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【關鍵詞】變形監測;基準網;變形點;邊角網;極坐標法;閉合水準路線
1 工程概況
某變電站東南側邊坡于2011年發生滑坡,后采用42根抗滑樁進行加固處理。根據施工單位的反映,抗滑樁施工2012年3月施工完畢后至2012年5月初,抗滑樁發生位移,附近水泥地面發現裂縫,呈放大趨勢。為了準確了解抗滑樁變形情況,要求對樁頂水平及垂直位移進行變形監測。
2 監測方案的實施
2.1 基準控制點和監測點的布設
2.1.1 基準網的建立
選擇通視良好、無擾動、穩固可靠、遠離形變護坡高度3倍即45m外比較穩定的地方埋設四個工作基點,其中三個工作基點A1、A2、A3采用有強制歸心裝置的觀測墩,照準標志采用強制對中裝置的覘牌。A2、A3為觀測墩,地面高度約1.2m,埋深至基巖位置,A4為主要檢核點,埋設在加固坎上,地質較為穩定。
A3、D12、SZ1為沉降基準點,D12在是4×4m的高壓電塔加固水泥墩上,建成已超過一年,SZ1在另一電塔水泥墩上,墩臺3.5×3.5m,建成時間超過三年,非常穩固。
2.1.2 變形點的建立
變形點應布置在邊坡變形較大并能嚴格控制變形的邊坡邊沿位置。在邊坡頂上布置27個變形監測點,編號分別為東側為1-27。用膨脹螺栓垂直植入護坡混凝土中,螺栓孔深不小于100mm,露出地面30-80mm,用紅色油漆在螺栓上做標記,并將螺栓頂部磨半圓。
基準點與各點位埋設完畢等候5天后,水泥凝固穩定后方可開始進行觀測。
2.2 監測精度及頻率要求
根據設計圖紙及國家相關規范要求,邊坡的檢測級別定為二級。
2.2.1 水平位移監測網主要技術要求為
觀測點坐標中誤差≤3.0mm;測距中誤差≤10.0mm;測角中誤差≤±1.5″;平均邊長300m;測距相對中誤差≤1/100000。
2.2.2 垂直位移監測網主要技術要求
高程中誤差≤0.5mm;單程雙測站所測高差較差≤0.7 ■;往返較差、附合或環線閉合差≤1.0■mm;檢測已測高差較差≤1.5■mm。
2.2.3 觀測頻率
工期60天或經觀測抗滑樁變形趨于穩定或擬采取新措施處理之前。基準網復測周期是12天復測一次,觀測次數為5次,當復測成果出現異常或測區受到如地震、洪水、爆破等外界因素影響時,應及時進行復測。
變形點觀測周期是3天測量一次。觀測次數為20次,當復測成果出現異常或測區受到如地震、洪水、爆破等外界因素影響時,應及時進行復測。
3 監測方法及過程
3.1 水平位移觀測方法
水平位移監測網觀測用Ⅰ級測距精度、J1(或J2)級別測角精度的全站儀,按二等三角要求采用邊角網進行觀測。內業的平差計算與精度評定采用經典嚴密平差法或自由網平差法。
3.2 垂直位移觀測
垂直位移監測網、沉降觀測點用S1級水準儀按二等水準要求觀測,點之間構成閉合水準路線,內業計算可按單一水準路線平差。
3.3 觀測過程
嚴格按照技術設計的要求進行,水平基準網按邊角網方式觀測4個測回,變形點水平位移按極坐標法分別在A2、A3上各觀測2個測回。
垂直位移監測網往測的奇數站:后、前、前、后;往測的偶數站:前、后、后、前;返測時觀測方法與往測方法相反;每測段或全線路一定為偶數站落點。
各期觀測使用相同測量路線、儀器和設備,并由同一個人負責。每次觀測應在標尺分劃線呈像清晰而穩定時進行,為避免外界大氣及溫度的影響,施測時要做到:日出后半小時在太陽下不宜觀測,日落后半小時后不宜觀測,正午(太陽中天)前后2.5小時不宜觀測,在每次觀測前,應將儀器置于露天陰影下約半小時,以使儀器與外界溫度趨于一致。
4 數據處理與分析
4.1 基準網數據處理結果
4.1.1 水平基準網成果(篇幅所限,僅列舉4期)
表1
4.1.2 垂直基準網成果
表2
由以上兩表格數據可見,基準網各個點較為穩定,觀測期間兩個月內,各點變化較小,完全可作為基準點使用。
表3
4.2 變形點數據分析
4.2.1 水平位移中期數據如表3(篇幅所限,僅列舉20-27號點)。
4.2.2 垂直位移中期數據如表4(篇幅所限,僅列舉20-27號點)。
表4
4.2.3 根據10、11次觀測數據分析,邊坡呈外擴且下沉趨勢,尤其是10-16號變形點位移速率較快,邊坡上的裂縫明顯增大。應立即對邊坡采取支護樁加固等有效措施,以防再度變形導致崩塌。
5 小結
在監測過程中注意一些事項:布設水平基準網應注意兩點之間的傾角不能過大,選擇傾角
在較小的區域范圍監測形建筑物時,使用常規的全站儀、水準儀,結合一定的方法,可在保證項目順利進行的同時,降低了成本,提高效益。
【參考文獻】
[1]JGJ/T 8-97 建筑變形測量規程[S].北京,1998.
[2]隋立芬,宋力杰.誤差理論與測量平差基礎[M].北京:出版社,2004.
【關鍵詞】辦公;數據機房;24小時空調;預留
1、概述
某項目260米56層辦公塔樓,辦公的數據機房是公司的信息管理中心,機房內的服務器、數據交換設備等設備在運行中會產生大量的熱量,環境溫度過高會影響設備的工作狀態甚至導致設備無法運行,且長期惡劣的環境溫度會影響電子元件的使用壽命。
業務系統中累積的數據是企業不可或缺的寶貴資產,一旦丟失,損失難以估量,故為保護數據及保障服務器的穩定不間斷運行,通常要求數據機房內設置24小時空調。
2、數據機房冷負荷估算
考慮到將來的辦公租戶分別來自不同企業,各自的IT設備較少,初步按每層預留30m2的辦公數據機房。數據機房的主要發熱源來自于其內的數據處理設備。在初始設計階段,因無法確定機房內設備類型及設備負載散熱量,所以按面積指標法對冷量進行估算,機房負荷指標暫按600 W/m2考慮。
3、空調冷源系統
24小時空調冷源系統主要有冷凍水系統、冷卻水系統和VRV多聯機系統三種方案,下面將結合項目條件進行闡述。
1)冷凍水系統
采用由集中制冷機房提供的6/11℃冷凍水作為冷源,在每層辦公數據機房預留接口,將來租戶根據自身情況自行購買及安裝機房空調設備。冷凍水系統主要由冷水機組、冷卻塔、循環水泵、中高區板式換熱器、連接水管等組成。
2)冷卻水系統
采用由室外冷卻塔提供的冷卻水作為冷源,統一為各租戶的機房空調機組散熱。冷卻水系統由業主單獨為其設置獨立的冷卻塔,提供24小時空調冷卻水,每層預留冷卻水接口,將來租戶根據自身情況自行購買及安裝機房空調設備。
冷卻塔的選擇有閉式冷卻塔及開式冷卻塔。一般來說,兩者均可以設置在裙樓屋面,避難層或屋頂層等具備散熱條件的地方。根據冷卻塔放置位置的不同,冷卻塔的選擇也有所不同。下面將就冷卻塔的類型及放置位置進行分析。
方案一:裙樓屋面,開式冷卻塔
若將開式冷卻塔設在裙樓屋面,冷卻水在系統低位向高位輸送,需在開式冷卻塔前額外增設板換,而本身水系統在高、低區劃分時已經設置了一級板換,這樣冷卻水系統為二級板換系統。根據深圳濕球溫度27.5設計,以31/36℃作為冷卻塔的進出水溫度,經過一級板換后進出水溫為32/37℃,再經過中高區的二次板換后系統末端的水溫為33/38℃。
這樣,該系統為日后租戶提供的24小時冷卻水進出水溫度為:低區32/37℃,中高區33/38℃。
案二:裙樓屋面,閉式冷卻塔
將閉式冷卻塔設在裙樓屋面,以31/36℃作為冷卻塔的進出水溫度,經過中高區的板換后系統末端的水溫為32/37℃。這樣,該系統為日后租戶提供的24小時冷卻水進出水溫度為:低區31/36℃,中高區32/37℃。
方案三:避難層
若考慮將冷卻塔放置在避難層,考慮到日后運行的檢修或更換,因閉式冷卻塔內換熱盤管是整體式設計,無法拆卸運送,而且較之開式冷卻塔來說造價高,因此在避難層有條件放置冷卻塔的情況下,應選擇開式冷卻塔。為保持冷水水水質,開式冷卻塔前應設置板式換熱器,以31/36℃作為冷卻塔的進出水溫度,經過板換后進出水溫為32/37℃作為冷源,該系統為日后租戶提供的24小時冷卻水進出水溫度:低/中/高區均為32/37℃。
以上介紹的三種冷卻水系統,方案三放置在避難層的方案,系統較分散,增加了維護管理的難度也增大了系統運行的故障風險;方案一與方案二使用效果類似,但因閉式塔的造價高。因此,若考慮冷卻水系統,方案一較為可行 ,即采用在裙樓屋面設置開式冷卻塔+板換的系統方式。
3)VRV多聯機系統
VRV,即變制冷劑流量多聯空調系統(VariedRefrigerant Volume),該系統由制冷劑管路連接的室內機和室外機組成,可以一臺室外機連多臺室內機。室外機可放置在屋面、避難層。對于業主來說,僅需預留管井和室外機安裝位置的條件,日后由租戶自行購買和安裝機組。
4、系統方案比較
結合本項目條件分析可知:
1)VRV系統前期投入小,對于業主來說,僅需在每層避難層預留VRV室外機安裝位置的條件,以及在各層機房內預留冷媒管井,日后分層租售給不同類型的租戶,辦公數據機房使用的空調設備日后由租戶自行購買和安裝,各自運行維護,且空調使用上僅計電費就能明白消費,減少用戶間的爭議糾紛。但是,系統較為分散,且需占用避難層的開敞空間。
2)冷卻水系統在南方應用較少,因為南方空氣濕球溫度高,冷卻水溫度偏高,對室內機的制冷效果有一定影響,令租戶的IT機房內的溫度有波動性,影響IT設備使用的穩定性及安全性。對于業主來說,業主需額外增加冷卻塔、板換及水泵等設備的購置及安裝,增加了項目初投資,因此,不建議采用。
3)冷凍水系統因項目已經設有集中空調系統,地下室制冷機房和裙房冷卻塔位置已規劃,具備中央制冷的實施條件,僅需在主機配置上考慮供24小時空調使用的小型機組,便于日后系統調節及計費,對于初投資影響不大。此系統在項目初期無需額外增設制冷機房,只需要在各層辦公數據機房內設置24小時冷凍水管井,并先行安裝24小時冷凍水立管并預留接口,供日后租戶安裝室內機即可。
5、結 論
綜上所述,VRV系統和冷凍水系統技術上都可行。從初投資的經濟性與系統的靈活性考慮,為項目建議如下:
1)無需另行配置獨立制冷主機和冷卻塔,僅由現中央制冷系統設置獨立的24小時冷凍水立管,并預留接口,供日后租戶安裝機房室內機。
2)同時預留VRV多聯機系統,業主僅需在避難層預留VRV室外機位置和冷媒管井,日后由租戶自行購買和安裝機組。
這樣,日后面向辦公規模不同的租戶,系統都能滿足運營需求。
參考文獻
[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第2版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2008
[2]住房和城鄉建設部工程質量安全監管司,中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施:暖通空調?動力(2009年版)[M].北京:中國計劃出版社,2009
關鍵詞 :計算機通信網絡 數據庫計算機安全信息
一、前言
當今社會對網絡的需求也越來越廣泛,但是由于網絡的虛擬性,在運用它的時候不免產生很多顧忌,由于一些不當操作和使用也會造成一定的損失。因此,只有更加深入了解整個網絡機構和網絡的一些基本運作,才能更安全和放心的使用網絡
二、計算機網絡數據庫應用介紹
計算機網絡就像一個市場,包含了無限的信息與資源,而網絡數據庫就承載了這一切。與一般的數據庫相比,它的最大優點就是資源的共享。我們平時瀏覽的網站和聊天軟件,還有現在的網絡電視等等都得依靠網絡數據庫。首先,現在大部分的網站都采用動態設計,無論查詢還是更新資料都比原來方便而迅速。在這些網站里,無論是用戶資料,還是網站的信息都存放在網絡數據庫中,例如:在一些網站的用戶注冊系統中,我們填寫的資料,包括帳號和密碼都將存放在網絡數據庫中的某個表中,而我們在登陸網站的時候,就要核對這些資料,驗證無誤之后,就以注冊用戶身份登陸,可以添加或修改一些個人信息,一些網站中有郵件系統,也可以用來收發郵件。隨著信息技術的發展,驗證系統也發展為智能卡驗證,指紋驗證,語音識別等。銀行也借助網絡這一平臺開展了電子銀行這一業務。
三、計算機網絡加密技術MD5原理
計算機網絡安全與數據加密是密不可分的,現在MD5加密技術廣泛應用到了網絡系統當中,當用戶登錄的時候,系統把用戶輸入的密碼計算成MD5值,然后再去和保存在文件系統中的MD5值進行比較,進而確定輸入的密碼是否正確。通過這樣的步驟,系統在并不知道用戶密碼的明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統的合法性。這不但可以避免用戶的密碼被具有系統管理員權限的用戶知道,而且還在一定程度上增加了密碼被破解的難度。MD5將任意長度的“字節串”變換成一個128bit的大整數,并且它是一個不可逆的字符串變換算法,換句話說就是,即使你看到源程序和算法描述,也無法將一個MD5的值變換回原始的字符串,從數學原理上說,是因為原始的字符串有無窮多個,這有點象不存在反函數的數學函數。
四、網絡數據層的安全
網絡數據層的安全包括計算機系統安全和網絡安全。對計算機系統和網絡安全來說,最主要的安全威脅來自病毒侵犯,對此,層中應避免病毒利用網絡平臺隱藏、擴散及破壞整個系統的運行,采用防、殺、管相結合的綜合治理方法。可采用VPAN技術構筑網絡數據庫系統的虛擬專用網,保證網絡路由的接入安全及信息的傳輸安全,通過防火墻技術,實現網間隔離和網段間隔離,保證網絡邊界安全,確保系統免受病毒等非法入侵的危害。
(一)、計算機操作系統安全技術
計算機的操作系統是大型數據庫系統的運行平臺,為數據庫系統提供一定程度的安全保護。目前操作系統平臺大多數集中在Windows 2000和Unix,安全級別通常為C1、C2級。主要安全技術有操作系統安全策略、安全治理策略、數據安全等方面。操作系統安全策略用于配置本地計算機的安全設置,包括密碼策略、賬戶鎖定策略、審核策略、IP安全策略、用戶權利指派、加密數據的恢復以及其它安全策略。具體體現在用戶賬戶、口令、訪問權限、審計等方面。SQLServer數據庫通用安全模型:標準的SQLServer數據庫安全模型由用戶、SQLServer登錄、權限和基本表組成。SQLServer的安全認證模式:安全認證是指數據庫系統對用戶所輸入的賬號和口令進行確認,它包括確認用戶的賬號是否有效、能否訪問系統、能夠訪問哪些數據等。安全性認證模式是指系統確認用戶的方式。SQLServer有標準安全認證模式、Windows 2000安全認證模式以及Windows 2000和SQLServer的混合安全認證模式。
(二)、計算機數據庫系統的安全防范
計算機數據庫系統的安全性很大程度上依靠于數據庫治理系統。如果數據庫治理系統安全機制非常強大,則數據庫系統的安全性能就較好。目前市場上流行的是關系式數據庫治理系統,其安全很弱,這就導致數據庫系統的安全性存在一定的威脅。我們從提供身份認證和數據完整性認證、授權訪問控制、對機密信息實施加密保護和審計追蹤和攻擊檢測等幾個方面著手,構建數據庫治理系統下的安全防范,保證數據庫的獨立性和完整性。
數據庫的安全防范對策
可以采用迷惑法、隱藏法、加密法、ODBC數據源法和注冊驗證法等技術手段防止數據庫文件被非法下載。
(一)、不采用常規命名法
把數據庫的主文件名進行修改,并且放到很深的目錄下面。防止數據庫被找到的簡便方法是為Access數據庫文件起一個復雜的非常規名字,并把它存放在多層目錄下。例如,對于網上花店的數據庫文件,不要簡單地命名為“flower.mdb”或“bloom.mdb”,而是要起個非常規的名字,例如:halower123.mdb,再把它放在如/wh123/wd123d/hoo9/dh123/abc之類的深層目錄下。這樣攻擊者想簡單地猜測數據庫的位置就很困難了。把mdb擴展名修改為ASP或ASA等不影響數據查詢的名字。但是有時候修改為ASP或者ASA以后仍然可以被下載,如將mdb修改為ASP以后,直接在IE的地址欄里輸入網絡地址,雖然沒有提示下載但是卻在瀏覽器里出現了一大片亂碼。如果使用FlashGet等專業的下載工具就可以直接把數據庫文件下載下來,因此需要找到一種FlashGet無法下載的方法。根據網站在處理包含unicode碼的鏈接的時候將會不予處理的原理。可以利用unicode編碼(比如可以利用“%3C”代替“
(二)、網絡數據庫使用ODBC數據源
在ASP程序設計中,應盡量使用ODBC數據源,不要把數據庫名直接寫在程序中。例如:直接語句DBPath=ServerMapPath(“/wh123/wd123d/hoo9/dh123/abc/halower123.mdb”) ODBC數據源語句 Conn Open“driver={Microsoft Access Driver (*.mdb)};dbq=”& DBPath 可見,即使數據庫名字起得再怪異,隱藏的目錄再深,ASP源代碼失密后,數據庫也很容易被下載下來。如果使用ODBC數據源,就不會存在這樣的問題了。
(三)、數據庫應加密ASP頁面
計算機數據庫可以使用微軟公司的免費軟件Script Encoder對ASP頁面進行加密。它可以對當前目錄中的所有的ASP文件進行加密,并把加密后的文件統一輸出到相應的目錄中。由于Script Encoder只加密在HTML頁面中嵌入的ASP代碼,其他部分仍保持不變,這就使得我們仍然可以使用FrontPage等常用網頁編輯工具對HTML部分進行修改、完善,操作起來簡單方便、效果良好。
結語
網絡數據庫的運用在飛快的發展。我們在運用和操作網絡的同時,更要警惕安全隱患。當然,網絡沒有絕對的安全,但是我們通過了解網絡,就可以避免一些不必要的損失,給我們的工作帶來更帶的便利。
參考文獻:
[1]陳思佳.網絡數據庫系統的安全性研究[J].電腦知識與技術,2007,20:30~31.
[2] 羅曉沛主編.數據庫技術[M]. 武漢:華中理工大學出版社,2000.24~28.
關鍵詞:游標;檢索;數據庫編程
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)26-0001-02
Retrieving Resolution Analysis of Complicated Database Based on Cursor Technology
LI Mao-bin,YAO Hong,ZHU Hai-peng
(CSFCC,Chengdu 611731,China)
Abstract: This paper introduce the retrieving technology using cursor for several records in process of complicated database programming. In a certain extent, it could greatly resolute the problems of several records which could not be operated during database programming.
Key words: cursor;retrieval;database programme
1 引言
在數據庫開發過程中,當檢索的數據只是一條記錄時,我們經常使用查詢語句。但是在實際開發中經常會遇到這樣的情況,即從一個結果集中逐一地取出每條數據,操作這條數據,如何解決這種問題呢?游標技術正好提供了一個很好的解決方法。
2 游標概述
游標施展才華的地方是構建在SQL中,用來查詢數據庫,獲取記錄集合的指針,它可以讓開發者一次訪問一行結果集,這可以讓程序員完成需要分別在結果集中每個記錄上執行的過程代碼的任務,游標可以讓我們以編程方式訪問我們的數據。
在數據庫中,游標提供一種像C語言一樣對數據庫表檢索的靈活手段,使得程序員可以把結果集中的數據逐條取出來,來滿足程序的要求,避免SQL編碼中的短板。
3 復雜信息數據庫編程問題的提出
在某項目數據庫設計中,整件明細表導出的時候,整件涉及嵌套的問題,無法一次查詢完成,整件關系如圖1所示。這個時候就需要游標來解決。
創建一個過程,過程中游標檢索子節點中是否還包含整件,如果包含就嵌套調用這個過程,如果沒有就直接檢索所有的值,按順序列出到明細表中,檢索流程如圖2所示。
4 游標操作
游標使用的步驟如下:聲明游標、打開游標、提取數據、關閉游標。
4.1 聲明游標
游標使用前,首先聲明它。游標的聲明包括兩個部分:游標的名稱和這個游標用到的SQL語句。如聲明一個PrjCursor的游標以查詢某個整件下面的明細表信息,可以編寫如下代碼:
DECLARE PrjCursor CURSOR FOR
SELECT * FROM view_Prj WHERE FathPrjNo ="168";
游標的聲明有一點注意的是,聲明游標的代碼行是不執行的,不能將debug時的斷點設在這一行代碼行上,也不能聲明兩個同名的游標。
4.2 打開游標
聲明了游標后,操作前先打開游標。打開后執行這段SQL代碼,例如打開上面聲明的一個游標,我們需要輸入代碼:
OPEN PrjCursor;
打開游標是對數據庫進行查詢操作,這將耗費一段時間,具體耗費時間的量取決于使用系統的性能和SQL語句的復雜程度。
4.3 提取數據
當打開了游標并在數據庫中執行了查詢后,要用FETCH語句來取得數據。一條FETCH語句一次可以將一條記錄放入程序員指定的變量中,通過FETCH語句我們逐條得到查詢結果。在FETCH語句中可以指定游標的名稱和目標變量的名稱。代碼如下:
FETCH PrjCursor INTO emp_PrjCursor;
上述方法就是取得一條數據的方法,通常情況下,我們要獲取一個結果集的數據,所以我們通常都是把游標放置在一個循環體內,直至將結果集中的全部數據提取后,跳出循環。我們編寫如下代碼:
loop
fetch PrjCursor INTO emp_PrjCursor;
if(emp_PrjCursor%found) then
/*執行操作語句*/
end if;
end loop;
d) 關閉游標
在游標操作完成后關閉游標,以使系統釋放游標占用的資源。代碼如下所示:
CLOSE PrjCursor;
5 實例
通常我們把這段游標的代碼封裝在一個過程里,然后用這個過程來嵌套調用,這樣不管實際嵌套多少層,都可以很好的滿足要求。過程代碼如下:
CREATE PROCEDURE procedure_MX(
iFathPrjNo in number /*過程參數:父節點序號*/
)
BEGIN
DECLARE CURSOR PrjCursor IS
SELECT * FROM view_Prj WHERE FathPrjNo = iFathPrjNo ;
emp_PrjCursor view_Prj %rowtype;
BEGIN
OPEN PrjCursor;
LOOP
FETCH PrjCursor INTO emp_PrjCursor;
IF(emp_PrjCursor%FOUND) THEN
procedure_MX(emp_PrjCursor. FathPrjNo);
/*執行操作語句*/
END IF;
END LOOP;
CLOSE PrjCursor ;
END;
END procedure_MX;
6 結論
在復雜數據庫編程中,這種多條記錄查詢、操作的情況比較常見,但是數據庫語言又不能像高級語言一樣很靈活的進行循環嵌套等操作,游標技術很好地解決了這個問題,使得數據庫編程也可以實現高級語言的大部分操作,同時也可以為項目的其他部分提供借鑒。
參考文獻:
[1] Sean Dillon,Christopher Beck,等.袁勤勇,何欣,等譯.Oracle編程入門經典[M].北京:清華大學出版社,2002.11.
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關鍵詞:大數據分析方法;企業檔案管理;檔案數據資源;企業創新決策
Abstract: With the gradually go deep into the research of big data, the enterprise innovation decision-makings are more and more dependent on data analysis, and the enterprise archive data resources provide the data base for enterprise’s these decisions, therefore used of big data analysis in Enterprise Archive Management has important significance. This paper detailed expounds the Data Quality Management, Visualization Analysis, Semantic Engines, Data Mining, Tendency Prediction and so on five big data analysis methods in the application of Enterprise Archive Management and problems that deserve attention.
Keywords: Big data analysis method; Enterprise Archive Management; archives data resources; enterprise innovation decision-making
2015年9月5日,我國政府了《促進大數據發展行動綱要》,旨在促進大數據和云計算、物聯網、移動互聯網等新一代信息技術的融合,探索大數據和傳統產業發展新模式,推動傳統產業轉型升級和新興產業發展。正如大數據專家舍恩伯格所說:大數據正在改變人們的生活和人們理解世界的方式,更多的變化正蓄勢待發,大數據管理分析思維和方法也開始影響到我們企業檔案管理的發展趨勢。
1 大數據分析方法在企業檔案管理中應用的背景
1.1 大數據研究逐漸縱深化。自從2008年science雜志推出Big Data專刊以來,國內外對大數據的研究如火如荼。經過一段時間的探索,“目前大數據領域的研究大致可以分為4個方向:大數據科學、大數據技術、大數據應用和大數據工程。而人們對于大數據技術和應用兩個方面的關注比較多”[1]。正如2012年奧巴馬政府投入2億美元啟動 “大數據研究和發展計劃”的目標所顯示的那樣,目前大數據的研究逐漸向縱深化方向發展,著重從大型復雜的數據中提取知識和觀點,幫助企業實現從“數據分析能力”向“數據決策能力與優勢”的轉化。
1.2 企業創新決策越來越依賴于數據分析。對于企業技術創新者而言,目前更多的企業高層越來越依靠基于數據分析的企業技術創新決策。靠傳統的經驗方法去決策往往是滯后的,因此,大數據分析方法作為先進的定量分析方法,目前出現的一些先進數據分析方法與技術勢必會對企業的運行管理、生產業務流程、管理決策產生飛躍式的影響。大數據分析方法也成為企業檔案數據分析、技術創新決策的有效工具。
1.3 企業檔案為企業創新決策提供數據基礎。對于一個企業而言,使用的數據資源必須具有真實性可靠性。“企業檔案是在企業的各項活動中直接形成并保存備查的各種文獻載體形式的歷史記錄”[2],企業檔案是企業在生產、經營、管理等活動中形成的全部有用數據的總和。除了發揮著憑證參考維護歷史真實面貌的作用之外,企業檔案更“是企業知識資產和信息資源的重要組成部分”[3],具有知識創新性、不可替代性,為企業技術創新決策提供數據基礎。“特別是在當前大數據背景下,企業檔案數據資源的開發與建設對企業經營決策的制定與適應市場競爭環境起到關鍵性作用。”[4]
在上述背景下,將大數據分析方法應用在企業檔案管理中具有重要性意義:不僅拓展企業的管理決策理論,同時幫助企業運用所擁有的檔案數據資源洞察市場環境,發現新的競爭對手,進行自我總結,做出科學決策,使企業緊緊抓住大數據時代帶來的市場機遇。
2 大數據分析方法在企業檔案管理中應用的方式
大數據分析方法在企業檔案管理中的實現方式即是將大數據分析方法運用在企業檔案信息分析挖掘上。它貫穿企業數據處理的整個過程,遵循數據生命周期,廣泛收集數據進行存儲,并對數據進行格式化預處理,采用數據分析模型,依托強大的運行分析算法支撐數據平臺,發掘潛在價值和規律并進行呈現的過程。常見的大數據分析方法“其相關內容包括可視化分析、數據挖掘、預測分析、語義分析及數據質量管理”[5]。
2.1 數據質量管理提升企業檔案數據資源品質。大數據時代企業檔案數據資源呈現出4V特點,這使得企業檔案數據很容易出現不一致、不精確、不完整、過時等數據質量問題。基于數據生命周期對企業檔案數據資源進行數據質量管理分為數據預處理、數據存儲、數據使用三個階段。在數據預處理階段,通過ETL工具即數據經過萃取(Extract)、轉換(Transform)、加載(Load)至目的端這幾個預處理過程達到數據清洗和格式化的目的。目前Oracle公司的Data Integrator和Warehouse Build、微軟的Dynamics Integration及IBM的Data Integrator都是比較常見的ETL工具。在數據存儲與使用階段,針對目前企業檔案大數據呈現出4V的特點,傳統關系型數據庫在數據存儲與數據管理方面已經難以勝任,非關系型數據庫以其高吞吐量、可拓展性、高并發讀寫、實時性等特性能夠滿足數據存儲與管理的要求。目前應用最廣的是并行處理系統MapReduce和非關系型數據庫比如谷歌的Big Table和Hadoop的HBase。將ETL工具移植入云計算平臺系統,將會大大有助于完成數據清洗、重復對象檢測、缺失數據處理、異常數據檢測、邏輯錯誤檢測、不一致數據處理等數據質量處理過程,從而保證企業檔案數據資源的數據質量。
2.2 可視化分析提升企業檔案數據資源可理解性。
“大數據可視分析是指在大數據自動分析挖掘方法的同時,利用支持信息可視化的用戶界面以及支持分析過程的人機交互方式與技術,有效融合計算機的計算能力和人的認知能力,以獲得對于大規模復雜數據集的洞察力。”[6]那么企業檔案數據資源的可視化分析可以理解為借助可視化工具把企業檔案數據資源轉化成直觀、可視、交互形式(如表格、動畫、聲音、文本、視頻、圖形等)的過程,便于企業經營者的理解利用。
以2015年2月15日最新版的“百度遷徙”(全稱“百度地圖春節人口遷徙大數據”)為例,該項目讓我們近距離了解到大數據可視化。它利用百度后臺每天數十億次的LBS定位獲得的數據進行計算分析,全程展現中國人口遷徙軌跡,為政府部門科學決策提供科學依據。受該項目啟發,企業可將擁有不同類型的檔案信息進行可視化,比如進行企業檔案的網絡數據可視化、時空數據可視化、時間序列數據可視化、多維數據可視化、文本數據可視化等[7]。以文本數據可視化為例,目前典型的文本可視化技術標簽云,可以將檔案文本中蘊含的主題聚類、邏輯結構、詞頻與重要度、動態演化規律直觀展示出來,為企業決策提供依據。另外,常見的信息圖表類可視化工具主要有Google chart、 IBM Many Eyes、Tableau、Spotfire、Data-Driven Documents(D3.js)等;時間線類可視化工具主要是Timetoast,、Xtimeline、Timeslide、Dipity等;數據地圖類可視化工具主要有Leaflet、Google fushion tables、Quanum GIS等。這些新技術都為企業檔案數據資源可視化提供了科學工具。
2.3 語義引擎實現企業檔案數據資源的智能提取。大數據時代全球數據存儲量呈激增趨勢,傳統的基于人工分類目錄或關鍵詞匹配的搜索引擎(谷歌、百度等)僅僅能夠進行簡單的關鍵詞匹配,用戶無法得到非常準確的信息,檢索準確率并不高,而且檢索結果相關度較低,檢索結果缺乏引導性。為提供給用戶高質量的檢索結果,改善用戶搜索體驗,提高效率,實現智能提取,語義搜索引擎應運而生。“語義引擎是隨著語義網的發展,采用語義網的語義推理技術實現語義搜索的語義搜索引擎。”[8]它具備從語義理解的角度分析檢索者的檢索請求,能夠理解檢索者的真正意圖,實現信息智能提取。對語義分析可以采取自然語言處理方法進行概念匹配,提供與檢索者需求相同、相近或者相包含的詞語。目前存在基于本體的語義處理技術,它以本體庫作為語義搜索引擎理解和運用語義的基礎。對于企業而言,將語義引擎分析方法與協同過濾關聯規則相結合,可以挖掘用戶的需求,提供個性化的服務。比如亞馬遜公司通過對用戶檢索的語義進行分析推理,結合協同過濾關聯規則,為用戶提供相近需求的產品,提升自己的經濟效益。對于一份人事檔案而言,語義引擎也能分析出該份人事檔案中的某人的職務、級別,從中提取出姓名一職務一級別一時間等關鍵信息,提高檢索準確率和效率,實現智能提取。
2.4 數據挖掘發現企業檔案數據資源的隱性價值。“數據挖掘又稱數據庫中的知識發現”[9]。簡而言之,數據挖掘就是企業從數據集中發現知識模式,根據功能一般分為預測性模式和描述性模式,細分主要有分類與回歸模型、聚類分析模型、關聯規則模型、時間序列模型、偏差檢測模型等。主要挖掘方法有神經網絡方法、機器學習方法數據庫方法和統計方法等。
數據挖掘是大數據分析方法的核心。對于企業而言,數據挖掘的檔案數據資源應該由兩部分組成:一是企業正常運行管理過程中所形成的檔案數據資源,通過運用分類、聚類、關聯規則等方法對企業內部的數據進行挖掘,發現潛在模式,為企業技術創新人員決策提供支持。比如在2004年全球最大的零售商沃爾瑪在分析歷史記錄的顧客消費數據時,發現每次季節性颶風來臨之前,手電筒和蛋撻的數量全部增加。根據這一關聯發現,沃爾瑪公司會在颶風用品的旁邊放上蛋撻,提升了企業的經濟效益;二是企業在運行過程中遺存在互聯網上的數據,通過網絡輿情及時跟蹤可以獲取市場最新動態,為企業調整服務模式、市場策略、降低風險提供依據。比如Farecast公司運用數據挖掘,從網絡抓取數據來預測機票價格以及未來發展趨勢,幫助客戶把握最佳購買時機,獲得較大成功。
2.5 趨勢預測分析實現企業檔案數據資源的價值創造。“預測分析是利用統計、建模、數據挖掘工具對已有數據進行研究以完成預測。”[10]預測分析的方法分為定性與定量分析兩種方法:定性分析如德爾菲法以及近年來人工智能產生的Boos-ting?貝葉斯網絡法等;定量分析法一般從形成的歷史數據中發掘數據模型達到預測效果,如時間序列分析模型、分類與回歸分析模型等。
企業檔案數據資源預測分析是在企業檔案數據資源數據挖掘的基礎之上,發現適合模型,將企業檔案數據輸入該模型使得企業技術創新人員達到預測性的判斷效果,實現價值的創造。一個典型的例子即是市場預測問題,企業技術創新者可以根據檔案數據預測某件產品在未來六個月內的銷售趨勢走向,進而進行生產、物流、營銷等活動安排。具體來講企業可以通過數據時間序列分析模型預測產品銷售旺季和淡季顧客的需求量,從而制定針對獨特的營銷策略,減少生產和銷售的波動性,獲得利潤和競爭優勢。預測分析在大數據時代彰顯出企業檔案數據資源獨特的魅力。
3 大數據分析方法運用于企業檔案管理中應當注意的問題
3.1 成本問題。大數據分析需要依靠分析工具和運算時間,特別是在復雜的企業檔案數據資源中采用相關大數據分析工具的科技成本還是很高的,要以最少運算成本獲得更有價值的數據內容。合理選擇大數據分析工具不光可以節省運算成本而且能夠更快速獲取盈利增長點,同時在大數據分析和企業檔案數據資源的存儲成本方面也要適當的控制在合理的范圍內。既要保證大數據分析質量,又要降低企業檔案存儲成本是大數據分析方法運用到企業檔案管理中的重要原則。
3.2 時效問題。“大數據的動態性強,要求分析處理應快速響應,在動態變化的環境中快速完成分析過程,有些甚至必須實時分析,否則這些結果可能就是過時、無效的”。[11]由此可見,影響大數據分析的重要因素就是時效性問題。“大數據數據分析的核心內容之一是數據建模”,[12]數據分析模型要不斷的更新適應數據的動態變化。如果模型落后于數據的變化,那數據分析只能是失效的。同時由于經濟環境、政治生態、社會文化等因素不斷變革,企業檔案數據的收集也會產生新的問題。只有不斷加強對這些數據的實時監測和有效分析,才能更好的識別出數據變化中的細微之處,建立與之相適應的數據分析新模型。
3.3 情感問題。“大數據的另一個局限性在于它很難表現和描述用戶的感情。”大數據分析方法在處理企業檔案數據方面可以說如魚得水,大數據分析是一種科學的機器運算方法,無法去實現人文價值提取,比如如何從企業檔案數據資源中提取企業文化,這更需要人的情感直覺去實現,而嚴謹的科學數據是無法實現的。因此,我們在熱衷于大數據分析方法的量化結果時,同時也不要忽略在傳統企業檔案管理中的那份人文精神。
【關鍵詞】數據庫連接池;復用;事務處理;自適應
JSP database conjunction pond improvement project of analysis research
Hou-mingZhang-yi
【Abstract】In several system structure the application the software, the adoption database conjunction pond is exaltation database interview one of the main path of efficiency.This text at analysis tradition database conjunction pond management strategy of shortage after, put forward to tradition database conjunction pond of improvement project.Through experiment test analysis enunciation, improvement empress of database conjunction pond can consumedly decrease respond to of system time, lower the expense of system resources, thus exaltation system of whole function.
【Key words】Database conjunction pond;Reply to use;Business processing;From orientation
1.連接池的調度管理策略
1.1現有連接池調度策略的不足
現有連接池技術的參數配置及管理存在以下問題:① 連接池的參數配置策略大多是靜態的,依據Config.xml參數配置表設置池參數,這些參數不能根據應用需求的變化而適時地調整數據庫連接池的容量。②在系統運行時,客戶請求數量的多少往往表現出類似于波峰和波谷的曲線,所以我們希望在系統允許的范圍內,提供對連接池的自適應動態管理。而現有連接池運行中的資源調度管理策略還不能適應應用的動態需求。③缺少對連接池的管理機制。現有連接池可以完成用戶驗證、安全上下文配置等任務,但是如何保證連接池資源不釋放給末授權用戶使用?如何讓關鍵性事務獲得優先服務? 如何讓客戶應用主動獲得對連接池的控制?現有數據庫連接池無法解決。
1.2對現有連接池的改進方案
1.2.1連接復用方案
我們通過Reference Counting (引用記數)[2]實現數據庫連接的復用。我們把該方法運用到連接的分配和釋放上。對每一個數據庫連接,保留一個引用記數,用來記錄該連接使用者的個數。我們把連接池分為空閑池和工作池。空閑池中存放目前還沒有分配出去的連接,一旦一個連接被分配出去,那么就會把該連接放入到工作池中,并且增加引用記數。這樣做有一個很大的好處,使得我們可以高效的使用連接,因為一旦空閑池中的連接被全部分配出去,我們就可以根據相應的策略從工作池中挑選出一個正在使用的連接用來復用,而不是隨意拿出一個連接去復用。策略可以根據需要去選擇,我們采用的策略比較簡單:復用引用記數最小的連接。
1.2.2事務處理方案
前面談到的是普通的數據庫訪問,對于事務處理,情況就復雜得多。因為事務要求原子性的保證,此時就要求對于數據庫的操作符合“ALL―ALL_Nothing”原則[6],即要么全部完成,要么什么都不做。如果簡單的采用上述的連接復用的策略,就會發生問題,因為沒有辦法控制屬于同一個事務的多個數據庫操作方法的動作,可能這些數據庫操作是在多個連接上進行的,并且這些連接可能被其他非事務方法復用可以通過設置Conmction的AutoCommit屬性為false,顯式的調用commit或者roll―back方法來實現事務處理。但是要安全、高效的進行連接復用,就必須提供相應的事務支持機制,我們采用的方法是:采用顯式的事務支撐方法,每一個事務獨占一個連接。這種方法可以大大降低對于事務處理的復雜性,并且又不會妨礙連接的復用,因為隸屬于該事務的所有數據庫操作,都是通過這一個連接完成的,并且事務方法又復用了其他一些數據庫方法。由連接管理服務提供了顯式的事務開始、結束聲明,以及一個事務注冊表,用于登記操作事務的客戶和使用連接的事務之間的對應關系,通過該表,將使用事務的客戶和使用連接的事務隔離開。事務使用的連接在該事務運行中不能被復用。在我們的實現中,客戶標識是通過使用者所在的線程來標識的。后面的所有對于數據庫的訪問都是通過查找該注冊表,使用已經分配的連接來完成的。當事務結束時,從注冊表中刪除相應表項。
1.2.31自適應管理方案
采用基于XML配置表,使系統可以根據用戶的不同應用需求來配置連接池參數;設置運行日志,在運行過程中能夠根據日志來自適應地調整連接池配置參數;連接池調度算法采用類似工作集的策略,根據過去對資源的使用情況決定連接池的大小以及連接池中各連接的優先級;對用戶實行優先級管理,高優先級的用戶可以剝奪那些低優先級且可被剝奪的資源,盡可能保證高優先級的用戶享受優先服務;對安全性要求較高的連接進行驗證使用,由用戶在配置中指定。通過這一系列的調整策略的實施,可以建立一個高效率、實用的自適應數據庫連接池。
2.測試
為了與傳統連接池比較,我們將改進后的連接池部署到WebLogic服務器上,同時在服務器上還安裝了基于Web的應用程序供測試使用。我們使用JAVA設計了一個測試Web訪問速度的工具,其作用是創建多線程訪問指定的URL,并返回在指定訪問量的情況下系統的響應時間。需指出的是,實際測試的結果與服務器的硬件和軟件配置有很大關系。本文測試結果為:① 當服務器內存空余較多時,傳統連接池達到最大連接數就不再響應請求,而該文的連接池在沒超過內存底限時可繼續工作;②對于頻繁使用已在連接池中的連接,傳統連接池訪問1000次需要13 454ms。改進后的連接池需要9 208ms;③對于不經常使用已在連接池中的連接,傳統連接池訪問1000次需要13 459ms,改進后的連接池需要9 832ms;從以上三條測試結果表明改進后的連接池性能明顯比傳統連接池優越;
3.結語
本文在傳統數據庫連接池的基礎上給出了改進數據庫連接池的方案,使得高效、安全的數據庫連接成為可能。采用此方案可以大大提高應用系統的數據訪問效率,并為開發大型數據庫應用系統,提供了完整的策略。
參考文獻:
[1] 趙勇超,鄭寧,葛瀛龍.Java中連接池的設計與實現[J].計算機應用研究,2004,21(6):219-221,224.
關鍵詞 3G網絡 數據業務 忙時扇區平均時隙占用率 忙時扇區數據平均吞吐量 擴容方案
1 引言
隨著3G用戶的迅猛增加,運營商之g的競爭異常激烈,各運營商一方面大力建設3G網絡,另一方面對已建好的網絡進行擴容或升級規劃。但是目前擴容方案都是基于某一時的后臺統計數據,沒有考慮到特定區域的業務特點,導致部分區域擴容后網絡利用率偏低。本文結合中國電信的CDMA2000 1x EV-DO網絡,針對不同場景業務特點分別提出了不同的擴容方案。
2 中國電信3G網絡擴容預警門限
CDMA2000 1x EV-DO采用TDMA工作方式,多用戶共享扇區容量。從3G網絡技術與數據業務特點來看,在分析3G網絡的擴容需求時,除了分析數據容量占用情況之外,還需結合無線時隙資源占用情況、業務信道占用、忙時最大激活的用戶數等方面的分析,才能完整地反映DO資源的占用情況。
分析3G網絡是否需要擴容,需綜合考慮以下三個因素:
(1)忙時數據吞吐量:=忙時RLP層前向數據吞吐量(不含重傳),指忙時EV-DO業務信道產生的前向業務流量;
(2)忙時業務信道時隙占用率(忙時扇區平均時隙占用率):=發送bit數占用時隙時g/統計時長(s),指忙時業務信道時隙資源的占用情況;
(3)等效并發激活用戶數:=業務信道連接占用時長/統計時長(3600s),指忙時業務信道的占用情況。
擴容預警門限建議值如下:
(1)根據電信集團對EV-DO扇區規劃吞吐量的取值,結合網絡測試結果,每EV-DO小區的網絡規劃容量分別為:室外小區1.2kbps、室內小區1.8kbps。
(2)根據當前的EV-DO用戶話務模型分析,EV-DO小區擴容門限建議如下:EV-DO扇區在一周內至少有兩個統計周期(1小時)滿足表1中指標要求時,即認為達到擴容預警門限。
3 3G數據業務分布特點與擴容方案
以南方某省會城市CDMA2000 1x EV-DO基站2010年6月10日晚忙時1小時,5124個基站扇區采集到的數據為例進行統計分析。
3.1數據業務分布的非均衡性
相比于2G的語音業務和低速數據業務,3G數據業務的分布更不平衡。這既體現在地域分布上,也反映在用戶之g。這主要是業務特點和使用習慣所導致的。語音業務的特點是人與人之g的互動,人的時g是有限的,語音業務的傳輸速率也是有限的。3G數據業務,既可以人人互動。如視頻會議;也可以人機互動,如視頻游戲;還可以機機互動,如后臺下載類業務、M2M業務,時g不受限制。其數據速率既可以低速,也可以是網絡能提供的高速速率(如BT下載類)。
從表2可知,53%的用戶僅占總流量的7%,而6%的用戶卻占了42%,這反映了3G業務在用戶之g分布的不均勻性。這種業務的非均勻分布和用戶無規律的移動,將導致無線資源難以和業務分布相匹配,造成基站忙閑不均,無線網絡利用率下降,影響網絡質量。
3.2分散圖分析
將所有基站的扇區忙時數據吞吐量與忙時時隙占用率作分散圖如圖1所示:
可見,基站的扇區忙時數據吞吐量(以下簡稱指標A)與忙時時隙占用率(以下簡稱指標B)的分布并不是完全一致,大致分為四種類型:
(1)紅色方框:指標A與指標B都高,這類基站有一定數量。區域特點是用戶多時消耗適當的網絡資源,用戶少時主要是使用BT業務,是擴容的第一優先級。
(2)藍色方框:指標A低,指標B高,這類基站有一定數量。區域特點是用戶多時因網絡質量差,數據吞吐量嚴重受限;用戶少時,數據速率不高,但數據重傳多(用戶處于覆蓋邊緣,DO覆蓋不足)。
(3)綠色方框:指標A與指標B都低,這類基站最多。區域特點是用戶多時,消耗網絡資源少(主要使用低速業務如QQ)。
(4)黃色方框:指標A高,指標B低,這類基站最少。
3.3不同場景數據業務特點分析
(1)密集市區
南方某省會城市CDMA2000 1x EV-DO基站分布在密集市區約1004個扇區,忙時扇區平均時隙占用率平均值為35.90%,忙時扇區數據平均吞吐量690kbps。密集市區數據業務有如下幾個特點:
1)忙時扇區平均時隙占用率和忙時扇區數據平均吞吐量均較高,屬于3G用戶的集中區域;
2)用戶群體以商務人員為主,主要業務是瀏覽網頁、查收郵件等;
3)由于3G起步不久,用戶消費行為沒有形成規模,隨著運營商市場推廣的深入,該區域市場發展前景被看好。
(2)普通市區
普通市區約2644個扇區,忙時扇區平均時隙占用率平均值為34.43%,忙時扇區數據平均吞吐量440kbps。普通市區數據業務有如下幾個特點:
1)本區域網絡資源最豐富,但網絡利用率不是最高;
2)隨著省會城市化水平越來越高,該區域是數據業務發展的主戰場。
(3)高校
高校約113個扇區,忙時扇區平均時隙占用率平均值為39.65%,忙時扇區數據平均吞吐量400kbps。高校等室外熱點忙時扇區平均時隙占用率和忙時扇區數據平均吞吐量均高,屬于3G用戶的集中區域。
(4)郊區鄉鎮
郊區鄉鎮約1190個扇區,忙時扇區平均時隙占用率平均值為21.69%,忙時扇區數據平均吞吐量190kbps。
(5)室內熱點
室內熱點約173個扇區,忙時扇區平均時隙占用率平均值為12.51%,忙時扇區數據平均吞吐量40kbps。室內熱點數據業務有如下幾個特點:
1)本數據采集時g是晚上10點,不屬于該區域的白忙時;
2)由于電信部門ADSL等固定寬帶普及率相當高,部分熱點區域也建設了WLAN熱點,大大分流了室內數據業務。
3.43G數據業務擴容方案分析
(1)密集市區
1)成片擴容為雙載波,為保證系統發射功率,需增加CRFU板或RRU;
2)部分CBD區域擴容為三載波,增加1塊DO信號處理板,增加CRFU板或RRU;
3)小區分裂,將每載扇數據承載量分攤;
4)加大室外WLAN建設,采用WLAN覆蓋,對數據業務進行有效分流;
5)根據EV-DO-B版本商用成熟度而適時予以引入。
(2)普通市區
1)按照單點擴容為雙載波方式,當滿足擴容門限要求的扇區數占區域內總扇區數的40%時,可采用連片擴容方式;
2)隨著城市建設推進,部分發展為密集市區的區域按照密集市區方案處理。
(3)高校
1)直接擴容為三載波,增加1塊DO信號處理板,增加CRFU板;
2)加大室外WLAN覆蓋;
3)根據EV-DO-B版本商用成熟度而適時予以引入。
(4)郊區鄉鎮
1)對于個別郊區基站滿足擴容預警要求的扇區,原則上采用單點擴容方式;
2)對于部分旅游區及高速公路站點,業務發展與普通市區類似。
(5)室內熱點
1)對于室內熱點,實現WLAN覆蓋,特別是在機場候機點(含候機斤、VIP廳、休息室)等無法用ADSL的區域;
2)實現三星級及以上酒店(含大堂、咖啡廳、會議室)的大部分區域覆蓋。
關鍵詞:調度數據網;網絡組織;網絡安全;防護
作者簡介:杜寶(1974-),男,滿族,河北承德人,冀北電力有限公司承德供電豐寧分公司黨委書記兼副經理,工程師。(河北 承德
067000)
中圖法分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)30-0226-02
國家電網調度數據網,簡稱為調度數據網,是我國電力調度專用的數據網絡,是實現各級調度中心、電廠與電站之間進行生產數據傳輸和交換的重要服務系統,是國家電網公司實行統一電網調度的重要基礎。
一、國家電網調度數據網的網絡組織分析
目前我國國家電網公司的調度數據網是一種單一的平面組織,從發電廠或者電站到調度端的信息傳輸通道為數據網通道和專線通道。隨著一些地區的特高壓電網的架設,以及智能電網建設的發展,傳統的調度數據網已經不能夠滿足使用需要,不能保證電網調度系統的安全運行。電力調度數據網絡在運行過程中具有可靠性高、實時性強的技術要求,所以在安全方面的要求比較高,直接關系到了電網的正常運行。[1]因此需要進一步完善調度數據網的建設,對現有的網絡資料不斷實行升級優化,建設可靠、安全的智能電網調度系統。
1.調度數據網的傳輸現狀
目前我國的電力系統方面的傳輸方式主要有光纖、載波、微波三種方式,其中光纖通信的使用頻率遠遠高于其它兩種通信方式,光纖通信具有傳輸容量大、損耗低、抗干擾能力強等非常優良的特點,成為我國電力系統主要的通信方式。我國的電力系統通信網絡中已經建設成為光纖通信為主,其它兩種通信方式為輔的格局。國家電網和其它的省分公司建成了密集型波分復用系統和SDH光傳輸雙系統的結構,省級電網公司和其它地區基本建成了SDH光環網絡,基本上能夠滿足調度數據網的使用要求。[2]
2.調度數據網的網絡組織
已經建成的單一平面調度數據網絡在網絡升級改造的過程中,對于電網的正常運行有比較大的影響,而且選擇的調度通信網絡的專線傳輸方式可靠性不夠高。有的省級調度數據網絡中220kV變電站內基本上只安裝了一臺路由器,在電力調度過程中容易發生數據丟失的現象,影響了電網調度數據網絡的安全性和可靠性。在傳輸設備上,以前的設備對于網絡的安全維護帶來了極大的困難,而且其專線方式也不能夠滿足日益增長的業務需求,對數據傳輸的實時性、安全的要求造成影響。從2009年開始,國家電網公司開始對原來的電網數據網絡進行升級,以實現對網絡組織的雙平面擴充,通過對網絡組織結構的調整,進一步提高調度數據網絡運行的安全性和可靠性。國家電網的調度數據網具有網絡規模大、網絡節點多的特點,所以一般采用多層、多級的結構。我國現行的調度數據網為單一平面結構,網絡包含了國家電網調度中心、網絡調度中心、省級調度中心、地區調度中心、220kV變電站和發電廠 。我國的調度數據網主要分為骨干網和省級網兩個級別,其中骨干網由國家調度中心負責網絡的運行和管理工作,其工作范圍包含國家電網公司和所有的省級調度中心、直調廠站等;省級網主要有各個省調度中心負責運行管理,包含了其管轄地區的調度中心和220kV及以上的廠站。在骨干網和接入網中也實行分層的結構,一般分為核心、匯聚、進入三個層面,其中國家電網調度中心和網絡調度中心處于核心層;省級調度中心位于匯聚層;地方調度中心位于接入層。通過對調度數據網的完善,將逐漸形成骨干網獨立的兩個平面,使其它的調度中心通過不同的傳輸方式接入到平面中,同時調度廠站可以進行雙機配置,進入到不同的網絡中,保證網絡使用的安全性。如果其中一臺機器或者傳輸通道發生問題,還可以使用其它的備份機器,也解決了過去傳輸通道帶寬窄、使用擁堵的問題,使網絡更加完善和通暢。[3]
二、電網調度數據網絡的安全防護
智能電網具有技術新、交互廣、網絡多等一系列的特點,使它在運行方面具有特殊的安全風險。同時,電網調度數據網絡中包含了各種通信網絡和網絡協議,使電力調度數據網絡變得更加復雜,信息在傳輸過程中容易發生丟失、竊聽、篡改等安全問題。
1.電網調度數據網絡的安全風險
(1)電力的發展使調度數據網絡的安全防護變得困難。由于人民生活水平的不斷提高,各種家用電器的廣泛使用,使得網絡中的業務服務系統之間、業務服務系統和用戶之間的交流和溝通更加頻繁。在這種交互的過程中自然而然的產生了海量的數據信息,容易造成網絡的擁堵和波動,業務過載的現象,同時也增加了用戶的個人信息存在篡改、泄露和丟失的安全風險。
(2)內部訪問的安全威脅嚴重。電網調度數據網是一個相對獨立的電力廣域網,往往認為它是比較安全的,實際上,人們在關注病毒、DOS和入侵等外部威脅的時候,往往容易忽視內部的訪問所構成的威脅。據現有的網絡安全部門統計,每年的信息安全事件中,有很大一部分威脅是來自內網,對于電網調度數據網這類相對獨立的網絡而言,安全威脅更多來自內部,包括數據交換操作的失誤、設備的破壞、端口的開放、未經授權的非法訪問等。因此,在電網調度數據網信息安全建設的過程中,做好內部用戶數據的訪問、設備的操作等是至關重要的。
(3)整網缺乏積極主動的防御。在各地省級的電網調度數據網中,從中調到各地供電局的大多都是通過二次安全防護系統中的縱向認證和橫向隔離來進行防護的,缺少積極主動的防御體系。常采用的防火墻只是數據的第一道防線,不能完全滿足各地電網調度數據網安全防護的要求,必須要建立一個系統的、多元化的、預警和監控一體的主動防御體系,作為電網調度數據網的防御方式。
2.電網調度數據網安全防護對策
(1)不斷加強網絡的安全建設。電力調度數據網絡是我國智能電網中重要的信息傳輸系統,它涵蓋了應急、電量統計、調度指令等重要的信息。如果它被黑客入侵,將會對電網的正常運行產生巨大的安全威脅,影響電網的正常運行。因此需要不斷加強調度數據網的網絡安全建設工作,提高網絡的安全防護性能,杜絕網絡被滲透或者入侵,保證電力系統的運行安全和數據安全。[4]調度數據網絡和一般的通信網絡在結構和系統上具有非常強的相似性,所以在安全方案的選擇和使用上也具有共同的特點,其中主要應用安全防護方案有物理隔離、數據加密和驗證、防火墻、訪問控制、信息過濾、數據備份、入侵檢測、查殺木馬和病毒等,一般企業在網絡安全方案的選擇上比較有效的方案有防火墻、安全路由器、web安全和郵件安全。在調度數據網中主要使用防火墻技術和縱向加密的技術來實現安全防護,一般在調度中心端和廠站端實行縱向加密認證措施,對網絡實現端對端的保護;在實時業務和路由器之間也進行縱向加密認證措施,在非實時業務和路由器之間可以選擇硬件防火墻或者縱向加密認證措施。通過對傳輸數據進行加密認證,防止數據在網絡的傳輸過程中出現破壞和篡改的現象,保證數據的安全性。[5]限制其它用戶對電網調度數據網的訪問權限,保證信息的安全性。同時,對于電網調度數據網絡的安全防護上,還應當加強內部的信息安全防護,在內部的數據交換中常常容易發生信息安全問題。
(2)加強內部管理。有效地預防內部網絡安全的措施就是加強內部人員的管理,提高專業人員的技術水平,使其能夠勝任本職工作,避免數據交換操作出現失誤,減少設備的破壞,避免隨意開放端口,減少未經授權的訪問等。做好風險預警,對電網調度數據網的安全事件、日志等內容進行智能分析,加強監管,確保內部管理有序,電網調整數據網的正常有序運行。[6]
三、結束語
隨著我國電網結構的升級和電網調度數據網絡的不斷完善優化,將使國家電網調度數據網絡系統發生質的變化,進一步提高電網運行的安全性和可靠性,為我國的現代化建設提供能源保障。同時,電網調度數據網和一般的通信網絡在運行結構上具有相似性,所以加強和維護電網調度數據網絡的安全性也是電網調度數據網建設中的重要問題,需要認真對待。
參考文獻:
[1]高夏生,程俊,張先亮,等.安徽電力調度數據網優化設計[J].人類工效學,2012,18(3):66-70.
[2]劉麗榕,王玉東,肖智宏,等.國家電網調度數據網建設方案研究[J].電力系統通信,2011,32(2):18-21.
[3]吳強.貴州電網調度數據網業務接入安全防護方案設計[J].廣東輸電與變電技術,2010,12(3):65-66,70.
[4]李立新,謝巧云,袁榮昌,等.電網調度云災備系統優化分析與設計[J].電力系統自動化,2012,36(23):82-86.
一、 安阻法
11 電原理圖:如圖1所示。
圖1
1.2 原理:E=IR+Ir ①
① 式中I、R分別為電流表、變阻器的讀數。實驗時改變R的阻值,多讀幾組I、R的值,代入上述原理公式,可通過解聯立方程組求得幾個E和r的值,分別求其平均值E、r即為E和r的測量值。
1.3 數據處理方法:
1.3.1 公式法:(見1.2.原理部分)
1.3.2 圖象法:由①式得:
R=1IE-r ②
可見,以R為縱坐標,1I為橫坐標,用描點法做出R~1I圖象,即可求出E和r的測量值。E為圖象的斜率,r為圖象在縱軸上截距的絕對值。即E=tan α, rOA,如圖2所示。
圖2
1.4 誤差分析方法
1.4.1 公式法:令圖1中電流表的內阻為RA,則E0=IR+Ir0+IRA ③
③式中E0、r0分別為電源電動勢和內阻的真實值,I、R分別為電流表、變阻器的讀數。實驗時改變R的阻值,多讀幾組I、R的值,代入 ③式,可通過解聯立方程組求得幾個E0和r0的值,分別求其平均值E0、r0即為E0和r0的真實值。將E與E0、r與r0比較,便知測量誤差,這一計算過程非常繁瑣、冗長,實際上對比①、 ③兩式,易得:E=E0,r=r0+RA。即安阻法測得的電源電動勢無因為實驗原理而引入的系統誤差,而內阻偏大,其絕對誤差為Δr=RA。
1.4.2 圖象法:圖1所示為本實驗電原理圖,①式E=IR+Ir為本實驗原理,由全電路的歐姆定律可知,I應為通過電源的電流強度,與圖1中電流表讀數相等;R為外電路的總電阻,比圖1中變阻器的讀數大RA,可見圖2中橫坐標準確,縱坐標偏小RA,所以將其向y軸正方向平移RA可得到求真實值的圖象,如圖3虛線所示。顯然,E=tan α,E0=tan β,且α=β。故E=E0;r=OA,r0=OB,故r=r0+RA。分析結果與1.4.1相同,但這種方法與1.4.1比較,省去了繁瑣的計算,顯得更加簡便、直觀。
圖3
二、 伏阻法
2.1 電原理圖:如圖4所示。
圖4
22 原理:E=U+URr ④
④式中U、R分別為電壓表、變阻器的讀數。實驗時改變R的阻值,多讀幾組U、R的值,代入上述原理公式,可通過解聯立方程組求得幾個E和r的值,分別求其平均值E、r即為E和r的測量值。
2.3 數據處理方法:
2.3.1 公式法:(見2.2原理部分)
2.3.2 圖象法:由④式得:
1U=1E+rE×1R ⑤
可見,以1U為縱坐標,1R為橫坐標,用描點法做出1U~1R圖象,即可求出E和r的測量值。E為圖象在縱軸上截距的倒數,r為圖象在橫軸上截距的絕對值的倒數。即:
E=1縱截距=
1OB,r=1|縱截距|=
1OA, 如圖5所示。
圖5
2.4 誤差分析方法
2.4.1 公式法:令圖5中電壓表的內阻為RV,則:
1U=
1E+
rE×
1R+1R-r
⑥
⑥式中E0、r0分別為電源電動勢和內阻的真實值,U、R分別為電壓表、變阻器的讀數。實驗時改變R的阻值,多讀幾組U、R的值,代入⑥式,可通過解聯立方程組求得幾個E0和r0的值,分別求其平均值E0、r0即為E0和r0的真實值。將E與E0、r與r0比較,便知測量誤差.這一計算過程很繁瑣,這里不再贅述。
2.4.2 圖象法:圖4所示為本實驗電原理圖,④式E=URr為本實驗原理,由全電路的歐姆定律可知,U應為通過電源的路端電壓,與圖4中電壓表讀數相等;1R應為外電路的總電阻的倒數,比圖4中變阻器的讀數的倒數1R大1RV,可見圖5所示圖象各點的縱坐標準確,橫坐標偏小1RV,所以將其向x軸正方向平移1RV可得到求真實值的圖象,如圖5虛線所示。E=1OB,E0=1OA,r=
1OA,r0=1OA。顯然,E<E0,r<r0。分析結果與2.4.1相同,但這種方法比較簡便、直觀。
三、 結束語
3.1 比較1.3.2與1.3.1;1.4.2與1.4.1;2.3.2與2.3.1;2.4.2與2.4.1均能顯示兩方面的優點:一是大大減小了運算量,二是彰顯被測量的物理意義。
3.2 普通高等學校招生考試《考試說明》中關于實驗能力的說明中指出:“要求考生掌握實驗原理,……會處理實驗數據,并得出實驗結論,了解誤差知識”。相信本文內容對學生和青年教師準確理解實驗原理,提高實驗創新能力和數學應用能力會有較大的幫助與啟發。
【附錄】:r=
1|縱截距|=1OA的推導:
將文中⑤式與圖5對照,易知
1E=OB,-rE=斜率=
OBOA,所以r=1OA,又
OA=|縱截距|,則r=