平普遍下降,閱讀、寫作能力、表達能力弱化,文化斷層現(xiàn)象在新時代大學(xué)生身上愈演愈烈。視覺圖像時代的到來,加劇了文學(xué)經(jīng)典地位的失落。面對日益普泛化的道德水準(zhǔn)下降、嚴(yán)重惡化的生態(tài)問題漠然無視的現(xiàn)狀,如何正確認(rèn)識和處理文學(xué)經(jīng)典與大眾審美文化之間的關(guān)系,在日益全球化的文化浪潮中弘揚民族文化精神,讓文學(xué)教育實現(xiàn)對人生命的滋養(yǎng),已經(jīng)成為當(dāng)代我國高等學(xué)校文學(xué)教育不得不深入探討的重大問題。
理工科學(xué)生人文素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高,需要在現(xiàn)有文學(xué)教育課程體系基礎(chǔ)上,不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)模式,切實提高文學(xué)教育課程教學(xué)效果。當(dāng)下,人們對理工科學(xué)生應(yīng)具備必要的人文素質(zhì)的問題已形成普遍共識,但對人文素質(zhì)類課程體系構(gòu)建、課程內(nèi)容優(yōu)化和教學(xué)模式改革等問題的創(chuàng)新研究還遠未達到應(yīng)有的理論高度。目前,雖有一些針對理工科院校人文素質(zhì)培養(yǎng)體系及教學(xué)模式的研究,但對人文素質(zhì)培養(yǎng)的內(nèi)涵認(rèn)識不足,生硬地挪移他者話語,對培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)手段、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等環(huán)節(jié)的認(rèn)識還很模糊。課程開設(shè)、實施及至評價等活動缺乏對學(xué)生獨立個性的關(guān)懷。
應(yīng)用型理工類高校文學(xué)教育課程教學(xué)流于形式,課程目標(biāo)定位偏差,制約了文學(xué)本體教學(xué)價值的實現(xiàn)。課堂教學(xué)模式封閉、僵化,喪失了人文學(xué)科教學(xué)應(yīng)有的活力?!翱茖W(xué)教育的核心是事實的表征,社會教育的核心是價值的選擇,而人文教育的核心則是意義的喚醒?!雹鄢姓J(rèn)知識的進步必須跨越森嚴(yán)的學(xué)科壁壘而面向現(xiàn)實,對學(xué)生審美素養(yǎng)和健全人格養(yǎng)成的忽略造成了人才培養(yǎng)目標(biāo)的錯位,對創(chuàng)新性、交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的理解存在誤區(qū)。“在狹隘功利主義和社會達爾文主義的影響下,許多人似乎并不關(guān)注人生的意義問題以及人文作品的閱讀,而是熱衷于學(xué)習(xí)一些實用的、技術(shù)性的能夠最大限度地滿足自己功利目的的知識。學(xué)校教育中已經(jīng)存在的人文教育形式如哲學(xué)教育、歷史教育、語文教育、藝術(shù)教育等的人文性也不夠突出,……對于其人文意義開掘得并不夠。”因此,應(yīng)構(gòu)建文學(xué)教育的世界眼光,發(fā)揚傳統(tǒng)文化與海外文化的精髓,創(chuàng)新課程評估體系和教學(xué)方法體系,構(gòu)建開放而有活力的面向理工科學(xué)生的文學(xué)教育課程體系,凸顯文學(xué)教育在科學(xué)教育培養(yǎng)中的地位和作用。
一、更新人才培養(yǎng)理念,創(chuàng)新培養(yǎng)模式,優(yōu)化教學(xué)體系,整合教學(xué)內(nèi)容,完善文學(xué)類課程群的設(shè)計
制度化、模式化的應(yīng)試教育,單一的評價制度使得教育失去了生命的本來意義。教學(xué)模式將更注重學(xué)生獨立思考、個性精神、審美人格的培養(yǎng),開放型的知識觀將更重視學(xué)生跨文化、跨學(xué)科的國際視域,知識的比較與融通將更加予以強調(diào)。主要強調(diào)的是多元文化參與、意義共同建構(gòu)與跨文化視野。增進文化的通感意識和科學(xué)精神,提高學(xué)生思維、判斷、表達等方面的能力,完善情感、理智和責(zé)任感。
大學(xué)文學(xué)教育課應(yīng)該是啟發(fā)創(chuàng)新思維課、人文精神傳承課,更是生命世界解蔽、開敞課。為了體現(xiàn)基礎(chǔ)知識寬、專業(yè)知識精、滿足理工科大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)及能力需要,滿足學(xué)生個性化發(fā)展的需要,就要進行以核心課程和課程群為中心的課程體系的設(shè)計。強化通識教育、打牢學(xué)科基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)知識面,以提高學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo)進行課程體系改革。通識教育課主要強調(diào)的是跨學(xué)科的視野和多學(xué)科的理念,開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野。新的文學(xué)類課程體系由核心課程和通識類課程組成課程群,在現(xiàn)有大學(xué)語文、人文科學(xué)概論的基礎(chǔ)上,樹立正確的文學(xué)價值觀和文學(xué)教育觀,創(chuàng)新教材編寫,做到順應(yīng)學(xué)習(xí)心理,切合學(xué)科規(guī)律,凸顯課程特色,確保教學(xué)成效。開列文學(xué)鑒賞、應(yīng)用美學(xué)、漢譯西文經(jīng)典選讀、語言表達與寫作、藝術(shù)設(shè)計欣賞等主干課程。經(jīng)典教育是人文教育的重要價值之所在,也是文學(xué)教育的永恒魅力之所在,樹立精品意識,凸顯課程特色。通過這樣的課程使得在人格塑造過程中能夠有利于完整人格的塑造,這對今天的大學(xué)生培養(yǎng)尤為重要。
面向?qū)W習(xí)者的單一性教學(xué)模式向多種教學(xué)模式的內(nèi)在融合;通識教育與個性化培養(yǎng)融合、學(xué)會學(xué)習(xí)與完善人格融合;格物致知的科學(xué)態(tài)度與悠然玄遠的林泉之心的融合,形成文理兼顧、融會貫通的知識體系。溫儒敏曾說:“大學(xué)語文不能完全順著中學(xué)語文的路子來開,必須要有提升;也不宜講成一般文學(xué)鑒賞或者文學(xué)史那種類型的課。要做到讓大學(xué)語文立于必修課的‘不敗’地位,就要把學(xué)生們在多年語文學(xué)習(xí)中被打消了的對語文的興趣重新建立起來,立足于培育學(xué)生的語文素養(yǎng),讓學(xué)生對語文與中國文化有感性和系統(tǒng)性的了解,學(xué)會欣賞文學(xué)與文化精品,不斷豐富自己的感受力、想象力,養(yǎng)成高品位的閱讀和寫作習(xí)慣。”
課程建設(shè)是高等教育發(fā)展的時代需要,是高素質(zhì)人才培養(yǎng)的必然要求,是教學(xué)改革的關(guān)鍵和核心,也是教學(xué)改革的重點和難點,對提高教學(xué)質(zhì)量、深化教學(xué)改革有重要作用。探索獨具特色的教學(xué)新范式,如專題講座、“經(jīng)典重讀,回歸語文本體”、網(wǎng)絡(luò)輔助及個性化、審美化教學(xué)范式等。專業(yè)與通識、結(jié)果與過程的整合,積極推行以批判性思維和創(chuàng)造力為核心的教學(xué)方式,形成有利于啟迪學(xué)生的理解力、判斷力、洞察力和想象力的教育新機制。陜西理工學(xué)院出版了《文學(xué)類專業(yè)素質(zhì)教育講演錄》,目的就是打通學(xué)科壁壘,以博通性和趣味性為導(dǎo)向,加強學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和基本功訓(xùn)練,提倡學(xué)生閱讀原典,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)情懷。按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強實踐、重創(chuàng)新”的培養(yǎng)理念,強調(diào)人文教育與科學(xué)教育并重,呈現(xiàn)文化素質(zhì)教育的基礎(chǔ)性作用,加強學(xué)科交叉與融合。倡導(dǎo)博雅教育,以“厚、寬、精、新”的原則不斷修訂完善培養(yǎng)計劃。培養(yǎng)出專業(yè)基本理論深厚、專業(yè)口徑和知識面寬闊、課程內(nèi)容精當(dāng)、理念和手段創(chuàng)新的專業(yè)人才。同時對課程體系和教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整,突出教學(xué)重點,旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實踐創(chuàng)造能力。
二、遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律,緊扣課程特點,靈活采用教學(xué)方法,注重學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一
傳統(tǒng)文學(xué)教學(xué)大多以傳授已有知識為出發(fā)點和落腳點,教學(xué)手段與方法單一,死記硬背的現(xiàn)象十分突出,學(xué)生缺少“質(zhì)疑”和“創(chuàng)造”。由于忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏主動性,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,不利于培養(yǎng)學(xué)生對作家作品和文學(xué)現(xiàn)象的理解力、分析力、鑒賞力和審美力,更不利于高等教育人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新。
創(chuàng)新教學(xué)方法,改變口耳相傳的單一陳舊的受授、訓(xùn)誨型教學(xué)范式,實現(xiàn)教學(xué)方法的多樣化和高效化。強調(diào)以學(xué)生為中心的主動發(fā)展知識建構(gòu)所要求的活動參與,根據(jù)學(xué)習(xí)者需求、興趣愛好的分析,對不同的個體類型進行相關(guān)的問題設(shè)計、活動設(shè)計,能對不同知識的評價做差異性劃分與處理,實現(xiàn)個體精神的介入、內(nèi)在個性的涌動。
探索符合人才培養(yǎng)需要的創(chuàng)新思維與科學(xué)教學(xué)方法與手段。在教學(xué)實踐活動中,針對不同層次、不同要求,采取引導(dǎo)式、討論式、辯論式、案例式、比較式等不同的教學(xué)方式、方法。教學(xué)內(nèi)容與方法的變革將更加凸顯多樣化、交互式學(xué)習(xí)的特點,對教師教學(xué)觀念的變革和整合、分析知識的能力將更加予以重視。努力實現(xiàn)課堂教學(xué)從傳統(tǒng)灌輸性教學(xué)向探索性教學(xué)的轉(zhuǎn)變,考核方式從應(yīng)試性向創(chuàng)造性轉(zhuǎn)變,考評作業(yè)從模仿性訓(xùn)練向多維度訓(xùn)練轉(zhuǎn)變。
投身信息化的教學(xué)改革中,形成立體開放的教學(xué)改革新形式。當(dāng)代大學(xué)生思想活躍、視野開闊,面對文學(xué)閱讀方式的轉(zhuǎn)換,如果以傳統(tǒng)的講授法進行文學(xué)教育,很難激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。把媒介手段運用到課堂上,以其生動性、形象性的特點調(diào)動學(xué)生對作品的好奇與理解。強調(diào)師生間的有效對話,讓學(xué)生在朗讀吟誦的體悟下,將語言魅力與作品的審美文化融入內(nèi)心。當(dāng)然,教師盡可能直接參與其中,與學(xué)生共同朗讀或扮演角色,由技入道,提升他們的文化品位和人生境界。
三、打破傳統(tǒng)大學(xué)的時間和空間限制,充分利用第二課堂,構(gòu)建起立體交叉式的文學(xué)教育課程新體系
課堂教學(xué)效果的好壞,固然與課堂使用的教學(xué)手段與方法有直接的關(guān)系,但與是否能夠充分利用第二課堂也有密切的關(guān)系。而且,課堂上使用的一些教學(xué)手段與方法往往是以充分利用第二課堂為前提的。
文學(xué)教育不能限于課堂,課堂之外的人文熏陶更為關(guān)鍵。成立讀書沙龍,為學(xué)生提供一個交流讀書心得、展示演講能力的平臺。突出學(xué)生個性化培養(yǎng),既重視通識教育,又凸現(xiàn)個性發(fā)展。文學(xué)接受是學(xué)生的感知、理解、想象、體驗相互作用的復(fù)雜的心理活動,提倡參與式、體驗式學(xué)習(xí),由于文學(xué)需要詩性智慧,可以彌補單一工具理性思維的缺陷,對培養(yǎng)多元化、高層次、創(chuàng)新性人才大有裨益。通過列出必讀作家作品,使學(xué)生擴大閱讀量,培養(yǎng)其文學(xué)鑒賞力和審美感受力。現(xiàn)在的大多數(shù)學(xué)生不僅只滿足于教材的閱讀和學(xué)習(xí),不閱讀其他的理論著作,而且也很少閱讀作家作品。文學(xué)類課程名家紛呈,學(xué)生如果缺乏對作家作品的閱讀與積累,就會直接影響課程的教學(xué)效果。陜西理工學(xué)院針對這種情況,編印了《大學(xué)生文學(xué)類閱讀書目導(dǎo)讀》,已由社會科學(xué)出版社出版,其中的必讀篇目可以針對理工科學(xué)生特長與興趣進行選擇閱讀。
從某種意義上說,文學(xué)藝術(shù)追求人文素質(zhì)的培養(yǎng)和人文情懷的養(yǎng)成。重視人文環(huán)境的營造,在文學(xué)藝術(shù)教育進入課程體系之外,還必須加強隱性課程建設(shè)。利用大學(xué)生文化節(jié)引導(dǎo)學(xué)生陶冶情操,感悟人生,如舉辦社會科學(xué)類大學(xué)生講壇,相互砥礪、互為取鑒。養(yǎng)成自覺抵制流行文化、物質(zhì)消費主義的觀念,通過與純正嚴(yán)肅高雅的文學(xué)的互動,以自由諧和的形式,促進本然的審美境界的實現(xiàn)。
通過課外作業(yè)與思考題的精心設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問題的能力。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容后,有些教學(xué)內(nèi)容教師不再詳講,甚至改由學(xué)生講;而在組織課堂教學(xué)時,運用討論式、演講式等方法,那么,學(xué)生講什么、如何講、講得怎樣就與學(xué)生的課外準(zhǔn)備情況有了密切關(guān)系。為此,事先把區(qū)分出來的略講章節(jié)內(nèi)容以及課堂中要重點討論的問題告知學(xué)生,讓他們根據(jù)教師設(shè)計的思考內(nèi)容進行自學(xué),查閱資料,做好充分準(zhǔn)備,寫出專題討論的發(fā)言提綱或發(fā)言稿。之后再在課堂上由教師選擇學(xué)生登臺演說。這樣,既培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力、歸納概括能力和搜集資料能力,又保證了全體學(xué)生的積極參與,從而豐富教學(xué)活動,鍛煉學(xué)生的交際能力。
四、教學(xué)中更加注重開放性,處理好教學(xué)手段信息化與網(wǎng)絡(luò)整合的“超課堂”教學(xué)模式,有效運用現(xiàn)代化媒介教學(xué)手段,不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效果
隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,辦學(xué)條件的不改善,應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)手段,盡量推行并普及現(xiàn)代化教學(xué)手段,不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效果。倡導(dǎo)的教學(xué)模式本質(zhì)上是一種生成性模式,更是一種情境敏感性模式。開放教學(xué)空間、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式及教學(xué)手段,建構(gòu)以現(xiàn)代媒介手段為平臺的“超課堂”教學(xué)模式。根據(jù)學(xué)生特點量身定做課程規(guī)范,形成多種課型的教學(xué)組織形式,實現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)的多元化。
面對在媒介環(huán)境長大的一代,構(gòu)建信息時代新型平等互助的師生關(guān)系,順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、數(shù)字化、個性化發(fā)展的新趨勢,凸顯學(xué)科特色和教師個性已是時展的必然。充分運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,解惑答疑,交流學(xué)術(shù),啟迪心智。改革教學(xué)手段,構(gòu)建新的教學(xué)模式,精心制作電子課件,利用多媒體教室播放相關(guān)資料片,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因為文學(xué)類課程不僅信息量大,而且還具有很強的形象性,尤其是文學(xué)史上的諸多名家名作都被改編成了影像作品,這就為利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進行教學(xué)創(chuàng)造了條件。
關(guān)鍵詞:可視化管理;資產(chǎn)全壽命周期;GPS定位
作者簡介:王瀟煒(1983-),女,山西太原人,國網(wǎng)山西省電力公司計量中心,助理經(jīng)濟師;樊勝強(1983-),男,山西朔州人,國網(wǎng)山西省電力公司計量中心,工程師。(山西 太原 030001)
中圖分類號:F270.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0184-03
一、背景
隨著國家電網(wǎng)公司“三集五大”改革的進一步深化,“大營銷”管理體系為營銷管理提供了扁平化的管理組織體系,從而極大減少了管理的組織層次,使各類管理工作的協(xié)調(diào)和控制進入了一個新的時期。按照國家電網(wǎng)公司“集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)”的工作要求,進行營銷管理工作“規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化、信息化”的提升勢在必行。
電網(wǎng)企業(yè)屬于資產(chǎn)密集型企業(yè),其中電能計量資產(chǎn)數(shù)量龐大,安裝使用范圍廣 ,涉及的管理部門眾多。傳統(tǒng)計量資產(chǎn)管理通常偏重對計量資產(chǎn)的臺賬、實驗室、倉儲方面的管理,對計量資產(chǎn)基礎(chǔ)信息的實時更新、現(xiàn)場管理存在較大缺陷,難以準(zhǔn)確對計量資產(chǎn)進行定位、監(jiān)管和評估。隨著公司經(jīng)營管理向一體化、精細化轉(zhuǎn)變,計量資產(chǎn)管理在業(yè)務(wù)上需要和營銷管理目標(biāo)、公司發(fā)展目標(biāo)統(tǒng)一融合起來,從更高的層次重新審視計量資產(chǎn)管理,實現(xiàn)計量資產(chǎn)管理綜合水平的提升。將計量資產(chǎn)全壽命周期管理與3G移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等平臺相結(jié)合,將智能用電領(lǐng)域延伸擴展到通用的智能手機便攜終端上,對計量資產(chǎn)全壽命周期管理各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)定位跟蹤、可視監(jiān)控的管理,從而彌補了以往對計量資產(chǎn)現(xiàn)場情況掌握不充分、信息不準(zhǔn)確的缺陷。
二、系統(tǒng)方法與目標(biāo)
山西省電力公司以國家電網(wǎng)公司SG186營銷及ERP系統(tǒng)作為依托,在提供數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)上,依托基于GPS定位技術(shù)的可視化計量資產(chǎn)全壽命周期管理系統(tǒng),從計量資產(chǎn)的需求、概預(yù)算編制、供貨管理、安裝信息確認(rèn)、現(xiàn)場資產(chǎn)質(zhì)量評定、資金管理、運行維護等資產(chǎn)管理的關(guān)鍵節(jié)點進行資產(chǎn)可視定位信息管理,實施以“實時信息為中心,可視操作為主線,制度流程為保障,技術(shù)提升為手段”的全壽命周期管理的系統(tǒng)方法(見圖1)。該種方法管理范圍涵蓋了主要計量資產(chǎn),如電能表、互感器、采集終端(含集中器、采集器)、計量箱(柜)及二次線、標(biāo)準(zhǔn)及檢定設(shè)備和裝置等,并壓縮了管理層級。
基于GPS定位技術(shù)的可視化資產(chǎn)全壽命周期管理系統(tǒng),將計量資產(chǎn)管理目標(biāo)、營銷業(yè)務(wù)管理目標(biāo)、公司整體目標(biāo)統(tǒng)一融合于一體,并結(jié)合了電網(wǎng)企業(yè)所承擔(dān)的社會責(zé)任,從而將計量資產(chǎn)管理的總體目標(biāo)歸納為:統(tǒng)籌協(xié)調(diào)準(zhǔn)確可靠、效率和成本三者的關(guān)系,即在確保計量準(zhǔn)確可靠的同時,提升計量資產(chǎn)管理效率,優(yōu)化管理成本。通過借助GPS定位技術(shù)在計量資產(chǎn)全壽命周期管理中的應(yīng)用,實現(xiàn)對每個環(huán)節(jié)“三位一體”(時間、地點、事件)的監(jiān)控,使每一項具體工作都有豐富的可視化資料作為基礎(chǔ)信息支撐,豐富評估手段,尤其要加強對現(xiàn)場運行計量資產(chǎn)的可控在控,真正做到對計量資產(chǎn)需求、購置、安裝、質(zhì)量、維護的全過程監(jiān)控管理。
三、系統(tǒng)應(yīng)用
1.需求計劃環(huán)節(jié)
為了克服計量運行資產(chǎn)分布面較廣、資產(chǎn)種類繁多、臺賬更新周期較長對需求編報不準(zhǔn)確的影響,由省公司統(tǒng)一規(guī)劃本年度改造的批次和規(guī)模,并逐級分解到市公司、縣公司及供電所,再由臺區(qū)負(fù)責(zé)人詳細調(diào)研現(xiàn)場表箱及電表的損壞程度(損壞程度分為“嚴(yán)重?fù)p壞”、“中度損壞”、“基本完好”三種類型),從而確定本批次改造計劃的整體工程量及具體各臺區(qū)改造任務(wù)量,在系統(tǒng)中生成計量資產(chǎn)的需求計劃上報省公司審批。通過分析任務(wù)分解計劃及臺區(qū)真實現(xiàn)狀,進行工程儲備,精確鎖定亟需改造的配套設(shè)施,在有限的配套資金內(nèi),優(yōu)先改造已經(jīng)無法使用的配套設(shè)施。
2.概預(yù)算編制環(huán)節(jié)
首先通過本系統(tǒng)資金分解模塊確定每種設(shè)備和臺區(qū)使用資金的來源;其次按照國家電網(wǎng)公司規(guī)定,使用《20kV及以下配電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計算標(biāo)準(zhǔn)》,山西省電力公司定制統(tǒng)一的概預(yù)算模板,根據(jù)儲備現(xiàn)狀自動套用概預(yù)算模板和定額情況,生成地市級、縣市級概預(yù)算報表,自動生成供電所、臺區(qū)物料表。待概算書審批通過后,對最終概算書掃描上傳并系統(tǒng)存檔,從而完成購置計劃編寫和確定。解決了傳統(tǒng)概預(yù)算編制由于資金來源渠道較多、各個地市算法和口徑不一造成的步驟繁瑣、匯總統(tǒng)計工作量大、報送周期較長的問題。
3.供貨管理環(huán)節(jié)
(1)通過系統(tǒng)維護供應(yīng)商基礎(chǔ)信息,與招標(biāo)采購信息實時關(guān)聯(lián)。
(2)實時記錄資產(chǎn)物流跟蹤軌跡,包括主體、配套等資產(chǎn)的逐筆到貨詳細信息,記錄到貨資產(chǎn)批次、供貨供應(yīng)商、表箱類型、表位數(shù)、電表類型等全面信息,并根據(jù)到貨設(shè)備類型不同,分別記錄到貨數(shù)量。通過手機終端現(xiàn)場拍照的方式,對計量資產(chǎn)到貨的時間、地點、數(shù)量、批次、貨單等進行記錄并上傳至系統(tǒng),從而方便到貨信息的實時查詢,增強了對資產(chǎn)供應(yīng)全過程的監(jiān)管。此外,通過對到貨情況、進度統(tǒng)計對比,便于對各供貨商進行排名考核。
4.計量資產(chǎn)定位環(huán)節(jié)
借助先進的計算機信息技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用,通過智能手機進行現(xiàn)場全球GPS定位(獲取準(zhǔn)確位置)、現(xiàn)場拍照(采集現(xiàn)場真實表計情況)及智能電表條碼掃描等簡單易用的操作,與SG186營銷系統(tǒng)對接上傳、下載計量資產(chǎn)的詳細信息。全面掌握計量資產(chǎn)的現(xiàn)場安裝情況、工程進度、安全措施的實施(見圖2),使決策層和各級管理者都能夠?qū)崟r直觀掌握工程的進度情況及在各環(huán)節(jié)的可視化資料等,真正做到工程現(xiàn)場的動態(tài)化。
5.現(xiàn)場質(zhì)量評定環(huán)節(jié)
山西省電力公司對計量裝置的現(xiàn)場安裝實施嚴(yán)格的質(zhì)量管控,實行精益化管理,推行施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化,出臺《山西省電力標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝流程》、《山西省電力公司施工工藝標(biāo)準(zhǔn)體系》計量工程質(zhì)量實施和驗收辦法。并組織地市公司、縣市公司及供電所臺區(qū)對所轄區(qū)域的安裝質(zhì)量和施工工藝進行驗收和質(zhì)量星級評定(見圖3)。既易于發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,規(guī)避安全風(fēng)險,同時細化了質(zhì)量分析結(jié)果,增強了縱橫向的對比與考核。從而避免了傳統(tǒng)的現(xiàn)場資產(chǎn)質(zhì)量評定僅依靠文字性的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),評判標(biāo)準(zhǔn)不直觀,操作難度較大,且無法逐一進行質(zhì)量和工藝評定的缺陷。
6.資金管理環(huán)節(jié)
(1)現(xiàn)金流的跟蹤管理。省公司、地市公司在資金的支付過程中,對資金支付的合同、發(fā)票等原始憑據(jù)進行拍照,實時記錄上傳資金支付的使用痕跡,使資金的支付過程做到可視化、可追溯,有效屏蔽資金擠占、挪用等風(fēng)險,實現(xiàn)資金支付的安全化、可視化監(jiān)管。避免了以往營銷管理中對資金執(zhí)行情況掌握不全面、監(jiān)管力度不夠的缺陷。
(2)便于匯總統(tǒng)計。各地市公司填報計量項目資金的使用情況,并從省公司和地市公司兩個層級,通過該系統(tǒng)實現(xiàn)對不同計量項目的資金投入計劃、支付情況等進行統(tǒng)計匯總。
7.運行維護環(huán)節(jié)
(1)通過計量資產(chǎn)定位跟蹤和信息實時更新生成運行資產(chǎn)全景數(shù)字地圖(見圖4),使省公司能夠真實清晰地看到運行資產(chǎn)的分布狀態(tài),將管理的深度直接延展到真實的工程現(xiàn)場,為用戶用電信息采集工程的進一步宏觀規(guī)劃和有效決策提供可視化的信息依據(jù)。
(2)增強臺區(qū)巡檢力度,便于故障隱患排查。根據(jù)計量運行資產(chǎn)的經(jīng)緯度信息和現(xiàn)場照片,使巡檢能夠依據(jù)真實還原計量運行資產(chǎn)的現(xiàn)狀及分布狀態(tài),為工作人員的日常巡檢提供支撐,也為個人工作績效的考核提供了依據(jù)。對臺區(qū)、戶表的導(dǎo)航定位功能能夠及時發(fā)現(xiàn)故障隱患和錯誤信息并予以糾正,確?,F(xiàn)場可靠、安全運行。
四、實施效果
1.符合“大營銷”思路、利于集約化發(fā)展
在國家電網(wǎng)三集五大的整體發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃下,山西省電力公司加大信息化建設(shè)力度,統(tǒng)一管理模式、管理標(biāo)準(zhǔn),通過對計量資產(chǎn)各環(huán)節(jié)的定位、拍照、掃描,統(tǒng)一業(yè)務(wù)流程處理,高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量完成計量資產(chǎn)的可視化管理,促進人力資源、財務(wù)、物資等多方面的精簡和優(yōu)化,實現(xiàn)了集約化發(fā)展。
2.實現(xiàn)2012年度采集工程計量資產(chǎn)的管理量化
2012年度山西省電力公司營銷部在用戶用電信息采集工程的建設(shè)過程中,通過應(yīng)用可視化的計量資產(chǎn)全壽命周期管理,截至目前已經(jīng)實現(xiàn)對10多億的工程資金量管控,涉及對270余萬計量智能電能表、50余萬個電表箱實現(xiàn)可視化監(jiān)管,管理的范圍包括智能電能表、集中器、表箱、互感器等10多類計量設(shè)備資產(chǎn),并對20多個供應(yīng)商的中標(biāo)、到貨、資金支付實現(xiàn)可視化監(jiān)管。
3.清晰的現(xiàn)狀調(diào)查、真實的改造需求
山西省電力公司通過可視化定位管理后,可以直觀查看真實的臺區(qū)現(xiàn)場圖像信息,能夠詳細了解資產(chǎn)真實損壞程度,做到清晰掌握計量資產(chǎn)現(xiàn)狀,夯實了詳細真實的業(yè)務(wù)需求,輔助決策管理層的宏觀規(guī)劃和改造計劃,使有限的資金能夠用到亟待改造的計量資產(chǎn)上,使管理層的決策和判斷更加可靠和精準(zhǔn)。
4.概預(yù)算編制更加智能和迅速
山西省電力公司營銷部根據(jù)全省統(tǒng)一概預(yù)算的編制模板和標(biāo)準(zhǔn),自動套用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備定額,結(jié)合各種資金來源,根據(jù)儲備現(xiàn)狀,自動生成各地市智能電能表及配套工程改造概預(yù)算報表(支持地市級、縣市級概預(yù)算報表的自動生成),并形成供電所、臺區(qū)物料表。應(yīng)用后概預(yù)算的編制、修正更加智能化、自動化、迅速化,使原來概預(yù)算編制多輪次、歷時幾個月的傳統(tǒng)狀態(tài)得到徹底改變,在人員大大減少的同時,時間較往年減少2個多月,甚至可以做到“一鍵式”的概預(yù)算編制和修繕,大大提高了概預(yù)算編制的效率。
5.計量資產(chǎn)定位更加準(zhǔn)確
通過對計量運行資產(chǎn)定位拍照、對物流資金流的跟蹤監(jiān)管,并與數(shù)字地圖相結(jié)合,形成計量運行資產(chǎn)全景數(shù)字地圖,使公司決策管理層能夠真實、清晰看到計量運行資產(chǎn)的分布狀態(tài)和現(xiàn)場圖片,并能導(dǎo)航定位到任何一個臺區(qū)和戶表,使計量資產(chǎn)的定位更加準(zhǔn)確,為計量資產(chǎn)管控進一步宏觀規(guī)劃和有效決策提供可視化的信息依據(jù)。
6.促進“供貨及時率”、“運維巡檢到位率”等指標(biāo)的提升
通過對設(shè)備到貨進行物流跟蹤,采集到貨信息、拍照設(shè)備現(xiàn)場、掃描到貨單據(jù),實現(xiàn)對設(shè)備到貨信息的及時、準(zhǔn)確、可視化掌握,使2012年的用戶用電信息采集工程計量設(shè)備的供應(yīng)與需求達到了均衡,提高了供貨及時率,保證了工程進度。
同時遵循統(tǒng)一的施工標(biāo)準(zhǔn)工藝,提高了施工工藝規(guī)范率的同時,提升了計量工程質(zhì)量。由于采用實時GPS定位技術(shù),規(guī)范了臺區(qū)負(fù)責(zé)人的日常巡檢工作,提高了運維巡檢到位率。
7.現(xiàn)場管理動態(tài)化
通過對計量工程現(xiàn)場全過程的定位拍照,使決策層和各級管理者都能夠?qū)崟r直觀掌握工程的進度情況及在各環(huán)節(jié)的可視化資料,做到計量工程現(xiàn)場的全程監(jiān)管,真正實現(xiàn)現(xiàn)場管理動態(tài)化。
8.資產(chǎn)信息全面可視化
從資產(chǎn)的前期購置開始,經(jīng)資產(chǎn)的采購、物流的跟蹤、資金的監(jiān)管、資產(chǎn)定位、現(xiàn)場資產(chǎn)質(zhì)量評定到資產(chǎn)的運行維護,實現(xiàn)全壽命周期可視化監(jiān)管,確保資產(chǎn)在各個環(huán)節(jié)都能追溯和記錄,全面豐富資產(chǎn)的全過程信息和使用痕跡,完全做到資產(chǎn)的精益化管控,將管理的深度直接延展到資產(chǎn)全生命過程。
參考文獻:
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[3]陳山.廣東電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理研究與實踐[J].會計之友,2011,(1).
關(guān)鍵詞:可視化 實時監(jiān)視 通信管理系統(tǒng)
中圖分類號:TM76 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)11-0085-01
目前通信調(diào)控中心可視化平臺基于信息通信管理系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了對通信系統(tǒng)運行的實時監(jiān)控、調(diào)度、生產(chǎn)運行的各項業(yè)務(wù)實況的實時展示,作為信息通信系統(tǒng)運行工作的重要支撐手段和展示窗口,可視化平臺的展示內(nèi)容和技術(shù)支撐手段都需要進一步的深化和擴展。作為電力通信指揮管理中心,信息通信調(diào)控中心在承擔(dān)日常信息通信調(diào)度運行監(jiān)控的同時也承擔(dān)展示窗口的工作任務(wù)。
1 技術(shù)路線
系統(tǒng)主要是采用開放式體系結(jié)構(gòu),提供開放式環(huán)境,采用面向?qū)ο蟮姆謱咏<夹g(shù)和 SOA技術(shù)架構(gòu),使系統(tǒng)具有良好的可擴展性。系統(tǒng)架構(gòu)圖由兩部分構(gòu)成,即可視化內(nèi)部系統(tǒng)和外部系統(tǒng)??梢暬瘍?nèi)部系統(tǒng)前端界面展現(xiàn)通過WPF實現(xiàn),后端服務(wù)為JAVA。內(nèi)部之間的數(shù)據(jù)交互,通過SOCKET實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)“推送”交互,通過WebService實現(xiàn)其它實時性要求不高數(shù)據(jù)請求交互。
主要的外部系統(tǒng)IMS、TMS、IAS通過WebService以及Socket與可視化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)采集由外部系統(tǒng)以WebService推送方式或者內(nèi)部系統(tǒng)通過綜合數(shù)據(jù)平臺主動去抓取實現(xiàn)。內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)通過制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)模型,通過數(shù)據(jù)采集注冊服務(wù)實現(xiàn)外部系統(tǒng)可擴展,可配置。
2 系統(tǒng)架構(gòu)與功能設(shè)計
2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
國網(wǎng)淮南供電公司可視化平臺深化應(yīng)用項目運行環(huán)境為:調(diào)控中心大廳監(jiān)控大屏(4*8拼接)、視屏拼接處理器、2臺主備應(yīng)用服務(wù)器、2臺主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、1臺圖形工作站、2臺內(nèi)網(wǎng)臺式機。實施用工作終端連接至局域網(wǎng),能遠程連接到應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,可訪問應(yīng)用服務(wù)器的9999/6868/7777/8080端口,可訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的1521端口,能夠遠程連接到省公司圖形工作站。應(yīng)用服務(wù)器可訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的1521端口。圖形工作站連接至內(nèi)網(wǎng)可訪問應(yīng)用服務(wù)器的相應(yīng)端口。
2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計
為實現(xiàn)公司對信息通信運行的“平臺集中、應(yīng)用融合、決策智能、安全實用”相關(guān)要求,實現(xiàn)公司達到“可靠性更高、業(yè)務(wù)內(nèi)涵更廣、響應(yīng)速度更快、服務(wù)質(zhì)量更優(yōu)”的信息通信運行特征,強化信息通信調(diào)度的戰(zhàn)略決策中心、資源配置中心、管理調(diào)控中心的定位,大力推進集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作,強化對信息通信生產(chǎn)經(jīng)營管理狀況的在線監(jiān)測和即時管控??梢暬脚_需滿足公司對信息通信系統(tǒng)資源、網(wǎng)絡(luò)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行、應(yīng)用及信息安全的整體可視化監(jiān)控需求,提升公司日常檢修、運行、運維的工作水平,實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)可視化、調(diào)度運行可視化、管理流程可視化、系統(tǒng)控制可視化。建設(shè)監(jiān)控全方位、服務(wù)全過程、展示全視角的信息通信可視化平臺,實現(xiàn)信息通信運行“監(jiān)控自動化、服務(wù)流程化、展示互動化”??梢暬到y(tǒng)需要實現(xiàn)監(jiān)控模式和展現(xiàn)模式,監(jiān)控模式面向運維工作,展現(xiàn)模式體現(xiàn)信息化建設(shè)成果,且兩種模式可實現(xiàn)快速切換。根據(jù)信息化調(diào)度運行管理需要,將監(jiān)控模式的監(jiān)控內(nèi)容分為三級:
一級監(jiān)控內(nèi)容:運維工作的重點監(jiān)控內(nèi)容,必須保證實時顯示,通過及時告警協(xié)助運維人員及時處理問題。
二級監(jiān)控內(nèi)容:重要性相對較低的指標(biāo)可以通過循環(huán)顯示的方式進行展示。
三級監(jiān)控內(nèi)容:統(tǒng)計類指標(biāo)不需要實時顯示,必要時產(chǎn)生可視化告警提示。
3 關(guān)鍵技術(shù)
為了適應(yīng)界面的變化(多屏,高分辨率),因此應(yīng)用程序?qū)⑻峁└叨鹊目啥ㄖ苹?,界面從粒度上劃分為:業(yè)務(wù)模塊(監(jiān)控窗口)、業(yè)務(wù)主題及業(yè)務(wù)組件三部分。從使用上分為監(jiān)控態(tài)和設(shè)計成立兩部分。
(1)數(shù)據(jù)注冊,由于需要接入IMS等系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)。因此需要將各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按“指標(biāo)方式”注冊到系統(tǒng)中。
(2)界面設(shè)計,一個監(jiān)控方案由一個或多個業(yè)務(wù)主題組成,一個主題單元由三個業(yè)務(wù)組件組成。
監(jiān)控方案:模塊是由為適應(yīng)多屏顯示器而提出的概念,一個業(yè)務(wù)模塊就是一個覆蓋整個桌面的業(yè)務(wù)窗口。它是由一個或多個業(yè)務(wù)主題組成而成的,它是一個業(yè)務(wù)應(yīng)用的集合。
業(yè)務(wù)主題:一個業(yè)務(wù)主題就是一個業(yè)務(wù)應(yīng)用,它是一個由業(yè)務(wù)組件組成的集合,形成具有特定業(yè)務(wù)含義的面向一個關(guān)注方面的業(yè)務(wù)主題,由一類可視化展現(xiàn)組件組成的某個應(yīng)用監(jiān)控畫面。
業(yè)務(wù)組件:它是整個組態(tài)設(shè)計方案中的最小組成單元,它是事先已經(jīng)開發(fā)好的最小業(yè)務(wù)功能拆分,可以通過自由組合的方式把業(yè)務(wù)組件通個指定的布局組合一個成為主題。
這三個層面的內(nèi)容構(gòu)成一顆“樹”,方便用戶在設(shè)計時導(dǎo)航。用戶在設(shè)計時只需要把注冊在系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)組件拖到設(shè)計界面中,在組件屬性窗口定義組建的相關(guān)屬(在界面網(wǎng)格中占行列數(shù)目)性即可。業(yè)務(wù)主題就是由界面布局和業(yè)務(wù)組件組成的,界面布局以表格形式的進行設(shè)計。程序中將已開發(fā)好的組件按照分類組成業(yè)務(wù)組件素材庫,提供給業(yè)務(wù)主題設(shè)計器來使用。界面布局表格支持表格嵌套,可以組合成各種樣式的布局,每個表格的單元格可以放一個業(yè)務(wù)組件,我們可以從組件素材庫中將組件拖動到界面布局的表格單元格中擺放,從而達到界面設(shè)計的目的。設(shè)計完成后我們可以保存好形成業(yè)務(wù)主題庫,提供給業(yè)務(wù)模塊設(shè)計器使用。
4 結(jié)語
信息通信系統(tǒng)可視化平臺以信息通信系統(tǒng)運行監(jiān)控為主體,進行多方數(shù)據(jù)的融合和關(guān)聯(lián),通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、應(yīng)用監(jiān)控、運行監(jiān)控和機房實況等展示模式,全面直觀反映信息通信系統(tǒng)運行情況和生產(chǎn)經(jīng)營管理水平。系統(tǒng)通過各種展示模式的快速切換,以多視角、直觀和創(chuàng)新的形式,合理有效的利用各種顯示設(shè)備和技術(shù),實現(xiàn)了功能實用、展示專業(yè)、靈活擴展的目標(biāo),確保了信息通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,提升了信息通信資源統(tǒng)一調(diào)度監(jiān)控和可視化展現(xiàn)技術(shù)支撐工具水平。
參考文獻
首先,可視化流程管理能有效提升煙草企業(yè)的競爭力。在可視化流程管理中,煙草企業(yè)通過對企業(yè)的業(yè)務(wù)開展流程化的塑造,其中包括資以及人力等結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)整合,可明確煙草企業(yè)在經(jīng)營過程中各項責(zé)任的承擔(dān),并且可視化流程管理要求企業(yè)所有人都在流程中占據(jù)各自的作用,這種通過將流程透明的方式,強化對煙草企業(yè)的業(yè)務(wù)以及企業(yè)管理進行監(jiān)控,有利于企業(yè)掌控自身的經(jīng)營狀況,從而有效面對市場需求,提升企業(yè)的運行效率。其次,煙草企業(yè)實施可視化管理方式促使企業(yè)在應(yīng)用方面“多向互動”,在數(shù)據(jù)方面“多方共享”。煙草企業(yè)通過實施可視化流程管理實現(xiàn)了“工、商、客戶”之間資源的共享,資源共享也就意味著成本的降低,更意味著服務(wù)質(zhì)量的提升。這種通過可視化流程管理的方式實現(xiàn)了煙草企業(yè)商業(yè)與供應(yīng)航和顧客之間關(guān)系的結(jié)合,從而促進煙草利益共同體的形成。再次,可視化流程管理有助于發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的功能??梢暬鞒坦芾碓诠芾砟J缴鲜峭ㄟ^利用可視化、GIS等相關(guān)技術(shù)從而打造的一種IT平臺,而該并排擁有強大的數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)處理能力,因此可以幫助煙草企業(yè)提供經(jīng)營中需要的數(shù)據(jù),并且以可視化的方式展現(xiàn),通過數(shù)據(jù)的展示為企業(yè)的發(fā)展提供支持。
二、基于可視化流程管理在煙草企業(yè)的應(yīng)用
可視化流程管理是一個相對較為復(fù)雜的管理體系,可視化流程管理既有如何將煙草企業(yè)的管理思想進行可視化實現(xiàn),又需要將可視化與各種技術(shù)向融合。可視化實現(xiàn)了煙草企業(yè)對管理流程以及客戶等全面管理,因此可視化管理是今后煙草企業(yè)的發(fā)展方向。
(一)煙草企業(yè)可視化管理的總體思路
煙草企業(yè)實施可視化管理之中,構(gòu)成可視化管理有三部分內(nèi)容組成,既企業(yè)高層管理以及職能服務(wù)中心和信息平臺。其中高層管理的作用是根據(jù)企業(yè)的實際發(fā)展?fàn)顩r,對企業(yè)未來的發(fā)展進行梳理,并且對企業(yè)的發(fā)展進行流程構(gòu)建,其中包括企業(yè)運營、市場以及財務(wù)等,并將構(gòu)建的內(nèi)容下發(fā)到企業(yè)下級部門,同時管理高層還應(yīng)當(dāng)為企業(yè)的團隊以及智能中心提供必要的協(xié)調(diào)。在高層管理之下的流程經(jīng)理應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的發(fā)展流程制定相應(yīng)的部門流程,并且構(gòu)建業(yè)務(wù)團隊,對流程進行全方位的監(jiān)控,流程經(jīng)理在必要時應(yīng)當(dāng)對團隊進行培訓(xùn)。而流程團隊?wèi)?yīng)當(dāng)根據(jù)需要對企業(yè)的業(yè)務(wù)以及執(zhí)行進行編寫。職能中心負(fù)責(zé)對團隊以及高層管理提供相應(yīng)的支持。信息平臺則負(fù)責(zé)為企業(yè)提供必要的信息。
(二)業(yè)務(wù)流程
在煙草企業(yè)業(yè)務(wù)流程之中,其核心流程是主要指的是在構(gòu)成煙草企業(yè)流程之中,通過集成組織的煙草企業(yè)核心競爭力的流程,煙草企業(yè)的核心流程是對企業(yè)創(chuàng)造加持以及和客戶之間的聯(lián)系。煙草企業(yè)的核心流程越效率,那么通過核心流程所實現(xiàn)的競爭力也就越高。例如在煙草企業(yè)中將研發(fā)作為核心的部門里,那么其業(yè)務(wù)核心流程就是如何通過技術(shù)進行高效率、高質(zhì)量的研發(fā)。而在以銷售作為核心流程的銷售部門之中,其核心流程就是如何通過對市場進行調(diào)查以及銷售。煙草企業(yè)在構(gòu)建自身的核心業(yè)務(wù)流程之時,應(yīng)當(dāng)從并行性以及系統(tǒng)繼承性和突破性等方面進行綜合考慮。
(三)流程以及績效的可視化
將管理進行可視化是將企業(yè)的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的管理知識進行視覺呈現(xiàn),通過人們對可視效果的快速接受能力進行分析。煙草企業(yè)的可視化管理是將人們大腦以及計算機兩大高速信息處理系統(tǒng)進行聯(lián)合,通過將管理以一種可視接片進行展示,促進煙草企業(yè)能有效的對企業(yè)的發(fā)展和管理進行直觀的研究、操縱等一系列行為,并且能有效的將煙草企業(yè)之中所隱藏的問題以及信息進行可視化處理。構(gòu)成可視化流程的技術(shù)主要包括:
(1)可視化映射。可視化映射是組成可視化技術(shù)的核心,其主要是將數(shù)據(jù)以及相對抽象的問題進行可視化,其中包含圖形以及顏色等圖形公式。
(2)人機界面技術(shù)。數(shù)據(jù)可視化是一種人與計算機之間的交換過程。
(3)系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù):基于B/s(Browser-server)結(jié)構(gòu)的MVC(Model-view-Controller)模型-視圖-控制器的縮寫。
三、總結(jié)
關(guān)鍵詞:可視化技術(shù);電力信息;運維
中圖分類號:TM73:TP315 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)29-0065-02
為了應(yīng)對信息化時代,國家電網(wǎng)公司對電力系統(tǒng)進行了大規(guī)模的信息化建設(shè),配電網(wǎng)信息系統(tǒng)進入了“大網(wǎng)絡(luò)、大系統(tǒng)、大集中、高可靠性、高安全性”的“三大兩高”時代,信息化工作的重點也逐步轉(zhuǎn)移到電力系統(tǒng)的運維中來。
在新形勢下,如何更直觀、清晰的展示電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),提高運維管理工作的效率是電力系統(tǒng)解決的重要課題。
可視化技術(shù)是解決此問題的重要方法,在電力系統(tǒng)運維管理過程中引入可視化技術(shù),并逐步實現(xiàn)其規(guī)范化,建立高效的運維管理體系,降低電力系統(tǒng)的運營成本,為實現(xiàn)公司的戰(zhàn)略目標(biāo)提供幫助。
基于此,筆者對可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)運維中的應(yīng)用進行探討。
1 可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)運維中應(yīng)用的基本要求
可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)運維中應(yīng)用的目標(biāo)是要實現(xiàn)電力系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的“主動監(jiān)控、統(tǒng)一管理、可視化運維”的一體化管理,通過一體化管理能及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的各類故障、隱患及風(fēng)險,降低運營成本,提高運維工作效率。
具體來說,可視化技術(shù)在運維工作中的應(yīng)用應(yīng)該滿足下述要求:
第一,對電力系統(tǒng)中的UPS電源、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、防火墻、電力設(shè)備等各類設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進行實時監(jiān)控;
第二,對電力系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)信息資源進行統(tǒng)一管理、監(jiān)控及預(yù)警分析;
第三,電力系統(tǒng)運行過程中采集到的各類數(shù)據(jù)信息,如事件信息、性能數(shù)據(jù)等進行技術(shù)的存儲、分析、告警等,并用圖表進行直觀的顯示;
第四,可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中的應(yīng)用不能降低、影響各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的安全性和可靠性;
第五,可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維應(yīng)用時不僅要能及時監(jiān)控配電網(wǎng)的運行狀況,還要及時監(jiān)管自身的狀況及資源占用情況;
第六,可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中應(yīng)用不僅要允許用戶對采集到的數(shù)據(jù)信息進行瀏覽和操作,還能通過分層級權(quán)限管理,實現(xiàn)對用戶分層分區(qū)的訪問管理。
2 可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中應(yīng)用的基本 原則
2.1 統(tǒng)一規(guī)劃原則
可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中應(yīng)用應(yīng)具有明確的發(fā)展方向和思路,必須要統(tǒng)一規(guī)劃,在電力信息系統(tǒng)的全局上做到統(tǒng)籌安排、科學(xué)規(guī)劃,對電力信息系統(tǒng)運維管理的架構(gòu)和數(shù)據(jù)模型實行統(tǒng)一的管理和控制。
2.2 分步實施原則
可視化技術(shù)應(yīng)用到電力信息系統(tǒng)的運維中并非一朝一夕的事情,必須要進行詳細的規(guī)劃和布局,要有計劃、有步驟的實施,堅持循序漸進、迭代實施的原則。具體來說,可從下述幾方面逐步實施:
第一,橫向擴展??梢暬夹g(shù)可先使用到電力信息系統(tǒng)的個別業(yè)務(wù)中,然后再逐步擴展到所有業(yè)務(wù)中,規(guī)模上也是從小到大穩(wěn)步擴大和推進;
第二,縱向加深??梢暬夹g(shù)應(yīng)用到電力信息系統(tǒng)運維工作中功能并不完善,要持續(xù)不斷的進行細化和完善,模塊和子模塊的數(shù)量應(yīng)該是從少到多,從無到有;
第三,制定計劃。要確??梢暬夹g(shù)在電力信息系統(tǒng)運維工作中的應(yīng)用效果,必須要制定應(yīng)用計劃,并要“有重點、分階段”的逐步展開。
2.3 高性能原則
可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中的應(yīng)用要堅持高性能的原則,具體表現(xiàn)在下述兩方面:
第一,可視化技術(shù)應(yīng)用到電力信息系統(tǒng)運維工作中,要最大限度的減少對系統(tǒng)各類監(jiān)控設(shè)備的影響,不能改變目前系統(tǒng)的運行狀況和環(huán)境,可視化技術(shù)的應(yīng)用要能與平臺的設(shè)備適應(yīng),可視化技術(shù)應(yīng)用時占用的各類資源,如內(nèi)存、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)寬帶等盡量要少,要滿足設(shè)定的目標(biāo);
第二,可視化技術(shù)應(yīng)用在電力信息系統(tǒng)運維工作中對數(shù)據(jù)信息的處理效率要具有相當(dāng)?shù)膹V度和深度,不僅要具有預(yù)警的功能,還要具有實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的分析和優(yōu)化功能,并能展示和生成對應(yīng)的圖表、報表。
2.4 可視化原則
可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)應(yīng)用時,對于數(shù)據(jù)的組織和處理要以圖表、關(guān)聯(lián)、對比等形式直觀、便捷的展示數(shù)據(jù),展現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的未來走向趨勢。
3 可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中應(yīng)用的核心架 構(gòu)及具體內(nèi)容
3.1 核心架構(gòu)
可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中應(yīng)用時,核心架構(gòu)的設(shè)計要符合電網(wǎng)調(diào)度、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及信息技術(shù)規(guī)范的要求,確保電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和實用性??梢暬夹g(shù)的核心架構(gòu)包括4個層次,這4個層次分別為監(jiān)控資源層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層及界面展現(xiàn)層。
3.1.1 監(jiān)控資源層
監(jiān)控資源層是指可視化技術(shù)進行監(jiān)控的內(nèi)容,主要包括下述幾方面:精密空調(diào)、UPS電源、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等,除此之外,為了更全面、系統(tǒng)的了解電力信息系統(tǒng)運維的具體情況,為了更系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和分析問題,通常還對主機硬件、系統(tǒng)日志等信息進行實時監(jiān)控。
3.1.2 數(shù)據(jù)采集層
數(shù)據(jù)采集層的功能包括兩方面:
第一,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采集任務(wù),對監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息及時進行采集和分析,并根據(jù)數(shù)據(jù)信息分析結(jié)果進行預(yù)警,除此之外,還要對電力系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)境等統(tǒng)一調(diào)配,最后按照相關(guān)協(xié)議的要求,與數(shù)據(jù)處理層進行交互;
第二,為了最大限度防止網(wǎng)絡(luò)異常對數(shù)據(jù)信息造成不良影響,不僅要將采集的數(shù)據(jù)信息及時和數(shù)據(jù)層進行交互,還要將數(shù)據(jù)信息進行存儲,確保監(jiān)控系統(tǒng)的連續(xù)性和靈活性。由于不同系統(tǒng)存在一定的差異,數(shù)據(jù)采集通常使用C語言、Java進行開發(fā),得到的數(shù)據(jù)采集插件可根據(jù)電力系統(tǒng)監(jiān)控的實際需求采用相關(guān)語言進行開發(fā)。數(shù)據(jù)采集層和處理層之間的傳輸協(xié)議通常采用TCP/IP、SNMP等。
3.1.3 數(shù)據(jù)處理層
數(shù)據(jù)處理層的功能包括四方面:
第一,存儲采集到的原始數(shù)據(jù),根據(jù)原始數(shù)據(jù)信息對原始事件進行規(guī)范處理;
第二,對存儲的原始數(shù)據(jù)進行查詢、分析,并根據(jù)分析結(jié)果的實際狀況,進行分析、狀態(tài)預(yù)警等告警分析;
第三,根據(jù)不同預(yù)警種類的特點,將這些告警通過窗口、畫面等傳遞給相關(guān)工作人員,以便及時對這些預(yù)警信息進行處理;
第四,對接收到的數(shù)據(jù)信息進行存儲,以便為未來的趨勢分析提供資料,這些數(shù)據(jù)的存儲可按照時間先后順序進行標(biāo)記,以便為判斷服務(wù)器時間、網(wǎng)絡(luò)延遲等提供依據(jù)。
3.1.4 界面展現(xiàn)層
數(shù)據(jù)采集層獲得的信息范圍廣,并且具有深度,因此要將這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)人機交互。界面展現(xiàn)層通過各種方式,如告警、歷史查詢等將數(shù)據(jù)展現(xiàn)給需要用到的客戶,并能為需要數(shù)據(jù)信息的用戶提供相應(yīng)的管理功能。
該層的主要功能是挖掘收集到數(shù)據(jù)信息的本質(zhì),全面展示監(jiān)控信息的規(guī)律;能結(jié)合數(shù)據(jù)信息和系統(tǒng)的特點,分析運維工作存在的差異,并及時提供預(yù)警。
對界面展現(xiàn)層來說,要設(shè)計出能提高用戶滿意度和實用性的界面,可通過不同層次、多個角度進行展現(xiàn),界面展現(xiàn)通常使用的三種展現(xiàn)形式包括下述三種:圖表、報表和拓?fù)湫问?,不同類型具有不同的特性。圖表展現(xiàn)是根據(jù)電力信息系統(tǒng)不同層次的管理和運維,為其展現(xiàn)實用性的數(shù)據(jù)信息,還能根據(jù)工作人員的需求展現(xiàn)數(shù)據(jù)信息未來的發(fā)展趨勢;報表展現(xiàn)是三種展現(xiàn)方式中最常用的方式,報表數(shù)據(jù)信息能直接從系統(tǒng)中導(dǎo)出,可導(dǎo)出為TXT、PDF及WORD等格式,為決策者進行決策提供參考。
3.2 可視化的具體內(nèi)容
電力信息系統(tǒng)運維可視化的具體內(nèi)容包括以下幾種:①系統(tǒng)運行狀態(tài)可視化,如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)及監(jiān)控對象等;②各類資源臺帳可視化,如綜合布線管理、配置管理等;③工作可視化,如工作任務(wù)、流程等可視化;④過程可視化,如數(shù)據(jù)處理、接受、告警、報表的可視化等。
4 結(jié) 語
總之,隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展及電力信息系統(tǒng)管理的日益規(guī)范化,可視化技術(shù)在電力信息系統(tǒng)運維中的應(yīng)用會日益廣泛和規(guī)范化,能極大的提高運維管理工作水平和效率,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供強有力的保障。
參考文獻:
[1] 劉年國.電力系統(tǒng)運維可視化平臺的研究與設(shè)計[J].電力信息化,2012. (11):25-28.
[關(guān)鍵詞] 石油勘探;協(xié)同;云計算;平臺;遠程;三維;可視化
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 025
[中圖分類號] TP315 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2014)17- 0041- 03
1 前 言
新疆油田作為中國西部第一個千萬噸級大油田,經(jīng)歷了50多年的勘探開發(fā),地表地理環(huán)境和地下地質(zhì)條件越來越復(fù)雜,勘探開發(fā)的難度越來越大,因此必須大力推進信息技術(shù)的應(yīng)用,以信息化、智能化來提升油氣勘探開發(fā)的水平和效益。
在此形勢下,新疆油田公司勘探開發(fā)研究院于2005年建成了勘探協(xié)同環(huán)境,利用“網(wǎng)絡(luò)存儲+服務(wù)器+胖客戶端”的解釋軟件運行模式,實現(xiàn)了多學(xué)科、多專業(yè)的協(xié)同工作,極大地提高了勘探科研人員的工作效率。然而隨著技術(shù)的進步和勘探研究大協(xié)同需求的出現(xiàn),利用云計算技術(shù)對原有協(xié)同環(huán)境進行升級已經(jīng)迫在眉睫。其中,石油勘探研究中所使用的主流專業(yè)軟件(如OpenWorks、Geoeast等),都在向著體解釋的方向發(fā)展,三維顯示處于越來越重要的位置,如何實現(xiàn)遠程三維可視化,將是協(xié)同環(huán)境升級為云計算平臺至關(guān)重要的一步。
2 技術(shù)要求
在云計算平臺的建設(shè)規(guī)劃中,為了滿足大協(xié)同的需求,將所有計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一整合到數(shù)據(jù)中心,利用數(shù)據(jù)中心的資源開展勘探研究工作,通過網(wǎng)絡(luò)把結(jié)果傳輸?shù)娇蛻舳?,科研人員直接面對的客戶端將不再承擔(dān)計算任務(wù)。而將后端的硬件資源與前端的客戶端有效連接起來的正是云計算平臺。云計算平臺在整個系統(tǒng)中所處的位置如圖1所示。
而在云計算平臺的眾多功能中,遠程圖形可視化是硬件設(shè)備與用戶溝通的橋梁,是與用戶體驗直接相關(guān)的部分,其功能的完善與否將直接影響科研人員對云計算平臺的評價,是極其重要的部分。其中二維圖形的遠程可視化技術(shù)已經(jīng)非常成熟,諸如Xmanager之類的遠程桌面軟件已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。而三維圖形的遠程可視化技術(shù)也在近年來取得突破。遠程三維可視化技術(shù)可以將應(yīng)用軟件服務(wù)器渲染好的圖像(包括二維和三維)經(jīng)過壓縮后,通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給客戶端,客戶端只需將圖像解壓后顯示。但是要將遠程三維可視化技術(shù)應(yīng)用到勘探云計算平臺中,就必須滿足油田勘探研究的需求:
首先,科研人員在使用油田勘探研究專業(yè)軟件時,對顯示的色彩和形狀的準(zhǔn)確度和清晰度要求非常高,這就要求遠程三維可視化技術(shù)需要能夠提供無失真的高清晰度畫面。
其次,由于客戶端通常位于科研人員的辦公室,甚至有可能位于公網(wǎng)上,在圖像傳輸時不能占用太大的網(wǎng)絡(luò)帶寬,因此要求遠程三維可視化技術(shù)在保證圖形不失真的前提下有優(yōu)秀的圖形壓縮率,保證科研人員在低帶寬網(wǎng)絡(luò)中也能流暢使用。
再次,由于油田勘探研究專業(yè)軟件種類較多,而且橫跨Windows平臺和Linux平臺,需要遠程三維可視化技術(shù)有足夠出色的兼容性,保證勘探研究中所使用的專業(yè)軟件都能通過其。
最后,原有協(xié)同環(huán)境已經(jīng)實現(xiàn)了科研數(shù)據(jù)的共享,在此基礎(chǔ)上,為了進一步加強不同地區(qū)科研人員之間的交流和協(xié)作,需要實現(xiàn)遠程協(xié)同工作,即多名用戶能同時登錄到同一畫面,其中任何一名用戶的操作對其他用戶均可見。
3 遠程三維可視化技術(shù)在油田勘探研究中應(yīng)用的實踐
3.1 實踐準(zhǔn)備
目前主流的遠程三維可視化技術(shù)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。只有對這些技術(shù)進行充分的研究和測試,深入了解其功能和性能,才能篩選出適合石油勘探研究的遠程三維可視化技術(shù)。
經(jīng)過長時間的研究和測試,根據(jù)研究和測試的結(jié)果,經(jīng)過綜合考慮,勘探云計算平臺決定使用XenApp來承擔(dān)Windows平臺軟件的遠程三維可視化工作,而由DCV來承擔(dān)Linux平臺軟件的遠程三維可視化工作。兩者能夠?qū)崿F(xiàn)的功能如表1所示。
可以看到,在值得關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)上,這兩種技術(shù)都能滿足要求:
(1)能準(zhǔn)確地顯示三維圖形的顏色和形狀。
(2)在帶寬占用方面,公司內(nèi)部的千兆網(wǎng)都能較輕松地承擔(dān)傳輸任務(wù),而在公網(wǎng)上,可以通過調(diào)低畫面質(zhì)量來實現(xiàn)流暢運行(兩種技術(shù)均采用差分算法,調(diào)低畫面質(zhì)量只對運動畫面有影響,靜止畫面質(zhì)量不變)。
(3)在兼容性方面,XenApp不支持Linux平臺軟件,DCV雖然支持兩種平臺,但Windows服務(wù)器必須架設(shè)在KVM虛擬機上,不僅性能損失較大,而且硬件資源部署的靈活度也較低。使用XenAppWindows平臺軟件,使用DCVLinux平臺軟件可以發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢,同時互相彌補各自的不足。
(4)在協(xié)作模式上,XenApp只支持管理員與客戶端的協(xié)作模式,不過Windows平臺的遠程協(xié)作方式很多,可以一定程度地彌補這一不足。而DCV支持各種協(xié)作模式。
(5)在定制研發(fā)方面,兩者都能提供定制研發(fā)服務(wù)。
(6)顯卡復(fù)用是指一塊顯卡能支持多用戶同時使用需三維渲染的軟件,這項功能能夠提高硬件資源的利用率和部署的靈活度。兩者都支持此項功能。
(7)在服務(wù)方式方面,XenApp提供的是SaaS服務(wù),DCV提供的是PaaS服務(wù)。相比之下,SaaS服務(wù)在系統(tǒng)安全性、使用便利性和用戶接受度上較PaaS服務(wù)更有優(yōu)勢。不過值得注意的是,科研人員在使用Linux平臺的專業(yè)軟件時經(jīng)常需要打開Terminal來組織數(shù)據(jù),此時PaaS服務(wù)反而具有一定的便利性。
3.2 實際部署
在實際部署中,由于XenApp已經(jīng)集成了一整套云計算系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)云計算系統(tǒng)所需的全部功能,而DCV則僅有遠程三維可視化功能,其他功能均需要自主研發(fā)組件來實現(xiàn),其中包括用戶管理系統(tǒng)、性能監(jiān)控系統(tǒng)、負(fù)載均衡系統(tǒng)和用戶訪問門戶。在研發(fā)這些組件時,考慮到研究人員使用的便利性,將XenApp和DCV兩者整合為一個整體,這其中涉及跨平臺的用戶管理和同步、跨平臺的軟件授權(quán)管理、負(fù)載均衡算法的設(shè)計、軟件單點登錄的實現(xiàn)等一系列問題。在攻克了這些問題后,勘探云平臺得以成功,其門戶界面如圖2所示。
可以看到Windows平臺的Discovery、GeoMap與Linux平臺的OpenWorks等軟件在統(tǒng)一的門戶向用戶。用戶點擊軟件圖標(biāo)后,會根據(jù)其所屬平臺自動使用XenApp或DCV來向用戶提供遠程可視化服務(wù),為云計算平臺的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。目前該平臺已經(jīng)成功上線運行,效果良好。用戶通過遠程三維可視化技術(shù)使用勘探研究專業(yè)軟件如圖3所示。
3.3 實踐中的一些問題
在現(xiàn)階段,石油勘探研究用的專業(yè)軟件并不是所有模塊都需要三維顯示,這部分工作并不需要顯卡參與。那么最經(jīng)濟的做法應(yīng)該是將軟件在無顯卡的服務(wù)器群和有顯卡的服務(wù)器群各安裝一份,并分別作為二維應(yīng)用和三維應(yīng)用,用戶根據(jù)自己當(dāng)前工作的需求在其中進行選擇。但在實際測試時,用戶無論其實際需求如何,大部分情況下都傾向于選擇三維應(yīng)用,造成三維應(yīng)用服務(wù)器繁忙而二維應(yīng)用服務(wù)器空閑的現(xiàn)象,并不符合提高硬件資源利用率的初衷。另外給用戶額外的選項也會增加用戶的困擾,使整個云計算平臺的接受度降低。新疆油田勘探公司云計算平臺為了提供更好的用戶體驗,將應(yīng)用全部部署于有顯卡的服務(wù)器群,但這就對負(fù)載均衡提出了更高的要求。
理想狀況是,能將CPU計算資源與顯卡計算資源隔離開,形成各自的資源池,當(dāng)軟件僅使用二維顯示時,由CPU資源池獨立完成用戶請求;而當(dāng)軟件需要三維顯示時,會調(diào)用OpenGL庫,此時將這部分請求轉(zhuǎn)移到顯卡資源池,兩個資源池合作為用戶提供完整的圖像。這與DCV的工作原理是相似的,其工作原理如圖4所示。
DCV就是將圖形中的二維和三維部分分離,分別交給CPU和顯卡處理,然后在客戶端將兩者融合顯示,而且DCV也提出了遠程渲染服務(wù)器的概念,圖形中的三維部分將通過“網(wǎng)絡(luò)”傳輸給遠程渲染服務(wù)器處理,可以說是云計算的理想架構(gòu)。但是在實際的DCV產(chǎn)品中,這里的“網(wǎng)絡(luò)”只能是KVM虛擬機及其宿主機之間的虛擬網(wǎng)絡(luò),不同的物理服務(wù)器之間是無法進行這樣的協(xié)作的。而且目前顯卡普遍使用的PCI-e 3.0接口的雙向帶寬高達32GB/s,現(xiàn)有服務(wù)器支持的網(wǎng)絡(luò)無法承載如此高速的數(shù)據(jù)傳輸,這種架構(gòu)必然將造成性能下降。
3.4 展望
隨著技術(shù)的進步,特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,400G以太網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)將使CPU資源池和顯卡資源池的分離成為可能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠程三維可視化技術(shù)都支持這樣的分離時,勘探云計算平臺的架構(gòu)應(yīng)盡可能地向這一方向轉(zhuǎn)變。
同時服務(wù)器虛擬化技術(shù)也在不斷發(fā)展,逐漸有虛擬機軟件支持顯卡,而底層硬件虛擬化的好處是顯而易見的,雖然現(xiàn)在勘探云計算平臺底層硬件均未使用虛擬機,但從維護工作量和故障轉(zhuǎn)移等方面考慮,當(dāng)支持顯卡的服務(wù)器虛擬化技術(shù)[1]成熟后,應(yīng)將其與遠程三維可視化技術(shù)結(jié)合,更好地為研究人員提供服務(wù)。而且Nvidia的VGX顯卡虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)也預(yù)示著顯卡虛擬化時代的到來,雖然石油勘探專業(yè)軟件更期望多塊顯卡的整合而非目前的將一塊顯卡拆分,但是顯卡虛擬化技術(shù)也為遠程三維可視化技術(shù)提供了新的可能。
4 結(jié)束語
隨著信息技術(shù)的進步和勘探研究大協(xié)同需求的出現(xiàn),云計算技術(shù)已經(jīng)成為油田信息化智能化進一步發(fā)展的不二之選,而遠程三維可視化技術(shù)在其中扮演著至關(guān)重要的角色。在建設(shè)勘探云計算平臺的過程中,以大量的研究和測試工作為基礎(chǔ),在現(xiàn)有的主流遠程三維可視化技術(shù)中選擇了XenApp技術(shù)和DCV技術(shù)作為云計算平臺的核心,收到了良好的效果。但技術(shù)進步的腳步不會停歇,遠程三維可視化技術(shù)將與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬化技術(shù)進一步結(jié)合[2],使勘探云計算平臺不斷完善和發(fā)展。
主要參考文獻
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)可視化;管道安防;研究
國內(nèi)外油氣長輸管道事故表明,第三方破壞是管道安防的重中之重。廣東大鵬液化天然氣有限公司(簡稱廣東大鵬公司或大鵬公司)運營在珠三角地區(qū)的440余公里高壓天然氣長輸管道,因?qū)俚亟?jīng)濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平、人口密度及土地開發(fā)強度的逐年提高,影響管道運行安全的第三方施工作業(yè)活動近幾年始終處于高位狀態(tài)。為了保護這條區(qū)域級能源地下輸送動脈的安全,廣東大鵬公司5年前就建立數(shù)字化管道維護系統(tǒng)(Digital Pipeline Maintenance System,DPMS),其中多個模塊從不同的角度較為詳細地記錄了管道保護及控制范圍內(nèi)的第三方施工作業(yè)動態(tài)及影響管道安全的風(fēng)險管控情況,5年累計數(shù)據(jù)超過10000條。如此龐大的數(shù)據(jù)對管道安防人員來說猶如一處可以提高第三方作業(yè)預(yù)警深度的“信息寶藏”,倘若能借助一定的工具與分析方法,智能化地揭示出管道第三方作業(yè)活動的潛在規(guī)律及其對管道運營安全的交互影響程度或趨勢,必將對優(yōu)化當(dāng)前的管道安防策略起到良好的支撐作用。
本文選取廣東大鵬公司DPMS系統(tǒng)存儲的2014~2016年間有關(guān)管道第三方作業(yè)活動的6453條記錄數(shù)據(jù),在加深對管道安防業(yè)務(wù)理解和認(rèn)知的基礎(chǔ)上,借助數(shù)據(jù)可視化分析技術(shù)[1],來揭示管道保護及控制范圍內(nèi)第三方施工作業(yè)活動的潛在規(guī)律和變化趨勢,以便更具針對性地開展日常巡查和防止第三方損傷管道的預(yù)警保護工作。
1 數(shù)據(jù)整理與精簡
全面、準(zhǔn)確地收集管道保護及控制范圍內(nèi)的第三方作業(yè)活動信息數(shù)據(jù),是做好管道巡防工作并進行策略優(yōu)化的基礎(chǔ)。因大鵬公司DPMS系統(tǒng)初建時所考慮的角度不同,大量涉及第三方作業(yè)活動的數(shù)據(jù)被分別記錄和儲存到眾多模塊中,這就需要按照一定的格式、維度或?qū)傩詫ζ溥M行數(shù)據(jù)整理和精簡[2],從而為相應(yīng)數(shù)據(jù)的可視化工作創(chuàng)造前提條件。
第三方作業(yè)活動是否會影響到管道運行安全,最直觀的判斷就是二者的距離和第三方活動行為的時空分布狀態(tài)。因此,首先可以基于大鵬公司DPMS系統(tǒng)“管道保護”模塊下的“電話管理”記錄數(shù)據(jù),結(jié)合管道安防業(yè)務(wù)流程,創(chuàng)建一個包括序號、日期、時間、管理區(qū)、市、區(qū)、鎮(zhèn)/街辦、村/社區(qū)、管線區(qū)間、起始樁號、終止樁號、作業(yè)對象、作業(yè)項目、作業(yè)類型、作業(yè)活動、所用機具、實施狀態(tài)、相對位置、相對距離、風(fēng)險等級、處置結(jié)果、匯報人身份、匯報人姓名等子項的數(shù)據(jù)源表。其次,利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則將有內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)據(jù)按照其屬性進行智能化篩選和歸類,如將電話管理“電話描述”中含有“計劃”、“準(zhǔn)備”、“將”、“可能”等表述第三方作業(yè)實施狀態(tài)的文本信息統(tǒng)一轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)源表中“實施狀態(tài)”項下的“計劃”字段,讓不同來源、不同格式和不同特點的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上得到精簡、整合和集中。最后,對數(shù)據(jù)源中不完整的數(shù)據(jù)、錯誤的數(shù)據(jù)和重復(fù)的數(shù)據(jù)進行再梳理或再審核(亦稱數(shù)據(jù)清洗),達到整理和精簡管道第三方作業(yè)事件數(shù)據(jù)的目的。
2 數(shù)據(jù)可視化分析
管道第三方作業(yè)事件數(shù)據(jù)可視化是在相應(yīng)數(shù)據(jù)得到整理和精簡的基礎(chǔ)上,運用大數(shù)據(jù)分析工具(TABLEAU軟件)將可能影響公司管道運行安全的第三方作業(yè)活動數(shù)據(jù)[3],轉(zhuǎn)化為易被管道保護人員所感知和識別的圖形、符號、視頻或動畫,這種數(shù)據(jù)的視覺表現(xiàn)形式與其發(fā)生地理位置(管道地面標(biāo)識編號)間的映射重疊,不僅可以直觀地反映第三方作業(yè)的屬地活躍程度,而且還可以便捷有效地展示第三方作業(yè)的風(fēng)險等級和變化趨勢,便于管道保護人員分析現(xiàn)行安防策略中的問題或不足,從而采取更具針對性和實效性的改進措施,在防控第三方破壞管道的預(yù)警工作上,由被動變?yōu)橹鲃印?/p>
2.1 第三方作業(yè)屬地活躍度的可視化
廣東大鵬公司的高壓天然氣長輸管道依次穿越珠三角五個城市的20個區(qū)、56個鎮(zhèn)/街辦和217個行政村/社區(qū),利用TABLEAU軟件的氣泡圖功能,就能對數(shù)據(jù)源表中6453條數(shù)據(jù)進行“村/社區(qū)”級分布展示(如圖1),填充氣泡圖形狀的大小表示記錄次數(shù)值的大小,每個氣泡內(nèi)的字體(亦稱標(biāo)簽)可以快速顯示某個維度字段的名稱、數(shù)值或其他需要展示的信息。
在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性,還可以就第三方作業(yè)屬地活躍度較高的行政村/社區(qū)展開深度分析,例如通過利用TABLEAU的線性圖,在儀表板里分析圖1中任一行政村/社區(qū)或其他涉及地理范的字段(如鎮(zhèn)/街辦、區(qū)、市及管理區(qū)等)2104~2016年間的第三方作業(yè)活躍度的逐月變化趨勢(如圖2)。
由于村/社區(qū)、鎮(zhèn)/街辦、區(qū)和市之間具有行政隸屬關(guān)系,我們可以利用該變量的分層鉆取功能,快速地在同一儀表盤中展現(xiàn)市、區(qū)、鎮(zhèn)/街辦等轄區(qū)內(nèi)的管道第三方作業(yè)活躍程度,讓各區(qū)、各責(zé)任段的管道保護人員從中發(fā)現(xiàn)能指導(dǎo)自己工作的有價值的信息。從圖1可以看出,廣佛區(qū)的坑頭村、廟頭社區(qū)、里仁洞村、樟邊村、海傍村、金山村、鐘三村,東莞區(qū)的溫塘村,惠州區(qū)的黃漁涌村、南坑村內(nèi)近三年第三方作業(yè)活躍度很高;就其中的坑頭村而言,2015年為近三年中活躍度最高的年份,盡管各年逐月變化的趨勢不盡相同,但每年的3月、4月及8月、9月份基本達到當(dāng)年峰值,呈現(xiàn)出明顯的活躍期。圖1及圖2的可視化及分析結(jié)果,有助于管道安防人員通過增加相應(yīng)時段的管道巡查頻率、加強管道保護宣傳和外事協(xié)調(diào)來預(yù)警和管控第三方違規(guī)作業(yè)活動。
2.2 第三方作業(yè)時間的可視化
運用數(shù)據(jù)可視化軟件的“樹地圖”功能,在連接到數(shù)據(jù)源后,依次雙擊字段“記錄數(shù)”和“時間”,再單擊“智能顯示”下拉菜單選項中的“樹地圖”,然后將“時間”字段拖曳到標(biāo)記“顏色”框中,即可實現(xiàn)第三方作業(yè)時間的可視化(如圖3)。圖中顏色深淺和方塊順序(自上而下,自左至右)分別表示同一作業(yè)時間所包含事件記錄的多少。
很顯然,圖3揭示出第三方進場開始作業(yè)時間段大都位于每日的上午8時20分與11時20分之間,較符合人為活動的時間規(guī)律,這就要求管道安防人員將自己當(dāng)班8個小時的工作重點或強度放到當(dāng)日的上午,從而提高第三方違規(guī)作業(yè)活動的預(yù)警針對性。
2.3 第三方作業(yè)地理位置可視化
人類行為的時空屬性決定了任何可能危害管道安全的第三方作業(yè)活動,均可以借助賦予有地理坐標(biāo)編碼的管道地面標(biāo)識樁號進行位置界定。以第三方作業(yè)臨近管道的最近樁號作為基準(zhǔn)點,將DPMS系統(tǒng)中脫密后的管道標(biāo)識樁位數(shù)據(jù)表與2014~2016管道第三方作業(yè)數(shù)據(jù)表在TABLEAU軟件中進行關(guān)聯(lián),將脫密后的“X坐標(biāo)”及“Y坐標(biāo)”分別轉(zhuǎn)換為“地理角色”中的緯度和經(jīng)度,并將其從數(shù)據(jù)源顯示框中的“度量”欄拖曳到“維度”欄,再分別雙擊“X坐標(biāo)”及“Y坐標(biāo)”,2014~2016年第三方作業(yè)的點位便呈現(xiàn)在TABLEAU自帶地圖上。如果將此時的背景地圖切換成DPMS系統(tǒng)當(dāng)前所應(yīng)用的高德地圖,即可實現(xiàn)第三方作業(yè)地理位置可視化(如圖4)。
在上述圖4的基礎(chǔ)上,利用TABLEAU的篩選器和標(biāo)記面板框,對第三方作業(yè)數(shù)據(jù)維度中“風(fēng)險等級”、“所用器具”等想要可視化的字段進行拖放,可以在管道路由圖上實現(xiàn)第三方作業(yè)風(fēng)險等級及其所用機具分布范圍的可視化。管道安防人員利用此分析結(jié)果,不僅能夠適時調(diào)整安防力量的現(xiàn)場布控,而且還能夠向?qū)俚卣嚓P(guān)部門及時傳達或展示管道安保管理的現(xiàn)狀,提高管道安防內(nèi)外溝通的效率和水準(zhǔn)。
3 管道安防策略優(yōu)化
通過前面有關(guān)第三方作業(yè)事件數(shù)據(jù)可視化分析,我們不難看出,同一管道地區(qū)等級內(nèi),因?qū)俚刈匀?、?jīng)濟和人文環(huán)境的不同,第三方作業(yè)屬地活躍程度、發(fā)展趨勢和影響管道安全的風(fēng)險等級也存在較大差異。為提高日常巡查的針對性和防止第三方破壞管道的預(yù)警深度,在原來基于管道地區(qū)等級設(shè)置巡查頻率和監(jiān)護重點的基礎(chǔ)上,2016年9月,依照該分析所得結(jié)論,廣東大鵬公司對安防策略進行了以下優(yōu)化。
3.1 依照屬地第三方作業(yè)活躍度,適當(dāng)調(diào)整管道巡查頻率
基于原來“管道一、二級地區(qū)日巡查頻率不少于2次,管道三、四級地區(qū)日巡查頻率不少于4次”的量化巡防標(biāo)準(zhǔn),可選取近三年電話事件記錄數(shù)累計占三、四級地區(qū)總量80%的村/社區(qū)所轄的管道作為安防的重點區(qū)段(如圖5),將巡防頻率從日巡查4次提高到5~6次,將剩余三、四級地區(qū)管道的日巡防頻率從原來的4次降低到2~3次。通過數(shù)據(jù)比對和測算,日巡線頻率為5~6次的管道長度約308公里,所用人員為102人,日巡查頻率為2~3次的管道長度約為132公里,所用人員為42人,兩類優(yōu)化合計的人數(shù)比原來平均設(shè)置日巡線頻率為4次的人數(shù)減少3人,這樣,不僅節(jié)約了人力資源,同時也增強了管道安防的針對性和實效性,較好地體現(xiàn)了安防數(shù)據(jù)可視化研究所創(chuàng)造的價值。
3.2 在管道敏感點加裝無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),彌補人防短板
基于第三方在管道敏感點周邊實施靈活機動的機械挖掘、地堪鉆探和定向穿越等影響管道安全高危作業(yè)的地域分布數(shù)據(jù)可視化分析,在原來單靠經(jīng)驗而派駐看護人員進行“守株待兔”式的被動防守區(qū)段,加裝無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這一措施,不僅能夠起到快速增加管道敏感點內(nèi)巡查頻率的作用,而且還能夠幫助管道安防人員在非工作時間,通過智能手機等終端便捷高效地查看管道保護范圍內(nèi)是否存在第三方高危施工作業(yè)活動,彌補了過去單純依賴實地派人進行被動盯防的短板。
3.3 聚焦管道保o基層宣傳的重點,持續(xù)壯大管道保護聯(lián)防力量
第三方作業(yè)屬地活躍度和作業(yè)時間的數(shù)據(jù)可視化,讓管道巡防人員能夠更為全面、及時地掌握第三方可能實施危及管道安全的施工作業(yè)動態(tài),從而可以更加輕松地找準(zhǔn)發(fā)展管線信息員和管道保護宣傳進社區(qū)的重點。例如,在第三方作業(yè)活躍度高的地段,管道保護宣傳和聯(lián)防的優(yōu)化方向是:既要持續(xù)壯大基層個體管線信息員隊伍,又要和屬地社區(qū)居委會及村行政組織建立起管道保護聯(lián)防關(guān)系,編織一張“上下互通、合縱連橫”的管道安防預(yù)警信息溝通網(wǎng)。
3.4 基于管道安防工作強度調(diào)整巡防人員的薪酬結(jié)構(gòu)
大鵬公司管道巡防采用基層人力資源外包業(yè)務(wù)模式,防范第三方損傷管道的首要任務(wù)就是要調(diào)動一線管道安防人員工作的積極性和主動性,公平、合理的薪酬結(jié)構(gòu)是保證員工穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。基于管道安防人員所屬責(zé)任段內(nèi)管控第三方作業(yè)活動的次數(shù)和質(zhì)量,增設(shè)安防工作強度指標(biāo),通過在TABLEAU中創(chuàng)建新字段的方式即可實現(xiàn)不同時間段(如季度、半年度及年度等)內(nèi)所有安防人員工作強度排序的可視化。在原來基本薪酬分級設(shè)定的基礎(chǔ)上,2016年第4季度及年終兩處評定時,將量化后的個人安防工作強度指標(biāo)納入績效考核范疇,豐富了績效考核的內(nèi)容,改善了績效考核的結(jié)構(gòu),讓管道安防人員的績效管理更趨公平與合理。
4 結(jié)束語
管道安防數(shù)據(jù)可視化研究,是挖掘大鵬公司DPMS系統(tǒng)多年來收集、儲存的管道外部風(fēng)險數(shù)據(jù)資源價值的一種有益嘗試,是發(fā)現(xiàn)具有較大不確定性的第三方作業(yè)活動規(guī)律及主動預(yù)警第三方作業(yè)活動的一次有效探索。管道安防數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用,能增強管道安防工作的針對性并推動管道安防管理走向精細化和智能化,為管道安防工作的進一步“提質(zhì)增效”打下堅實基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]陳為,沈則淺,陶煜波,等.數(shù)據(jù)可視化[M].北京:電子工業(yè)出版社,2013.
關(guān)鍵字:可視化;網(wǎng)格計算;體繪制;面向網(wǎng)格的可視化
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
科學(xué)計算可視化(Visualization in Scientific Computing,VISC)是20世紀(jì)80年代隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的新興技術(shù),其基本思想是“用圖形和圖像來表征科學(xué)計算數(shù)據(jù)”,來發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計算過程中各種現(xiàn)象??茖W(xué)計算可視化作為一種計算和數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用,往往需要較高的硬件配置,并常常利用并行技術(shù)進行加速。[1]隨著計算機硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得長足發(fā)展,圖形硬件性能急速提升,科學(xué)計算分布范圍不斷拓展,計算規(guī)模不斷擴大。網(wǎng)格技術(shù)就是在這種條件下產(chǎn)生的一種面向互聯(lián)網(wǎng)的分布式計算方式,它是傳統(tǒng)的并行計算和分布式計算在深度和廣度上的拓展。其目的是利用分布在網(wǎng)絡(luò)上的存儲和計算資源,通過對它們的動態(tài)組合為解決超級計算問題提供支持。雖然網(wǎng)格技術(shù)仍在發(fā)展之中,但它所提供的資源匯聚、自治協(xié)調(diào)等功能將使得可視化應(yīng)用在更廣的范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)存儲和計算,更好地與科學(xué)計算程序集成,并讓更廣范圍的用戶通過網(wǎng)格以遠程或協(xié)作方式使用可視化應(yīng)用。面向網(wǎng)格的可視化己經(jīng)成為可視化領(lǐng)域的一個新的研究方向。
2.面向網(wǎng)格的可視化主要研究內(nèi)容
面向網(wǎng)格的可視化,其含義是受網(wǎng)格支持的可視化,或網(wǎng)格驅(qū)動的可視化,指的是利用網(wǎng)格的功能,為并行/分布式可視化提供基礎(chǔ)性支撐。圖1為面向網(wǎng)格的可視化說明示意圖。網(wǎng)格技術(shù)支持互聯(lián)網(wǎng)范圍的可視化應(yīng)用,它對于可視化應(yīng)用的意義有以下幾個方面。[2][3]
第一,隨著科學(xué)計算應(yīng)用的發(fā)展,可視化數(shù)據(jù)集的存儲量和計算量不斷增大,而網(wǎng)格技術(shù)能夠通過動態(tài)的資源組織滿足數(shù)據(jù)存儲和計算的要求,它能提供自治和動態(tài)的資源管理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲和計算的分布,因而可以利用更廣范圍內(nèi)的資源,增強人們理解和使用科學(xué)數(shù)據(jù)的認(rèn)知能力,擴充海量數(shù)據(jù)處理的能力,延伸人類科學(xué)活動的范圍。
第二,可視化應(yīng)用的高資源需求性必然限制其可訪問性,近年來,雖然PC處理器和圖形硬件的性能在以驚人的速度成長,但是仍然難以處理較大型數(shù)據(jù)的繪制,因此,長期以來,大數(shù)據(jù)量的可視化應(yīng)用只能運行在高端并行計算機和PC集群上,往往需要遠程使用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,遠程可視化的空間進一步擴大了。與基于Web的遠程可視化相比,網(wǎng)格提供了一個更為統(tǒng)一的資源共享和使用平臺,在這個平臺上協(xié)調(diào)各種資源提供遠程可視化服務(wù)存在很多新的挑戰(zhàn),因為需要處理數(shù)據(jù)、計算和顯示等多種類型的分步。
圖1 面向網(wǎng)格的可視化說明示意圖
第三,作為一種分布式可視化應(yīng)用,面向網(wǎng)格的可視化應(yīng)當(dāng)支持多用戶多任務(wù),多個不同用戶應(yīng)該可以同時使用系統(tǒng)而互不干擾,同時每個用戶又可以提交多個任務(wù)。另外,面向網(wǎng)格的可視化還應(yīng)該為多用戶間的協(xié)同提供支持。協(xié)同也是網(wǎng)格的一項重要特征。網(wǎng)格提供虛擬組織支持,這種虛擬組織的概念除表現(xiàn)為資源的虛擬化外,更突出表現(xiàn)為多個用戶之間的協(xié)作。
第四,科學(xué)計算和可視化都是網(wǎng)格的主要應(yīng)用對象??梢暬ǔJ强茖W(xué)計算的后續(xù)處理步驟,為了更好地對科學(xué)計算結(jié)果進行可視化和駕馭,需要在可視化流程和科學(xué)計算過程之間進行協(xié)調(diào)和集成。通過這種集成可以更好地獲得反饋并進行控制,提高資源的利用效率,方便問題求解環(huán)境的構(gòu)建。
3.面向網(wǎng)格的可視化的探索及應(yīng)用
由于科學(xué)計算可視化對于科研和生產(chǎn)的重要作用,面向網(wǎng)格的可視化己經(jīng)成為一個新的研究方向,IEEE Copmuter Graphics & Applications雜志為此在2003年3月出了網(wǎng)格可視化專專輯。美國,歐洲等在面向網(wǎng)格的可視化領(lǐng)域進行了較多研究,這些研究的側(cè)重點有所不同。
3.1 基于網(wǎng)格技術(shù)支持的并行體繪制的研究應(yīng)用。如美國愛荷華大學(xué)的Knosp等人提出了一個基于網(wǎng)格的體繪制框架[4],他們使用Globus的資源管理、信息服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸工具支持并行體繪制框架;另外美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的計算可視化中心(CCV,ccvweb.csres.utexas.edu/ccv/)在己有的遠程并行繪制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上使用Globus添加網(wǎng)格支持,在他們的設(shè)計中,可視化服務(wù)的實現(xiàn)由各個可視化服務(wù)器完成,并通過Globus的網(wǎng)格服務(wù)向用戶提供可視化服務(wù)。
3.2 基于網(wǎng)格技術(shù)支持的可視化軟件的應(yīng)用。如美國猶他大學(xué)科學(xué)計算研究所曾將他們的可視化問題求解環(huán)境SCIRun與NetSolve結(jié)合[5]。英國利茲大學(xué)和英國NAG公司等共同進行了GViz項目[6],其主要目標(biāo)是為NAG公司的可視化軟件IRIS Explorer增加網(wǎng)格支持,實現(xiàn)可視化與仿真的聯(lián)合、計算駕馭、多用戶協(xié)同等功能。
3.3 側(cè)重于大規(guī)模數(shù)據(jù)集傳輸?shù)木W(wǎng)格可視化研究及應(yīng)用。如美國Lawrence Berkeley國家實驗室(LBNL)的Bethel等人使用UDP協(xié)議為Cactus設(shè)計了一個處理太(T)字節(jié)數(shù)據(jù)的并行可視化后端程序Visapult[7]。美國南加利福利亞大學(xué)的Thiebaux等人也對網(wǎng)格環(huán)境下海量數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出處理進行了深入研究[8]。
3.4 面向網(wǎng)格的可視化中間件和體系結(jié)構(gòu)的研究及應(yīng)用。如荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)等單位在Globus上建立了虛擬實驗室網(wǎng)格中間件VLAM-G[9],它是一個完整的面向網(wǎng)格的科學(xué)計算及可視化中間件和工具包.德國的愛因斯坦研究所(Cactus[10]的開發(fā)機構(gòu))和柏林Zuse研究所等聯(lián)合進行了GriKSL項目[11],其目的是將使用Cactus的科學(xué)計算與可視化應(yīng)用聯(lián)合起來,為大規(guī)模數(shù)據(jù)的科學(xué)計算提供遠程可視化和駕馭服務(wù).美國高級計算基礎(chǔ)設(shè)施合作組織(NPACI)正在協(xié)調(diào)其成員聯(lián)合開發(fā)適用于超級計算的可視化工具(vistools. npaci.edu)和可視化服務(wù)(visservices.npaci.edu).此外,美國伊利諾斯大學(xué)香檳分校的國家超級計算應(yīng)用中心(NCSA)也正在實施網(wǎng)格相關(guān)的可視化服務(wù)計劃.歐洲CrossGrid項目開發(fā)了一個網(wǎng)格可視化中間件Grid Visualisation Kernel[12],其目標(biāo)是提供通用的可視化服務(wù),將仿真程序和可視化連接起來并支持多種顯示設(shè)備.
在面向網(wǎng)格的可視化領(lǐng)域內(nèi),國內(nèi)也正在進行著相關(guān)的探索,如浙江大學(xué)CAD&CG國家重點實驗室在2004年完成了GVis的初級原型系統(tǒng),并對面向網(wǎng)格可視化領(lǐng)域的研究作了初步總結(jié)?;诖送ㄟ^分析比較國內(nèi)外研究工作,后來提出并實現(xiàn)了一個面向網(wǎng)格基于Java的交互式遠程并行可視化體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)Gvis [13],GVis由網(wǎng)格支撐層、可視化層和網(wǎng)格門戶層組成,是一個基于Glbous的交互式遠程并行可視化系統(tǒng),系統(tǒng)具有良好的交互性、跨平臺性和可擴展性。該體系結(jié)構(gòu)(如圖2所示)與國內(nèi)外面向網(wǎng)格可視化系統(tǒng)相比具有層次少,各層功能獨立,可擴展性、交互性和跨平臺性好等特點,支持面向網(wǎng)格的交互式并行可視化和遠程可視化,并可在進一步的擴展中支持協(xié)同可視化。是一個較為全面的面向網(wǎng)格的可視化系統(tǒng)。
圖2 基于Java的Gvis體系結(jié)構(gòu)
4.面向網(wǎng)格的可視化的發(fā)展方向
面向網(wǎng)格的可視化需要充分利用己有的研究成果,并在廣度、深度、通用性、互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化方面更進一步。網(wǎng)格對于可視化的推動作用,在現(xiàn)階段并不主要體現(xiàn)在可視化應(yīng)用性能的提高,而在于可視化應(yīng)用方式的改變。簡單地講,面向網(wǎng)格的可視化可以支持更多的用戶,在更廣的范圍內(nèi)使用更大的數(shù)據(jù)量。面向把應(yīng)把握這一趨勢,在資源的動態(tài)性、異構(gòu)性、多任務(wù)支持、可視化應(yīng)用的交互性、系統(tǒng)的可擴展性等方向上做好面向網(wǎng)格的可視化應(yīng)用研究工作。
5.總結(jié)
隨著科學(xué)計算逐漸向網(wǎng)格計算方向發(fā)展,可視化也必然會適應(yīng)這種變化,從傳統(tǒng)的并行可視化走向支持網(wǎng)格、利用網(wǎng)格、服務(wù)網(wǎng)格的面向網(wǎng)格的可視化。當(dāng)今,面向網(wǎng)格的可視化的研究具有一定的前瞻性.并取得了一定的成果,但在當(dāng)前的硬件條件下,基于網(wǎng)格的可視化相比于傳統(tǒng)的可視化還有欠缺之處。有待于我們在更深、更廣的層次上基于應(yīng)用背景更好繼續(xù)研究和發(fā)展。
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