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摘要:針對常規的電力工程建設項目管理系統內部數據的增加與數據的處理呈現了負相關的變化趨勢,導致管理系統的運行內存消耗較大,抗壓能力較弱,適應性較低的問題,設計基于B/S架構的電力工程建設項目管理系統。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,實現數據的高速傳輸。基于B/S架構,設計管理系統多層結構,將各項業務分層封裝。設計管理數據分布式處理模式,將其搭載到系統架構上實現項目管理。測試結果表明所提項目管理系統的運行內存消耗在20%以下,能夠有效增強抗壓能力,確保運行穩定,提高抗壓能力。
關鍵詞:B/S架構;電力工程建設;項目管理系統;高速串口
1引言
在各行各業中,項目管理是提高企業和機構工作效率的關鍵,對于電力工程建設項目而言,信息化管理的出現,能夠產生許多實際應用的價值參考信息為電力工程奠定基礎,并在一定程度上,幫助管理人員作出精準決策[1-3]。目前,大量學者和專家對電力工程建設項目管理的研究歷經了長時間的發展,伴隨著電力工程建設項目投資的加大,越來越需要有效的管理系統來管理繁雜的建設項目[4]。由于目前電力工程項目管理難度系數高、涉及的內容復雜,管理成本與效率的變化均會給工程建設期間的成本帶來直接影響。為了滿足項目的有效管理和成本的控制,一些企業和機構積極引入項目管理系統,輔助電力工程建設,加快電力市場化進程,極大地推動著電力企業基建,一些相對成熟的管理系統被應用到實際項目中[5-7]。文獻[8]提出了基于工作流技術架構的電力物資管理系統,采用數據庫和工作流技術,構建電力物資管理系統模型,結合控制信息流,對任務級監測程序進行設計,實現電力物資管理。該系統的管理效率較高,但存在運行內存消耗較大的問題。文獻[9]提出了基于移動Agent的電力調度管理系統,設計電力調度管理系統總體框架,采用移動Agent,設計系統各功能模塊以及軟件程序,實現電力調度管理。該系統提高了電網調度的靈活性,降低了系統運行能耗,但系統抗壓能力較弱,使得自適應性降低。為此,提出基于B/S架構的電力工程建設項目管理系統研究,解決以往項目管理系統中存在的問題。
2管理系統硬件結構
考慮到以往管理系統存在的問題,在硬件設計部分,設計系統通信模塊,在通信模塊中使用高速串口IP模塊承擔數據轉換任務,高速串口IP的數據傳輸基于8B10B編碼,具體的結構如圖1所示。圖1中的通道邏輯模塊負責處理數據的編解碼過程,其數據傳輸類型為幀模式,需要注意的是,當傳輸數據時,上一個數據具有無效最高字節[10]。就數據傳輸而言,用戶端接口信號具體意義如表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,在通信過程中,輸入模塊的狀態不斷變化,分別是請求傳輸、傳輸通道建立成功、正在傳輸以及數據傳輸完成。通信輸出模塊負責將數據從緩存模塊中讀出,將其封裝為高速串口數據幀格式,以便在后續操作中提高數據處理速度[11-13]。至此,完成了系統的硬件部分設計,在硬件支持下,進行了系統軟件設計。
3管理系統軟件
3.1系統結構
系統結構設計以B/S架構為主,將核心程序算法和數據存儲在服務器端,用戶通過瀏覽器直接瀏覽和操控系統內各項業務,具體的結構如圖2所示。圖2中,將系統部署在應用服務器上,針對電力工程建筑項目內不同角色和不同管理機構分布情況,在系統中設置多個信息門戶。通過項目門戶,將多個信息門戶結合在一起協同工作。考慮到電力工程建設項目業務需求的不同,設置系統結構中的業務組件,重點是成本管理、計劃管理、文件管理、采購管理、質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;針對獲取的大量數據,使用數據倉庫,將數據集中存儲在數據倉庫中,便于管理和觀察[14]。基于B/S架構的系統架構具有多層封裝結構,為每個層次賦予不同的功能,面向各個層次,規范系統的管理流程,并將實際管理情況及時、準確反映給用戶。
3.2管理數據分布式處理模式設計
考慮到系統數據吞吐量比較大,在系統架構上搭載管理數據并行結構處理模式,設計一種并行濾波器結構,假設管理數據傳輸信號表示為:(1)式中,xb(n)表示第b位x(n)信號序列,xz(n)表示信號序列最高位,b表示去除符號位后信號序列的數據位寬[15]。根據A倍抽取公式(1)倍數,獲取坐標Z變換的系統函數表示為:式中,n表示信號長度,Hi(x)表示輸入量轉換值,Yi(x)表示輸出量轉換值,Zi(x)表示碰撞反應轉換值,u表示階數,i和j分別表示信號序列位置。經過上述轉換過程,可使系統運行速度、面積和功耗達到一定的平衡,減小不必要的關鍵路徑長度,提高了管理效率。至此,基于B/S結構的電力工程建設項目管理系統設計完成。
4系統性能測試
4.1平臺設計與準備
針對電力工程建設項目管理系統的測試,使用ASIPDesigner工具套件作為系統的測試工具,本軟件可以對快速指令模擬器進行自動生成,為系統提供抽象的層次代碼和準確的指令,為測試提供多方位的代碼解析功能,在本地服務器上流暢運行。測試程序的生成以及相關測試流程如圖3所示。將ASIPDesigner工具套件作為測試平臺,在測試平臺上,創建虛擬用戶,利用這些虛擬用戶模擬真實用戶的使用動作,將業務流程轉換成測試藍本,結合實時監測器,實時觀測系統的運轉情況,并將運行的性能數據和相關環境的實時消耗展示在用戶面前,根據試驗結果分析系統實際性能。采用文獻[8]和文獻[9]兩種常規的項目管理系統作為對比系統,設計兩組對比測試,分別為系統運行內存消耗和壓力測試。在測試完成后,結合兩組測試結果,對比分析所提項目管理系統的自適應能力。
4.2系統運行內存消耗測試結果及分析
電力工程建設項目管理中往往涉及很多任務,在系統運行中多為多線程執行模式,在這種模式下需要消耗過多的內存,因此在測試中,設計相同的線程任務,監測管理系統在處理多線程任務過程中內存消耗情況,具體的測試結果如圖4所示。根據圖4可以看出,文獻[8]和文獻[9]兩種常規的項目管理系統在測試中,隨著線程數的增加,內存消耗存在不同程度地變化。其中,文獻[8]常規項目管理系統最為明顯,最高達到了83%,最低為17%,在有效的測試范圍內,運行前后存在內存消耗為0的情況,內存消耗大,并且極不穩定,反映到系統運行上,說明系統運行存在異常情況。而所提的電力工程建設項目管理系統測試結果顯示,內存消耗連續穩定,變化起伏不大,始終在20%以下,與前兩組測試結果相比,該系統內存消耗小,運行穩定。
4.3系統壓力測試結果及分析
定相同的期望值,將計算結果與期望值作對比,分析管理系統的抗壓能力。在持續加壓測試條件下,在一定的間隔時間內加入新用戶,以測試系統特定業務能夠承載的最大用戶數量;瞬間壓力就是一次一次加入企業,估算同時的用戶數量。具體測試結果如表2所示。觀察表2中數據分布情況,從整體上可以看出,各個系統平均響應時間的變化,與在線用戶數的增加和并發用戶數的增加相關。對比分析各個系統測試結果可知,文獻[8]和文獻[9]兩種常規的管理系統在持續加壓和瞬時加壓的情況下,平均響應時間的實際值與期望值相差逐漸加大。三種管理系統中,只有所提項目管理系統平均響應時間在期望值以內,符合實際應用需求。結合內存消耗測試可知,所提管理系統抗壓能力強,運行穩定,在線程數增加或并發用戶數增加的情況下依然能夠保持穩定,其自適應性良好,優于常規的管理系統。
5結束語
本文設計了基于B/S架構的電力工程建設項目管理系統,并從硬件和軟件兩部分進行了詳細的設計和分析。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,實現數據的高速傳輸。采用B/S架構,設計管理系統多層結構和管理數據分布式處理模式,實現項目管理。在系統設計完成后,設計多個測試項目,在測試結果的支持下,所提管理系統的實際應用性能得到了驗證,其實驗結果中內存損耗在20%以下,在壓力測試中平均響應時間符合期望值要求,為電力工程建設項目管理提供了技術支撐。但是,本文管理系統在設計過程中依然存在些許不足,為此,在后續研究和設計中,應不斷完善系統自身的各項功能,優化項目管理流程,加大對項目的管理力度,實現多平臺的統一,為電力工程建設貢獻更多的支持,滿足電力企業對電力工程建設項目管理的需要。
作者:陳嘉敏 單位:廣東電網有限責任公司佛山順德供電局