導(dǎo)語：如何才能寫好一篇網(wǎng)絡(luò)可視化管理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1）網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)越來越多，多種廠家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能集中統(tǒng)一進(jìn)行管理，所有交換機(jī)處于無序管理狀態(tài)，線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有清晰明了的視圖，只是機(jī)械的添加、更換維護(hù)等狀態(tài)，具體某個豎井位置有幾臺交換機(jī)如何級聯(lián)都不能清晰明了地了解，不能很好地統(tǒng)籌管理。

2）交換機(jī)的級聯(lián)層級越來越多，具體不能確定到底有幾級。因?yàn)橛捎诓粩嗟卦黾咏粨Q機(jī)，每臺交換機(jī)與核心交換機(jī)之間有幾級不能確定。注意的是交換機(jī)不能無限制級聯(lián)，超過一定數(shù)量的交換機(jī)進(jìn)行級聯(lián)，最終會引起廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能嚴(yán)重下降。

3）交換機(jī)出現(xiàn)環(huán)路情況無法及時診斷與確定。因醫(yī)院科室地面需要定期清潔，需要把相應(yīng)的線路進(jìn)行收起來后重新清潔地面。往往清潔完地面后，人為原因?qū)е掳岩桓W(wǎng)線的2端都插入到交換機(jī)上，造成了整個網(wǎng)絡(luò)死鎖，并導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。這種故障不易排查，發(fā)作也比較突然。

4）網(wǎng)絡(luò)中某一交換機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其級聯(lián)下的全部中斷。故障不能及時發(fā)現(xiàn)，必須到現(xiàn)場進(jìn)行逐個測試排查，從故障終端向上追溯逐個檢查，直到檢測到相關(guān)設(shè)備故障，才能解決故障，不能及時定位到具體哪臺出現(xiàn)故障，整個檢測過程比較費(fèi)時費(fèi)力。

5）交換機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能有差別，如何將合適的交換機(jī)配置到合理的位置，只能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量大小進(jìn)行分布，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)端口的流量，只能憑借經(jīng)驗(yàn)及管控的大小進(jìn)行分析，有時分析不當(dāng)會造成網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)瓶頸或者浪費(fèi)問題存在。實(shí)時的流量監(jiān)控可以出現(xiàn)流量異常現(xiàn)象不能及時處理，對醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件監(jiān)控力度不夠。

6）核心交換機(jī)及服務(wù)器集換機(jī)出現(xiàn)故障如何及時發(fā)現(xiàn)，往往該交換機(jī)出現(xiàn)故障后相關(guān)故障燈沒有報(bào)警，整個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷，服務(wù)器無法進(jìn)行訪問，到底是服務(wù)器故障還是核心交換機(jī)故障，在排查過程中費(fèi)時費(fèi)力。這個是醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)威脅最大的故障，并且是最難發(fā)現(xiàn)排查的。如何第一時間發(fā)現(xiàn)故障、排查故障是很關(guān)鍵的。面對以上的問題，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理方法單一、管理力度不足、管理操作復(fù)雜，已不能全面高效地管理現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，不能實(shí)時監(jiān)控到相關(guān)設(shè)備的報(bào)警信息，不能及時排除網(wǎng)絡(luò)故障，更不能對網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)進(jìn)行全面的融合管理與調(diào)配。以下將通過可視化網(wǎng)絡(luò)管理軟件與合理的布局可視化網(wǎng)絡(luò)管理軟件的服務(wù)器端與客戶端就可以很好地發(fā)現(xiàn)解決以上問題。

2網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)可視化管理與對策

2.1可視化前期準(zhǔn)備

先將網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器、存儲、交換機(jī)等資源進(jìn)行融合管理，對相應(yīng)的服務(wù)器及存儲進(jìn)行IP地址分配管理，網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)通過交換機(jī)的console口對全院內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行了統(tǒng)一的IP地址分配與相關(guān)策略配置，全部內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)都重新打上了標(biāo)簽進(jìn)行編號標(biāo)注，對沒有可管理功能的交換機(jī)進(jìn)行替換升級，保證對交換機(jī)的管理覆蓋到終端，很大程度上實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋管理，更方便了當(dāng)終端出現(xiàn)故障時可以第一時間進(jìn)行定位排查。

2.2可視化管理

H3CiMC智能管理平臺創(chuàng)造性的使用業(yè)界主流虛擬化軟件（VMware，Hyper-V）等對服務(wù)器、VM的管理能力，將網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)警客戶端及交換機(jī)統(tǒng)一納入到資源可視化管理中，虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟詫?shí)際的鏈接拓?fù)浞绞襟w現(xiàn)相應(yīng)設(shè)備之間的從屬與鏈路關(guān)系。同時，通過設(shè)備之間的鏈接關(guān)系，展示出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)地理位置。滿足數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)備間的鏈路關(guān)系、所見即所得的管理需求?？墒贯t(yī)院的交換機(jī)分配具有了可視化監(jiān)控，出現(xiàn)故障也可及時查看與排除。通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，對現(xiàn)有的交換機(jī)層級進(jìn)行了線路優(yōu)化，使得山西省人民醫(yī)院的交換機(jī)層級達(dá)到最小化。醫(yī)院外部的醫(yī)療聯(lián)合體醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)也通過專線也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)控。在可視化界面上可以實(shí)時查看相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備屬性及當(dāng)前報(bào)警信息等。

2.3流量性能與報(bào)警管理

流量性能管理方案包括IMCNTA，ACLM，QoSM等組件。流量性能管理可以使用支持NetStream/sFlow/NetFlow等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)流量信息，也可以使用DIG探針采集器對網(wǎng)絡(luò)流量信息進(jìn)行采集。通過可視化界面實(shí)時查看各設(shè)備流量的分布圖與明細(xì)圖，在對流量分析的基礎(chǔ)上，通過ACLM、QoSM從實(shí)際應(yīng)用層次上去規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理，創(chuàng)建QoS規(guī)劃、控制QoS部署、監(jiān)控QoS部署效果，優(yōu)化部署策略，屏蔽底層設(shè)備差異，實(shí)現(xiàn)QoS服務(wù)保證所見即所得，實(shí)現(xiàn)流量異常實(shí)時報(bào)警功能。并且提供SLA工具，通過獲取抖動、時延、丟包率等指標(biāo)數(shù)據(jù)來量化QoS，并輸出圖形報(bào)表，使得關(guān)鍵的業(yè)務(wù)得到端到端的帶寬保證。從而使人們從實(shí)時輸出圖形報(bào)表中分析流量，并且進(jìn)行相應(yīng)的管理與優(yōu)化。iMC提供了通過對交換機(jī)相關(guān)屬性設(shè)置，自動監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)狀態(tài)及鏈路情況，甚至細(xì)微到每個交換機(jī)的端口啟停狀態(tài)，自動發(fā)現(xiàn)應(yīng)用、應(yīng)用監(jiān)控、主機(jī)監(jiān)控、分類監(jiān)視等模塊，同時擁有豐富的報(bào)表功能。當(dāng)被監(jiān)視的交換機(jī)相應(yīng)的狀態(tài)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)就會自動產(chǎn)生告警，通過這些告警，可以鑒別出網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)問題的根本原因。

2.4總結(jié)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化管理

網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)警客戶端地理位置不在一個地方使用，網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器在密封的機(jī)房環(huán)境內(nèi)統(tǒng)一管理，而網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)警客戶端則在辦公室機(jī)房內(nèi)使用，二者之間要實(shí)現(xiàn)實(shí)時管理需要交換機(jī)進(jìn)行連接，故障發(fā)生時，如果之間的交換機(jī)有一個發(fā)生故障就會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，實(shí)時監(jiān)控就無法使用了。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，把網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)警客戶端的所有交換機(jī)都去掉，對網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器新增了第二塊網(wǎng)卡，在網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)警客戶端新增加專線，采用雙網(wǎng)卡把二者直連起來，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時，排除了相關(guān)交換機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能進(jìn)行實(shí)時呈現(xiàn)監(jiān)控。從很大程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時性。

2.5網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全管理

因院內(nèi)網(wǎng)機(jī)器數(shù)目多，使用人員多，操作復(fù)雜，導(dǎo)致內(nèi)網(wǎng)感染病毒較多，最終造成網(wǎng)絡(luò)及內(nèi)網(wǎng)程序不能正常工作。為解決此類問題，通過使用網(wǎng)絡(luò)版殺毒軟件，經(jīng)過對比各類殺毒軟件性能，采用了賽門鐵克局域網(wǎng)殺毒軟件，并設(shè)置了相應(yīng)的殺毒、管理及升級策略，定期每周進(jìn)行殺毒軟件病毒庫的升級。安裝后的客戶端計(jì)算機(jī)不能卸載，所有移動存儲設(shè)備、光驅(qū)等都被相應(yīng)禁止掉了，無法使用。該殺毒軟件上線以來，從一定程度上遏制了病毒的傳播和破壞，進(jìn)一步保證了院內(nèi)網(wǎng)信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

2.6培養(yǎng)優(yōu)秀的信息系統(tǒng)管理人員

醫(yī)院信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理需要24小時人員值班，處理故障需要快速及時有效，這就需要工作人員，技術(shù)水平高，并具備高度的責(zé)任心。他們即要熟悉醫(yī)院的相關(guān)醫(yī)療事務(wù)，醫(yī)療信息系統(tǒng)的管理與維護(hù)，以及醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與日常的維護(hù)工作，還需要及時處理各種網(wǎng)絡(luò)突發(fā)故障，因此，工作人員水平的高低與醫(yī)院信息系統(tǒng)管理服務(wù)質(zhì)量密切相關(guān)。在人才建設(shè)方面，科室樹立以人為本，人員每周五下午輪流給大家講課并相互交流經(jīng)驗(yàn)，定期每個月初先進(jìn)的技術(shù)廠商前來進(jìn)行相關(guān)先進(jìn)技術(shù)講學(xué)。

3結(jié)束語

篇2

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；課程實(shí)訓(xùn)；管理平臺

中圖分類號：G43文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2011)27-6561-02

課程實(shí)訓(xùn)是讓學(xué)生用所學(xué)到的理論知識進(jìn)行動手實(shí)踐，通過完成具體的任務(wù)，來達(dá)到深入掌握相關(guān)學(xué)科知識的目的。在高等教育課程設(shè)置體系中，課程實(shí)訓(xùn)包括畢業(yè)設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，各類高校的幾乎每門專業(yè)課中一般都會安排一到兩周的課程實(shí)訓(xùn)，大概10~30個學(xué)時不等。尤其在高等職業(yè)院校，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，課程實(shí)訓(xùn)更加的普遍和豐富。在今天高校教學(xué)管理信息化高速發(fā)展的時代，卻很少見到一套為實(shí)訓(xùn)課程專門設(shè)置的管理系統(tǒng)。為了填補(bǔ)我院實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理中的空白，在.net2.0框架下開發(fā)了一套設(shè)計(jì)課程管理平臺。通過這個平臺教師可以方便的指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)，監(jiān)控學(xué)生的設(shè)計(jì)任務(wù)完成狀態(tài)；學(xué)生可以通過平臺與教師互動交流，完成自己的設(shè)計(jì)任務(wù)；管理者可以將題目、任務(wù)等信息在該平臺上，方便與各個用戶查看，同時能夠?yàn)楹笃诮ㄔO(shè)留下豐富資料。該項(xiàng)目課題獲得2009年陜西省教學(xué)成果二等獎。

1 系統(tǒng)的總體規(guī)劃和功能概述

整個系統(tǒng)基于B/S模式建立，用戶無需下載客戶端即可操作。系統(tǒng)采用技術(shù)，使用C#作為開發(fā)語言，使用sqlserver2005作為數(shù)據(jù)庫。在平臺中包括課程（批次）模塊、學(xué)生管理模塊、教師管理模塊、課題管理模塊、選題模塊、日志模塊、互動模塊、考核模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊等幾個部分。根據(jù)用戶角色的不同，不同角色的用戶在每個模塊中所起的作用和完成的任務(wù)也各不相同。

1）課程（批次）模塊

管理員在系統(tǒng)中設(shè)立實(shí)訓(xùn)課程或?qū)嵱?xùn)批次，其中限定參與課題輔導(dǎo)的教師的條件和參加課程實(shí)訓(xùn)的學(xué)生的條件，這樣符合條件的教師和學(xué)生就可以進(jìn)入平臺在自己可操作的課程或批次下進(jìn)行課題輔導(dǎo)和課題設(shè)計(jì)。學(xué)生和教師都可以同時在多個符合條件的課程或批次中同時進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)和課程輔導(dǎo)。

2）學(xué)生管理模塊和教師管理模塊

管理員可以通過平臺手動單個添加、修改、刪除學(xué)生和教師的信息，也可以通過批量導(dǎo)入的方式，將學(xué)生或教師的信息導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。首先將學(xué)生或教師的信息導(dǎo)入到固定格式的EXECL表中，再通過平臺上的程序操作一次性批量將EXECL表中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫表中。學(xué)生和教師也可登陸系統(tǒng)后自行修改各自信息。

3）試題管理模塊

教師可以自己在平臺內(nèi)題目，每個題目系統(tǒng)會自動生成一個唯一的題號，同時題目的教師對該題目有管理權(quán)限，可以修改、刪除題目和向該題目上傳資料。題目的教師本身即為該題目的輔導(dǎo)教師，也可指定其他教師為該題目的輔導(dǎo)教師，但其他教師沒有修改題目的權(quán)利，刪除題目僅表示放棄對該題目的輔導(dǎo)權(quán)。

4）選題模塊

在平臺中，管理員可以給學(xué)生指定設(shè)計(jì)題目，學(xué)生也可以自己選擇題目。在自己選題時先選擇自己可以參加的實(shí)訓(xùn)課程或批次，然后選擇該批次下的設(shè)計(jì)題目，然后選擇指導(dǎo)教師；或先選擇指導(dǎo)教師，然后選擇該教師名下的設(shè)計(jì)題目。選題完成后向指導(dǎo)教師發(fā)出選題申請，教師審核開題后即可開始設(shè)計(jì)題目。一個批次學(xué)生只能進(jìn)行一個課題的設(shè)計(jì)，當(dāng)前批次設(shè)計(jì)開始后則不能選擇其他設(shè)計(jì)題目。如果需要改題的學(xué)生，可以向教師發(fā)出改題申請，指導(dǎo)教師同意后，取消其名下的學(xué)生，則該學(xué)生可以重新選擇題目。題目完成后向教師發(fā)出結(jié)題申請，并附帶設(shè)計(jì)結(jié)果或內(nèi)容，指導(dǎo)教師同意后即可結(jié)題并由指導(dǎo)教師給出成績。

5）日志模塊

管理員在實(shí)訓(xùn)開始之前，根據(jù)實(shí)訓(xùn)課程的不同情況，按照一定的時間段劃分設(shè)計(jì)階段，提出不同階段的設(shè)計(jì)要求。要求學(xué)生按照固定階段完成相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，并根據(jù)進(jìn)度向指導(dǎo)教師提供實(shí)訓(xùn)日志，由教師進(jìn)行評判實(shí)訓(xùn)進(jìn)行程度。實(shí)訓(xùn)日志最后將打印輸出并作為學(xué)生實(shí)訓(xùn)成績的重要評判指標(biāo)。

6）互動模塊

學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)時可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)留言提問的方式向教師尋求指導(dǎo)，也可向教師發(fā)送問題文件，教師也可以將題目所需的參考資料或信息通過平臺向?qū)W生。

7）系統(tǒng)設(shè)置模塊

管理員根據(jù)教學(xué)需要，在平臺中開設(shè)實(shí)訓(xùn)課程，導(dǎo)入教師和學(xué)生信息，導(dǎo)入課題信息、管理院系、專業(yè)、班級信息，系統(tǒng)公告等。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

1）UML對象建模

在代碼編寫前，對整個系統(tǒng)進(jìn)行UML對象建模，包括對系統(tǒng)中的用戶對象建模，事件流程建模等等。

2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)使用SQLSERVER 2005數(shù)據(jù)庫。SQL Server 是目前使用最廣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一，它具有可靠性高，安全性好，易于使用，擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，將學(xué)生、題目、教師、實(shí)訓(xùn)課程（批次）單獨(dú)建立數(shù)據(jù)表，每個表中都包含各自需要的主要信息，比如學(xué)生表包括學(xué)生學(xué)號、姓名、專業(yè)、班級、聯(lián)系電話、郵箱、照片等信息；教師表中包含教師的工號、姓名、性別、專業(yè)、特長、簡介、照片等信息；題目表中包含題目的名稱、題號、適用的專業(yè)、課程等信息；批次表中包含批次的編號、名稱、內(nèi)容、限定的專業(yè)、班級、課程等信息。

通過使用學(xué)生―課題，課題―教師兩個表將學(xué)生、題目、教師和實(shí)訓(xùn)課程（批次）的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來，做成學(xué)生選題數(shù)據(jù)表和教師管理題目數(shù)據(jù)表。學(xué)生選題表stutosub_db結(jié)構(gòu)如表1。

教師管理題目表teatosub_db結(jié)構(gòu)如表2。

在日志表設(shè)計(jì)中，首先建立批次表，然后由不同批次建立出實(shí)訓(xùn)階段表，學(xué)生在不同實(shí)訓(xùn)階段填寫實(shí)訓(xùn)日志。

3）代碼設(shè)計(jì)

平臺采用技術(shù)，使用C#語言編寫。構(gòu)架可以用Microsoft（R）公司最新的產(chǎn)品 Visual 開發(fā)環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，目前最新的版本是 4.0。它的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)大的適應(yīng)性和高效的管理性，并且在Visual 開發(fā)環(huán)境中提供非常多且好用的控件，用戶也可以快速的創(chuàng)建自己的自定義控件，使其功能更為強(qiáng)大。安全性基于Windows認(rèn)證技術(shù)和每應(yīng)用程序配置，確保原程序的絕對安全。在使功能實(shí)現(xiàn)同時因其所見即所得和自動完成的編程操作使編程效率大幅的提高。

基于在系統(tǒng)中充分考慮面向?qū)ο蟮木幊滩僮?，為系統(tǒng)中的用戶和操作建立各種類，包括各種對象類和操作類，在類中將對象的操作設(shè)定為不同的方法，在程序頁面中基本靠調(diào)用各種操作類中的方法來進(jìn)行系統(tǒng)操作，這種方法也大幅提高了編程效率，同時也使系統(tǒng)更加容易維護(hù)。比如關(guān)于教師的數(shù)據(jù)操作都放在teaoperate.cs類中，而關(guān)于學(xué)生的操作都放在stuoperate.cs類中。

4）系統(tǒng)測試

在系統(tǒng)完成后會進(jìn)行大量的測試，測試是軟件能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，我們主要采用動態(tài)測試的方法對系統(tǒng)進(jìn)行全面測試，軟件的編寫人員盡量不參與測試的進(jìn)行。我們找了一個專業(yè)60名學(xué)生和10位老師，對系統(tǒng)的運(yùn)行能力、可靠性、安全性等進(jìn)行了一周左右的測試，通過測試可以發(fā)現(xiàn)很多原來編寫中的錯誤和疏漏。進(jìn)而保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。相對于靜態(tài)測試，動態(tài)測試效率更高，但測試的漏洞可能更多。

3 結(jié)束語

課程綜合實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)在我院運(yùn)行了已有兩年半，其中經(jīng)過幾次升級和補(bǔ)丁。目前已比較成熟。系統(tǒng)結(jié)合目前比較流行的技術(shù)，適用于各類專業(yè)課程使用。系統(tǒng)采用模塊化的結(jié)構(gòu)，易于維護(hù)，使用技術(shù)使平臺的安全性和穩(wěn)定性更高。現(xiàn)在機(jī)械學(xué)院的全部課程實(shí)訓(xùn)已經(jīng)使用了該系統(tǒng)，運(yùn)行狀態(tài)良好。很好的解決了原來課程實(shí)訓(xùn)管理混亂的問題，為教學(xué)管理保留的準(zhǔn)確的資料。下一步是向全院其他專業(yè)及其他高職院校推廣該平臺。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 應(yīng)用型本科管理學(xué) 教學(xué)信息化 教學(xué)模式

一、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下管理學(xué)課程信息化教學(xué)的必要性。

當(dāng)前，應(yīng)用型本科高校教育是培養(yǎng)以滿足社會需求為導(dǎo)向、理論與實(shí)踐相結(jié)合、能夠解決實(shí)際工作中的具體問題、具備適應(yīng)社會多種崗位的綜合素質(zhì)、“懂技術(shù)、會管理”的復(fù)合型人才。管理學(xué)是一門在高校經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)中廣泛開設(shè)的課程，通常作為必修或選修課。因此，在應(yīng)用型本科高校的管理學(xué)教學(xué)中，必須根據(jù)管理學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，有針對性地研究教學(xué)內(nèi)容與方法。然而，現(xiàn)實(shí)中教師主要通過課堂講授的方式向?qū)W生傳授相關(guān)理論知識，講解相關(guān)管理方法，學(xué)生完全處于一種被動的地位。學(xué)生也普遍覺得這門課似乎并不難學(xué)，通過死記硬背就可以在考試中拿到高分，但同時覺得這門課“沒有用”，對于求職和工作幫助不大。這種重灌輸輕理解、重知識輕能力、以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，已不能適應(yīng)社會對于創(chuàng)新型應(yīng)用型管理人才的需求。

隨著信息時代的到來，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為管理學(xué)教學(xué)提供了一種新的途徑，利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行教學(xué)成為未來的一種發(fā)展趨勢。如何將信息技術(shù)用來既輔助教師“教”又促進(jìn)學(xué)生“學(xué)”上，真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在課程教學(xué)上的“雙向整合”，讓教師的角色并不僅僅是傳播知識，而且要努力激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使之既獲得新知識，又學(xué)到如何獲得知識的本領(lǐng)，這是由管理學(xué)的課程特點(diǎn)決定的。

首先，管理學(xué)是一門綜合性學(xué)科。管理學(xué)涉及經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)、社會學(xué)、歷史學(xué)、心理學(xué)、人類學(xué)、數(shù)學(xué)及各種工程科學(xué)等，這種研究對象的多樣性和管理實(shí)踐過程的動態(tài)性、復(fù)雜性決定了學(xué)習(xí)管理學(xué)要借助的知識、方法和手段的多樣化。

其次，管理學(xué)是一門“不精確”的科學(xué)。同數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等自然科學(xué)相比，由于影響管理工作的因素很多，存在不可控和不確定的因素，解決這些問題，管理學(xué)往往沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。管理的最終目的是有效地利用各種資源，以較少的投入爭取較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，而管理創(chuàng)造的價(jià)值很難被明確地劃分出來，是個模糊概念，需要借助各種各樣的手段，以定性和定量的方法分析解決。

再次，管理學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。管理學(xué)一方面具有不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀規(guī)律，即科學(xué)性，但另一方面，在運(yùn)用這些管理學(xué)原理解決復(fù)雜多變的管理實(shí)際問題時，必須對具體問題作具體分析?？梢姡\(yùn)用管理知識的技巧性、靈活性和創(chuàng)造性，決定了培養(yǎng)應(yīng)用型管理類專業(yè)的學(xué)生必須在實(shí)踐中學(xué)會管理。

最后，管理學(xué)是一門正在發(fā)展中的學(xué)科。和其他學(xué)科相比，管理學(xué)的興起比較晚，在近幾十年才作為一門現(xiàn)代科學(xué)研究，它與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相關(guān)，其理論正處于新舊更替的關(guān)鍵時期，并必將隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，特別是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。

可見，傳統(tǒng)的教學(xué)方法在收到諸多效果的同時存在許多不足之處，難以適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息時代的客觀要求。

二、管理學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法的現(xiàn)狀。

（一）教材內(nèi)容的實(shí)踐性不強(qiáng)。

國內(nèi)相當(dāng)多的教材內(nèi)容上存在以理論闡述為主，對案例、思考題等內(nèi)容設(shè)計(jì)不充分、結(jié)合不緊密等問題，缺乏生動性和啟發(fā)性，學(xué)生很難把這些理論和實(shí)踐聯(lián)系起來，既提不起學(xué)習(xí)的興趣，又覺得難以學(xué)以致用。此外，部分教材的內(nèi)容還存在不以學(xué)生思維的邏輯過程編寫和難以及時反映管理理論與實(shí)踐的最新發(fā)展變化等問題。隨著經(jīng)濟(jì)全球化、經(jīng)營國際化等外在環(huán)境和對管理內(nèi)涵的認(rèn)識的變化，管理過程還應(yīng)包括在實(shí)踐中的溝通、激勵和創(chuàng)新等管理行為。這些變化客觀上要求《管理學(xué)》也應(yīng)相應(yīng)地發(fā)生變化，進(jìn)行一些觀點(diǎn)的更新和理論的修正，以避免因教材內(nèi)容陳舊而使管理理論與實(shí)踐相脫節(jié)。此外不同專業(yè)的學(xué)生知識結(jié)構(gòu)存在差異，但接受同樣的教學(xué)內(nèi)容，所學(xué)內(nèi)容欠缺實(shí)用性、有效性，因此授課教師必須結(jié)合各專業(yè)特點(diǎn)對教材內(nèi)容和課程設(shè)置進(jìn)行調(diào)整。

（二）教學(xué)方法和教學(xué)手段單一、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段應(yīng)用不夠。

目前的管理學(xué)課程在教學(xué)方法上主要是灌輸式的課堂教學(xué)，很多教師采用以理論講授為主的一言堂式教學(xué)法，教師唱獨(dú)角戲，沒有積極地引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動中，學(xué)生參與意識差，教師只作為知識技能的傳授者，實(shí)踐環(huán)節(jié)很少。即使偶爾使用其他方法，也只是形式而已。比如當(dāng)前教師在課堂上也經(jīng)常使用案例討論法，但討論的主題和進(jìn)程都是由教師控制的。好的案例教學(xué)法相對傳統(tǒng)的教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的管理能力、管理素質(zhì)，能做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，是非常適用的教學(xué)方法。但目前多數(shù)的案例教學(xué)法也存在著許多問題，如案例教學(xué)往往結(jié)合課堂上的多媒體課件的方式進(jìn)行，播放的課件在內(nèi)容和時間上有限制，較少采用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，往往使學(xué)生對案例信息的了解不夠充分和全面。

（三）難以開展教學(xué)實(shí)踐活動。

管理學(xué)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，但由于現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度的要求，管理學(xué)課程偏重于理論講授，案例討論和現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)很少或是沒有，很難把學(xué)生的理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用能力。課堂上管理學(xué)的教學(xué)脫離了實(shí)際的管理環(huán)境和管理對象，難以開展教學(xué)實(shí)踐活動，也很難被儀器和設(shè)備替代，因此，管理學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)的難度也很大。

（四）課程考核方法單一，不夠系統(tǒng)和全面。

目前的管理學(xué)課程對學(xué)生學(xué)知識的考核比較單一，缺乏靈活性。通常根據(jù)課程最后期末考試成績（卷面分）和平時成績（出勤分）按一定的比例計(jì)算確定總成績。仍然把考試成績作為評判學(xué)生成績的主要標(biāo)準(zhǔn)?？己朔椒ㄉ先耘f采用閉卷筆試的形式，題目設(shè)計(jì)也缺乏新意，客觀題較多，發(fā)揮性的主觀題、分析應(yīng)用題較少，重點(diǎn)檢驗(yàn)學(xué)生對知識的記憶，難以檢驗(yàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。這使得學(xué)生競爭的意識逐漸淡化，參與意識與動手能力不斷減弱，甚至有不少學(xué)生通過期末突擊，死記硬背獲得高分的成績。

三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下應(yīng)用型本科管理學(xué)課程信息化教學(xué)模式設(shè)計(jì)。

構(gòu)建信息化環(huán)境下的管理學(xué)教學(xué)模式，應(yīng)該緊緊抓住應(yīng)用型本科管理學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)，在先進(jìn)的教育科學(xué)理論的指導(dǎo)下，改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方法和手段，創(chuàng)建既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又能發(fā)揮學(xué)生主觀能動作用的新型教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)技術(shù)。

（一）管理學(xué)信息化教學(xué)的理念。

在管理學(xué)的教學(xué)活動設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的求知欲和主觀能動性。學(xué)生的學(xué)習(xí)活動不僅僅只限于接受、記憶、模仿和練習(xí)，還應(yīng)倡導(dǎo)自主探索、動手實(shí)踐，溝通交流、團(tuán)隊(duì)合作、閱讀自學(xué)等多種學(xué)習(xí)方式。因此，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，應(yīng)做好以下三方面工作。

第一，在學(xué)習(xí)方面，重建教師與學(xué)生的交流互動。主要是考慮如何依托校園網(wǎng)平臺，建設(shè)管理學(xué)的虛擬教室，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生特點(diǎn)的分析，開辟教師空間和學(xué)生空間，充分支持課堂教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)上實(shí)時教學(xué)和討論交流等教學(xué)模式，并支持整個教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)的實(shí)施和自動管理。

第二，在教學(xué)條件方面，學(xué)校需要加強(qiáng)信息化建設(shè)。信息化教學(xué)是一種基于信息資源的學(xué)習(xí)方式，對信息資源的豐富程度和質(zhì)量要求較高，信息化的教學(xué)效果與信息資源的豐富性、多樣性和質(zhì)量密切相關(guān)。

第三，在課程考核方面，實(shí)施科學(xué)的學(xué)習(xí)評價(jià)方式。信息化教學(xué)環(huán)境不僅能為師生提供快捷的信息交互工具和豐富的教學(xué)資源，而且能提供一種更為科學(xué)的評價(jià)工具給教師使用，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)評價(jià)工具和原有評價(jià)工具，更好地關(guān)注學(xué)生的發(fā)展過程，體現(xiàn)學(xué)生主動性和創(chuàng)造性，客觀、公正地評價(jià)學(xué)生。

（二）管理學(xué)信息化教學(xué)的主要內(nèi)容。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，管理學(xué)的教學(xué)將會使教學(xué)內(nèi)容更充實(shí)，更完善。管理學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，起著養(yǎng)成系統(tǒng)科學(xué)管理思維模式的作用，為以后學(xué)習(xí)其他專業(yè)管理課程和為日后的實(shí)際管理工作奠定基礎(chǔ)。

管理學(xué)的課堂教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主要以管理相關(guān)的基本范疇和管理職能為主，揭示管理的基本內(nèi)涵和理論體系，系統(tǒng)介紹管理過程中各種職能的主要內(nèi)容和實(shí)施要點(diǎn)，體現(xiàn)管理的科學(xué)內(nèi)涵和理論體系。由于管理學(xué)理論體系本身還在不斷發(fā)展和完善，因此，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，在管理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中，還應(yīng)適當(dāng)介紹管理學(xué)科體系及與其他學(xué)科的滲透、融合，并不斷補(bǔ)充和更新管理學(xué)的前沿和熱點(diǎn)問題的研究內(nèi)容，以體現(xiàn)管理學(xué)的寬廣視野和管理學(xué)的動態(tài)發(fā)展。管理學(xué)教學(xué)中，將自主性學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合，從“教”和“學(xué)”兩方面進(jìn)行教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新，形成一個以學(xué)生為主體的比較完整的開放的教學(xué)體系。

（三）管理學(xué)信息化教學(xué)的主要技術(shù)。

在管理學(xué)教學(xué)中可以使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工具有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、BBS留言板技術(shù)和博客技術(shù)等。

1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)。這是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中使用最廣泛的一類技術(shù)。國內(nèi)外很多著名大學(xué)均會定期制作各類開放課堂的視頻課程，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻可以大幅度拓寬學(xué)生視野，加深學(xué)生印象，靈活安排學(xué)生學(xué)習(xí)時間。

2.數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主體之一，包括建設(shè)案例庫、習(xí)題庫、資源庫等手段，能有效開闊學(xué)生視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

3.BBS留言板和QQ群等即時通訊軟件技術(shù)。這是一個非常好的師生互動平臺，建設(shè)簡單，使用方便，師生之間可以隨時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)溝通，拉近師生關(guān)系、加深師生感情，有助于提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣。

4.博客技術(shù)。博客具有公開性、互動性、公共性、即時性、私密性、個性化等特點(diǎn)，越來越受到人們的青睞。教師可以圍繞管理學(xué)的主題建立博客，學(xué)習(xí)資料，開設(shè)專門的案例分析討論區(qū)，允許學(xué)生開展有關(guān)討論，使之成為教師指導(dǎo)學(xué)生的一個公共資源平臺。

參考文獻(xiàn)：

［1］霍明奎.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在“管理學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］.吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（8）：104.

［2］王華強(qiáng)，李成標(biāo)，劉新衛(wèi).網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的管理學(xué)教學(xué)模式探討［J］.長江大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2009，（4）：248.

篇4

【關(guān)鍵詞】教、學(xué)、練 任務(wù)驅(qū)動 提升能力

對于應(yīng)用型本科教育來說，加強(qiáng)大學(xué)生的實(shí)際動手能力，能夠直接從事解決實(shí)際生產(chǎn)問題是我們的最終目標(biāo)。本文以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與配置課程為例，研究“教、學(xué)、練”一體化教學(xué)方法在應(yīng)用型本科教學(xué)中起到的作用，并探討這種教學(xué)方法的開展與實(shí)施。

一、當(dāng)前應(yīng)用型本科教育方式的現(xiàn)狀

（一）課程體系設(shè)置沒有特色

有調(diào)查顯示，當(dāng)前高校的培養(yǎng)目標(biāo)不明確，仍是一些傳統(tǒng)的專業(yè)和培養(yǎng)計(jì)劃，沒有準(zhǔn)確定位培養(yǎng)什么類型的人才，因而在課程設(shè)置上僅僅是傳統(tǒng)本科課程的簡單增刪版。

從現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方案來看，基本上已將實(shí)踐環(huán)節(jié)從課程中剝離出來，設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程、課程實(shí)驗(yàn)，但課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)仍然達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)，同時也突顯不出應(yīng)用型本科課程的特色。

（二）教學(xué)方法單一

教學(xué)方法基本上采用常規(guī)教學(xué)和多媒體教學(xué)模式，情況稍好一些的會配備一定的實(shí)踐課程與理論課程對應(yīng)，但缺少實(shí)踐案例教學(xué)，不能針對學(xué)科中的理論課程的教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合當(dāng)前實(shí)際加入實(shí)踐教學(xué)。這樣使整個課堂比較枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，甚至?xí)霈F(xiàn)學(xué)了就忘最后什么也不記得的尷尬結(jié)果。

二、“教、學(xué)、練”一體化教學(xué)方式的內(nèi)涵

（一）“教”：是教師針對知識體系，選用合適的項(xiàng)目作為示例，在生產(chǎn)實(shí)際環(huán)境下利用各種教學(xué)手段，按實(shí)際工作過程，演示完成過程，并寓理論知識穿插其中的一種教學(xué)方式。

（二）“學(xué)”：是在教師講解和示范的基礎(chǔ)上，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識，并將理論知識應(yīng)用于項(xiàng)目從而理順項(xiàng)目思路，復(fù)制、熟悉教師操作的過程。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是教師施教的過程。

（三）“練”：是學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握了項(xiàng)目的相關(guān)知識、工作方法、操作技能的前提下，獨(dú)立和以團(tuán)隊(duì)形式完成教師給出的類似項(xiàng)目工作，以強(qiáng)化學(xué)生對所學(xué)知識和技能的記憶，最終達(dá)到真正理解、掌握專業(yè)知識和技能的目標(biāo)。

三、《網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置與管理》課程“ 教、學(xué)、練”一體化教學(xué)方式的應(yīng)用

（一）課程設(shè)計(jì)

根據(jù)課程的定位與要求，以及本課程在網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的地位，將課程的內(nèi)容分解為三個項(xiàng)目7個“學(xué)習(xí)型任務(wù)”，每個任務(wù)都以“迷你項(xiàng)目”的形式提出環(huán)境要求和標(biāo)準(zhǔn)要求。理論教學(xué)穿插于解讀項(xiàng)目要求的過程中，將項(xiàng)目中出現(xiàn)的新名詞、新技術(shù)進(jìn)行介紹，最后進(jìn)行技術(shù)知識總結(jié)和技術(shù)要點(diǎn)分析，從而總結(jié)出項(xiàng)目的工作流程和注意事項(xiàng)。這樣既保證學(xué)生掌握了必備的理論知識，又鍛煉了學(xué)生的分析、解決問題的邏輯思維。

（二）“教、學(xué)、練”一體化教學(xué)模式設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置與管理課程教學(xué)在校內(nèi)專用虛擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，采用“教、學(xué)、練”相結(jié)合、課堂與實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)合并，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。

在教學(xué)過程中，由老師進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的布置，然后老師帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行任務(wù)解讀，期間介紹新的專有名詞和新技術(shù)，讓學(xué)生掌握理論知識，在邏輯上理順項(xiàng)目的思路。之后由老師進(jìn)行演示，演示的同時學(xué)生可以跟隨模擬或進(jìn)行要點(diǎn)記憶，之后讓學(xué)生進(jìn)行討論在臨摹得過程中遇到的問題和關(guān)鍵點(diǎn)，請老師進(jìn)行指導(dǎo)和解答。在此之后學(xué)生練習(xí)一個與演示項(xiàng)目類似但不完全相同的項(xiàng)目，通過教師的檢驗(yàn)之后進(jìn)行任務(wù)總結(jié)、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（三）“教、學(xué)、練”一體化教學(xué)模式的優(yōu)勢

1.突出學(xué)生的主體地位

該課程以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)，營造創(chuàng)新的課堂環(huán)境，注意調(diào)動“教”與“學(xué)”的雙向積極性，使學(xué)生始終保持強(qiáng)烈的求知欲，這是實(shí)施創(chuàng)新教育的基本要求。

2.鍛煉學(xué)生的邏輯思維

該課程在實(shí)施的過程中，采用了很多的實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生經(jīng)過幾輪的練習(xí)之后會形成一套針對服務(wù)器管理的比較固定的邏輯思維方式，有利于以后學(xué)生的能力拓展。

3.增強(qiáng)學(xué)生的操作能力

該課程強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型、操作性，有利于學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和參加工作，可以讓學(xué)生順利進(jìn)入工作角色和工作狀態(tài)，順利完成學(xué)生由學(xué)校到企業(yè)的對接。

四、結(jié)束語

本課程使用了 “教、學(xué)、練”一體化教學(xué)模式，讓學(xué)生真切感受到了在企業(yè)中一名網(wǎng)絡(luò)工程師的工作流程。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行項(xiàng)目分析、方案規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)等一系列的操作和練習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在不知不覺中大大提高，也真切地進(jìn)入角色，畢業(yè)后能夠很快地融入工作角色中，凸顯出專業(yè)技能的絕對優(yōu)勢。

【參考文獻(xiàn)】

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系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

自動化立體庫的儲存器材可視化系統(tǒng)主要利用RFID、PDA、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝備器材信息的管理，包括器材出入庫和盤庫、存儲集裝箱實(shí)際庫存和位置信息、用PDA實(shí)現(xiàn)裝箱器材的快速查找定位和出入庫，并能夠?qū)ζ鞑南那闆r作出實(shí)時統(tǒng)計(jì)，以便及時作出補(bǔ)充計(jì)劃。該系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動化立體庫儲存器材的管理和形象、直觀顯示，通過采用RFID技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合PDA、計(jì)算機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)器材信息的采集和識別，實(shí)現(xiàn)自動化立體庫儲存器材可視化。

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可視化包括主要倉庫存儲器材可視化、設(shè)備作業(yè)監(jiān)控、存儲位置可視化選取，虛擬場景可視化。

(1)器材存儲可視化

倉庫器材存儲可視化是指可視化地顯示可存放位置的狀態(tài)：或空閑，或存放，或調(diào)度出貨，或已存儲器材，或不可存儲等，可以清楚地查詢和顯示具置的存儲情況，以方便調(diào)度。由于整個庫房是以立體化存放方式進(jìn)行管理，存在遮蓋的問題。一般需要結(jié)合使用俯視圖和側(cè)視圖來實(shí)現(xiàn)。不同的存儲狀態(tài)用不同的顏色表示，更加直觀。

(2)器材儲存位置可視化

存儲位置可視化的選取，是針對手動作業(yè)調(diào)度，以方便選取正確的位置，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度?？梢暬x取并不僅是單一位置的選取，為支持批量作業(yè)，系統(tǒng)還支持選取特定數(shù)量的合法位置。

(3)設(shè)備作業(yè)監(jiān)控可視化

立體庫設(shè)備作業(yè)監(jiān)控的主要目的是能夠?qū)崟r掌握堆垛機(jī)、輸送機(jī)的作業(yè)運(yùn)行狀態(tài)：包括堆垛機(jī)、輸送機(jī)當(dāng)前的位置，停機(jī)、運(yùn)行、暫停、或正在作業(yè)、正在完成哪條指令等。

通過立體庫設(shè)備作業(yè)監(jiān)控，還可以實(shí)時了解各堆垛機(jī)、輸送機(jī)之間的間隔，盡早地發(fā)現(xiàn)問題。并以聲像方式進(jìn)行警告提醒，避免事故的發(fā)生。

系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

以立體倉庫管理主機(jī)為中心，向上與倉庫器材業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，接收來自業(yè)務(wù)系統(tǒng)開出的器材入庫單據(jù)和器材分發(fā)單據(jù)，并支持各種數(shù)據(jù)處理和文件處理的功能。向下直接控制倉庫中的設(shè)備，是出入庫管理機(jī)和監(jiān)控機(jī)之間的通訊橋梁，同時也是倉庫服務(wù)器通信的紐帶。倉庫的終端設(shè)備主要有出入庫管理機(jī)的條碼掃描儀、普通打印機(jī)、條碼打印機(jī)等，監(jiān)控機(jī)管理的AGV和堆垛機(jī)等。其他輔助設(shè)備如消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等都在倉庫設(shè)計(jì)時預(yù)留位置中安裝。如圖1所示。

通過立體庫無線終端系統(tǒng)與器材業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交，立體庫接收器材任務(wù)并在人工確定進(jìn)行器材出入庫操作后，任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)通過采集物流中心庫存和設(shè)備狀態(tài)，及時滿足器材作業(yè)，動態(tài)地調(diào)度系統(tǒng)任務(wù)，完成自動化物流系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度。設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通過制定的內(nèi)部協(xié)議，連接管理系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)，對各種物流系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制。系統(tǒng)采用多進(jìn)程的管理調(diào)度思想，通信進(jìn)程完成管理／監(jiān)控系統(tǒng)與各種物流設(shè)備的通訊，物流進(jìn)程根據(jù)下位機(jī)發(fā)來運(yùn)輸申請、出入庫申請，分配物流的貨位，并生成相應(yīng)的任務(wù)指令。調(diào)度進(jìn)程根據(jù)調(diào)度規(guī)將任務(wù)進(jìn)行排隊(duì)。并按優(yōu)先級發(fā)送命令。

系統(tǒng)功能

立體庫的儲存器材可視化系統(tǒng)集成地管理、協(xié)調(diào)和調(diào)度立體庫中與物流有關(guān)的活動，井及時與倉庫器材業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)交信息。執(zhí)行倉庫器材業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)所下達(dá)的器材入庫任務(wù)和器材分發(fā)計(jì)劃等，并將執(zhí)行結(jié)果及時反饋。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)實(shí)現(xiàn)器材業(yè)務(wù)的自動化處理

利用器材“在儲”可視化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)器材儲存業(yè)務(wù)的綜合管理；通過對器材資源全系統(tǒng)、全過程的管理與監(jiān)控，可以為器材保障決策提供高效、精確、快速與及時的信息服務(wù)。最終顯著降低器材庫存費(fèi)用，有效提高裝備器材保障能力和綜合管理水平。

(2)實(shí)現(xiàn)器材信息的網(wǎng)絡(luò)化交換

利用網(wǎng)絡(luò)平臺與倉庫器材業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸、交換和聯(lián)機(jī)服務(wù)，能提供聯(lián)機(jī)入／出庫、脫機(jī)入／出庫、直接入／出庫操作的功能，并可以使各級器材保障部門快速、及時、準(zhǔn)確地掌握器材資源、消耗、需求隋況，科學(xué)進(jìn)行器材保障決策。圖2為基于自動化立體庫的儲存器材可視化系統(tǒng)的物流過程可視化示意圖。

(3)保證較好的安全性

系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)功能，提供權(quán)限管理，對于聯(lián)機(jī)入／出庫的生成、調(diào)度與執(zhí)行過程以及重要的操作(如修改庫存賬目)備有日志，從而能責(zé)任到人。

(4)實(shí)現(xiàn)器材資源的可視化管理

利用器材“在儲”可視化管理系統(tǒng)，可以使得總部、軍區(qū)器材業(yè)務(wù)部門實(shí)時掌握器材的消耗、儲備、分布及流轉(zhuǎn)等動態(tài)信息，提前預(yù)知器材的需求，及時、準(zhǔn)確地確定裝備應(yīng)急保障方案，優(yōu)化使用器材保障資源，適時進(jìn)行器材的調(diào)配與供應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)器材的“精確”保障。

與此同時，應(yīng)用該系統(tǒng)能夠使器材儲存管理規(guī)范化、科學(xué)化。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1　立體庫管理系統(tǒng)和倉庫業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的通訊功能，以網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的方式與立體庫的管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊，共同構(gòu)成完整的倉儲物流體系。當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)收到立體庫器材庫存管理系統(tǒng)發(fā)出的業(yè)務(wù)請求時，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求，對應(yīng)不同業(yè)務(wù)做出相應(yīng)處理，并將業(yè)務(wù)種類、器材信息等寫成固定格式文檔。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給通訊接口軟件，接口軟件根據(jù)業(yè)務(wù)類型，將傳送來的文檔解析還原為數(shù)據(jù)，寫入立體庫器材庫存管理系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫。再由立體庫器材庫存管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)取出，進(jìn)行相應(yīng)處理后轉(zhuǎn)化為若干人、出庫任務(wù)下發(fā)。任務(wù)優(yōu)化調(diào)度軟件將下發(fā)的任務(wù)，按照預(yù)定的優(yōu)先級自動重新調(diào)整排列次序，也可進(jìn)行人工干預(yù)。監(jiān)控軟件按照調(diào)整后的順序依據(jù)設(shè)備的當(dāng)時狀態(tài)下發(fā)任務(wù)，最終完成實(shí)際的物料操作。

系統(tǒng)通信流程如圖3所示。

儲存器材物流過程實(shí)時監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)視整個立體倉庫中各部分的運(yùn)行情況，動態(tài)顯示堆垛機(jī)和出入庫傳輸設(shè)備以及貨物的運(yùn)行位置，顯示所有任務(wù)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、出錯報(bào)警情況，并能直接獨(dú)立地控制倉庫中所有設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)儲存器材物流過程實(shí)時監(jiān)控。此外還包括當(dāng)前接收到的任務(wù)和正在執(zhí)行任務(wù)的統(tǒng)計(jì)，各任務(wù)具體參數(shù)顯示和動態(tài)編輯，當(dāng)前通信狀態(tài)顯示；運(yùn)行設(shè)備動態(tài)位置、狀態(tài)顯示；貨位占用情況的俯視、側(cè)視圖顯示，底層單步控制信息顯示及動態(tài)修改，緊急停止、出錯報(bào)警、堆垛機(jī)召回功能；任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)動態(tài)顯示等。立體庫設(shè)備監(jiān)控如圖4所示。

篇6

    關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:防火墻;新一代;網(wǎng)絡(luò)安全

    中圖分類號:TP393.08    文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A     文章編號:

    0 序言

    近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球的迅速發(fā)展和各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速普及,互聯(lián)網(wǎng)已成為人們?nèi)粘９ぷ魃钪胁豢苫蛉钡男畔⒊休d工具。同樣,隨著企業(yè)信息化的迅速發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛,特別是企業(yè)內(nèi)部專網(wǎng)系統(tǒng)信息化的發(fā)展日新月異—如:網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷擴(kuò)大、信息的內(nèi)容和信息量在不斷增長,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和規(guī)模的快速發(fā)展同時帶來了更大程度的安全問題,這些安全威脅以不同的技術(shù)形式同步地在迅速更新, 并且以簡單的傳播方式泛濫,使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)者不得不對潛在的威脅進(jìn)行防御及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)建設(shè),多種威脅技術(shù)的變化發(fā)展及威脅對企業(yè)專網(wǎng)系統(tǒng)的IT安全建設(shè)提出了更高的要求。

    1.安全風(fēng)險(xiǎn)背景

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,接入專網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)越來越多。特別是隨著信息化的普及需要和總部的數(shù)據(jù)交換也越來越多。對整個系統(tǒng)和專網(wǎng)的安全性、可靠性、實(shí)時性提出了新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而另一方面,Internet技術(shù)已得到廣泛使用,E-mail、Web2.0和終端PC的應(yīng)用也日益普及,但同時病毒和黑客也日益猖獗, 系統(tǒng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性已成為一個非常緊迫的問題。

    2.網(wǎng)絡(luò)安全方案

    防火墻是最具策略性的網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組件,可以檢測所有通信流。因此,防火墻是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全控制的中心,通過部署防火墻來強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)的安全性,是實(shí)施安全策略的最有效位置。不過,傳統(tǒng)的防火墻是依靠端口和通信協(xié)議來區(qū)分通信流內(nèi)容,這樣導(dǎo)致精心設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序和技術(shù)內(nèi)行的用戶可以輕松地繞過它們;例如,可以利用跳端口技術(shù)、使用 SSL、利用 80 端口秘密侵入或者使用非標(biāo)準(zhǔn)端口來繞過這些防火墻。

    由此帶來的可視化和控制喪失會使管理員處于不利地位,失去應(yīng)用控制的結(jié)果會讓企業(yè)暴露在商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)之下,并使企業(yè)面臨網(wǎng)絡(luò)中斷、違反規(guī)定、運(yùn)營維護(hù)成本增加和可能丟失數(shù)據(jù)等風(fēng)險(xiǎn)。用于恢復(fù)可視化和控制的傳統(tǒng)方法要求在防火墻的后面或通過采用插接件集成的組合方式,單獨(dú)部署其他的“輔助防火墻”。上述兩種方法由于存在通信流可視化受限、管理繁瑣和多重延遲(將引發(fā)掃描進(jìn)程)的不足,均無法解決可視化和控制問題。現(xiàn)在需要一種完全顛覆式的方法來恢復(fù)可視化和控制。而新一代防火墻也必須具備如下要素:

    (1)識別應(yīng)用程序而非端口:準(zhǔn)確識別應(yīng)用程序身份,檢測所有端口,而且不論應(yīng)用程序使用何種協(xié)議、SSL、加密技術(shù)或規(guī)避策略。應(yīng)用程序的身份構(gòu)成所有安全策略的基礎(chǔ)。(識別七層或七層以上應(yīng)用)

    (2)識別用戶,而不僅僅識別 IP 地址。利用企業(yè)目錄中存儲的信息來執(zhí)行可視化、策略創(chuàng)建、報(bào)告和取證調(diào)查等操作。

    (3)實(shí)時檢查內(nèi)容。幫助網(wǎng)絡(luò)防御在應(yīng)用程序通信流中嵌入的攻擊行為和惡意軟件,并且實(shí)現(xiàn)低延遲和高吞吐速度。

    (4)簡化策略管理。通過易用的圖形化工具和策略編輯器(來恢復(fù)可視化和控制

    (5)提供數(shù)千兆位或萬兆位的數(shù)據(jù)吞吐量。在一個專門構(gòu)建的平臺上結(jié)合高性能硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)低延遲和數(shù)千兆位的數(shù)據(jù)吞吐量性能

    2.1 產(chǎn)品與部署方式

    本文就Palo Alto Networks 新一代安全防護(hù)網(wǎng)關(guān)部署方案進(jìn)行探討,該產(chǎn)品采用全新設(shè)計(jì)的軟/硬件架構(gòu),可在不影響任何服務(wù)的前提下,以旁路模式、透明模式等接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,協(xié)助網(wǎng)管人員進(jìn)行環(huán)境狀態(tài)分析,并將分析過程中各類信息進(jìn)行整理后生成報(bào)表,從而進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)潛在安全風(fēng)險(xiǎn),作為安全策略調(diào)整的判斷依據(jù)。

    2.2 解決方案功能

    本方案產(chǎn)品突破了傳統(tǒng)的防火墻和UTM的缺陷,從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)上進(jìn)一步強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的安全性和可視性的同時保持應(yīng)用層線速的特性。主要功能如下:

    (1)應(yīng)用程序、用戶和內(nèi)容的可視化

    管理員可使用一組功能強(qiáng)大的可視化工具來快速查看穿越網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序、這些應(yīng)用程序的使用者以及可能造成的安全影響,從而使管理員能夠制定更多與業(yè)務(wù)相關(guān)的安全策略。

    (2)應(yīng)用程序命令中心:這是一項(xiàng)無需執(zhí)行任何配置工作的標(biāo)準(zhǔn)功能,以圖形方式顯示有關(guān)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)活動(包括應(yīng)用程序、URL 類別、威脅和數(shù)據(jù))的大量信息,為管理員提供所需的數(shù)據(jù),供其做出更為合理的安全策略決定。

    (3)管理:管理員可以使用基于 Web 的界面、完全的命令行界面或集中式管理等多種方式來控制防火墻?？苫诮巧墓芾?將不同的管理職能委派給合適的個人。

    (4)日志記錄和報(bào)告:可完全自定義和安排的預(yù)定義報(bào)告提供有關(guān)網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序、用戶和威脅的詳細(xì)視圖。

    2.3 解決方案特色

    (1)以 APP-ID、 User-ID 及 Content-ID 三種獨(dú)特的識別技術(shù),以統(tǒng)一策略方式對使用者(群組)、應(yīng)用程序及內(nèi)容提供訪問控制、安全管理及帶寬控制解決方案,此創(chuàng)新的技術(shù)建構(gòu)于 “單通道平行處理 (SP3)”先進(jìn)的硬件+軟件系統(tǒng)架構(gòu)下,實(shí)現(xiàn)低延遲及高效率的特性,解決傳統(tǒng)FW+IPS+UTM對應(yīng)用處理效能不佳的現(xiàn)況。

    (2)實(shí)現(xiàn)了對應(yīng)用程序和內(nèi)容的前所未有的可視化和控制(按用戶而不僅僅是按 IP 地址),并且速度可以高達(dá) 10Gbps,精確地識別應(yīng)用程序使用的端口、協(xié)議、規(guī)避策略或 SSL 加密算法,掃描內(nèi)容來阻止威脅和防止數(shù)據(jù)泄露。

    (3)對網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膽?yīng)用程序和用戶進(jìn)行深度識別并進(jìn)行內(nèi)容的分析,提供完整的可視度和控制能力。

    (4)提供多樣化NAT轉(zhuǎn)址功能:傳統(tǒng)NAT服務(wù),僅能利用單一或少數(shù)外部IP地址,提供內(nèi)部使用者做為IP地址轉(zhuǎn)換之用,其瓶頸在于能做為NAT轉(zhuǎn)換的外部IP地址數(shù)量過少,當(dāng)內(nèi)部有不當(dāng)使用行為發(fā)生,致使該IP地址被全球ISP服務(wù)業(yè)者列為黑名單后,將造成內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶無法存取因特網(wǎng)資源;本方案提供具有多對多特性的地址轉(zhuǎn)換服務(wù)功能,讓IT人員可以利用較多的外部IP地址做為地址轉(zhuǎn)換,避免因少數(shù)外部IP被封鎖而造成無法上網(wǎng),再次提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

    (5)用戶行為控制:不僅具備廣泛應(yīng)用程序識別能力,還將無線網(wǎng)絡(luò)用戶納入集中的控制管理,可對無線網(wǎng)絡(luò)使用情況,提供最為詳細(xì)豐富的用戶使用數(shù)據(jù)。

    (6)流量地圖功能:流量地圖清楚呈現(xiàn)資料流向并能連結(jié)集中化的事件分析界面。

    3.總結(jié)

    新一代防火墻解決了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可視性問題,有效杜絕利用跳端口技術(shù)、使用SSL、80端口或非標(biāo)準(zhǔn)端口繞過傳統(tǒng)防火墻攻擊企業(yè)網(wǎng)絡(luò)行為,從根本上解決傳統(tǒng)防火墻集成多個安全系統(tǒng),卻無法真正有效協(xié)同工作的缺陷,大大提高數(shù)據(jù)實(shí)時轉(zhuǎn)發(fā)效率,有效解決企業(yè)信息安全存在的問題。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 孫嘉葦;對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)的探討 [J];《計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用》 2012年02期。

篇7

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度 可視化功能 功能應(yīng)用

中圖分類號：TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0069-02

在電力系統(tǒng)中主要是通過動態(tài)圖像和直觀的圖表等來對電力網(wǎng)絡(luò)中各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行展示，從而實(shí)現(xiàn)可視化技術(shù)。而互聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)的可視化作為互聯(lián)網(wǎng)與可視化技術(shù)的產(chǎn)物，可以把互聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù)很好地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的可視化中，從而起到提高可視化效果的目的。

1 力可視化系統(tǒng)的概述

1.1 分類應(yīng)用

對電力系統(tǒng)的可視化應(yīng)用進(jìn)行概括總結(jié)可以分為以下3個方面。

第一，可視化在科學(xué)數(shù)據(jù)中，主要表現(xiàn)為對大量數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行快速抽取，同時這也是作為可視化分類中接受較為廣泛的含義，電壓分布和全網(wǎng)潮流走向是該應(yīng)用的主要特征。

第二，可視化是通過應(yīng)用系統(tǒng)中的人機(jī)界面來實(shí)現(xiàn)的，能夠?qū)θ藱C(jī)交互接口有更充分的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的操作也更加方便、快捷。

第三，可視化信息檢索方面主要是以圖形的方式對信息進(jìn)行索引。

1.2 應(yīng)用目的

我們對電力可視化系統(tǒng)的應(yīng)用目的進(jìn)行分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)可以對預(yù)警功能進(jìn)行完美的實(shí)現(xiàn)，這主要是因?yàn)橥ㄟ^采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，對具體的基礎(chǔ)形式進(jìn)行充分的探析，也就對系統(tǒng)中的接口形式有了要求，如開放性。這樣既可以確保電力系統(tǒng)的對接形式，還可以分析其他原因介入的數(shù)據(jù)源。與此同時，對調(diào)度人員也應(yīng)有所要求，需要對信息期間進(jìn)行密切的關(guān)注，確保能夠把多種功能實(shí)現(xiàn)到界面中，此外，也需要對相應(yīng)數(shù)據(jù)的挖掘進(jìn)行處理，一般是在數(shù)據(jù)平臺和可視化技術(shù)平臺中進(jìn)行。

1.3 預(yù)警功能

在可視化系統(tǒng)的運(yùn)行中往往會存在如自動跟蹤電網(wǎng)的現(xiàn)象，這樣就會使掃描系統(tǒng)中出現(xiàn)一些安全隱患。假使超限的情況出現(xiàn)在運(yùn)行的過程中，預(yù)警行為就會以在線的形式體現(xiàn)出來。對可視化信息進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其不但可以展示細(xì)節(jié)和全局的信息，也能夠向調(diào)度人員展示電網(wǎng)運(yùn)行中的狀態(tài)，以這種方式來對調(diào)度人員進(jìn)行幫助，如問題的控制和調(diào)整等。

2 調(diào)度可視化技術(shù)功能的應(yīng)用

通過上文我們可以了解到可視化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可以對電網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行全面的決策支持和監(jiān)控，從而形成了完整統(tǒng)一的電網(wǎng)運(yùn)行的分析決策、監(jiān)控以及輔助服務(wù)等全面的可視化應(yīng)用。

2.1 互聯(lián)網(wǎng)可視化功能的實(shí)現(xiàn)

首先，對計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。主要是把可視化與計(jì)算過程分開，在脫機(jī)的情況下，完成對計(jì)算測量數(shù)據(jù)以及結(jié)果數(shù)據(jù)的可視化。

其次，對計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)采用實(shí)時處理和顯示。在科學(xué)計(jì)算時，也要實(shí)現(xiàn)對結(jié)果數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)的可視化。

最后，對計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的交互處理和實(shí)時的繪制。

2.2 電網(wǎng)智能在調(diào)度系統(tǒng)中的可視化應(yīng)用

電網(wǎng)智能調(diào)度系統(tǒng)具有電網(wǎng)智能監(jiān)視、電網(wǎng)安全分析、輔助決策和操作安全校核等諸多功能。值得一提的是電網(wǎng)智能監(jiān)視可以向調(diào)度員非常直觀地展示電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的熱穩(wěn)定等問題，對電網(wǎng)安全狀態(tài)中的變量可以實(shí)現(xiàn)非常系統(tǒng)的表征作用。

此外，電網(wǎng)的安全分析主要是對電網(wǎng)安全裕度、預(yù)想故障以及電網(wǎng)進(jìn)行N-1等進(jìn)行的分析，該方式可以讓調(diào)度員分析到電網(wǎng)運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，并進(jìn)一步對系統(tǒng)輔助決策分析計(jì)算進(jìn)行觸發(fā)。

2.3 實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視的可視化

2.3.1 電壓監(jiān)控的可視化

首先，對廠、站節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行可視化的監(jiān)控。系統(tǒng)中電壓的異常是造成發(fā)生許多大停電事故的先行指標(biāo)，具有非常重大意義。

其次，系統(tǒng)電壓的可視化。節(jié)點(diǎn)電壓只是反映了電力系統(tǒng)電壓中局部化的特征，但是在實(shí)際情況下需要調(diào)度員對全網(wǎng)地電壓有更加充分的了解。目前通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就能夠很好地實(shí)現(xiàn)調(diào)度員對全網(wǎng)電壓的了解和監(jiān)控，從而起到了事半功倍的效果。

潮流在可視化后，不但能夠很好地對潮流走向進(jìn)行良好的展示，還可以對潮流限額裕度進(jìn)行清晰的展現(xiàn)，使調(diào)度員可以直觀、快速地對重載潮流的斷面進(jìn)行判斷和分析。

2.3.2 設(shè)備狀況可視化的實(shí)現(xiàn)

確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行是整個電力系統(tǒng)控制中最為關(guān)鍵的步驟之一，運(yùn)行期間設(shè)備能否具備穩(wěn)定性是確保電力是否能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定性的重要依據(jù)。

2.3.3 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)可視化的實(shí)現(xiàn)

除了上面提到的一些方面的可視化外，在整個系統(tǒng)運(yùn)行中所涉及到的參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)可視化的功能，具體的參數(shù)可以是運(yùn)行參數(shù)，或者是技術(shù)參數(shù)，而不僅僅局限于電流和電壓等方面的可視化現(xiàn)象。這種可視化可以通過柱狀圖和餅狀圖的方式進(jìn)行展示，從而來輔助調(diào)度人員開展管理工作。

2.4 預(yù)警應(yīng)急處置可視化的實(shí)現(xiàn)

對電網(wǎng)中的安全隱患和故障進(jìn)行相應(yīng)的控制與預(yù)防，作為調(diào)度控制中非常重要的工作組成部分，主要是通過把電網(wǎng)的狀態(tài)在可視化系統(tǒng)的幫助下，去分析、計(jì)算潮流，最終把所分析、計(jì)算的結(jié)果展現(xiàn)出來，以此來幫助調(diào)度人員進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控。

2.5 動態(tài)數(shù)據(jù)的相關(guān)展示

WAMAP是一種電力動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的簡稱，主要是完成在線分析動態(tài)數(shù)據(jù)，處理解決問題，其處理解決問題主要包括電壓穩(wěn)定、低頻振蕩和暫態(tài)穩(wěn)定等方面，能夠?qū)υ诰€輔助優(yōu)化和實(shí)時預(yù)警等有較充分的體現(xiàn)，通過實(shí)現(xiàn)這種功能的可視化，調(diào)度人員可以清晰地看到系統(tǒng)所分析的結(jié)果，對動態(tài)化的監(jiān)控也可以做到更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)，同時也可以科學(xué)、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)調(diào)度功能。

2.6 調(diào)度過程中的可視化

電氣操作與非電氣操作是構(gòu)成電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的重要組成部分，需要滿足的需求具體有執(zhí)行電氣操作，、編寫操作票。而在非電氣操作中需要滿足的要求是修改電能計(jì)劃、啟停機(jī)爐、執(zhí)行與輸入電能交易等。

3 結(jié)語

在電力系統(tǒng)中去運(yùn)用可視化功能，不僅能直觀地展示出不同時期電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的相關(guān)信息，還可以把這項(xiàng)技術(shù)合理地與科學(xué)計(jì)算可視化相結(jié)合，可以有效地解決電力系統(tǒng)中運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控和交互，對提高電力系統(tǒng)調(diào)度的效率有極大的幫助，從而最終以精準(zhǔn)化、動態(tài)化和高效化的方式對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，調(diào)度員可以通過數(shù)據(jù)來對電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)進(jìn)行更為準(zhǔn)確、直接和快速的分析，從而使調(diào)度人員能夠及時地對震蕩、超限和擾動等情況進(jìn)行處理，提高了調(diào)度人員的工作效率和能力，促進(jìn)了今后電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的可視化功能更好地實(shí)現(xiàn)。而互聯(lián)網(wǎng)的介入對于電力行業(yè)可視化的實(shí)現(xiàn)也起到了一定的促進(jìn)作用，使電力行業(yè)得以更快、更好地發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)

[1] 麗.電力調(diào)度調(diào)控運(yùn)行可視化[J].科技視界，2014（10）：5-6.

篇8

Endsley最早提出態(tài)勢感知定義，認(rèn)為態(tài)勢感知是在特定時間和空間下，操作者基于對當(dāng)前設(shè)備和環(huán)境的動態(tài)變化察覺（perception）和綜合（comprehension），運(yùn)用基于分析（短時工作記憶）、聯(lián)想（長時記憶）、規(guī)則的預(yù)測方式（projection），實(shí)現(xiàn)任務(wù)連續(xù)情境的模式識別與匹配并采取相應(yīng)的對策，進(jìn)而達(dá)到圓滿完成任務(wù)的目的。Endsley也提出了適用于自動化及人機(jī)接口系統(tǒng)的態(tài)勢感知過程。態(tài)勢管理（situationmanagement，SM）是一個有目的的協(xié)同過程，包含搜集感官和信息、感知和識別態(tài)勢、分析過去和未來的態(tài)勢，以及論證、策劃和實(shí)施行動。信息可視化是最重要的視覺感知手段，能充分調(diào)動決策者的認(rèn)知能力，強(qiáng)化對信息的感知和理解；可視化與態(tài)勢可視化，既存在共性和相互聯(lián)系，也存在著明顯的差異。態(tài)勢可視化是可視化的高級發(fā)展階段，尤其是指面向態(tài)勢感知的高級階段。態(tài)勢可視化被認(rèn)為是以用戶為中心的強(qiáng)調(diào)態(tài)勢感知優(yōu)化的顯示（可視化），以有利于操作人員對當(dāng)前態(tài)勢有“強(qiáng)健理解（arobustunderstanding）”。態(tài)勢可視化屬于可視化分析學(xué)范疇，關(guān)注的重點(diǎn)是意會和推理，其相關(guān)的可視化分析工具從海量、多維、多源、動態(tài)、時滯、異構(gòu)、含糊不清、甚至矛盾的數(shù)據(jù)中綜合出信息并獲得深刻的見解，能發(fā)現(xiàn)期望看到的信息并覺察出沒有想到的信息，能提供及時的、可理解的評價(jià)，在實(shí)際行動中能有效溝通。在戰(zhàn)場指揮中，態(tài)勢感知的可視化技術(shù)可幫助快速對復(fù)雜的戰(zhàn)場進(jìn)行綜合認(rèn)為，態(tài)勢感知連續(xù)萃取環(huán)境信息，集成了以前的知識以形成一個連貫的畫面，并使用該畫面預(yù)測未來事件。本文認(rèn)為，有助于態(tài)勢感知的信息可視化，均可稱為態(tài)勢可視化，或按照態(tài)勢感知基本理論，它應(yīng)有助于：①反演歷史態(tài)勢；②分析當(dāng)前態(tài)勢；③預(yù)測未來趨勢。態(tài)勢建模主要方法包括事件驅(qū)動的態(tài)勢描述和感知識別方法，以及基于本體的態(tài)勢建模方法。態(tài)勢可視化在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究幾乎與態(tài)勢理論出現(xiàn)同步。

Overbye及以他為核心組建的PowerWorld公司是美國電力系統(tǒng)可視化的先驅(qū)。2008年美國能源部西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）提出電力系統(tǒng)有意義態(tài)勢感知（sensemaking）的概態(tài)，認(rèn)為對模糊態(tài)勢提出其含義的能力是至關(guān)重要的，應(yīng)支持不確定條件下的決策，并理解人、地方和事件之間的關(guān)系，能夠預(yù)測它們的運(yùn)動軌跡，以利于采用有效的行動。認(rèn)為，以前的可視化基本上是設(shè)計(jì)者驅(qū)動的，能量管理系統(tǒng)（EMS）廠家提供的可視化界面人工維護(hù)工作量非常巨大，用戶自主性太弱，限制了用戶自主發(fā)現(xiàn)態(tài)勢的能力，因此，提出了“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的可視化技術(shù)，主要內(nèi)容包括基于公共信息模型（CIM）的數(shù)據(jù)進(jìn)行單線圖的自動生成，以及提供可視化加工的專門服務(wù)系統(tǒng)。討論了電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可視化，可分為數(shù)據(jù)顯示、運(yùn)行安全狀態(tài)顯示和運(yùn)行趨勢顯示3類。其中，數(shù)據(jù)顯示可歸結(jié)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和線路數(shù)據(jù)等3類基本顯示。認(rèn)為電力系統(tǒng)信息可視化可分為2D與3D兩種方式，探索了3D空間可視化不同坐標(biāo)軸物理量分配時的不同效果。研究了現(xiàn)代EMS常見的可視化主題設(shè)計(jì)，并對3D曲面差值算法進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。較為全面地論述了智能電網(wǎng)條件下的態(tài)勢感知與態(tài)勢可視化的關(guān)鍵問題，是本領(lǐng)域一個十分有價(jià)值的參考文獻(xiàn)。該文提出以調(diào)度員思維模式為框架，以可視化界面為功能模塊，以互動計(jì)算為系統(tǒng)核心的智能電網(wǎng)架構(gòu)，認(rèn)為電力系統(tǒng)的可視化將逐步向2D／3D圖形化、動畫發(fā)展；提出所謂電網(wǎng)態(tài)勢是指由各種電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及用戶行為等因素所構(gòu)成的整個電網(wǎng)當(dāng)前狀態(tài)和變化趨勢，電網(wǎng)態(tài)勢感知是指在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，對能夠引起電網(wǎng)態(tài)勢發(fā)生變化的安全要素進(jìn)行獲取、理解、顯示以及預(yù)測未來的發(fā)展趨勢，態(tài)勢感知包括當(dāng)前態(tài)勢元素提取、態(tài)勢評估、電網(wǎng)的能力態(tài)、可控態(tài)、未來發(fā)展趨勢預(yù)測幾個部分。該文提出當(dāng)前態(tài)、發(fā)展態(tài)、能力態(tài)、可控態(tài)、評估態(tài)作為電網(wǎng)狀態(tài)特性。本文認(rèn)為，其評估態(tài)可納入當(dāng)前態(tài)，能力態(tài)、可控態(tài)可納入未來態(tài)，而要獲取十分優(yōu)秀的當(dāng)前態(tài)、未來態(tài)的感知，對歷史態(tài)的研究尤其是其反演歸納能力至關(guān)重要，因此，本文仍以歷史態(tài)、當(dāng)前態(tài)、未來態(tài)來提出對智能電網(wǎng)的態(tài)勢感知的基本要求。該文認(rèn)為，態(tài)勢感知的結(jié)果是形成態(tài)勢分析報(bào)告和綜合電網(wǎng)態(tài)勢圖，但本文認(rèn)為，它是態(tài)勢感知實(shí)踐的理想目標(biāo)，現(xiàn)階段難以在工程中完全實(shí)現(xiàn)；正如該文指出的，作為信息融合的過程，電網(wǎng)態(tài)勢感知的可視化是一個從底層數(shù)據(jù)到抽象信息，再到獲取高層知識的過程，因此加強(qiáng)、加速該過程，是值得學(xué)術(shù)界、工程界高度關(guān)注的。目前，國內(nèi)外電力系統(tǒng)可視化研究的主要領(lǐng)域在于EMS，通過對可視化的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)以及圖形的動態(tài)過程來研究其功效，并沒有建立起很好的理論體系；工程實(shí)踐主要也是從已有的可視化實(shí)踐案例進(jìn)行模仿、改進(jìn)。隨著智能電網(wǎng)時代到來，可視化應(yīng)用將覆蓋智能電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、控制、調(diào)度、營銷等各領(lǐng)域，更需要不斷實(shí)踐來進(jìn)行歸納、總結(jié)和發(fā)展。

對以往的實(shí)踐大致可總結(jié)如下。1）單一元件或系統(tǒng)單一特征靜態(tài)與動態(tài)可視化靜態(tài)可視化，主要用于展示實(shí)物的二維圖紙或三維立體，揭示其結(jié)構(gòu)參數(shù)或技術(shù)參數(shù)；而動態(tài)可視化，主要是元件的電氣、電能量或特性參數(shù)、特性曲線隨時間的變化。變化分為時間顯式或隱式，后者主要是特性曲線，如變壓器的絕緣特性曲線、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定域等。2）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)可視化這里的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包括電力網(wǎng)絡(luò)，也應(yīng)包括通信網(wǎng)絡(luò)以及信息流的虛擬網(wǎng)絡(luò)。目前電力網(wǎng)絡(luò)可視化得到了較高的應(yīng)用。對于電力網(wǎng)絡(luò)而言，靜態(tài)可視化主要是基于某一個時間斷面各類量測的感應(yīng)、感知的展示，主要對象是電網(wǎng)接線圖上2類抽象元件（即節(jié)點(diǎn)和線路）。而動態(tài)可視化，是指隨著時間變化的感應(yīng)與感知的變化趨勢的可視化。3）指標(biāo)的靜態(tài)與動態(tài)可視化指標(biāo)可視化是智能電網(wǎng)可視化最高目標(biāo)。指標(biāo)靜態(tài)可視化是指某一時間斷面的指標(biāo)可視化；而指標(biāo)動態(tài)可視化是指其隨時間變化的指標(biāo)變化。可視化的2個原則，可以歸納為如下2類。1）基于主題的可視化自動化、信息化覆蓋了依靠傳感、測量、傳輸、信息處理的全自動化過程，也覆蓋了人工參與的數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理，且可視化的使用場景與目的均有不同，可視化的形態(tài)形式也不盡相同，因此基于主題就成為可視化的一個原則。2）基于不同技術(shù)形態(tài)的可視化可視化技術(shù)一般可分為：①數(shù)據(jù)可視化，即將多維數(shù)據(jù)在2D或3D空間進(jìn)行顯示的技術(shù)；②科學(xué)計(jì)算可視化，指利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將工程測量數(shù)據(jù)、科學(xué)計(jì)算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形圖像；③信息可視化，是指將非空間數(shù)據(jù)的信息對象的特征值抽取、轉(zhuǎn)換、映射、高度抽象與整合，用圖形圖像等方式表現(xiàn)；④知識可視化，是通過提供更豐富的表達(dá)人類所指導(dǎo)內(nèi)容的方式，采用知識圖表、視覺隱喻等可視化技術(shù)，以促進(jìn)群體知識的傳播。從目前全球的發(fā)展現(xiàn)狀看，智能電網(wǎng)態(tài)勢感知已逐漸成為未來研究的一個重點(diǎn)。

電網(wǎng)的可視化，可分為4個階段：①靜態(tài)可視；②動態(tài)可視；③動態(tài)可視的深度理解與可解釋；④動態(tài)知識發(fā)現(xiàn)與動態(tài)態(tài)勢可控。其后3個階段均屬于電網(wǎng)態(tài)勢可視化階段，是電網(wǎng)可視化發(fā)展的未來階段。態(tài)勢可視化和一般可視化一樣，都是基于物理智能電網(wǎng)（一次電網(wǎng)與二次、三次的信息通信網(wǎng)），其中反映物理電網(wǎng)的點(diǎn)元件、線元件等結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、背景參數(shù)（如地理位置等），以及點(diǎn)線元件之間的連接關(guān)系，是態(tài)勢感知的宿主，其構(gòu)成的圖形在本文中稱為態(tài)勢底圖，而在其上的任意動態(tài)參數(shù)或面向主題的目標(biāo)參數(shù)，將作為態(tài)勢的表現(xiàn)層，在本文中被稱為態(tài)勢表現(xiàn)圖?；谶@樣的分析，有可能形成態(tài)勢可視化工程的有序?qū)崿F(xiàn)的軌道。另外基于態(tài)勢感知基本理論，態(tài)勢感應(yīng)和態(tài)勢感知雖然存在著相互聯(lián)系，但也存在著明顯的差異。態(tài)勢感應(yīng)，主要是指動態(tài)變化察覺，或基于量測和基于量測對物理系統(tǒng)的擴(kuò)展計(jì)算（電力系統(tǒng)主要是指潮流計(jì)算）后的察覺；態(tài)勢感知，就重在對察覺后的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、解釋和基于不同主題的態(tài)勢評估。

2智能電網(wǎng)態(tài)勢管理概念模型

本文在Endsley的模型上對智能電網(wǎng)態(tài)勢管理進(jìn)行了細(xì)化。智能電網(wǎng)態(tài)勢管理存在2個控制回路，即確定性控制回路和審慎控制回路，前者可采用閉環(huán)的全自動控制系統(tǒng)；而后者需要人類智慧與機(jī)器智慧結(jié)合才能決策。態(tài)勢感知與態(tài)勢可視化，是可視化的高級階段，主要用于審慎控制回路。

2．1態(tài)勢主題定義與態(tài)勢底圖、態(tài)勢感應(yīng)源管理

態(tài)勢主題是指從智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求出發(fā)，需要建立的態(tài)勢分析或態(tài)勢決策的主題；態(tài)勢主題獲取，主要由人為設(shè)定，或由機(jī)器智能通過大量數(shù)據(jù)挖掘所獲取的一些現(xiàn)象并加以分析歸納而確定的主題。態(tài)勢主題包括如下方面。1）態(tài)勢分析的對象：以態(tài)勢底圖的圖形化方式描述，而態(tài)勢底圖是指研究對象的物理特征或物理特征加載地理空間信息的圖形，包括對象的靜態(tài)圖形及靜態(tài)參數(shù)，如電網(wǎng)電氣設(shè)備及連接、智能設(shè)備及連接等。2）態(tài)勢分析目標(biāo)：一般選擇為研究對象的某一個或一組性能特征或控制目標(biāo)。3）態(tài)勢感應(yīng)源管理：與研究對象態(tài)勢分析目標(biāo)相關(guān)的感應(yīng)數(shù)據(jù)或語義的來源、篩選原則、顆粒度選擇等。4）選擇的目標(biāo)與其來源的基本關(guān)系、參數(shù)、識別的基本方法等，比如電網(wǎng)潮流計(jì)算模型，短路計(jì)算模型及參數(shù)，電網(wǎng)各類能力態(tài)、可控態(tài)、評估態(tài)等分析模型及參數(shù)等。

2．2態(tài)勢感應(yīng)與可視化管理

研究對象的感應(yīng)包括物理對象運(yùn)動的全部表象量，如電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)和支路的電氣量、電能量等。目前的態(tài)勢感知源，以物理對象狀態(tài)可觀測為配置依據(jù)，也可能存在冗余配置，因此需要經(jīng)過狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算等，才能獲取整個物理系統(tǒng)的全部感應(yīng)。態(tài)勢感應(yīng)的可視化，主要是對這些表象量的可視化，比如電壓等高線及著色圖等。

2．3態(tài)勢感知與可視化管理

態(tài)勢感知，主要基于整個物理系統(tǒng)感應(yīng)信息之上進(jìn)行信息挖掘形成與主題密切相關(guān)的感知數(shù)據(jù)，以探索解析這些感應(yīng)的內(nèi)在原因，比如電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度等。

2．4態(tài)勢歷史與可視化管理

對歷史感應(yīng)、感知進(jìn)行記錄，并可以進(jìn)行可視化回顧播放。

2．5態(tài)勢預(yù)測與可視化管理

對未來態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測并可視化播放。

2．6態(tài)勢決策與可視化管理

與態(tài)勢預(yù)測結(jié)合，對未來增加改變態(tài)勢的決策選擇，并可視化播放。

2．7態(tài)勢記憶、態(tài)勢學(xué)習(xí)與挖掘管理

態(tài)勢感應(yīng)、感知是態(tài)勢記憶與學(xué)習(xí)的主要樣本。如果對態(tài)勢預(yù)測也進(jìn)行歷史記錄，則可從中進(jìn)行態(tài)勢預(yù)測誤差分析，并進(jìn)行知識萃取和學(xué)習(xí)等挖掘管理，以提煉、修正、校正態(tài)勢預(yù)測模型，從而提高態(tài)勢預(yù)測的精度。

2．8數(shù)據(jù)庫

用于存放數(shù)據(jù)、圖形、算法等數(shù)據(jù)和規(guī)則。

3態(tài)勢感知可視化對象建模及核心算法

3．1態(tài)勢模型

態(tài)勢模型由態(tài)勢感應(yīng)、態(tài)勢感知、態(tài)勢歷史、態(tài)勢預(yù)測、態(tài)勢決策等子模型組成。態(tài)勢感知可視化有實(shí)時態(tài)、歷史態(tài)、未來態(tài)。實(shí)時態(tài)由感應(yīng)可視化和感知可視化組成。歷史態(tài)可視化主要對歷史記錄的感應(yīng)、感知圖序列按時間進(jìn)行回放，以解析歷史事件與態(tài)勢。而未來態(tài)，基于預(yù)測的感應(yīng)圖、感知圖序列，進(jìn)行按時間地播放，以對未來的態(tài)勢進(jìn)行分析和評估。

3．2態(tài)勢圖模型

所謂態(tài)勢圖，就是針對研究對象某一個局部或全部物體的特性或特征進(jìn)行其時間或空間發(fā)展演變的圖形方式。態(tài)勢圖由態(tài)勢底圖和態(tài)勢表現(xiàn)圖構(gòu)成。舉一個簡單例子：以電網(wǎng)架空線路為研究對象，其特性之一的電氣特性如線路電流，其長期帶負(fù)載的熱穩(wěn)定性是其特征；長期大電流通過，導(dǎo)線由于熱效應(yīng)產(chǎn)生變形，下垂加大的趨勢一般不能直接測量，但需要感知。因此，電網(wǎng)架空線路將作為底圖，態(tài)勢感應(yīng)圖就是基于電網(wǎng)系統(tǒng)對其線路通過的電流值隨時間的圖形描述，如采用電流—時間動態(tài)曲線，為感應(yīng)態(tài)勢圖；而導(dǎo)線的下垂過程，如最低點(diǎn)到地面的高度隨時間的動態(tài)曲線，即是感知態(tài)勢圖。可見，態(tài)勢感應(yīng)圖為態(tài)勢底圖疊加感應(yīng)圖。實(shí)時感應(yīng)、感知態(tài)勢圖由態(tài)勢底圖和感應(yīng)圖、感知圖組成。歷史感應(yīng)、感知態(tài)勢圖由歷史態(tài)勢底圖和歷史感應(yīng)圖、歷史感知圖組成。預(yù)測感應(yīng)、感知態(tài)勢圖由預(yù)測態(tài)勢底圖和預(yù)測感應(yīng)圖、預(yù)測感知圖組成。

3．3態(tài)勢底圖分類

態(tài)勢底圖可分為如下幾類。1）研究對象及資源圖，主要繪制研究對象的功能特性、靜態(tài)特性、資源特性等。所謂功能特性，一般采用標(biāo)準(zhǔn)圖形標(biāo)識，如電力系統(tǒng)圖里的變壓器、斷路器等。靜態(tài)特性，即設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)（額定值）、開關(guān)的設(shè)備態(tài)位置、電氣參數(shù)的上下限等。資源特性，主要是設(shè)備成組，表現(xiàn)為間隔、電壓等級、變電站等，可以以虛框或顏色以示區(qū)別。2）地理信息圖，如果底圖引入地理信息，則所有研究對象的位置坐標(biāo)均需引入地理坐標(biāo)，以與地理圖對應(yīng)。3）參數(shù)空間：有一些研究對象是某一對象或系統(tǒng)的參數(shù)運(yùn)動軌跡，此時其態(tài)勢底圖主要以參數(shù)空間形式出現(xiàn)，不同維度的參數(shù)空間可以引入二維、三維乃至多維的羅盤圖等。態(tài)勢底圖的屬性包括如下方面。1）電網(wǎng)的靜態(tài)模型，其屬性包括電網(wǎng)設(shè)備的功能、種類、技術(shù)參數(shù)等，對應(yīng)的是電網(wǎng)單線圖；當(dāng)某些屬性發(fā)生變化，需要重新繪制單線圖時，應(yīng)啟動態(tài)勢底圖的重新生成。2）對應(yīng)的地理背景特性，如道路、河流等；如果當(dāng)某些屬性發(fā)生變化，而要重新繪制地理背景時，應(yīng)啟動態(tài)勢底圖的自動生成。歷史態(tài)勢底層應(yīng)有版本號，版本號可以是其自動生成的時間戳。在智能電網(wǎng)中，研究對象及資源圖至少可以分為6類：①電氣設(shè)備及連接層，即電氣設(shè)備及連接圖，是最關(guān)鍵的研究對象；②感知設(shè)備及通信連接圖，主要是指獨(dú)立存在的智能終端（智能電子設(shè)備）以及它們之間存在的通信網(wǎng)絡(luò)；③人力及作業(yè)資源圖，主要包括各種人力資源能力及位置、作業(yè)資源能及位置等；④其他設(shè)備資源圖，比如從電網(wǎng)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，可開發(fā)利用的可再生能源資源分布等；⑤設(shè)備及系統(tǒng)特性，該圖相對于設(shè)備與系統(tǒng)的參數(shù)空間而言，描述設(shè)備的參數(shù)空間限制；⑥客戶資源圖，主要描述客戶的特性，如用戶類型、用電特征類型等，主要用于電網(wǎng)特性與客戶特性的匹配分析等。對于態(tài)勢底圖，可以是圖2所示的分層態(tài)勢圖的某一類圖，或某幾類圖的組合，其組合形式可以表現(xiàn)為帶地理信息的地理延布圖或帶地理相對位置的均勻圖等，也可以表現(xiàn)為不帶地理信息的系統(tǒng)單線圖等。這些組合往往需要根據(jù)主題的需求進(jìn)行選擇，如帶精確地理信息的底圖，即由地理位置如經(jīng)緯度的地理信息底圖與設(shè)備及接線地理延布圖所構(gòu)成；此類底圖只適用于與檢修、派工相關(guān)的專題。

3．4態(tài)勢表現(xiàn)圖

所有態(tài)勢感應(yīng)、感知、態(tài)勢預(yù)測圖均是在研究對象的分布面即態(tài)勢底圖的基礎(chǔ)上，對某一時刻、某一參數(shù)或指標(biāo)的形勢進(jìn)行其圖形繪制的，分別稱為感應(yīng)圖、感知圖、預(yù)測圖，統(tǒng)稱為態(tài)勢表現(xiàn)圖。態(tài)勢圖由態(tài)勢底圖疊加態(tài)勢感應(yīng)、感知或預(yù)測圖形構(gòu)成。這些態(tài)勢表現(xiàn)圖又可分類為如下幾種。1）點(diǎn)線態(tài)勢圖：主要是態(tài)勢底圖的研究對象的點(diǎn)（如電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)）、線（如電網(wǎng)支線）為態(tài)勢渲染目標(biāo)，點(diǎn)渲染包括在節(jié)點(diǎn)上展示該節(jié)點(diǎn)的顏色、越限點(diǎn)閃絡(luò)或增設(shè)柱形標(biāo)志、圓餅標(biāo)志等方式，線渲染包括在線的中部位置加載動畫箭頭、線顏色、線粗細(xì)方式或增設(shè)柱形、圓餅等標(biāo)志展示。如果對所有態(tài)勢底圖上的點(diǎn)、線都做渲染，可能使得識別率降低，因此一般點(diǎn)線需做篩選。要注意的是，點(diǎn)線渲染方式也存在一定的遮掩問題，需要在態(tài)勢底圖制作或渲染選擇時進(jìn)行優(yōu)化選擇和設(shè)計(jì)。2）二維面等高線圖、二維管道等高線圖：前者在整個態(tài)勢底圖上進(jìn)行等高線繪制和著色，后者僅在線路兩側(cè)形成一定寬度的區(qū)域進(jìn)行等高線繪制和著色。3）三維地貌圖：三維地貌圖與等高線圖類似，但二維等高線圖沒有三維地貌圖的遮擋問題，為解決三維地貌圖的遮擋問題，必須引入圖形旋轉(zhuǎn)，因此，三維地貌圖盡管可立體和直觀化，但制作成本更為巨大，因此應(yīng)用比較少；同時，二維等高線圖可以結(jié)合點(diǎn)線態(tài)勢渲染，因此應(yīng)用效果更好。在許多場合，態(tài)勢感應(yīng)與態(tài)勢感知必須同時展示，比如點(diǎn)線渲染時，常以點(diǎn)限制值、線限制值，或以實(shí)際感應(yīng)值與目標(biāo)值的對比，來感知目前形勢與理想形勢或危險(xiǎn)形勢的距離。

3．5感應(yīng)圖、感知圖和底圖的嚴(yán)重依賴關(guān)系

需要強(qiáng)調(diào)指出的是，對于大部分感應(yīng)圖，如電壓等高線圖等，嚴(yán)重依賴于其電壓節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，或底圖的布局布線，因此感應(yīng)圖嚴(yán)重依賴于底圖；同樣，感知圖不僅嚴(yán)重依賴于底圖，也依賴于感應(yīng)圖，因?yàn)樵S多感知基于對感應(yīng)圖的挖掘和分析的結(jié)果。舉一個簡單的例子，一段架空線路以直線圖形作為其態(tài)勢底圖和以實(shí)際彎曲線作為其態(tài)勢底圖的電壓與線路長度的感應(yīng)或感知圖形態(tài)勢。

3．6態(tài)勢感知可視化對象建模

態(tài)勢感知可視化的統(tǒng)一建模語言（UML）建模。

3．7態(tài)勢計(jì)算及預(yù)測算法

1）態(tài)勢感應(yīng)算法。由于量測需要投資和運(yùn)行成本，因此，一般采用基于物理系統(tǒng)可觀察原則配置量測設(shè)備，并按物理系統(tǒng)本身物理規(guī)律，獲取其全貌的其他量；對于電力系統(tǒng)而言，潮流計(jì)算、狀態(tài)估計(jì)、短路計(jì)算、熱動穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算等都是態(tài)勢感應(yīng)的主要算法。2）態(tài)勢感知算法，其輸入除了量測數(shù)據(jù)以及按照量測數(shù)據(jù)計(jì)算獲取的計(jì)算量等整個感應(yīng)數(shù)據(jù)外，也包括從感應(yīng)圖形提煉的信息；而后者可能挖掘出更多表明態(tài)勢規(guī)律的信息。3）態(tài)勢感應(yīng)預(yù)測算法。該算法與態(tài)勢感應(yīng)算法類似，即對所有的量測量采用預(yù)測方式或計(jì)劃運(yùn)行方式等獲取。例如：預(yù)測期是未來的一天，則日前一般能較為準(zhǔn)確地預(yù)測第2天的負(fù)荷過程，開關(guān)過程可能按照日前的電網(wǎng)計(jì)劃運(yùn)行方式獲?。蝗绻?天存在涉及態(tài)勢底圖的計(jì)劃變更，也應(yīng)該考慮在內(nèi)，詳細(xì)內(nèi)容在第5節(jié)還有描述。4）態(tài)勢感知預(yù)測算法。該算法與態(tài)勢感知算法類似，基于預(yù)測的態(tài)勢感應(yīng)以及預(yù)測態(tài)勢感應(yīng)圖，進(jìn)行態(tài)勢感知預(yù)測。

4態(tài)勢圖生成、動畫播放、存儲機(jī)制

4．1態(tài)勢圖的靜態(tài)與動態(tài)展示方式

所謂靜態(tài)態(tài)勢圖，是指實(shí)時態(tài)勢圖在某一時刻的快照或圖片展示。如果這些靜態(tài)態(tài)勢圖按照時間滾動連續(xù)地展現(xiàn)其隨時間的變化過程，就具備動畫片播放功能，則會觀察到態(tài)勢隨時間的變化，即動態(tài)態(tài)勢圖的動畫展示方式。

4．2圖形自動生成算法

給出了態(tài)勢圖的生成、存儲時序。有如下4種圖形自動生成核心算法。1）態(tài)勢底圖自動生成：主要是按照態(tài)勢主題設(shè)計(jì)的研究對象生成一個能清晰表明研究物體的圖形。2）感應(yīng)圖自動生成：根據(jù)量測量及計(jì)算獲取的感應(yīng)量測數(shù)據(jù)，生成清晰的感應(yīng)圖。同時，該算法也用于預(yù)測感應(yīng)圖的自動生成。3）感知圖自動生成：根據(jù)計(jì)算的態(tài)勢感知信息，生成清晰的感知圖。同時，該算法也用于預(yù)測感知圖的自動生成。4）預(yù)測底圖自動生成：在未來預(yù)測時段內(nèi)，如果存在態(tài)勢底圖的計(jì)劃變更，則底圖應(yīng)該做相應(yīng)地自動變更，即預(yù)測底圖的自動生成。

4．3實(shí)時態(tài)勢圖

實(shí)時態(tài)勢圖由實(shí)時態(tài)勢表現(xiàn)圖與最新版本的態(tài)勢底圖合成。

4．4歷史態(tài)勢圖及觸發(fā)存儲機(jī)制

歷史態(tài)勢圖，由觸發(fā)機(jī)制對實(shí)時態(tài)勢圖進(jìn)行存儲自動形成。設(shè)計(jì)如下3種態(tài)勢圖觸發(fā)存儲機(jī)制。1）當(dāng)電網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)生變化時，態(tài)勢底圖應(yīng)該重新生成；同時將實(shí)時態(tài)勢感應(yīng)圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴(kuò)展名存儲，形成歷史態(tài)勢底圖庫，其中的圖形文件稱為歷史底圖圖片。2）當(dāng)有事件發(fā)生或開關(guān)發(fā)生變位時，將實(shí)時態(tài)勢感應(yīng)圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴(kuò)展名存儲。3）定時存儲，當(dāng)定時計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)時，將實(shí)時態(tài)勢感應(yīng)圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴(kuò)展名存儲。后2項(xiàng)存儲的圖形形成歷史態(tài)勢感應(yīng)圖庫及歷史態(tài)勢感知圖庫，其中的圖片稱為歷史感應(yīng)圖片、歷史感知圖片。

4．5未來給定時段的態(tài)勢預(yù)測圖生成和刷新

假設(shè)未來態(tài)勢分析為一天，且未來一天：①可能發(fā)生的開關(guān)變位計(jì)劃已知；②定時時段的負(fù)荷已知；③可能發(fā)生靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓蛟O(shè)備參數(shù)變化的時間已知；則對未來的定時時刻、每個開關(guān)變位時刻，以及每個靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓蛟O(shè)備參數(shù)變化時刻，均進(jìn)行潮流計(jì)算，同時對這些時刻的態(tài)勢感知、感應(yīng)圖進(jìn)行計(jì)算并自動成圖，并以感應(yīng)、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴(kuò)展名存儲。對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓膽B(tài)勢底圖進(jìn)行計(jì)算并自動成圖，同時以態(tài)勢底圖命名加時間戳作為圖形文件擴(kuò)展名存儲。以上形成的圖片將存放在專門的預(yù)測感應(yīng)圖庫和預(yù)測感知圖庫，其中的圖片稱為預(yù)測感應(yīng)圖片、預(yù)測感知圖片。對于這些預(yù)測感應(yīng)圖片、預(yù)測感知圖片，除其本身所帶預(yù)測的時刻時間戳外，還需要增加一個生成圖片的時間戳，以記錄其進(jìn)行預(yù)測的當(dāng)時時刻，從而便于未來進(jìn)行預(yù)測誤差分析。采用滾動預(yù)測的機(jī)制：在下一個周期中，如果環(huán)境沒有發(fā)生變化，即影響預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷、開關(guān)位置等均沒有變化，則其預(yù)測圖片將沿用上一周期生成的預(yù)測圖片，且只需生成本周期新增一個定時周期的預(yù)測圖片即可，這樣可節(jié)省時間和存儲空間。如果下一個周期的預(yù)測環(huán)境發(fā)生變化，則需要進(jìn)行全周期的預(yù)測計(jì)算，并重新制作預(yù)測感應(yīng)圖片、預(yù)測感知圖片，存儲的圖片的擴(kuò)展名為對象編號＋圖片性質(zhì)＋預(yù)測時間戳＋修正序號＋制作時間戳，這樣可導(dǎo)入：①基于態(tài)勢預(yù)測誤差分析；②基于誤差分析的態(tài)勢預(yù)測改進(jìn)算法。

4．63個可視化插件或播放器

1）實(shí)時態(tài)勢播放器。最新版本的態(tài)勢底圖疊加實(shí)時感應(yīng)圖，形成態(tài)勢感應(yīng)圖形界面；最新版本的態(tài)勢底圖疊加實(shí)時感知圖，形成態(tài)勢感知圖形界面。2）歷史態(tài)勢播放器。對于給定的歷史時間段，對歷史底圖圖片、歷史感應(yīng)圖片、歷史感知圖片進(jìn)行檢索、拼接，形成該歷史時段的連續(xù)圖片，通過歷史態(tài)勢播放器以動畫播放形式進(jìn)行播放。3）預(yù)測態(tài)勢播放器。對于給定的未來預(yù)測時間段，對歷史底圖圖片、歷史感應(yīng)圖片、歷史感知圖片進(jìn)行檢索、拼接，形成該歷史時段的連續(xù)圖片，通過歷史態(tài)勢播放器以動畫播放形式進(jìn)行播放。

4．7態(tài)勢數(shù)據(jù)與圖片存儲結(jié)構(gòu)

采用底圖、感應(yīng)圖、感知圖分離的圖片存儲方式最節(jié)省空間，且具有檢索快速、組裝及調(diào)用方便等優(yōu)點(diǎn)。圖片格式可采用可擴(kuò)展矢量圖形（SVG）格式。

5態(tài)勢圖形設(shè)計(jì)的幾個關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)

給出了針對可視化圖形的一些評估方法。本文從態(tài)勢圖形角度，提出新的評估算法。

5．1態(tài)勢底圖的可識別度

以電網(wǎng)各類單線圖為例，其識別的指標(biāo)有：①線路交叉數(shù)量；②節(jié)點(diǎn)布局均勻度；③單線路的最長距離。

5．2態(tài)勢表現(xiàn)層的察覺度

等高線圖是山貌圖形的等高線在平面上的投影，因此是一一對應(yīng)的，可統(tǒng)一采用等高線的察覺度指標(biāo)：①二維等高線的峰、谷個數(shù)；②等高線數(shù)量；③閉合等高線的彎曲度。若三值數(shù)字較小，表現(xiàn)層的察覺度比較高。

5．3態(tài)勢表現(xiàn)層的遮掩度

無論是采用3D展示，或在2D平面上加載柱形或約束墻等標(biāo)識，由于還是平面顯示，要考慮遮掩問題，或采用圖形可旋轉(zhuǎn)方式；這些均增加了圖形生成和展示的難度。另外，除了圖形的清晰度、態(tài)勢可察覺度外，算法的快速性也是最重要的指標(biāo)。

6結(jié)語

篇9

【關(guān)鍵詞】可視化工具；VisualEyes；教學(xué)設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G40-034【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】 1009―458x（2012）04―0087―04

在當(dāng)今的教育領(lǐng)域中，教學(xué)方法不斷變革，將可視化技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中以輔助教師教學(xué)已被廣大教育專家認(rèn)可。對于教授和學(xué)習(xí)那些抽象的概念以及程序性的知識，借助于可視化技術(shù)就顯得尤為重要?？梢暬虒W(xué)已經(jīng)成為教育技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢與重要研究方向。

一、可視化工具VisualEyes概覽

（一）可視化工具VisualEyes的由來

VisualEyes項(xiàng)目由美國弗吉尼亞州數(shù)字歷史中心于2007年創(chuàng)建，并由美國弗吉尼亞大學(xué)科學(xué)、人文、藝術(shù)與技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)SHANTI(Sciences, Humanities & Arts Network of Technological Initiatives)投資和維護(hù)的一個支持中文輸入的可視化在線編輯工具。VisualEyes本身由Adobe Flash的腳本語言Actionscript3.0創(chuàng)建，它可以提供Flash環(huán)境并具備很好的兼容性。[1]

（二）VisualEyes的項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念

樂高積木作為世界公認(rèn)的智力玩具品牌早已風(fēng)靡全球，如今它已不僅僅是少年兒童的游戲工具，其設(shè)計(jì)理念已被國際上的頂尖教育專家認(rèn)可，并廣泛地應(yīng)用到教育領(lǐng)域?？梢暬ぞ遃isualEyes正是采用了樂高積木“虛擬搭建”的設(shè)計(jì)理念，即沒有固定的設(shè)計(jì)模板，完全憑借個體的想象力與創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)、搭建出自己的結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品，并且最終的產(chǎn)品可修改、可再生。

可視化工具VisualEyes是一個開放性的在線編輯平臺，設(shè)計(jì)者可以按照自己的需求，將網(wǎng)絡(luò)上各種類型的資源鏈接到平臺上，這些資源可以是圖片、地圖、視頻、音頻以及數(shù)據(jù)庫等，再輔助一些簡單的腳本。VisualEyes 的Flash網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序會閱讀用戶的項(xiàng)目腳本語言，進(jìn)而執(zhí)行任務(wù)，這一過程類似計(jì)算機(jī)閱讀Word程序。最終，VisualEyes會將它們整合為一個無縫的交互性視圖。這種設(shè)計(jì)理念不僅可以培養(yǎng)設(shè)計(jì)者的結(jié)構(gòu)化思維，還能有效提高設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新能力。[2]

（三）VisualEyes的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

VisualEyes的在線編輯工具VisEdit為用戶提供了兩種編輯方式，一種是樹狀視圖的元素搭建編輯方式，另一種是直接編輯XML語言的方式。對于編程能力較弱的用戶可以直接采用結(jié)構(gòu)化的“樂高積木”搭建方式。

利用VisualEyes新建的每一個項(xiàng)目都稱之為“工程”，用戶可將它看做主文件夾或樹干，它所包含的元素可以看做是子文件夾或樹枝。每一個工程都可以包含若干個子文件夾――視圖，每個視圖都以獨(dú)立選項(xiàng)卡的形式呈現(xiàn)在項(xiàng)目中。每個視圖文件夾又包含資源、顯示工具及控件等分支，用戶可以設(shè)置它們的屬性，還可以通過添加Glue腳本語言設(shè)置視圖的行為，從而呈現(xiàn)動態(tài)的視圖。

二、VisualEyes教學(xué)案例的教學(xué)分析

研究者選取了人民教育出版社出版的九年級上冊《世界歷史》的八個單元進(jìn)行了教學(xué)案例的設(shè)計(jì)與開發(fā)，并以第四單元的教學(xué)內(nèi)容《新航路的開辟》為例，介紹使用可視化工具VisualEyes設(shè)計(jì)開發(fā)教學(xué)案例的過程。

（一）角色及其功能分析

可視化工具VisualEyes是建立在通用的Internet基礎(chǔ)之上的視圖編輯平臺。在豐富的網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，學(xué)科教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃與教學(xué)目標(biāo)，并結(jié)合自身的教學(xué)特色，利用VisualEyes服務(wù)器提供的編輯工具VisEdit，設(shè)計(jì)開發(fā)教學(xué)課件。研究者以九年級上學(xué)期的歷史課為研究對象，以管理員的身份參與此次研究，學(xué)科教師負(fù)責(zé)配合管理員開發(fā)教學(xué)案例。

1. 管理員用戶和功能分析

管理員用戶是可視化項(xiàng)目的后臺編輯者，一般由學(xué)科教師擔(dān)任，由于教師對該工具還不是很熟悉，在本研究中由研究者作為項(xiàng)目的后臺管理員。首先，管理員要進(jìn)入VisualEyes服務(wù)器上的VisEdit在線編輯工具，注冊自己的賬戶。此后，管理員便可以隨時使用已注冊的賬戶登錄VisEdit，在后臺編輯、修改并預(yù)覽每一個項(xiàng)目，并可以永久性地保存所有項(xiàng)目。

2. 學(xué)生用戶和功能分析

學(xué)生是教學(xué)項(xiàng)目的教學(xué)對象，作為終端用戶，學(xué)生并沒有后臺管理的權(quán)限，只有利用網(wǎng)絡(luò)訪問項(xiàng)目的權(quán)限。教師每新建一個項(xiàng)目，系統(tǒng)都會自動分配一個項(xiàng)目號，教師只需將項(xiàng)目號告知學(xué)生，學(xué)生在瀏覽器中輸入“省略/show/?base=項(xiàng)目號”，即可瀏覽該項(xiàng)目。

（二）項(xiàng)目界面及運(yùn)行環(huán)境需求分析

1. 界面需求設(shè)計(jì)分析

VisualEyes可視化工具開發(fā)的教學(xué)項(xiàng)目以網(wǎng)絡(luò)瀏覽器作為用戶界面，用戶可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。可視化教學(xué)工具是連接教與學(xué)的樞紐，教師作為界面的設(shè)計(jì)者，應(yīng)考慮到教學(xué)對象的年齡、喜好等因素，這樣才有可能吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生興趣。本研究中，用戶界面的設(shè)計(jì)遵循了以下原則：

1）用戶界面要簡潔大方、易于操作

VisualEyes教學(xué)項(xiàng)目主要是用于課堂教學(xué)，如果用戶界面繁瑣、花哨，一方面不易于操作，耽誤課堂的寶貴時間，另一方面也不能吸引學(xué)生的注意力，從而失去了預(yù)期的教學(xué)效果。一個簡單、操作便捷的用戶界面是界面設(shè)計(jì)的首要原則。

2）用戶界面的結(jié)構(gòu)化與系統(tǒng)化

根據(jù)知識體系的邏輯性和前后關(guān)聯(lián)性，用戶界面應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的原則。教師在設(shè)計(jì)用戶界面時應(yīng)該明確教學(xué)思路，按照教學(xué)設(shè)計(jì)的框架來設(shè)計(jì)每一個視圖，從而理清學(xué)生的思路，便于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。

3）界面交互的便捷性

由于VisualEyes教學(xué)項(xiàng)目不僅可以作為輔助教師課堂教學(xué)的手段，還可以用作學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的工具，因此交互性控制面板的設(shè)計(jì)要求簡潔、易操作，從而提高學(xué)生用戶交互與思考的效率，減少學(xué)生對交互操作的疑問。

2. 運(yùn)行環(huán)境需求分析

由于可視化工具VisualEyes是基于網(wǎng)絡(luò)的在線工具，因此首先需要網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的支持。VisualEyes最先是用Adobe Flash的腳本語言ActionScript2.0編寫的，之后技術(shù)人員又重新用ActionScript3.0編寫，因此，VisualEyes項(xiàng)目的瀏覽需要有Flash的支持環(huán)境，用戶需要安裝Adobe Flash 9.0或以上版本。

三、基于可視化工具VisualEyes

教學(xué)案例的設(shè)計(jì)

（一）可視化界面設(shè)計(jì)

《新航路的開辟》這一課時的教學(xué)案例主要包括三部分視圖，每個選項(xiàng)卡對應(yīng)一個視圖，每個視圖都包含一個交互性的控制面板，用戶可以選擇性地顯示或隱藏各部分內(nèi)容。

在視圖二“新航路的開辟”中，可視化工具用動態(tài)路徑和動態(tài)時間軸分別顯示新航路每個航海家的航海路線，用戶可通過與控制面板和動態(tài)時間軸的交互，瀏覽各個航海家隨時空變化的動態(tài)航海路線。

《新航路的開辟》可視化教學(xué)案例的視圖除包括控制面板、動態(tài)時間軸和動態(tài)路徑之外，還包括放大鏡、圖文閱覽器和消息盒子等元素，符合可視化教學(xué)工具界面設(shè)計(jì)的需要。

（二）功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1. 整體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

VisualEyes的項(xiàng)目編輯工具VisEdit采用樹狀視圖編輯方式，下圖為《新航路的開辟》教學(xué)案例的整體目錄樹。“Project”為項(xiàng)目的主目錄，“Frame”、“Textformat”及“Tab”是主目錄自帶的元素，分別控制框架的大小、字體以及選項(xiàng)卡的屬性。在主目錄中添加三個視圖元素，即呈現(xiàn)三個選項(xiàng)卡的視圖頁面。

項(xiàng)目的每個視圖又有其子目錄，以“新航路開辟的背景”視圖為例，管理員用戶又為該視圖添加了圖片、控制面板、圖文閱覽器、放大鏡工具及動態(tài)時間軸元素等，從而豐富了視圖內(nèi)容。

2. 主功能元素設(shè)計(jì)

1）控制面板

控制面板作為VisualEyes的交互工具，可以添加多種類型的元素，包括復(fù)選框、單選按鈕、搜索框等?！缎潞铰返拈_辟》案例中，研究者統(tǒng)一添加單選框元素，不僅使界面保持統(tǒng)一，操作也十分簡便。

以視圖二為例，首先利用向?qū)橐晥D二添加一個控制面板，然后再為控制面板添加五個元素，元素類型“type”屬性都選擇為單選框。接著，為每個單選框元素添加“title”和“glue”兩個屬性，“title”屬性值為每個單選框在控制面板中顯示的標(biāo)題；“glue”則選取該選項(xiàng)可激發(fā)的行為動作。以“迪亞士的航海路線”為例，“title”屬性值為“迪亞士的航海路線”，“glue”則選擇“showdiyashiroute”，這個屬性值是迪亞士航海路線圖的glue動作名。

2）動態(tài)時間軸

在視圖文件夾里添加一個“timeline”控件，設(shè)置“dateformat”、“max”、“min”、“speed”等屬性。在此教學(xué)案例中，“dateformat”屬性選定為“mo/dy/yr”，“max”屬性設(shè)為“12/31/1522”，“min”屬性設(shè)為“1/1/1487”，“speed”屬性設(shè)為5，即添加了一個從1487年1月1日至1522年12月31日的動態(tài)時間軸。另外， 時間軸控件還包含一個“frame”元素，通過設(shè)定其屬性值可以設(shè)置時間軸在視圖中的位置以及長短、樣式等特性。如果將該時間軸文件夾復(fù)制并粘貼到每個視圖文件夾中，則每個視圖都會共享此動態(tài)時間軸。

3）動態(tài)路徑

以麥哲倫的航海路線為例，設(shè)置動態(tài)路徑的步驟為：第一步，為視圖二添加一個“path”子目錄，將其“id”屬性設(shè)置為“maizhelunpath”；“res”屬性意為路徑的底圖，屬性值設(shè)置為“mazhelunroute”；“tweenlines”屬性設(shè)置為“true”，表示顯示兩點(diǎn)之間的連線。第二步，為“path”添加一個“pathway”，“id”屬性設(shè)置為“maizhelunpathway1”。第三步，為“maizhelunpathway1”添加7個“dot”點(diǎn)，每個點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值通過在底圖上單擊鼠標(biāo)的同時按下 “Alt”鍵獲得，設(shè)置每個“dot”的“x”、“y”屬性值及“date”值，“date”的值如“1/20/1519”，即可將該點(diǎn)與動態(tài)時間軸上的時間相關(guān)聯(lián)，當(dāng)用戶播放動態(tài)時間軸時，到了1519年1月20日，動態(tài)路徑則經(jīng)過該點(diǎn)，從而顯示隨時空變化的內(nèi)容。第四步，為“path”添加一個“route”元素，每一個“route”元素對應(yīng)一個“pathway”，設(shè)置“route”的“pathway”屬性為“maizhelunpathway1”，設(shè)置“start”和“end”屬性，表示路徑所對應(yīng)時間的首位值，還可以設(shè)置“col”屬性值，設(shè)定路徑的顏色。第五步，為“path”元素添加“glue”元素，設(shè)置“from”屬性值為“maizhelunpath”，表示腳本命令來源于麥哲倫的航海路線，將 “id”屬性值設(shè)置為“showmaizhelunpath”。

按照以上步驟，可以添加任意條路徑，并與動態(tài)時間軸上的時間相關(guān)聯(lián)，從而顯示隨時間變化的動態(tài)路徑圖。

篇10

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；可視化；沙盤

隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對電子沙盤的需求也隨之大大增加。沙盤也向著功能多樣化、智能化、藝術(shù)化、人性化的方向發(fā)展。結(jié)合多媒體軟件技術(shù)，觸摸屏技術(shù)，觸控一體機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，電路智能控制技術(shù)，模型設(shè)計(jì)技術(shù)塑造了新一代的智能電子沙盤模型。電子沙盤相對于傳統(tǒng)沙盤可以融合更多的設(shè)計(jì)和新鮮元素，可以滿足更多客戶的個性化需求，并且更新速度更快。認(rèn)為充分體現(xiàn)了交互化、科技化、智能化。

在交互性視角，電子沙盤展示手段先進(jìn)，大量運(yùn)用高科技展示手法，集聲、光、電、互動項(xiàng)目、三維動畫、影視等現(xiàn)代視覺效果之大成，結(jié)合趣味性、互動性與知識性，寓展于樂，實(shí)現(xiàn)了與觀眾的“互動革命”。在科技化視角，電子沙盤設(shè)有中央控制系統(tǒng)，包括總體控制，廳內(nèi)照明、燈飾、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、操作臺以及空調(diào)等強(qiáng)弱電系統(tǒng)按照預(yù)先編制的運(yùn)行程序自動運(yùn)行，從開啟電源到并閉電源，都不需要人為控制，自動運(yùn)行。在智能化視角，電子沙盤可以針對企業(yè)中高層經(jīng)理人設(shè)計(jì)，模擬企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、預(yù)算、營銷、渠道、決策分析、人力資源管理等各個運(yùn)營環(huán)節(jié)，從而為智能管理效用進(jìn)行展示。

從上述三個角度，目前電子沙盤技術(shù)可以分為交互式觸摸屏沙盤、智能化網(wǎng)絡(luò)模擬沙盤、數(shù)字化三位數(shù)字化沙盤。然而，這三種沙盤技術(shù)均存在與仿真環(huán)境中真實(shí)物體對象數(shù)據(jù)脫節(jié)，雖然生動的進(jìn)行了模擬，但是無法反映物體對象實(shí)時真實(shí)的動態(tài)數(shù)據(jù)。與此同時，物聯(lián)網(wǎng)就是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的，是讓所有的物體都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便“感、傳、控”，也就是“The Internet of things”。因此，本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化沙盤技術(shù)，給出動態(tài)場景的可視化解決方案。

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用總體上處于發(fā)展初期，許多領(lǐng)域積極開展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用探索與試點(diǎn)，但在應(yīng)用水平上與發(fā)達(dá)國家仍有一定差距。目前已開展了一系列試點(diǎn)和示范項(xiàng)目，在電網(wǎng)、交通、物流、智能家居、節(jié)能環(huán)保、工業(yè)自動控制、醫(yī)療衛(wèi)生、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融服務(wù)業(yè)、公共安全等領(lǐng)域取得了初步進(jìn)展。國內(nèi)已形成基本齊全的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，部分領(lǐng)域已形成一定市場規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支持能力與國外差距相對較小，但傳感器、RFID 等感知端制造產(chǎn)業(yè)、高端軟件與集成服務(wù)與國外差距相對較大。儀器儀表、嵌入式系統(tǒng)、軟件與集成服務(wù)等產(chǎn)業(yè)雖已有較大規(guī)模，但真正與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的設(shè)備和服務(wù)尚在起步階段。

二、基于物流網(wǎng)的可視化沙盤

可視化模式是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將物體設(shè)備進(jìn)行虛擬化展示，并實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)物體設(shè)備數(shù)據(jù)的同步。

物聯(lián)網(wǎng)沙盤技術(shù)，立足于物體設(shè)備的多種可視化展現(xiàn)。沙盤技術(shù)解決方案利用GPS/北斗衛(wèi)星定位技術(shù)、無線通信技術(shù)等多種技術(shù)集成應(yīng)用于電子沙盤領(lǐng)域。

（1）全球定位技術(shù)（GPS）

對物置的跟蹤定位；對物體狀態(tài)的監(jiān)控；在物體上安裝GPS系統(tǒng)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)上述沙盤位置動態(tài)化需求。

（2）無線通訊技術(shù)（3G/WIFI）

該項(xiàng)技術(shù)是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕夹g(shù)，應(yīng)用于物體已識別數(shù)據(jù)的傳輸，包括3G視頻數(shù)據(jù)的傳輸、GPS數(shù)據(jù)的傳輸、物體狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸、任務(wù)分配與命令傳輸。

三、應(yīng)用案例

為更好的體現(xiàn)，本文所述基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化沙盤技術(shù)，選擇案例企業(yè)兩個個實(shí)施案例進(jìn)行分析說明，包括：智能物流可視化、智能災(zāi)害可視化等。具體說明如下：

（1）智能物流可視化項(xiàng)目

智能物流解決方案利用RFID技術(shù)、GPS/北斗衛(wèi)星定位技術(shù)、傳感器技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、視頻識別技術(shù)、M2M技術(shù)等多種技術(shù)集成應(yīng)用于現(xiàn)代物流領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代物流中的各種感知與控制。以物流管理為核心場景，實(shí)現(xiàn)物流過程中運(yùn)輸、存儲、包裝、裝卸等環(huán)節(jié)的一體化和智能物流系統(tǒng)的可視化。

（2）智能災(zāi)害可視化

智能災(zāi)害能夠有效檢測自然災(zāi)害、減少次生災(zāi)害。水位監(jiān)測，實(shí)時傳輸水位信息，如果超過系統(tǒng)設(shè)定的水位，產(chǎn)生報(bào)警信息；流量監(jiān)測，實(shí)時傳輸水流量信息，如果低于系統(tǒng)設(shè)定地水量流速，產(chǎn)生報(bào)警；雨量監(jiān)測，實(shí)時傳輸雨量信息，超過系統(tǒng)設(shè)定的雨量，產(chǎn)生報(bào)警；視頻監(jiān)測，實(shí)時傳輸視頻信號，可以遠(yuǎn)程操作視頻頭；遠(yuǎn)程控制，可以實(shí)時路況信息到橋邊的指示屏，可以實(shí)時打開排水設(shè)備；可以實(shí)時打開立交橋掉頭閘門；泥石流監(jiān)測，實(shí)時傳輸土壤水份變化，如果超過系統(tǒng)設(shè)定的閥值，產(chǎn)生報(bào)警信息。

四、總結(jié)

基于物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)和最新傳輸技術(shù)及多種通訊方式上，本文提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的可視化沙盤技術(shù)，成功的應(yīng)用在多個實(shí)施項(xiàng)目上，取得了良好的效果。把前端信息展示為電子沙盤，有助于更好地展示物聯(lián)網(wǎng)的集成效果。同時也為電子沙盤融合真實(shí)數(shù)據(jù)感知和再現(xiàn)能力。物聯(lián)網(wǎng)沙盤將成為今后電子沙盤的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

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