綜合管理可視化范文
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篇1
論文摘 要:綜合實踐活動課程倡導學術平等、結構開放、格物致知的文化理念,強調公平的、開放的、探究的學習文化形態。校長的課程領導力影響教師的課程執行力,決定著該課程的推進狀態,影響著培養智慧創造型人才的課程功能與價值的實際彰顯。課程管理在于明確課程角色分配,強調課程執行時的角色分工和責任管理。從學習論視域看,綜合實踐活動具有校本化指導學生高層次學習的特征,要求教師依據學生認知經驗,提供大量學習工具和信息,激活學生學習動機,激發學生探究興趣,在活動中構建新的認知結構。社團活動是開展研究性學習的有效組織形式。
美國國家研究理事會2006年在其研究報告中歸結了三種教育研究類型:一是傾向性研究,了解“正在發生什么?”;二是因果研究,重在建立因果效應;三是機制研究,需要探尋X因素造成Y因素的機制和過程。在實踐中,三類問題是緊密聯系的[1]。本文所進行的機制分析,側重點并不在認知心理學關注的個體大腦內部的認知機制,而更多關注自然場境中,個體在整個文化境脈中與人之間的互動學習機制,是一種對課堂生態整體關系的研究,一種需要從個體、課堂共同體、情境活動多方面整合人的認知和環境互動的研究。
綜合實踐活動課程是一種實踐性經驗型課程,是以學生已有知識和經驗為基礎,以主題活動為組織方式,以任務為取向,以學生嘗試、經歷、思考、總結為學習形態的活動課程。綜合實踐活動是三級管理課程,強調課程對學校的適應性,強化了地方和學校在課程方面的基本責任和權力,滿足學生個性差異和學校辦學特色發展的需求。某種意義上說,綜合實踐活動是一種順應學生內在發展需求、促進學校文化建設和品牌建設的特色課程。
一、學習視域中綜合實踐活動的課程文化
人類學家和社會學家對“文化”有許多定義,但是大家一致認為,每個社會個體都在學習他們自己的文化,并將復雜的價值觀和行為系統加以內化。布魯納舉了許多例子,說明文化是描述、理解課程的一面鏡子。他在《教育文化》一書中寫道:學校課程和課堂氛圍總是受一些明確的計劃和一些難以表達清楚的文化價值觀影響;這些價值觀和關于社會階段、性別以及社會權利的考慮之間一直有著千絲萬縷的聯系。課程是反映文化信念和社會價值觀的一面鏡子。
1.解讀綜合實踐活動課程文化的內核。要孤立課程文化是非常困難的,只有有意識地堅持某一種特定的哲學理論,保持一種特定的辦學理念,課程文化才會凸現。從學習視角分析,綜合實踐活動是一種探究的課程文化。學校校長對課程文化的深刻理解以及教師在學校課程文化的大背景下,把理念變為課堂教學行為,這就是我們平時所說的“課程執行力”。綜合實踐活動課程需要一種將探究的課程文化堅持落實的課程執行力。
國家制定的學校課程標準,不同時期、不同學科、不同年段有著不同的課程價值取向。約瑟夫把課程取向概括為六種文化:工作和生存訓練;承接圣典;發展自我;建構理解;思考民主;正視主導秩序。[2]綜合實踐活動課程以建構理解、發展自我為總的價值取向,包括研究性學習、社區服務和社會實踐、勞動技術教育、信息技術教育等要素。它是在教師的引導下,學生基于經驗自主進行的知識和技能綜合應用的實踐活動。該課程強調學生在學習活動中的主體地位,思考教育的平等性和民主性,讓學生的經驗在重組過程中,獲得興趣、能力、情感和價值觀等方面的自我發展。綜合實踐活動課程除了綜合性、實踐性、活動體驗性等課程特征以外,還要強化課程民主性的文化特征,只有在民主平等的學習生態環境中,學生處在心理安全、自由暢想的狀態下,才有可能創新和創造發明。大家一致困惑于中國學生知識考試排位世界前列但創造性人才缺失,主要是我們基礎教育課程缺乏一種課程民主的文化。教師是判斷正確與錯誤的權威,書本是判斷正確與錯誤的法典。從幼兒開始直至大學畢業,學生是在考試分數的指揮下學習,直接導致創新意識、創新思維、創新方法的損傷。國家課程改革,把綜合實踐活動課程列為必修課程,這是時代的要求,也是培養創新型、智慧型人才的社會需求。
目前,部分學校把綜合實踐活動等同于團隊活動或者傳統的班級主題活動,這是一種誤區。雖然兩者都是經驗性活動課程,但是課程目標、功能、形式卻是完全不同的。綜合實踐活動的學習過程是一個“直覺體驗——圖像建構——概念抽象”的認知建構過程,并不僅僅是參與和體驗,要求學生通過課程學習,將自己的原有知識經驗整合成新的認知結構,其中包含著方法、策略、態度等默會性知識的習得。
2.綜合實踐活動課程文化是學校文化的重要組成部分。文化塑校,學校文化就是辦學理念、教育信仰以及在其指導下的師生一致。信仰決定理念,理念產生語言,語言變為行為,這是學校文化的四種表現形態。較多學校僅停留在語言層面,文化行為缺失。教育要平等,學校要民主,教學要互動,學生要自覺,教師要終身學習……這些理想單靠學科課程是難以實現的。學科課程有其特征和具體學習任務,結構性、知識體系性比較強,教師的指導地位就相對突出。綜合實踐活動是經驗活動課程,在人際關系方面,師生的參與角色平等,互動交流、主動學習比較學科課程而言有很大的開放空間。縱觀中國歷史上許多名校,如南開中學,格致中學,西南聯大等,沒有一所學校不倡導手腦結合、學術民主的,因此,研究性學習、綜合實踐活動課程開展不好的學校,絕不可能是一所品牌學校。
3.提升校長的課程領導力和教師的課程執行力。綜合實踐活動要從理想課程轉變為現實課程,必須依靠校長的管理和教師的執行。專業教師是實現課程的主體,然而,在課程改革前期,教師思想準備不足和缺乏技術支撐的弊病極為突出,綜合實踐活動的課程價值目標難以真正凸顯。而今,新課程改革經歷探索階段、發展階段,正在逐步進入成型階段,一定要切實提升校長的課程領導力,落實教師的課程執行力。
校長的課程領導力是校長對課程文化的理解,以及在理解的基礎上喚醒教師課程意識、激活教師課程執行力的能力。教師課程執行力指教師在學習視域下設計、組織、調控學生綜合實踐活動學習課程的能力。教師一定要研究基于學習經驗的綜合實踐活動課例,把課程理念變為可操作的課堂教學模式,形成開放性、活動型的課堂教學結構。
二、學習視域中綜合實踐活動的課程管理
課程管理是學校管理中永恒的主題。傳統的管理重點放在組織制度系統、資源配置系統、人事考核系統三方面,很少考察學生進行的有效性、高層次的學習行為,直接導致教學和學習效率低,師生學業負擔重。在學習視域中,綜合實踐活動的課程管理就是要考量學生的學習“成本”,即所投入的精力和時間。高效能的課程管理就要杜絕教育功利主義的泛濫,關注學生的學習成本投入,重視隱性長效學習成果的產出,避免產生學生厭學、學習情感缺失的惡果。
1.綜合實踐活動中的角色分工與責任管理。新課程標準明確指出:綜合實踐活動課程是三級課程管理,國家設置、地方指導、學校開發與管理。綜合實踐活動課程的基本管理單位是學校,這種非同尋常的管理性質增強了地方和學校在課程開發上的自主性,也提升了課程對學生學習的適應性,為營造一個辦學特色鮮明、有豐富多彩環境文化的品牌特色學校提供了一個發展性平臺。但是,這些并不能說明它不是“國家課程”,事實是,落實該課程的本質在于校本化地實施。所謂“校本課程”,則是另一個視野中的課程分類名稱,與綜合實踐活動課程之間是不能劃上等號的。
校長是綜合實踐課程校本化的設計者和引領者。校長必須在深刻理解綜合實踐活動課程內涵的基礎上,參與或者授權參與制定學校課程計劃,其中包括課程總體目標、階段目標、內容選擇和組織實施細則等等,在戰略宏觀層面為學校的課程發展指明方向。
教師是課程實施的主體。根據學校綜合實踐活動課程計劃,選配適合學生認知經驗的有效內容和方法,從微觀層面制定和實施具體方案。綜合實踐活動課程是以學生為中心的活動課程,要求靈活、開放,便于調控和生成。
學生是課程學習的主體。年級越高,學生的認知經驗越豐富,高層次學習效果和要求也就越高。在探究性學習過程中,講究元認知能力、學習方法和策略的習得,要不斷深化學生的默會性知識,提高學生自己的學習“悟”性。
綜合實踐活動課程的評價,學校和教師并不是以考核的方式去督促學生和考查學生。主要是學生對課程計劃和課時方案適應性的元評價;課程學習的達成度評價,主要采取學生自我評價或者老師參與的師生共同評議的操作模式,使用“質”的形成評價方式,淡化“量”的等級考核。
2.綜合實踐活動中的資源管理。從管理學角度看,資源管理主要包含人、財、物、時、信。綜合實踐活動的資源管理重點是學習生態環境的管理和學生學習資源的管理。
學習生態環境又分物質環境和精神、心理環境,它跟課程文化緊密相連。有的學者也把學習生態環境管理表述為課程文化管理,這是不同視野下對同一事件的不同表述。關于學習生態環境在“課程文化解讀”部分講得比較多,這里不再重復。
學生學習資源包括室場、圖書、網絡、實驗器材、學習工具、成人指導、實踐基地、學習實踐等等。學生的原有認知經驗也是非常重要的學習經驗,因此,許多學者把學生也視作學習資源。學生的學習資源管理分兩個層面,一是使用和優化現有的資源,二是開發和利用隱性的學習資源。例如學習時間,到底是集中好,還是分散好?綜合實踐能否與其他學科學習時間相疊加?……許多課題不是靠統一的行政命令或硬性的制度規定所能解決的,這要靠教師的協調技巧。資源管理必須做到:為所有學生提供必要的、公平的學習條件;盡量滿足學生探究性學習和動手實踐的學習需求,做到利用和開發并舉,講究資源的利用效率,延長資源衰竭的周期。學校要根據學生學習需求組織一些學材。學材并不等于教材,教材一般指學科類教科書,學材一般指操作手冊、工具使用說明、學習單、視頻資料等等。組織學材,例如提供網址、實習場地、勞動安全說明等等,幫助學生克服學習過程中的障礙。
由于綜合實踐活動專業跨度大,綜合技術性強,在知識、技能跨領域的復雜條件下,建議學校建立教師合作團隊,或者制定教輔人員制度,加強專業師資隊伍建設。
3.綜合實踐活動課程和社團活動建設。研究性學習是綜合實踐活動課程的主流性學習方式,跟“聽中學”的傳授性學習方式相比較,有耗時多,效果慢的弊病。在工業社會效率至上的理念下,研究性學習不是主流方式。客觀說,實施綜合實踐活動課程單靠課內的幾個教時,是不能完成課程目標的,因此,社團活動就是主要的渠道。目前,很多學校把社團活動等同于課外興趣小組或者是以前傳統的第二課堂,實際上這是穿新鞋走老路。社團活動并不是課堂教學的課外延伸,社團也不是興趣小組。社團是一種自組織,是一種學生自治性的學習共同體。參加社團必須是自愿的,組織領導是民主海選的,教師和學生的所有人際和事際關系都是平等的。所有社團的組織機構、章程和管理并不是學校制度,而是在社團活動過程中由學生自我完善的。課題的選擇、時間的安排以及方法的選配完全由社團民主決議,讓學生自己管理自己。當然,小學生自治能力弱,教師的引導要多一點,中學要注意把握道德標準和政治方向。社團活動的校本化是衡量學校綜合實踐活動課程有效性的一個重要指標。
綜合實踐活動課程是國家必修課程。經過多年的推進,課程理念已經比較普及,但是,從理念轉化為操作,尚需一個過程。從學習論視域去研究綜合實踐活動的課程文化和課程管理,能幫助我們感悟到新課程的真諦,同時,也為“十二五”階段學校教育的現代化發展尋找到一條“文化塑校”的創新之路。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:教學―科研一體化;實踐能力;創新精神
中圖分類號:G647 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)15-0008-02
一、引言
高校本科實驗教學是鞏固理論知識、培養創新意識和高素質工程技術人員的重要環節,然而傳統實驗項目多以基礎教學為主,即使是和專業知識最為緊密相關的專業綜合實驗等實踐內容也僅涉及到基礎的實驗操作、簡單合成方法和成形工藝實驗,學生完全不能觸及本專業發展的各個領域,更無法拓展對本專業深層次、系統地了解。實驗教學缺乏引導性,無法激發學生自主探索和創新意識。為了改變實驗教學現狀,各個高校開展了對實驗室教學模式的改革和探索,并取得了一定的成效[1-4]。
本校高分子材料與工程專業經過幾十年地發展,已形成了相對穩定的科研團隊,如生物醫用高分子材料、光電高分子材料、3D打印材料、凝膠高分子材料等,引領著本專業的不同發展領域。如何在公共實驗室資源有限的條件下,按照學校發展和人才培養的總體需求,將科研項目和科研室納入本科實驗教學環節中,建立教學―科研一體化的綜合實驗室教學管理體系,以科研帶動教學,使大學生都能涉及本專業發展的各個領域,了解本專業最新發展動態,從而激發潛能和創新精神的培養,是解決實驗教學最積極有效的途徑。
二、存在的問題分析
1.教學內容設置缺乏引導性、自主性和創新性。由于實驗室建設的滯后性,高校本科教學中設置的實驗多以基礎性和驗證性為主。傳統實驗項目的設置總是選取固定的幾個實踐操作項目讓學生進行實際操作,實驗內容局限且簡單[5-7]。傳統實驗教學內容缺乏引導性、自主性和創新性的培養,因此將本專業各科研實驗室研究項目納入到本科實驗教學,是目前迫在眉睫的事情。
2.實驗室設置缺乏系統規劃。由于缺乏統一規劃,目前大部分高校的公共實驗室和專業教師的科研室相對分散,科研室相對獨立,大部分本科生很少接觸到教師的科研項目和科研實驗室,無法觸及專業精密儀器和設備及專業發展的前沿領域。將科研實驗室納入到本科教學中,依據科研項目設計綜合性、設計性、探索性等可行的教學實驗項目,提高科研實驗室專業精密儀器和設備利用率,提高學生對本專業研究領域的認識,從而引導學生的創新意識。因此,系統規劃基礎教學實驗室和科研室的布局,起到了優勢互補和綜合利用的最佳效果[8]。
3.實驗教學缺乏有效的管理和考查機制。目前,實驗實踐教學以學分制作為對學生的考查機制,學生按照規定時間參加安排的實驗教學環節,并完成實驗指定的內容即可獲得學分。實驗教師往往在實驗前安排好所有的實驗細節,學生被動的按要求做完實驗,既沒有對實驗內容做相關了解,也沒有進行前期的查閱資料等準備工作,更無法談及探索和創新精神。無需思考和挑戰的實驗考查機制無法達到自主性和創新性的培養。
三、解決措施
1.建立教學―科研一體化的綜合實驗室。本著以科研帶動教學、教學和科研相互促進的理念,并結合本專業的研究領域采用統籌的思想規劃教學和科研實驗室的安排,形成教學和科研室的有利結合。學校正在籌劃整體搬遷事宜,新的實驗大樓已準備就緒,借搬遷的好時機系統籌建和規劃的教學―科研一體化的綜合實驗室如圖1所示。公共實驗室和科研室設置在同一區域,既方便教師科研實驗時高效利用公共實驗室資源,又利于學生對專業研究領域的認識和了解,也解決了科研室科研項目轉化為實驗教學項目提供的容納空間。
2.建立教學―科研一體化實踐項目計劃。科研項目納入本科實踐環節,應制訂完善的科研教學實踐項目計劃:(1)對科研項目納入教學環節的實踐教學內容要進行科學的論證和認定,重點考察實驗目的的明確性、實驗裝備的利用性、實驗效果的顯著性、能力培養的遞進性和激發創新意識的能動性,尤其要考察是否代表本領域最精簡、核心和是否具有完整系統性的引導項目。(2)科研教學實踐項目申請,鼓勵專業教師及其研究生對研究領域的科研項目進行提煉,制訂適合本科教學的實驗項目,對實驗目的、方案、可行性和創新性等進行充分論證,由院學術委員會審核通過后進行實施。(3)根據科研項目的變化積極更新實驗項目。國家級、省級等縱向和校企聯合的橫向科研項目代表當前該學科發展的最新方向和社會的最新需求,應根據在研的科研項目及時更新科研教學實驗項目。
3.完善實驗室實踐教學監督、管理和考核評價體系。一方面,對納入到教學實踐中的高校科研室進行考核和績效評估,促進實驗室管理體制及運行機制改革;另一方面,強化對學生能力的培養,必須整改對學生實驗環節的考查機制。完善教學―科研綜合實驗室實踐教學監督、管理和考核評價體系,應從以下三方面入手。(1)實驗室實踐教學監督、管理和考核體系的設計。①學校應建立合理、高效的激勵機制,鼓勵科研實力強的專業教師將科研項目成果濃縮為實驗項目,應用于本科教學;②教務管理人員制訂教學監督、管理措施,切實落實科研項目在實驗教學中的實施和運行;③制訂出合理的考核體系和獎勵措施,實施平時常規檢查與年終考核相結合的績效評估機制。(2)科研教師的考核與績效評估。①為了激勵科研教師向本科教學的傾斜力度,把實驗室建設與教師的科研方向結合起來,與實驗室績效評估結果結合起來,績效高的研究室加大投入力度;②為了鼓勵專業教師科研成果為本科實踐教學服務,學校除了在工作量上考慮專業教師本科實踐教學方面付出的詼外,把此項工作作為職稱評審的重要方面。(3)學生實驗環節的考查機制。科研實驗項目對學生的綜合素質要求較高,需制訂合理的考查機制才能夠充分調動學生的積極性。學生實驗環節的考查包括前期準備、實驗進展和實驗完成情況三個部分。前期準備方面的考核包括對實驗目的的認知、實驗方案設計、實驗準備等;實驗進展情況方面的考核包括分析問題和解決問題的能力;實驗完成方面的考查包括對實驗結果的分析和處理、實驗報告的撰寫等。分別從實驗前期準備報告、實驗進展報告、實驗結果報告和實驗室制定的成績考核辦法四個方面進行成績考核。
四、結語
高校科研項目和科研實驗室納入本科實踐教學環節,在提升大學生實踐創新能力素質培養的同時,也給實驗室科學規劃和實驗室教學管理帶來了新的問題。專業教師、教務管理人員和實驗管理部門必須對教學―科研一體化綜合實驗室教學管理體系進行積極探索,充分整合教學、科研資源,加強科研成果向日常教學的滲透,實現實踐教學質量的提高。
參考文獻:
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篇3
林業可視化技術在林業推廣中的應用分析:
1林業可視化技術在林業中的應用范圍
林業可視化技術在林業中的應用范圍很廣,總的來說有如下幾個方面。1)利用可視化技術,集中力量組織實施林業生態建設與生態安全工程;2)利用可視化技術進行林業生物技術與良種培育;3)利用可視化技術開展森林生物種質資源保護與利用;4)利用可視化技術發展林業生物產業發展;5)數字林業可視化和林業創新能力建設。在這5個應用方面,其中最重要的一項是數字林業可視化科技工程。“數字林業可視化”是在“數字化”理念的基礎上于2001年由國家林業局提出的,其概念被明確為“系統地獲取、融合、分析和應用數字信息來支持可持續森林經營管理的科學、技術和藝術”。而“數字林業可視化”主要有3方面的涵義:1)基于3S技術的林業信息數字化;2)對這些數字信息的儲存、處理、傳輸和應用;3)林業部門政務信息化的實現。
2林業可視化技術的主要應用方式
目前可視化技術已從簡單的林木三維建模到輔助進行林分空間結構合理化提供了一種全新的森林生產經營理念和方式,其主要包含以下4種應用方式。
(1)林木可視化
可視化技術在林業中的應用基礎是要求準確而逼真的實現林木的三維虛擬顯示。同時,結合森林空間結構的相關特征信息,為森林經營的決策提供可視化的、精準的決策標準。這就是將幾何參數運用到林木結構的描述方法中去,還原成具體的林木空間形態,借助紋理、渲染、光照等手段對林木圖像進行繪制。
(2)森林空間格局
森林空間格局可視化的實現是對傳統數學表達公式與二維平面描述方法的創新和完善,幫助了包括非專業人員在內的林業工作者較容易的分析和接受表述結果,并對結果加以理解。根據林分可視化軟件生成的林分生長三維可視化模型,在計算機上可實現數字林木和數字森林,即實現林分生長的視覺化、圖形化和立體化。
(3)林火模擬
森林火災是一種突發性強、破壞性大、處置救助較為困難且恢復期長的自然災害,不僅帶來巨大的經濟損失,而且對森林生態系統及氣候的破壞也是不言而喻的。目前,通過與“3S”技術的結合,火災行為以可視化的形式表現出來,還可以準確反映出不同位置的風速、坡度及其他因素對火災蔓延模型的影響,這就增加了模型的精度,使決策人員更加快速、真實、形象的獲取火場參數,提高滅火效率。
3林業可視化技術的整體構建
林業可視化技術的構建可分為應用服務系統和業務應用系統2個部分。應用服務部分主要是基于目錄體系和交換體系,以信息資源共享服務、業務協同服務、輔助決策和公眾應用服務等形式,通過政務內網和政務外網門戶為各類用戶提供共享服務。應用服務對象包括各級林業部門、上級國家機關、其他政府部門、企業、教育和科研部門及社會公眾。綜合類應用系統包括綜合辦公系統、公文傳輸系統和視頻會議系統等;公用類應用系統包括林業計劃、財務、科技、教育、人事、黨務、國際交流等系統。
4林業可視化技術的科技推廣的重點
可視化技術的在林業科技推廣領域的范圍很廣,涵蓋了營林生產、森林資源及濕地資源管理、森林火災及林業有害生物防治、辦公現代化等方方面面,重點主要包含4個方面的內容。
5林業可視化技術的科技推廣的難點
篇4
關鍵詞:信息運維;可視化;一體化;智能監控;預警
電力行業信息化已然成為新時代之大勢所趨,在這種形式下各大電力公司為了滿足信息化的需求,分別構建起屬于自己的信息網絡與管理系統,但由于規劃方案和管理經驗的不足,帶來了越來越多的關聯、運行和維護問題。目前,在各網省電力有限公司已有三十多套業務系統建成使用,然而由于缺乏科學有效的管理手段,需要耗費大量的人力和物力對已有的業務系統進行管理和維護。同時隨著智能電網建設的推進,接入電力系統信息網絡的業務系統數量將會不斷增加,這就給電力業務系統管理維護埋下隱患,一旦某一業務系統運行出現故障,將會嚴重影響用戶信息的管理,帶來巨大的經濟損失。為了幫助各大電力公司迅速搭建起高效統一的信息平臺,使其更好地將應用與資源進行整合,國家電網公司于2006年初提出了“SGl86工程”計劃。各網省電力有限公司作為SG186工程建設單位,都在積極的尋找解決信息化進程中出現問題的方法,以期保證已建成的業務系統穩定運行,有效的創造效益,建設高效的信息運維可視化平臺就是解決問題的關鍵。
1電網企業信息運維可視化平臺研究必要性
由于電力系統數據日益增多,傳統落后的顯示方式已不能滿足目前的需求,而信息運維可視化平臺的出現解決了這一問題,它必將隨著矛盾的日益突出,顯示出廣闊的應用前景,主要體現在以下兩個方面:1.1通過可視化技術,電力系統分析的研究人員可以采用相應的技術手段將數據有選擇、有組織的進行篩選,然后直觀的了解到數據的動態過程、相關性以及靈敏度,而這一切都是通過計算機編程實現,不需任何人為因素的參與,大大減輕研究人員的負擔,這樣就使人們把時間控制在問題的本質上,沒必要在現象上浪費太多的時間。同時,隨著三維可視化技術的不斷深入,它還可以在電力系統的規劃設計上得到廣泛的應用。1.2信息運維可視化平臺的建立可以幫助運維監管部門實現對關鍵資源的7*24小時全天候監控,及時、快速的發現系統故障;通過事件關聯分析,并結合深度分析,實現快速定位故障根源、快速預防和恢復,從而提升業務系統運維響應能力,變被動式管理為主動式運維。
2電網企業信息運維可視化平臺國內外研究現狀
2.1美國PowerWorld公司是一個非常權威的電網可視化全球技術研發機構,它開發的PowerWorldSimulator(可視化計算分析程序)和PowerRetriever(在線可視化調度運行系統)在全國各地得到廣泛推廣,也是電網可視化領域重中之重的產品。PowerWorldSimulator具有很好的用戶體驗及優異的交互可視化功能,以面向對象的思維方式對大型電力系統進行可視化分析。而PowerRetriever具有更高端的技術手段,它是前者的在線實時版,不但具有可視化計算分析程序的全部功能,還實現了與EMS系統的數據對接,真正做到電網的無縫在線分析。2.2美國伊利諾伊大學在海內外學術界是非常知名的大學,它的電氣系統工程研究中心提出了許多具有開創性的理論與方法,其中比較重要的一個方面就是電力系統可視化領域的圖形顯示效果的研究。2.3AdvancedControlCenter(AC2),即美國PJM公司的先進控制中心,它是一套將資產和資源進行集成的可視化系統,主要的特點包括:a.實現業務的連續作業能力,采用準同步技術,使新系統逐步替代原有舊系統;b.考慮供應商的互操作性,設計思想采用類似于“積木”的方式,將架構模塊化;c.提高AC2的安全性,使用數據與應用保護、邊界防護等技術手段。2.4遼寧省電力有限公司信息通信深度融合,構建全景化、一體化調度運行監控中心,實現了公司信息安全的一體化聯合防御和應急處置、信息通信資源的統一調度、信息通信系統的實時運行監控等,確保公司信息通信系統安全運行,發揮了信息通信系統調度運行核心樞紐作用,同時它還負責公司日常生產經營業務全景化決策展現。2.5華北電力大學電氣與電子工程學院的梁峰等人對電網可視化技術進行研究,并對其在智能調度中潮流動畫、靜態安全分析、無功優化等幾方面的應用和接口方案進行了相應論述,對未來智能調度中可視化技術的發展方向提出建議。2.6安徽電力調度通信中心的雷霆等人提出了一個集成式的電網調度可視化整體框架,介紹了包含可視化模型、可視化數據集成、可視化數據接口等技術的可視化數據支撐體系,闡述了包含可視化部件、語音交互、自動繪圖等技術的可視化應用支撐平臺。結合實際工作,從歸一化表述、實時監視、實時觀測、實時分析和實時控制等方面對實時調度可視化進行了說明,最后對調度可視化發展趨勢做了淺析。
3電網企業信息運維可視化平臺研究目標
3.1通過研究信息運維可視化平臺,建立電網企業信息運維監控管理規范和流程,實現網絡設備參數、業務系統運行狀態及容災備份情況的實時采集,提供滿足信息運維中心監控的應用需求,即對電力信息資源數據進行圖形展示及信息服務的功能。通過對信息運維可視化平臺的搭建,將傳統的被動式管理變為主動式運維,改善其傳統方法存在的問題,實現無間斷作業的簡單運維模式,通過主動分析網絡和業務趨勢,迅速對信息運維中存在的隱患和問題進行發現和定位。3.2通過建立統一的信息運維監管中心,將網絡設備和業務系統集中監控,降低對多種設備及應用系統管理維護的復雜度,最終通過提高IT服務能力、故障響應能力和信息運維質量等,實現信息運維監管規范化、科學化、信息化、自動化,全面提升電網企業信息運維服務水平。
結束語
傳統的運維管理平臺都是以事故后被動的“救火式”補救處理為主,缺乏事故前對業務系統運行狀態的準確態勢分析,具有局部性、單一性的特點,并不能滿足電力系統中應用業務系統運行維護的需求,存在很多的問題。本文正是在這樣的研究背景下,在電網企業信息網絡中研究一個實時有效的信息運維可視化平臺,以彌補傳統運維管理的不足,實現綜合一體化監控,提高運維效率,實現無人值守的智能監控及預警,解決用戶無法實時了解信息系統運行狀況的難題。因此,電網企業信息運維可視化平臺的研究必將大大提升電力公司信息化、網絡化、自動化的管理水平,有力的支撐和保障智能電網的建設工作。
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篇5
關鍵詞:海量數據 三維可視化技術 儲層分布
中圖分類號:TE1 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)004-049-02
1 前言
隨著經濟的快速發展,對石油等能源的需求也急劇加大,這就要求縮短勘探開發的周期,能快速提高產量供應社會需要。勘探開發周期的縮短就意味著石油研究工作者需要在較短時間內處理研究海量的相關的各類的數據,隨著計算機的飛速發展,海量數據的運算和應用成為了可能。
相關的軟件公司針對石油行業研發的一個勘探開發一體化的專業軟件。給我們提供了一個良好的項目管理平臺,通過這個平臺我們可以建立一個集地理數據、鉆井、地質、地震、測井等數據為一體的完善的項目數據庫,通過軟件提供的專業模塊可以實現各種數據的一體化管理、研究。三維可視化技術在這一背景下應用而生了。并在各油田廣泛使用,并取得了良好的應用效果。
2 三維可視化技術的基本原理、
三維可視化是顯示描述和理解儲層地質現象特征的一種工具,主要廣泛應用于地質和地球物理學的所有領域。三維可視化是根據數據體的透明度屬性,假定地下界面的反射率是地下界面的原始、真正的三維模型,本質上講,它是由三維空間中的構造、地層及振幅屬性綜合組成的。無論是做三維區域分析,還是做特定前景目標評價(包括流體界面識別),都可以通過這種‘進去看’的方式來快速完成。在基于三維象素的立體可視化中,每個數據樣點都被轉換成為一個三維象素(其大小近似面元間距和采樣間隔的三維象素)。每一個三維象素具有與原三維數據母體相對應的數值,一個三色(紅、綠、藍)值以及一個暗度變量,該變量用來調整數據體的透明度。見圖1。
這樣,每一個地震道被轉換成為一個三維象素柱。通過調整數據體的透明度,就可以對大量數據,進行檢查、瀏覽、發現和提出有用的異常目標體,進而進行更深入的研究。三維可視化技術的出現改變、豐富了傳統的三維地震解釋的流程、模式,使單一的從點到面再到體的解釋研究方式變成從體到點到面再到體的循環、交替的解釋研究方式。
3 三維可視化技術的應用
三維可視化技術有強大的快速瀏覽和透視功能,致使地震解釋成果更直觀反映地質現象,在解釋工作中常用的功能做簡單介紹:
(1)常規數據體快速瀏覽一主要是用來快速準確地認識數據體包含的地質現象。在實際操作中我們可以應用快速瀏覽直觀地查看PH構造的構造形態、及地質異常體。
(2)數據體透視一主要是直觀地查看構造形態及地質異常體的空間分布情況。在應用時我們通過調節透明度即ZS(分帶調整)可以得到我們所需的不同透視效果的數據體及單剖面,快速準確地認識構造和地質異常體的空間展布。
(3)椅狀、柵狀顯示一主要是利用剖面和時間切片搭建成構造或地質異常體的空間展布情況。
(4)井的空間顯示一主要是對工區內的井進行空間顯示,可以得到井的空間位置的直觀顯示,也可以對井的測井曲線、巖性、地質分層等進行空間對比,同時也可以結合地層解釋查看井間地層對比是否和解釋吻合。
(5)層位的立體顯示一主要是直觀地觀察構造形態,也可以結合剖面檢查解釋的符合情況,也可以多層顯示觀察地層的相互接觸關系。
(6)種子點的選取與自動追蹤一主要是在數據快速瀏覽和透視后得到構造及地質異常體的初步認識。為了進一步了解構造和地質異常體,選取典型剖面進行透視,在透視后的剖面上選取所需目的層的幾個數據點作為種子點進行自動追蹤,最終得到目標體的空間分布,若有其他相關的屬性數據體可以進行疊合分析,定性、定量的分析目標體。
(7)沿層雕刻和體雕刻一主要是針對目的層、目標體沿層選取時窗進行雕刻和透視。在沿層雕刻和體雕刻過程中時窗的選取是關鍵,時窗不僅要盡量多地包含目標層的屬性特征,而且盡量少含其他相鄰層的信息。
(8)沉積相分析―根據各井的單井相結合目的層的地震相,對目標層的沉積相進行分析。
4 三維可視化技術在PH油氣田的綜合應用
PH油氣田是一個業已投入開發的復合型油氣田,A油藏為一受構造控制的巖性油藏,已有多口生產井進行生產。鉆前結合三維可視化進行綜合分析認為A油藏的儲層主要分布在構造北部,南部有少許分布,砂層較薄,南北相互不連通。為滿足生產要求,需要在構造北部鉆探一口水平井A-1井,A-1井的鉆探結果表明構造北部儲層厚度較大,物性較好,與鉆前預測吻合良好(如圖2)。隨后在構造南部部署了A-2、A-3兩口井,在這兩口井的鉆探過程中證實南部有儲層分布,但儲層較薄,基本驗證了鉆前的預測結果。
PH油氣田B氣層為一邊水層狀氣藏,本次研究綜合利用三維可視化技術及沿層體雕刻技術得到B砂層的空間儲層分布情況,同時結合7口已鉆井的測井相,完成了B砂層的沉積相研究(見圖3),認為B砂層為潮坪沉積。本次研究利用三維可視化技術,結合測井相和綜合地質分析,精細刻畫了潮坪、潮道的空間分布情況,精確指導了下一步井位部署。
5 認識
通過三維可視化技術在PH油氣田的應用,認為三維可視化技術能充分利用多種數據體信息,快速發現有利目標,充分利用地震信息,解釋精度高,31作效率高,顯示直觀利于構造精細分析。三維可視化技術為我們提供了一個綜合分析、直觀顯示研究成果的平臺。
三維可視化技術在PH油氣田的應用取得了很好的應用_效果,但其作為一種顯示技術在應用上有一定的局限性,地震資料的品質,目標體的特征都直接影響三維可視化的顯示效果、視覺效果。三維可視化技術僅是一種研究手段,在實際應用中需要結合應用地質、測井等資料的研究,進行綜合研究應用。
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關鍵詞:旅游經濟;商業;信息化
近10年來,旅游經濟作為文化產業的重要組成部分,得到了大跨步的發展。中國作為一個歷史悠久、地大物博的國家,旅游資源相當豐富,旅游經濟在社會經濟中所占的比重更是不斷增大,成為了新的經濟增長點。伴隨著旅游經濟發展模式的日益豐富,商業信息化得到了越來越多的關注。
一、旅游經濟商業信息化的必要性
直到20世紀末,中國旅游經濟的發展模式仍然是一直以旅行社為中間商,連接酒店和景區,實現游客的旅行。這種單一的發展模式,對于本身具有開放性特點的旅游經濟來說,無疑是其進一步高速發展的一個瓶頸。
隨著人民生活水平的提高以及整個社會消費個性化時代的到來,越來越多的消費者已經不再滿足于傳統的組團旅游,個性化、多樣化的旅游形式正廣泛地被消費者所接受。在個性化旅游的大趨勢下,旅游者對商業信息服務的依賴程度越來越高。
在出行前進行旅行決策時,旅行者需要借助各種媒介(旅游報刊、互聯網)了解各地的旅游信息,通過媒介提供的文字、圖片、視頻等各種綜合信息來做出決策。而且,旅行者還需要借助互聯網的商業信息服務來選擇自己的旅行線路、交通工具、入住賓館等等。當旅行者到達旅游地后,旅行者希望了解當地的風土人情,需要了解當地的飲食、購物、住宿、交通等信息,比如旅行者想知道當地的特色菜哪家做得最好,哪里的購物更經濟等,這就需要各種信息來幫助決策。
可見,商業信息化的快速發展是旅游模式日益豐富的客觀需要,更是旅游經濟整體發展與經濟發展時代特征的需要,具有其時代背景下的巨大必要性及重要意義。商業信息的網絡化與可視化更是在其中扮演了非常重要的角色,日益受到經濟學者及旅游界人士的普遍關注。
二、旅游經濟商業信息網絡化的重要影響
目前,雖然傳統的知名旅游地域在旅游市場上仍然占有較大的市場份額,但是伴隨網絡信息技術的發展,更多的游客不再局限于也不再滿足于當地旅行社的行程。與此同時,旅游目的地的選擇更是呈現出日漸延伸到世界各個角落的發展趨勢。在無形之中,商業信息化已經在改變旅游經濟的傳統發展模式和發展格局。
時至今日,據著名的尼爾林調查公司提供的數據,中國已經成為第二大互聯網強國, 而在今后的幾年時間內,中國的網民數量將超過美國,屆時中國將成為世界上互聯網使用量的第一大國。從另一個角度來看,在全球電子商務銷售額中,旅游經濟通過電子商業信息的銷售額,比重已經超過了20%。現在全球約有近20萬家旅游企業在網上開展了旅游業務,而且這個數量還在以更快的速度激增。
以上數據表明,商業信息網絡化的發展將成為旅游經濟市場發展的重要方向。在這種形勢下,中國旅游企業要提高自身競爭力,把握住時展的潮流,就必須要關注商業信息網絡化發展的新模式,主動調整市場營銷策略,以適應網絡時代的發展要求。
(一)建立網絡交流信息平臺
在旅游經濟的運作中,伴隨著互聯網的飛速發展,為商業信息化提供了前所未有的廣闊平臺。通過建立網絡交流信息平臺收集信息源,同時開創旅游經濟了資源共享的新模式。對于旅游經營者與管理者來說,旅游網站的建設應該充分融合以下內容:
1、地區旅游資源的推廣。包括旅游地的特色、風土民情,旅游線路和報價等等。這些項目在網頁上應該分門別類,排放整齊,易于用戶查找。對于重要的信息,如針對特殊時段的活動、節慶的打折信息等,要放在顯眼的位置,以吸引更多關注。
2、旅游產品安排的合理化建議。特別是結合本地地域特征對路線的安排予以說明,讓游客了解得更加直觀、透徹。
3、建立交流平臺。例如北京鄉村旅游網專門開辟了游客論壇,游客們在論壇里信息、交流感受、暢所欲言,還可以與旅游經營者交換意見,給他們提出建議,促進旅游環境的進一步優化。
4、注重網站信息的收集。可以采用會員注冊或訪問登記的方式了解訪問者的信息,以便進行數據的分析、跟蹤服務等,進而保持旅游業發展的市場導向性。
(二)E-mail商業信息化推廣服務
知名網絡營銷專家馮英健先生積極倡導E-mail營銷模式。E-mail營銷是在用戶事先許可的前提下,運用E-mail營銷可節約旅游企業的網絡營銷費用,發E-mail比投放網絡的費用要低得多;而且E-mail不受時空限制,旅游企業隨時隨地可以與客戶保持溝通和交流;另外,E-mail營銷也有利于保護客戶隱私。
綜上所述,旅游經濟商業信息化的發展離不開網絡的發展,所以商業信息網絡化是發展中的關鍵內容。
三、旅游經濟商業信息可視化的積極意義
近年來,在旅游經濟中提出了一個新課題――商業信息可視化,而“信息可視化”這一術語最早出現在1989年G.Robertson.S.Card與J.Mackinlay的論文中。
信息可視化是指非空間數據的可視化。隨著社會信息化的推進和網絡應用的日益廣泛,信息源越來越龐大。除了需要對海量數據進行存儲、傳輸、檢索及分類等外,更迫切地需要了解數據之間的相互關系和發展趨勢。信息可視化的目的是洞察數據,發現信息,做出決策或解釋數據。以此為基礎,更好地應用于指導旅游經濟的商業化發展實踐。
在旅游活動中的大量數據背后,隱藏著許多重要的信息,希望能夠對其進行更高層次的分析,以便更好地利用這些數據。數據經過分析后得到的即為商業智能信息。為了使它們直觀、簡練地呈現在旅游主體面前,同時需要采用一定的形式表示和出來,通常采用的是一些查詢和報表工具。不過,目前越來越多的分析結果是以可視化的形式表示出來。這就需要采用信息可視化技術,也就是采用圖形、圖像、虛擬現實等易為人們所辨識的方式,展現原始數據間的復雜關系、潛在信息以及發展趨勢,以便我們能夠更好地利用所掌握的信息資源。
(一)信息可視化在商業管理中的研究進展
由于旅游經濟在應用中需要對不同階段和類型的數據信息進行可視化表達,因此按照其理論研究可將可視化表達分為以下3個階段:
1、原始數據可視化。原始數據可視化,是將從多個數據源收集來的商業管理中相關的生產分配、銷售數據、地域差異等原始數據,從初始階段處理的數據中提煉最基本的信息特征。通過曲線、柱形圖、柱狀二維圖等展示出來,提供數據最基本的統計模型。以便從這些信息中觀察和分析出整體的規律和趨勢,為后續的進一步分析研究奠定基礎。
2、可視化的分析。在商業管理實踐中,數據研究的內容是多種多樣的。以連鎖商業為例,鑒于其業務數據量大,運營方式獨特,時空分布廣泛和動態變化等特點,信息可視化就是要將上述的各種分析過程一一進行可視化,把分析過程和規則生成過程動態的表達出來,以輔助原始數據理解和最后結論的生成(見圖1)。
3、結果綜合可視化。由于商業管理的綜合交叉性和復雜性,許多重要理論的取得,還需要在硬性數據的基礎上輔以名稱、區域、時間段、人數等其他綜合因素。因此,需要對旅游經濟發展的多個側面進行全面、綜合的可視化表達,從而合理、有效、快捷的指導商業運行,使銷售網絡優化快捷。
(二)信息可視化在旅游業大型零售商業管理信息系統中的應用
目前,隨著旅游經濟的飛速發展,旅游業涵蓋了食、宿、行、游、購、娛等6個方面服務。在國內旅游業構成中,大型零售商業企業的發展對旅游市場整體的推動是巨大的。
在很多旅游經濟發達的南方城市中,大型零售企業交易數據量每天都十分龐大,零售商業企業的信息化建設的主要目標是使商品數據流轉迅速通暢,經營管理信息準確可靠,提高員工的辦事效率和有效支持經營管理決策等。一般來說,普通的大型零售商業企業具有組織機構龐大,管理模式復雜,經營商品品種繁多,進貨和銷售量大和職工人數眾多等特點,有著大量的商品銷售、顧客購買和貨物進出數據。
當前,各個大型零售商業企業都有著用于執行聯機事務和查詢處理的聯機操作數據庫和用于數據分析和決策支持的數據倉庫和數據挖掘系統。
所以,在商業領域信息化越來越快,信息化成為衡量商業領域現代化、高效化的標志,成為了競爭獲勝的必要手段。信息可視化的系統管理,可以使遍布在不同地區的連鎖門店能夠在總部的管理下快速進行商品的進銷存管理,減少人力成本、配送成本、管理成本。特別是在旅游經濟中,隨著旅游市場的日趨成熟以及需求量的加大,對信息可視化發展的重視程度不足,嚴重制約著旅游經濟整體的發展。
四、案例分析
在前面所述的大背景下,旅游經濟商業信息化的發展在長三角區域及安徽省已經卓見成效。
伴隨長三角區域旅游一體化進入大發展階段,以及安徽省委省政府提出了“東向發展”戰略,安徽省開始介入長三角區域旅游合作。2003年,黃山市成為長三角旅游城市“15+1高峰論壇”首批成員;2004年,黃山峰會上又吸收池州為論壇成員;同年,安徽與江、浙、滬3省正式簽署“3+1旅游合作協議”;2005年,宣城、滁州正式成為長三角旅游城市“15+1高峰論壇”成員。
同時,在旅游信息化建設上,安徽省也加強與長三角的對接。正努力建立統一的長三角旅游網,各城市的旅游網站爭取實現相互鏈接,大型的飯店、旅行社、旅游交通企業也加快實現行業性聯網。
安徽省正在努力建設以上海為核心的第3輻射環,這一輻射環至少將包括合肥、巢湖、滁州、蕪湖、馬鞍山、宣城、黃山等地市。包括了安徽經濟最發達以及旅游資源最豐富的地區,這些地區與長三角地區交通聯系便利,旅游合作也有一定的基礎,容易打開局面。發展到一定階段后,再向安徽其他地市擴展。
在這些政策及項目的推動下,旅游業的信息化同時帶動了商業的信息化,促進了安徽省旅游經濟的快速繁榮。
綜上所述,旅游經濟商業信息化在國內一些地區已經初見成效。針對商業信息化的發展趨勢,我們應該迅速轉變經營思想和理念,明確旅游經濟信息時代的世界性潮流,特別是旅游經濟商業信息化的光明前景,進而將經營納入信息化的軌道,以實現旅游經濟的蓬勃發展。
參考文獻:
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關鍵詞:GIS 數字管道 應用
1 概述
1998年1月31日,美國副總統在美國加利福尼亞科學中心發表了題為“數字地球:二十一世紀認識地球的方式”的講演,提出了“數字地球”概念――一個可以嵌入海量地理數據的、多分辨率的、真實地球的三維表示,提出了“數字地球”這一戰略思想,3S技術迅速在全球發展應用起來。現今“3S”(GPS、RS、GIS)技術已從各自獨立發展進入相互融合、共同發展的階段,并且在資源調查、車船導航、環境監測、區域管理、城市規劃、商業管理等諸多領域里得到了迅速廣泛的應用,三維可視化技術就是其最好的體現。
2 三維可視化技術概述
在上世紀80年代中期,人類研究了一門集計算機數據處理、圖像顯示的綜合性前緣技術――三維可視化(3D Visualization)技術。這項技術是基于三維數據顯示,對現象和特征進行描述和解釋的一種圖像顯示工具,實質是將描述物理現象的數據轉化成圖形和圖像,并通過各種視覺表現形式(如顏色、透視、動畫和觀察視點的實時改變),使人通過觀察到的不可見的對象洞察事物的內部結構。尤其是數字地球概念的提出,使得其近十幾年來迅速發展起來的一種空間信息獲取和分析處理的綜合技術,它們與空間、電子、光學、地理學、地圖學以及信息與計算機科學等學科密不可分,在各行各業中得到了廣泛應用。
3 數據庫建設
數據庫的建設是整個三維系統建設的核心工作之一。數據的完整性、實用性、精確性、現勢性等從根本上決定了系統的價值。項目建設中,需要根據不同的數據類型特點以及應用的需要,建立實用有效的數據采集、加工及處理流程與規范。
3.1 數據存儲方式
即從數據管理維護方便性、提高數據的共享程度、保證數據的完整性和一致性、提高查詢的效率等角度出發。
3.2 地理空間數據庫建設原則
在數據庫建設之初,必須制定相關建設原則,只有遵循這些建設原則,才能有明確的目標和要求,才能獲得最終可用的大量資源財富。在數據庫建設過程中,需要始終遵循如下三條原則:共享性、標準化、規劃性三個原則
3.3 三維模型和紋理數據庫總體設計
針對地形、地物創建的三維模型的要求。
4 元數據庫設計
元數據庫是數據庫的核心內容之一。數據提供者通過管理、更新、維護元數據庫來了解空間數據集信息。元數據庫管理的空間數據集信息由標識信息、數據質量信息、參照系統信息、內容信息、以及聯系信息構成。空間元數據包括兩級,一級數據涵蓋了實體和元素,比如核心元素和編目信息,大致概括了二級數據中部分必選項信息。通過一級數據可以了解數據集總體的比較宏觀的信息集合;二級數據包含若干個代表數據集某一方面信息的子集,這些都是數據集的具體信息。第二級地理空間元數據內容可分為標準內容及引用內容。
5 數據庫優化設計
空間數據庫系統的響應速度直接反映其性能優劣。性能良好的系統能夠確保在系統用戶可承受的時間范圍內接收到系統的響應。鑒于此,在設計空間數據庫時須綜合分析可能干預系統性能的各類因素,在設計過程中對這些因素優化設計,或采取規避措施,以確保系統的響應速度達到性能要求。
6 結束語
三維可視化技術打破了二維空間信息在二維平面中單調展示的局限性,在實際應用中方便了信息判讀及空間分析,為各行業提供更直觀的輔助決策支持,利用三維可視化技術人們基本可以直接實現物體的再現,但其效果取決與數據庫建設的程度,它為三維再現提供了最直接的支持,如屬性數據查詢,屬性數據查詢圖形,以及圖形數據和屬性數據的互查以及水平測距、垂直測距、斜距,三維面積等,因此數據庫建設必須要做好功課。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑信息模型;全生命周期;碰撞檢測;設計變更;設施管理
中圖分類號:TU277 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)01-0195-04
BIM(Building Information Modeling)全稱建筑信息模型[1],是指基于最先進的三維數字設計和工程軟件所構建的“可視化”的數字建筑模型,為設計師、建筑師、水電暖鋪設工程師、開發商乃至最終用戶等各環節人員提供“集成、模擬、分析”的科學協作平臺,幫助他們利用三維數字模型對項目進行設計、建造及運營管理。其最終目的是使整個工程項目在設計、施工和運營等各個階段都能夠有效地實現建立資源計劃、控制資金風險、節省能源、節約成本、降低污染和提高效率,從真正意義上實現工程項目的全生命周期管理,BIM技術的引入提供了工程項目所需的各種基礎數據,保證了領導層決策的反應速度和精度。目前,該技術已經在建筑設計、施工和后期項目運行維護的各個領域和環節得到了廣泛應用。
BIM可以從建模和應用兩個方面來理解[2]。從建模的角度來說,BIM以三維數字技術為基礎,集成了建筑工程項目各種相關信息的工程圖形模型,同時還包括了工程項目的物理特性和功能特性以及相關的項目周期信息等數字模型;從應用的角度來說,BIM完全數字化,支持建筑工程中各種運算的形式,并且它是動態的,可以在項目的生命周期中隨時給模型添加各種工程信息,以滿足項目的各種需求。
在BIM的定義及各種理解中都強調了“全生命周期”這一概念,事實上,BIM正是建設項目全生命周期管理(Building Lifecycle Management,BLM)的核心技術。該文結合安徽中煙工業有限責任公司合肥卷煙廠基于BIM的三維綜合信息系統項目研究BIM在卷煙廠設計、施工、運營管理各階段中的典型應用。安徽中煙工業有限責任公司合肥卷煙廠三維綜合信息系統項目是“黃山”精品線建設項目的配套項目,是數字煙廠信息化建設的重要組成部分,也是煙廠建設在協作方信息化應用延伸的體現。本項目貫穿“黃山”精品線項目建設的全過程,分為三維參數化設計驗證、三維施工配合、三維綜合信息系統集成應用三個階段。該項目是BIM在煙草行業技改項目中全生命周期應用的典范。
1 BIM在管線協調設計中的應用
碰撞檢測[3]是指檢查分析管線之間及管線與其它專業的設備、風管、梁、柱、基礎、鋼結構和電纜橋架等形成的直接交叉的硬碰撞,管線與相鄰管道絕熱層交叉或是與管線安裝、檢修預留空間交叉形成的軟碰撞(小于設計規范規定的間距),管線與設施設備在其行進工作路線上形成的動態碰撞。
在卷煙廠復雜的項目設計中,管網設施由于系統繁多、布局復雜(如圖1所示),常常出現管線之間或管線與結構構件之間發生碰撞的情況,給施工帶來麻煩,影響建筑室內凈高,造成返工或浪費,甚至存在安全隱患。
傳統的設計流程通過二維管線綜合設計來協調各專業的管線布置[4],多專業疊合的二維平面圖紙圖面復雜繁亂,不夠直觀。僅通過“平面+局部剖面”的方式,對于多管交叉的復雜部位表達不夠充分。這就導致二維平面圖在沖突檢測方面存在天然的缺陷:管線交叉的地方靠人眼觀察,難以進行全面的分析,碰撞無法完全暴露及避免。特別是對于大型的、結構體系復雜的建筑,在梁高變化較大的地方,常常解決了管線之間的碰撞,卻忽略了管線與梁之間的碰撞。此外,管線交叉的處理均為局部調整,很難將管線的連貫性考慮進去,可能會顧此失彼,解決了一處碰撞,又帶來別處的碰撞。
BIM技術完美的解決了傳統二維管線綜合設計的不足。BIM是可視化的,它將專業的、抽象的二維建筑描述通俗化、三維直觀化,將原本在真實場景中實現的建造過程與結果,在數字虛擬世界中預先實現。對于卷煙廠這樣的大型工程項目,采用BIM技術進行三維管線綜合設計有著明顯的優勢及意義。BIM模型是對整個設計的一次“預演”,建模的過程同時也是一次全面的“三維校審”過程。
BIM模型將所有專業放在同一模型中,對專業協調的結果進行全面檢驗。由于模型對實際物體的高度仿真,傳統方式不能清晰表達的部分均能得到充分展現,從而將一些看上去沒問題實際上卻存在的深層次問題暴露出來。BIM軟件可以全面檢測管線之間、管線和土建之間所有碰撞問題(如圖2所示),根據碰撞檢測報告中的碰撞點,在三維模型中快速定位碰撞位置并查看碰撞的詳細信息,對碰撞信息和碰撞問題處理狀態信息進行維護,在土建和設備施工前盡可能發現所有隱藏的錯漏碰缺,方便項目各參與方協同處理這些問題并優化二維施工圖。基于BIM的管線碰撞檢測詳細方案參見圖3所示。
總之,BIM三維管線綜合設計能更直觀、明了、高效、充分、精確的協調各專業的管線布置。
2 BIM在施工變更中的應用
由于卷煙廠項目實施的復雜性、長期性和動態性,使得設計階段不可能預見和覆蓋項目實施過程中所有可能的變化,因此對于此類大型建設項目而言,施工階段對設計的變更是不可避免的。變更的時間和因素可能無法掌控,但變更管理可以減少變更帶來的工期和成本的增加。
設計變更直接影響工程造價,施工過程中反復變更施工圖導致工期和成本的增加,而變更管理不善導致進一步的變更,使得成本和工期目標處于失控狀態。BIM技術的應用可以在很大程度上改善這一局面。借助BIM對變更的必要性、可行性以及變更對其它專業造成的影響進行模擬分析,實現從全局角度對局部變更進行考量,實現變更的可視化控制,有助于對變更作出及時而準確的決策。
進入土建施工階段后,根據施工過程中的設計變更情況,及時更新BIM模型。施工難免發生項目變更,通過對施工階段的設計變更進行影響分析,可以降低設計變更帶來的風險。通過BIM技術,在可視化模擬環境中進行變更內容模擬,可以直觀的分析變更技術方案的可行性及對其他專業造成的影響,并對變更內容工程量及工程造價作出快速準確的評估。
2.1變更影響分析
在可視化模擬環境中進行變更模擬,直觀的分析變更技術方案的可行性及對其他專業造成的影響。對于在土建施工過程中實際發生的重大設計變更,業主方可以將原施工圖設計方的設計變更方案以“變更驗證通知單”的形式通知BIM設計師,BIM設計師據此建立變更模型,并對其進行各專業碰撞檢查分析,將變更影響分析模型及“變更影響分析報告”提交業主方。圖4為可視化模擬環境下變更影響分析示例。
2.2 重要節點施工模擬、安裝指導
在土建施工過程中,根據需要對重要節點、施工難點部位進行施工模擬,或提供節點三維施工詳圖,協助工程技術人員及時發現可能存在的問題,達到指導施工的目的,并有助于施工工期及成本控制。
2.3 實時模型變更
在施工過程中實際發生的設計變更,原施工圖設計方需要及時以“設計變更通知單”的形式通知BIM設計師,BIM設計師據此更新BIM施工配合階段模型。根據變更調整模型,可對變更造成的材料和對其他專業造成的影響進行分析。
總之,在施工階段用BIM進行可視化變更管理,通過設計模型文件數據關聯和遠程更新,建筑信息模型隨設計變更而即時更新,消除信息傳遞障礙,減少設計師與非專業人員的信息傳輸和交互時間,從而實現對設計變更的有效管理和動態控制。
3 BIM在設施管理中的應用
長期以來,以項目運作為主的建筑行業與長期連續運營的設施管理(Facility Management,FM)行業一直處于割裂的狀態。以BIM為杰出代表的信息化技術是將其整合的最佳媒介,這使得全生命周期管理前進了一大步。尤其對于當代中國信息化帶動工業化的歷史進程而言,以全生命周期的理念和視野,推動整個建筑行業和設施管理行業的發展具有重要意義。
合肥卷煙廠可視化設施綜合管理系統(如圖5所示)基于BIM技術,集成和管理項目設施的全生命周期的屬性信息和空間信息,實現項目設施的可感知、可視化的管理。管理人員可以在虛擬場景中獲取設施的各類信息,組織設施維護活動,對維修檢修過程進行模擬等(如圖6所示)。主要功能概述如下:
3.1卷煙廠模型管理
根據工廠建筑物空間位置和建筑內的功能區劃,對三維信息模型進行組織,對模型文件、模型命名及編號進行管理,形成和真實運營環境一致的模型體系。通過模型體系或對模型內容進行檢索的方式打開瀏覽模型,對工廠模型進行漫游、平移、縮放、查看、定位等操作。
3.2設施位置管理
基于工廠模型對建筑物的空間進行分區、命名、歸屬和管理,并對設施的空間位置進行定置管理,可生成區域定置圖及清單。對設施設備的安裝位置進行設置,從信息流和物流的角度對構成各專業子系統的設施設備、管線及接插件進行設置,并定義它們的鏈路關系。設施位置信息不僅包含工廠的可見部分,也包含隱蔽工程,例如:地上部分、地下部分、吊頂和墻體中。
3.3 設施系統分析
工廠模型中存儲了設施設備和管線的鏈路關系,由設施設備和管線構成的鏈路與專業子系統或子系統的一部分相對應,在系統中建立三維可視化的卷煙廠各專業子系統的有向圖數據模型。管理人員通過本功能在三維可視化環境中瀏覽各專業子系統,并進行關聯性和影響性分析,結合卷煙廠模型集成的資料和實時數據,能夠實現對設施設備的精細化管理。
3.4 設施全生命周期數據管理
設施全生命周期數據包含設計圖紙、三維模型文件、在其購置、驗收、安裝、調試、運行、管理、改造和報廢等全部活動過程中形成的具有保存價值的文字、圖表、聲像載體材料、全套隨機技術文件(圖樣)、以及設備的申購報告、批復文件、論證文件、投資文件、訂購合同和驗收報告等資料。可視化設施綜合管理系統利用數據庫技術和三維可視化技術按多種分類對設施數據進行管理,提供友好的三維可視化交互界面和強大的檢索功能,支持模糊查詢和全文檢索,使工程技術人員能夠高效、科學、全方位的對全廠設施的技術資料進行管理。
3.5 公用設施維護管理
在卷煙廠投入生產期間,廠區建筑結構設施(如墻、樓板、屋頂等)和設備設施(如設備、管道等)都需要不斷得到維護。一個成功的維護方案將提高設施設備性能,降低能耗和修理費用,進而降低總體維護成本。基于BIM的可視化設施綜合管理系統可以充分發揮空間定位和數據記錄優勢,合理制定維護計劃,分配專人專項維護工作,以降低設施設備在使用過程中出現突發狀況的概率。對一些重要設備跟蹤維護工作的歷史記錄,以便對設備的狀態提前作出判斷。
參考文獻:
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篇9
本文主要從對網絡可視化管理煤礦系統軟件開發環境進行介紹,并在此基礎上構思軟件的總體設計,最后形成軟件的總體設計,促進煤礦管理的信息化和數字化發展。
【關鍵詞】網絡可視化管理;煤礦軟件;設計
煤礦工業是我國能源發展的一個重要環節,在我國的國民經濟中占據著重要的經濟地位,隨著計算機網絡技術的不斷發展進步,煤礦管理的信息化和數字化進程也大大加快,并且成為了二十一世紀最整個能源生產行業的必然趨勢,其中網絡可視化技術的集成研究是當今煤礦數字化發展和建設的重要前沿。本文主要將可視化圖形等計算機技術與傳統的煤炭行業結合起來,并對煤炭的開采、管理等進行空間信息表示、安全信息管理、三維建模及可視化等相關技術進行研究,并在此基礎上思考煤礦工程網絡可視化管理的軟件設計系統,主要的研究方面包括:煤炭工程動態可視化管理系統軟件構造;煤炭工程屬性數據錄入系統研究;煤礦工程銜接計劃編制管理研究;煤礦工程安全信息管理研究和煤礦工程三維可視化模型設計與實現。
一、網絡可視化管理煤礦系統軟件開發環境
(一)軟件開發環境
軟件開發環境采用WindowsXP操作系統,以及Autodesk公司開發生產的AutoCAD2002圖形支撐軟件,系統的硬件環境為普通的高配微機,另外需要相應的數字化儀、掃描儀、打印機等。
(二)開發工具的選擇
對于煤礦軟件的開發工具來說,都需要選擇合適的開發工具,如VB、VBA、AutoCAD系統內嵌的Visual lisp語言等。首先,VB也就是Visual basic,是一種基于對象的額可視化程序開發工具,其便捷、簡易的特點能夠幫助軟件成功的建立Windows應用程序。Visual basic是在原有的BASIC語言的基礎上進一步發展得來的,他是微軟公司自行研制的一種快速應用開發工具,具有簡易、高校的輔助開發特點。而VB進行AutoCAD二次開發,在功能方面則變得更強大,還能實現僅用AutoCAD不能達到的效果,整體性強,運行速度快,整體配合起來,功能十分完善。
二、煤礦軟件總體設計
(一)煤礦軟件總體設計原則
面向對象原則。此方法是目前使用最為普遍的方式,它通過對實體進行抽象歸納,將實體屬性與操作進行封裝并形成類。
模塊化設計原則。煤礦工程軟件設計應該采用結構化和原型化相結合的方法,根據管理需要,自上而下的進行軟件系統功能的解析與模塊劃分,在用戶需求的基礎上明晰軟件系統子模塊,通過對子模塊的累積而逐漸形成上層模塊,完善整個管理過程。
應用程序與數據分離的原則。為保證煤礦軟件系統能有良好的可移植性和可維護性,在軟件的結構化組織中堅持程序代碼與圖形數據庫、屬性數據庫分離的原則。
軟件界面友好原則。軟件的用戶界面是用戶與計算機進行交流的中間媒介,也是應用程序中用戶直觀的系統運行部分。友好性應該滿足軟禁系統簡單、操作對象突出、快捷現實幫助等條件,并遵循煤礦管理高校、規范和穩定的原則。
(二)煤礦軟件總體設計特點
為更好的解決煤礦工程的網絡可視化管理問題,應該結合礦井、采掘等具體的請況,從可視化模型出發,研究開發煤礦工程可視化管理系統。
煤礦管理軟件系統采用屬性數據混合管理模式管理數據,即采用圖像屬性化模式和數據庫模式,讓軟件系統的集成化程度和數據處理效率大大提高;其次,軟件有設計圖形圖素處理工具,滿足了煤礦管理工程動態管理中圖素屬性數據化處理的要求;最后,軟件的設計采用面向對象程序設計方法,是軟件程序更具有通用性、可靠性和可移植性。
三、煤礦網絡可視化軟件程序結構設計
(一)組織程序結構方法
1.數據流驅動組織管理程序
在這種程序結構的組織方法中,要把對煤礦的數據處理的管理放在第一位,而把程序的優化放在其次。也就是說要按照數據處理的自然先后順序,讓每個數據流與一個相對獨立的程序流對應。而在現實的煤炭管理中,數據流不會是一個簡單的樹狀圖形式,而是一種復雜的網狀結構,如果用強制的方式把這種網狀結構變成樹型就會是程序的語句變得急劇膨脹,增加了管理錄入的難度和失誤率。
2.菜單驅動組織程序結構
隨著計算機窗口技術的發展,使用菜單的用戶越來越普及,對于煤炭管理來說,菜單系統的使用更能從程序上對煤炭的管理建立簡潔的結構組織,并在此基礎上建立一些子系統模塊的劃分,讓整個煤炭管理的菜單功能的可維護性大大提高。
(二)組織程序結構策略
1.劃分軟件功能,縮小程序規模
應縮小程序,每個程序控制在一百行以下,這樣的小程序有在應用和構造方面有很多的優勢。首先小程序的可讀性能好,因為對于煤礦工程來說,整個工程量復雜且多樣,而一個一個小的模塊就相當于把巨大的工程分給了很多小的部分,結構簡單,處理起來也方便,對整個工程的管理控制也有很好的優化作用。其次,小程序因為作用單一,目標明確,重復使用的次數就多,在不同的項目中都能運用到這樣的小模塊,這也加快了不同系統的設計過程,實用性強。最后,因為小程序的文檔容易編寫,這對整個軟件的組成質量也是很好的把握。
2.分層組織煤炭管理程序
把對整個煤礦管理的小程序組合起來就是最終的軟件程序,對這些字程序的管理應該從程序的組織形式上進行考慮,一個層就是一個子程序庫,要建立相應的軟件使用制度,上層程序只能直接調用下屬程序,不能跨層調用,下層程序也不能調用上層程序。層與層之間盡量使用參數的形式,少用全局變量,這樣的組織為軟件子程序維護和軟件的下一步開發帶來了很大的方便,保證了軟件程序可移植性的同時,對其他相關的程序也不會有任何影響。
(三)界面設計
良好的界面設計可以提升煤礦管理的效率,并對從用戶的角度進行軟件的界面設計,因為對于windows的操作系統平臺來說,是被大家廣泛接受的,所以煤礦管理軟件就是采用了windows標準。
綜合來說,對煤炭的開采、管理等進行空間信息表示、安全信息管理及可視化等相關技術進行研究,并在此基礎上對煤礦工程網絡可視化管理軟件進行系統設計,從而加快煤礦管理的信息化和數字化進程。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:油港安全工藝;設備安全;可視化技術;針對性管理體制;設備管理;業務素養
1 采用可視化工藝流程提高設備管理水平和使用壽命
從油港工藝流程的操作流程角度來說建議采用可視化工藝流程操作,傳統的操作流程主要依靠人為進行,這樣很容易出現漏填或填寫錯誤的情況,一旦出現緊急情況也無法第一時間進行高效處理,有鑒于此,筆者建議可以從用戶管理模塊、圖形繪制模塊、路徑搜索模塊、動態監視和生產調度五個模塊進行可視化操作,這五個模塊基本涵蓋了角色和權限及操作方法三個方面,完全能夠滿足油港可視化工藝流程的需要,接下來筆者將一一進行詳細闡述。
首先ActiveX控件需要有自己的屬性和方法以適應操作工藝的靈活變化,當然,ActiveX的屬性和方法的實現需要獲得IDispatch技術的支持,這里筆者建議采用VC++作為ActiveX控件事件的參考。其次對于圖形繪制,建議將閥門、油罐等設計成“塊”并進行拼裝,以便于后期進行可視化操作。再次,對于路徑搜索,鑒于油港的線路比較復雜而且也是非常容易出錯的地方,所以對于可視化工藝流程中的路徑搜索操作的簡潔性及可靠性要求較高,無論如何設計都需以便于操作員快速進行路徑搜索為準則。油港傳統工藝主要是依靠文本記錄的形式進行,不僅繁瑣,工作效率低下而且容易出錯,而目前基于現代信息技術的快速發展,完全可以借助于計算機技術的發展,使油港的整個操作工藝可視化,不僅可以讓操作人員在常用菜單選項中搜索出常用的生產工藝操作指令,而且系統還能自動完成整個生產工藝指令的提交,改變傳統操作流程中只能采用文本記錄方式進行的弊端,增強整個可視化工藝流程的高效性和安全性。
除此之外,對于可以通過對ActiveX中基礎菜單的操作實現整個可視化流程工藝進行自動更新升級。整個操作流程務必堅持最短路程原則,以減低成本,減少事故發生的可能性。這里筆者建議可以借用Microsoft Word強大的文件處理能力自動生成各類報表,使每項數據都清晰明了,便于操作人員隨時進行操作和后期的檢查維修。
筆者認為該可視化流程工藝不僅彌補了油港現有工藝的不足之處,而且大大降低了傳統工藝中主要依靠工人的以往工作經驗進行操作的不足之處,借助計算機技術的迅速發展,使得整個操作工藝更加智能化、信息化,充分體現出了計算機系統在企業發展過程中的重要作用,大大降低了企業的生產經營成本和油港操作的安全性。
2 提高職工業務素養,保障設備得到正確的維修保養
眾所周知,油港的主要功能是完成油品的儲藏、中轉和運輸,各個油港所涉及的機器設備也大致相同,儲油罐、輸油管道等設施設備必不可少,電動機、清油器等輔助設備也是每個油港必有的設備,但是由于地理位置、現代化水平等存在差異,我國油港的管理水平也存在一定程度的差異,但總體來說,我國油港設備安全保養管理方面基本都處于傳統的紙質文檔管理階段,管理部門眾多、管理職責不明,沒有統一的維修管理體系和油港設備編碼,整個維修保養基本還處于事后的維修上,沒有事前檢測預防體系,不僅耗費了企業大量的人物無力成本運作,而且安全事故頻發,無法從根本上滿足港口企業現代化管理需求,進而影響了我國石油產業的健康快速發展。
對于油港可視化流程工藝中各項設備的維修保養,筆者建議應該采用針對性管理體制進行,即需要根據各個設備的功能、特性、使用條件等實際情況進行狀態檢查、定期排查和事故維修三個方面的保養維修,而不是傳統工藝中的整體維修保養。當然改革傳統工藝中落后的管理體制也刻不容緩,為適應新的設備維修保養體制,建議應該從管理制度、技術制度和經濟制度三個方面進行,接下來筆者將對此進行詳細闡述。
首先,筆者建議應該進行點對點檢查,將整個設備依據一定的標準分割為一個個檢查點,派專人進行檢查并實行責任到人制度,可采用日常的常規檢查和周期性針對性檢查和精密化檢查相結合的方式進行,及時掌握設備的劣化傾向,做到早發現早維修早杜絕,減少故障隱患,并為后期的維修保養提供信息參考和指導。其次要對設備的維修方式和維修類型進行科學決策,依據各個設備的不同特點進行針對性的決策,而非傳統維修管理上的“一刀切”維修保養模式,提高決策的科學性和專業性。
針對性管理體制不僅能夠使得各個油港能夠有效的進行自我管理,自我約束,自我激勵,而且還很好的實現了綜合管理的目標。它不僅很好的強化了油港企業對重點設備的重點部位進行強化維修保養,而且根據不同設備的不同特性、功能、使用條件等進行了有針對性的維修保養,不僅大大降低了維修保養成本,而且也很好的減少了安全隱患的發生,真正實現了最佳維修效果。同時針對性管理體制將油港企業維修保養的重點由傳統的事后事故維修上轉移到日常檢查和日常維修保養上,不僅有效的杜絕了維修過剩和維修不足的情況發生,而且充分體現了以可靠性為中心的維修思想。最后,針對性管理體制充分運用了現代計算機技術,使得各項維修管理都進一步科學化、規范化,大大降低了油港企業的生產經營成本,符合市場對現代企業的發展需求,必將在今后的油港企業發展應用可視化工藝流程中得到進一步快速發展。
3 結語
油港承載著成品油的儲藏、中轉和運輸,隨著我國經濟的快速發展,國民經濟對石油的需求必將進一步加大,這就更需要油港企業安全、高效的生產符合我國國民經濟發展要求的石油,而油港中的各項設施設備的正常、高效運轉無疑在其中扮演著舉足輕重的作用。可視化工藝流程的實現,不僅需要油港各項設施設備能夠真正實現智能化、現代化,而且要求使用該可視化操作工藝的相關工作人員及時提高自身業務水平和運用現代化技術的能力,同時還需要油港企業建立健全油港設施設備的維修保養機制,為油港可視化流程工藝的真正實現提供政策支持。
參考文獻: