導語：如何才能寫好一篇公司可視化管理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：工科　勤工助學　精細化管理

隨著社會經濟的發(fā)展，對貧困生資助力度不斷加大，學校通過社會資助、校友贊助的方式提供多渠道、多種形式的資助，給廣大貧困生提供了必要的生活費，幫助其完成大學學業(yè)，為維和和諧校園[1]做出了較大貢獻。實驗室勤工助學有技術型、創(chuàng)新型、管理型特點，引導學生利用崗位資源，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，與職業(yè)生涯規(guī)劃結合，提高運用知識和創(chuàng)新實踐能力，積極參與勤工助學，探索精細化管理，實現(xiàn)勤工助學育人功能。

1.實驗室勤工助學崗位存在的問題

1.1工作內容單一

為鼓勵貧困生自強、自立意識，通過勞動獲得報酬，學校規(guī)定按崗位結算工資，120元/月，每人每月至少工作25小時，其中5小時為義務工作，這樣容易出現(xiàn)人浮于事混時間的現(xiàn)象。為解決這一矛盾，學校將助學金評定與勤工助學掛鉤，提高參加勤工助學學生積極性。在實驗室，打掃衛(wèi)生和修理儀器設備等往往成為勤工助學內容，時間一長，學生流失嚴重，還出現(xiàn)很多同學外出打工現(xiàn)象，做家教或臨時促銷，既能增加收入又能增加社會閱歷。

1.2工作時間不易調整

大部分學生利用周一至周五課余時間參加勤工助學，但由于工科學生學習任務重，課余時間相對較少，所以參加勤工助學的時間相對較少，到月底又面臨工時不夠的壓力。另外，實驗室存在安全管理規(guī)定，學生必須在教師在場的情況下工作，我校兩校區(qū)辦公，就存在老師與學生時間不匹配的的問題，進一步減少了勤工助學時間，降低學生工作積極性。不少同學反映，圖書館晚上可以上班，可以補充工時，實驗室就不能。

1.3缺乏專業(yè)引導

由于我校在市區(qū)和郊區(qū)兩地辦公，大一到大三在郊區(qū)，大四和研究生在市區(qū)，因此在專業(yè)上，低年級學生沒有得到高年級學長很好的引導，對專業(yè)認知度不高，導致對專業(yè)缺乏興趣，自然對實驗室工作缺乏動力。如果有研究生和大四畢業(yè)生在實驗室，甚至晚上也能參加工作，還能進行學術探討，工作氛圍會大大改善。對學生專業(yè)引導，光靠課堂和教師遠遠不夠，更主要是靠學生參加科技創(chuàng)新和社會實踐，實驗室恰恰提供了很好的平臺。

2.對實驗室勤工助學的改革與探索

實驗室屬于專業(yè)型崗位，這不僅需要學生積極參加科技創(chuàng)新和自我管理的自主能動性，也需要老師的耐心指導，是一個雙向選擇的過程。隨著社會化分工的日益細化，學生參加勤工助學活動由主要從事勞務型、服務型、事物型工作崗位逐漸向從事專業(yè)型、技術型、管理型工作崗位轉變[2]。同時，高校更加應該注重學生智力的開發(fā)，注重發(fā)揮專業(yè)特色和優(yōu)勢，將學生自身所學專業(yè)知識與勤工助學實踐相結合，并將勤工助學與社會實踐、志愿服務、就業(yè)創(chuàng)業(yè)、生涯規(guī)劃有機結合，實現(xiàn)了專業(yè)學習、能力培養(yǎng)和經濟資助三者的有機統(tǒng)一。工作類型上應由普通型向專業(yè)型發(fā)展。

2.1結合學校發(fā)展，強化學生管理團隊建設

學生是勤工助學管理和參與的主體，學校應采取靈活多樣的教育方式，凸顯勤工助學社團組織“自我教育、自我管理、自我服務”的功能，打造一支責任心強、思想覺悟高、專業(yè)能力好的勤工助學管理精英團隊。

近幾年來，我校開始實施從教學型大型向教學研究性大學的轉變，尤其注重教師和學生的科技創(chuàng)新能力，通過科研帶動學校各項改革和發(fā)展。教師帶學生參加各類競賽可以作為教師考核項目之一，因此大大提高教師指導學生參加科研的積極性。學校鼓勵學生參加科技立項項目。

學院從2009年起，成立節(jié)能車社團，充分利用實驗室資源，通過組織面試，完全由學生自主管理，其中不乏有很多是在實驗室勤工助學的學生，開放部分實驗室，時間由學生調節(jié)，再加上有專業(yè)老師和研究生帶領，已參加兩屆本田節(jié)能車大賽，并取得不俗的成績，形成了勤工助學優(yōu)勢品牌，加強了校園文化建設。

引導學生積極探索和思考，不能只是“等、靠、要”，成立科技創(chuàng)新興趣小組，咨詢指導老師，拓寬組織成員，同時鼓勵非貧困生參加，從09年至今學生獲得物理實驗競賽以及機械創(chuàng)新設計大賽等15項各類獎項，這些學生大部分是貧困生，可謂碩果累累，一項專利正在申報過程中。

2.2加強指導，轉變學生勤工助學觀念，與學生職業(yè)生涯規(guī)劃結合起來

要轉變學生勤工助學是為了賺錢的觀念[4]，鼓勵學生對大學生活進行合理規(guī)劃，將勤工助學與學生就業(yè)創(chuàng)業(yè)有機結合[3]，根據學生的潛能、特長、興趣、愛好等方面的條件，引導學生進行及早定位，指導學生參與勤工助學體系建設，根據未來規(guī)劃需求選擇勤工助學崗位，實驗室是屬于技術類和管理型相結合的崗位，致力于繼續(xù)深造，想在專業(yè)上有建樹或者想以后從事技術研發(fā)和管理的同學可以參加。

引導學生結合勤工助學崗位，把職業(yè)理想、社會理想、個人價值實現(xiàn)與社會發(fā)展要求緊密結合起來，以勤工助學活動增強職業(yè)適應性。引導他們把勤工助學崗位的實踐與畢業(yè)后的就業(yè)創(chuàng)業(yè)聯(lián)系起來，鼓勵他們把握學業(yè)、思考就業(yè)、勇于創(chuàng)業(yè)[1]。

3.結語

實驗室只是高校勤工助學的一部分，但要充分利用各種資源，做到人職匹配，激發(fā)學生活力和創(chuàng)造力，這不僅依賴國家、高校的發(fā)展和各項政策，更要研究崗位以及學生特點，走可持續(xù)發(fā)展模式，走精細化、人性化管理的路子，才能勤工助學達到育人功能，促進學生全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]羅開春.當前高校勤工助學的困境及對策研究[J].高等教育研究,2009,4:69

[2]牛京平.淺談勤工助學的育人功能[[J].教育發(fā)展研究，2002,3

作者簡介：

篇2

一、推行現(xiàn)場可視化管理的作用

作業(yè)現(xiàn)場可視化，就是通過在必要或合適的部位、場所，設置安全標志、標色、標線、示范圖例、狀況圖集、工作看板等，便于員工認知、判斷所處現(xiàn)場安全狀況、遵循作業(yè)標準（程序）安全操作，養(yǎng)成良好行為習慣。

推行作業(yè)現(xiàn)場可視化管理，就是要把安全生產標準化，在現(xiàn)場執(zhí)行的標準內容，延伸顯示到作業(yè)現(xiàn)場每一個作業(yè)崗位、每一步作業(yè)環(huán)節(jié)，促進作業(yè)人員自主按照安全標準化要求工作，給員工安上一雙安全的“慧眼”，讓安全風險可見，隱患管理直觀，事故應急可查，從而提高企業(yè)本質安全水平，提高現(xiàn)場作業(yè)安全管理水平，減少和杜絕“三違”現(xiàn)象，有效防范和減少各類事故發(fā)生。

眼見為實，當現(xiàn)場的信息清晰可見時，員工就能更快更好地處理信息，從而避免因現(xiàn)場缺失信息帶來誤操作，進而導致事故發(fā)生。

二、可視化創(chuàng)建過程和內容

第一階段是摸索、交流階段。公司接到可視化創(chuàng)建工作的通知后，認真閱讀通知中的各項內容，領會通知精神，結合公司生產作業(yè)現(xiàn)場實際情況，自我摸索；同時與區(qū)內企業(yè)交流對可視化管理的理解，明確了創(chuàng)建作業(yè)現(xiàn)場可視化管理的重要行和必要性。

第二階段是動員、培訓階段。公司在確定創(chuàng)建可視化管理目標后，充分考慮到可視化是涉及到作業(yè)現(xiàn)場的每一個工作崗位、每一步作業(yè)環(huán)節(jié)，這就需要全體員工的共同參與，共同探索并確認，把作業(yè)現(xiàn)場的人、機、物、環(huán)四大生產要素涉及的安全標準化規(guī)范，進行全面詳細的收集整理，細化風險分析，統(tǒng)一設計崗位作業(yè)現(xiàn)場的各種圖示、標識。公司將市局關于可視化創(chuàng)建的培訓指導內容結合企業(yè)現(xiàn)狀轉化為企業(yè)內部的培訓資料，對全體員工開展了動員培訓，讓每一位員工都參與到可視化的創(chuàng)建工作中，知道什么是可視化，為什么要做可視化，如何來做好可視化。

第三階段是實施、布置階段。公司重點按照5S現(xiàn)場管理和風險辨識控制的要求，參照作業(yè)現(xiàn)場可視化管理基本要件，將全體員工共同整理、分析辨識的內容設計制作成圖示、標識，通過宣傳欄、溝通板、圖標張貼，懸掛等方式將作業(yè)現(xiàn)場涉及到的操作流程、工藝控制、危險警示、安全告知等展現(xiàn)在現(xiàn)場，讓每一位進入現(xiàn)場的人員可以用直接、簡單、易懂的方式得到現(xiàn)場安全信息，做到崗位按規(guī)操作，現(xiàn)場清潔有序，無跑冒滴漏，作業(yè)環(huán)境粉塵等有害因素符合國家或行業(yè)標準要求，工具物品定置擺放，安全通道暢通，員工積極開展安全活動，確保風險在可控范圍之內。

第四階段是持續(xù)、改進階段。公司一直遵循持續(xù)改進發(fā)展模式，對于可視化管理存在的問題以及作業(yè)現(xiàn)場設備、生產工藝、人員等發(fā)生變更，都會及時將整改和變更后的內容更新到現(xiàn)場的可視化圖示、標識中，不斷的完善、提高作業(yè)現(xiàn)場可視化管理水平，減少和杜絕“三違”現(xiàn)象，有效防范和減少各類事故事件的發(fā)生，從而帶動企業(yè)整體安全管理水平的提高。

三、可視化創(chuàng)建過程中面臨的問題和對策

如何做到企業(yè)已有標識和可視化要求創(chuàng)建的標識相統(tǒng)一，企業(yè)在創(chuàng)建可視化前，已按安全生產標準化要求設置了安全標識，這時就需要將原有的標識充分利用到可視化創(chuàng)建中，同時在評估設計新標識時，也要考慮到原有標識的樣式，進可能的做到一致，可極大的節(jié)約資源和創(chuàng)建成本，也可避免了重復設置帶來的信息混淆。

篇3

關鍵詞：網格化管理、長效機制，可視化網格化管理模式、新的數(shù)字化管理模式。

中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A 文章編號：

一、目前市政道路等設施網格化管理現(xiàn)狀

上海從1999年提出“管養(yǎng)分開”，2006年提出市政設施“網格化”管理，進一步深化養(yǎng)護管理。目前，養(yǎng)護網格化管理、精細化管理、日常巡視管理，三位一體有機結合，逐漸形成一套有效的長效管理機制；而日常巡視與熱線電話是最常用的兩種手段，及時發(fā)現(xiàn)道路質量或路面積水等問題，然后按專業(yè)派發(fā)任務單形式進行應急處置，要求在2小時內到達現(xiàn)場，6小時內解決質量問題，使市政設施各種質量問題在第一時間內得到了解決，彌補了以前傳統(tǒng)、被動、定性和分散管理的不足，轉變?yōu)榻裉飕F(xiàn)代、主動、定量和系統(tǒng)的管理，使市政設施養(yǎng)護管理水平上了一個新臺階。

網格化管理日常巡視常規(guī)方式為：人員巡視、車輛巡視；發(fā)現(xiàn)質量問題用手機打熱線電話，然后按專業(yè)派發(fā)任務單及時進行處置。上述日常巡視方式存在人多、量大、描述點位及內容不具體，相對速度慢等缺陷。

二、可視化網格化管理模式的設想

2.1、建立可視化網格化管理系統(tǒng)

首先開發(fā)一套全區(qū)市政設施養(yǎng)護電子圖，然后運用GPS跟蹤與定位系統(tǒng)，市政養(yǎng)護巡視車上裝載巡視儀，巡視人員配備數(shù)碼相機或攝像機，巡視儀上設置一個數(shù)據輸入系統(tǒng)。使現(xiàn)場拍攝的照片或攝像、以及簡要文字描述，通過巡視儀輸入系統(tǒng)直接上傳至網絡系統(tǒng)，電子圖上指定位置立即有一個紅燈閃爍點，點擊電子圖上閃爍點，就能顯示該點的照片或攝像、以及簡要文字描述。坐在監(jiān)控中心即可第一時間看到現(xiàn)場存在的市政設施質量問題，并立即安排專業(yè)隊伍到現(xiàn)場進行處置，真正實現(xiàn)可視化網格化管理。

以出租公司為例，每一部出租車均裝載車裝導航儀系統(tǒng)，公司網絡終端系統(tǒng)即可將所有出租車進行跟蹤控制，若有叫車，即可用網絡語音報話系統(tǒng)，出租車駕駛員即可知道附近有沒有叫車，即可第一時間到達客戶現(xiàn)場，為客戶進行服務。

2.2、建立可視化網絡系統(tǒng)

建立網站，并設置密碼，根據需要可設置權限。公司領導只要打開電腦，進入網站，進入網格化電子圖，點擊圖中顯示市政設施報警點，即可清晰看到圖像及簡要文字概述，就可立即安排專業(yè)隊伍，達到快速處置的目的。

如圖所示：

說明：

(1)、紅燈閃爍：未搶修

(2)、藍燈閃爍：正在搶修

(3)、綠燈閃爍：已搶修完畢

可設置不同級別(用顏色區(qū)分)：

(1)、搶修(非常急)；

(2)、中修(一般急)；

(3)、日常養(yǎng)護(正常處理)；

以二手房買賣市場為例，現(xiàn)已建立電子網絡圖，只要點擊該電子圖，然后點擊該電子圖上不同閃爍點位，即可知道該路段，該房子基本情況，進行實時化管理。

2.3、功能系統(tǒng)

建議巡視儀增加定位導入功能，增加照片、文字輸入輸出功能(可能都有)，若有即可做到：

2.3.1、跟蹤定位保存功能，利用GPS跟蹤定位功能，輸入內容自動定位到電子圖指定位置；

2.3.2、定位點具有自動顯示功能：點擊電子圖上閃爍點位，可自動顯示照片、錄像、文字，以及時間等簡要內容。

2.3.3、設置手機同步報警功能，巡視儀數(shù)據上傳至網絡，網格化監(jiān)控中心可顯示報警點，手機同步也顯示報警點，且手機上能顯示報警點的具體內容。

2.3.4、具有數(shù)據轉化、統(tǒng)計功能，將電子圖上內容自動轉化為excel表格，表格上有事件發(fā)生具置、發(fā)生時間、內容、處理時間、處理結果等項；并具有打印功能。

三、可視化網格化管理

3.1、運用范圍

3.1.1、日常養(yǎng)護；

3.1.2、搶修、搶險；

3.1.3、防汛、防臺；

3.1.4、突發(fā)應急事件等。

3.2、可視化跟蹤管理

3.2.1、養(yǎng)護巡視車裝巡視儀，巡視車開到何處，公司可同步跟蹤；電子圖上可顯示該車的行駛路線，即可做到實時跟蹤。

3.2.2、巡視車一旦發(fā)現(xiàn)路面質量問題，或下水道質量問題，即可現(xiàn)場定位，同步將該處情況拍照片或錄像，實時現(xiàn)狀輸入巡視儀；公司網格化監(jiān)控中心就可實時看到現(xiàn)場存在的問題。

3.2.3、報警點過程處理、以及已處理完畢等信息，巡視車可跟蹤拍照片或錄像，實時現(xiàn)狀輸入巡視儀；公司網格化監(jiān)控中心就可實時看到現(xiàn)場處理及處理完畢等整個過程。

3.3、快速應急處理系統(tǒng)

公司網格化監(jiān)控中心，第一時間知道：準確地點、準確的路面或下水道存在問題，立即組織專業(yè)隊伍進行搶修，即可達到快速化反應機制。

也就是說領導不出辦公室或出差，只要打開電腦進入網格化監(jiān)控中心，即可同步知道全區(qū)道路、下水道等設施養(yǎng)護情況、突況、處理結果等；對發(fā)現(xiàn)的問題即可利用監(jiān)控中心，第一時安排搶修。

同步，領導在會議期間或出差途中，手機報警功能，也能讓領導第一時間知道現(xiàn)場養(yǎng)護情況，以便第一時間指揮現(xiàn)場。真正實現(xiàn)全過程、全時段的可視化網格化無縫管理。

3.4、可視化網格化管理優(yōu)點

3.4.1、管理署、養(yǎng)護公司通過可視化網格化管理系統(tǒng)，可第一時間掌握全區(qū)市政設施動態(tài)，可第一時間作出應急處理，真正實現(xiàn)聯(lián)動管理的快速反應機制。

3.4.2、數(shù)據庫可永久保存，具有可追溯性，具有存檔的依據。

3.4.3、具有可對比性，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、解決時間、解決好的照片，即可上傳網絡，作為解決問題保存的依據，包括施工情況均可跟蹤。

3.4.4、可建立同步excel表格化處理系統(tǒng)，將現(xiàn)場情況同步生成excel表格，同步顯示可完成情況，具有表格化管理功能，以及表格化匯總功能，真正實現(xiàn)城市數(shù)字化管理。

3.4.5、可有效監(jiān)督全區(qū)市政設施日常巡視頻率，通過網絡數(shù)據處理系統(tǒng)，進行自動統(tǒng)計與匯總功能。

3.4.6、可建立一套考核體系：日常巡視頻率、網格化應急處理考核表等。

四、建立全區(qū)可視化網格化監(jiān)控系統(tǒng)與處理系統(tǒng)

4.1、可建立全區(qū)可視化網格化監(jiān)控系統(tǒng)

4.2、可建立全區(qū)可視化網格化處理系統(tǒng)

五、可視化網格化管理運用與推廣

市政設施可視化網格化管理可先在一個區(qū)進行試點，然后根據試點經驗，可向全市進行推廣。

同樣，在房地資源、交通、綠化、市容環(huán)衛(wèi)、城管執(zhí)法、水務、港口等專業(yè)管理部門；以及燃氣、自來水、排水、電力、電信、物業(yè)公司等公共服務的單位；均可進行試點，然后進行推廣，以期實現(xiàn)全市可視化網格化管理，使城市數(shù)字化管理進入一個新的領域，保障城市運行安全有序，真正實現(xiàn)城市現(xiàn)代化管理與國際大都市相匹配。

篇4

關鍵詞：可視化 組織設計 管理幅度 管理層次 扁平化

中圖分類號：D035 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0169-03

隨著企業(yè)的發(fā)展壯大，企業(yè)自身面臨機構臃腫，層級過多，信息傳遞緩慢，失真率高的困境，導致決策緩慢、失誤或缺乏快速應變。同時，企業(yè)面臨環(huán)境的變化，競爭激烈，客戶需求多元化、個性化，產品更新?lián)Q代快，企業(yè)需要及時了解客戶需求及變化。

面對組織規(guī)模的擴大，傳統(tǒng)組織理論認為，由于管理者受精力、知識、能力、經驗的限制，所能管理的下屬人數(shù)是有限的。因此惟有增加管理層次才能實現(xiàn)對人員的管理和控制。應對各級管理人員對信息品質需求的不斷提升，可視化信息管理系統(tǒng)通過更全面，更直觀的信息展示，被越來越多的企業(yè)應用于管理活動中?？梢暬芾硐到y(tǒng)以其突出的可視化特性，突破了管理者管理幅度的局限性，簡化了傳統(tǒng)錐形組織結構的繁雜層次。它的應用，使得企業(yè)形成簡單清晰的扁平化組織結構成為可能。

1 可視化管理對組織設計的促進作用

可視化管理是利用IT系統(tǒng)使現(xiàn)場的信息得到充分的收集、有效整合、加強關聯(lián)性等使得管理決策更為科學有效（如表1）。

可視化管理使得管理效果可以滲透到企業(yè)人力資源、供應鏈、客戶管理等多個環(huán)節(jié)，對組織結構具有較大影響。大幅度的加快信息在組織中的傳遞速度，簡化業(yè)務流程，有效提高主管與下屬之間的溝通效率。對于管理者來說，他有更多精力關注更多的下屬，增大了管理幅度，減少了組織層次，組織設計趨于扁平化。同時，借助可視化管理，管理者可以直接深入的了解各環(huán)節(jié)發(fā)生的真實狀況，信息經過可視化管理系統(tǒng)處理與錐形結構中一級一級的人工傳遞相比較，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，達到了管理滲透的目的，使管理透明化，各部門之間相互監(jiān)督，減少組織中監(jiān)管的工作任務，使組織結構更加精簡，分工明確。

在可視化管理應用于企業(yè)后，企業(yè)的組織結構從錐形更多的轉向扁平型，形成扁平化的組織設計模式。

2 基于可視化的扁平化組織結構設計框架

2.1 基于可視化的扁平組織結構設計模式

2.1.1 結構設計流程圖

扁平組織設計流程從設計到形成，每個步驟都有具體的任務分工（如圖1）。

（1）職務設計是在目標活動逐步分解的基礎上，設計和確定組織內具體管理工作所需要的職務類別和數(shù)量，分析擔任每個職務的人員應負的責任，應具備的素質要求?？梢暬芾硐到y(tǒng)提供了強大的輔助功能，對工作量的分配有了重新的定義，要求員工具備更加專業(yè)的技術技能，下屬擁有更多自主解決問題的空間的同時負有更多的責任，使每一位下屬有強烈的主人翁意識，精簡結構層次，以更輕巧的組織形式更有效的解決業(yè)務中的問題。

（2）根據職務從事的工作內容的性質以及職務之間的相互聯(lián)系，按照因事設職和因人設職相結合、權責對等和命令統(tǒng)一的原則，將各個職位組合成不同的部門。部門的劃分在可視化系統(tǒng)中能夠突出工作內容的差異性，更好的合并工作內容的一致性，減少資源的浪費，以更少的層次結構，更少的部門，具備更出色的團隊能力。

（3）在職務設計和部門劃分的基礎上，還要根據組織內外能夠獲取的人力資源進行調整，并平衡工作量，以使組織機構合理。如果再次分析合理，則根據工作內容性質規(guī)定各管理機構之間的職責、權限以及義務關系，使各管理部門和職務形成一個嚴密的網絡?？梢暬芾淼某浞謶镁W絡技術，構建組織的網絡結構，層次清晰，職責明確。

2.1.2 扁平化組織結構系統(tǒng)圖

扁平化的組織結構下，公司管理層次大體分為四層（如圖2）。

2.1.3 職務說明書

扁平結構的影響體現(xiàn)在組織設計的各個方面，在這種組織結構下，包括對工作能力的要求，工作內容和性質的劃分，工作環(huán)境和工作條件的改變，隨著可視化的融入，都產生了較大的改變，形成了扁平化的組織設計新的分析要素特點（如圖3）。

（1）主管和下屬的工作能力：主管綜合、表達、理解能力強，可以就下屬請示提出恰當?shù)慕ㄗh，縮短與下屬接觸占用的時間。下屬如果經過系統(tǒng)培訓，則可以在很多問題上根據符合組織要求的主見解決，減少向主管請示的頻率。這樣，管理幅度可以適當放寬。

可視化的信息傳遞形式通過圖元集的使用，更清晰，準確表達，降低知識負載帶來的理解上的時間消耗。從主管角度，可以提高主管的綜合分析能力，跟快捷的提出合理的建議，減少與下屬接觸的時間。從下屬的角度，透明化的管理系統(tǒng)中，他們可以方便的獲取需要的信息和知識，更加自主的完成任務。通過可視化強大的交互功能有效的提升了主管和下屬的工作能力，進而拓寬管理的幅度，使組織設計趨于扁平化。

（2）工作內容和性質：主管的工作在于決策和用人。處在不同層次，決策與用人的比重不同。越接近高層，主管人員的決策職能越重要，其管理幅度較中層和基層管理人員小。

可視化管理系統(tǒng)的應用使得高層領導者突破較小的管理幅度的瓶頸。高層主管人員重要的決策職能在可視化管理系統(tǒng)的輔助下，縮減了常規(guī)步驟，使決策效率提升，主管人員的時間和精力可以投入用人方面。這樣，高層的工作在決策和用人兩邊可以更加均衡，更全面的了解公司運營全貌，促進高層管理者結合業(yè)務和人員兩方面做出更加合理的決策。同時，組織設計的層次減少，公司業(yè)務責任更加明朗。

下屬工作內容越相似，主管指導和建議也大體相同，管理幅度就可以較大一些。在可視化管理系統(tǒng)中，透明化的管理可以更容易發(fā)現(xiàn)內容相似的工作，這樣主管人員可以進行統(tǒng)一指導，同一時間給多個下屬提出建議，管理幅度自然增大，管理層向扁平化過渡。

計劃本身制定的詳盡周到，主管指導下屬所用的時間就少，增大有效管理幅度。

從認知心理學的角度分析，人不能完全預測未知的事情是因為人腦不能記憶所有的信息并對其加以利用，分析。通過可視化管理系統(tǒng)將所有的信息匯集在一起，并用科學的方法加以加工，分析，就可以制定出更加合理的計劃，使計劃的每個方面的都較為完善。這樣，在執(zhí)行中下屬執(zhí)行就不需要過多的請示，有效管理幅度增大，所以就不需要復雜的層次結構，給業(yè)務帶來組織內的麻煩。

（3）工作條件：給主管配備必要的助手，由助手和下屬進行一般聯(lián)絡，直接處理明顯次要問題，減少主管的工作量，增加其管理幅度?？梢暬芾硐到y(tǒng)就扮演了主管的助手的角色。它具有一定的智能功能，對于一些相對簡單的問題通過計算機運算，模擬，可以提供一些決策建議，提供給主管人員選擇。

利用可視化管理的先進技術掌握信息，可以使下屬更自主的處理分內事物。有利于擴大主管的管理幅度。

不同下屬地理上的分散，會增加溝通之間的困難，影響主管直屬部下的數(shù)量?？梢暬芾泶蚱乒芾淼牡乩砭窒扌?，信息在系統(tǒng)內流通，組合，分配，有效結合各種資源，使業(yè)務的管理范圍進一步擴大，增進管理幅度的擴展。

（4）工作環(huán)境：組織環(huán)境穩(wěn)定影響組織活動內容和政策的調整頻度和幅度。環(huán)境變化越快，變化程度越大，下屬向上級的請示就越有必要、越經常。環(huán)境越不穩(wěn)定，各層管理人員的管理幅度越受到限制。輸入可視化系統(tǒng)的信息能夠讓管理活動更好的適應環(huán)境的變化，及時預防、發(fā)現(xiàn)、解決存在的問題，維持組織長期運行的穩(wěn)定性，形成扁平型的組織結構。

2.2 基于可視化的扁平化組織結構設計特點與實現(xiàn)方式

2.2.1 扁平化組織結構設計特點

傳統(tǒng)的錐形結構如圖4所示，管理幅度較小，從而形成管理層次較多的高、尖、細的金子塔形態(tài)。

與錐形結構比較，在層次幅度，權利結構，決策權，溝通方式等方面，扁平結構具有更符合當今企業(yè)環(huán)境的優(yōu)勢（如表1）。

2.2.2 扁平化組織中可視化管理的實現(xiàn)方式

（1）通過可視化管理系統(tǒng)直接觀察生產作業(yè)，發(fā)現(xiàn)問題；觀察其他人員工作情況，自動調整工作狀態(tài)或幫助其他人員，充分發(fā)揮團隊協(xié)作。

（2）從大量、動態(tài)、異構的數(shù)據中，發(fā)現(xiàn)隱性知識和數(shù)據結構特點，參照工作人員需求，設計統(tǒng)計分析模型庫，如趨勢外推法，結構分析模型（餅狀圖，柱狀圖，雷達圖，曲線），展示數(shù)據處理內容，促進工作人員對信息的認知和運用。

（3）利用組態(tài)和圖像渲染技術對各個管理對象的各個屬性單元采用標準化設計和展示，使界面圖像能夠形象生動模擬現(xiàn)場。嵌入實時屬性信息，促進人機交互。

（4）利用傳感技術和識別技術實現(xiàn)有效的采集、傳輸、儲存，根據需要挖掘，吸取，降維和可視化映射等方法挖掘潛在價值，提高信息利用率。

（5）智能挖掘與在線分析，以及統(tǒng)計分析，預警，防控，視頻監(jiān)督和圖像模擬功能的實現(xiàn)，為工作人員提供判斷決策信息，事故分析，概率分析和迭代計算功能描述各個方案的可能性。

（6）通過知識庫和知識檢索，使企業(yè)與專家的知識、經驗通過一定的渠道和網絡傳播學習，實現(xiàn)建設學習型組織的目的。

2.3 基于可視化的扁平化組織結構管控

2.3.1 提高管理者與被管理者的素質

首先要求管理者提高責任意識。扁平化后管理者的責任范圍加大，管理職位更加明朗化，管理責任更加明確化，管理者必須主動承當責任。其次，要求管理者提高應變與溝通能力，管理者需要根據實際情況調整自己的角色，適應變化的環(huán)境。最后，要求管理者掌握并運用可視化溝通手段，提高溝通效率。就被管理者而言，在掌握必要的技術技能之外，還需要掌握先進的溝通手段和技能，以實現(xiàn)與管理者及其他部門的有效溝通。公司也應加強對員工持續(xù)不斷的培訓。公司鼓勵在組織內部建立學習型小組，使團隊獲得知識的同時，增進團隊的凝聚力。

2.3.2 提高組織內信息傳遞的速度和信息傳遞的準確性

提高信息傳遞速度的途徑，一方面靠人、一方面靠技術，只有兩者協(xié)同作用，才能真正實現(xiàn)信息在組織暢通無阻的流動。提高人對信息傳遞貢獻的最好途徑是給信息傳遞作出貢獻者給予適當獎勵，提高信息傳遞速度的技術方法主要是通過建立支持信息傳遞的計算機網絡技術和現(xiàn)代通信技術。培育組織內開放的文化也是提高組織內信息傳遞速度的有效途徑。

2.3.3 按照顧客導向重組企業(yè)業(yè)務流程

傳統(tǒng)的業(yè)務流程中存在許多缺少附加價值的冗余環(huán)節(jié)，使得組織運行效率低下，而這種低效率就是由等級森嚴、辦事拖沓的中層組織帶來的。扁平化組織要求流程的各環(huán)節(jié)都以顧客至上而不是上司或公司導向。流程重組的整體觀要求為顧客提供準時、有效和全面的服務。因此，組織結構扁平化改造必然伴隨業(yè)務流程的重組。新流程節(jié)省了中間轉手的程序，使顧客的問題可以獲得立即解決，真正體現(xiàn)了顧客至上的思想。

2.3.4 保持組織的柔性

保持組織柔性的有效方法之一是建立一些臨時性的、以任務為導向的團隊式組織。這種組織具有相當?shù)娜嵝?，其成員是臨時的或流動的，一個臨時團隊一般都要完成一個完整的生產過程，如產品的設計開發(fā)、生產計劃及準備、產品銷售等。

3 結語

通過以上的分析，在可視化管理應用于企業(yè)中后，企業(yè)的組織設計從錐型結構過度為扁平型結構，更加適應企業(yè)的管理需求，我們可以歸納如下：

可視化管理使應用的組織促使其將原有的錐形組織結構轉變?yōu)楸馄叫徒Y構，減少了管理的層次，增大了管理者的管理幅度，更好的讓管理滲透到各個環(huán)節(jié)，為主管人員節(jié)省更多花費在常規(guī)工作的時間，為更多的下屬提供指導建議。同時，對下屬的專業(yè)能力提出了更高的要求。使整個組織在緊密聯(lián)系的扁平化，寬幅度，更深入的組織結構中創(chuàng)造更大的價值。從主管角度，他們具有更大的管理幅度，對組織中的下屬具備更大更多的管理權限。從下屬角度，更多的下屬跟隨同一個主管，在具體工作中，能夠根據系統(tǒng)的支持和主管的建議擁有更多的自主抉擇的權力，在一定意義上，將權力分配給下屬更多一些。透明化的管理便于解決員工之間的矛盾，促進部門間的協(xié)調。扁平化的組織結構需要一支更加高效的團隊，每一位員工的職責都對業(yè)務有著重要的影響，同時，在人才較多的當今社會，扁平的組織結構更有利于選拔人才，降低組織內部的管理消耗，把更多的精力和時間用在具體的業(yè)務中，創(chuàng)造更大的價值。

參考文獻

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篇5

【關鍵詞】三維 全景 機房 可視化

1 引言

隨著信息化業(yè)務的飛速發(fā)展，IT設備規(guī)模也越來越龐大而復雜，為保障IT系統(tǒng)的正常運行，計算機機房針對各類核心設備（如：路由器、交換機、服務器、UPS等）已完成了管理系統(tǒng)的基礎建設，關注各類管理對象的數(shù)據采集、異常報警，并取得了良好的監(jiān)控效果。在建設過程中，比較缺乏從統(tǒng)一可視化的角度，整合監(jiān)控數(shù)據，構建整合的三維可視化管理平臺。目前管理系統(tǒng)的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待進一步提升。

當前機房管理信息系統(tǒng)主要關注于機房環(huán)境、機房管控、程序監(jiān)控進程監(jiān)控等，但是沒有一個能夠實時三維展示機房具體情況的信息管理系統(tǒng)。而目前機房建設過程中都嚴重依賴于外包廠家進行系統(tǒng)集成，絕大多數(shù)機房管理員和信息系統(tǒng)管理人員都不清楚具體的機房內部情況：如機型、接線情況等，因此迫切需要一個能夠實時全景展現(xiàn)機房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的三維展示信息。

借鑒先進數(shù)據中心可視化監(jiān)控管理的理念，結合實際情況，引入業(yè)界領先的前端工具平臺，構建直觀易用、功能完備、體系統(tǒng)一的新一代三維可視化管理平臺，根據當前現(xiàn)狀，結合智能機房管理需求，加大對機房的掌控力度，尤其是加大機房管理人員對機房的掌控力度，不應該僅僅停留在監(jiān)視運行環(huán)境上。因此，應用夠實時全景展現(xiàn)機房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的具體內部情況的一種適用于智能機房管理的三維全景管理系統(tǒng)。

2 應用目標

針對機房的日常運維管理，能夠充分利用最新的計算機圖形技術，基于三維全景虛擬現(xiàn)實的最佳表現(xiàn)形式建立IT管理的可視化平臺?？梢暬脚_是統(tǒng)一IT管理系統(tǒng)的數(shù)據展現(xiàn)平臺，也是重要的信息交互和獲取界面，更是IT運維管理走向可視化管理的重要基礎。

通過三維全景技術實現(xiàn)對數(shù)據中心的真實展現(xiàn)，能夠實現(xiàn)基于三維環(huán)境對數(shù)據中心、機柜和各類設備的管理功能，構建數(shù)據中心環(huán)境、設備和管理信息的可視化平臺，集成現(xiàn)有的數(shù)據中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、網絡監(jiān)控系統(tǒng)和主機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)所有資產對象的管理及相關監(jiān)控信息整合展示，讓相關管理人員清晰直觀的掌握IT運營中的有效信息，實現(xiàn)透明化與可視化的管理。可視化管理能讓IT的資產配置信息和運行狀況更加直觀，使復雜的IT信息變得易于表達、理解和傳播，從而消除IT運營過程中不同角色之間的認知偏差和監(jiān)管盲區(qū)，實現(xiàn)管理的透明化，更進而有效提升資產管理與監(jiān)控管理的效率，真正實現(xiàn)一個立體式、可視化的新一代數(shù)據中心運行管理系統(tǒng)。

3 解決方案

可視化管理平臺采用三維全景建模通過專業(yè)的設備拍攝全景圖片，提供簡單可行的三維全景展示環(huán)境，借助相應的計算機技術可以實現(xiàn)全方位互動展示。目前在設備運行實況展示、企業(yè)宣傳、遠程運維、現(xiàn)場業(yè)績考核等方面有較多的應用。

以三維全景圖像為基礎，通過可視化手段展示信通機房或信通機房的虛擬現(xiàn)實技術，借助相應的計算機技術可以實現(xiàn)全方位的互動展示，基于全景圖片的場景快速建模技術和電氣設備信息可視化結合起來，在三維全景的環(huán)境中，實現(xiàn)信通機房場景圖像的精準展示，并提供設備數(shù)據信息和圖像資料。

實現(xiàn)了全景技術和遠程運維管理技術結合的方式在信通機房可視化領域的應用，配合視點切換的方式，可以如親臨其境地對信通機房場景及設備進行查看，在對接設備通訊的情況下，通過信息總線進行實時通信的方式，可以提示信通機房設備運行狀態(tài)，進行運維管理，并可擴展VR系統(tǒng)；減少現(xiàn)場的巡檢和管理，明細設備維護臺賬，實況結合。

三維全景管理平臺的建立，可以為地區(qū)管理者，提供一套實時管理維護平臺，系統(tǒng)可以對接實時的設備通訊管理數(shù)據，對各個信通機房點提供可視化工具，可以集中分析對比各站點運行實況，通過信通C房攝像頭，人臉識別攝像頭，提供實況補充；更高級的管理者可以準確的，通過全景平臺查看真實現(xiàn)場運維實況，而不是通過圖紙，照片來局部反應運行情況。有利于管理單位規(guī)范現(xiàn)場，作業(yè)，更深層次的細節(jié)管理。

3.1 三維全景技術簡介

三維全景技術（Panoralna）是目前全球范圍內迅速發(fā)展并逐步流行的一種視覺新技術。三維全景又稱全景圖像，全景圖像（PanoramaS）是基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實技術中最具特色的概念，是空間中一個視點對周圍環(huán)境的360°的視圖，也可以理解為以點為中心的具有一定高度的圓柱形的平面，平面外部的景物投影在這個平面上。三維全景是用數(shù)碼相機拍攝的一組照片拼接成一個全景圖像，用戶可以通過鼠標上下左右旋轉來選擇自己的視角，任意放大和縮小，如親臨現(xiàn)場般環(huán)視、斜視、俯瞰和仰視。

3.2 三維全景可視化

以三維全景形式展現(xiàn)數(shù)據中心機房所在建筑、機房布局、設備及網絡鏈路，實現(xiàn)三維全景場景中設備及網絡鏈路的可視化管理。實現(xiàn)以機柜為單位的數(shù)據中心機房容量管理，并與主機監(jiān)控、網管監(jiān)控和日志監(jiān)控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)對設備性能、告警的實時監(jiān)控。

3.3 設備信息可視化

可采用Excel導入方式，將各個機柜及機柜內設備的基本配置信息納入可視化平臺，通過任何物理可見的設備就可查找到相關的配置信息，通過任何一條配置信息也可以查找到相關設備，完成資產配置可視化。

3.3.1 信息查詢

支持在3D可視化環(huán)境中通過鼠標點擊操作實現(xiàn)對設備臺帳信息的直觀查詢。

3.3.2 機柜搜索、定位

通過輸入機柜模糊查詢條件檢索機柜，系統(tǒng)在當前視圖范圍內列出符合條件的機柜名列表。根據用戶選擇的機柜進行定位，未被選擇的機柜以虛化表示。機柜模糊查詢的條件包括此機柜所有資產信息屬性名稱。

3.3.3 設備搜索、定位

通過輸入設備模糊查詢條件，系統(tǒng)在當前視圖范圍內列出符合條件的設備ID列表，并根據選擇的設備進行設備定位，未被選擇的設備以虛化表示。設備模糊查詢的條件包括此設備所有資產信息屬性名稱。

3.3.4 設備位置跟蹤

當上架設備物理位置發(fā)生變化時，在3D場景中自動變更設備物理位置。

3.3.5 設備信息管理

支持基于現(xiàn)場實際機柜布局和已有設備臺賬數(shù)據自動生成機房3D場景。在相關場景中，機柜間的位置關系、設備在機柜中的位置與實際中的布局一致。

3.3.6 設備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實現(xiàn)配線架，和設備前后面板、端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。

3.4 配線可視化

3.4.1 按設備連接查看

查看一個設備的所有對外的網絡連接，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.2 按線路連接查看

查看一條網絡鏈路的所有跳線信息，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.3 設備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實現(xiàn)配線架和設備前后面板和端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。

3.5 O控可視化

數(shù)據中心機房現(xiàn)有多個監(jiān)控子系統(tǒng)，包括網管監(jiān)控、主機監(jiān)控和日志監(jiān)控等。所有監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同運行，相互補充，共同監(jiān)控著數(shù)據中心機房的各項指標，為數(shù)據中心機房全天候的安全運行保駕護航。但是各個監(jiān)控子系統(tǒng)之間相互獨立，在發(fā)生故障時無法有效綜合各方面的告警情況，幫助故障的分析處理，大大降低故障排除效率，所以需要一個統(tǒng)一的監(jiān)控平臺對多個監(jiān)控子系統(tǒng)進行良好整合集成。各類監(jiān)控數(shù)據可以用圖層的方式進行疊加顯示。

與網管監(jiān)控系統(tǒng)、主機監(jiān)控系統(tǒng)進行集成展示：以便在可視化平臺上實時展示設備的告警信息，能查看設備CPU、內存等使用信息。

設備性能監(jiān)控信息展示：通過3D視圖展示設備監(jiān)控到的性能數(shù)據信息；

設備告警監(jiān)控信息展示：要求機房的所有告警信息在機房3D展示界面上實時展示。

與日志監(jiān)控系統(tǒng)集成展示：能在設備上實時展示設備的日志信息。

設備日志信息監(jiān)控展示：通過三維視圖的展示設備監(jiān)控到的日志數(shù)據信息；

日志告警監(jiān)控展示：要求機房的所有告警信息在機房三維展示界面上實時展示。

3.6 第三方系統(tǒng)集成

可視化管理平臺通過與IT網管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)進行有效集成，主要實現(xiàn)以下的功能：

3.6.1 告警事件的統(tǒng)一展現(xiàn)

能夠以設備對象編號為唯一標識，有效整合IT網管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的告警事件，為運維人員提供一個統(tǒng)一的告警監(jiān)控管理界面。

3.6.2 各系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據的統(tǒng)一集成展示

可視化管理平臺需要以設備對象編號為唯一標識，把現(xiàn)有的IT網管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的監(jiān)控信息，實現(xiàn)以設備對象為基礎的監(jiān)控信息集成展示。

作者簡介

王建賓（1982-），男，河北省保定市人。大學本科學歷?，F(xiàn)為國網銅陵供電公司信息通信分公司中級工程師。研究方向為電力系統(tǒng)信息通信建設及安全管理工作。

篇6

【關鍵詞】電力機房 智能巡檢 可視化 場景展示

目前隨著社會經濟的高速發(fā)展，具有數(shù)字化與高度信息化集成的電力信息系統(tǒng)成為實現(xiàn)智能電網的重要手段。電力機房，為整個電網系統(tǒng)提供所有應用服務運營的場所，是電網中發(fā)電、輸電、配電、售電的數(shù)據交互連接橋梁與應用服務無縫集成的平臺，但是，目前大部分電力機房在投入使用后的管理仍然有較大不足，日常運維、巡檢還停留在人工通過肉眼查看的方式，這樣不僅浪費寶貴的人力資源、同時由于容易出現(xiàn)設備管理與機房空間管理的混亂而對數(shù)據中心的安全運行與可擴容性產生隱患。因此，當下迫切需要一套能為電力機房管理人員提供直觀、遠程、便于操控的智能巡檢技術來解決此類問題。

1 機房日常巡檢

1.1 巡檢周期

巡檢是電網日常維護工作的重要任務。 一般來說，巡檢工作分為例行巡檢、節(jié)假日巡檢、自然災害和重要通信期的巡檢。機房的管理要求是定期對機房的狀況進行巡檢，如每天早上某一時間和晚上某一時間要求巡檢人員進入機房對機房內設備進行巡檢。為保障機房的穩(wěn)定運行，最簡單的手段就是增加巡檢的次數(shù)，縮短了對機房的巡檢時間間隔，便于更全面地了解機房內各系統(tǒng)的運行情況。

1.2 巡檢內容

對機房設備進行巡檢時，主要包括機房各類基礎設施、服務器、網絡設備安全設備等，巡檢設備運行是否正常，是否存在告警或缺陷，同時巡檢的路線至關重要。一般情況下，一個典型的機房巡檢在進入機房時首先要對空調運行情況進行查看，然后對機房的溫濕度進行查看，最后依次對各個設備進行巡檢。

1.3 巡檢記錄

巡檢記錄可以直接反映巡檢人員對機房設備巡檢的結果，是體現(xiàn)機房內設備運行情況的重要依據。巡檢記錄的細致程度依不同區(qū)域、不同類型的機房有所差異，一般而言，比較關注于機房的環(huán)境信息，如溫度，濕度，重要設備的指標等內容。

2 智能巡檢技術

隨著電力企業(yè)信息化的建設，電力設備的智能化程度越來越高，同時承載這些設備的機房監(jiān)控手段、信息化建設水平也越來越高，傳統(tǒng)的巡檢方式目前正逐步向智能化巡檢方式過渡，有應用智能機器人進行巡檢的技術研究，有用信息系統(tǒng)數(shù)據挖掘進行巡檢的技術研究等方式。

2.1 基于業(yè)務域的機房智能巡檢

由于電力機房承載的系統(tǒng)較多，且系統(tǒng)跨區(qū)域跨機房的布局，單一模式下的機房巡檢模式難以適應各種各樣的業(yè)務系統(tǒng)，在兼顧巡檢工作共性，如工單管理、信息記錄、報表分析情況下，對特定業(yè)務域的巡檢要體現(xiàn)其業(yè)務特性。

基于業(yè)務域的智能巡檢策略其核心思想是：

（1）以機房基礎信息為各業(yè)務域的共性，涉及巡檢工作的基本內容，如巡檢路徑、工單管理、巡檢周期等內容提煉出共性，這些共性的集合作為機房基礎智能巡檢的公共項。

（2）針對不同業(yè)務域的特點提煉出屬于該業(yè)務域巡檢的必要項，并加以規(guī)范化，形成屬于該業(yè)務域的智能巡檢模板。

2.2 基于場景可視化的機房智能巡檢

可視化展示無疑是機房智能巡檢中重要的環(huán)節(jié)，其關鍵在于巡檢工作如何進行可視化展示，如機房基礎性質的資產可視化、容量可視化等內容顯然不是智能巡檢工作的重點，而實際設計中由于可視化工作具有開發(fā)周期，因此要盡量提煉巡檢工作展示的共性。

2.2.1 拓撲可視化

任何業(yè)務域是有其拓撲分布，即邏輯關系，對于以業(yè)務為導向的智能巡檢策略，拓撲可視化是基礎功能。

2.2.2 端口可視化

端口可視化不僅指設備端口呈現(xiàn)在巡檢人員面前，還指其連接關系，信息數(shù)據均能夠呈現(xiàn)，即端口可視化涵蓋了信息可視化。

2.2.3 故障可視化

故障點處于何處，要一目了然的呈現(xiàn)在拓撲圖上。

2.2.4 方法可視化

不僅要能夠找到故障點，還要有解決問題的策略，策略是日積月累逐步形成的，即機房智能巡檢的設計必須具有專家知識庫，否則難以稱之為“智能”。

2.2.5 報表可視化

對形成的策略，解決方式，解決結果以報表形式呈現(xiàn)給管理人員。

2.2.6 路徑可視化

對巡檢的路徑，周期，記錄等基礎信息形成簡潔有效的方式方法。

3 智能巡檢系統(tǒng)開發(fā)

智能巡檢系統(tǒng)使生產流程及時準確地按照巡檢計劃進行，并通過計算機通信網絡了解企業(yè)內部各工作點的數(shù)據信息，并提供相應的分析策略，為企業(yè)節(jié)省了人力、物力 。

3.1 系統(tǒng)構架

機房智能運維系統(tǒng)開發(fā)的內容涵蓋機房3D建模、軟件3D引擎加載、機柜室內定位、機房空間定位、數(shù)據庫同步等關鍵技術，最終呈現(xiàn)給運維人員的是智能化、自動化的動態(tài)可視化自成像運維管理平臺。系統(tǒng)具體構架見圖1。

3.2 系統(tǒng)功能

3.2.1 機房場景可視化

機房是立體的空間概念，包括所在環(huán)境、配電、制冷、消防、通信機柜、布線等多種環(huán)節(jié)，機房3D建模技術實現(xiàn)機房的桌面化3D呈現(xiàn)，實現(xiàn)機房可視化管理，可實現(xiàn)環(huán)境可視、機房可視、機柜組可視、機柜可視、設備可視、端口可視，實現(xiàn)所見即所得。

3.2.2 IT資源業(yè)務域分類管理

各類IT資源分布于實際的物理機房中，這些設備之間是構成特定的業(yè)務關系的，比如營銷系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)，將這些設備根據業(yè)務、邏輯、冗余等關系進行分類能夠構成不同的業(yè)務域，準確、按需求的描述設備間的內在關系，尤其是在一個設備參與多個業(yè)務的情況就更能夠展示準確，實現(xiàn)業(yè)務層次的“所見即所得”。

3.2.3 連線資源智能配線管理。

設備布局布線對機房管理而言是非常重要的環(huán)節(jié)，由于施工方與運維方不一致，施工標準不統(tǒng)一，運維人員傳承等方面的問題，與IP層監(jiān)控日益完善相比，物理層的配線管理成了機房智能運維的短板。

3.2.4 機房IT設備資產管理。

智能運維技術包括機房IT設備的資產管理功能，對現(xiàn)代化信息機房來說，機房內的設備種類千差萬別，數(shù)量巨大，靠人工管理及維護不僅容易出錯且很難快速定位及查找，對其歷史狀況更是難以入手了解，尤其是遇到設備移動，機房搬遷狀況時，且機房規(guī)模越大其管理復雜程度越高。對IT設備引入電子標簽，電子標簽內存儲有該設備的歷史及當前配置信息，生產相關、物流相關及運行相關的靜態(tài)信息，與運維平臺交互的可配置動態(tài)信息等。

3.2.5 核心設備狀態(tài)管理。

機房的服務器、交換機、路由器等設備是運維人員最為關心的核心設備，需要高的關注度，核心設備除基本的生產信息、物流信息、配置信息等偏靜態(tài)的信息外，動態(tài)的運行狀態(tài)信息如CPU使用率、進程數(shù)、數(shù)據流量、設備溫度、內存使用率等實時運行信息的提取、存儲、分析、預警是幫助運維人員管理核心設備的重要輔助手段。

3.2.6 機房自動巡檢功能。

機房定期巡檢是運維人員日常管理的重要職責，平臺提供自動巡檢功能，結合機柜微環(huán)境管理，IT設備動態(tài)運行信息提取功能及機房3D可視化呈現(xiàn)手段幫助運維人員獲得量化的巡檢數(shù)據，提高機房運維效果及運維效率，減少甚至擺脫靠運維人員目測方式進行巡查，提供數(shù)字化運維數(shù)據及報表。

4 應用成效

4.1 應用成效

非結構性場景展示已經在本人單位予以實施，并在可視化場景基礎上融合了動環(huán)監(jiān)控、網絡監(jiān)控分析、電子配線數(shù)據等相關業(yè)務信息，使運維效率得到明顯提高和改善。

（1）節(jié)省機房運行維護費用。實現(xiàn)機房3D自成像可視化、精細化管理，可快速實現(xiàn)設備自動定位，設備快速查找，提升效率70%以上。

（2）實現(xiàn)設備動態(tài)信息提取提與分析，提前預警設備問題，在設備故障時能快速查找問題的根本原因，設備平均故障解決時間減少30分鐘，通過設備預警方式解決問題占總問題數(shù)的60%，通過專家系統(tǒng)引導故障解決目前占比在25%左右。

（3）將日常巡維工作桌面化呈現(xiàn)，減少運維人員工作壓力，提高運維深度及廣度，提高機房管理的規(guī)范化程度，建立了普通配線架改造為電子配線架的標準。

（4）通過研究，提高了專業(yè)技術及管理水平，提高了工作效率及智能化應用水平。通過系統(tǒng)的應用，解決了機房信息碎片化和數(shù)據孤島的現(xiàn)象。

4.2 行業(yè)推廣

通過此項目實施，為電力機房管理人員提供直觀、遠程、便于操控的管理系統(tǒng)，有效減輕了基層人員機房日常巡檢的業(yè)務工作量，也有利用機房管理人員更加容易的把握在信息機房中的各種隱含信息、分析數(shù)據之間的聯(lián)系，從而有針對性的制定更加行之有效的策略肀苊飧骼喙收細電網所帶來的經濟效益和社會效益損失。

參考文獻

[1]詹鵬，曾玉榮，吳崢.電網通信網絡設備智能巡檢體系研究及應用[J].電信技術，2014（04）：69-72.

[2]付曉峰，付興武，李楠.智能巡檢系統(tǒng)的開發(fā)與在生產管理中的應用[J].控制工程，2014（05）：17-19.

作者簡介

李峰（1983-），男，河北省保定市人?，F(xiàn)為國網新疆電力公司電力科學研究院工程師。研究方向為信息安全。

作者單位

篇7

關鍵詞：信息技術 石油鉆井 管理系統(tǒng)

石油鉆井行業(yè)應用的現(xiàn)代信息技術成果主要有網絡技術 、衛(wèi)星通訊技術、信息傳導技術、可視化技術、辦公自動化技術、信息管理技術、信息分析與優(yōu)化技術和專家系統(tǒng)等 。近幾年，這些技術正在被應用到石油鉆井行業(yè)，逐步構成石油鉆井行業(yè)的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為三個組成部分：數(shù)據采集和信息管理系統(tǒng)，信息分析、優(yōu)化和辦公自動化系統(tǒng)，可視化和專家系統(tǒng)。這三部分通過網絡通訊連接成一個完整的系統(tǒng) 。

一、數(shù)據采集和信息

采用現(xiàn)在電子傳導技術的錄井設備、隨鉆（MWD、FEWD、EMWD）等設備采集到實時信號，通過信號轉換設備生成數(shù)字信號，分類存入數(shù)據服務器，現(xiàn)場工作人員利用該服務器中的數(shù)據和后方專家系統(tǒng)的指令或建議，考慮安排后續(xù)的工作。同時數(shù)據服務器中的數(shù)據，通過衛(wèi)星通訊傳輸?shù)叫畔⒐芾硐到y(tǒng)，供后方工作人員或專家使用。

其中的數(shù)據服務器除包括由現(xiàn)場采集并轉換的實事數(shù)據組成的鉆井事實數(shù)據庫以外，還包括有后方傳來的鉆井設計數(shù)據庫、鉆井工程數(shù)據庫、鉆井標準數(shù)據庫、鉆井井史數(shù)據庫、鉆井報表數(shù)據庫等，連接到該服務器的現(xiàn)場用戶可執(zhí)行分類查詢、檢索、顯示數(shù)據，還可以進行智能設計。信息管理系統(tǒng)除遠程管理數(shù)據服務器以外，還包括鉆井管理系統(tǒng)和經營管理系統(tǒng)，鉆井管理系統(tǒng)包括人力資源、設備、資產、安全、質量體系、黨群管理等數(shù)據管理與應用。經營系統(tǒng)包括計劃、采購、物流、市場、合同、財務、審計等數(shù)據管理與運用。用戶端可以進行實鉆鉆井參數(shù)整理、C/S對話、完井報告等不同的工作 。

二、信息分析 、優(yōu)化與自動化管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)分信息分析與優(yōu)化系統(tǒng) 、辦公自動化系統(tǒng)二部分。它可以遠程調用信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據。信息分析與優(yōu)化系統(tǒng)包括鉆井設計、設備配備、工藝技術、生產流程和組織分工的分析與優(yōu)化，該系統(tǒng)中配有各種應用軟件組成的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)主要擴展和提高信息處理能力，有效利用數(shù)據和網絡資源，例如智能化軟件通過優(yōu)化鉆井設計、軌跡控制、鉆井液性能檢測等措施實現(xiàn)鉆井施工方案的實時調整，提高鉆探質量，為實現(xiàn)快速鉆進、準確中靶、保護油氣層、提高產量、減少環(huán)境污染等提供有力保障；再如有限元分析、物理分析、化學分析、地質分析、測井分析、錄井資料分析等應用軟件，可以整理、監(jiān)控、分析各種數(shù)據，并再現(xiàn)、識別異常復雜情況，對鉆井過程實時分析、評價，優(yōu)化施工方案，預防和排除事故隱患、提高決策的科學性。

連接到該系統(tǒng)的用戶可以再現(xiàn)鉆井過程，如某時刻的鉆壓、轉速、進尺、鉆井液排量、密度、PH值等，還能為選擇工具、鉆井液，進行井身軌跡設計等提供建議。也可以利用數(shù)據倉庫中存儲的區(qū)塊地質特征、油藏分布情況的數(shù)據，在三維環(huán)境中模擬井下情況，優(yōu)化井身軌跡設計等 。

辦公自動化由通用辦公模塊、業(yè)務模塊、決策模塊組成。通用模塊包括OFF ICE應用軟件、郵件、網上信息傳送與對話。業(yè)務模塊根據各自的業(yè)務特點設計，例如人力資源包括人員基礎數(shù)據庫管理、薪酬管理、培訓管理、勞動合同管理、人事檔案管理、報表生成等。決策支持模塊主是由網上各類審批流程、網上文件傳遞、指令下達等模塊組成的有機管理體系。

三、可視化系統(tǒng)和專家系統(tǒng)

可視化系統(tǒng)主要包括基于J2ME移動終端設備的空間信息可視化系統(tǒng) 、科學計算可視化系統(tǒng) 、信息管理可視化系統(tǒng)和視頻會議 。專家系統(tǒng)包括專家決策系統(tǒng) 、咨詢系統(tǒng) 、指導系統(tǒng)。

基于J2M E移動終端設備的空間信息可視化系統(tǒng)，將JAVA 技術、GPS定位技術、G IS地理信息技術、GPRS無線通訊技術、數(shù)據庫及網絡技術 、嵌入式開發(fā)技術有機結合起來，實現(xiàn)軟件跨平臺的優(yōu)勢。科學計算可視化系統(tǒng)涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機輔助設計、生的數(shù)據及及計算結果轉換為圖像，在屏幕上顯示出來并進行交互處理，其核心是三維數(shù)據場的可視化。信息管理可視化系統(tǒng)以圖形、圖像、虛擬現(xiàn)實等易為人們所辯識的方式展現(xiàn)原始數(shù)據間的復雜關系、潛在信息以及發(fā)展趨勢，以便人們更好地利用所掌握的信息資源，該系統(tǒng)涉及統(tǒng)計學、數(shù)據庫、顯示的對象主要是多維的標量數(shù)據。視頻會議目前已經在石油系統(tǒng)廣泛應用。

專家系統(tǒng)目前正在探討中，我國還沒有研發(fā)出較為實用、完善的體系。難點是沒有形成經數(shù)據庫，對各類專家的經驗也沒有形成系統(tǒng)的理論和體系。

四、資源共享

目前我國的通訊技術既可以實現(xiàn)有線傳輸，也可以實現(xiàn)無線傳輸，通過衛(wèi)星技術，在空間幾乎可以傳輸?shù)绞澜绲娜魏我粋€角落。因此可以實現(xiàn)現(xiàn)場和后方數(shù)據的共享和信息的統(tǒng)一管理，即信息一體化管理。例如一個區(qū)域建立一個鉆井技術數(shù)據庫，各區(qū)域的客戶被授權后就可以調用該數(shù)據庫，客戶不需要在自己的機器上再存該數(shù)據庫的數(shù)據。通用軟件也可以實現(xiàn)共享。這樣大大節(jié)約了單機的存儲空間，提高了單機的專業(yè)化職能。例如：在管理數(shù)據系統(tǒng)中裝一套網絡用辦公自動化系統(tǒng)，客戶用到辦公自動化應用軟件時，直接進入管理數(shù)據系統(tǒng)用該軟件，而自己的機器只要將自己需要的結果留存就可以了，例如：中國石油天然氣集團公司開發(fā)的ERP系統(tǒng)，各單位都使用一個統(tǒng)一的人才數(shù)據庫，只是各單位維護數(shù)據庫中自己單位的人員信息，并做工資、發(fā)放工資，而不需要各自再單獨建立數(shù)據庫，占用單機的空間，單機中只要裝入數(shù)據的輸入、修改、報表生成程序就可以了，而不用裝支持數(shù)據庫的 C語言和網絡數(shù)據庫系統(tǒng)支持軟件，留出空間可以裝一些個性化軟件、學習軟件、工作中常用的個人軟件等。這樣數(shù)據與公用、通用軟件的高度共享，提高了管理效率，降低了管理成本。

五、結論

1.石油鉆井行業(yè)現(xiàn)代信息系統(tǒng)大大地提高了鉆井信息識別、傳導、檢測和自動控制水平，提高了企業(yè)的綜合管理水平和效率，有效地降低了成本，對我國石油鉆井行業(yè)的快速發(fā)展起到重大的推動作用。

2.國內各大石油公司已經加大了對信息采集技術的應用研究，先進的隨鉆測量、錄井、隨鉆地震技術將很快被研制并投入使用。三維、四維分析技術的應用也接近成熟。網上管理、經營、營銷系統(tǒng)在快速完善。可視化技術、衛(wèi)星通訊技術在少部分公司正在開始使用，各類分析和設計軟件漸漸被認知并推廣。

3.預計近幾年來這些信息技術將逐步形成一個有機完整的石油鉆井信息管理體系，支撐石油鉆井行業(yè)全面發(fā)展 。

篇8

從見到李華的那一刻開始，他就提起兩天后要參加的活動――中國電子“i+”創(chuàng)新創(chuàng)效創(chuàng)意大賽，彩虹數(shù)字可視化無人車間已經入圍了這場比賽。對他來說，這是一個全新的挑戰(zhàn)：要重新接觸風險投資和創(chuàng)業(yè)等領域的人士和知識。一貫以制造信息化為主業(yè)的他，有一種一切重頭開始的感覺。

數(shù)字可視化無人車間是什么？

在見到李華之前，和他熟悉的人都在說，彩虹不容易，李華不容易。說這些話的人大意是，在制造業(yè)信息化人才、投資有限的情況下，李華和公司的同事們一起依靠自己的力量，不斷開發(fā)學習，解決了生產制造中存在的信息不流暢、生產數(shù)據不能充分利用的問題，并將生產、銷售和工藝過程中產生的數(shù)據以可視化的管理方式呈現(xiàn)在業(yè)務人員和管理者面前，這在國內還是首家。

彩虹電子玻璃是大名鼎鼎的彩虹集團的下屬公司，隸屬于中國電子信息產業(yè)集團（CEC），生產經營液晶顯示器用玻璃基板產品。玻璃基板是液晶面板的主要部件和基礎載體，彩虹電子玻璃則是我國在這方面的領軍企業(yè)。

彩虹電子玻璃生產的蓋板用保護玻璃具有很高的質量要求，廢品率很高。其嚴格的生產要求與質量管控需求，傳統(tǒng)的人工檢查難以做到。更無從談起質量信息的預估和管控，即做到生產、生產數(shù)據與質量分析可視化、可控化。為此，陜西彩虹電子玻璃有限公司由IT主管工程師李華進行業(yè)務流程及數(shù)據結構設計，技術質量部副部長仵小曦提出產品檢驗分析需求，西安文易軟件（簡稱文易）幫助研究開發(fā)出了基于工業(yè)大數(shù)據的生產管理系統(tǒng)和質量檢驗系統(tǒng)――電子玻璃智能可視化工廠。該項目的落地是陜西彩虹電子玻璃有限公司進軍工業(yè)4.0，實現(xiàn)工業(yè)和信息化深度融合的開創(chuàng)性項目。

據李華介紹，利用該套智能可視化工業(yè)大數(shù)據系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對從窯爐、成型到成品包裝全過程的可視化監(jiān)控。對生產質量數(shù)據進行有效的及時分析和實時呈現(xiàn)，實現(xiàn)生產全局的可追溯、可評價和實時管理，向數(shù)字可視化工廠邁進。

打通數(shù)據，實現(xiàn)工業(yè)信息化融合

自2015年以來，中國制造 2025計劃帶動了一大批制造企業(yè)向智能化、數(shù)字化轉型，很多企業(yè)開始走出國門向德國企業(yè)學習工業(yè)4.0，對彩虹電子玻璃來說，自然也不會甘心落后于國內同行。

生產電子玻璃這樣的企業(yè)，對生產過程、質量的可控要求很高。專家建議，最重要的一個方面就是讓制造系統(tǒng)更加透明，使原本不可見的設備衰退、質量風險、資源浪費等問題變得可見，從而通過預測性的手段加以避免，實現(xiàn)無憂（worry-free） 的生產環(huán)境。 這對彩虹玻璃提出了很大的挑戰(zhàn)，其中最大的問題在于工業(yè)數(shù)據和信息數(shù)據的割裂。

李華比較了兩種數(shù)據的差異：工業(yè)化控制是以PC類計算機或者小型機作為計算主體，由特定的應用程序來對控制量進行分解轉化后， 發(fā)送給PLC、傳感器等來實現(xiàn)自動化生產目的，如傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)等。其優(yōu)點是數(shù)據命令有效，高速，準確，實時；但缺點是格式單一、封閉，無法進行大量數(shù)據的分析評估，數(shù)據保存周期短，無法進行有效的回溯。

信息化的特點是以PC為運算控制器，以應用程序進行流程化的運算、、控制，具有可靈活編輯的應用平臺，具備圖形、圖像、報表等分析能力，可進行大數(shù)據量的存儲，報警圖形化提示，數(shù)據可追溯。

簡而言之，工業(yè)化的層級是從數(shù)據、信號、執(zhí)行到制造，信息化的層級是從數(shù)據、信息、知識到智能。在工業(yè)化和信息化割裂的情況下，一般只能用產品質量來倒推生產線中制造工序及加工工藝問題。這其實是“僵尸還魂術” ――無法對企業(yè)的產品進行及時的反饋，因而也就無法有效地對生產風險與品質管理進行把控。

唯有通過二者的融合，對企業(yè)生產數(shù)據、生產車間、設備進行全方位的監(jiān)控，才能實現(xiàn)對企業(yè)生產數(shù)據進行有效的分析和呈現(xiàn)，對企業(yè)的生產全局進行可追溯，可評價，有效實時的管理。

也正是在這樣的認識基礎上，李華找到了問題的關鍵點在于打通這兩類數(shù)據的任督二脈。經過與文易等合作伙伴的合力攻關，實現(xiàn)了數(shù)據聯(lián)通，完成了數(shù)字可視化無人車間的項目。

昨天的“坑”成就今天

從2006年建廠起就在此工作，李華對于彩虹子玻璃的了解一清二楚。他說，在玻璃大數(shù)據項目之前，彩虹電子玻璃早已建立信息中心和覆蓋全園區(qū)的企業(yè)網，在企業(yè)管理上已經建立了各種管理信息系統(tǒng)MIS，具備工業(yè)4.0的建設條件，企業(yè)生產在硬件設備上也已經使用可編程工業(yè)機器人和軟件可定義PLC（可編程邏輯控制器）等符合工業(yè)4.0標準的設備，但是由于信息系統(tǒng)各自為政，總體工業(yè)信息化水平仍然處于工業(yè)2.5的階段?！拔覀兯龅墓ぷ魇前焉a環(huán)節(jié)數(shù)據和管理環(huán)節(jié)數(shù)據打通，從而真正實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的融合。”

篇9

Endsley最早提出態(tài)勢感知定義，認為態(tài)勢感知是在特定時間和空間下，操作者基于對當前設備和環(huán)境的動態(tài)變化察覺（perception）和綜合（comprehension），運用基于分析（短時工作記憶）、聯(lián)想（長時記憶）、規(guī)則的預測方式（projection），實現(xiàn)任務連續(xù)情境的模式識別與匹配并采取相應的對策，進而達到圓滿完成任務的目的。Endsley也提出了適用于自動化及人機接口系統(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、策劃和實施行動。信息可視化是最重要的視覺感知手段，能充分調動決策者的認知能力，強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)勢可視化被認為是以用戶為中心的強調態(tài)勢感知優(yōu)化的顯示（可視化），以有利于操作人員對當前態(tài)勢有“強健理解（arobustunderstanding）”。態(tài)勢可視化屬于可視化分析學范疇，關注的重點是意會和推理，其相關的可視化分析工具從海量、多維、多源、動態(tài)、時滯、異構、含糊不清、甚至矛盾的數(shù)據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，在實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可幫助快速對復雜的戰(zhàn)場進行綜合認為，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，并使用該畫面預測未來事件。本文認為，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，它應有助于：①反演歷史態(tài)勢；②分析當前態(tài)勢；③預測未來趨勢。態(tài)勢建模主要方法包括事件驅動的態(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。2008年美國能源部西北太平洋國家實驗室（PNNL）提出電力系統(tǒng)有意義態(tài)勢感知（sensemaking）的概態(tài)，認為對模糊態(tài)勢提出其含義的能力是至關重要的，應支持不確定條件下的決策，并理解人、地方和事件之間的關系，能夠預測它們的運動軌跡，以利于采用有效的行動。認為，以前的可視化基本上是設計者驅動的，能量管理系統(tǒng)（EMS）廠家提供的可視化界面人工維護工作量非常巨大，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)據驅動”的可視化技術，主要內容包括基于公共信息模型（CIM）的數(shù)據進行單線圖的自動生成，以及提供可視化加工的專門服務系統(tǒng)。討論了電力系統(tǒng)運行狀態(tài)可視化，可分為數(shù)據顯示、運行安全狀態(tài)顯示和運行趨勢顯示3類。其中，數(shù)據顯示可歸結為網絡結構、節(jié)點數(shù)據和線路數(shù)據等3類基本顯示。認為電力系統(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計，并對3D曲面差值算法進行了優(yōu)化改進。較為全面地論述了智能電網條件下的態(tài)勢感知與態(tài)勢可視化的關鍵問題，是本領域一個十分有價值的參考文獻。該文提出以調度員思維模式為框架，以可視化界面為功能模塊，以互動計算為系統(tǒng)核心的智能電網架構，認為電力系統(tǒng)的可視化將逐步向2D／3D圖形化、動畫發(fā)展；提出所謂電網態(tài)勢是指由各種電網設備運行狀態(tài)以及用戶行為等因素所構成的整個電網當前狀態(tài)和變化趨勢，電網態(tài)勢感知是指在大規(guī)模網絡環(huán)境中，對能夠引起電網態(tài)勢發(fā)生變化的安全要素進行獲取、理解、顯示以及預測未來的發(fā)展趨勢，態(tài)勢感知包括當前態(tài)勢元素提取、態(tài)勢評估、電網的能力態(tài)、可控態(tài)、未來發(fā)展趨勢預測幾個部分。該文提出當前態(tài)、發(fā)展態(tài)、能力態(tài)、可控態(tài)、評估態(tài)作為電網狀態(tài)特性。本文認為，其評估態(tài)可納入當前態(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重要，因此，本文仍以歷史態(tài)、當前態(tài)、未來態(tài)來提出對智能電網的態(tài)勢感知的基本要求。該文認為，態(tài)勢感知的結果是形成態(tài)勢分析報告和綜合電網態(tài)勢圖，但本文認為，它是態(tài)勢感知實踐的理想目標，現(xiàn)階段難以在工程中完全實現(xiàn)；正如該文指出的，作為信息融合的過程，電網態(tài)勢感知的可視化是一個從底層數(shù)據到抽象信息，再到獲取高層知識的過程，因此加強、加速該過程，是值得學術界、工程界高度關注的。目前，國內外電力系統(tǒng)可視化研究的主要領域在于EMS，通過對可視化的細節(jié)設計以及圖形的動態(tài)過程來研究其功效，并沒有建立起很好的理論體系；工程實踐主要也是從已有的可視化實踐案例進行模仿、改進。隨著智能電網時代到來，可視化應用將覆蓋智能電網規(guī)劃、設計、運行、控制、調度、營銷等各領域，更需要不斷實踐來進行歸納、總結和發(fā)展。

對以往的實踐大致可總結如下。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，主要用于展示實物的二維圖紙或三維立體，揭示其結構參數(shù)或技術參數(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）網絡系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)可視化這里的網絡應包括電力網絡，也應包括通信網絡以及信息流的虛擬網絡。目前電力網絡可視化得到了較高的應用。對于電力網絡而言，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、感知的展示，主要對象是電網接線圖上2類抽象元件（即節(jié)點和線路）。而動態(tài)可視化，是指隨著時間變化的感應與感知的變化趨勢的可視化。3）指標的靜態(tài)與動態(tài)可視化指標可視化是智能電網可視化最高目標。指標靜態(tài)可視化是指某一時間斷面的指標可視化；而指標動態(tài)可視化是指其隨時間變化的指標變化?？梢暬?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)據錄入、數(shù)據處理，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）基于不同技術形態(tài)的可視化可視化技術一般可分為：①數(shù)據可視化，即將多維數(shù)據在2D或3D空間進行顯示的技術；②科學計算可視化，指利用計算機圖形學和圖像處理技術，將工程測量數(shù)據、科學計算過程中產生的數(shù)據及計算結果轉換為圖形圖像；③信息可視化，是指將非空間數(shù)據的信息對象的特征值抽取、轉換、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人類所指導內容的方式，采用知識圖表、視覺隱喻等可視化技術，以促進群體知識的傳播。從目前全球的發(fā)展現(xiàn)狀看，智能電網態(tài)勢感知已逐漸成為未來研究的一個重點。

電網的可視化，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個階段均屬于電網態(tài)勢可視化階段，是電網可視化發(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（一次電網與二次、三次的信息通信網），其中反映物理電網的點元件、線元件等結構參數(shù)、技術參數(shù)、背景參數(shù)（如地理位置等），以及點線元件之間的連接關系，是態(tài)勢感知的宿主，其構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實現(xiàn)的軌道。另外基于態(tài)勢感知基本理論，態(tài)勢感應和態(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，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)的擴展計算（電力系統(tǒng)主要是指潮流計算）后的察覺；態(tài)勢感知，就重在對察覺后的基本數(shù)據進行綜合、解釋和基于不同主題的態(tài)勢評估。

2智能電網態(tài)勢管理概念模型

本文在Endsley的模型上對智能電網態(tài)勢管理進行了細化。智能電網態(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器智慧結合才能決策。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)勢感應源管理

態(tài)勢主題是指從智能電網業(yè)務需求出發(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，主要由人為設定，或由機器智能通過大量數(shù)據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)，如電網電氣設備及連接、智能設備及連接等。2）態(tài)勢分析目標：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。3）態(tài)勢感應源管理：與研究對象態(tài)勢分析目標相關的感應數(shù)據或語義的來源、篩選原則、顆粒度選擇等。4）選擇的目標與其來源的基本關系、參數(shù)、識別的基本方法等，比如電網潮流計算模型，短路計算模型及參數(shù)，電網各類能力態(tài)、可控態(tài)、評估態(tài)等分析模型及參數(shù)等。

2．2態(tài)勢感應與可視化管理

研究對象的感應包括物理對象運動的全部表象量，如電網各節(jié)點和支路的電氣量、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，也可能存在冗余配置，因此需要經過狀態(tài)估計、潮流計算等，才能獲取整個物理系統(tǒng)的全部感應。態(tài)勢感應的可視化，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)感應信息之上進行信息挖掘形成與主題密切相關的感知數(shù)據，以探索解析這些感應的內在原因，比如電網電壓穩(wěn)定裕度等。

2．4態(tài)勢歷史與可視化管理

對歷史感應、感知進行記錄，并可以進行可視化回顧播放。

2．5態(tài)勢預測與可視化管理

對未來態(tài)勢進行預測并可視化播放。

2．6態(tài)勢決策與可視化管理

與態(tài)勢預測結合，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)勢學習與挖掘管理

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

2．8數(shù)據庫

用于存放數(shù)據、圖形、算法等數(shù)據和規(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、態(tài)勢感知、態(tài)勢歷史、態(tài)勢預測、態(tài)勢決策等子模型組成。態(tài)勢感知可視化有實時態(tài)、歷史態(tài)、未來態(tài)。實時態(tài)由感應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、感知圖序列按時間進行回放，以解析歷史事件與態(tài)勢。而未來態(tài)，基于預測的感應圖、感知圖序列，進行按時間地播放，以對未來的態(tài)勢進行分析和評估。

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)圖構成。舉一個簡單例子：以電網架空線路為研究對象，其特性之一的電氣特性如線路電流，其長期帶負載的熱穩(wěn)定性是其特征；長期大電流通過，導線由于熱效應產生變形，下垂加大的趨勢一般不能直接測量，但需要感知。因此，電網架空線路將作為底圖，態(tài)勢感應圖就是基于電網系統(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，為感應態(tài)勢圖；而導線的下垂過程，如最低點到地面的高度隨時間的動態(tài)曲線，即是感知態(tài)勢圖?？梢姡瑧B(tài)勢感應圖為態(tài)勢底圖疊加感應圖。實時感應、感知態(tài)勢圖由態(tài)勢底圖和感應圖、感知圖組成。歷史感應、感知態(tài)勢圖由歷史態(tài)勢底圖和歷史感應圖、歷史感知圖組成。預測感應、感知態(tài)勢圖由預測態(tài)勢底圖和預測感應圖、預測感知圖組成。

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，一般采用標準圖形標識，如電力系統(tǒng)圖里的變壓器、斷路器等。靜態(tài)特性，即設備的設計參數(shù)（額定值）、開關的設備態(tài)位置、電氣參數(shù)的上下限等。資源特性，主要是設備成組，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均需引入地理坐標，以與地理圖對應。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）電網的靜態(tài)模型，其屬性包括電網設備的功能、種類、技術參數(shù)等，對應的是電網單線圖；當某些屬性發(fā)生變化，需要重新繪制單線圖時，應啟動態(tài)勢底圖的重新生成。2）對應的地理背景特性，如道路、河流等；如果當某些屬性發(fā)生變化，而要重新繪制地理背景時，應啟動態(tài)勢底圖的自動生成。歷史態(tài)勢底層應有版本號，版本號可以是其自動生成的時間戳。在智能電網中，研究對象及資源圖至少可以分為6類：①電氣設備及連接層，即電氣設備及連接圖，是最關鍵的研究對象；②感知設備及通信連接圖，主要是指獨立存在的智能終端（智能電子設備）以及它們之間存在的通信網絡；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其他設備資源圖，比如從電網設計角度出發(fā)，可開發(fā)利用的可再生能源資源分布等；⑤設備及系統(tǒng)特性，該圖相對于設備與系統(tǒng)的參數(shù)空間而言，描述設備的參數(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主題的需求進行選擇，如帶精確地理信息的底圖，即由地理位置如經緯度的地理信息底圖與設備及接線地理延布圖所構成；此類底圖只適用于與檢修、派工相關的專題。

3．4態(tài)勢表現(xiàn)圖

所有態(tài)勢感應、感知、態(tài)勢預測圖均是在研究對象的分布面即態(tài)勢底圖的基礎上，對某一時刻、某一參數(shù)或指標的形勢進行其圖形繪制的，分別稱為感應圖、感知圖、預測圖，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、感知或預測圖形構成。這些態(tài)勢表現(xiàn)圖又可分類為如下幾種。1）點線態(tài)勢圖：主要是態(tài)勢底圖的研究對象的點（如電網節(jié)點）、線（如電網支線）為態(tài)勢渲染目標，點渲染包括在節(jié)點上展示該節(jié)點的顏色、越限點閃絡或增設柱形標志、圓餅標志等方式，線渲染包括在線的中部位置加載動畫箭頭、線顏色、線粗細方式或增設柱形、圓餅等標志展示。如果對所有態(tài)勢底圖上的點、線都做渲染，可能使得識別率降低，因此一般點線需做篩選。要注意的是，點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行優(yōu)化選擇和設計。2）二維面等高線圖、二維管道等高線圖：前者在整個態(tài)勢底圖上進行等高線繪制和著色，后者僅在線路兩側形成一定寬度的區(qū)域進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，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，因此應用比較少；同時，二維等高線圖可以結合點線態(tài)勢渲染，因此應用效果更好。在許多場合，態(tài)勢感應與態(tài)勢感知必須同時展示，比如點線渲染時，常以點限制值、線限制值，或以實際感應值與目標值的對比，來感知目前形勢與理想形勢或危險形勢的距離。

3．5感應圖、感知圖和底圖的嚴重依賴關系

需要強調指出的是，對于大部分感應圖，如電壓等高線圖等，嚴重依賴于其電壓節(jié)點的坐標位置，或底圖的布局布線，因此感應圖嚴重依賴于底圖；同樣，感知圖不僅嚴重依賴于底圖，也依賴于感應圖，因為許多感知基于對感應圖的挖掘和分析的結果。舉一個簡單的例子，一段架空線路以直線圖形作為其態(tài)勢底圖和以實際彎曲線作為其態(tài)勢底圖的電壓與線路長度的感應或感知圖形態(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)勢計算及預測算法

1）態(tài)勢感應算法。由于量測需要投資和運行成本，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，潮流計算、狀態(tài)估計、短路計算、熱動穩(wěn)定校驗計算等都是態(tài)勢感應的主要算法。2）態(tài)勢感知算法，其輸入除了量測數(shù)據以及按照量測數(shù)據計算獲取的計算量等整個感應數(shù)據外，也包括從感應圖形提煉的信息；而后者可能挖掘出更多表明態(tài)勢規(guī)律的信息。3）態(tài)勢感應預測算法。該算法與態(tài)勢感應算法類似，即對所有的量測量采用預測方式或計劃運行方式等獲取。例如：預測期是未來的一天，則日前一般能較為準確地預測第2天的負荷過程，開關過程可能按照日前的電網計劃運行方式獲?。蝗绻?天存在涉及態(tài)勢底圖的計劃變更，也應該考慮在內，詳細內容在第5節(jié)還有描述。4）態(tài)勢感知預測算法。該算法與態(tài)勢感知算法類似，基于預測的態(tài)勢感應以及預測態(tài)勢感應圖，進行態(tài)勢感知預測。

4態(tài)勢圖生成、動畫播放、存儲機制

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)勢主題設計的研究對象生成一個能清晰表明研究物體的圖形。2）感應圖自動生成：根據量測量及計算獲取的感應量測數(shù)據，生成清晰的感應圖。同時，該算法也用于預測感應圖的自動生成。3）感知圖自動生成：根據計算的態(tài)勢感知信息，生成清晰的感知圖。同時，該算法也用于預測感知圖的自動生成。4）預測底圖自動生成：在未來預測時段內，如果存在態(tài)勢底圖的計劃變更，則底圖應該做相應地自動變更，即預測底圖的自動生成。

4．3實時態(tài)勢圖

實時態(tài)勢圖由實時態(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)存儲機制

歷史態(tài)勢圖，由觸發(fā)機制對實時態(tài)勢圖進行存儲自動形成。設計如下3種態(tài)勢圖觸發(fā)存儲機制。1）當電網拓撲發(fā)生變化時，態(tài)勢底圖應該重新生成；同時將實時態(tài)勢感應圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴展名存儲，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）當有事件發(fā)生或開關發(fā)生變位時，將實時態(tài)勢感應圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴展名存儲。3）定時存儲，當定時計數(shù)器翻轉時，將實時態(tài)勢感應圖、感知圖命名加時間戳作為圖形文件擴展名存儲。后2項存儲的圖形形成歷史態(tài)勢感應圖庫及歷史態(tài)勢感知圖庫，其中的圖片稱為歷史感應圖片、歷史感知圖片。

4．5未來給定時段的態(tài)勢預測圖生成和刷新

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

4．63個可視化插件或播放器

1）實時態(tài)勢播放器。最新版本的態(tài)勢底圖疊加實時感應圖，形成態(tài)勢感應圖形界面；最新版本的態(tài)勢底圖疊加實時感知圖，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、歷史感應圖片、歷史感知圖片進行檢索、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行播放。3）預測態(tài)勢播放器。對于給定的未來預測時間段，對歷史底圖圖片、歷史感應圖片、歷史感知圖片進行檢索、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行播放。

4．7態(tài)勢數(shù)據與圖片存儲結構

采用底圖、感應圖、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、組裝及調用方便等優(yōu)點。圖片格式可采用可擴展矢量圖形（SVG）格式。

5態(tài)勢圖形設計的幾個關鍵評價指標

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

以電網各類單線圖為例，其識別的指標有：①線路交叉數(shù)量；②節(jié)點布局均勻度；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，因此是一一對應的，可統(tǒng)一采用等高線的察覺度指標：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識，由于還是平面顯示，要考慮遮掩問題，或采用圖形可旋轉方式；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。

6結語

篇10

關鍵詞：可視化；虛擬輔助生產實習；工科院校

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）01-0166-02

在工科院校中，實踐性教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的紐帶，而生產實習是實踐性教學環(huán)節(jié)的重要組成部分。該環(huán)節(jié)不僅培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，也能增強學生適應社會的能力和就業(yè)競爭力。但是，近年來由于社會環(huán)境的變化，導致該項實踐性環(huán)節(jié)存在不少問題，具體表現(xiàn)在以下兩點：（1）可接收工科學生生產實習的單位越來越少。以前，工科院校學生生產實習單位是由國家指定的國有大中型企業(yè)，這些企業(yè)的規(guī)模大，設備種類多，技術力量雄厚，能夠很好地滿足學生實習需要。而現(xiàn)在這些企業(yè)由于各種原因，實習的參與性大大降低，不愿接收學生實習，從而導致工科院校越來越難安排學生實習。（2）生產實習的質量越來越低。學生數(shù)量多，企業(yè)對實習的參與度降低，實習經費過低，限制了學生實習的區(qū)域，制約了實習單位的選擇；實習單位對實習學生的培養(yǎng)漠不關心，實習變成了參觀、走過場。連實習地點和實習時間都無法保障，生產實習在一定程度上失去了其應有的作用，最終降低了實習質量。

針對生產實習環(huán)節(jié)存在的不足，可借鑒國各軍隊采用軍事電子游戲輔助官兵訓練的思想和模式，基于網絡虛擬技術，研究面向高校工科高年級學生的可視化虛擬輔助生產實習新模式，以加強學生在有限的生產實習時間內對實習內容的掌握，提高學生生產實習的整體質量。

基于可視化的虛擬

輔助生產實習研究

虛擬輔助生產實習是利用豐富的網絡資源，不受地理位置和時間的限制，讓學生在生產實習之前就通過互聯(lián)網上的“虛擬輔助生產實習”專業(yè)網站，對實習單位進行全方位的認識和了解。了解的內容包括企業(yè)概況、產品、車間的基本情況、設備狀況、關鍵零件的工藝路線、關鍵零件的關鍵工序、典型的工藝問題等等。這樣，學生就能在實習之前通過自己或在實習指導教師幫助下，對實習內容做到了然于胸，從而在正式實習時有的放矢，在有限的生產實習時間內盡可能多地掌握實習內容，從而提高生產實習的質量?；诳梢暬奶摂M輔助生產實習方式運行的關鍵是建立可視化的虛擬輔助生產實習平臺和構建虛擬輔助生產實習平臺運行機制。

（一）建立可視化的虛擬輔助生產實習平臺

可視化的虛擬輔助生產實習平臺采用網站的方式建立，不同種類的網站在功能上有不同的側重點。以最大限度滿足工科學生生產實習為目的，該類網站應具備以下關鍵功能模塊。

企業(yè)展示模塊 網站上展示的企業(yè)是指有能力和允許學生進廠實習的企業(yè)。這樣的企業(yè)越多越好，可以給工科院校實習教師和學生更大的選擇空間。讓學生在生產實習前就可以對實習企業(yè)的歷史、主要產品、企業(yè)文化、研發(fā)實力、生產能力等加以全面、大體地了解。企業(yè)以圖片或其他形式進行的展示，應把重點放在企業(yè)產品的展示上，畢竟學生去企業(yè)實習的主要目的是了解該企業(yè)生產產品的過程以及該過程中的一些關鍵問題。

安全教育模塊 安全教育是生產實習的一項重要內容，其目的是提高學生的安全意識，最大限度地減少人身傷害事故的發(fā)生，為學生就業(yè)后安全生產打下堅實的基礎。該模塊應具備以下基本內容：（1）通過真實案例，以圖片或視頻方式刺激學生的感官，引起他們對安全問題的重視。（2）生產實習中可能遇見的安全事故，應該掌握的防護要領。（3）不同專業(yè)的學生由于實習環(huán)境不同，在生產實習中遇到的安全問題也不完全相同，所以要根據專業(yè)進行專門介紹。（4）對跨地域進行生產實習的學生，還要介紹專業(yè)生產實習以外的其他安全防護與注意事項。

企業(yè)生產過程及組織管理模塊 通過生產實習，學生應能學習和了解到產品從原材料到成品批量生產的全過程以及生產組織管理等知識。學生到企業(yè)進行生產實習的目的主要是了解企業(yè)的生產過程以及生產組織管理，所以該模塊為網站的重點模塊之一。該模塊應通過動畫、視頻、圖片等方式詳細介紹企業(yè)的以下內容：（1）實習車間（工段）的主要原材料、技術要求和規(guī)格。（2）實習車間（工段）的生產工藝流程、各單元操作過程及工作原理。（3）實習車間（工段）主要生產設備的結構、尺寸、性能、工作原理及使用條件。（4）實習車間（工段）產品的技術經濟指標。（5）實習車間（工段）的生產組織、技術管理和安全生產情況。

互動模塊 考慮到學生之間及師生之間的信息交流和互動，為進一步提高網站的質量，網站還應設置以下互動功能：（1）會員注冊：會員注冊需審核，杜絕無效會員。（2）網站留言板：學生登錄網站，可以提交需求、留言反饋。（3）訪問統(tǒng)計：網站應當具備會員登錄次數(shù)、瀏覽時間、訪問模塊等方面的信息收集、統(tǒng)計功能。

（二）構建虛擬輔助生產實習平臺運行機制

構建虛擬輔助生產實習平臺運行機制是虛擬輔助生產實習研究中的另一個關鍵問題。虛擬輔助生產實習網站的建立，必然會涉及相關生產企業(yè)的信息，可能有些信息是生產企業(yè)不能公開或不便于公開的。另外，學生去企業(yè)進行生產實習，要給企業(yè)相關培訓部門繳納一定金額的實習費與參觀費，所以，該網站的建立與運營也會涉及他們的經濟利益，沒有企業(yè)的參與，該網站就無法很好地建立。虛擬輔助生產實習平臺可采用公益網站運行機制和商業(yè)網站運行機制兩種運行機制。

公益網站運行機制 公益網站運行機制主要以相關教育職能部門為主體，由相關教育職能部門組織建設虛擬輔助生產實習網站并負責管理網站運營，生產實習企業(yè)相關部門有償提供生產實習相關信息，學生則可以免費登錄網站，預先在網上了解和學習實習單位的相關信息和情況。公益網站運行機制的具體過程如下：（1）相關教育職能部門投入經費建立虛擬輔助生產實習網站。（2）相關教育職能部門與生產實習企業(yè)簽訂生產實習所需信息共享與關鍵信息保密合同，并根據其對建設該網站貢獻的大小給予一定的經濟補償。（3）相關教育職能部門投入經費委托第三方網站公司負責虛擬輔助生產實習網站的日常維護管理與內容更新。（4）生產實習之前，學生免費登錄該網站，預先了解將要去的實習單位的相關信息和具體實習的內容。（5）實習學生和教師根據實際生產實習的經驗和感受向第三方網站公司提供反饋意見，完善和改進網站內容。

商業(yè)網站運行機制 商業(yè)網站運行機制主要是通過建立合理的利益分配與協(xié)調機制，實現(xiàn)商業(yè)網站公司、生產實習企業(yè)、高等院校和相關教育職能部門的多方協(xié)同和激勵，實現(xiàn)虛擬輔助生產實習服務平臺的穩(wěn)定運行、動態(tài)更新及可持續(xù)發(fā)展。商業(yè)網站運行機制的具體過程如下：（1）在相關教育職能部門的監(jiān)管下，商業(yè)網站公司開發(fā)虛擬輔助生產實習網站；（2）商業(yè)網站公司與生產實習企業(yè)簽訂生產實習所需信息共享與關鍵信息保密合同，并向生產實習企業(yè)支付一定的信息費用。（3）高等院校付費向商業(yè)網站公司購買虛擬輔助生產實習服務。（4）生產實習之前，學生免費登錄該網站，預先了解將要去的實習單位的相關信息和具體實習內容。（5）商業(yè)網站公司根據師生反饋意見，進行虛擬輔助生產實習網站的日常維護管理與內容更新。

實施案例

作為基于可視化的虛擬輔助生產實習的實踐性教學方式的一個前期初探性案例，對我院2009級機械設計制造及其自動化專業(yè)五個班的校內數(shù)控實習實施基于可視化的虛擬輔助生產實習方式。

校內數(shù)控實習的實踐性教學環(huán)節(jié)主要圍繞《數(shù)控技術》和《數(shù)控機床故障與維修》等課程開展。校內數(shù)控實習過程中存在學生人數(shù)多與數(shù)控機床臺套數(shù)少的矛盾，如果每個學生從了解數(shù)控機床結構、熟悉機床操作面板、編輯數(shù)控程序到實際加工零件等環(huán)節(jié)都在數(shù)控機床上進行，實習時間不允許，數(shù)控實習教學效果往往較差。針對以上問題，開發(fā)了基于可視化的虛擬輔助數(shù)控生產實習網站系統(tǒng)。網站系統(tǒng)提供數(shù)控機床的動畫、視頻、圖片等信息，并介紹各數(shù)控機床的工作原理、結構、尺寸、性能及使用條件等。學生可以通過虛擬輔助生產實習網站詳細了解具體的專業(yè)實習內容，熟悉數(shù)控機床的操作面板、編輯數(shù)控程序并進行模擬切削加工等環(huán)節(jié)，減少在數(shù)控機床上熟悉該過程的時間。通過以上虛擬輔助生產實習方式的實施，絕大部分學生反映生產實習之前即已對數(shù)控機床結構及原理、運行環(huán)境、操作過程和方法等有了充分了解，實習的目的更加明確，生產實習效果得到了提高。這也驗證了基于可視化的虛擬輔助生產實習方式具有可行性。

結語

通過基于可視化的虛擬輔助生產實習方式的研究，建立了可視化的虛擬輔助生產實習平臺，構建了虛擬輔助生產實習平臺運行機制。通過前期初探性案例，驗證了基于可視化的虛擬輔助生產實習方式具有可行性。因此，通過基于可視化的虛擬輔助生產實習研究，可得出以下幾點結論：（1）基于可視化的虛擬輔助生產實習方式，使學生生產實習不再受地理和時間的限制，在網上就能對將要實習的內容提前了解，掌握更多實習內容。（2）使工科院校能更加主動地安排生產實習教學環(huán)節(jié)，提高了學生生產實習質量。（3）探索了一條將網絡虛擬技術用于學生生產實習的道路，有效解決了工科院校生產實習基地建立難，學生生產實習效果不佳等現(xiàn)實問題。

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