实时监控管理

关键词： 电力 采集 监控 分析

实时监控管理（精选十篇）

实时监控管理 篇1

近年来随着电力营销业务的日益创新和市场拓展, 为对电力购售环节进行统一管理, 实现客户现场电能量信息的集中采集和分析应用, 新型的电能量实时采集与监控系统建设应运而生。

1 系统需求分析

(1) 用电信息的及时收集和掌握。为了加快电费结算周期, 分析和预测电力市场的变化, 需要及时有效的集中收集客户用电各类负荷电量数据, 掌握用户的用电高峰和低谷及用户的有功功率、无功功率、功率因数、电流、电压等用电参数, 同时也可以作为实施负荷控制的数据参考。

(2) 电力负荷的集中监控。为了实现有序用电管理, 保障电网供需平衡和减少用户停电损失, 需要实施客户侧用电负荷的集中监控管理。

(3) 客户用电信息服务和需求侧管理服务。为了实现优质服务, 需要密切沟通供电企业与客户间的信息交流, 通过对客户用电现场信息的采集和分析结果的共享服务, 供电企业可指导和监督客户推行需求侧管理项目, 提高终端能源消费效益。同时, 对电能计量设备工作状况的监控, 强化客户侧电能计量设备运行监控, 对客户用电现场所发生的计量异常现象要求能够得到及时监控, 发出相应的告警提示和为事件处理提供分析数据依据。

(4) 配电线路线损管理的需要。配电线路线损管理需要对配电线路上客户侧电能消耗信息进行同时数据采集, 既需要在同一时刻完成配电线路上的专用配变客户和公用配变的电量数据进行集中收集, 才能分析得到真实的线路损耗。

电力生产流程和需求关系如图1所示。

2 系统结构

2.1 系统构架

电能量采集及负荷监控系统的运行平台采用“C/S” (即客户/服务器) 与“B/S” (即浏览器/服务器) 相结合的三层体系结构, 为应用系统建立一个分布处理的、操作方便的运行环境。

系统通过GPRS/CDMA通信网络、采用专线组网方式将负荷管理终端、GPRS/CDMA数据采集处理中心、前台应用工作站3个部分的通信有机地连接起来, 保证数据通信的实时性。如图2所示。

采集终端将电表计量的数据通过GPRS/CDMA网络传输到数据中心, 数据中心将电能计量数据通过与电力公司中心机房的专线将数据传输到主站系统, 主站系统对接收到的报文经过分析处理后存储, 再由数据处理程序对采集的表码数据进行处理;同时, 主站下发的参数和控制信号也通过专线通道到达终端, 由终端进行拉闸、全闸等操作。如图3所示。

2.2 主站系统平台

主站系统平台主要由数据存储管理系统, 系统实时运行监控平台和系统数据应用管理平台构成。

(1) 数据存储管理系统。数据库是电能量采集系统的核心单元, 它具有完成实时数据处理、存储历史数据、计算、数据共享及交换等功能, 其可靠性和数据处理能力要求非常高, 所以硬件平台采用双机或多机集群系统, 当其中的1台数据库服务器出现问题时, 系统会很快切换到其他数据库服务器, 继续进行采集数据的处理及存储, 同时软件平台则要采用大型数据库, 以满足实时数据处理及存储, 并且具备非常高的可靠性、可伸缩性和可用性, 从而提高整个系统的运行效率。数据存储管理系统还具备数据的备份与恢复功能, 以降低系统的运行风险, 减少因硬件故障而造成的损失, 所以一般采用热备份的方式。

(2) 系统实时运行监控平台。系统实时运行监控平台, 主要完成主站与采集终端的通信, 数据的采集、负荷控制、设备管理及现场的事件响应处理。

(3) 系统数据应用平台。系统数据应用平台是以实现综合应用分析为主的平台, 在数据平台上通过数据的处理和挖掘, 实现全网的网损计算、电能量管理、用电监查、防窃电、营销决策技术支持, 营销自动化技术支持等应用功能, 同时将采集的数据进行数据归整并通过Web页面或自动生成报表进行数据和相关应用的发布, 并为营销系统及生产管理各部门提供所需的各类数据。

2.3 数据接口原理

接口系统主要是共享电能量系统的数据以满足其他应用系统的需求, 如营销系统抄表算费, 由于接口系统涉及到的是不同的应用系统, 所以接口的开发必须对要业务非常熟悉, 并且接口程序向现有或遗留的软件应用程序提供服务, 而无需改变原来的应用程序, 从而使这些应用程序完全可以运行在这种服务环境下接口开发必须有参与系统互连的系统开发人员约定相应的数据字典, 数据表结构或方法、参数、量纲及返回结果。系统根据约定的数据发送方法, 数据格式及返回信息进行数据处理, 正如数据传输规约一样, 按照约定的格式进行数据处理, 当某个或多个服务在设计或实现中发生改变时, 服务应用程序之间的交互不会因此而中断, 而且采用的接口编写语言要具有对可以让任何平台上的用任何语言编写的服务进行交互并交将将应用程序功能概念化成任务, 从而形成面向任务的开发和工作流, 并且使现有的应用程序能适应不断变化的业务条件和客户需求。

2.4 主站硬件及软件的配置

数据库配置:硬件配置采用IBM X3950服务器, 主要配置为:CPU:Intel Xeon 3.6G×8;内存:8G;硬盘:SCSI 73G×6;磁盘阵列:IBM DS4300 RAID 1+0;网络:Gigabit以太网卡。

软件配置:操作系统:Windows2003或UNIX;数据库软件:Oracle9i;Web系统:Weblogic 9.2。

3 系统具有的功能

3.1 数据采集功能

数据采集功能是电能量采集及监控系统最重要的功能, 也是其他高级应用分析功能的基础, 所需要采集的数据主要有:

(1) 负荷数据。定时自动或随机采集和处理终端保存的电能表总有功、无功功率等数据, 生成日、月负荷等所需信息, 此类数据主要为负荷分析, 平衡供需关系, 保证电力供应、保障重点企业用电、居民生活用电, 提供技术参数依据。

(2) 电能表数据。系统采集回来的电能量数据可以作为电费结算的依据。通过集中自动采集, 使得电力企业能准确有效的统计计算电能量及电费, 及时收取电费。另外, 通过对电能量的准时自动抄收能有效地掌握供、配电网的运行情况, 生成总加有功、无功电能量曲线。同时可及时发现异常情况, 迅速加以解决, 提高配网运行水平、降低线损。

(3) 电能质量数据及工况数据。定时自动或随机采集各电能监测点的电压、功率因数、谐波成份等数据, 以便对电能质量进行统计分析。出现问题及时采集相应必要措施, 保证电能质量水平。随时采集开关状态、电能表运行工况, 及时掌握各终端运行情况、及时了解用户用电情况、电能表运行状况, 发现故障及时处理、保证负荷管理系统正常有效的运行。

3.2 控制功能

控制功能是电能量实时采集与监控系统的基本功能, 它通过远方遥控和多种当地闭环控制功能, 有效控制用户用电负荷, 从而达到平衡供需矛盾, 充分发挥现有电能的经济和社会效益。

(1) 电能量定值闭环控制。主站可根据系统要求, 向终端预设月电量定值、用户购电量定值、催费电量定值, 以实现用电营销系统中预购电业务及向用户催费业务等功能。

(2) 远程遥控控制。远程遥控可分为:紧急限电、计划限电2种。

3.3 应用分析功能

(1) 基本数据查询。基本数据查询提供一次数据和二次数据的查询, 主要有原始表码查询, 即现场电表示数的数据查询, 包括表码、电压、电流, 功率等;采集上来的表码数据通过计算, 换算成一次数侧数据, 使得管理部门对用户的基本用电情况有明确的了解, 同时系统应提供完整的自动报表, 由系统按照需求定期生成报表, 提供给各生产部门。

(2) 负荷分析。按行业、线路、管理机构和用户等显示某个时间段的负荷曲线, 并且可以对比显示相同时间段的负荷曲线, 用于比较负荷变化, 统计出日、月、年等负荷数据, 根据负荷曲线和统计分析结果, 灵活制定用户的负荷控制策略, 实现有序用电管理、削峰平谷, 保障电网供需平衡, 提高用电管理水平。

(3) 电量分析。通过电量分析, 可以查询每日, 每月的电量情况, 并且进行同期电量数据对比, 从而及时分析出用电异常用户, 可作为防窃电分析的有效手段;比如, 与历史同期 (日、周、月) 相比, 电量相差过大;功率不为零, 电量为零;总电量与峰平谷之和相差过大;计量回路与监测回路的电量相差过大等异常。

(4) 电能质量分析。根据采集回的电能质量数据 (电压合格率和停电平均时间, 每日电压曲线、功率因数等) , 实现日、月、季、年等时间段对原始数据进行统计和分析、功率因数统计分析、电压合格率统计分析、供电可靠性统计分析等, 实现对电能质量监控的管理。

3.4 数据共享功能

通过数据接口或中间库方式与电力营销管理信息系统、电力客服服务系统以及电力生产管理部门实现信息数据共享, 做到各系统间的无缝连接, 保证数据的实时性及正确性, 扩大整个系统的使用范围及功能。如图4所示。

4 系统的功能特点

系统的功能特点概括起来有: (1) 可靠性与稳定性相结合; (2) 准确性与完整性相结合; (3) 开放性与安全性相结合; (4) 实用性与扩展性相结合; (5) 先进性与成熟性相结合; (6) 一库两平台。

在上述总体原则的指导下, 系统的建设在主站方面主要是做好“一库两平台”的建设, 具体为:一库:数据存储管理的数据库, 前期可以以大型关系数据库 (RMDB) 为主, 随着应用的发展可以逐步扩展、过渡为数据仓库 (Data Warehouse) 为主, 以利于在营销现代化工作中开展多维分析 (OLAP) 、商务智能 (BI) 方面的应用;两平台:指实现远程数据通信采集和监控为主的通信采集平台和实现综合应用分析为主的应用分析平台。

5 结语

电力负荷监控系统作为省、市、县区电力企业电力电量管理的较佳技术管理手段之一, 其方法越来越体现出它的优越性和先进性, 如何应用和完善发展该系统, 将是今后努力工作的方向。未来的电力市场和需求管理要求必须建立一个投资少、功能强、易扩充, 准确性、可靠性高, 运行费用低, 便于更新维护管理的电力负荷监控系统。随着信息技术发展和通信技术的成熟, 利用通信技术, 如公共无线通信等, 实现电力采集及负荷监控将是未来电网运营管理的必不可少的手段。

实时监控管理 篇2

【摘要】 当前，农村小水电信息化建设和管理非常薄弱，在发电运行实时监控方面几乎是空白，影响了农村水电综合效益的发挥。为此，做好水利水电综合监控和行业监管，充分发挥水资源的综合经济和社会效益，尽早开展农村小水电运行实时监控和信息化管理建设，显得尤为重要。通过大田县水电信息监控网站的工程建设和研究创新，介绍主要做法和应用成效。

【关键词】 农村水电

实时监控

信息化

网站建设

软件编制 概述

水电是清洁的可再生能源，在当前农村能源很短缺的情况下，世界各国都非常重视分散开发利用农村小水电。我国从上个世纪七十年代开始，就已大量开发农村小水电，中东部省份的小水电开发率有的已达60～90%，为发展地域经济做出了很大贡献。但是，虽小水电蓬勃发展，由于上网电价太低，自身经济效益却很差，导致行业管理和装备水平很落后，尤其是装机容量较小的水电站，几乎没有自动化设施，信息化和实时监控方面更是缺失，影响了小水电综合效益的发挥。虽现在信息化和数字化及监控自动化发展很快，但小水电行业因为自身经济能力很差，根本不敢设想开展这方面工作。然而，行业主管部门也是重建轻管，没有很好重视抓这方面工作，以致小水电的信息自动化和监控管理完全跟不上社会发展的脚步。因此，我县为了彻底改变这种状况，从2010年底开始，在这方面做了很多研究和投入，并开展全县水电实时监控和信息化系统开发应用工作，已取得一定的成效，现已初步建成“大田县水电实时监控信息网站”（http：//

联系电话：0598-7295845 手机 *** 通讯地址：福建省大田县水利局

对实时财务监控目标的探析 篇3

[关键词] 实时财务监控目标价值

实时财务监控是指企业相关利益者以资本和剩余财务控制权以依据，运用网络信息技术和财务管理技术，在有效的监督保证下，对财务管理活动的对象及其财务信息等实时的预算、预警和业绩评价等活动，以实时响应环境，保证企业财务和价值的可持续增长。与传统的财务监控（手工监控），实时财务监控在最终目标定位上是一致的，但在具体目标的定位和实现上更准确、更接近真理一些。下面是具体的目标定位和分析。

一、充分利用企业内、外部信息，在万变的市场环境中，通过实时财务监控，优化资源配置，做出更快更准确的

财务决策，以期实现企业的财务战略

企业信息化进程给企业的管理方式、管理思想带来新的变革，作为企业管理核心的财务管理必须实现财务的集中管理，使企业的财务同企业的产、供、销各环节完全集成，并能产生信息和业务的协同。通常计划的调整和决策的制定是依据某一固定时点的数据而不是依据实时事件的发生。同时因为无法获取实时的信息，业务机会经常被丧失掉。为了避免错失良机，商务活动需要决策者基于实时的、活动的信息做出更快的决策，而取代日历日期。通过实时财务监控，决策者可以获得实时的财务信息来应对的实时环境，从而使企业可以充分利用内部和外部的机遇，根据具体的情况调整预算和计划，既而修正或考虑新的财务战略。由于可以进行持续的计划跟踪和调整，因此企业进行互动的决策分析，可以更有效率的进行资源配置，投入到更有价值的经济活动中，以期实现企业的财务战略，真正提高企业的核心竞争力。

二、实时确保资产的安全与完整，防止国企国有资产的“冰棍理论”现象，减少重大腐败和国有资产流失

资产的安全与完整是企业生产经营的必要前提，确保资产的安全与完整是企业财务监控目标之一。 随着企业规模的扩张和企业组织的庞大，企业有形和无形资产的使用、占有和收益在市场经济、知识经济和信息经济背景下，资产的整合和运作在制度转换中不断创新，如MBO等，如何在企业创新管理中防止国有资产的流失和腐败问题是一个迫切需要解决的难题。在传统的财务监控（手工监控）中，由于信息的及时性较差，大量财务信息需要通过手工编制，时间冗长，数据繁杂且数据来源不一，财务数据的结果相关性和可靠性较差，即使通过会计电算化或是ERP等管理信息系统也只是一个财务、会计信息呈报系统和部分管理职能，财务预警、财务监控和业绩评价的信息的集中管理无法实施，各部门各自为政，各个管理信息系统输出的是孤立的信息，无法形成信息的标准化和制度化，资产在管理过程中被不良企图的高管人员利用信息不对称，通过暗箱操作，加之法律法规的不完善造成的漏洞，形成合谋，导致权力寻租。这种批着合法外衣的资产运作在手工监控下往往是无能为力，即使发现重大问题，往往是事后诸葛亮。如审计主要是对财务报告和财务结果的经济监督、鉴证和评价。实时的财务监控将监控的重点放在过程中，实时财务预算、实时财务预警和实时信息披露和业绩评价，使资产的管理公开透明，实现权力的集中监控、资源的集中配置、信息的集中共享。从而既防止资产的大量闲置浪费，提高了资产的使用效率，防止国有资产“冰棍理论”现象的产生，减少和进一步杜绝腐败。

三、实时财务监控能够优化公司治理结构，促使迅速决策、有效执行和强力监督，防范道德风险和逆向选择，保证三方权力制衡和利益协调

传统的信息传递和公布是做法是在事项或交易的发生后，根据其结果按时定期汇总、报告。其信息是滞后的，及时性差，信息转化为价值的效率和效能都达不到决策者的需要和要求。手工财务监控下，大量业务产生的纷纭复杂的数据处理是靠企业的科层组织来保证分工、协调和实施的，但同时带来的是信息传递的冗长和信息结果的失真，导致监控的滞后和无效。各个权力机构和部门占有各自部分信息，追求各自的部门利益，财务协同性差。财务监控是企业管理的组成部分，需要按照其管理人员的意图运行，尤其是董事会的重大决策更是起决定作用。决策出了问题，贯彻决策人意图的财务监控也就失去了应有的控制效能。在公司治理实践中，实时财务监控可减少信息传递的不对称性，确保信息共享和同步交流，无形中消除股东会、董事会、监事会和经理层之间由于制度设计造成的权力制衡带来的相互猜疑和不信任感。实时财务监控是监事会的重要职能，通过实时财务监控可对董事会的重大决策的合法性、合规性、可行性、效益性及时提出不同意见和建议，限制董事会的某些特权，也可及时防范和消解代理层尤其是经理层的占有过多的“隐秘信息”而带来的道德风险和逆向选择。

四、最终目标是企业在实时财务监控中提高管理效率，经营权人正确履行受托经济责任，确保相关利益者最大化

与手工财务监控相比，实时财务监控通过对财务数据和财务信息的静态和动态、横向和纵向的比较分析，可以对不正常的价值指标进行实时预警，并对企业的内部和外部环境做出实时反应，把企业面临的风险降至最低。通过实时信息披露进行业绩评价，发现企业的增值作业和不增值作业，尤其是影响未来现金流量价值的增值、人力资本价值的增值和顾客价值的增值的作业，将是实时财务监控的重中之重。消除这些不增值作业，从而修正不合理的价值值标趋向，使财务与业务协同，业务与组织协同，组织与战略协同，以适应瞬息万变的市场和激烈的外部竞争，寻求企业的核心竞争力所在。实时的财务监控通过对企业供需链、价值链的业务流程的实时监控，提高了企业的管理水平，促使经营权人正确履行受托经济责任，提高管理效率，达到相关利益者可持续增长的价值和财富。

总之，从会计观出发，实时财务监控的目标可定位于决策有用观和受托责任观的结合；从财务观出发，我们可定位为相關利益者价值的最大化。

实时监控管理 篇4

基于Web的QoS技术的研究方向主要包括Web服务器、操作系统、中间件、Web服务器集群系统等各个层面的QoS支持技术、以及QoS控制策略、算法的性能分析与评价[3]。在分析了已满足QoS需求的服务体系和模型基础上, 根据Web实时监控系统需求, 设计了一种面向Web实时服务的监控系统架构, 着重介绍其采用的QoS管理技术。

1实时监控系统架构

1.1 Web实时服务的特点

不同应用领域对Web服务QoS的需求不尽相同[4]。基于Web的实时服务与非实时服务, 在QoS管理上可采用的方法基本一致, 但是考虑到实时任务的需求, 实时服务的QoS管理具有自己的特点:

1.1.1传输时间延迟

基于Web的实时监控系统, 有时可能运行在网络状况并不好的广域网上。这时, 影响QoS的主要因素就是网络传输的时间延迟, 服务器端和浏览器的数据处理时间所占的比重相对很小。

1.1.2截止时间约束

实时系统对任务的截止期需求, 在度量QoS时, 截止期错失率是其中重要的一个指标。

1.1.3猝发数据的处理

实时监控系统中, 会出现在短时间内收到大量数据的情况, 这时需要对部分数据进行抽样和平滑处理。如果不加鉴别地收到数据后便全部转发, 则造成大量数据拥堵, 使部分数据可能违背截止期约束而失去了意义。

1.2系统架构

实时监控系统的总体架构如图1所示。系统主要由设备、数据采集模块、实时数据库、关系数据库、Web服务器和浏览器端 (监控界面) 几部分组成。考虑到跨平台性, 该系统使用HTTP协议作为数据通信的载体, 使用JavaScript作为通信控制语言。服务器和浏览器之间的通讯分别采用了服务器端主动的“推”数据模式和客户端主动的“拉”数据模式。“推”数据模式采用Pushlet这一技术框架, 通过维护一个保持了客户端和服务器端连接的页面, 构建一个发布/订阅框架。“拉”数据模式使用浏览器对象XmlHttpRequest, 通过访问特定页面, 达到向数据库端写入数据或从数据库端读出数据的目的。

在“推”数据模式中, Web服务器将从实时数据库和关系数据库中获取数据推送到客户端。作为监控系统, Web服务器需要持续地向客户端发送大量的数据, 通过监控界面呈现给用户。为了保证数据在传输过程中不因为数据的拥堵而发生大量丢失和超时, 必须对该服务进行一定的控制。工业监控领域中任务具有典型的实时特性, 因此要求监控系统在数据传输过程中满足实时约束。

1.3 瓶颈分析

从图1可以看出, 影响系统性能的因素主要表现在以下几个方面:服务器端接收实时数据的能力;服务器端转发实时数据的能力;网络的吞吐能力;客户端的处理能力。

在这些因素中, 主要的瓶颈是网络的吞吐能力和客户端的处理能力。基于Web的系统, 不仅仅能为局域网服务, 甚至能在Internet上提供服务。而Internet网络相对缓慢的数据传输速度, 使得网络因素成为影响QoS的主要因素。同时, 客户端可能需要通过图形图像的渲染和变化来展示数据。实现图像动画效果需要消耗较多的资源, 也成为影响QoS的重要因素之一。

由瓶颈分析可知, 在Web实时监控系统中, 为提高实时处理速度满足用户需求, QoS管理不可或缺。为实现QoS有效管理, 系统架构中主要采用了如下的管理技术。

2 QoS管理

2.1 准入控制

准入控制的目的是保证低优先级的请求不影响高优先级请求的服务性能, 即使在超载情况下, 服务器仍能维持现有会话的QoS。在此系统中, 准入控制根据队列的阈值来决定是否接收新到的请求, 如果排队等待的请求达到队列的阈值, 则丢弃新到达的请求。

QoS的传输连接要求在新用户传输前进行准入控制。在用户入网时要求用户把自己的传输特性和参数以及它所需要的QoS告知网络, 网络再根据用户的传输特性和网络现存的资源情况, 同用户协商决定是否接纳建立一个新的QoS传输连接。在QoS的准入控制中, 有三个需要研究的主要问题:哪些参数可以确切地描述一个连接的传输特性、网络使用哪些判据来决定是否接收一个新的连接、网络性能与传输参数之间的关系如何[5]。

假设监控系统有一个最小的阈值, 指明在什么情况下连接到达了允许范围的底线。

undefined (1)

undefined (2)

其中, 系统中共提供实时监控页面N个, 每个页面占用的资源最少为Ai, 每个页面当前有Xi个连接, 共有M个客户端连接到服务器上请求实时监控服务, 第i个客户端请求占用的资源为Bi。

在式 (1) 中, C是当前系统在保证各监控页面正常运行的前提下可以空闲出来的资源。当新到一个页面请求时, 系统查阅这个页面最少需要的资源数, 如果该数小于C, 则说明其它页面通过降低自己的服务质量而节省出来的资源足够支持一个新的页面请求, 准入控制模块便决定接纳这一请求。否则, 准入控制模块认为系统资源已经不够支持一个新的页面请求, 从而拒绝接纳。

可以根据反馈情况动态地调整接纳力度。当系统空闲资源较多时, 增加接纳的力度;当系统空闲资源有限时, 减少接纳的力度。

2.2 信源整形

从实时数据库或数据采集设备中取得的数据可能存在猝发现象, 在订阅发布模块的前端需要对数据做一些处理, 将数据以较为平滑的方式发送到客户端, 尽可能减少因为数据拥堵而给网络和客户端带来的压力, 减少延迟, 同时降低实时任务的截止期错失率。

对实时数据的采样频率根据工控现场的要求而各有不同, 一般从毫秒级到秒级。考虑到人眼的分辨能力, 许多数据没有必要在监控界面上进行真实展现, 只需对其进行抽样处理后再展现, 便足以了解现场情况。

平滑及抽样算法是漏斗算法的一个变形, 其流程如图2所示。待发布数据依据到达顺序置于一个单链表内, 后继数据如果在链表内已经存在一个较早的同类数据, 则用新到达的数据替换较早数据;如果后继的数据在链表内不存在一个较早的同类数据, 则追加到链表的末尾。如果链表的长度已经超过了规定的链表最大长度, 则舍弃待追加的数据。

发布数据时, 根据总记录数和刷新间隔, 选择链表头部特定数目的数据发布, 其计算公式如下

n=Nmax/tinterval (3)

其中, Nmax为链表的最大长度, tinterval为从链表中取出数据进行发布的时间间隔, 计算得到的n就是每次进行数据发布时从链表中取出的数据数目。根据网络状况动态调整相关参数, 就可以方便调整发布数据的频率。

2.3 任务调度

在实时系统中, 任务具有不同优先级, 可以用生命期和舍弃逻辑进行区分。高优先级的任务, 或者必须被送达目的地进行处理, 不能轻易舍弃, 如开关量的处理;生命期很短的任务, 必须尽快地处理才不至于失效。

工程设备和生产现场状态的度量大多是模拟量数据。模拟量数据是对连续物理量的抽样, 少量的数据缺失不会造成严重后果。根据关注点的不同, 这些数据的重要性不相同, 急迫程度和截止期也不同, 使用前面提到的平滑和抽样算法一概而论是不合适的。因此, 实时数据的QoS控制必须对不同优先级的任务进行取舍。

在平滑和抽样算法中引入优先级的概念, 可以通过更改追加策略的方式实现对数据进行区分处理。具体地讲, 就是当新数据到达时, 根据优先级的不同, 将数据插入到链表中的不同位置;具有较高优先级的数据将被插入到更靠近链表头部的位置, 因此将更快地得到处理。插入位置可以根据下面的公式计算

Pinsert=Length/ (Np×P) +X (4)

式 (4) 中, Pinsert为插入位置, Length是链表的长度, P是新数据的优先级。PrivNp是优先级数目, X是某个特定的正值, 此值是为避免高优先级永远占据了链表头部而使得低优先数据长期无法被进一步处理。优先级越高的数据, 向链表中插入时就越靠近链表的头部, 更快地进入订阅/发布模块, 从而使其优先被调度。

若数据的优先级都是静态的, 上述算法存在缺陷。例如, 若服务器因为网络原因对链表头部数据的处理相对于较高优先级数据的产生不够快速, 则新的高优先级数据被不断地插入到链表中, 可能造成链表尾端的数据长期无法被处理。可用的解决方法如下:

1) 根据链表的状态调整X的值, 即将X修正成X (dg, dp) , 一个与数据的产生 (dg) 和处理相关 (dp) 的函数。改进后的公式如下

Pinsert=Length/Np×P+X (dg, dp) (5)

2) 动态调整优先级, 提高较长时间没有被处理的数据的优先级。新优先级根据以下原则计算

Pe=Ps-p (dg, dp, t) (6)

式 (6) 中, Pe和Ps分别表示调整后的优先级和调整前的优先级, p (dg, dp, t) 是和数据的产生、处理以及时间相关的函数。

任务的截止期意味着任务处理紧迫性的需求, 可把数据截止时间与当前时间的差值作为调度依据。这就是所谓的最早截止期优先 (Earliest Deadline First) 调度算法。这种算法并不是单纯的优先处理截止时间靠前的数据。截止时间距离当前时间已经很近的数据, 在一定的网络状况下, 可能根本无法被处理完成, 这些数据的价值就很低, 接近于0。因此, EDF算法中, 计算数据的处理价值的函数与网络状况延迟、客户端处理能力导致的延迟、服务器端处理时间、以及截止时间与当前时间的差值相关。用下面的公式简单说明这种情况。

undefined

式 (7) 中td为截止时间, tc为当前时间, tn为网络延迟, ts为服务器端处理时间, tb为浏览器上处理时间, tr为余量时间, 表示上述估计值总的估量误差, p表示数据的优先程度。这是一个分段函数, 在截止时间到达前不能处理完成的数据的处理价值趋近于0。截止期到达前能处理完的数据, 其处理的迫切性价值与时间和优先级相关。

2.4 反馈控制

反馈控制系统又称闭环控制系统, 由一套相关的控制变量和反馈控制环路组成。控制环路持续检测被控制系统, 比较被控制系统实际行为和期望行为, 并且根据期望性能进行调整[6], 如图4所示。与之相对的是开环控制系统, 如图3所示。在开环控制系统中, 控制端与被控对象之间只有单向作用而没有反向作用, 这种系统无法减小和消除由于扰动的变化而引起的输出量与期望值之间的误差;在闭环控制系统中, 控制器和被控对象既有顺向作用又有反向联系, 输出量的变化会反馈到控制端, 方便控制端对输出量进行调整, 使其不偏离期望值。

实时系统中需要保证可容忍的截止期错失率[7], 而网络的变化会对截止期错失造成影响;为了避免网络状况等外部条件的快速变化对系统造成的毁灭性影响, 需要通过反馈控制的方法保证实时服务质量。

服务器端向客户端发送数据时, 随机选取其中的一部分, 标记其属性为“需要返回信息”, 客户端在收到数据时, 将数据的ID、是否满足截止时间约束等信息发送给服务器。这样, 服务器可以方便地知道数据的发布情况, 并根据情况调整数据发布策略。

如果数据传输使用的是不可靠网络, 那么服务器端发出A个数据, 收到B个返回数据, 其中标识为“在截止期前到达”的数据量为C。那么, 对于发出的A个数据来说, 在截止期约束下准时到达浏览器端的比例 (准时到达率) 可通过如下公式计算

undefined (8)

一般情况下, 实时服务对准时到达率有比较严格的要求, 这个参数的理论值与实际值之差可以作为反馈信号进入到准入控制模块和信源处理模块, 从而使系统的表现与实际要求相吻合。

根据优先级设置权重, 优先级越高则权重越高。为简单起见, 可以设权重为优先级数值的倒数, 1级数据的权重为1, 2级数据的权重为1/2, 3级数据的权重为1/3, 依此类推。这样, 计算公式 (8) 变形为

undefined (9)

式 (9) 中, di为优先级为i的数据的准时到达率, ri为优先级为i的数据在全部数据中占的比例, wi为优先级为i的数据的权重, undefined就是加权计算后的准时率。

2.5 各模块之间的关系

QoS管理中各模块的协作关系, 即服务器端数据处理流程基本如图5所示。服务器端从数据采集设备/实时数据库等外部环境中取得数据, 对数据进行初步处理, 然后将数据发送到订阅/发布系统的发布模块, 由发布模块根据客户端的订阅情况将数据发送到指定的客户端。

3 结束语

基于Web的实时监控系统需要向用户提供保证的QoS需求。根据实时系统和Web传输的特点, 从准入控制、信源整形、任务调度、反馈控制等几个方面对基于Web的实时监控系统QoS管理进行了初步探讨, 设计了一种可保证服务质量的实时监控系统架构, 为用户提供有效的实时数据服务质量保证。

参考文献

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[2]陆慧梅, 向勇, 史美林.Internet QoS研究.小型微型计算机系统, 2002;23 (7) :786—791

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[4]邵凌霜, 李田, 赵俊峰, 等.一种可扩展的Web Service QoS管理框架.计算机学报, 2008;31 (8) :1458—1470

[5]林闯.多媒体信息网络QoS的控制.软件学报, 1999; (10) :1016—1024

[6]洪艳, 陈继, 周健.反馈控制原理在控制QoS中间件设计上的应用.华中科技大学学报 (自然科学版) , 2003; (31) :335—336

救护车实时监控方案 篇5

一、系统建设目的

现代化的城市中，医疗救援系统是城市保障体系中的重要组 成部分，120 急救中心承担着医疗救援指挥中心的任务，完成急 救、大型社会医疗保障及“110” 联动等任务，对于保护人民群 众的生命安全有着不可替代的作用。由于之前急救现场或是群体 性事件中人员的伤亡情况后方很难确切掌握，病人在急救车内的 抢救过程也鲜为人知。视频是最直观的信息之一。利用移动视频 的无线传输，即通过安装在救护车内的摄像头将实时路况和车内 抢救过程传回指挥调度大厅。就像给后方急救指挥官安上了“千里眼”，为紧急医疗救援提供决策依据。同时增加车内急救过程 的视频资料保留，适当向患者家属或公众公开，也增加了急救行 为的透明度。目前 120 急救车的管理上，已经安装了 GPS 定位系统，为车 辆安全和管理做出了很大的贡献，监控中心可以对急救车进行实 时跟踪和定位,随时对车辆的运行速度、运行方向、区域位置进 行实时监控。如果把 GPS 与视音频监控结合起来，将会大大缩短 呼救相应时间，提高城市应急能力。通过在 120 急救车里安装摄 像头以及 3G 无线视频传输设备将音视频数据通过 3G 网络传输至 急救中心，急救中心能够在较大的区域范围对急救车的位置、状 态等动态信息进行即时监控。并且可以实时看到急救现场的情况 以及车内急救的进程。这样既有效的确保了急救车在行驶过程中病人的安全，又为专家了解掌握病人的情况提供了第一手资料。

二、系统架构

救护车实时视频监控系统，通过前端安装在救护车网络摄像头，将救护车的实时图像通过无线3G网络传输到中心的监控室。另一方面用系统本身也将定时将GPS信息通过3G无线网络传输到监控室实时报告救护车的位置。

三、系统组成 1）、前端网络摄像机

根据应用环境及需求，采用合适的不同品牌的视频服务器，基于3G的无线视频监控系统一般要求网络视频服务器或网络摄像机必需支持可设置本机IP地址及网关。2）、3G传输设备

中间的传输设备采用厦门四信通信科技有限公司的产品F7623。F7623 系列ROUTER是居于电信3G无线网络的物联网无线通信路由器，利用公用运营商网络为用户提供无线长距离数据传输功能，同时提供GPS定位功能。该产品采用高性能的工业级32位通信处理器、工业级无线模块和工业级GPS模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232（或RS485/RS422）和以太网接口，可同时连接串口设备和以太网设备，实现数据透明传输功能、路由功能和GPS定位功能。

该产品已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、军事、空间探索、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。工业级应用设计

采用高性能工业级无线模块

采用高性能工业级32位通信处理器

采用高性能工业级GPS模块

支持低功耗模式，包括休眠模式、定时上下线模式和定时开关机模式（仅特殊版本支持）

采用金属外壳，保护等级IP30。金属外壳和系统安全隔离，特别适合于工控现场的应用

宽电源输入（DC 5~35V）

稳定可靠

WDT看门狗设计，保证系统稳定

采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线

以太网接口内置1.5KV电磁隔离保护

RS232/RS485/RS422接口内置15KV ESD保护

SIM/UIM卡接口内置15KV ESD保护

电源接口内置反相保护和过压保护

天线接口防雷保护（可选）标准易用

提供标准RS232（或RS485/RS422）和以太网接口，可直接连接串口设备和以太网设备

智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态

提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理（可选）

使用方便，灵活，多种工作模式选择

方便的系统配置和维护接口（包括本地和远端WEB方式或CLI方式）

功能强大

同时支持数据传输功能和GPS定位功能

支持NTP server功能（可选）

支持VPN client（PPTP，L2TP，IPSEC 和 GRE）（注：仅VPN版支持）

支持多种上下线触发模式，包括短信、电话振铃、串口数据、网络数据触发上下线模式

支持APN/VPDN 支持无线视频监控和动态图像传输 支持DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墙，NAT，DMZ主机等功能

支持TCP/IP、UDP、TELNET、FTP、HTTP等完善的网络协议 3）、中心监控室

中心监控室具有宽带网络、和各种服务器、PC、监控软件及显示屏等，实现视频数据的接受，处理，存储和发布。

四、组网实施

2.5G/3G网络GPS服务中心网络摄像头网线2.5G/3G网络四信GPS路由器F7623视频监控中心

此组网方案是在3G无线路由器连接到公网监控中心的基础上建立VPN隧道方式来传输视频图像，组网实施如下

a)

视频监控与GPS服务中心：具有公网固定IP或域名，在一台PC上建立VPN服务器，并把所有端口映射到VPN服务器这台机子上，具体VPN服务器建立方式请参考厦门四信通信技术部《VPN服务器建立说明文档》（可向技术部索取）。b)

无线路由器：配置开通3G业务的UIM卡，配置VPN（PPTP或L2TP）及 其它必要性功能，具体配置方法请参考厦门四信通信技术部《F7623 Route使用手册》。

c)

视频服务器：配置视频服务器IP地址和无线路由器地址同一网段，网关指向无线路由器地址，其它功能性配置请参考各品牌视频服务器使用说明。如下为VPN隧道实现的网络结构图，四信的3G无线路由器F7623作为VPN客户端，主动连接到VPN服务器。VPN服务器对其进行认证，认证通过后，分配各种隧道地址给各个路由器。这样现场的各个路由器和监控中心的VPN服务器就组成了一个私有的安全的局域网，视频监控中心代建在VPN服务器上，视频服务器通过访问隧道IP地址的方式去访问前端的网络摄像头，观看实时画面。

另一方面F7623定时给GPS服务中心发送实时GPS信息，让中心知道现在救护车的实时位置，方便中心指挥救护车以最快捷的路径将病人送到医院为医生争取每一分宝贵的时间。

五、方案总结

实时监控管理 篇6

麦积区属秦岭黄土高原沟壑区, 全区总人口62.06万人, 其中农业人口45.7万人;全区耕地面积4.85万hm2, 旱地面积2.25万hm2, 占总耕地面积的46.42%。干旱缺水是经济和社会发展的主要制约因素。水资源, 是随着时空变化而变化的动态资源, 它有与其他资源不同的特点, 即水资源的可恢复性、有限性和时空变化的不均性。水资源的分布是东南多西北少。麦积区水资源岭北略高于岭南。为了更有效地解决或缓解所面临的“水少、水脏”问题, 需要深入地分析现状下垫面条件下的区域水循环规律和地表水与地下水之间的相互转化关系, 通过研究区域水资源实时监控管理的基础理论和技术方法, 开发和建设麦积区区域水资源实时监控管理系统, 以充分利用和挖掘现有水利工程的内部潜力与整体综合优势, 确保区域水资源的合理开发和高效利用, 有力地支持麦积区社会经济的可持续发展。

2区域水资源实时监控管理系统的构成与技术关键

研制区域水资源实时监控管理系统的主要目的是, 以水利信息化促进水利现代化, 以水利现代化保障水资源的可持续利用, 并以水资源的可持续利用来支撑社会经济的可持续发展。该系统是以水资源实时监测系统为基础, 以现代通信和计算机网络系统为手段, 以水资源优化调度和地表水、地下水、污水处理回用、及外调水的联合高效利用为核心, 追求节水、防污、提高水资源利用效率和最终实现水资源的可持续利用为目标, 通过水资源信息的实时采集、传输、模型分析, 及时提供水资源决策方案, 并快速给出方案实施情况的后评估结果等, 以确保实现水资源的统一、动态和科学管理, 做到防洪与兴利、地表水与地下水、当地水与外调水、水质与水量、优质水与劣质水之间联合调度与管理, 确保水资源与社会经济、生态环境之间的协调发展, 以支撑社会经济的可持续发展。

区域水资源实时监控管理系统是一种动态的交互式计算机辅助决策系统, 由水资源实时监测、实时评价、实时预报、实时管理、实时调度、决策会商、控制和后评估子系统所组成, 是基于可持续发展的思想, 根据现代水文水资源科学的有关理论, 利用当代先进的系统分析、人工智能、计算机、多媒体及网络等技术, 通过有关专业模型计算、分析和知识推理、判断等, 为决策者提供区域水资源实时管理、调度方案, 并允许决策者或专家根据自己的智慧、知识、经验、偏好和决策风格等进行定性分析与判断, 直接干预方案生成及评价整个决策过程。

根据区域水文水资源特点和供用水特征, 基于目前区域所面临的水资源短缺和水环境恶化问题, 研究和开发区域水资源实时监控管理系统。该系统的技术关键主要包括:

1) 水资源监测网的规划, 要根据河流限制纳污能力, 控制污水排放总量与生态环境需水量, 防洪与兴利统一调度, 地表水与地下水资源联合运用管理等研究。

2) 该系统由庞大而复杂的基础数据库、模型数据库、结果数据库、专业模型库和知识库等组成。如何实现信息存储、加工、传输的专业化管理, 是一个技术难点。

3) 建立完善的与现代水资源管理要求相适应的组织机构和高效、精干的执法队伍, 以保障区域水资源实时管理、调度方案的付诸实施, 指导区域水资源开发利用和保护。

3系统的主要功能

区域水资源实时监控管理系统的主要功能包括:水资源水量水质的实时监测、评价、预报和决策支持 (实时预报、管理及调度) 以及控制、后评估等。

3.1水资源实时监测

水资源实时监测内容主要包括水情、水质、旱情以及其他信息等。要建立完善统一的水资源动态监测网或监测系统, 以及各地表水、地下取水量等监测网, 各监测网或系统之间必须互通有无、资料共享, 为水资源的合理开发、高效利用和有效保护提供完备的实时监测数据资料。

3.2水资源实时评价

水资源实时评价主要是指在时段初对上一时段的水资源数量、质量及其时空分布特征, 以及水资源开发利用状况等进行实时分析和评价, 确定水资源及其开发利用形势和存在的问题等。

3.3水资源实时预报

水资源实时预报主要包括来水预报和需水预报两部分, 来水预报又分为水量预报和水质预报。水量预报包括地表水资源量预报和地下水资源量预报, 地表水资源量预报既可细分为当地水和外来水 (包括引调水) 预报, 又可分为汛期径流预报和枯季 (非汛期) 径流预报。需水预报分为工业、农业、生活和生态环境需水量预报。

3.4水资源实时决策支持

水资源实时决策包括水资源实时预报、水资源实时管理和调度, 以及决策会商等。水资源决策会商。决策会商是指通过对实时、历史和预报、管理与调度的各类信息进行重组和加工处理, 为讨论和分析水资源的丰枯形势和污染态势, 以及最终确定水资源实时管理和调度方案提供全面的支持。根据利用水资源实时管理模型和调度模型确定的若干管理、调度方案, 以及提供的每一种方案的综合效益分析结果, 领导决策层和领域专家, 通过全面分析对比和协商、讨论, 如认为其中一个方案合适则选择之, 并付诸实施。如认为必须进一步做新的方案, 则通过水资源实时管理、调度系统, 计算和提出新的管理、调度预案, 供决策者对新老方案进行对比和选择。在面临重大的水资源决策时, 决策会商机制显得非常重要, 有关利益冲突的各方, 可以根据所提供的各种预案, 包括水资源实时预报方案、实时管理预案和实时调度预案, 分析其优劣, 进行协商, 确定能为有关各方所接受的方案。

3.5远程自动控制

控制可分为手工控制和自动控制、半自动控制等, 主要是对重要的取水口和开采机井、引水闸门等的控制。分不同的用水行业, 根据需要建立远程自动控制系统是必要的, 也是实现区域水资源实时监控的重要手段。

3.6监控管理后评估

为了不断改进和完善系统的各项功能, 需要对系统的重点功能进行后评估。主要内容包括:针对水资源实时调度、管理方案的合理性、实施效果以及预报方案的准确性、控制情况等进行评估, 重点分析导致调度、管理方案不合理和效益不好、预报不准确的原因等。最后, 将研制的有关部分内容和功能模块进行集成, 最终建立一套较完整的基于GIS (GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能) 的水资源实时监控管理系统, 并进行试运行;通过系统的试运行不断进行修改和完善, 最后正式交付使用, 并保证系统能够稳定运行。

4结束语

随着社会经济的高速发展和城市化进程的不断加快, 水资源短缺和水污染问题已经越来越成为制约社会经济可持续发展的瓶颈, 引起了各级政府的高度重视和社会各界的广泛关注。因此, 水利部在新世纪来临之际调整了治水思路, 提出了“资源水利、现代水利和可持续发展水利”的概念, 要求把水资源开发利用与社会经济发展和生态环境保护紧密结合起来进行统筹规划与综合考虑, 在重视水资源开发、利用、治理的同时, 更加注重水资源的合理配置、节约和保护, 切实改变过去“重建设、轻管理”的做法, 要在重视工程措施的同时, 特别强调和重视非工程措施, 强调科学管理。相信随着国家经济实力的进一步增强和投资的不断加大, 麦积区区域水资源实时监控管理系统一定会在一些试点、示范工作的带动下, 逐步得到推广和完善, 为我区水资源优化配置和科学管理真正提供一个强有力的工作平台。

参考文献

[1]天水县农业区划办公室.甘肃省天水市北道区农业资源调查和区划报告[Z].1985.

实时监控管理 篇7

本系统以企业实际需求为背景,采用规范化的工艺编制,以加工工序为最小加工单元,利用工时定额为优势,使工艺流程更简明易懂并且有据可依,同时坚持优化生产过程的流程操作的原则,实现以工票为主导, 利用系统实时反馈工票流转状态来更灵活地制定生产计划、进行产品追踪以及质检、工时统计以及生产记录报表［2］。更大程度地增强了企业级车间管理的信息资源共享,人力和物力资源的充分利用,不仅使生产制造部门的生产过程管理体系更加完善,生产作业流程更加规范,同时还加强车间控制力度,实现产品生产进度的实时跟踪和产品质量的提升。

1 Web技术介绍

Web技术,即Web Technology ( 客户端和服务器端) 结构,这种结构主要是通过WWW浏览器来实现, 客户端主要实现展现信息内容,服务器端则是主要负责事务逻辑处理,进而与数据库进行数据处理交互,形成所谓3层结构: 客户—服务器—数据库体系［3］。如图1所示,在3层体系结构中,客户端接受用户的HTTP请求后,会向Web服务器发送请求; Web服务器会与数据库服务器进行交互,数据库会反馈数据,将数据送回Web服务器,服务器端将数据转化成浏览器能够接收的形式( HTML) ,送回发出请求的Web浏览器, 完成一个完整的请求—传递—反馈—传递—接受的数据闭合回路。从而大幅简化客户端电脑载荷,客户端只需通过浏览器查看界面和提交请求,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,系统升级时只需更新服务器端的软件即可,降低了用户开发和维护成本。

2系统设计

2. 1系统技术支持

车间实时监控管理系统采用Web构架模式开发, 基于Browser( 浏览器) 、Server( 服务器) 和Database( 数据库) 3层体系结构的合理设计,可多线程对数据库进行高效操作,大幅提高了系统的易用性和可维护性。 系统运行在Web服务器上,可使用Web浏览器访问, 采用Apache Tomcat 7. 0配置,系统后台采用Java作为基础编程语言,Myeclipse 8. 5作为开发工具,系统前台采用jsp、Easy UI和Java Script语言进行前台界面编写, 使用Lodop 6. 0 Web打印控件,同时结合SSH ( Struts2. 0,Spring3. 0,Hibernate3. 0) 3大主流框架进行系统开发设计［4］。

2. 2系统功能设计

车间管理系统是产品生产过程中的核心部分。车间管理系统的功能结构如图2所示。

该系统主要包括工票打印模块、质量检验模块、工票统计输入模块、查询与报表模块以及系统信息综合管理模块。

工票打印模块可根据生产任务、车间在生产情况以及实际生产力合理制定生产计划并进行开票排产。 工艺定额开票可以根据不同的生产要求开出不同类型的工票,包括按工序打印开票、按工段打印开票、按零件打印开票、按工作令打印开票和按工作令打印所有工段开票; 其他辅助开票方式可以解决生产过程中遇到的突发问题如: 工票丢失、工时月结、增补工时等,自动化智能开票代替手写模式,大幅提供了开票速度和准确度。

质量检验模块主要负责记录车间生产过程中各个工序的质量检验信息,主要包括: 质量检验和质量检验编辑功能,质量检验可以直观地显示工票信息、质检员信息、工序工段合格数、不合格数以及具体发生工废或者料废的原因,有效地解决了质量追踪难问题。

工时统计输入模块主要负责质检完成后的工时统计内容,主要包括工时统计和统计再编辑功能。经过质检后的工票会自动加载到工时统计界面,有效解决了工时统计繁琐问题。

查询和报表模块主要负责记录车间生产过程中所有工票的内容及其状态,具体功能主要包括: 已打印工票查询、在生产工票查询、已完成工票、生产记录查询以上工票查询均能根据不同查询条件导出相应的Excel报表,操作人员可按照要求生成生产记录月报表,大幅减少了车间工作人员的工作任务,同时提高了准确性。

系统用户信息管理模块包括: 用户信息管理、员工信息管理、分厂信息管理、修改个人密码、员工考勤信息、补贴人员信息管理和设备准备工时基准数。主要用于系统用户的维护,包括添加、删除、修改及查看,对不同的用户分配不同角色,不同的角色分配不同的权限以及系统生产过程中基本参数的增加、设定、修改和查看以及员工考勤信息等［5］。

2. 3数据库设计

系统数据库采用SQL Server 2008 R2数据库,系统数据库名称为db _ Management System,主要运用E - R模型建立概念模型,然后将概念模型转化成关系模型的规范化设计方法［6］。大幅减少了数据冗余和更新异常,数据库结构中包含22张表。通过调整数据结构设计、调整程序结构设计以及服务器内存分配来进一步优化数据库来提高访问速度。

2. 4用户权限分析

为提高车间管理系统的统一用户管理水平,结合车间生产过程中的实际业务需要,根据明确相关人员的职能分配相应的系统权限十分重要。对于系统管理员来说,用权限矩阵表来清晰地表示其的权限。根据系统功能结构图,权限矩阵表中采用树形结构编码方式,编码之中前后码位之间有主次关系,后面码位的确定都由前一个码位确定［7］。用户权限矩阵表如图5所示。

2. 5系统业务流程

本系统基于车间实际工作流程,致力于缩短产品的生命周期。基于工时定额,在车间生产过程中的各种业务数据在系统内自动加载计算,只需操作人员按业务流程进行即可,无需核对信息,系统会对操作人员不规范操作有相应的提示和自动报错功能,确保了输入信息的正确性［8］。使用这种简洁人性化的操作管理模式,大幅提高了车间生产效率,同时还降低对操作人员的专业素质培训。

车间管理系统不是简单的业务流程的叠加,而是一个复杂的需要不同部门之间相互沟通、协作、通过实时信息共享来共同完成的生产管理活动［9］。所以实时监控车间管理系统不仅提供了管理模式上的技术支持,同时解决了各部门之间的业务协同的问题。通过运用实时监控,协同管理模式处理车间管理业务,将生产过程中的业务需求按照流程经过不同部门有序地处理,实现了企业部门之间信息实时共享,从而提升了生产效率,缩短了产品生命周期。系统各模块在工作进度中可被实时监控、协同车间管理系统调用处理不同的任务,各模块间可根据业务的实际需要进行调整和优化［10］。

3系统测试

系统测试是针对整个系统功能进行的测试,目的就是验证系统的具体功能是否满足了企业的需求,找出与需求规定不符合或矛盾的位置［11］。此外,还需检验系统的相关文档等是否完整、有效,并且测试用例的设计应基于需求分析说明书为依据,需在实际使用环境中运行测试［3］。具体包括美观性测试、功能测试、稳定性测试、性能测试、健壮性测试以及安全性测试等。 本系统先采用黑盒测试技术对车间管理管理系统进行了功能测试,其次采用白盒测试技术对数据流进行二次验证,最后对各模块集成的所有业务流程进行了测试。经过对车间管理系统的多次测试和完善,已满足企业的使用需求并已投入使用。

4结束语

对于企业来说,车间管理是生产制造重要环节,完善的车间管理系统是企业赢得市场提高竞争力的坚强后盾。本文结合制造企业的实际车间管理实例,设计并开发了基于工时定额和Web架构的实时监控车间管理系统,具有快速进行排产、实时监控生产进度以及追踪质量情况等功能,对突发情况能够快速地做出合理有效的处理,大幅降低了车间工作人员的工作量,使产品生命周期缩短,并降低了人工成本,提升了企业竞争力。

摘要：针对车间开票排产无序、质检追溯难和工时统计冗余等问题,设计和开发了一种基于工时定额与Web技术的车间实时监控管理系统。通过对车间工作人员的权限分析以及与上游工作令管理、下游的库存管理和财务系统的协同管理设计,确定系统的基本功能和数据库结构,有效地完成了车间管理系统在公司ERP管理系统中的重要作用。该系统在上海某电机制造厂试运行,系统运行良好,增强了车间人员之间的信息共享与协同作用,员工的工作效率提高了30%,达到了预期的效果。

实时监控管理 篇8

关键词：实时信息,监控管理系统,系统功能,应用

1、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS概述

我公司自主开发的火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS基于实时数据库PI, 关系数据库SQL Server开发, 实现了电厂生产过程数据的自动采集, 存储, 处理, 以及生产运行工况实时监视、运行报表统计与考核、性能计算与分析、机组性能试验等功能;同时, Power SIS系统还为电厂的EAM系统及门户系统提供生产运行实时数据。目前, PowerSIS系统已经应用于国内多个电厂, 成为电厂生产经营管理的一个重要部分, 为电厂的安全经济运行, 以及提高电厂生产管理的效率发挥了积极的作用。

其系统运行环境如下:

1.1 硬件环境

服务器:实时/历史数据库服务器、应用服务器;接口机:工控微机。

客户机:PC微机:Pentium III及以上, 内存128M, 硬盘20G以上。

1.2 软件环境

操作系统。

服务器端:Windows Server 2008;客户机:Windows 2000Professional、Windows XP以上版本;数据库服务器:Microsoft SQL Server 2000以上;实时数据库:PI。

2、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS系统功能

火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS联网火电厂单元机组DCS以及其它控制系统, 目的是达到全厂生产过程信息实现共享, 从而为火电厂的安全运行与管理提供决策依据。其系统的功能结构图如下 (见图1) :

(1) 数据采集和处理:PowerSIS火电厂实时信息监控管理系统采集全厂各生产过程控制系统的实时数据, 包括机组及公用DCS系统、水煤灰辅控系统、网控系统、脱硫系统等。其主要功能如下:一是能够依据实际应用要去来设置各数据标签的采样频率、数据精度、安全等级、压缩比等参数;二是能对参数进行常规数学计算如加、减、乘、除等, 并能对时间段内参数进行统计运算如最大值、最小值、平均值、累计值等。

(2) 运行工况监视与查询:运行工况监视主要功能是对全厂生产数据进行综合处理, 使用户可以在各终端上对电厂的生产运行状况进行统一的监视, 生产数据信息能够实现共享。其功能如下:一是所有的图形画面都支持回放功能, 可以再现过去任意时刻的运行工况, 使用户能更加直观地对生产过程进行深入的分析;二是用户可以查询图形上动态图符和数据的属性、趋势曲线、历史数据等。另外, 还可以对某段时间的参数做平均值计算, 或者按一定时间间隔获得参数的历史数据, 通过查询得到的数据也可以方便的导出到excel中供其他系统使用;三是系统的管理人员可以直接在运行工况图上修改数据库测点的某些常用属性, 并可以对图形和趋势曲线组进行维护;四是系统采用PI系统提供的PI-ProcessBook作为生产运行画面的图形化组态工具, 系统管理人员可以用PI-ProcessBook对图形进行在线修改, 修改完成后再加载到PowerSIS系统中显示。由于PowerSIS系统客户端的图形显示采用svg图形格式, 因此在客户端不需要安装PI系统提供的PI-ActiveView控件。其系统首页如图2所示:

(3) 运行统计与考核:运行统计与考核是针对电厂生产运行部门的统计和管理需要开发, 系统提供了方便而实用的报表统计系统, 具有高效的公式解析模块, 并且具有很好的扩充性, 用户可以自定义各类生产运行报表, 完全满足了电厂生产统计管理和指标考核的日常需求, 摒弃了原有的手工报表的模式, 能够极大的减轻统计人员的工作量, 同时所得报表统计的准确性得到了保障, 管理效率大大提升。1) 生产运行日志:生产运行日志供集控运行值班人员使用, 能够实现集控生产运行日志的自动记录和查询。生产运行日报的格式与电厂原有的手工抄表报表格式完全一致。原来值班人员每小时的抄表记录数据, 现在可以由系统自动记录, 并随时供各级管理人员调用和查看。对于部分不能采集的手工抄表数据, 系统也为运行人员提供了手工输入方式。对运行参数超出上限和下限的值系统会用红色标示出来, 以提醒值班人员对数据进行检查校核。2) 经济技术指标报表:为生产运行统计人员提供生产技术指标报表中实时数据的自动采集和技术指标报表的自动计算和报表生成功能。使统计人员能够快速的完成每天生产经济技术指标值的日统计、月统计和年统计, 并形成要求的报表, 供各级管理人员查询和分析。经济技术指标报表主要包括经济技术指标日报、经济技术指标月报和经济技术指标报表台帐三个部分, 按各个电厂的不同要求, 报表的格式和内容可以有所不同, 图3为经济指标报表台帐查询图表。3) 小指标竞赛报表:按用户定义的运算法则将运行指标转化为量化考核指标, 按值别对用户要求考核的指标进行日、月统计, 自动计算出各值的月得分, 并形成小指标竞赛报表。报表数据可以供各级管理人员查询和分析, 为电厂运行班组的月度值际竞赛排名提供主要依据。主要包括小指标竞赛日报、小指标竞赛月报和小指标竞赛报表台帐三部分

(4) 性能计算与分析。1) 性能计算:性能计算遵循ASME“电厂试验规定”的最新版本, 对电厂经济性指标进行在线性能计算, 并以表格和图形形式显示全厂和机组的性能计算数据。系统采用可调整的数学模型, 专业人员可以根据机组的性能试验实际情况进行修改调整, 以确保性能计算数据的可靠性和准确性。性能计算包括厂级指标性能计算与分析和机组性能计算与分析, 厂级性能计算分析项目大致有全厂供电与发电煤耗率、供电量、发电量、厂用电率、发电机电压品质、燃料量、燃油量、补给水量、辅助用汽量等各项指标。机组性能计算和分析的项目大致包括总体、汽机、锅炉、凝汽器、空预器等的性能指标。2) 耗差分析:耗差分析包括可控耗差和不可控耗差分析两部分, 可控耗差分析是优化机组运行工况, 有效降低可控耗差, 提高机组运行经济性的基础;不可控耗差分析可以为设备检修和技术改造提供决策依据。耗差分析结果可以用直观的棒图和饼图形式显示。将耗差分析折合成运行费用损失, 同时根据分析评估结果, 计算出每台机组的运行成本。

由于机组的运行时间和设备性能差异等使各个机组目标值与设计值有一定的差异, 在机组运行过程中, 电厂会通过机组性能试验来测定机组的实际性能试验指标。因此, 耗差分析模块为计算分析项目及算法提供了对目标值及偏差对煤耗影响的用户自定义功能, 这样, 不仅能够保证在机组运行初期能损分析的准确性, 也因为用户能够在以后的运行过程中, 自己修改计算公式和系数, 也就能够有效的保证机组长期运行过程中计算和分析的准确性。

2.5 负荷优化分配与管理

(1) 负荷管理:提供中调下达预计负荷的接口, 可以读入中调预计负荷数据。该功能实现了中调下达的预计负荷查询, 以及中调下达负荷与实际负荷的比较。通过实际负荷与计划负荷曲线的比较, 能够方便值长及时传达负荷升降指令, 实时指导生产运行, 以满足中调对有功、无功曲线考核的要求。 (2) 负荷优化分配:对应给定的负荷, 不同的主辅机运行方式和不同的运行参数将表现出不同的能耗水平。基于历史数据库的数据, 确定某一时间段 (可选) 主要运行参数和性能指标随负荷的变化趋势, 自动得到该参数的负荷特性曲线, 为值班运行人员的优化调整以及负荷优化分配提供支持。负荷优化分配模块包括微增微耗参数、微增负荷分配、负荷经济分配计算等部分, 通过全厂实际运行的总负荷 (或AGC下达的负荷调度指令) 在多台机组之间进行优化分配, 使得全厂的煤耗率最低, 从而指导机组经济运行。

2.6 设备状态与运行参数越限监测

通过对设备及运行参数的全过程监测, 可以提高设备运行的安全性, 为设备状态检修提供决策支持。 (1) 设备运行状态监测:按要求的时段对机组的设备运行状态进行在线统计, 供各级管理人员查询。通过设备的累计运行时间和启动次数等的统计, 为设备可靠性统计提供基础数据。将设备进行分类进行统计, 统计设备一定时间段内的累计运行时间、累计停运时间、最长连续运行时间、最短连续运行时间、最长停运时间、最短停运时间、启动次数、停止次数。 (2) 设备运行参数越限监测:按要求的时段对主要运行参数的越限时间和越限次数进行在线统计, 供各级管理人员查询。以此为基础, 监视主、辅设备运行参数, 以便当运行参数偏离正常值时, 分析其原因, 采取相应的对策和处理措施。将运行参数进行分类统计, 统计主要运行参数在某个时间段内的越限记录及越限情况, 越限记录包括:越上限的起始和结束时间, 越上限的持续时间, 越上限极值、越下限的起始和结束时间, 越夏限的持续时间, 越下限极值等。越限情况包括:累计越上限时间、累计越下限时间、累计越上限次数、累计越下限次数、最长越上限时间、最长越下限时间、最长越上限次数、最长越下限次数等。

2.7 机组性能试验

根据《电站锅炉性能试验规程》、《电站汽轮机性能试验规程》和发电厂运行规程的要求进行在线热力试验和常规热力试验。 (1) 在线性能试验:在线热力试验所有数据全部取自数据库已有数据, 试验结束后, 系统能自动生成相关性能试验报告。如果试验期间工况发生较大的变化 (如负荷波动大、主要表计出现异常等) , 可适当延长试验时间, 并记录相应时间段, 统计时将该时间段剔除即可, 或者试验重新进行。同时在线热力试验不会影响系统的正常运行, 在线性能试验的各项性能试验项目的条件和参数都可以由用户自行设定和修改, 能对人工输入内容的合法性进行判断。试验完毕后自动生成性能试验报告并存储和供各级管理人员查询。 (2) 常规性能试验:由于机组性能指标计算不仅需要DCS实时数据, 而且需要大量的离线数据。试验期间的入炉煤、灰、渣等化验结果滞后;为提高性能试验的准确性, 部分关键数据需要用专用仪器测量 (如排烟温度、排烟氧量等) , 因此存在数据源不同步的问题。为解决这一问题, 我们在系统中设置了常规热力试验功能, 该功能完全模拟了电厂热试人员进行热力性能试验的真实状况。电厂的热试专工或节能专工负责该项试验, 由负责人对试验项目的条件和参数等进行设置。在试验结束后, 系统能自动生成相关性能试验报告, 供运行和管理人员查看试验报告。试验报告的数据也可以导入EXCEL表中, 供其它系统使用。

2.8 系统管理

该系统管理功能强大, 一是对系统的功能模块及指标报表结构进行维护, 并对用户权限、用户登陆和操作日志等进行管理;二是系统具有集成的标准用户管理功能和权限控制, 可以适应电厂组织机构和管理方式变化, 并支持单点登录;三是系统的用户授权管理机制, 保证了每个用户必须通过授权才能使用本系统。系统的权限可以控制到每个基本功能模块上, 保证了系统的安全性。

3、结语

总之, 火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS, PowerSIS系统采用先进的标准化和组件化设计思想, 具有良好的开放性和扩展性, 其应用为电厂的安全和经济运行提供完整的运行信息、趋势分析、操作指标、运行参数及其偏差分析等;协助运行管理人员实施经济的运行方式、优化全厂负荷在各个机组的分配、指导运行人员进行操作调整, 从而在保证电厂负荷的饱满度的基础上, 节能降耗, 提高火力发电企业的整体经济效益。

参考文献

[1]作者:李青.火力发电厂节能和指标管理技术.

[2]《DLT924-2005火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》.

[3]《DLT904-2004火力发电厂技术经济指标计算方法》.

实时监控管理 篇9

2008年1月8日, 广东电网调度中心燃煤机组烟气脱硫实时监控及信息管理系统与南方电监局实现了在线联网。

为加强电力行业环保监管, 提高脱硫装置投运率和脱硫效率, 减少二氧化硫排放, 完成广东省“十一五”减排任务。根据国家和广东省政府节能减排的要求, 在国家电监会的部署下, 南方电监局在2007年进行了大量调研, 督促各省 (区) 电力企业着手研究建立燃煤机组安装脱硫减排实时监控管理系统, 要求各发电企业按照规划方案做好终端系统的接入建设, 实现电力监管、环保、电网公司、各发电企业等单位联网。

在各有关部门和电力企业的共同努力下, 广东省第1批13台燃煤机组烟气脱硫实时监控及信息管理系统日前与南方电监局、广东电网调度中心等单位实现了在线监控联网。

车辆实时监控系统研制 篇10

1 曲线通过性能的评价指标

1.1 外轨Q/P

小曲线轮缘与钢轨接触, 外轨侧轮重、横向力比 (外轨Q/P) 即脱轨系数增大。静态轮重状况不好的Q/P更大。同样, 走行部故障等也是发生该现象的重要因素。

1.2 内轨Q/P

轮轨表面状态的改变引起内轨侧Q/P变化, 也导致外轨侧Q/P变动。这与涂油状态和钢轨温度等因素有关。Q/P与伴随轮对冲角产生的横向蠕滑率相关, 是评价转向架导向性 (车轮踏面形状、左右轴距误差、轴箱定位刚度等) 指标之一。

1.3 车外噪声

在地面测量车外噪声可以评价车轮和钢轨间的问题。因为在小曲线润滑不当, 发生轮轨间粘滑现象和刺耳的声音, 钢轨发生波状磨耗和车轮擦伤时噪声更大。通过比较噪声值可以监控走行噪声, 也可管理测定地点的润滑、调整摩擦状态。

1.4 钢轨振动

从钢轨的振动可以获得评价车辆走行状态的信息。例如车轮有擦伤剥离时, 发生垂向振动。在小半径曲线若内轨润滑和摩擦状态不良, 内轨侧轮轨间发生粘滑现象, 钢轨将沿枕木方向振动。

2 试验系统的研制

2.1 系统构成

试验系统见图1。由在特定曲线上安装的地面测量机构和列检所等配置的后处理部分组成, 将同样装置连接成网络形成系统。地面测量部分记录地上PQ数据, 后处理部分分析采集的数据、管理分析数据、从积累的分析数据实时评价走行状态。地面测量机构的设置位置不是单纯按曲线半径大小确定, 从走行状态变化显著的观点出发, 根据以前进行的车上PQ测量结果, 注意脱轨系数和外轨侧车轮横向力, 选定这些值较大的4处曲线。在这4处曲线, 考虑到行车方向、曲线方向, 分别在车辆前进方向的左右曲线选定安装位置。

2.2 测量和分析

车辆通过测量地点时, 开始自动测量, 由贴在内外轨上的应变片测量轮重和横向力, 由贴在内轨头部侧面的加速度仪测量钢轨小幅振动值, 所有列车通过同一地点都进行数值采样, 并将定时图表数据自动传送到列检所的分析终端。在那里分析每个车轮通过时接收到的数据, 并记录车轮的轮重、横向力、钢轨振动和噪声大小。然后根据这些数据计算评价项目的量值, 判定车辆状态。

图2以内轨侧轮重、横向力为例说明数据处理流程。图2 (a) 是由记录装置传来的轮重、横向力实时数字数据, 取每个车轮的平均值得到转向架前轴的轮重横向力数据, 记录在图2 (b) 中作为各转向架的代表值, 再计算出轮重与横向力比 (图2 (c) ) , 将该值与考虑曲线特性的限度值比较、评价, 超过限度值时监控器报警。

该装置已经过营业线路试验。