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摘要:針對(duì)常規(guī)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的增加與數(shù)據(jù)的處理呈現(xiàn)了負(fù)相關(guān)的變化趨勢(shì)，導(dǎo)致管理系統(tǒng)的運(yùn)行內(nèi)存消耗較大，抗壓能力較弱，適應(yīng)性較低的問(wèn)題，設(shè)計(jì)基于B/S架構(gòu)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)。使用高速串口IP作為通信模塊的核心，定義用戶端接口信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。基于B/S架構(gòu)，設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)多層結(jié)構(gòu)，將各項(xiàng)業(yè)務(wù)分層封裝。設(shè)計(jì)管理數(shù)據(jù)分布式處理模式，將其搭載到系統(tǒng)架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理。測(cè)試結(jié)果表明所提項(xiàng)目管理系統(tǒng)的運(yùn)行內(nèi)存消耗在20%以下，能夠有效增強(qiáng)抗壓能力，確保運(yùn)行穩(wěn)定，提高抗壓能力。

關(guān)鍵詞:B/S架構(gòu)；電力工程建設(shè)；項(xiàng)目管理系統(tǒng)；高速串口

1引言

在各行各業(yè)中，項(xiàng)目管理是提高企業(yè)和機(jī)構(gòu)工作效率的關(guān)鍵，對(duì)于電力工程建設(shè)項(xiàng)目而言，信息化管理的出現(xiàn)，能夠產(chǎn)生許多實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值參考信息為電力工程奠定基礎(chǔ)，并在一定程度上，幫助管理人員作出精準(zhǔn)決策[1-3]。目前，大量學(xué)者和專家對(duì)電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理的研究歷經(jīng)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，伴隨著電力工程建設(shè)項(xiàng)目投資的加大，越來(lái)越需要有效的管理系統(tǒng)來(lái)管理繁雜的建設(shè)項(xiàng)目[4]。由于目前電力工程項(xiàng)目管理難度系數(shù)高、涉及的內(nèi)容復(fù)雜，管理成本與效率的變化均會(huì)給工程建設(shè)期間的成本帶來(lái)直接影響。為了滿足項(xiàng)目的有效管理和成本的控制，一些企業(yè)和機(jī)構(gòu)積極引入項(xiàng)目管理系統(tǒng)，輔助電力工程建設(shè)，加快電力市場(chǎng)化進(jìn)程，極大地推動(dòng)著電力企業(yè)基建，一些相對(duì)成熟的管理系統(tǒng)被應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中[5-7]。文獻(xiàn)[8]提出了基于工作流技術(shù)架構(gòu)的電力物資管理系統(tǒng)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)和工作流技術(shù)，構(gòu)建電力物資管理系統(tǒng)模型，結(jié)合控制信息流，對(duì)任務(wù)級(jí)監(jiān)測(cè)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電力物資管理。該系統(tǒng)的管理效率較高，但存在運(yùn)行內(nèi)存消耗較大的問(wèn)題。文獻(xiàn)[9]提出了基于移動(dòng)Agent的電力調(diào)度管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)電力調(diào)度管理系統(tǒng)總體框架，采用移動(dòng)Agent，設(shè)計(jì)系統(tǒng)各功能模塊以及軟件程序，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度管理。該系統(tǒng)提高了電網(wǎng)調(diào)度的靈活性，降低了系統(tǒng)運(yùn)行能耗，但系統(tǒng)抗壓能力較弱，使得自適應(yīng)性降低。為此，提出基于B/S架構(gòu)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)研究，解決以往項(xiàng)目管理系統(tǒng)中存在的問(wèn)題。

2管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

考慮到以往管理系統(tǒng)存在的問(wèn)題，在硬件設(shè)計(jì)部分，設(shè)計(jì)系統(tǒng)通信模塊，在通信模塊中使用高速串口IP模塊承擔(dān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務(wù)，高速串口IP的數(shù)據(jù)傳輸基于8B10B編碼，具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1中的通道邏輯模塊負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的編解碼過(guò)程，其數(shù)據(jù)傳輸類型為幀模式，需要注意的是，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，上一個(gè)數(shù)據(jù)具有無(wú)效最高字節(jié)[10]。就數(shù)據(jù)傳輸而言，用戶端接口信號(hào)具體意義如表1所示。通信模塊中包含通信輸入子模塊和通信輸出子模塊，在通信過(guò)程中，輸入模塊的狀態(tài)不斷變化，分別是請(qǐng)求傳輸、傳輸通道建立成功、正在傳輸以及數(shù)據(jù)傳輸完成。通信輸出模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從緩存模塊中讀出，將其封裝為高速串口數(shù)據(jù)幀格式，以便在后續(xù)操作中提高數(shù)據(jù)處理速度[11-13]。至此，完成了系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)，在硬件支持下，進(jìn)行了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。

3管理系統(tǒng)軟件

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以B/S架構(gòu)為主，將核心程序算法和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器端，用戶通過(guò)瀏覽器直接瀏覽和操控系統(tǒng)內(nèi)各項(xiàng)業(yè)務(wù)，具體的結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中，將系統(tǒng)部署在應(yīng)用服務(wù)器上，針對(duì)電力工程建筑項(xiàng)目?jī)?nèi)不同角色和不同管理機(jī)構(gòu)分布情況，在系統(tǒng)中設(shè)置多個(gè)信息門戶。通過(guò)項(xiàng)目門戶，將多個(gè)信息門戶結(jié)合在一起協(xié)同工作。考慮到電力工程建設(shè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)需求的不同，設(shè)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的業(yè)務(wù)組件，重點(diǎn)是成本管理、計(jì)劃管理、文件管理、采購(gòu)管理、質(zhì)量安全管理和綜合管理，為管理者提供信息采集與決策分析；針對(duì)獲取的大量數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，便于管理和觀察[14]。基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)架構(gòu)具有多層封裝結(jié)構(gòu)，為每個(gè)層次賦予不同的功能，面向各個(gè)層次，規(guī)范系統(tǒng)的管理流程，并將實(shí)際管理情況及時(shí)、準(zhǔn)確反映給用戶。

3.2管理數(shù)據(jù)分布式處理模式設(shè)計(jì)

考慮到系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量比較大，在系統(tǒng)架構(gòu)上搭載管理數(shù)據(jù)并行結(jié)構(gòu)處理模式，設(shè)計(jì)一種并行濾波器結(jié)構(gòu)，假設(shè)管理數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)表示為：(1)式中，xb(n)表示第b位x(n)信號(hào)序列，xz(n)表示信號(hào)序列最高位，b表示去除符號(hào)位后信號(hào)序列的數(shù)據(jù)位寬[15]。根據(jù)A倍抽取公式(1)倍數(shù)，獲取坐標(biāo)Z變換的系統(tǒng)函數(shù)表示為：式中，n表示信號(hào)長(zhǎng)度，Hi(x)表示輸入量轉(zhuǎn)換值，Yi(x)表示輸出量轉(zhuǎn)換值，Zi(x)表示碰撞反應(yīng)轉(zhuǎn)換值，u表示階數(shù)，i和j分別表示信號(hào)序列位置。經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)換過(guò)程，可使系統(tǒng)運(yùn)行速度、面積和功耗達(dá)到一定的平衡，減小不必要的關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度，提高了管理效率。至此，基于B/S結(jié)構(gòu)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成。

4系統(tǒng)性能測(cè)試

4.1平臺(tái)設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備

針對(duì)電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)的測(cè)試，使用ASIPDesigner工具套件作為系統(tǒng)的測(cè)試工具，本軟件可以對(duì)快速指令模擬器進(jìn)行自動(dòng)生成，為系統(tǒng)提供抽象的層次代碼和準(zhǔn)確的指令，為測(cè)試提供多方位的代碼解析功能，在本地服務(wù)器上流暢運(yùn)行。測(cè)試程序的生成以及相關(guān)測(cè)試流程如圖3所示。將ASIPDesigner工具套件作為測(cè)試平臺(tái)，在測(cè)試平臺(tái)上，創(chuàng)建虛擬用戶，利用這些虛擬用戶模擬真實(shí)用戶的使用動(dòng)作，將業(yè)務(wù)流程轉(zhuǎn)換成測(cè)試藍(lán)本，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器，實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并將運(yùn)行的性能數(shù)據(jù)和相關(guān)環(huán)境的實(shí)時(shí)消耗展示在用戶面前，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析系統(tǒng)實(shí)際性能。采用文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]兩種常規(guī)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)作為對(duì)比系統(tǒng)，設(shè)計(jì)兩組對(duì)比測(cè)試，分別為系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)存消耗和壓力測(cè)試。在測(cè)試完成后，結(jié)合兩組測(cè)試結(jié)果，對(duì)比分析所提項(xiàng)目管理系統(tǒng)的自適應(yīng)能力。

4.2系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)存消耗測(cè)試結(jié)果及分析

電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理中往往涉及很多任務(wù)，在系統(tǒng)運(yùn)行中多為多線程執(zhí)行模式，在這種模式下需要消耗過(guò)多的內(nèi)存，因此在測(cè)試中，設(shè)計(jì)相同的線程任務(wù)，監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)在處理多線程任務(wù)過(guò)程中內(nèi)存消耗情況，具體的測(cè)試結(jié)果如圖4所示。根據(jù)圖4可以看出，文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]兩種常規(guī)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)在測(cè)試中，隨著線程數(shù)的增加，內(nèi)存消耗存在不同程度地變化。其中，文獻(xiàn)[8]常規(guī)項(xiàng)目管理系統(tǒng)最為明顯，最高達(dá)到了83%，最低為17%，在有效的測(cè)試范圍內(nèi)，運(yùn)行前后存在內(nèi)存消耗為0的情況，內(nèi)存消耗大，并且極不穩(wěn)定，反映到系統(tǒng)運(yùn)行上，說(shuō)明系統(tǒng)運(yùn)行存在異常情況。而所提的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果顯示，內(nèi)存消耗連續(xù)穩(wěn)定，變化起伏不大，始終在20%以下，與前兩組測(cè)試結(jié)果相比，該系統(tǒng)內(nèi)存消耗小，運(yùn)行穩(wěn)定。

4.3系統(tǒng)壓力測(cè)試結(jié)果及分析

定相同的期望值，將計(jì)算結(jié)果與期望值作對(duì)比，分析管理系統(tǒng)的抗壓能力。在持續(xù)加壓測(cè)試條件下，在一定的間隔時(shí)間內(nèi)加入新用戶，以測(cè)試系統(tǒng)特定業(yè)務(wù)能夠承載的最大用戶數(shù)量；瞬間壓力就是一次一次加入企業(yè)，估算同時(shí)的用戶數(shù)量。具體測(cè)試結(jié)果如表2所示。觀察表2中數(shù)據(jù)分布情況，從整體上可以看出，各個(gè)系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間的變化，與在線用戶數(shù)的增加和并發(fā)用戶數(shù)的增加相關(guān)。對(duì)比分析各個(gè)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果可知，文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]兩種常規(guī)的管理系統(tǒng)在持續(xù)加壓和瞬時(shí)加壓的情況下，平均響應(yīng)時(shí)間的實(shí)際值與期望值相差逐漸加大。三種管理系統(tǒng)中，只有所提項(xiàng)目管理系統(tǒng)平均響應(yīng)時(shí)間在期望值以內(nèi)，符合實(shí)際應(yīng)用需求。結(jié)合內(nèi)存消耗測(cè)試可知，所提管理系統(tǒng)抗壓能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，在線程數(shù)增加或并發(fā)用戶數(shù)增加的情況下依然能夠保持穩(wěn)定，其自適應(yīng)性良好，優(yōu)于常規(guī)的管理系統(tǒng)。

5結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了基于B/S架構(gòu)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，并從硬件和軟件兩部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析。使用高速串口IP作為通信模塊的核心，定義用戶端接口信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。采用B/S架構(gòu)，設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)多層結(jié)構(gòu)和管理數(shù)據(jù)分布式處理模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，在測(cè)試結(jié)果的支持下，所提管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性能得到了驗(yàn)證，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果中內(nèi)存損耗在20%以下，在壓力測(cè)試中平均響應(yīng)時(shí)間符合期望值要求，為電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理提供了技術(shù)支撐。但是，本文管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中依然存在些許不足，為此，在后續(xù)研究和設(shè)計(jì)中，應(yīng)不斷完善系統(tǒng)自身的各項(xiàng)功能，優(yōu)化項(xiàng)目管理流程，加大對(duì)項(xiàng)目的管理力度，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的統(tǒng)一，為電力工程建設(shè)貢獻(xiàn)更多的支持，滿足電力企業(yè)對(duì)電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理的需要。

作者:陳嘉敏 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山順德供電局